2.3 物质进出细胞的运输方式专项训练三-2024-2025学年高一上学期生物苏教版必修一

《物质进出细胞的运输方式》专项训练三 一、选择题 1． 某同学进行了系列实验：图1是绿色植物叶片的某种色素的吸收光谱；图2是“质壁分离和复原实验”的部分操作图，图3是“叶绿体中色素分离”的结果；图4为探究酵母菌呼吸作用方式的实验装置。下列说法正确的是（　　） A．图1对应的色素是类胡萝卜素 B．图2若滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，则可观察到细胞中液泡颜色变深 C．出现图3结果的原因可能是研磨时没加二氧化硅 D．图4温度计的变化与酵母菌厌氧呼吸无关 2．研究人员发现，海龟体内的组蛋白H3甲基化会抑制雄性基因的表达。温度较高的环境中，钙离子能够大量流入性腺细胞中，促使信号转导和转录激活因子3（STAT3）发生磷酸化修饰，继而抑制一种赖氨酸特异性去甲基化酶Kdm6B的活性，该酶可特异性催化组蛋白H3的去甲基化。下列说法错误的是（　　） A．该研究表明，环境温度较高最终会导致海龟雄性个体比例增加 B．低温条件下海龟细胞中组蛋白甲基化程度比高温条件下要低 C．高温条件下钙离子大量流入性腺细胞需要载体蛋白的帮助 D．该过程说明环境可通过影响基因表达影响生物体的性状 3． 胆固醇主要以LDL（低密度脂蛋白，其中包括胆固醇）的形式在血液中运输，LDL最终与细胞膜上的一种蛋白质相互识别并进入细胞中。上述LDL进入细胞的方式是（　　） A．主动运输 B．协助扩散 C．自由扩散 D．胞吞 4． 科学探究是生物学科核心素养之一。下列有关教材实验探究的说法正确的是（　　） A．“探究植物细胞的吸水和失水”实验只以未发生质壁分离的细胞为对照组 B．“探究促进插条生根的最适生长素浓度”的预实验设置空白对照可减小实验误差 C．肺炎链球菌体外转化实验添加酶的设计利用了“加法原理” D．探究土壤微生物的分解作用时，对照组的土壤不做处理 5． 实验小组用紫色洋葱的鳞片叶外表皮为实验材料，进行了质壁分离与复原实验。下列相关叙述错误的是（　　） A．用低倍显微镜就能观察到质壁分离的情况 B．处于平衡时，细胞液的渗透压与外界溶液的相等 C．细胞在质壁分离的过程中，其吸水能力逐渐增强 D．细胞有中央液泡是进行该实验的基础之一 6．麻醉性镇痛药（如吗啡等）通过激活感觉神经突触前膜上的相关受体等一系列反应，使P物质（镇痛物质）释放减少、突触后膜超极化，最终减弱或阻滞痛觉信号的传递，产生镇痛作用，但具有成瘾性。科学家们利用河豚毒素（TTX，河豚体内含有的一种生物碱毒素）可以特异性且快速阻断Na+通道的特点，开发了TTX镇痛剂。通过阻止动作电位的产生和传导从而达到较好的镇痛效果。相关作用机制如图，下列相关叙述错误的是（　　） A．TTX作为镇痛剂有特异性强、见效快速且无成瘾性等优点 B．C物质和受体结合后，可以将化学信号转化为电信号，引起突触后神经元兴奋 C．推测A、B、C代表的三类物质分别为TTX（河豚毒素）、P物质、吗啡类镇痛药 D．产生痛觉的过程中，Na+进入膜内的运输方式为协助扩散，膜内电位变化为由负变正 7．孟德尔说“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性”。下列有关实验材料应用的叙述中，正确的是（　　） A．黑藻叶不能替代紫色洋葱鳞片叶外用于观察植物细胞的质壁分离和复原 B．用雌雄异花的玉米做杂交实验时，雌花成熟前必须去雄，然后套袋处理 C．若用同位素标记的烟草花叶病毒做侵染细菌实验，不能证明DNA是遗传物质 D．用大蒜根尖进行低温诱导染色体数目变化实验，可观察到染色体动态变化的过程 8．下图为研究渗透作用的实验装置，漏斗内溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）为两种不同浓度的蔗糖溶液，水分子可以透过半透膜，而蔗糖分子不能。当渗透达到平衡时，漏斗内外液面差为m。若向漏斗中加入蔗糖分子，达到渗透平衡时，m将(　　) A．变小 B．变大 C．不变 D．等于0 9．植物体内的Ca2+是一种重要的无机盐离子，Ca2+必需保持一定的量，才能维持植物细胞的相对稳定。下列相关叙述正确的是（　　） A．Ca2+进出细胞消耗能量的方式不同，转运蛋白不同 B．Ca2+进出液泡的跨膜方式不同，Ca2+进入液泡的两种跨膜方式不同 C．细胞质基质中Ca2+浓度比细胞外低，液泡中Ca2+浓度比细胞质基质中低 D．液泡中Ca2+浓度高，渗透压大有利于植物的根系从土壤中吸收水分 10． 将某植物的花冠切成大小和形状相同的细条，均分为a~f组，分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，统计实验前后长度比值如图所示。假设蔗糖溶液与花冠细胞间只有水分交换。下列叙述正确的是（　　） A．浸泡相同时间后，a组蔗糖溶液的浓度升高，d组蔗糖溶液的浓度降低 B．b组最终花冠细条长度不再改变时，细胞液浓度与外界溶液浓度相同 C．实验后，c组液泡中的溶质浓度比d组的高 D．浸泡导致d组细胞中液泡的失水量大于e组 二、多项选择题 11． 人体缺乏尿酸氧化酶，人体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸（存在形式为尿酸盐）。