内容正文:
课时冲关8 物质出入细胞的方式及影响因素 对应学生用书P375
[基础对点练]
一、单项选择题
1.(2025浙江Z20联盟模拟)小鼠甲状腺滤泡上
皮细胞能聚集碘、分泌甲状腺激素(TH),部分
机理如图所示.下列叙述错误的是 ( )
A.I- 和 Na+ 进入细胞的运输方式不同
B.利用滤泡细胞浓聚碘的特性,可用131I治疗甲
状腺癌
C.抑制钠碘转运体或氯碘转运体的活性,都可
能诱发甲状腺功能减退
D.低于机体生理浓度时的 TH 对促甲状腺激
素的分泌起促进作用
解析:D [甲状腺滤泡细胞内碘的浓度高于细
胞外液中的,故I- 以主动运输的方式进入细胞,
甲状腺滤泡细胞内 Na+ 的浓度低于细胞外液中
的,且 Na+ 进入细胞需要蛋白质协助,故 Na+ 以
协助扩散的方式进入细胞,A 正确;滤泡细胞具
有浓聚 碘 的 特 性,能 够 使 甲 状 腺 癌 细 胞 内 富
集131I,进而破坏癌细胞的 DNA,使得癌细胞死
亡,B正确;抑制钠碘转运体或氯碘转运体的活
性,碘的运输会受到影响,而碘是合成甲状腺激
素的原料,故抑制钠碘转运体或氯碘转运体的
活性,都可能诱发甲状腺功能减退,C 正确;甲
状腺激素(TH)对促甲状腺激素和促甲状腺激
素释放激素的释放有负反馈调节,故当甲状腺
激素浓度低于机体生理浓度时,对垂体分泌促
甲状腺激素的抑制作用减弱,促甲状腺激素分
泌增加,D错误.]
2.(2025广东中山模拟)由通道蛋白形成的离子
通道包括电压门通道和配体门通道.在电压门
通道中,带电荷的蛋白质结构域会随膜电位的
改变而发生相应的移动,从而使离子通道开启
或关闭.在配体门通道中,细胞内外的某些小
分子配体与通道蛋白结合,继而引起通道蛋白
开启与关闭.图1中 A、B、C通道处于关闭状
态,图2处于开启状态,据图判断下列说法错误
的是 ( )
图1 图2
注:图1中 A处膜内外电位差大于图2中 A 处
膜内外电位差
A.离子通道 A属于电压门通道,离子通道B、C
属于配体门通道
B.离子通过配体门通道运输需要与通道蛋白发
生结合,但不会使通道蛋白构象改变
C.电压门通道的离子转运会降低膜内外的电位
差,该过程不需要消耗 ATP
D.通过离子通道转运的方式属于协助扩散
解析:B [由图示可知,A(由于膜两边的电位
差导致打开或关闭)属于电压门通道,B、C(由于
与特定小分子配体结合打开或关闭)分别属于
胞外配体门通道、胞内配体门通道,A 正确;配
体门通道运输离子时,细胞内外的某些小分子
配体需要与通道蛋白结合,会引起通道蛋白开
启与关闭,该过程中通道蛋白的构象会发生改
变,B 错误;电压门通道在转运离子时,会降低
膜内外的电位差,由于是顺浓度梯度转运物质,
因此该过程不需要消耗 ATP,C正确;通过离子
通道转运的方式是顺浓度梯度转运,属于协助
扩散,D正确.]
