高考生物一輪復習 3-第四章 細胞的物質輸入和輸出 精練冊

第四章細胞的物質輸入和輸出第1節細胞的吸水和失水考法植物細胞吸水和失水的拓展應用:T3、T4、T7、T8五年高考1.★★(2021湖北,11,2分)紅細胞在高滲NaCl溶液(濃度高于生理鹽水)中體積縮小,在低滲NaCl溶液(濃度低于生理鹽水)中體積增大。下列有關該滲透作用機制的敘述,正確的是()A.細胞膜對Na+和Cl-的通透性遠高于水分子,水分子從低滲溶液擴散至高滲溶液B.細胞膜對水分子的通透性遠高于Na+和Cl-,水分子從低滲溶液擴散至高滲溶液C.細胞膜對Na+和Cl-的通透性遠高于水分子,Na+和Cl-從高滲溶液擴散至低滲溶液D.細胞膜對水分子的通透性遠高于Na+和Cl-,Na+和Cl-從高滲溶液擴散至低滲溶液答案B2.★★★(2025重慶,10,3分)某興趣小組利用圖1裝置,分別使用等體積2.5mol/L葡萄糖溶液和1.2mol/L蔗糖溶液,室溫下觀察滲透現象。圖2是兩種溶液在垂直管中,一段時間內溶液高度變化,下列說法正確的是()A.X表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度變化B.t1—t3由X液面快速上升推測水分子不會從漏斗進入燒杯C.t2—t5取Y對應燒杯中液體能檢測到還原糖D.t5后兩種溶液在垂直管中液面高度將不變答案C3.★★★(2024山東,4,2分)仙人掌的莖由內部薄壁細胞和進行光合作用的外層細胞等組成,內部薄壁細胞的細胞壁伸縮性更大。水分充足時,內部薄壁細胞和外層細胞的滲透壓保持相等;干旱環境下,內部薄壁細胞中單糖合成多糖的速率比外層細胞快。下列說法錯誤的是()A.細胞失水過程中,細胞液濃度增大B.干旱環境下,外層細胞的細胞液濃度比內部薄壁細胞的低C.失水比例相同的情況下,外層細胞更易發生質壁分離D.干旱環境下內部薄壁細胞合成多糖的速率更快,有利于外層細胞的光合作用答案B4.★★★(2022湖南,10,2分)原生質體(細胞除細胞壁以外的部分)表面積大小的變化可作為質壁分離實驗的檢測指標。用葡萄糖基本培養基和NaCl溶液交替處理某假單孢菌,其原生質體表面積的測定結果如圖所示。下列敘述錯誤的是() A.甲組NaCl處理不能引起細胞發生質壁分離,表明細胞中NaCl濃度≥0.3mol/LB.乙、丙組NaCl處理皆使細胞質壁分離,處理解除后細胞即可發生質壁分離復原C.該菌的正常生長和吸水都可導致原生質體表面積增加D.若將該菌先65℃水浴滅活后,再用NaCl溶液處理,原生質體表面積無變化答案A三年模擬5.★(2026屆山西長治開學考)同學以紫色洋蔥為實驗材料觀察植物細胞的質壁分離和復原的現象,下列相關敘述合理的是()A.制作臨時裝片時,先將撕下的外表皮放在載玻片上,再滴一滴清水,然后緩慢蓋上蓋玻片B.用低倍鏡觀察剛制成的臨時裝片,可看見紫色的大液泡以及位于細胞中央的細胞核C.本實驗通過自身前后對照,觀察紫色中央液泡體積的大小變化來推測表皮細胞是處于吸水狀態還是失水狀態D.用0.5g/mL的蔗糖溶液使細胞發生質壁分離后替換成清水引流,一定能觀察到質壁分離復原的現象答案C6.