尿酸盐经肾小球滤过后，进入原尿，部分被肾小管上皮细胞膜上的尿酸盐转运蛋白URAT1和GLUT9重吸收，最终回到血液，尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究，给若干只正常实验大鼠（体内有尿酸氧化酶）灌服尿酸氧化酶抑制剂，获得了若干只高尿酸血症大鼠，并将其随机分成数量相等的两组，一组设置为模型组，另一组灌服F，设置为治疗组，一段时间后检测相关指标，结果如图。下列叙述正确的是（　　） 注：空白对照组为灌服生理盐水的正常实验大鼠 A．空白对照组和模型组间的自变量是尿酸氧化酶的活性 B．F能降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是其增加了肾小管上皮细胞上尿酸盐转运蛋白的数量 C．原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管上皮细胞的细胞膜，这类物质跨膜运输的方式是主动运输 D．设置模型组的作用是进行对比，以观察治疗组中F药物的作用 12． 一般认为生物膜上存在一些能携带离子通过膜的载体分子，载体分子对一定的离子有专一的结合部位，载体的活化需要ATP，其转运离子的情况如下图。下列相关叙述正确的是（　　） A．生物膜的功能与膜上载体、酶等蛋白质种类和数量有关 B．载体蛋白通过改变构象，只转运与自身结合部位相适应的分子或离子 C．磷酸激酶和磷酸酯酶分别催化ATP水解和合成 D．未活化的载体在磷酸激酶和ATP的作用下可再度磷酸化而活化 13． 拟南芥液泡膜上存在 Na+/H+反向转运载体蛋白，它可利用液泡内外H+的电化学梯度（电位和浓度差） 将 H+转出液泡，同时将Na+由细胞质基质转入液泡。部分物质跨液泡膜转运过程如图所示，据图判断，下列叙述正确的是（　　） A．Na+在液泡中的积累有利于提高拟南芥的耐盐能力 B．Na+以主动运输的方式由细胞质基质进入液泡 C．Cl-以协助扩散的方式由细胞质基质进入液泡 D．H2O 以自由扩散的方式进出液泡 14． 下图表示细胞呼吸的部分过程，蛋白复合体I、Ⅲ、Ⅳ等构成的电子传递链能传递e-。下列相关叙述错误的是（　　） A．在线粒体内膜上电子传递链将e-传递给O2生成水 B．当H+由线粒体基质被转运到线粒体膜间隙时，会推动ATP的合成 C．丙酮酸通过自由扩散从线粒体膜间隙进入线粒体基质 D．皮肤破损较深时，破伤风芽孢杆菌通过进行图示生理过程大量繁殖 15． 物质通过细胞膜的速率随物质浓度变化的情况有2种，如下图所示，据此以下正确的有（　　） A．O2和CO2通过细胞膜都符合图1情况 B．作物施氮肥不能一次太多的原因是氮素运输如图1所示，太多会导致细胞质浓度过高 C．随着培养基中细胞培养物的生长，培养基中的氨基酸、核苷、葡萄糖等细胞必需的物质减少，但细胞仍能以图示方式继续吸收这些物质 D．当物质过膜速度不随物质浓度上升而上升时，无论过膜是否需要能量，此时的限制因素都与物质过膜所需载体有关 16． 下表是植物细胞在放入蔗糖溶液前及放入甲、乙、丙三种不同浓度的蔗糖溶液一段时间后细胞的形态。下列叙述正确的是（　　） 实验处理 放入前 放入甲溶液 放入乙溶液 放入丙溶液 细胞的形态 A．若降低甲溶液的浓度，该细胞可能会因吸水而涨破 B．浸泡在乙溶液中的细胞内外蔗糖浓度基本相等，水分子进出达到动态平衡 C．浸泡在丙溶液中的细胞出现质壁分离时，细胞壁和细胞膜间充满蔗糖溶液 D．若该细胞处于高浓度的尿素溶液中，不会出现质壁分离后自动复原的现象 三、非选择题 17．某水稻植株细胞代谢的相关生理过程如图所示，其中①~⑦表示过程。回答下列相关问题： （1）④和⑤过程发生的场所分别是　 　。若⑦过程表示无氧呼吸第二阶段，则其产物为　 　。 （2）蓝细菌也能发生类似③④的生理过程，主要是因为其含有　 　等光合色素。 （3）图中　 　（填“①”或“②”）过程中的物质运输速率与⑤⑥过程密切相关，另一过程中的物质运输速率不受⑤⑥过程影响的原因是　 　。 （4）若水稻植株叶肉细胞中③过程O2的产生量等于⑥过程O2的消耗量，则该水稻植株的有机物总量会　 　（填“增加”“不变”或“减少”），理由是　 　。 18．光反应是一个复杂的反应过程。从光合色素吸收光能开始，经过水的光解、电子传递，光能经过中间转化最终以化学能的形式储存在ATP和NADPH中。下图表示某绿色植物光反应过程，图中虚线表示电子（e-）的传递，PQ既可以传递电子又可以传递H+。请回答下列问题： （1）图中光反应过程发生的场所是　 　；据图分析，光反应过程中具体的能量转化过程为　 　。 （2）H+的转运对于光反应中ATP的合成具有重要的作用，图中H+跨膜运输的方式是　 　；以下过程中，能够增大膜内外H+浓度差的有　 　（多选）。 A水光解产生H+ BPQ转运H+ CNADP+与H+结合形成NADPH DCF0-CF1转运H+ （3）光合作用过程中，光反应和暗反应是一个整体，二者紧密联系。光反应为暗反应提供　 　（填物质），暗反应为光反应的进行提供　 　（填物质）。 （4）为探究鱼藤酮是否能抑制叶绿体中ATP合酶的作用，需要开展对照实验。除控制变量外，还应为离体的叶绿体培养液提供　 　（至少填2个）等条件，以保证光合作用顺利进行。若鱼藤酮能抑制叶绿体中ATP合酶的作用，以C3含量为测量指标时，短时间内，实验结果应是　 　。 19．质子泵是生物膜上运输H的转运蛋白，V型质子泵（图甲）和F型质子泵（图乙）的作用机制如图所示，其中▲代表H+。 回答下列问题。 （1）V型质子泵运输H时　 　（填“消耗”或“不消耗”）细胞内化学反应所释放的能量，判断依据是　 　。 （2）若图甲中的生物膜为溶酶体膜，其上含有的V型质子泵可维持溶酶体内pH酸性和细胞质基质pH中性，则图中代表细胞质基质的是　 　侧。少量的溶酶体酶泄露到细胞质基质中，并不会引起细胞损伤，原因是　 　。 （3）若图乙中的生物膜为类囊体膜，光反应中水分解为氧和H+发生在A侧，F型质子泵可以利用H梯度合成ATP。当光照强度减弱时，ATP合成量　 　，原因是　 　。此外，光反应中H还参与　 　的合成。 20．如图一是物质跨膜运输示意图，其中离子通道是一种横跨细胞膜的亲水性通道蛋白，具有离子选择性，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过，甲乙代表生物膜的成分，abcd代表被转运的物质，①②③④代表不同的运输方式。图二表示物质通过膜的运输速率（纵坐标）随环境中O2浓度（横坐标）的变化。请仔细观察图示并回答有关问题： （1）很多研究结果都能够有力地支持“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一理论。这证明组成细胞膜的主要成分中有　 　。 （2）对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后，其对 Ca2+的吸收明显减少，但对 K+、C6H12O6的吸收不受影响，最可能的原因是该毒素抑制了心肌细胞膜上：[乙] 　 　的活动。 （3）O2从肺泡扩散到血液中的方式是　 　，葡萄糖进入红细胞的方式是　 　。 （4）与①方式相比，③方式的主要特点是需要借助　 　，该物质是在细胞内的　 　上合成的，与③相比，④方式的不同之处是需要消耗　 　，主要来自于　 　 (细胞器)。 答案解析部分 1．【答案】B 【解析】【解答】A、图1对应的色素是叶绿素，因为在红光区和蓝紫光区均有吸收区域，A错误； B、图2若滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，由于细胞失水，则可观察到细胞中液泡颜色变深，B正确； C、图3中滤纸条实验结果显示，叶绿素a和叶绿素b色素带很淡，而色素中，这两种色素占3/4可能是由于研磨时没加碳酸钙，导致叶绿素被破坏，C错误； D、图4为酵母菌无氧呼吸装置，无氧呼吸过程中有大部分能量以热能的形式释放出来，因此实验中温度计的变化与酵母菌厌氧呼吸全过程有关，D错误。 故答案为：B 【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色），叶绿素主要吸收红光合蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 2．【答案】A 【解析】【解答】A、环境温度较高促进了钙离子流入，促进了STAT3磷酸化，抑制了Kdm6B的活性，抑制了组蛋白H3的去甲基化，使得组蛋白H3甲基化程度高，进而抑制雄性基因表达，导致海龟雄性个体比例下降，A错误； B、温度高导致赖氨酸特异性去甲基化酶Kdm6B的活性降低，组蛋白H3不能去甲基化，故低温条件下海龟细胞中组蛋白甲基化程度比高温条件下要低，B正确； C、钙离子大量进入细胞可能是协助扩散，需要载体蛋白的帮助，C正确； D、该过程受温度影响，说明环境可通过影响基因表达影响生物体的性状，D正确。 故答案为：A。 【分析】1、自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体和能量，常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要载体，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。 2、基因与性状不是简单的一一对应关系，一般情况下，一个基因控制一个性状，有时一个性状受多个基因的控制，一个基因也可能影响多个性状；基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用共同精细地调节者生物的性状，生物性状是基因与环境共同作用的结果。表现型=基因型+环境。 3．【答案】D 【解析】【解答】 LDL是低密度脂蛋白 ，属于大分子物质，故其进入细胞的方式为胞吞，D正确，ABC错误。 故答案为：D。 【分析】胞吞：当细胞摄取大分子物质时，大分子会与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子，然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，该过程需要能量。 4．【答案】D 【解析】【解答】A、“探究植物细胞的吸水和失水”实验中有两次自身对照。未发生质壁分离的细胞以正常的细胞作最对照，质壁分离后的细胞以质壁分离的细胞作对照。A错误； B、“探究促进插条生根的最适生长素浓度”的预实验设置空白对照不能减小实验误差，预实验可以检验实验设计的科学性和可行性。B错误； C、肺炎链球菌体外转化实验添加酶是为了去除相关物质，其的设计利用了“减法原理”。C错误； D、探究土壤微生物的分解作用时，对照组的土壤不做处理，实验组的土壤进行高温处理筛选耐高温细菌。D正确； 故答案为：D。 【分析】（1）质壁分离实验过程主要过程：低倍观察，有紫色大液泡；一侧滴加0.3g/mL蔗糖溶液，另一侧吸水纸吸引；低倍观察，紫色加深，质壁分离；另一侧滴加清水，一侧吸水纸吸引，重复；低倍观察，紫色变浅，质壁分离复原。（2）“探究促进插条生根的最适生长素浓度”预实验作用：为正式实验摸索条件，缩小实验的浓度范围，检验实验设计的科学性和可行性。（3）。减法原理与常态比较，人为去除某种影响因素，例如肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性去除一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质。 