专题03 物质进出细胞的方式-备战2025年高考生物一轮复习专题提升训练（北京专用）

2025高考一轮复习 定制初高中、生物竞赛资料等生物资料 专题03 物质进出细胞的方式 （考试时间90分钟 满分100分） 第一部分 选择题 下列各题均有四个选项，其中只有一个是符合题意要求的。 1．（2024·北京东城·二模）如图表示H+和蔗糖进出植物细胞的方式。据图分析，下列实验处理中，可使蔗糖进入细胞速率加快的是（    ） A．降低细胞外蔗糖浓度 B．降低细胞质H+浓度 C．降低ATP合成酶活性 D．降低膜上协同转运蛋白数量 2．（2024·北京昌平·二模）蓝细菌的光合作用过程需要较高浓度CO2，而空气中的CO2浓度一般较低，蓝细菌具有CO2浓缩机制如下图所示。研究还发现，R酶能催化O2与C5结合形成C3和C2，O2和CO2竞争性结合R酶同一位点。相关叙述正确的是（    ） A．CO2以协助扩散方式通过光合片层膜 B．R酶可抑制CO2固定，减少有机物积累 C．浓缩机制可提高CO2与R酶的结合率 D．转入转运蛋白基因后光合速率减小 3．（2024·北京顺义·一模）研究人员利用K+的放射性类似物铷（16Rb+）替换K+，研究K+的吸收与转运。选取高盐环境中生长的玉米根，在NEM（可选择性抑制参与K+主动运输的转运蛋白）溶液中分别处理10s和30s，然后洗去未反应的NEM，最后浸入到16Rb+溶液中，检测16Rb+进入根细胞的净流量，实验结果如图。依据实验结果分析，下列叙述不合理的是（　　） A．K+可通过主动运输进入玉米根细胞 B．K+可通过协助扩散进入玉米根细胞 C．根细胞膜上只存在一种K+转运蛋白 D．处理10s运输K+离子的蛋白没被完全抑制 4．（2024·北京门头沟·一模）几丁质是昆虫外骨骼和真菌细胞壁的重要成分。中国科学家首次解析了几丁质合成酶的结构并阐明了几丁质合成的过程，模式图如下。下列叙述错误的是（    ） A．高温会破坏几丁质合成酶的空间结构 B．几丁质是由多个单糖构成的多糖物质 C．细胞核是真菌合成几丁质的控制中心 D．细胞通过主动运输将几丁质运到胞外 5．（23-24高三上·北京昌平·期末）下图为ATP合成酶功能示意图，相关叙述不正确的是（    ） A．ATP合成酶在核糖体上合成 B．ATP合成酶发挥功能不依赖生物膜 C．ATP合成酶具有催化和运输的作用 D．合成ATP的过程伴随着能量的转化 6．（23-24高三上·北京昌平·期末）盐碱地中含大量的NaCl、Na2CO3等钠盐，会威胁海水稻的生存。同时一些病原菌也会感染水稻植株，影响正常生长。下图为海水稻抵抗逆境的生理过程示意图，相关叙述不正确的是（    ） A．H2O可以通过自由扩散和协助扩散两种方式进入海水稻细胞 B．海水稻细胞通过胞吐方式分泌抗菌蛋白抵御病原菌的侵染 C．液泡逆浓度梯度吸收Na+增大细胞液的浓度以适应高浓度环境 D．H+以协助扩散的方式从细胞质基质运入液泡或运出细胞 7．（23-24高三上·北京西城·期末）如图为动物细胞内某些物质运输方式模式图，下列说法正确的是（　　） A．方式1所示转运不具有特异性 B．溶酶体内pH高于细胞质基质 C．方式3转运溶质属于主动运输 D．三种运输方式体现膜的流动性 8．（23-24高三上·北京·阶段练习）含羞草叶枕处能改变体积的细胞称为运动细胞，可分为伸肌细胞和屈机细胞。夜晚，Cl-通道A蛋白在伸肌细胞膜上大量表达，引起Cl-外流，进而激活了K+通道使K+外流，水分随之流出，细胞膨压下降而收缩，导致叶片闭合；白天，A蛋白则在屈肌细胞膜上大量表达，相关说法错误的是（    ） A．Cl-通过离子通道外流的过程不需要消耗ATP B．推测K+通道因膜内外电位的变化而被激活 C．K+外流引起细胞内渗透压上升导致水分流出 D．含羞草感知昼夜与A蛋白表达的昼夜节律有关 9．（23-24高三上·北京·阶段练习）植物体内的有机酸主要通过有氧呼吸第二阶段合成，而后进入细胞质基质，再通过液泡膜上的载体蛋白进入到液泡；当液泡中有机酸浓度达到一定水平，会被运出液泡进入降解途径（如图）。下列叙述错误的是（    ） A．液泡可以调节植物细胞内的环境 B．H+进入液泡的方式属于主动运输 C．转运柠檬酸进出液泡的蛋白不同 D．有机酸的产生部位是线粒体内膜 10．（2023·北京房山·一模）1988年科研人员得到一种新蛋白——CHIP28，推测其可能是水通道蛋白。为探究该蛋白的作用，利用非洲爪蟾卵母细胞进行实验，结果如下图。 相关说法错误的是（    ） A．作出此推测的依据可能是CHIP28蛋白为跨膜蛋白 B．所选用的实验细胞理论上对水的通透性较低 C．该实验应将非洲爪蟾卵母细胞置于高渗溶液中 D．实验结果可初步证明“CHIP28蛋白是水通道蛋白” 11．（2023·北京顺义·二模）如图为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的示意图，相关叙述正确的是（    ） A．葡萄糖进入上皮细胞不需要消耗能量 B．葡萄糖由上皮细胞进入血液的方式为主动运输 C．Na+-K+泵消耗ATP以维持膜内外Na+浓度差 D．转运蛋白转运物质时不需要改变自身构象 12．（2024·北京东城·一模）下列实验中不需要植物细胞保持活性的是（　　） A．观察洋葱细胞的质壁分离与复原 B．观察低温处理后细胞中染色体数目 C．探究环境因素对光合作用强度的影响 D．以菊花茎段为外植体进行组织培养 13．（22-23高三上·北京朝阳·期中）含羞草叶枕处能改变体积的细胞称为运动细胞，又分为伸肌细胞和屈肌细胞。夜晚，Cl-通道A蛋白在伸肌细胞膜上大量表达，引起Cl-外流，进而激活了K+通道使K+外流，水分随之流出，细胞膨压下降而收缩，导致叶片闭合；白天，A蛋白则在屈肌细胞膜上大量表达。相关说法错误的是（    ） A．Cl-通过离子通道外流的过程属于协助扩散 B．推测K+通道因膜内外电位的变化而被激活 C．K+外流引起细胞内渗透压上升导致水分流出 D．含羞草的感夜运动与A蛋白表达的昼夜节律有关 14．（2023·北京通州·三模）下图为某种物质分泌过程的透射电镜照片，以下叙述错误的是（    ） A．该过程不消耗细胞呼吸所释放的能量 B．该过程体现生物膜具有一定的流动性 C．该过程会导致某些生物膜成分的更新 D．突触前膜以图示的方式释放神经递质 15．（2023·北京东城·一模）ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，参与细胞吸收多种营养物质，每种ABC转运蛋白均具有物质运输的特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如下图所示。下列相关推测合理的是（　　） A．ABC转运蛋白可提高CO2的跨膜运输速率 B．ABC转运蛋白参与的跨膜运输方式属于协助扩散 C．C1-和葡萄糖依赖同一种ABC转运蛋白跨膜运输 D．若ATP水解受阻，ABC转运蛋白不能完成转运过程 第2部分 非选择题 本部分6道题，总分70分。 16．（22-23高三上·北京房山·期末）糖类是苹果等果实品质的核心物质，科学家对糖的转运蛋白调控糖的积累机制进行了研究。 (1)光合作用中暗反应利用光反应产生的 ATP 和 ，在 中将C3还原形成糖类。 (2)光合产物通过韧皮部进行长距离运输方式有两种，一种是通过胞间连丝顺浓度梯度运输， （耗能/不耗能），运输速率较为缓慢；另一种是在转运蛋白的作用下，将糖从低浓度跨膜向高浓度运输，其运输速度加快，能大量积累糖类，这种运输方式为 。 (3)为确定糖的转运蛋白 M 在细胞上的位置，研究者将 M 蛋白基因与 GFP（绿色荧光蛋白）基因融合，构建基因表达载体导入苹果愈伤组织并提取原生质体，在显微镜下观察，结果如图。发现绿色荧光出现在 （细胞结构），从而确定了葡萄糖转运蛋白 M 在苹果细胞中的定位。 (4)进一步探究转运蛋白 M 的转运特性，使用只能在麦芽糖培养基上正常生长的酵母突变体进行研究。将 M 和 GFP 的融合基因构建表达载体导入酵母突变体，显微镜下观察到转基因酵母突变体的质膜出现绿色荧光。将转入含 M 基因载体的酵母突变体（a）和转入不含 M 基因空载体的酵母突变体(b)分别接种在不同糖源（不包括麦芽糖）的培养基上。若预期结果是 ，则表明转运蛋白 M 能特异性将葡萄糖转运至酵母细胞内。 17．（22-23高三上·北京·期中）气孔是由两个保卫细胞围成的空腔，主要分布在植物叶片表皮。研究者对气孔开闭的条件和机理进行了相关的研究。 (1)研究表明可见光会刺激豌豆叶片的气孔开放，在此过程中，淀粉水解为麦芽糖，并进一步转化为苹果酸进入液泡。据此推测：光照介导细胞液渗透压升高，促进水分 进细胞，促进气孔开度的增加。 (2)研究者分别用拟南芥淀粉酶基因BAM1和BAM2的突变体进行实验，通过显微拍照检测保卫细胞叶绿体中淀粉粒的总面积（总体积）以及气孔开度，结果见图1。 由图1结果可知， （填“BAM1”或“BAM2”）基因控制的淀粉酶是保卫细胞中催化淀粉水解的主要酶，判断的依据是 。 (3)研究者用野生型拟南芥和蓝光受体突变型为实验材料，照射蓝光后，检测保卫细胞淀粉粒面积，结果如图2所示。 进一步检测植物叶肉细胞淀粉含量，发现突变体低于野生型，分析其原因是 。 (4)为进一步研究蓝光介导淀粉水解的信号通路，在正常光照下对植物进行了下列实验并得到相应结果： ①H+泵突变体与野生型相比在原有的光照信号下无法有效动员分解保卫细胞中的淀粉 ②对野生型个体施用适宜浓度的H+泵化学激活剂Fc，淀粉粒消失加快，气孔开度更大 ③对BAM1突变型施用适宜浓度的H+泵化学激活剂Fc，淀粉粒降解速度与突变型无差异 ④对BAM1突变型保卫细胞显微注射苹果酸溶液无法激活淀粉酶但可以造成气孔开度增大 其中，支持“蓝光信号通过激活H+泵提高胞内pH进而增强淀粉酶BAM1的活性”这一观点的组别包括 （填“序号”）。 18．（22-23高三上·北京大兴·期中）人参皂苷是人参中重要的活性成分之一，具有抗肿瘤、调节免疫等作用。科研人员利用宫颈癌细胞——海拉细胞开展了系列研究。 (1)人参皂苷为固醇类物质，以 方式进入海拉细胞，影响其生命活动。科研人员分别在正常条件和无血清条件（模拟不良环境）下利用适量的人参皂苷处理海拉细胞，采用荧光染色技术检测细胞凋亡情况，结果如图1。发现在正常条件下人参皂苷几乎不起作用，在无血清条件下可以促进细胞凋亡，依据是 。 注：R3区域表示细胞碎片    R4区域表示凋亡早期细胞   R5区域表示凋亡晚期细胞 R6区域表示正常细胞          PI和AnnexinV代表两种染料图中每个点代表一个细胞 (2)研究表明，在环境不良时，癌细胞通过提高自噬作用将内源性蛋白质和细胞器在 （填细胞器名称）中降解，为其生存提供 。已知LC3为细胞自噬程度的指示蛋白，科研人员检测了不同处理下海拉细胞LC3的含量，结果如图2。发现在无血清条件下海拉细胞自噬 ，人参皂苷处理后海拉细胞自噬 。 (3)综合上述结果可以推测人参皂苷对海拉细胞作用的机制是 。 (4)欲为上述机制进一步提供证据，请选出合理的方案与对应的结果 。 ①在正常条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷 ②在无血清条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷 ③在无血清条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷与自噬抑制剂 ④在无血清条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷与自噬诱导剂 ⑤细胞凋亡率上升 ⑥细胞凋亡率下降 19． （2024·北京朝阳·二模） 细胞体积的调节 有些细胞的体积可自身进行调节。这些细胞的吸水和失水不仅仅只涉及水分的流入和流出，还主要涉及到细胞内外的Na+、K+、H+、Cl-、HCO3-五种无机盐离子流入流出的调节过程（溶液中HCO3-增加会升高溶液pH，而H+反之）。 细胞急性膨胀后，通过调节使细胞体积收缩称为调节性体积减小（RVD）。将细胞置于低渗溶液中，加入酪氨酸激酶抑制剂后细胞体积的变化如图1。研究发现酪氨酸激酶活性提高后可激活Cl-、K+通道，RVD过程中Cl-、K+流出均增加，Cl-流出量是K+的两倍多，但此时细胞膜电位没有发生改变。 细胞急性收缩后，通过调节使细胞体积膨胀称为调节性体积增加（RVI），RVI期间细胞有离子出入，细胞膜电位没有发生变化。NKCC是将Na+、K+、Cl-以1：1：2的比例共转运进细胞的转运蛋白。将细胞置于高渗溶液中，并用NKCC抑制剂处理，细胞体积的变化如图2。RVI期间激活Cl-/HCO3-交换转运蛋白（两种离子1：1反向运输，HCO3-运出细胞），测定在不同蛋处理条件下，胞外pH的变化（图3），DIDS是Cl-/HCO3-交换转运蛋白的抑制剂。RVI期间引发离子出入的原因涉及细胞中多种酶活性的改变及细胞骨架的更新。 细胞通过调节，维持体积的相对稳定。细胞增殖、细胞凋亡、细胞运动等也与细胞调节性的体积改变有关，如分裂间期细胞体积的增加。 (1)图1实验开始时细胞吸水体积增加的原因是 。 (2)图1结果说明RVD过程中有 的参与。依据材料中划线部分推测：在此过程中有其他 （填“阳”或“阴”）离子的流出，导致膜电位不发生变化。 (3)RVI期间，存在运出细胞的阳离子、此阳离子与Na+利用其他膜蛋白反向共转运。根据图3结果可推知此离子是 ，理由是 。 (4)综合以上信息，请在答题卡的图中标出参与RVI过程的转运蛋白（用僵表示）及其运输的物质，并用箭头标明运输方向 。 (5)请概括当外界溶液浓度改变后，细胞体积维持基本稳定的机制 。 20．（2024·北京门头沟·一模）长期饮酒会引起酒精成瘾，当停止饮酒时，患者可表现出酒精戒断综合征（AWS），若不加以干预，严重时患者会出现惊厥等症状。为了给AWS的治疗提供科学依据，科研人员开展了相关研究。 (1)人体摄入的酒精通过 的方式进入细胞，酒精降解产生的乙醛能促进大脑中相关神经元分泌去甲肾上腺素（NE），NE与心肌细胞上的 结合，使心跳加快。 (2)研究者选取成年雄性大鼠随机分为对照组和饮酒组，饮酒组连续28天饮用酒精水溶液，对照组饮用清水。饮酒组大鼠分三组，分别于不同时间进行AWS戒断症状评分（症状越严重评分越高），结果如图1。评分结束后，分别给每组大鼠再次饮酒并记录饮酒量，结果如图2。结果表明，停止饮酒后6h戒断症状达到高峰，判断依据为 。 (3)为探究药物右美托咪定（DEX）对酒精依赖大鼠AWS的影响，研究者给予 组大鼠不同浓度DEX腹腔注射，结果如图3，结果表明 。 (4)若将DEX用于辅助治疗人AWS，请你提出一个需进一步研究的问题 。 21．（2022·北京·三模）我国有近一亿公顷的盐碱地，大部分植物无法在此生存，而耐盐植物藜麦却能生长。通过研究藜麦叶片结构后发现，其表皮有许多盐泡细胞，该细胞体积是普通表皮细胞的100倍以上，里面没有叶绿体，Na+和Cl-在盐泡细胞的转运如下图所示。请回答问题。 (1)据图推测，藜麦的耐盐作用机制是通过 的方式，将Na+和Cl-运送到表皮盐泡细胞的 （细胞器）中储存起来，从而避免高盐对其他细胞的影响。 (2)下表为藜麦盐泡细胞和其他几种普通植物的叶肉细胞膜中部分蛋白的相对表达量。其中 （填下列选项字母）更可能是藜麦，理由是 。 A B C D Na+载体蛋白 8 12 5 11 Cl-载体蛋白 2 6 4 6 葡萄糖转运蛋白 38 28 66 68 (3)藜麦根系从土壤中吸收盐分是主动运输还是被动运输？有同学设计实验进行了探究。 ①实验步骤： a．取甲、乙两组生长发育基本相同的藜麦幼苗植株，放入适宜浓度的含有Na+、Cl-的溶液中。 b．甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组加入 。 c．一段时间后 。 ②预测实验结果及结论：若乙组 ，说明藜麦从土壤中吸收盐分的方式是主动运输。 (4)研究人员尝试将藜麦中的耐盐基因转移到其他植物体内，从而培育新型耐盐植物。若要从分子水平上检测耐盐基因是否成功转入受体细胞，请写出两种常用的检测方法 、 。从经济价值和生态价值角度考虑，培育耐盐植物的主要意义是 （写出两条）。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$2025高考一轮复习 定制初高中、生物竞赛资料等生物资料 专题03 物质进出细胞的方式 （考试时间90分钟 满分100分） 第一部分 选择题 下列各题均有四个选项，其中只有一个是符合题意要求的。 1．（2024·北京东城·二模）如图表示H+和蔗糖进出植物细胞的方式。据图分析，下列实验处理中，可使蔗糖进入细胞速率加快的是（    ） A．降低细胞外蔗糖浓度 B．降低细胞质H+浓度 C．降低ATP合成酶活性 D．降低膜上协同转运蛋白数量 【答案】B 【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。 【详解】AB、据图可知，H+通过质子泵运出细胞需要消耗ATP，说明是逆浓度梯度进行的，即H+分布是细胞外浓度高于细胞内，而蔗糖的跨膜运输方式是借助H+浓度势能实现的，故降低细胞质H+浓度能够加大势能，从而使蔗糖进入细胞速率加快，而降低细胞外蔗糖浓度不利于蔗糖运输，A错误，B正确； C、降低ATP合成酶活性会影响，H+跨膜运输进而影响蔗糖运输，C错误； D、蔗糖跨膜运输需要转运蛋白协助，降低膜上协同转运蛋白数量会导致蔗糖运输减慢，D错误。 故选B。 2．（2024·北京昌平·二模）蓝细菌的光合作用过程需要较高浓度CO2，而空气中的CO2浓度一般较低，蓝细菌具有CO2浓缩机制如下图所示。研究还发现，R酶能催化O2与C5结合形成C3和C2，O2和CO2竞争性结合R酶同一位点。相关叙述正确的是（    ） A．CO2以协助扩散方式通过光合片层膜 B．R酶可抑制CO2固定，减少有机物积累 C．浓缩机制可提高CO2与R酶的结合率 D．转入转运蛋白基因后光合速率减小 【答案】C 【分析】1、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。 2、光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段。 （1）光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜上进行，此过程必须有光、色素、光合作用有关的酶。具体反应步骤：①水的光解，水在光下分解成氧气和NADPH。②ATP的合成，ADP与Pi接受光能形成ATP。 （2）暗反应在叶绿体基质中进行，有光或无光均可进行，反应步骤：①CO2的固定，CO2与C5结合生成两个C3。②C3的还原，C3在NADPH、酶、ATP等作用下，生成C5和有机物。 【详解】A、依题意，图示为蓝细菌的CO2浓缩机制，据图可知，CO2进入光合片层膜要依赖CO2转运蛋白，同时消耗能量。因此，CO2以主动运输的方式通过光合片层膜，A错误； B、依题意，O2和CO2竞争性结合R酶同一位点，CO2浓缩机制可提高R酶周围CO2浓度。因此，当R酶周围CO2浓度高时，CO2与R酶的结合率高，促进CO2固定，提高光合作用速率；当R酶周围O2浓度高时，O2与R酶的结合率高，抑制CO2固定，降低光合作用速率，B错误； C、依题意，O2和CO2竞争性结合R酶同一位点，浓缩机制可提高R酶周围CO2浓度，提高CO2与R酶的结合率，C正确； D、转入 HCO3−转运蛋白基因后，膜上 HCO3−转运蛋白量增加，为暗反应提供的CO2增加，暗反应速率增加，促使光反应速率增加，从而使光合速率增加，D错误。 故选C。 3．（2024·北京顺义·一模）研究人员利用K+的放射性类似物铷（16Rb+）替换K+，研究K+的吸收与转运。选取高盐环境中生长的玉米根，在NEM（可选择性抑制参与K+主动运输的转运蛋白）溶液中分别处理10s和30s，然后洗去未反应的NEM，最后浸入到16Rb+溶液中，检测16Rb+进入根细胞的净流量，实验结果如图。依据实验结果分析，下列叙述不合理的是（　　） A．K+可通过主动运输进入玉米根细胞 B．K+可通过协助扩散进入玉米根细胞 C．根细胞膜上只存在一种K+转运蛋白 D．处理10s运输K+离子的蛋白没被完全抑制 【答案】C 【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。 【详解】AB、分析题意，NEM可选择性抑制参与K+主动运输的转运蛋白，结合图示可知，与对照组相比，用NEM处理后K+进入根细胞的净流量降低，说明K+主动运输过程受影响，但并未降为0，说明K+还可通过协助扩散进入玉米根细胞，AB正确； C、根细胞膜上至少存在K+主动运输和协助扩散进入细胞的两种转运蛋白，C错误； D、据图可知，处理10s运输K+离子的速率不为0，说明运输K+离子的蛋白没被完全抑制，D正确。 故选C。 4．（2024·北京门头沟·一模）几丁质是昆虫外骨骼和真菌细胞壁的重要成分。中国科学家首次解析了几丁质合成酶的结构并阐明了几丁质合成的过程，模式图如下。下列叙述错误的是（    ） A．高温会破坏几丁质合成酶的空间结构 B．几丁质是由多个单糖构成的多糖物质 C．细胞核是真菌合成几丁质的控制中心 D．细胞通过主动运输将几丁质运到胞外 【答案】D 【分析】几丁质是一种多糖，又称壳多糖，广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼、真菌的细胞壁中。分析题图可知，几丁质合成的过程主要有三个阶段，第一个阶段，几丁质合成酶将细胞中的单糖转移到细胞膜上用于合成几丁质糖链。第二阶段，新生成的几丁质糖链通过细胞膜上的转运通道释放到细胞外。第三阶段，释放的几丁质链自发组装形成几丁质。 