★(2026屆山東德州開學考)某同學用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞進行質壁分離與復原實驗,觀察到在KNO3溶液中細胞質壁分離后自動復原。下列說法正確的是()A.質壁分離過程中,原生質層的顏色逐漸加深B.質壁分離復原后,細胞內外溶液濃度相等C.整個實驗過程中K+和水進出細胞的方式相同D.該實驗也可選用洋蔥根尖成熟區的細胞答案D7.★★(2026屆山東日照開學考)生物興趣小組同學將某植物的成熟葉片置于五種不同濃度的蔗糖溶液中,處理相同時間后檢測其實驗前質量與實驗后質量之比,結果如圖所示。下列敘述錯誤的是()A.乙濃度條件下,該植物葉片細胞的液泡體積變大B.丁濃度條件下,該植物葉片細胞處于質壁分離狀態C.該植物葉片的細胞液的濃度與甲溶液的濃度相當D.推測五種蔗糖溶液濃度大小關系為丙>乙>甲>戊>丁答案D8.★★★(2026屆重慶巴蜀中學月考)某興趣小組將紫色洋蔥鱗片葉外表皮依次置于甲、乙、丙三種濃度的蔗糖溶液中,在三種溶液中均放置相同時間后進行觀察(整個實驗過程細胞都有活性,且假設細胞的吸水和失水對蔗糖溶液濃度沒有影響),實驗結果如圖。下列分析錯誤的是()A.外表皮從甲轉移到乙溶液中會發生吸水過程B.從乙轉移到丙溶液中的細胞細胞液濃度與丙濃度相等C.該實驗可以確定甲、乙、丙起始濃度的相對大小D.若提高甲的濃度,可能導致依次轉移到乙、丙后發生質壁分離的細胞所占比例相同答案B9.★★★(新思維·引入水勢和滲透勢的概念)(2026屆四川巴中零診)水勢是指單位體積水的自由能,水可以自發從高水勢區域流向低水勢區域。在研究細胞水平的水分轉運時(忽略重力影響),溶液水勢的計算公式為:水勢=滲透勢+靜水壓,滲透勢反映溶質對水勢的影響,溶質濃度越高,滲透勢越低(純水水勢定義為零),施加壓力可增大靜水壓以提高水勢(標準大氣壓下敞口燒杯中溶液的靜水壓為零)。若將一個萎蔫的植物細胞置于0.1mol/L的蔗糖溶液中,其發生的變化如圖所示。下列有關說法正確的是()A.初始時蔗糖溶液的濃度比細胞液中大,水勢相對更高,使細胞發生吸水B.萎蔫細胞在吸水時水勢不斷變小,而蔗糖溶液的水勢幾乎沒有變化C.細胞吸水使原生質體膨脹,拉伸的細胞壁對細胞產生靜水壓,提高細胞水勢D.平衡狀態時,蔗糖溶液與細胞液的濃度并不相等,故二者的水勢也不相等答案C第2節物質進出細胞的方式及影響因素考法物質運輸方式的判斷:T3、T5、T9、T11、T12五年高考1.★★(2025河南,3,3分)耐寒黃花苜蓿的基因M編碼的蛋白M屬于水通道蛋白家族,將基因M轉入煙草植株可提高其耐寒能力。下列敘述錯誤的是()A.細胞內的結合水占比增加可提升植物的耐寒能力B.低溫時,水分子通過與蛋白M結合轉運到細胞外C.蛋白M增加了水的運輸能力,但不改變水的運輸方向D.水通道蛋白介導的跨膜運輸不是水進出細胞的唯一方式答案B2.★★★(2025廣東,8,2分)物質跨膜運輸是維持細胞正常生命活動的基礎,下列敘述正確的是()A.呼吸時O2從肺泡向肺毛細血管擴散的速率受O2濃度的影響B.心肌細胞主動運輸Ca2+時參與轉運的載體蛋白僅與Ca2+結合C.血液中葡萄糖經協助擴散進入紅細胞的速率與細胞代謝無關D.集合管中Na+與通道蛋白結合后使其通道開放進而被重吸收答案A3.★★★(2023福建,14,4分)肌細胞質基質中Ca2+濃度升高將引起肌收縮。