5．【答案】B 【解析】【解答】A、紫色洋葱的鳞片叶外表皮细胞体积较大，且液泡呈紫色，可以通过液泡中颜色的深浅和液泡体积的大小判断细胞处于失水还是吸水状态，故用低倍显微镜就能观察到质壁分离的情况，A不符合题意； B、植物细胞具有细胞壁，对细胞具有支持和保护作用，但伸缩性较小，质壁分离复原处于平衡时，细胞壁的存在使的细胞无法再吸收水分，细胞液的渗透压可能大于外界溶液，B符合题意； C、在质壁分离的过程中，细胞液由于失水而导致浓度升高，其吸水能力逐渐增强，C不符合题意； D、质壁分离的质指原生质层，而原生质层是由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质基质组成，故叶肉细胞必须有大液泡，才可以形成原生质层，然后可以通过液泡中颜色的深浅和液泡体积的大小判断细胞处于失水还是吸水状态，故细胞有中央液泡是进行该实验的基础之一，D不符合题意。 故答案为：B。 【分析】（1）植物细胞的吸水和失水主要取决于细胞周围水溶液的浓度和植物细胞细胞液的浓度的大小，当周围水溶液的浓度小于细胞液的浓度时，细胞就吸水；当周围水溶液的浓度大于细胞液的浓度时，细胞就失水。 （2）发生渗透作用需要两个条件：半透膜和浓度差。成熟的植物细胞具有发生渗透作用的两个条件：原生质层相当于一层半透膜；细胞液与细胞外界溶液之间存在浓度差。 6．【答案】C 【解析】【解答】A、根据题意可知，TTX镇痛剂可以特异性且快速阻断Na+通道，通过阻止动作电位的产生和传导从而达到较好的镇痛效果。故TTX作为镇痛剂有特异性强、见效快速且无成瘾性等优点，A不符合题意； B、C物质为神经递质，和受体结合后，可以将化学信号转化为电信号，引起突触后神经元兴奋，进而引起疼痛，B不符合题意； C、结合题干可知：TTX镇痛剂可以特异性且快速阻断Na+通道；麻醉性镇痛药（如吗啡等）通过激活感觉神经突触前膜上的相关受体等一系列反应，使P物质（镇痛物质）释放减少，产生镇痛作用，但具有成瘾性，故推测A、B、C代表的三类物质分别为TTX(河豚毒素)、吗啡类镇痛药、P物质，C符合题意； D、静息状态下膜电位为外正内负，产生痛觉的过程中，Na+进入膜内的运输方式为借助通道蛋白的协助扩散，膜内电位变化为由静息时的负电位变为正电位，D不符合题意。 故答案为：C。 【分析】（1）神经纤维未受到刺激时，K+外流，细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负；当某一部位受刺激时，Na+内流，其膜电位变为外负内正。 （2）由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中，只能由突触前膜释放作用于突触后膜，作用于突触后膜，因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。 7．【答案】C 【解析】【解答】A、黑藻的叶片较薄，可直接制作装片，黑藻的叶肉细胞为成熟的植物细胞，细胞质内含有叶绿体，有利于观察细胞质壁分离及质壁分离复原实验，因此黑藻叶直接替代紫色洋葱鳞片叶外表皮制片，可用于观察植物细胞质壁分离和复原，A错误； B、用雌雄异花的玉米做杂交实验时，过程中可不去雄，但需在雌花成熟前对其套袋处理，防止其它花粉为其授粉，B错误； C、烟草花叶病毒的遗传物质为RNA，因此若用同位素标记的烟草花叶病毒做侵染细菌实验，只能证明RNA是遗传物质，C正确； D、用大蒜根尖进行低温诱导染色体数目变化实验时，用卡诺氏液固定细胞后以及在制作装片过程中解离后细胞已经死亡，故不可观察到染色体动态变化的过程，D错误。 故答案为：C。 【分析】1、植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。 2、人工异花传粉过程为：去雄（在花蕾期去掉雄蕊）→套上纸袋→人工异花传粉（待花成熟时，采集另一株植株的花粉涂在去雄花的柱头上）→套上纸袋。 3、RNA是遗传物质的实验证据： （1）实验材料：烟草花叶病毒只由RNA和蛋白质组成。 （2）实验过程：提取烟草花叶病毒的蛋白质感染烟草，烟草不感染病毒；提取烟花叶毒的RNA感染烟草，烟草感染病毒。 （3）结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不是蛋白质。 4、低温诱导染色体数目加倍实验：（1）低温诱导染色体数目加倍实验的原理：低温能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。（2）该实验的步骤为选材→固定（卡诺氏液）→解离（体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液）→漂洗（清水）→染色（改良苯酚品红染液）→制片。 8．【答案】B 【解析】【解答】由分析可知，则漏斗内溶液（S1)浓度大于漏斗外溶液（S2)，向漏斗中加入蔗糖分子，漏斗中的蔗糖浓度增大了，膜两侧的浓度差增大，因此通过渗透作用进入漏斗中的水分子增多，m变大。 故答案为：B。 【分析】渗透作用是指水分通过半透膜，从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧的扩散。 渗透作用发生的条件：（1）有半透膜。（2）膜两侧溶液有浓度差。 9．【答案】D 【解析】【解答】A、如图Ca2+出细胞消耗ATP，为主动运输，Ca2+进细胞不消耗ATP，为协助扩散，两种方式所用转运蛋白不同。