第4章 细胞的物质输入和输出 体验高考真题-【金版教程】2024-2025学年新教材高中生物必修1 分子与细胞作业与测评课件PPT（人教版2019，不定项版）

　　　　　　　　　　　　　 第4章　细胞的物质输入和输出 体验高考真题 1．(2023·全国甲卷，4)探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是(　　) 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 2 解析：用30%蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮，细胞失水，随着时间的延长，原生质体和液泡的体积均减小，用清水处理后，细胞吸水，原生质体和液泡的体积均逐渐恢复，A错误；用30%蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮，细胞失水，随着时间的延长，细胞液浓度升高，用清水处理后，细胞吸水，细胞液浓度降低，B错误；当蔗糖溶液浓度小于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞吸水，由于有细胞壁的阻碍，原生质体和液泡的体积均略微增加，当蔗糖溶液浓度大于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞失水，原生质体和液泡的体积均逐渐减小，C正确；当蔗糖溶液浓度小于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞吸水，细胞液浓度略微降低，当蔗糖溶液浓度大于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞失水，细胞液浓度增加，D错误。 　 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 3 2．(2023·浙江6月，13)植物组织培养过程中，培养基中常添加蔗糖，植物细胞利用蔗糖的方式如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．转运蔗糖时，共转运体的构型不发生变化 B．使用ATP合成抑制剂，会使蔗糖运输速率下降 C．植物组培过程中蔗糖是植物细胞吸收的唯一碳源 D．培养基的pH高于细胞内，有利于蔗糖的吸收 答案 解析：共转运体是载体蛋白，在运输蔗糖过程中会发生构型改变，A错误；蔗糖的运输需要借助H＋的顺浓度的化学势能，使用ATP合成抑制剂会抑制组织细胞内的H＋运输到细胞外，破坏了细胞内外的H＋浓度差，进而影响蔗糖运输，B正确；植物组培的培养基中还有氨基酸等有机物也可以作为碳源，C错误；培养基的pH高于细胞内意味着H＋浓度小于细胞内，不利于蔗糖吸收，D错误。 　 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 4 3．(2023·浙江1月，4)缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，可结合在微生物的细胞膜上，将K＋运输到细胞外(如图所示)，降低细胞内外的K＋浓度差，使微生物无法维持细胞内离子的正常浓度而死亡。下列叙述正确的是(　　) A．缬氨霉素顺浓度梯度运输K＋到膜外 B．缬氨霉素为运输K＋提供ATP C．缬氨霉素运输K＋与质膜的结构无关 D．缬氨霉素可致噬菌体失去侵染能力 答案 解析：细胞内的K＋浓度高于细胞外的，因此K＋被缬氨霉素运输到细胞外属于顺浓度梯度运输，不需要消耗能量，A正确，B错误；缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，它可以结合在脂双层上运输K＋，因此缬氨霉素运输K＋与质膜的结构有关，C错误；噬菌体是病毒，没有细胞结构，缬氨霉素对它不起作用，D错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 5 4．(2022·全国甲卷，2)植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是(　　) A．水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度 B．水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c C．水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度 D．水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 6 解析：由于细胞b在水分交换达到平衡时细胞的体积增大，说明细胞吸水，则水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，A正确；由题意可知，三种细胞放入相同浓度的蔗糖溶液中时，细胞a表现为既不吸水也不失水，细胞b吸水，细胞c失水，因此水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c，B正确；由题意可知，水分交换达到平衡时，细胞a未发生变化，说明其细胞液浓度与外界蔗糖溶液初始浓度相等，水分交换达到平衡时，细胞c的细胞液浓度等于此时的外界蔗糖溶液的浓度，但由于细胞c失水，此时的蔗糖溶液浓度小于初始蔗糖溶液浓度，因此，水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C错误，D正确。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 7 5．(2021·湖南选择性考试)质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是(　　) A．施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关 B．质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁 C．质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低 D．1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等 答案 解析：施肥过多使外界溶液浓度过高，大于细胞液的浓度，细胞发生质壁分离导致植物过度失水而死亡，引起“烧苗”现象，A正确；植物细胞在发生质壁分离复原的过程中，因不断吸水导致细胞液的浓度逐渐降低，与外界溶液浓度差减小，细胞的吸水能力逐渐降低，C正确；溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，1 mol/L的NaCl溶液和1 mol/L的蔗糖溶液的渗透压不相同，因NaCl溶液中含有钠离子和氯离子，故其渗透压高于蔗糖溶液，D错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 8 6．