高考生物一轮复习 3-第四章 细胞的物质输入和输出 精练册

第四章细胞的物质输入和输出第1节细胞的吸水和失水考法植物细胞吸水和失水的拓展应用:T3、T4、T7、T8五年高考1.★★(2021湖北,11,2分)红细胞在高渗NaCl溶液(浓度高于生理盐水)中体积缩小,在低渗NaCl溶液(浓度低于生理盐水)中体积增大。下列有关该渗透作用机制的叙述,正确的是()A.细胞膜对Na+和Cl-的通透性远高于水分子,水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液B.细胞膜对水分子的通透性远高于Na+和Cl-,水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液C.细胞膜对Na+和Cl-的通透性远高于水分子,Na+和Cl-从高渗溶液扩散至低渗溶液D.细胞膜对水分子的通透性远高于Na+和Cl-,Na+和Cl-从高渗溶液扩散至低渗溶液答案B2.★★★(2025重庆,10,3分)某兴趣小组利用图1装置,分别使用等体积2.5mol/L葡萄糖溶液和1.2mol/L蔗糖溶液,室温下观察渗透现象。图2是两种溶液在垂直管中,一段时间内溶液高度变化,下列说法正确的是()A.X表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化B.t1—t3由X液面快速上升推测水分子不会从漏斗进入烧杯C.t2—t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖D.t5后两种溶液在垂直管中液面高度将不变答案C3.★★★(2024山东,4,2分)仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成,内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时,内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等;干旱环境下,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是()A.细胞失水过程中,细胞液浓度增大B.干旱环境下,外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低C.失水比例相同的情况下,外层细胞更易发生质壁分离D.干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快,有利于外层细胞的光合作用答案B4.★★★(2022湖南,10,2分)原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌,其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是() A.甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离,表明细胞中NaCl浓度≥0.3mol/LB.乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离,处理解除后细胞即可发生质壁分离复原C.该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加D.若将该菌先65℃水浴灭活后,再用NaCl溶液处理,原生质体表面积无变化答案A三年模拟5.★(2026届山西长治开学考)同学以紫色洋葱为实验材料观察植物细胞的质壁分离和复原的现象,下列相关叙述合理的是()A.制作临时装片时,先将撕下的外表皮放在载玻片上,再滴一滴清水,然后缓慢盖上盖玻片B.用低倍镜观察刚制成的临时装片,可看见紫色的大液泡以及位于细胞中央的细胞核C.本实验通过自身前后对照,观察紫色中央液泡体积的大小变化来推测表皮细胞是处于吸水状态还是失水状态D.用0.5g/mL的蔗糖溶液使细胞发生质壁分离后替换成清水引流,一定能观察到质壁分离复原的现象答案C6.★(2026届山东德州开学考)某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞进行质壁分离与复原实验,观察到在KNO3溶液中细胞质壁分离后自动复原。下列说法正确的是()A.质壁分离过程中,原生质层的颜色逐渐加深B.质壁分离复原后,细胞内外溶液浓度相等C.整个实验过程中K+和水进出细胞的方式相同D.该实验也可选用洋葱根尖成熟区的细胞答案D7.★★(2026届山东日照开学考)生物兴趣小组同学将某植物的成熟叶片置于五种不同浓度的蔗糖溶液中,处理相同时间后检测其实验前质量与实验后质量之比,结果如图所示。下列叙述错误的是()A.乙浓度条件下,该植物叶片细胞的液泡体积变大B.丁浓度条件下,该植物叶片细胞处于质壁分离状态C.该植物叶片的细胞液的浓度与甲溶液的浓度相当D.