靜息狀態下,肌細胞質基質Ca2+濃度極低,此時胞內Ca2+主要存儲于肌質網中(一種特殊的內質網)。肌質網膜上存在一種Ca2+載體,能催化水解ATP實現Ca2+逆濃度跨膜運輸。該載體轉運過程中的兩個狀態(E1和E2)如圖所示。下列相關敘述錯誤的是()A.該載體對Ca2+的轉運過程利用了ATP水解所釋放的能量B.E2中該載體通過構象變化向細胞質基質運輸Ca2+導致肌收縮C.若該載體數量不足或功能減弱可導致肌收縮的停止發生異常D.隨著待轉運Ca2+濃度的增加,該載體的運輸速率先增加后穩定答案B4.★★★(新情境·擬南芥對砷脅迫具有耐受性的機制)(2025河北,19,11分)砷可嚴重影響植物的生長發育。擬南芥對砷脅迫具有一定的耐受性,為探究其機制,研究者進行了相關實驗。回答下列問題:(1)砷通過轉運蛋白F進入根細胞時需消耗能量,該運輸方式屬于。砷的累積可導致細胞內自由基含量升高。自由基造成細胞損傷甚至死亡的原因為 (答出兩點即可)。

(2)針對砷吸收相關基因C缺失和過量表達的擬南芥,研究者檢測了其根細胞中砷的含量,結果如圖。由此推測,蛋白C可(填“增強”或“減弱”)根對砷的吸收。進一步研究表明,砷激活的蛋白C可使F磷酸化,磷酸化的F誘導細胞膜內陷,形成含有蛋白F的囊泡。由此判斷,激活的蛋白C可使細胞膜上轉運蛋白F的數量,造成根對砷吸收量的改變。囊泡的形成過程體現了細胞膜在結構上具有 的特點。

(3)砷和磷可競爭性通過轉運蛋白F進入細胞。推測在砷脅迫下植物對磷的吸收量(填“增加”或“減少”),結合(2)和(3)的信息,分析其原因:(答出兩點即可)。

答案(1)主動運輸從“自由基可導致生物膜損傷”“自由基可引起基因突變”“自由基可造成蛋白質活性下降”中任選兩點(2)減弱減少流動性(3)減少砷與磷競爭轉運蛋白F,造成磷的吸收減少;砷脅迫導致細胞膜上轉運蛋白F的數量下降,造成磷的吸收減少三年模擬5.★(2026屆江蘇徐州期中)人體細胞可通過不同的方式跨膜運輸物質。下列相關敘述正確的是()A.神經細胞借助通道蛋白運出Na+B.卵巢細胞通過主動運輸分泌性激素C.巨噬細胞吞噬病菌需膜上蛋白質參與D.紅細胞吸收血液中的葡萄糖由ATP供能答案C6.★★(2026屆吉林延邊月考)硒是高等植物生長必需的微量元素。環境中的無機硒經植物根細胞吸收后會在細胞內與蛋白質結合轉化為有機硒,部分有機硒會附著在細胞壁上。有機硒從細胞內轉移到細胞壁上不會發生的是()A.載體蛋白的協助B.生物膜的融合C.ATP的水解D.物質的跨膜運輸答案A7.★★(2026屆山東德州開學考)下列生理過程的完成需要兩者結合的是()A.Cl-載體蛋白運輸Cl-B.水通道蛋白運輸水分子C.甘油分子通過磷脂雙分子層D.胰島素促進葡萄糖的吸收利用答案A8.★★(2026屆河南三門峽期中)物質跨膜運輸常需要轉運蛋白的協助,水溶性分子或者離子通過轉運蛋白進行跨膜運輸的過程如圖所示。下列敘述中錯誤的是()A.載體蛋白和通道蛋白都屬于轉運蛋白,在細胞膜和細胞器膜中廣泛分布B.載體蛋白在細胞膜上是運動的,通道蛋白在細胞膜上是靜止不動的C.參與主動運輸的轉運蛋白可有水解ATP的功能D.載體蛋白每次轉運時都會發生自身構象的改變,分子或離子通過時需與其結合答案B9.