A错误； B、如图Ca2+进液泡一种方式消耗ATP，另一种方式与H+共载体跨膜需要H+的势能供能，跨膜方式都为主动运输。Ca2+出液泡不消耗ATP，需要载体，为协助扩散， 所以Ca2+进入液泡的两种跨膜方式相同，都为主动运输，Ca2+进出液泡的跨膜方式不同。B错误； C、Ca2+进细胞不消耗ATP，需要载体，为协助扩散，为顺浓度梯度运输，则细胞质基质中Ca2+浓度比细胞外低。Ca2+出液泡不消耗ATP，需要载体，为协助扩散，为顺浓度梯度运输，则液泡中Ca2+浓度比细胞质基质中高。C错误； D、液泡中Ca2+浓度越高，则液泡中Ca2+浓度与细胞外Ca2+浓度差越大，渗透压越大，有利用植物根系从土壤中吸收水分。D正确； 故答案为：D。 【分析】植物细胞吸水失水：半透膜为原生质层：细胞膜（质膜）+液泡膜+细胞质。膜两侧浓度差：细胞外侧浓度>细胞内侧浓度→细胞失水→皱缩，质壁分离（原生质层伸缩性>细胞壁伸缩性）；细胞外侧浓度<细胞内侧浓度→细胞吸水→膨胀，质壁分离复原。 10．【答案】B 【解析】【解答】A、浸泡相同时间后，a组花冠细条实验前后长度比值<1，d组花冠细条实验前后长度比值＞1，说明a组花冠细胞吸水、d组花冠细胞失水，a组蔗糖溶液浓度降低、d组蔗糖溶液浓度升高，A错误； B、b组最终花冠细条长度不再改变时，b组细胞水分子进出细胞处于动态平衡中，说明花冠细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相同，B正确； C、实验后，c组花冠细条实验前后长度比值<1，d组花冠细条实验前后长度比值＞1，说明c组花冠细胞吸水、d组花冠细胞失水，c组液泡浓度降低、d组液泡浓度升高，c组液泡中的溶质浓度比d组的低，C错误； D、浸泡后1<d组花冠细条实验前后长度比值<e组花冠细条实验前后长度比值；当实验前长度与实验后长度的比值大于1表明细胞失水，且比值越大，花冠失水越多，失水量d<e<说明d组花冠细胞失水量<d组花冠细胞失水量，D错误； 故答案为：B 【分析】实验前长度与实验后长度的比值大于1表明细胞失水，比值越大花冠失水越多，则失水量d<e<f；实验前长度与实验后长度的比值小于1表明细胞吸水，比值越小花冠吸水越多，则吸水量a>b>c。 11．【答案】A,D 【解析】【解答】 A、空白对照组灌服的是生理盐水，而模型组灌服的是尿酸氧化酶抑制剂，即空白对照组尿酸氧化酶有活性，模型组尿酸氧化酶无活性，因此空白对照组和模型组间的自变量是尿酸氧化酶的活性，A正确； B、模型组与治疗组相比较，两种蛋白质的含量明显减少，所以F能降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是其降低了肾小管上皮细胞上尿酸盐转运蛋白（URAT1、CLUT9）的数量，B错误； C、载体蛋白参与的是主动运输或协助扩散，原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管上皮细胞的细胞膜，这类物质跨膜运输的方式是协助扩散或主动运输，C错误； D、设置模型组的作用是进行对比，消除无关变量的影响，以观察治疗组中F药物的作用，D正确。 故答案为：AD。 【分析】 1、通道蛋白参与的是协助扩散，而载体蛋白参与的是主动运输或协助扩散。 2、空白对照组灌服的是生理盐水，而模型组灌服的是尿酸氧化酶抑制剂，模型组尿酸盐转运蛋白增多，血清尿酸盐含量增高；治疗组尿酸盐转运蛋白减少，可降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量。 12．【答案】A,B,D 【解析】【解答】A、生物膜主要由脂质和蛋白质组成，脂质作为骨架基本都是相同的；生物膜的蛋白质，有的覆盖在表面，有的嵌入或贯穿于磷脂双分子层；从作用上讲，有的可作为载体蛋白，在主动运输和协助扩散中起作用，有些蛋白覆盖在表面还可以和多糖结合形成糖蛋白，有细胞识别的作用，有些具有催化作用等，故生物膜的功能与膜上载体、酶等蛋白质种类和数量有关，A符合题意； B、载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变，B符合题意； C、据图分析，磷酸激酶的作用催化高能磷酸键的水解，并利用释放出来的能量，将一个磷酸基团转移到载体上，是促进ATP的水解；磷酸酯酶是通过催化磷酸酯键水解使载体去磷酸化的酶，不能催化ATP的合成，C不符合题意； D、图示未活化的载体，在磷酸激酶的催化下，可获得ATP转移的磷酸基团，而再度活化，D符合题意。 故答案为：A B D。 【分析】（1）生物膜上的转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两类。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。 （2）图中展示磷酸激酶催化ATP分解为ADP时，能将1个磷酸基团转移到细胞膜上的某载体上，使载体活化，活化载体能在细胞膜的一侧与离子结合。在磷酸酯酶的作用下，活化载体释放磷酸基团，成为未活化载体，同时在细胞膜的另一侧释放所结合的离子。 13．【答案】A,B,C 【解析】【解答】A、Na+在液泡中的积累能使液泡内Na+浓度增大，细胞液渗透压增大，细胞吸水能力增强，以提高拟南芥的耐盐碱能力，A正确； B、Na+进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度，该过程Na+由细胞质基质进入液泡的方式为主动转运，B正确； C、Cl- 由细胞质基质进入液泡，需要借助通道蛋白，其运输方式为协助扩散，C正确； D、H2O进出液泡需要借助水通道蛋白，其运输方式为协助扩散，D错误。 