推测五种蔗糖溶液浓度大小关系为丙>乙>甲>戊>丁答案D8.★★★(2026届重庆巴蜀中学月考)某兴趣小组将紫色洋葱鳞片叶外表皮依次置于甲、乙、丙三种浓度的蔗糖溶液中,在三种溶液中均放置相同时间后进行观察(整个实验过程细胞都有活性,且假设细胞的吸水和失水对蔗糖溶液浓度没有影响),实验结果如图。下列分析错误的是()A.外表皮从甲转移到乙溶液中会发生吸水过程B.从乙转移到丙溶液中的细胞细胞液浓度与丙浓度相等C.该实验可以确定甲、乙、丙起始浓度的相对大小D.若提高甲的浓度,可能导致依次转移到乙、丙后发生质壁分离的细胞所占比例相同答案B9.★★★(新思维·引入水势和渗透势的概念)(2026届四川巴中零诊)水势是指单位体积水的自由能,水可以自发从高水势区域流向低水势区域。在研究细胞水平的水分转运时(忽略重力影响),溶液水势的计算公式为:水势=渗透势+静水压,渗透势反映溶质对水势的影响,溶质浓度越高,渗透势越低(纯水水势定义为零),施加压力可增大静水压以提高水势(标准大气压下敞口烧杯中溶液的静水压为零)。若将一个萎蔫的植物细胞置于0.1mol/L的蔗糖溶液中,其发生的变化如图所示。下列有关说法正确的是()A.初始时蔗糖溶液的浓度比细胞液中大,水势相对更高,使细胞发生吸水B.萎蔫细胞在吸水时水势不断变小,而蔗糖溶液的水势几乎没有变化C.细胞吸水使原生质体膨胀,拉伸的细胞壁对细胞产生静水压,提高细胞水势D.平衡状态时,蔗糖溶液与细胞液的浓度并不相等,故二者的水势也不相等答案C第2节物质进出细胞的方式及影响因素考法物质运输方式的判断:T3、T5、T9、T11、T12五年高考1.★★(2025河南,3,3分)耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族,将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是()A.细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力B.低温时,水分子通过与蛋白M结合转运到细胞外C.蛋白M增加了水的运输能力,但不改变水的运输方向D.水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式答案B2.★★★(2025广东,8,2分)物质跨膜运输是维持细胞正常生命活动的基础,下列叙述正确的是()A.呼吸时O2从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受O2浓度的影响B.心肌细胞主动运输Ca2+时参与转运的载体蛋白仅与Ca2+结合C.血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞的速率与细胞代谢无关D.集合管中Na+与通道蛋白结合后使其通道开放进而被重吸收答案A3.★★★(2023福建,14,4分)肌细胞质基质中Ca2+浓度升高将引起肌收缩。静息状态下,肌细胞质基质Ca2+浓度极低,此时胞内Ca2+主要存储于肌质网中(一种特殊的内质网)。肌质网膜上存在一种Ca2+载体,能催化水解ATP实现Ca2+逆浓度跨膜运输。该载体转运过程中的两个状态(E1和E2)如图所示。下列相关叙述错误的是()A.该载体对Ca2+的转运过程利用了ATP水解所释放的能量B.E2中该载体通过构象变化向细胞质基质运输Ca2+导致肌收缩C.若该载体数量不足或功能减弱可导致肌收缩的停止发生异常D.随着待转运Ca2+浓度的增加,该载体的运输速率先增加后稳定答案B4.★★★(新情境·拟南芥对砷胁迫具有耐受性的机制)(2025河北,19,11分)砷可严重影响植物的生长发育。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐受性,为探究其机制,研究者进行了相关实验。回答下列问题:(1)砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量,该运输方式属于。砷的累积可导致细胞内自由基含量升高。自由基造成细胞损伤甚至死亡的原因为 (答出两点即可)。

(2)针对砷吸收相关基因C缺失和过量表达的拟南芥,研究者检测了其根细胞中砷的含量,结果如图。由此推测,蛋白C可(填“增强”或“减弱”)根对砷的吸收。进一步研究表明,砷激活的蛋白C可使F磷酸化,磷酸化的F诱导细胞膜内陷,形成含有蛋白F的囊泡。由此判断,激活的蛋白C可使细胞膜上转运蛋白F的数量,造成根对砷吸收量的改变。囊泡的形成过程体现了细胞膜在结构上具有 的特点。

(3)砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞。推测在砷胁迫下植物对磷的吸收量(填“增加”或“减少”),结合(2)和(3)的信息,分析其原因:(答出两点即可)。