★★(2026屆湖北黃岡期初)如圖為細胞中某種膜的部分結構模式圖。下列說法錯誤的是()A.若該膜為細胞膜,則①位于外表面,被稱為糖被B.若②是通道蛋白,則物質a通過時不需要與其結合C.③是載體蛋白,每次轉運c時自身構象都會改變D.b和d通過膜時不需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量答案A10.★★★(新思維·引入胞啃作用的概念)(2026屆河南安陽調研)胞啃作用指受體細胞通過“啃食”的方式從供體細胞表面獲取部分膜或分子的過程。下列敘述不合理的是()A.與胞啃作用相反,胞吞作用對象不是活細胞B.胞啃作用與細胞膜的流動性有關且需消耗能量C.供體細胞的部分細胞膜蛋白可以轉移給受體細胞D.胞啃作用可能導致供體細胞因細胞膜結構受損而死亡答案A11.★★★(2026屆河南焦作期中)將新鮮的成熟紅細胞分別置于甲、乙兩種不同的溶液中,觀察到如下現象:①溶液甲中,紅細胞迅速吸水膨脹。②溶液乙中,紅細胞先失水皺縮,但一段時間后皺縮速率減慢,甚至體積有所恢復;加入某載體蛋白抑制劑后,紅細胞持續皺縮且不恢復。下列敘述正確的是()A.溶液甲中的水分子僅通過自由擴散進入紅細胞B.溶液乙中的溶質是通過主動運輸進入紅細胞的C.溶液乙中紅細胞的體積恢復依賴載體蛋白介導的溶質轉運D.水分子進出紅細胞的速率主要取決于膜上載體蛋白的數量答案C12.★★★(2026屆山東日照開學考)生長于NaCl濃度穩定在100mmol/L的液體培養基中的酵母菌,可通過離子通道吸收Na+,但細胞質基質中Na+濃度超過30mmol/L時會導致酵母菌死亡。為避免細胞質基質Na+濃度過高,液泡膜上的蛋白N可將Na+以主動運輸的方式轉運到液泡中,細胞膜上的蛋白W也可將Na+排出細胞。下列說法錯誤的是()A.Na+進入酵母菌細胞時不需要消耗能量B.Na+通過蛋白N轉運時需要與其結合C.Na+在液泡中的積累有利于酵母菌細胞吸水D.Na+通過蛋白W外排的方式為協助擴散答案D微專題主動運輸的類型五年高考1.★★(2025浙江6月選考,11,2分)人體細胞通過消耗ATP維持膜兩側Na+濃度梯度,細胞膜上的Na+-氨基酸共轉運體能利用Na+濃度梯度驅動氨基酸逆濃度進入細胞,如圖所示,下列敘述正確的是()A.Na+-氨基酸共轉運體運輸物質不具有特異性B.氨基酸依賴轉運體進入細胞的過程屬于被動運輸C.使用細胞呼吸抑制劑不會影響氨基酸的運輸速率D.適當增加膜兩側Na+的濃度差能加快氨基酸的運輸答案D2.★★★(新情境·骨關節炎的發病機理)(2025重慶,8,3分)骨關節炎是一種難以治愈的常見疾病,研究發現患者軟骨細胞膜上的Na+通道蛋白明顯多于正常人,從而影響NCX載體蛋白對Ca2+的運輸,據圖分析,下列敘述錯誤的是()A.Na+通道運輸Na+不需要消耗ATPB.運輸Na+時,Na+通道和NCX載體均需與Na+結合C.患者軟骨細胞的Ca2+內流增多D.與NCX載體相比,Na+通道更適合作為研究藥物的靶點答案B三年模擬3.★★★(2026屆重慶巴蜀中學月考)科學家設計如下實驗驗證質子梯度能夠驅動ATP合成的假說:分別將細菌紫膜質、ATP合酶、解偶聯劑按圖所示加入人工脂質體上,光照處理后結果如圖(光照處理前人工脂