【详解】A、几丁质合成酶的本质为蛋白质，高温会破坏几丁质合成酶的空间结构，A正确； B、几丁质是由多个单糖构成的多糖物质，广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼、真菌的细胞壁中，B正确； C、细胞核是遗传物质储存的主要场所，是细胞代谢和遗传的控制中心，因此细胞核是真菌合成几丁质的控制中心，C正确； D、据图可知，几丁质的合成是在细胞膜上进行的，因此几丁质运到胞外的过程没有跨膜运输，而主动运输是一种跨膜运输方式，D错误。 故选D。 5．（23-24高三上·北京昌平·期末）下图为ATP合成酶功能示意图，相关叙述不正确的是（    ） A．ATP合成酶在核糖体上合成 B．ATP合成酶发挥功能不依赖生物膜 C．ATP合成酶具有催化和运输的作用 D．合成ATP的过程伴随着能量的转化 【答案】B 【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。 2、酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和。 3、酶促反应原理：酶能降低化学反应所需的活化能。 【详解】A、ATP合成酶的化学本质为蛋白质，合成场所是核糖体，A正确； B、ATP合成酶发挥功能依赖生物膜，ATP合成酶是一种跨膜蛋白，具有运输氢离子的作用，此外还具有催化功能，氢离子顺浓度转运产生电化学势能，促进合成ATP，这些都离不开生物膜，B错误； C、ATP合成酶是一种跨膜蛋白，具有运输氢离子的作用，此外还具有催化功能，催化ADP和Pi生成ATP，C正确； D、氢离子顺浓度转运产生电化学势能，促进合成ATP，势能转化为化学能，D正确。 故选B。 6．（23-24高三上·北京昌平·期末）盐碱地中含大量的NaCl、Na2CO3等钠盐，会威胁海水稻的生存。同时一些病原菌也会感染水稻植株，影响正常生长。下图为海水稻抵抗逆境的生理过程示意图，相关叙述不正确的是（    ） A．H2O可以通过自由扩散和协助扩散两种方式进入海水稻细胞 B．海水稻细胞通过胞吐方式分泌抗菌蛋白抵御病原菌的侵染 C．液泡逆浓度梯度吸收Na+增大细胞液的浓度以适应高浓度环境 D．H+以协助扩散的方式从细胞质基质运入液泡或运出细胞 【答案】D 【分析】分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。 【详解】A、由图可以看出，H2O可以通过自由扩散和协助扩散两种方式进入海水稻细胞，A正确； B、图中，海水稻细胞可形成囊泡运输抗菌蛋白，胞吐方式分泌抗菌蛋白，B正确； C、图中液泡吸收Na+从低浓度到高浓度，逆浓度梯度增大细胞液的浓度以适应高浓度环境，防止在高浓度的环境下失水，C正确； D、图中液泡内pH=5.5,细胞质基质pH=7.5,因此H+从细胞质基质运入液泡，是逆浓度梯度，需要消耗能量，方式是主动运输，D错误。 故选D。 7．（23-24高三上·北京西城·期末）如图为动物细胞内某些物质运输方式模式图，下列说法正确的是（　　） A．方式1所示转运不具有特异性 B．溶酶体内pH高于细胞质基质 C．方式3转运溶质属于主动运输 D．三种运输方式体现膜的流动性 【答案】C 【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需转运蛋白协助，不消耗细胞产生的能量；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要转运蛋白协助，不需要消耗细胞产生的能量；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要转运蛋白协助，消耗细胞产生的能量。 【详解】A、方式1所示转运为需要载体蛋白的主动运输，具有特异性，A错误； B、图中H+进入溶酶体需要消耗能量，属于主动运输，从低浓度到高浓度，因此推测溶酶体内H+浓度高，即溶酶体内pH低于细胞质基质，B错误； C、Na+进入细胞是高浓度到低浓度，浓度差势能为溶质进入细胞提供能量，因此溶质进入细胞的方式是间接消耗ATP的主动运输，C正确； D、三种运输方式体现膜的选择透过性，D错误。 故选C。 8．（23-24高三上·北京·阶段练习）含羞草叶枕处能改变体积的细胞称为运动细胞，可分为伸肌细胞和屈机细胞。夜晚，Cl-通道A蛋白在伸肌细胞膜上大量表达，引起Cl-外流，进而激活了K+通道使K+外流，水分随之流出，细胞膨压下降而收缩，导致叶片闭合；白天，A蛋白则在屈肌细胞膜上大量表达，相关说法错误的是（    ） A．Cl-通过离子通道外流的过程不需要消耗ATP B．推测K+通道因膜内外电位的变化而被激活 C．K+外流引起细胞内渗透压上升导致水分流出 D．含羞草感知昼夜与A蛋白表达的昼夜节律有关 【答案】C 【分析】根据题干信息“夜晚，Cl-通道A蛋白在伸肌细胞膜上大量表达，引起Cl-外流，进而激活了K+通道使K+外流，水分随之流出，细胞膨压下降而收缩，导致叶片闭合，白天，A蛋白则在屈肌细胞膜上大量表达”，推测含羞草的叶在白天打开。 【详解】A、Cl-通过离子通道外流，不消化ATP水解提供的能量，该过程属于协助扩散，A正确； B、结合题干信息“Cl-外流，进而激活了K+通道使K+外流”可推测K+通道因膜内外电位的变化而被激活，B正确； C、溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质的微粒的数目，溶质微粒越多，溶液浓度越高，对水的吸引力越大，溶液渗透压越高。所以，K+外流引起细胞内渗透压下降，导致水分流出，C错误； D、结合题干信息“夜晚，Cl-通道A蛋白在伸肌细胞膜上大量表达”和“白天，A蛋白则在屈肌细胞膜上大量表达”可知：含羞草的感夜运动与A蛋白表达的昼夜节律有关，D正确。 故选C。 9．（23-24高三上·北京·阶段练习）植物体内的有机酸主要通过有氧呼吸第二阶段合成，而后进入细胞质基质，再通过液泡膜上的载体蛋白进入到液泡；当液泡中有机酸浓度达到一定水平，会被运出液泡进入降解途径（如图）。下列叙述错误的是（    ） A．液泡可以调节植物细胞内的环境 B．H+进入液泡的方式属于主动运输 C．转运柠檬酸进出液泡的蛋白不同 D．有机酸的产生部位是线粒体内膜 【答案】D 【分析】题图分析，H+进入液泡需要消耗能量，也需要载体蛋白，故跨膜方式为主动运输，液泡内的细胞液中H+浓度大于细胞质基质。柠檬酸2利用H+形成的浓度差与H+协同运输出液泡，属于主动运输。柠檬酸3进入液泡顺浓度梯度进行，属于协助扩散。 【详解】A、液泡中含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等，可以调节植物细胞内的环境，A正确； B、由题图可知，H+进入液泡需要消耗ATP水解释放的能量，也需要载体蛋白，故为主动运输，B正确； C、由题图可知柠檬酸出液泡的方式为主动运输，进入液泡的方式是协助扩散，据此可推测转运柠檬酸进出液泡的蛋白不同，C正确； D、植物体内的有机酸主要通过有氧呼吸第二阶段合成，产生部位是线粒体基质，D错误。 故选D。 10．（2023·北京房山·一模）1988年科研人员得到一种新蛋白——CHIP28，推测其可能是水通道蛋白。