专题一 细胞的结构与物质的输入、输出(下)(教师用书WORD)-【正禾一本通】2025年高考生物高三二轮专题复习高效讲义(新教材,不定项版)
考点3·物质出入细胞的方式
考向1 细胞的吸水和失水
1.(2024·山东高考)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.在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
解析:选B。细胞失水过程中主要失去了细胞液中的水,细胞液浓度增大,A正确。细胞中单糖合成多糖,溶质微粒数减少,渗透压降低。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,渗透压降低速率比外层细胞快,细胞液浓度比外层细胞低,B错误。由题意知,与外层细胞相比,内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大,失水比例相同的情况下,外层细胞更容易发生质壁分离,C正确。干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快,渗透压降低更明显,更容易通过渗透作用将水分渗透到外层细胞,有利于外层细胞进行光合作用,D正确。
2.(2023·全国甲卷)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( )
解析:选C。用30%蔗糖溶液处理之后,细胞失水,原生质体和液泡的体积都会减小,细胞液浓度上升;用清水处理之后,细胞吸水,原生质体和液泡体积会扩大,细胞液浓度下降,A、B错误。随着所用蔗糖溶液浓度上升,当蔗糖溶液浓度超过细胞液浓度之后,细胞就会开始失水,原生质体和液泡体积减小,细胞液浓度上升,C正确,D错误。
3.(2022·全国甲卷)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
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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
解析:选C。实验结束后细胞a未发生变化,说明细胞a的细胞液浓度几乎等于蔗糖溶液浓度;细胞b体积增大,说明细胞b吸水,则细胞b的细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度;细胞c发生了质壁分离,说明细胞c失水,则细胞c的细胞液浓度小于蔗糖溶液浓度。所以水分交换前,细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c,A、B不符合题意。水分交换平衡时,细胞c的细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相同,但由于细胞c失水使其外界蔗糖溶液浓度减小,所以此时细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度,C符合题意,D不符合题意。
1.动植物细胞的吸水和失水
2.判断细胞的吸水、失水的两种方法
(1)通过比较细胞外溶液和细胞液的浓度大小来判断:当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水;当细胞外溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水;当细胞外溶液浓度与细胞液的浓度相等时,细胞失水量和吸水量相等,水分进出细胞处于动态平衡。
(2)根据质量或长度变化(如萝卜条)来判断:若质量增加或长度变长,则吸水;反之则失水。
1.(2024·江西宜春一模)科研人员尝试利用人的成熟红细胞运送药物,首先将红细胞置于一定浓度的甲溶液中,使其膜上出现孔洞,待药物通过孔洞进入细胞后,再转移至等渗溶液中,之后膜表面孔洞闭合,利用该红细胞可将药物运送至靶细胞。下列相关叙述正确的是( )
A.血浆中的葡萄糖进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP
B.甲溶液使红细胞膜上出现孔洞,有可能是甲溶液的渗透压高于红细胞
C.转移至等渗溶液中,膜表面孔洞的闭合利用了细胞膜的流动性
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D.血红蛋白在未成熟的红细胞内合成时不消耗能量
解析:选C。血浆中的葡萄糖进入红细胞时,依靠膜内外的浓度差和细胞膜上的载体蛋白,但不需要消耗能量,A错误;放在甲溶液中红细胞出现孔洞说明甲溶液是低渗溶液,红细胞会吸水膨胀出现孔洞,B错误;转移至等渗溶液中,膜表面孔洞的闭合是因为细胞膜具有一定的流动性,这是膜的结构特点,C正确;血红蛋白在未成熟的红细胞内合成时需要消耗能量,D错误。
2.(2024·四川成都一模)在无任何相反压力时,渗透吸水会使细胞膨胀甚至破裂。如图是三种生物细胞避免渗透膨胀的不同机制。下列相关叙述错误的是( )
A.动物细胞避免渗透膨胀可能需要载体蛋白的协助
B.原生生物通过收缩泡释放水依赖细胞膜的流动性
C.植物细胞达到渗透平衡时细胞内外溶液浓度相等
D.三种生物细胞的边界均是细胞膜
解析:选C。动物细胞避免渗透膨胀需要载体蛋白将离子转运到细胞外,以减小细胞内液的渗透压,防止细胞渗透吸水涨破,A正确;原生生物通过收缩泡释放水的过程,需要收缩泡与细胞膜融合,与生物膜的流动性密切相关,B正确;植物细胞在低浓度溶液中会发生吸水,但是由于细胞壁的支撑作用,吸水到一定程度后达到平衡,但此时细胞外溶液浓度仍可能小于细胞液浓度,C错误;细胞作为一个基本的生命系统,它的边界就是细胞膜,D正确。
考向2 物质出入细胞的方式
1.(2024·江西高考)营养物质是生物生长发育的基础。依据表中信息,下列有关小肠上皮细胞吸收营养物质方式的判断,错误的是( )
方式 | 细胞外相对浓度 | 细胞内相对浓度 | 是否需要提供能量 | 是否需要转运蛋白 |
甲 | 低 | 高 | 是 | 是 |
乙 | 高 | 低 | 否 | 是 |
丙 | 高 | 低 | 是 | 是 |
丁 | 高 | 低 | 否 | 否 |
A.甲为主动运输 B.乙为协助扩散
C.丙为胞吞作用 D.丁为自由扩散
解析:选C。甲为逆浓度梯度进行,需要消耗能量,需要转运蛋白,为主动运输,A正确;乙为顺浓度梯度进行,需要转运蛋白,不需要消耗能量,为协助扩散,B正确;胞吞作用不需要转运蛋白参与,C错误;丁为顺浓度梯度进行,不需要转运蛋白,也不需要能量,是自由扩散,D正确。
2.(2023·全国甲卷)物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A.乙醇是有机物,不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞
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