3.(2025安徽部分学校第一次联考)骨骼肌钙池
由肌细胞中特化的光面内质网形成,其主要作
用是通过对Ca2+ 的储存、释放和再储存,触发和
终止肌细胞的收缩.静息状态下,骨骼肌中
Ca2+ 主要分布在钙池中,骨骼肌细胞中 Ca2+ 主
要运输方式如图.下列叙述正确的是 ( )
A.缺氧不影响骨骼肌中钙池释放Ca2+ 的速率
B.钙泵空间结构发生改变一定是磷酸化的结果
C.Ca2+ 是骨骼肌中调节自身活动的一种信号
物质
D.通道蛋白转运 Ca2+ 的速率只取决于膜两侧
Ca2+ 浓度差
解析:C [骨骼肌细胞中 Ca2+ 进入钙池的方式
为主动运输,缺氧会影响钙池中Ca2+ 的含量,进
而影响骨骼肌中钙池释放Ca2+ 的速率,A 错误;
钙泵空间结构发生改变是可逆的,磷酸化和去
磷酸化都会使其空间结构发生改变,B错误;由
题意“骨骼肌钙池的主要作用是通过对 Ca2+ 的
储存、释放和再储存,触发和终 止 肌 细 胞 的 收
缩”可知,Ca2+ 是骨骼肌中调节自身活动的一种信
号物质,C正确;通道蛋白转运Ca2+ 的速率取决于
膜两侧Ca2+ 浓度差和通道蛋白的数量,D错误.]
484
高考总复习 生物学
4.(2025江西九江调研)如图甲、乙分别表示洋
葱根尖在不同 O2 浓度及不同底物浓度情况下
(其他条件适宜),从含硝酸钾的全营养液中吸
收 NO-3 的速率曲线图.下列相关描述错误
的是 ( )
A.A 点时影响离子吸收速率的主要因素是能量
B.B 点时离子吸收速率不再增大是因为载体蛋
白的数量有限
C.C点时影响离子吸收速率的主要因素是底物
浓度
D.D 点时离子吸收速率不再增大是因为底物浓
度太高,细胞发生质壁分离
解析:D [洋葱根尖吸收 NO-3 的方式是主动
运输,吸收速率受能量、载体蛋白和底物浓度的
影响.A 点的限制因素是 O2 浓度,O2 通过影
响细胞呼吸影响能量的供应从而影响主动运输
的速率,A 点时影响离子吸收速率的主要因素
是能量,A 正确;D 点时离子吸收速率不再随底
物浓度增大而增大,可能是因为载体蛋白数量
有限或能量不足,D错误.]
5.(2025广东多校联考)
溶酶 体 膜 上 存 在 一 种
Ca2+ 激活的钾离子通道
(BK),BK 的激活需要
细胞质基质中较高浓度
的Ca2+ .研究发现,K+ 通道和 Ca2+ 通道(TRG
PML)在功能上关联.如图表示BK和TRPML
参与物质运输的过程.下列叙述正确的是
( )
A.溶酶体中的 K+ 浓度高于细胞质基质
B.TRPML作用的结果会促进BK的激活
C.BK 运输 K+ 过程中 K+ 与 BK 发生特异性
结合
D.Ca2+ 通过 TRPML的过程依赖于 ATP的水
解供能
解析:B [通道蛋白介导物质的运输方向为顺
浓度梯度的运输,由于 BK 能介导 K+ 从细胞质
基质进入溶酶体,因此溶酶体中的 K+ 浓度低于
细胞质基质,A 错误;根据题图 可 知,TRPML
作用的结果会提高细胞质基质中的 Ca2+ 浓度,
从而促进BK的激活,B正确;通道蛋白在运输
物质的过程中不需要与物质结合,C错误;通道
蛋白介导物质运输的方式属于协助扩散,协助
扩散不会消耗 ATP,D错误.]