为探究该蛋白的作用，利用非洲爪蟾卵母细胞进行实验，结果如下图。 相关说法错误的是（    ） A．作出此推测的依据可能是CHIP28蛋白为跨膜蛋白 B．所选用的实验细胞理论上对水的通透性较低 C．该实验应将非洲爪蟾卵母细胞置于高渗溶液中 D．实验结果可初步证明“CHIP28蛋白是水通道蛋白” 【答案】C 【分析】据题意可知，该实验自变量为卵母细胞是否含有水通道蛋白，因变量为卵母细胞的体积，从实验结果上看，导入CHIP28mRNA的非洲爪蟾卵母细胞随着时间的增加，体积逐渐增加，初步证明“CHIP28蛋白是水通道蛋白”。 【详解】A、通道蛋白是一类跨膜蛋白，它能形成亲水的通道，与所转运物质的结合较弱，当通道打开时能允许水、小的水溶性分子和特定的离子被动地通过，若CHIP28蛋白为跨膜蛋白，可推测其为水通道蛋白，A正确； B、本实验要研究CHIP28能否运输水分子，所选用的实验细胞理论上对水的通透性较低，加上该蛋白后对水的通透性显著增加，这样才能实验结果明显，B正确； C、水通道蛋白运输水分的方式为协助扩散，从高浓度到低浓度，该实验应将非洲爪蟾卵母细胞置于低渗溶液中，这样才利于细胞吸收水分，C错误； D、该实验中导入CHIP28mRNA的非洲爪蟾卵母细胞随着时间的增加，体积逐渐增加，初步证明“CHIP28蛋白是水通道蛋白”，D正确。 故选C。 11．（2023·北京顺义·二模）如图为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的示意图，相关叙述正确的是（    ） A．葡萄糖进入上皮细胞不需要消耗能量 B．葡萄糖由上皮细胞进入血液的方式为主动运输 C．Na+-K+泵消耗ATP以维持膜内外Na+浓度差 D．转运蛋白转运物质时不需要改变自身构象 【答案】C 【分析】据图可知，小肠上皮细胞吸收葡萄糖时同时会将Na+吸收进去，吸收葡萄糖是逆浓度梯度，吸收Na+时是顺浓度梯度，Na+的吸收可以为葡萄糖的吸收提供电势能，所以小肠上皮细胞吸收葡萄糖是主动运输。葡萄糖由上皮细胞进入血液时是顺浓度梯度，需要葡萄糖转运蛋白，属于协助扩散。Na+-K+泵在运输Na+、K+都是逆浓度梯度，所以属于主动运输。 【详解】A、葡萄糖进入上皮细胞是通过主动运输进入细胞内，需要消耗能量，A错误； B、葡萄糖由上皮细胞进入血液是顺浓度梯度属于协助扩散，B错误； C、据图可知，Na+-K+泵将K+由细胞外泵入细胞内，将Na+由细胞内泵出细胞外都是逆浓度梯度，需要消耗ATP，C正确； D、转运蛋白转运物质时自身构象会发生改变，D错误。 故选C。 12．（2024·北京东城·一模）下列实验中不需要植物细胞保持活性的是（　　） A．观察洋葱细胞的质壁分离与复原 B．观察低温处理后细胞中染色体数目 C．探究环境因素对光合作用强度的影响 D．以菊花茎段为外植体进行组织培养 【答案】B 【分析】在生物学实验中，有不少实验需要保持细胞活性，如观察细胞质壁分离及复原实验、探究细胞核功能的实验等，还有不需要保持细胞活性，如观察植物细胞有丝分裂实验、低温诱导染色体数目加倍实验等。 【详解】A、观察洋葱细胞的质壁分离与复原需要保持细胞活性，A错误； B、观察低温处理后细胞中染色体数目，已经经过解离处理，不需要保持活性，B正确； C、探究环境因素对光合作用强度的影响，需要保持细胞活性，C错误； D、以菊花茎段为外植体进行组织培养，进行由外植体逐渐生成幼苗的过程，需要保持细胞活性，D错误。 故选B。 13．（22-23高三上·北京朝阳·期中）含羞草叶枕处能改变体积的细胞称为运动细胞，又分为伸肌细胞和屈肌细胞。夜晚，Cl-通道A蛋白在伸肌细胞膜上大量表达，引起Cl-外流，进而激活了K+通道使K+外流，水分随之流出，细胞膨压下降而收缩，导致叶片闭合；白天，A蛋白则在屈肌细胞膜上大量表达。相关说法错误的是（    ） A．Cl-通过离子通道外流的过程属于协助扩散 B．推测K+通道因膜内外电位的变化而被激活 C．K+外流引起细胞内渗透压上升导致水分流出 D．含羞草的感夜运动与A蛋白表达的昼夜节律有关 【答案】C 【分析】根据题干信息“夜晚，Cl-通道A蛋白在伸肌细胞膜上大量表达，引起Cl-外流，进而激活了K+通道使K+外流，水分随之流出，细胞膨压下降而收缩，导致叶片闭合，白天，A蛋白则在屈肌细胞膜上大量表达”，推测含羞草的叶在白天打开。 【详解】A、Cl-通过离子通道外流不消耗能量，所以属于协助扩散，A正确； B、根据题干信息“Cl-通道A蛋白在伸肌细胞膜上大量表达，引起Cl-外流，进而激活了K+通道使K+外流，水分随之流出，细胞膨压下降而收缩，导致叶片闭合”，推测K+通道是因为Cl-外流导致电位变化而被激活，B正确； C、渗透作用是水分从低渗透压流向高渗透压，所以如果K+外流引起细胞内渗透压下降导致水分流出，C错误； D、根据题干信息“A蛋白则在屈肌细胞膜上大量表达，夜晚，Cl-通道A蛋白在伸肌细胞膜上大量表达”，所以含羞草的感夜运动与A蛋白表达的昼夜节律有关 ，D正确。 故选C。 14．（2023·北京通州·三模）下图为某种物质分泌过程的透射电镜照片，以下叙述错误的是（    ） A．该过程不消耗细胞呼吸所释放的能量 B．该过程体现生物膜具有一定的流动性 C．该过程会导致某些生物膜成分的更新 D．突触前膜以图示的方式释放神经递质 【答案】A 【分析】胞吞、胞吐一般是大分子颗粒进出细胞的方式，小分子的神经递质也通过胞吐释放。 【详解】A、胞吐过程消耗细胞呼吸所释放的能量，A错误； B、该过程中囊泡与细胞膜融合，体现生物膜具有一定的流动性，B正确； C、囊泡与细胞膜融合后，囊泡膜成为细胞膜的一部分，导致细胞膜成分的更新，C正确； D、突触前膜以胞吐的方式释放神经递质，可在短时间内释放大量神经递质，使突触后膜发生电位变化，D正确。 故选A。 15．（2023·北京东城·一模）ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，参与细胞吸收多种营养物质，每种ABC转运蛋白均具有物质运输的特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如下图所示。下列相关推测合理的是（　　） A．ABC转运蛋白可提高CO2的跨膜运输速率 B．ABC转运蛋白参与的跨膜运输方式属于协助扩散 C．C1-和葡萄糖依赖同一种ABC转运蛋白跨膜运输 D．若ATP水解受阻，ABC转运蛋白不能完成转运过程 【答案】D 【分析】主动运输特点①耗能②逆浓度梯度进行③需要转运蛋白参与。协助扩散特点：①顺浓度梯度进行②需要转运蛋白参与③不耗能。 【详解】A、由图可知，ABC转运蛋白在转运小分子时，需要消耗能量，因此参与的是主动运输，而CO2的跨膜运输是自由扩散，因此ABC转运蛋白不能提高CO2的跨膜运输速率，A错误； B、由图可知，ABC转运蛋白在转运小分子时，需要消耗能量，因此参与的是主动运输，B错误； C、由题干“每种ABC转运蛋白均具有物质运输的特异性”可知，C1-和葡萄糖不是依赖同一种ABC转运蛋白跨膜运输，C错误； D、ABC转运蛋白转运物质，需要ATP水解功能，因此当ATP水解受阻，ABC转运蛋白不能完成转运过程，D正确。 故选D。 第2部分 非选择题 本部分6道题，总分70分。 16．