答案(1)主动运输从“自由基可导致生物膜损伤”“自由基可引起基因突变”“自由基可造成蛋白质活性下降”中任选两点(2)减弱减少流动性(3)减少砷与磷竞争转运蛋白F,造成磷的吸收减少;砷胁迫导致细胞膜上转运蛋白F的数量下降,造成磷的吸收减少三年模拟5.★(2026届江苏徐州期中)人体细胞可通过不同的方式跨膜运输物质。下列相关叙述正确的是()A.神经细胞借助通道蛋白运出Na+B.卵巢细胞通过主动运输分泌性激素C.巨噬细胞吞噬病菌需膜上蛋白质参与D.红细胞吸收血液中的葡萄糖由ATP供能答案C6.★★(2026届吉林延边月考)硒是高等植物生长必需的微量元素。环境中的无机硒经植物根细胞吸收后会在细胞内与蛋白质结合转化为有机硒,部分有机硒会附着在细胞壁上。有机硒从细胞内转移到细胞壁上不会发生的是()A.载体蛋白的协助B.生物膜的融合C.ATP的水解D.物质的跨膜运输答案A7.★★(2026届山东德州开学考)下列生理过程的完成需要两者结合的是()A.Cl-载体蛋白运输Cl-B.水通道蛋白运输水分子C.甘油分子通过磷脂双分子层D.胰岛素促进葡萄糖的吸收利用答案A8.★★(2026届河南三门峡期中)物质跨膜运输常需要转运蛋白的协助,水溶性分子或者离子通过转运蛋白进行跨膜运输的过程如图所示。下列叙述中错误的是()A.载体蛋白和通道蛋白都属于转运蛋白,在细胞膜和细胞器膜中广泛分布B.载体蛋白在细胞膜上是运动的,通道蛋白在细胞膜上是静止不动的C.参与主动运输的转运蛋白可有水解ATP的功能D.载体蛋白每次转运时都会发生自身构象的改变,分子或离子通过时需与其结合答案B9.★★(2026届湖北黄冈期初)如图为细胞中某种膜的部分结构模式图。下列说法错误的是()A.若该膜为细胞膜,则①位于外表面,被称为糖被B.若②是通道蛋白,则物质a通过时不需要与其结合C.③是载体蛋白,每次转运c时自身构象都会改变D.b和d通过膜时不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量答案A10.★★★(新思维·引入胞啃作用的概念)(2026届河南安阳调研)胞啃作用指受体细胞通过“啃食”的方式从供体细胞表面获取部分膜或分子的过程。下列叙述不合理的是()A.与胞啃作用相反,胞吞作用对象不是活细胞B.胞啃作用与细胞膜的流动性有关且需消耗能量C.供体细胞的部分细胞膜蛋白可以转移给受体细胞D.胞啃作用可能导致供体细胞因细胞膜结构受损而死亡答案A11.★★★(2026届河南焦作期中)将新鲜的成熟红细胞分别置于甲、乙两种不同的溶液中,观察到如下现象:①溶液甲中,红细胞迅速吸水膨胀。②溶液乙中,红细胞先失水皱缩,但一段时间后皱缩速率减慢,甚至体积有所恢复;加入某载体蛋白抑制剂后,红细胞持续皱缩且不恢复。下列叙述正确的是()A.溶液甲中的水分子仅通过自由扩散进入红细胞B.溶液乙中的溶质是通过主动运输进入红细胞的C.溶液乙中红细胞的体积恢复依赖载体蛋白介导的溶质转运D.水分子进出红细胞的速率主要取决于膜上载体蛋白的数量答案C12.★★★(2026届山东日照开学考)生长于NaCl浓度稳定在100mmol/L的液体培养基中的酵母菌,可通过离子通道吸收Na+,但细胞质基质中Na+浓度超过30mmol/L时会导致酵母菌死亡。为避免细胞质基质Na+浓度过高,液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中,细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞。下列说法错误的是()A.Na+进入酵母菌细胞时不需要消耗能量B.Na+通过蛋白N转运时需要与其结合C.Na+在液泡中的积累有利于酵母菌细胞吸水D.Na+通过蛋白W外排的方式为协助扩散答案D微专题主动运输的类型五年高考1.★★(2025浙江6月选考,11,2分)人体细胞通过消耗ATP维持膜两侧Na+浓度梯度,细胞膜上的Na+-氨基酸共转运体能利用Na+浓度梯度驱动氨基酸逆浓度进入细胞,如图所示,下列叙述正确的是()A.Na+-氨基酸共转运体运输物质不具有特异性B.氨基酸依赖转运体进入细胞的过程属于被动运输C.使用细胞呼吸抑制剂不会影响氨基酸的运输速率D.适当增加膜两侧Na+的浓度差能加快氨基酸的运输答案D2.★★★(新情境·骨关节炎的发病机理)(2025重庆,8,3分)骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病,研究发现患者软骨细胞膜上的Na+通道蛋白明显多于正常人,从而影响NCX载体蛋白对Ca2+的运输,据图分析,下列叙述错误的是()A.Na+通道运输Na+不需要消耗ATPB.运输Na+时,Na+通道和NCX载体均需与Na+结合C.患者软骨细胞的Ca2+内流增多D.与NCX载体相比,Na+通道更适合作为研究药物的靶点答案B三年模拟3.★★★(2026届重庆巴蜀中学月考)科学家设计如下实验验证质子梯度能够驱动ATP合成的假说:分别将细菌紫膜质、ATP合酶、解偶联剂按图所示加入人工脂质体上,光照处理后结果如图(光照处理前人工脂