6.(2025山东日照模拟)根系吸收 NO-3 依赖于
根细胞膜上的载体蛋白(NRT11),蛋白激酶
CIPK23 可 引 起 NRT11 第 101 位 苏 氨 酸
(T101)磷酸化,进而促进根细胞吸收 NO-3 .不
同浓度的NO-3 对根细胞吸收NO-3 的影响如图
所示.下列分析正确的是 ( )
A.低浓度的 NO-3 可引起CIPK23磷酸化,加速
细胞吸收 NO-3
B.NO-3 借助根细胞膜的 NRT11以协助扩散
的方式进入细胞内
C.NRT11 基因发生突变,若不影响 T101位
苏氨酸磷酸化,则不会影响 NO-3 的吸收
D.土壤盐碱化可能通过抑制CIPK23的活性影
响根细胞吸收 NO-3
解析:D [由题图可知,低浓度 NO-3 时,低浓
度的 NO-3 可引起 NRT11磷酸化,加速细胞吸
收 NO-3 ,A 错误;NRT11的磷酸化消耗 ATP,
说明低浓度 NO-3 借助根细胞膜的 NRT11以
主动运输的方式进入细胞内,B错误;NRT11
基因发生突变,若不影响 T101位苏氨酸磷酸
化,而影响了 NRT11的空间结构,则也会影响
NO-3 的吸收,C错误;土壤盐碱化可通过抑制
CIPK23的活性,影响 NRT11的磷酸化,进而
影响根细胞吸收 NO-3 ,D正确.]
[素养提升练]
二、不定项选择题
7.(2025黑龙江大庆模拟)某实验小组为了探究
细胞膜的通透性,将小鼠肝细胞在体外培养一
段时间后,检测培养液中的氨基酸、葡萄糖和尿
素含量变化,结果如图所示.下列说法正确
的是 ( )
A.随培养时间延长,培养液中氨基酸和葡萄糖
含量逐渐降低,尿素含量逐渐上升
B.根据结果推测,尿素可能为氨基酸进入细胞
后的代谢产物
C.葡萄糖和氨基酸进入小鼠肝细胞都需要转运
蛋白的协助
D.细胞对葡萄糖和氨基酸的吸收有差别,主要
说明细胞膜具有流动性
解析:ABC [由题图可知,随着培养时间的延
长,培养液中葡萄糖和氨基酸的含量逐渐降低,
尿素含量逐渐上升,A 正确;由原培养液中没有
尿素可推知,培养液中的尿素可能为氨基酸进
入细胞后的代谢产物,B正确;葡萄糖和氨基酸
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第一单元 走近细胞和组成细胞的分子
是细胞所需要的营养物质,进入肝细胞的方式
都主要为主动运输,该运输方式需要转运蛋白
的协助,C正确;细胞吸收氨基酸与葡萄糖都需
要载体蛋白参与,肝细胞对氨基酸与葡萄糖吸
收量的差异与膜上不同载体的数量多少有关,
主要说明细胞膜具有选择透过性,D错误.]
8.(2025江西十校高三联考)ATP的释放存在
两种机制:一是同分泌蛋白一样通过囊泡释放;
二是通过某种通道介导释放.研究发现通道蛋
白PX1可以在红细胞膜上形成通道介导 ATP
释放,胞外 ATP 含量升高会抑制 PX1通道开
放.下列说法错误的是 ( )
A.ATP通过囊泡释放的过程需要膜上蛋白质
的参与
B.哺乳动物的成熟红细胞内含有 PX1 通道蛋
白表达有关的基因
C.ATP通过红细胞膜的PX1通道蛋白介导释
放的运输方式属于主动运输
D.ATP含量对PX1通道蛋白的开放进行负反
馈调节,从而精确调控胞外 ATP浓度
解析:BC [ATP 通过囊泡释放的过程属于胞
吐,囊泡膜和细胞膜的组成成分中含有蛋白质,
因此需要膜上蛋白质的参与,A 正确;哺乳动物
的成熟红细胞内 DNA 已经解体,因此没有PX1
通道蛋白表达有关的基因,B错误;ATP 通过
红细胞膜的PX1通道蛋白介导释放,需要 PX1
通道蛋白参与,其运输方式属于协助扩散,C错
误;通道蛋白PX1可以在红细胞膜上形成通道
介导 ATP 释 放,胞 外 ATP 含 量 升 高 会 抑 制
PX1通道开放,说明 ATP 含量对 PX1 通道蛋
白的开放进行负反馈调节,从而精确调控胞外
ATP浓度,D正确.]