（22-23高三上·北京房山·期末）糖类是苹果等果实品质的核心物质，科学家对糖的转运蛋白调控糖的积累机制进行了研究。 (1)光合作用中暗反应利用光反应产生的 ATP 和 ，在 中将C3还原形成糖类。 (2)光合产物通过韧皮部进行长距离运输方式有两种，一种是通过胞间连丝顺浓度梯度运输， （耗能/不耗能），运输速率较为缓慢；另一种是在转运蛋白的作用下，将糖从低浓度跨膜向高浓度运输，其运输速度加快，能大量积累糖类，这种运输方式为 。 (3)为确定糖的转运蛋白 M 在细胞上的位置，研究者将 M 蛋白基因与 GFP（绿色荧光蛋白）基因融合，构建基因表达载体导入苹果愈伤组织并提取原生质体，在显微镜下观察，结果如图。发现绿色荧光出现在 （细胞结构），从而确定了葡萄糖转运蛋白 M 在苹果细胞中的定位。 (4)进一步探究转运蛋白 M 的转运特性，使用只能在麦芽糖培养基上正常生长的酵母突变体进行研究。将 M 和 GFP 的融合基因构建表达载体导入酵母突变体，显微镜下观察到转基因酵母突变体的质膜出现绿色荧光。将转入含 M 基因载体的酵母突变体（a）和转入不含 M 基因空载体的酵母突变体(b)分别接种在不同糖源（不包括麦芽糖）的培养基上。若预期结果是 ，则表明转运蛋白 M 能特异性将葡萄糖转运至酵母细胞内。 【答案】(1) NADPH 叶绿体基质 (2) 不耗能 主动运输 (3)液泡膜 (4)转入含 M 基因载体的酵母突变体（a）能在培养基上正常生长，不含 M 基因空载体的酵母突变体(b)不能在培养基上正常生长 【分析】1、主动运输：逆浓度梯度，需要载体蛋白，需要提供能量； 2、自由扩散：顺浓度梯度，不需要转运蛋白，不需要能量； 3、协助扩散：顺浓度梯度，需要转运蛋白，不需要能量。 【详解】（1）光反应为暗反应提供了NADPH和 ATP，将C3还原为三碳糖，进而形成淀粉和蔗糖。光反应阶段，水在光下分解生成氧气和NADPH，同时产生ATP。在叶绿体基质中CO2被C5固定生成C3。 （2）顺浓度梯度运输，不需要额外提供能量；转运蛋白的作用下，将糖从低浓度跨膜向高浓度运输，属于主动运输。 （3）根据图示，绿色荧光出现在液泡膜上，因此确定了葡萄糖转运蛋白 M 在苹果细胞中的定位。 （4）酵母突变体只能在麦芽糖培养基上正常生长，将 M 和 GFP 的融合基因构建表达载体导入酵母突变体，将转入含 M 基因载体的酵母突变体（a）和转入不含 M 基因空载体的酵母突变体(b)分别接种在不同糖源（不包括麦芽糖）的培养基上，若转入含 M 基因载体的酵母突变体（a）能在培养基上正常生长，不含 M 基因空载体的酵母突变体(b)不能在培养基上正常生长，则表明转运蛋白 M 能特异性将葡萄糖转运至酵母细胞内。 17．（22-23高三上·北京·期中）气孔是由两个保卫细胞围成的空腔，主要分布在植物叶片表皮。研究者对气孔开闭的条件和机理进行了相关的研究。 (1)研究表明可见光会刺激豌豆叶片的气孔开放，在此过程中，淀粉水解为麦芽糖，并进一步转化为苹果酸进入液泡。据此推测：光照介导细胞液渗透压升高，促进水分 进细胞，促进气孔开度的增加。 (2)研究者分别用拟南芥淀粉酶基因BAM1和BAM2的突变体进行实验，通过显微拍照检测保卫细胞叶绿体中淀粉粒的总面积（总体积）以及气孔开度，结果见图1。 由图1结果可知， （填“BAM1”或“BAM2”）基因控制的淀粉酶是保卫细胞中催化淀粉水解的主要酶，判断的依据是 。 (3)研究者用野生型拟南芥和蓝光受体突变型为实验材料，照射蓝光后，检测保卫细胞淀粉粒面积，结果如图2所示。 进一步检测植物叶肉细胞淀粉含量，发现突变体低于野生型，分析其原因是 。 (4)为进一步研究蓝光介导淀粉水解的信号通路，在正常光照下对植物进行了下列实验并得到相应结果： ①H+泵突变体与野生型相比在原有的光照信号下无法有效动员分解保卫细胞中的淀粉 ②对野生型个体施用适宜浓度的H+泵化学激活剂Fc，淀粉粒消失加快，气孔开度更大 ③对BAM1突变型施用适宜浓度的H+泵化学激活剂Fc，淀粉粒降解速度与突变型无差异 ④对BAM1突变型保卫细胞显微注射苹果酸溶液无法激活淀粉酶但可以造成气孔开度增大 其中，支持“蓝光信号通过激活H+泵提高胞内pH进而增强淀粉酶BAM1的活性”这一观点的组别包括 （填“序号”）。 【答案】(1)自由扩散 (2) BAM1 与夜晚结束时相比，光照1h后，野生型和BAM2突变体保卫细胞中的淀粉粒明显减少，但BAM1突变体淀粉粒仍大量存在 (3)蓝光受体突变型植株无法感受蓝光信号，保卫细胞内淀粉分解受阻导致气孔开度较小，CO2吸收少，光合速率下降，叶肉细胞淀粉合成减少 (4)①②③ 【分析】气孔主要分布在叶片的下表皮，是由一对半月形的保卫细胞围成的空腔，保卫细胞吸水膨胀时气孔开启，保卫细胞失水时气孔关闭。气孔关闭后植物吸收二氧化碳的量减少，会影响植物的光合作用。 【详解】（1）由图1可知，光会刺激豌豆叶片的气孔开放，在此过程中，淀粉水解为麦芽糖，并进一步转化为苹果酸进入液泡中，导致细胞液渗透压升高促进水分进细胞，促进气孔开度的增加。水分进入细胞的方式为自由扩散。 （2）淀粉酶可以催化淀粉水解。分别用拟南芥淀粉酶基因BAM1和BAM2的突变体进行实验（野生型作为对照组、BAM1和BAM2的突变体作为实验组），通过显微拍照检测保卫细胞叶绿体中淀粉粒的总面积（总体积）以及气孔开度，与夜晚结束时相比，光照1h后，野生型和BAM2突变体保卫细胞中的淀粉粒明显减少，但BAM1突变体淀粉粒仍大量存在，说明BAM1基因控制的淀粉酶是保卫细胞中催化淀粉水解的主要酶。 （3）由图2可知，在蓝光照射后，蓝光受体突变型植株（不能感受蓝光信号）的保卫细胞中淀粉粒面积没有明显变化，而野生型植株（能感受蓝光信号）保卫细胞中淀粉粒面积明显下降。结合（1）可知，若植物感受到蓝光后，保卫细胞中的淀粉粒会被淀粉酶水解，进一步转化为苹果酸进入液泡中，导致细胞液渗透压升高促进水分进细胞，促进气孔开度的增加，吸收二氧化碳的量增加，以提高光合速率。检测植物叶肉细胞淀粉含量，发现突变体低于野生型，原因是蓝光受体突变型植株无法感受蓝光信号，保卫细胞内淀粉分解受阻导致气孔开度较小，CO2吸收少，光合速率下降，导致叶肉细胞内淀粉合成减少。 （4）①说明缺乏H+泵无法有效动员分解保卫细胞中的淀粉；②说明在H+泵存在的前提下，施用适宜浓度的H+泵化学激活剂Fc，可以加速淀粉粒的分解；③对BAM1突变型施用适宜浓度的H+泵化学激活剂Fc，由于BAM1突变型体内缺乏催化淀粉水解的主要酶，淀粉粒降解速度与突变型无差异；④对BAM1突变型保卫细胞显微注射苹果酸溶液，可以导致细胞液渗透压升高促进水分进细胞，促进气孔开度的增加，与H+泵的作用无关，故支持“蓝光信号通过激活H+泵提高胞内pH进而增强淀粉酶BAM1的活性”这一观点的组别包括①②③。 18．（22-23高三上·北京大兴·期中）人参皂苷是人参中重要的活性成分之一，具有抗肿瘤、调节免疫等作用。科研人员利用宫颈癌细胞——海拉细胞开展了系列研究。 (1)人参皂苷为固醇类物质，以 方式进入海拉细胞，影响其生命活动。科研人员分别在正常条件和无血清条件（模拟不良环境）下利用适量的人参皂苷处理海拉细胞，采用荧光染色技术检测细胞凋亡情况，结果如图1。发现在正常条件下人参皂苷几乎不起作用，在无血清条件下可以促进细胞凋亡，依据是 。 