(2021·河北选择性考试)人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，①～⑤表示相关过程。下列叙述错误的是(　　) A．血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO2和O2 B．①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散 C．成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量 D．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 解析：根据题意可知，红细胞能运输O2和 CO2，肌肉细胞进行有氧呼吸时，消耗O2，产生 CO2，可以判断气体A和B分别是CO2和O2，A正 确；①和②表示气体进出红细胞，一般气体等小 分子进出细胞的方式为自由扩散，④是载体蛋白 运输葡萄糖进入红细胞，顺浓度梯度，不需要消耗能量，为协助扩散，⑤是H2O通过水通道蛋白进入红细胞，属于协助扩散，B正确；③为红细胞通过消耗能量主动吸收K＋排出Na＋，成熟红细胞没有线粒体，不能进行有氧呼吸，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量，C正确；成熟红细胞没有核糖体，不能再合成新的蛋白质，细胞膜上的糖蛋白不能更新，糖蛋白存在于细胞膜的外表面，由于细胞膜具有流动性，其表面的糖蛋白处于不断流动中，D错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 10 答案 主动运输需要载体蛋白，此时载体蛋白达到饱和 1 2 3 4 5 6 7 8 11 答案 定期松土 1 2 3 4 5 6 7 8 12 8．(2022·海南，16)细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。 (1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白，对不同物质的跨膜运输起着决定性作用，这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是____________。 (2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道，水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于___________。 (3)细胞膜上的H＋－ATP酶是一种转运H＋的载体蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解释放的能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的pH________；此过程中，H＋－ATP酶作为载体蛋白在转运H＋时发生的变化是____________________________ _______________。 选择透过性 答案 协助扩散 下降 自身构象发生改变(或空间结 构发生改变) 1 2 3 4 5 6 7 8 13 (4)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时，会引起靶细胞产生相应的生理变化，这一过程体现的细胞膜的功能是_______________________。 (5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐，不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25 ℃相比，4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是______________________________________________。 进行细胞间的信息交流 答案 呼吸酶的活性降低，主动运输能利用的能量减少 1 2 3 4 5 6 7 8 14 解析： (2)水分子借助细胞膜上的水通道蛋白进出 细胞，这种借助膜上转运蛋白顺浓度梯度进出细胞的物质 扩散方式称为协助扩散。 (3)细胞膜上的H＋－ATP酶能利用ATP水解释放的能 量将H＋泵出细胞，导致细胞外的H＋增多，pH下降；载体 蛋白在每次转运物质时都会发生自身构象的改变。 (4)胰岛B细胞分泌的胰岛素，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞，引起靶细胞产生相应的生理变化，该过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。 (5)根细胞吸收磷酸盐的方式为主动运输，影响其运输速率的因素有载体蛋白的数量及能量的供应等，4 ℃条件下，呼吸酶的活性降低，细胞呼吸供能减少，是使磷酸盐吸收速率下降的主要原因。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 15 　　　　　　　　　　　　　 R 7．(2022·全国乙卷，29)农业生产中，农作物生长所需的氮素可以NOeq \o\al(－,3)的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收NOeq \o\al(－,3)的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题。 (1)由图可判断NOeq \o\al(－,3)进入根细胞的运输方式是主动运输，判断的依据是______________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)O2浓度大于a时作物乙吸收NOeq \o\al(－,3)速率不再增加，推测其原因是__________________________________________________________。 主动运输需要呼吸作用提供能量，在一定O2浓度范围内，根细胞对NOeq \o\al(－,3)的吸收速率与O2浓度呈正相关，说明NOeq \o\al(－,3)进入根细胞需要能量 (3)作物甲和作物乙各自在NOeq \o\al(－,3)最大吸收速率时，作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙，判断依据是___________________________________________________________ ___________________________。 (4)据图可知，在农业生产中，为促进农作物对NOeq \o\al(－,3)的吸收利用，可以采取的措施是____________。 甲的NOeq \o\al(－,3)最大吸收速率大于乙，甲吸收NOeq \o\al(－,3)时需要能量多，消耗O2多，故甲的呼吸速率大 $$