三、非选择题
9.(2025山西怀仁一中调研)细胞是一个开放的
系统,每时每刻都与环境进行着物质交换,细胞
膜能对进出细胞的物质进行选择.图中①~⑤
表示物质通过细胞膜的转运方式,甲~戊表示
不同的 物 质 或 细 胞 结 构.请 回 答 以 下 相 关
问题.
(1)图中结构甲的名称是 .从分
子结构分析,膜蛋白乙、丙、丁之间的差异体现
在
.
(2)据图分析,①方式运输的物质最可能是
(填“氨基酸”“氧气”或“NO-3 ”).
生物膜对 K+ 和Cl- 的通透性存在明显差异,造
成这种差异的主要原因是
.
(3)低温处理法、载体蛋白抑制法、细胞呼吸抑
制法都能影响物质进出细胞,细胞呼吸抑制法
会影响图中的 (填序号)转运方式;已
知某时间段轮藻吸收 K+ 的方式为主动运输,若
想抑制 K+ 进入轮藻细胞,而不影响其他物质进
出,可选用 法.
(4)图中戊表示由磷脂分子构成的封闭囊泡,可
以作为药物的运载体,囊泡膜上的靶向信号分
子可以与靶细胞膜表面的特异性受体结合,然
后通过囊泡膜和细胞膜的融合将药物送入特定
的细胞.请分析:嵌入囊泡内的药物 A 属于
(填“脂溶性”或“水溶性”)分子,囊泡
能将药物送至特定的细胞,依赖于细胞膜具有
的功能,囊泡膜与细胞膜融
合的过程体现了生物膜 的结
构特点.
解析:(1)图中结构甲是磷脂双分子层,是构成
细胞膜的基本支架.由于构成乙、丙、丁三种蛋
白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同以及肽
链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构等不同,
膜蛋白乙、丙、丁的结构不同.
(2)据图分析,①方式为物质顺浓度梯度的运
输,不需要转运蛋白和能量,为自由扩散,运输
的物质可能是氧气.由于生物膜上运输 K+ 和
Cl- 的 蛋 白 的 数 量 不 同,因 此 生 物 膜 对 K+ 和
Cl- 的通透性存在明显差异,这体现了生物膜的
选择透过性.
(3)分析题图可知④⑤方式运输物质时均会消
耗能量,细胞呼吸抑制法会抑制细胞呼吸,使细
胞供能减少,因此该方法会影响方式 ④ 和 ⑤.
轮藻吸收 K+ 的方式为主动运输,主动运输需要
载体蛋白和能量,若抑制细胞呼吸或进行低温
处理,则会影响其他物质的运输,因此若想抑制
K+ 进入轮藻细胞,而不影响其他物质进出,可
选用载体蛋白抑制法,只抑制 K+ 的载体蛋白的
活性.
(4)囊泡膜由磷脂双分子层组成,两层磷脂分子
之间的部分是疏水的,脂溶性分子能被稳定地
包裹在其中,囊泡膜内部是水溶液的环境,水溶
性分子能稳定地包裹其中.因此嵌入囊泡内的
药物 A 为水溶性分子.囊泡膜上的靶向信号分
子可以与靶细胞膜表面的特异性受体结合,体
现了细胞膜具有能进行信息交流的功能.由于
生物膜具有一定的流动性,运输药物的囊泡膜
可以与细胞膜融合,将药物送入细胞.
答案 (1)磷脂双分子层 构成三种蛋白质的
氨基酸种类、数目、排列顺序不同以及肽链盘
曲、折叠方式及其形成的空间结构等不同
(2)氧气 生物膜上运输 K+ 和Cl- 的蛋白的数
量不同
(3)④⑤ 载体蛋白抑制
(4)水溶性 进行信息交流 具有一定的流
动性
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高考总复习 生物学
10.(2025山东临沂模拟)为探究盐胁迫下植物
的抗盐机理及其对生长的影响,科研人员以海
水稻为材料,测得高盐胁迫条件下(NaCl浓度
200mmol/L)叶肉细胞和不同浓度 NaCl培养
液条件下根部细胞的相关数据,结果分别如
图1、图2所示.不考虑实验过程中海水稻呼
吸作用变化的影响.