故答案为：ABC。 【分析】物质跨膜运输的方式： （1）自由扩散：物质从高浓度到低浓度，不需要载体，不耗能，例如气体、小分子脂质； （2）协助扩散：物质高浓度到低浓度，需要膜转运蛋白的协助，不耗能，如葡萄糖进入红细胞； （3）主动运输：物质从低浓度到高浓度，需要载体蛋白的协助，耗能，如离子、氨基酸、葡萄糖等。 14．【答案】B,C,D 【解析】【解答】A、由题图可以看到，线粒体内膜上蛋白复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ传递e-，并在蛋白复合体Ⅳ处传递给O2生成水，A不符合题意； B、由图示可知，线粒体内膜上ATP的合成是线粒体膜间隙的H+向线粒体基质中运输为动力形成的，能量来自于H+的浓度势能，所以H+被转运到线粒体基质时会推动ATP的形成，B符合题意； C、由图示可知，丙酮酸与H+从线粒体膜间隙进入线粒体基质时需要载体蛋白协助，属于协助扩散，不是自由扩散，C符合题意； D、破伤风芽孢杆菌是一种厌氧菌，只能进行无氧呼吸，图示为真核细胞有氧呼吸部分过程，故皮肤破损较深时是厌氧环境，不进行图示生理过程，D符合题意。 故答案为：B C D。 【分析】（1）据题意可知：电子传递链或呼吸链主要分布于线粒体内膜上，由一系列能可逆地接受和释放电子或H+的化学物质所组成，参与有氧呼吸的第三阶段。 （2）有氧呼吸过程：有氧呼吸第一阶段，在细胞质基质，1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的NADH，释放少量的能量；第二阶段，在线粒体基质，丙酮酸和水彻底分解成CO2和NADH，释放少量的能量；第三阶段，在线粒体内膜，前两个阶段产生的NADH，经过一系列反应，与O2结合生成水，释放出大量的能量。 15．【答案】A,C,D 【解析】【解答】A、图1中物质过膜速率与物质浓度一直成正比，不受载体蛋白的限制，为自由扩散，氧气和二氧化碳都属于气体，跨膜方式为自由扩散，因此透过细胞膜都符合图1情况，A符合题意； B、图2中物质浓度超过一定限度后，运输速度下降，因此为与载体蛋白有关的协助扩散和主动运输，氮素被细胞吸收的方式为主动运输，如图2所示，B不符合题意； C、主动运输是物质逆浓度梯度运输，氨基酸、核苷、葡萄糖等细胞必须的物质主要以主动运输的方式进入细胞，即使细胞外的浓度降低，也可以逆浓度梯度被细胞吸收，C符合题意； D、图2中所示的运输方式可能为协助扩散或主动运输，其都需要转运蛋白，当运输的物质浓度达到一定量使得载体蛋白的数量达到饱和，物质运输速度不再随物质浓度的增大而增大，此时的限制因素都与物质过膜所需载体有关，D符合题意。 故答案为：A C D。 【分析】物质透过细胞膜的方式有被动运输和主动运输两种方式，其中被动运输又分为自由扩散和协助扩散。自由扩散的特点是不需要载体蛋白和能量，物质顺浓度梯度的运输；协助扩散需要载体蛋白但不消耗能量；主动运输是物质逆浓度梯度运输，需要消耗载体蛋白和能量。图1中物质过膜速率与物质浓度一直成正比，不受载体蛋白的限制，可判定为自由扩散，图2中物质浓度超过一定限度后，运输速度下降，因此可判定为与载体蛋白有关的协助扩散和主动运输。 16．【答案】C,D 【解析】【解答】A、由图可知，植物细胞放入甲溶液中，液泡体积略有增大，说明细胞吸水，则细胞液浓度大于甲溶液浓度。若降低甲溶液的浓度，该细胞会继续吸水，但受细胞壁限制，不会因吸水而涨破。A错误； B、植物细胞放入乙溶液中，液泡体积基本不变，说明细胞液和外界蔗糖溶液等渗，水分子进出细胞处于动态平衡中。则细胞液浓度基本等于乙溶液浓度。但浸泡在乙溶液中的细胞内外蔗糖浓度不相等。B错误； C、浸泡在丙溶液中的细胞出现质壁分离，细胞壁具有全透性，此时细胞壁与细胞膜之间充满蔗糖溶液。C正确； D、若尿素溶液浓度过高，植物细胞会因失水过多而死亡，无法发生质壁分离后自动复原现象。D正确； 故答案为：CD。 【分析】由图可知，植物细胞放入甲溶液中，液泡体积略有增大，说明细胞吸水，则细胞液浓度大于甲溶液浓度。植物细胞放入乙溶液中，液泡体积基本不变，说明细胞液和外界蔗糖溶液等渗，水分子进出细胞处于动态平衡中。则细胞液浓度基本等于乙溶液浓度。植物细胞放入丙溶液中，细胞的原生质层明显缩小，发生了质壁分离，说明细胞失水，则细胞液浓度明显小于丙溶液浓度。 17．【答案】（1）叶绿体基质、细胞质基质；酒精和CO2 （2）叶绿素和藻蓝素 （3）②；水分子的跨膜运输不需要消耗能量 （4）减少；叶肉细胞中光合速率等于呼吸速率，但就整个水稻植株而言，其光合速率小于呼吸速率，所以该水稻植株的有机物总量减少 【解析】【解答】(1)④表示暗反应阶段，其发生的场所为叶绿体基质；⑤表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，其发生的场所为细胞质基质；若⑦过程表示无氧呼吸第二阶段，水稻植株无氧呼吸进行酒精发酵，则其产物为酒精和CO2。 (2)蓝细菌含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用，可发生类似③④的生理过程。 (3)①表示细胞渗透作用吸水，②表示吸收矿质元素离子，⑤⑥表示有氧呼吸，水分子和无机盐的跨膜运输方式有差异，水分子通过自由扩散和协助扩散的方式进出细胞，不需要消耗能量，无机盐的跨膜运输通常需要⑤⑥过程提供能量，因此①的进行与⑤⑥无关，②的进行与⑤⑥密切相关。 (4)叶肉细胞中③过程O2的产生量等于⑥过程O2的消耗量，说明叶肉细胞中光合速率等于呼吸速率，但是对于水稻整个植株而言，存在非光合部位，所以其光合速率小于呼吸速率，该水稻植株的有机物总量减少。 【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中，暗反应又叫碳反应，发生在叶绿体基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。 2、真正光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。 3、物质跨膜运输的方式 (小分子物质) 运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例 自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油，因为细胞膜的主要成分是脂质) 协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞 主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等 4、无氧呼吸全过程：第一阶段：在细胞质的基质中，与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸，过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段：在细胞质的基质中，丙酮酸在不同酶的催化下，分解为酒精和二氧化碳，或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。 5、有氧呼吸全过程：第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段：在线粒体的内膜上，[H]和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。 18．【答案】（1）叶绿体的类囊体薄膜；光能→电能→ATP和NADPH中的化学能 （2）协助扩散和主动运输；ABC （3）NADPH、ATP；NADP+、ADP和Pi （4）适宜的温度、适宜光照、适宜浓度的CO2；实验组的C3含量高于对照组的 【解析】【解答】(1)题图表示某绿色植物光反应过程，光反应发生的场所是叶绿体的类囊体薄膜；据图分析可知，光反应过程中具体的能量转化过程为光能→电能→ATP和NADPH中的化学能。 (2)H+跨膜运输的方式有从膜内到膜外的协助扩散和从膜外到膜内的主动运输；由于膜内的H浓度高于膜外的，所以提高膜内H+的浓度或降低膜外H+的浓度，都能够增大膜内外H+浓度差，根据图示信息可知，A、B、C三项正确。故选：ABC。 (3)光反应为暗反应提供NADPH和ATP，暗反应为光反应的进行提供NADP+、ADP和Pi。 (4)除控制变量外，为保证光合作用顺利进行，还需要为离体的叶绿体培养液提供适宜的温度、适宜光照、适宜浓度的CO2等条件。鱼藤酮能抑制叶绿体中ATP合酶的作用，以C3含量为测量指标时，实验结果应是实验组中光反应为暗反应提供的ATP减少，影响C3的还原，而短时间内CO2的固定正常进行，所以C3增多。 【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中，暗反应又叫碳反应，发生在叶绿体基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。 2、影响光合作用的环境因素：（1）温度对光合作用的影响 ：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。（2）二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（3）光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（4）光质：绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。 3、物质跨膜运输的方式 (小分子物质) 运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例 自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油，因为细胞膜的主要成分是脂质) 协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞 主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等 19．【答案】（1）消耗；V型质子泵逆浓度梯度运输H+，属于主动运输 （2）A；溶酶体酶在pH为酸性时酶活性较高，当其少量泄露到细胞质基质后，环境pH升高会导致酶活性下降 （3）减少；当光照强度减弱时，水分解产生的H+减少，使膜两侧H+梯度减小，从而使ATP合成量减少；NADPH 【解析】【解答】（1）由图甲可知， V型质子泵运输H+为逆浓度梯度运输，其运输方式属于主动运输，需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。 故填： 消耗 、V型质子泵逆浓度梯度运输H+，属于主动运输。 （2） 若图甲中的生物膜为溶酶体膜， 溶酶体内侧H+浓度较高，因此图中代表细胞质基质的是A侧。 