专题3 细胞的物质输入和输出-【十年高考】备战2026年高考生物真题分类解析与应试策略（Word版）

第二单元　细胞代谢　　　 专题三　细胞的物质输入和输出 考点 2016~2020年 2021年 2022年 2023年 2024年 2025年 合计 10.细胞的吸水和失水 0 2 2 2 2 1 9 11.物质进出细胞的方式 0 5 5 6 9 6 31 命题热度 本专题命题热度不高() 课程标准 备考策略 1.阐明质膜具有选择透过性 　　近几年高考试题以选择题为主,主要围绕水分进出细胞,物质运输方式的特点、条件和判定命题。试题重点考查考生的结构与功能观、物质与能量观等生命观念,以及分析与推理、归纳与概括等科学思维能力。 在高考备考中,考生应该注重基础知识的梳理,能够准确识图,从而依据图中相应信息准确判断物质跨膜运输方式的类型。 2.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞,不需要额外提供能量;有些物质逆浓度梯度进出细胞,需要能量和载体蛋白 3.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞 教学活动:(1)通过模拟实验探究膜的透性;(2)观察植物细胞的质壁分离和复原 考点10细胞的吸水和失水答案P313　 1.(2025·北京,15,2分,难度★★★)“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,在清水和0.3 g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图。以下叙述错误的是 (　　) 图1　清水 图2　蔗糖溶液 A.图1,水分子通过渗透作用进出细胞 B.图1,细胞壁限制过多的水进入细胞 C.图2,细胞失去的水分子是自由水 D.与图1相比,图2中细胞液浓度小 2.(2024·山东,4,2分,难度★★★)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.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 3.(2024·江苏,7,2分,难度★★)有同学以紫色洋葱为实验材料,进行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验。下列相关叙述合理的是 (　　) A.制作临时装片时,先将撕下的表皮放在载玻片上,再滴一滴清水,盖上盖玻片 B.用低倍镜观察刚制成的临时装片,可见细胞多呈长条形,细胞核位于细胞中央 C.用吸水纸引流使0.3 g/mL蔗糖溶液替换清水,可先后观察到质壁分离和复原现象 D.通过观察紫色中央液泡体积大小变化,可推测表皮细胞是处于吸水还是失水状态 4.(2023·重庆,7,3分,难度★★)某兴趣小组利用图示装置和表中试剂探究了透析袋的透性。当a为①、b为⑤,袋内溶液逐渐变为蓝色;当a为②、b为③,水浴(55 ℃)后透析袋内、外均不出现砖红色。下列叙述正确的是(　　) 编号 试剂 ① 质量分数为3%的可溶性淀粉溶液 ② 质量分数为5%的葡萄糖溶液 ③ 斐林试剂 ④ 淀粉酶溶液 ⑤ 碘溶液(棕红色) A.若a为①+②、b为③,水浴后透析袋外最终会出现砖红色 B.若a为①+②、b为⑤,透析袋外的溶液最终会出现蓝色 C.若a为①+④、b为⑤,透析袋内的溶液最终会出现棕红色 D.若a为①+④、b为③,水浴后透析袋内最终会出现砖红色 5.(2023·全国甲,4,6分,难度★★★)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(　　) 6.(2022·湖南,10,2分,难度★★)原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌,其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离,表明细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L B.乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离,处理解除后细胞即可发生质壁分离复原 C.该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加 D.若将该菌先65 ℃水浴灭活后,再用NaCl溶液处理,原生质体表面积无变化 7.(讲解 2021·广东,13,4分,难度★★★)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下,制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响,下图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是 (　　) A.比较保卫细胞细胞液浓度,③处理后>①处理后 B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中 C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞 D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③ 8.(2021·重庆,20,2分,难度★★)在相同条件下,分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞,观察其质壁分离,再用清水处理后观察其质壁分离复原,实验结果见下图。下列叙述错误的是(　　) A.T1组经蔗糖溶液处理后,有52%的细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁 B.各组蔗糖溶液中,水分子不能从蔗糖溶液进入细胞液 C.T1和T2组经清水处理后,发生质壁分离的细胞均复原 D.T3和T4组若持续用清水处理,质壁分离的细胞比例可能下降 9.(讲解 2021·湖南,3,2分,难度★)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 考点11物质进出细胞的方式答案P314　 1.(2025·黑吉辽内蒙古,10,2分,难度★★)黑暗条件下,叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi的过程示意图如下。