(1)光合色素主要包括 .
在色素提取和分离实验中,色素分离的原理是
.
(2)据图1分析,在高盐胁迫条件下,海水稻叶
肉细胞前15天光合色素含量无明显变化,但
胞间CO2 浓度降低,最可能的原因是
;第15天之后胞间CO2 浓度逐渐上升,可
能的原因是
.
(3)海水稻耐盐与其特有的调节机制有关.
①若以150mmol/L的 NaCl溶液浓度作为低
盐和高盐胁迫的分界线,结合图2分析,海水
稻根部细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制
有何不同?
②在高盐胁迫条件下,海水稻根部细胞还可通
过多种“策略”降低细胞质中 Na+ 浓度,从而降
低盐胁迫的损害,部分生理过程如图3所示.
据图3分析,盐胁迫条件下,植物根部细胞降
低 Na+ 毒害的“策略”有
(答出三点).
图3
解析:(1)光合色素主要包括叶绿素和类胡萝
卜素,叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝
卜素包括胡萝卜素和叶黄素.绿叶中的色素
能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以,可以
用无水乙醇提取绿叶中的色素.不同色素在
层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液
在滤纸上扩散得快,反之则慢,因此,色素就会
随着层析液在滤纸上的扩散而分离开.
(2)从图1来看,第15天之前色素含量下降不
大,胞间CO2 浓度降低,推测可能是高盐胁迫
条件下部分气孔关闭,从外界进入胞间的 CO2
减少,叶绿体从细胞间吸收的 CO2 基本不变,
使胞间CO2 浓度降低.第15天之后色素含量
大幅度下降,光反应速率下降,使光反应产生
的 NADPH 和 ATP不足,C3 未能被及时还原
并形成C5,最终导致 CO2 不能被固定,叶绿体
从细胞间吸收的 CO2 减少,故胞间 CO2 浓度
会升高.
(3)①分析图2可知,当 NaCl溶液浓度低于
150mmol/L时(低盐胁迫),随 NaCl溶液浓度
的升高,根部细胞内无机盐相 对 浓 度 逐 渐 增
加;当 NaCl溶液浓度高于150mmol/L时(高
盐胁迫),随着 NaCl溶液浓度的升高,根部细
胞内可溶性糖浓度大幅度增加,可见该海水稻
根部细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制不
同,即低盐条件下主要通过提高细胞中无机盐
的相对浓度进行调节,高盐条件下主要通过提
高细胞中可溶性糖的相对含量进行调节.
②根据图3可知,盐胁迫条件下,植物根部细
胞降低 Na+ 毒害的“策略”有:通过细胞膜上的
载体蛋白将 Na+ 从胞质运输到胞外;通过液泡
膜上的 载 体 蛋 白 和 囊 泡 运 输 将 细 胞 质 中 的
Na+ 运输到液泡中储存;将细胞质中的 Na+ 储
存在囊泡中.
答案 (1)叶绿素和类胡萝卜素 不同色素在
层析液中溶解度不同,溶解度高的随层析液在
滤纸上扩散得快
(2)高盐胁迫条件下部分气孔关闭,从外界进
入胞间的 CO2 减少,叶绿体从细胞间吸收的
CO2 基本不变,使胞间CO2 浓度降低 色素含
量降低,光反应产生的 NADPH 和 ATP不足,
暗反应减弱,CO2 固定减少,最终导致胞间
CO2 浓度升高
(3)①低盐条件下主要通过提高细胞中无机盐
的相对浓度进行调节,高盐条件下主要通过提
高细胞中可溶性糖的相对含量进行调节
②通过细胞膜上的载体蛋白将 Na+ 从胞质运
输到胞外;通过液泡膜上的载体蛋白和囊泡运
输将细胞质中的 Na+ 运输到液泡中储存;将细
胞质中的 Na+ 储存在囊泡中.
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第一单元 走近细胞和组成细胞的分子