溶酶体酶在pH为酸性时酶活性较高，当其少量泄露到细胞质基质后，环境pH升高会导致酶活性下降 ，因此少量的溶酶体酶泄露到细胞质基质中，并不会引起细胞损伤。 故填： A 、溶酶体酶在pH为酸性时酶活性较高，当其少量泄露到细胞质基质后，环境pH升高会导致酶活性下降。 （3） F型质子泵可以利用H+梯度合成ATP ，当光照强度减弱时， 水分解产生的H+减少，使膜两侧H+梯度减小，从而使ATP合成量减少 。 光反应中 ，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。 故填： 减少 、当光照强度减弱时，水分解产生的H+减少，使膜两侧H+梯度减小，从而使ATP合成量减少 、NADPH 。 【分析】物质跨膜运输的方式： （1）自由扩散：物质从高浓度到低浓度，不需要载体，不耗能，例如气体、小分子脂质； （2）协助扩散：物质高浓度到低浓度，需要膜转运蛋白的协助，不耗能，如葡萄糖进入红细胞； （3）主动运输：物质从低浓度到高浓度，需要载体蛋白的协助，耗能，如离子、氨基酸、葡萄糖等。 20．【答案】（1）脂质/磷脂分子/磷脂双分子层 （2）转运Ca2+的载体蛋白 （3）自由扩散；协助扩散 （4）载体蛋白；核糖体；能量/ATP；线粒体 【解析】【解答】（1）很多研究成果有力支持“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一事实，充分证明组成细胞膜的主要成分中有磷脂分子，因为磷脂分子为脂质，根据相似相溶原理，脂溶性物质易透过生物膜。 （2）细胞膜上不同离子、分子的载体种类不同，施加某种毒素后，Ca2+吸收减少，而K+、C6H12O6的吸收不受影响，故最可能的原因是该毒素抑制了心肌细胞膜上转运Ca2+的载体蛋白活性。 （3）O2为气体，气体的运输方式为自由扩散，则O2从肺泡扩散到血液中的方式是①自由扩散，葡萄糖进入红细胞的方式是②协助扩散。 （4）①自由扩散和③协助扩散都是顺浓度梯度的运输方式，都不需要能量，其中自由扩散不需要载体蛋白，协助扩散需要载体蛋白，因此与①方式相比，③方式的主要特点是需要借助载体蛋白，载体蛋白是在细胞中的核糖体上合成的；④为主动运输，需要能量和载体蛋白，③表示协助扩散，需要载体蛋白，不需要能量，因此与③相比，④方式的不同之处是需要消耗能量/ATP，细胞中的能量主要来自于有氧呼吸，有氧呼吸的场所主要在线粒体。 【分析】细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的薄膜，是细胞的基本结构之一。细胞膜的主要功能包括： 1. 分隔细胞内外环境：细胞膜作为细胞的边界，将细胞内部与外部环境分隔开来，保证了细胞内部环境的相对稳定，使细胞具有一个相对独立的代谢系统。 2. 控制物质进出：细胞膜具有选择性通透性，能够控制物质进出细胞。它允许细胞需要的营养物质进入细胞，同时将代谢废物排出细胞外，从而维持细胞正常的生命活动。 3. 细胞间的信息交流：细胞膜上的糖蛋白和其他分子可以作为信号接收和传递的媒介，参与细胞间的信息交流。这种交流对于协调多细胞生物体的生命活动至关重要。 4. 参与细胞识别：细胞膜上的糖蛋白等分子可以作为细胞的标识，使细胞能够识别其他细胞或物质，从而进行特定的相互作用。 细胞膜的结构主要由磷脂双分子层构成基本骨架，其中嵌入各种蛋白质分子。磷脂分子的亲水性头部朝向细胞内外两侧，而疏水性尾部则相互靠近形成双层结构。蛋白质分子则以不同的方式嵌入或附着在磷脂双分子层中，执行着各种功能。 此外，细胞膜还具有一定的流动性和不对称性。流动性是指细胞膜中的磷脂和蛋白质分子不是静止不动的，而是可以在一定范围内移动，这种流动性对于细胞膜的功能至关重要。不对称性则是指细胞膜两侧的分子组成和分布存在差异，这种差异也是细胞膜功能得以实现的基础。 自由扩散和协助扩散是物质进出细胞膜的两种主要方式，它们都属于被动运输，不需要消耗细胞代谢产生的能量。 以下是它们之间的主要区别： 1. 自由扩散： - 定义：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，不需要任何载体蛋白的协助。 - 特点：物质从高浓度一侧通过细胞膜向低浓度一侧转运，直至膜两侧浓度达到平衡为止。 - 影响因素：扩散速率主要取决于物质在脂质中的溶解度以及膜两侧的物质浓度差。 - 实例：氧气、二氧化碳、氮气、甘油、乙醇、苯等脂溶性物质容易通过细胞膜，它们的运输方式是自由扩散。 2. 协助扩散： - 定义：物质在进出细胞时需要载体蛋白的协助，但不消耗能量的转运方式。 - 特点：高浓度一侧向低浓度一侧运输，不需要消耗细胞代谢产生的能量。 - 载体蛋白：分为通道蛋白和载体蛋白两种类型。通道蛋白参与的只是被动运输（易化扩散），在运输过程中并不与被运输的分子相结合，也不会移动，并且是从高浓度向低浓度运输，所以运输时不消耗能量。载体蛋白参与的有主动运输和协助扩散，在运输过程中与相应的分子特异性结合（具有类似于酶与底物结合的饱和效应），自身的构型会发生变化，并且会移动。在主动运输过程中需要消耗能量。 - 实例：葡萄糖进入红细胞的方式就属于协助扩散。 总结来说，自由扩散和协助扩散的主要区别在于是否需要载体蛋白的协助。自由扩散不需要载体蛋白，而协助扩散则需要。这两种方式都是顺浓度梯度进行的，不消耗细胞代谢产生的能量。理解这两种方式有助于我们更深入地了解细胞膜对物质转运的调控机制。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$