注：R3区域表示细胞碎片    R4区域表示凋亡早期细胞   R5区域表示凋亡晚期细胞 R6区域表示正常细胞          PI和AnnexinV代表两种染料图中每个点代表一个细胞 (2)研究表明，在环境不良时，癌细胞通过提高自噬作用将内源性蛋白质和细胞器在 （填细胞器名称）中降解，为其生存提供 。已知LC3为细胞自噬程度的指示蛋白，科研人员检测了不同处理下海拉细胞LC3的含量，结果如图2。发现在无血清条件下海拉细胞自噬 ，人参皂苷处理后海拉细胞自噬 。 (3)综合上述结果可以推测人参皂苷对海拉细胞作用的机制是 。 (4)欲为上述机制进一步提供证据，请选出合理的方案与对应的结果 。 ①在正常条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷 ②在无血清条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷 ③在无血清条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷与自噬抑制剂 ④在无血清条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷与自噬诱导剂 ⑤细胞凋亡率上升 ⑥细胞凋亡率下降 【答案】(1) 自由扩散 无血清条件下，与对照组相比，用人参皂苷处理后位于R5区域的海拉细胞更多 (2) 溶酶体 营养物质 增强 被抑制 (3)无血清时，人参皂苷通过抑制海拉细胞的自噬进而促进其凋亡 (4)③⑤ 【分析】生物实验要遵循单一变量和对照原则，在分析实验结果时，也应该注意每次只分析一个变量。 【详解】（1）由题意可知，人参皂苷为固醇类物质，而细胞膜的主要成分是磷脂，根据相似相溶原理，人参皂苷的跨膜运输方式为自由扩散。在图1无血清条件下，用人参皂苷处理组与对照组相比，有更多的细胞处于R5区域，即处于凋亡晚期细胞，故可知在无血清条件下人参皂苷可以促进细胞凋亡。 （2）细胞发生自噬时，溶酶体可以分解内源性蛋白质和细胞器，为自身生存提供营养物质。在图2中，与有血清组的对照组比，无血清条件的对照组海拉细胞中LC3含量高，自噬增强，人参皂苷处理后LC3含量少，海拉细胞自噬被抑制。 （3）综合上述结果可以推测，无血清时，海拉细胞通过自噬获得营养物质而存活，此时人参皂苷通过抑制海拉细胞的自噬进而促进海拉细胞凋亡。 （4）通过（3）人参皂苷的作用机制可知，在无血清条件下，人参皂苷抑制细胞自噬，细胞凋亡率上升，综合实验方案及结果，应该是在无血清条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷与自噬抑制剂，二者都是抑制海拉细胞自噬，故实验结果应该是细胞凋亡率上升，③⑤正确。 故选③⑤。 19． （2024·北京朝阳·二模） 细胞体积的调节 有些细胞的体积可自身进行调节。这些细胞的吸水和失水不仅仅只涉及水分的流入和流出，还主要涉及到细胞内外的Na+、K+、H+、Cl-、HCO3-五种无机盐离子流入流出的调节过程（溶液中HCO3-增加会升高溶液pH，而H+反之）。 细胞急性膨胀后，通过调节使细胞体积收缩称为调节性体积减小（RVD）。将细胞置于低渗溶液中，加入酪氨酸激酶抑制剂后细胞体积的变化如图1。研究发现酪氨酸激酶活性提高后可激活Cl-、K+通道，RVD过程中Cl-、K+流出均增加，Cl-流出量是K+的两倍多，但此时细胞膜电位没有发生改变。 细胞急性收缩后，通过调节使细胞体积膨胀称为调节性体积增加（RVI），RVI期间细胞有离子出入，细胞膜电位没有发生变化。NKCC是将Na+、K+、Cl-以1：1：2的比例共转运进细胞的转运蛋白。将细胞置于高渗溶液中，并用NKCC抑制剂处理，细胞体积的变化如图2。RVI期间激活Cl-/HCO3-交换转运蛋白（两种离子1：1反向运输，HCO3-运出细胞），测定在不同蛋处理条件下，胞外pH的变化（图3），DIDS是Cl-/HCO3-交换转运蛋白的抑制剂。RVI期间引发离子出入的原因涉及细胞中多种酶活性的改变及细胞骨架的更新。 细胞通过调节，维持体积的相对稳定。细胞增殖、细胞凋亡、细胞运动等也与细胞调节性的体积改变有关，如分裂间期细胞体积的增加。 (1)图1实验开始时细胞吸水体积增加的原因是 。 (2)图1结果说明RVD过程中有 的参与。依据材料中划线部分推测：在此过程中有其他 （填“阳”或“阴”）离子的流出，导致膜电位不发生变化。 (3)RVI期间，存在运出细胞的阳离子、此阳离子与Na+利用其他膜蛋白反向共转运。根据图3结果可推知此离子是 ，理由是 。 (4)综合以上信息，请在答题卡的图中标出参与RVI过程的转运蛋白（用僵表示）及其运输的物质，并用箭头标明运输方向 。 (5)请概括当外界溶液浓度改变后，细胞体积维持基本稳定的机制 。 【答案】(1)细胞内渗透压高于细胞外渗透压 (2) 酪氨酸激酶 阳 (3) H+ 与高渗溶液处理相比，高渗溶液+DIDS处理，抑制HCO3-运出细胞，胞外pH降低，可知胞外H+浓度提高，表明与Na+反向共转运的离子是H+ (4)   (5)外界渗透压改变后，细胞通过体积改变诱发细胞代谢改变，进而诱发离子出入细胞，细胞吸水或失水，进而使细胞体积趋近于原体积 【分析】细胞的吸水和失水的原因与细胞内外的渗透压有关。 【详解】（1）细胞吸水体积增加的原因是细胞内的渗透压大于（高于）细胞外渗透压。 （2）依据图1所示，在低渗环境下，加入酪氨酸激酶抑制剂后，细胞体积的相对明显增大，说明RVD过程中有酪氨酸激酶的参与。依据划线信息，RVD过程中Cl-、K+流出均增加，但Cl-流出量是K+的两倍多，细胞膜电位没有发生改变，可以推测出，在此过程中，还有其他阳离子的流出，才能保证膜电位不发生变化。 （3）依据图3可知，与高渗溶液处理相比，高渗溶液+DIDS处理，由于DIDS是Cl-/HCO3-交换转运蛋白的抑制剂，所以DIDS抑制HCO3-运出细胞，胞外pH降低，可知胞外H+浓度提高，而依据题干，RVI期间，存在运出细胞的阳离子，与Na+利用其他膜蛋白反向共转运，表明与Na+反向共转运的阳离子是H+。 （4）依据题干信息的已知条件，可知判断出参与RVI过程的转运蛋白及其运输的物质，具体如图：   （5）根据题干信息，RVI期间引发离子出入的原因除了与渗透压有关外，还涉及细胞中多种酶活性的改变及细胞骨架的更新，说明当外界溶液浓度改变后，细胞体积维持基本稳定的机制为：外界渗透压改变后，细胞通过体积改变诱发细胞代谢改变，进而诱发离子出入细胞，细胞吸水或失水，进而使细胞体积趋近于原体积。 20．（2024·北京门头沟·一模）长期饮酒会引起酒精成瘾，当停止饮酒时，患者可表现出酒精戒断综合征（AWS），若不加以干预，严重时患者会出现惊厥等症状。为了给AWS的治疗提供科学依据，科研人员开展了相关研究。 (1)人体摄入的酒精通过 的方式进入细胞，酒精降解产生的乙醛能促进大脑中相关神经元分泌去甲肾上腺素（NE），NE与心肌细胞上的 结合，使心跳加快。 (2)研究者选取成年雄性大鼠随机分为对照组和饮酒组，饮酒组连续28天饮用酒精水溶液，对照组饮用清水。饮酒组大鼠分三组，分别于不同时间进行AWS戒断症状评分（症状越严重评分越高），结果如图1。评分结束后，分别给每组大鼠再次饮酒并记录饮酒量，结果如图2。结果表明，停止饮酒后6h戒断症状达到高峰，判断依据为 。 (3)为探究药物右美托咪定（DEX）对酒精依赖大鼠AWS的影响，研究者给予 组大鼠不同浓度DEX腹腔注射，结果如图3，结果表明 。 (4)若将DEX用于辅助治疗人AWS，请你提出一个需进一步研究的问题 。 【答案】(1) 自由扩散 NE受体 (2)与对照组相比，停止饮酒后6h组AWS评分最高，再次饮酒量最多 (3) 停止饮酒6 h DEX能改善大鼠酒精戒断症状，且浓度为10μg·kg-1 时效果最好 (4)DEX在人体中的安全性/ DEX对人体AWS的有效性/ DEX对人体AWS有效的剂量 【分析】1、甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有机物也较易通过自由扩散进出细胞。物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散 ，也叫简单扩散。 2、突触小体中含有神经递质，突触小体兴奋时，神经递质经胞吐释放至突触间隙，神经递质经扩散通过突触间隙，与突触后膜上的特异性受体结合，形成递质－ 受体复合物，从而改变了突触后膜对离子的通透性，引发突触后膜电位变化，这样，信号就从一个神经元通过突触传递到了另一个神经元。 【详解】（1）细胞膜主要成分是蛋白质和脂质，甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有机物通过自由扩散的方式进出细胞。去甲肾上腺素由神经元分泌，属于神经递质，神经递质要与特异性受体结合，形成递质－ 受体复合物起作用。 （2）据图1可知，停止饮酒后6小时，AWS评分最高。据图2可知，停止饮酒后6小时，再次饮酒量最多。综合以上分析可舌知，停止饮酒后6h戒断症状达到高峰，判断依据为与对照组相比，停止饮酒后6h组AWS评分最高，再次饮酒量最多。 （3）依题意，实验的目的是探究药物右美托咪定（DEX）对酒精依赖大鼠AWS的影响，因此，实验的对象应是停止饮酒6 h组的大鼠。据图3可知，与对照组相比，注射DEX的实验组AWS评分都更低，且浓度为10μg·kg-1 时AWS评分都最低。由此可知，DEX能改善大鼠酒精戒断症状，且浓度为10μg·kg-1 时效果最好。 （4）以上实验已经证明DEX能改善大鼠酒精戒断症状，且浓度为10μg·kg-1 时效果最好，但药物在应用于人的临床时，还要做药物对人的安全性的评估及有效剂量等研究，因此，需进一步研究DEX在人体中的安全性/ DEX对人体AWS的有效性/ DEX对人体AWS有效的剂量。 21．（2022·北京·三模）我国有近一亿公顷的盐碱地，大部分植物无法在此生存，而耐盐植物藜麦却能生长。通过研究藜麦叶片结构后发现，其表皮有许多盐泡细胞，该细胞体积是普通表皮细胞的100倍以上，里面没有叶绿体，Na+和Cl-在盐泡细胞的转运如下图所示。请回答问题。 (1)据图推测，藜麦的耐盐作用机制是通过 的方式，将Na+和Cl-运送到表皮盐泡细胞的 （细胞器）中储存起来，从而避免高盐对其他细胞的影响。 (2)下表为藜麦盐泡细胞和其他几种普通植物的叶肉细胞膜中部分蛋白的相对表达量。其中 （填下列选项字母）更可能是藜麦，理由是 。 A B C D Na+载体蛋白 8 12 5 11 Cl-载体蛋白 2 6 4 6 葡萄糖转运蛋白 38 28 66 68 (3)藜麦根系从土壤中吸收盐分是主动运输还是被动运输？有同学设计实验进行了探究。 ①实验步骤： a．取甲、乙两组生长发育基本相同的藜麦幼苗植株，放入适宜浓度的含有Na+、Cl-的溶液中。 b．甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组加入 。 c．一段时间后 。 ②预测实验结果及结论：若乙组 ，说明藜麦从土壤中吸收盐分的方式是主动运输。 (4)研究人员尝试将藜麦中的耐盐基因转移到其他植物体内，从而培育新型耐盐植物。若要从分子水平上检测耐盐基因是否成功转入受体细胞，请写出两种常用的检测方法 、 。从经济价值和生态价值角度考虑，培育耐盐植物的主要意义是 （写出两条）。 【答案】(1) 主动运输 液泡 (2) D 盐泡细胞从表皮细胞通过主动运输吸收大量Na+、Cl-，需要较多的两种离子的载体蛋白，且盐泡细胞中没有叶绿体，不能生产有机物供能，细胞所需能量只能通过其他细胞转运的葡萄糖分解提供，因此葡萄糖转运蛋白需要量也较高 (3) 细胞呼吸抑制剂 测定两组植株根系对Na+、Cl-的吸收速率 吸收速率明显小于甲组吸收速率或基本不吸收 (4) 用耐盐基因制作成的探针进行DNA分子杂交； 通过PCR技术扩增目的基因，然后通过电泳技术鉴定 通过大面积种植耐盐植物，提高土地利用率，减缓土壤盐碱化程度、改良土壤，改善盐碱地的生态环境、提高生物多样性 【分析】1.物质跨膜运输的方式包括自由扩散、协助扩散、主动运输，自由扩散不需要载体和能量；协助扩散需要载体，但不需要能量；主动运输需要载体，也需要能量；自由扩散和协助扩散是由高浓度向低浓度运输，是被动运输。 2.目的基因的检测与鉴定：①分子水平上的检测：检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。②个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 （1） 据图推测，藜麦的耐盐作用机制是通过主动运输的方式，将Na+和Cl-运送到表皮盐泡细胞的液泡中储存起来，从而避免高盐对其他细胞的影响，保证了其他细胞的正常生理活动。 （2） 由题干信息可知，三种载体蛋白的含量均相对较高的为盐泡细胞，因为盐泡细胞需要从表皮细胞通过主动运输吸收大量Na+、Cl-，需要较多的Na+、Cl-载体蛋白，同时由于盐泡细胞内无叶绿体，不能生产有机物供能，细胞所需能量只能通过其他细胞转运的葡萄糖分解提供，因此葡萄糖转运蛋白需要量也较高，所以D更可能是藜麦的盐泡细胞。 （3） 本实验的目的是探究藜麦根系从土壤中吸收盐分是主动运输还是被动运输，根据主动运输和被动运输的条件来看，实验的自变量应该是是否能进行正常的细胞呼吸，因变量是比较外界溶液中离子浓度的大小（或测定两组植株根系对Na+、Cl-的吸收速率），据此实验过程如下： a．分组、编号：取甲、乙两组生长发育基本相同的藜麦幼苗植株，放入适宜浓度的含有Na+、Cl-的溶液中。 b．给与不同处理：甲组给予正常的细胞呼吸条件（对照组），乙组加入细胞呼吸抑制剂（实验组）。 c．一段时间后测定两组植株根系对Na+、Cl-的吸收速率。 ②若藜麦从土壤中吸收盐分的方式是主动运输：若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率或基本不吸收，这说明其运输方式需要消耗能量，因而藜麦从土壤中吸收盐分为主动运输方式。 （4） 若要从分子水平上检测耐盐基因是否成功转入受体细胞，通常用DNA分子杂交技术检测目的基因是否成功转入受体细胞，具体做法是用耐盐基因制作成的探针进行DNA分子杂交（或用该探针进行RNA分子杂交），或通过PCR技术扩增目的基因，然后通过电泳技术鉴定。 培育耐盐植物后，通过大面积种植，提高土地利用率，提高了经济效益，也能改良土壤，减缓土壤盐碱化程度、改善盐碱地的生态环境、提高生物多样性，避免了环境的进一步恶化。 20 学科网（北京）股份有限公司 $$