其他条件均适宜,下列叙述正确的是 (　　) A.ATP、ADP和Pi通过NTT时,无需与NTT结合 B.NTT转运ATP、ADP和Pi的方式为主动运输 C.图中进入叶绿体基质的ATP均由线粒体产生 D.光照充足,NTT运出ADP的数量会减少甚至停止 2.(2025·山东,2,2分,难度★★)生长于NaCl浓度稳定在100 mmol/L的液体培养基中的酵母菌,可通过离子通道吸收Na+,但细胞质基质中Na+浓度超过30 mmol/L时会导致酵母菌死亡。为避免细胞质基质Na+浓度过高,液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中,细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞。下列说法错误的是 (　　) A.Na+在液泡中的积累有利于酵母细胞吸水 B.蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变 C.通过蛋白W外排Na+的过程不需要细胞提供能量 D.Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合 3.(2025·江苏,16,3分,难度★★★)(多选)研究小组开展了Cl-胁迫下,添加脱落酸(ABA)对植物根系应激反应的实验,机理如图所示。下列相关叙述错误的有 (　　) A.Cl-通过自由扩散进入植物细胞 B.转运蛋白甲、乙的结构和功能相同 C.ABA进入细胞核促进相关基因的表达 D.细胞膜发挥了物质运输、信息交流的功能 4.(2025·陕晋宁青,8,3分,难度★★★)丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白(MPC)运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述错误的是 (　　) A.MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加 B.丙酮酸根、H+共同与MPC结合使后者构象改变 C.线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率 D.线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高 5.(2025·河南,3,3分,难度★★)耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族,将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是 (　　) A.细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力 B.低温时,水分子通过与蛋白M结合转运到细胞外 C.蛋白M增加了水的运输能力,但不改变水的运输方向 D.水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式 6.(2024·北京,3,2分,难度★)胆固醇等脂质被单层磷脂包裹形成球形复合物,通过血液运输到细胞并被胞吞,形成的囊泡与溶酶体融合后,释放胆固醇。以下相关推测合理的是 (　　) A.磷脂分子尾部疏水,因而尾部位于复合物表面 B.球形复合物被胞吞的过程,需要高尔基体直接参与 C.胞吞形成的囊泡与溶酶体融合,依赖于膜的流动性 D.胆固醇通过胞吞进入细胞,因而属于生物大分子 7.(2024·黑吉辽,18,3分,难度★★★★)(多选)研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种,构建腹泻模型。用某种草药进行治疗,发现草药除了具有抑菌作用外,对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3(AQP3)的相对表达量也有影响,结果如下图所示。下列叙述正确的是 (　　) A.水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅 B.模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少,引起腹泻 C.治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高,缓解腹泻,减少致病菌排放 D.治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组,可使回肠对水的转运增加 8.(2024·山东,1,2分,难度★★★)植物细胞被感染后产生的环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白,使细胞内Ca2+浓度升高,调控相关基因表达,导致H2O2 含量升高进而对细胞造成伤害;细胞膜上的受体激酶BAK1 被油菜素内酯活化后关闭上述Ca2+通道蛋白。下列说法正确的是 (　　) A.环核苷酸与Ca2+均可结合Ca2+通道蛋白 B.维持细胞Ca2+浓度的内低外高需消耗能量 C.Ca2+作为信号分子直接抑制H2O2 的分解 D.油菜素内酯可使BAK1 缺失的被感染细胞内H2O2含量降低 9.(2024·浙江,15,2分,难度★★)植物细胞胞质溶胶中的Cl-、N通过离子通道进入液泡,Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡,以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中,夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是 (　　) A.液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓度梯度 B.Cl-、N通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能 C.Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助,不需要消耗能量 D.白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行 10.(2024·海南,3,3分,难度★★)许多红树植物从含盐量高的泥滩中吸收盐分,并通过其叶表面的盐腺主动将盐排出体外避免盐害。下列有关这些红树植物的叙述,正确的是 (　　) A.根细胞吸收盐提高了其细胞液的浓度,有利于水分的吸收 B.根细胞通过自由扩散的方式吸收泥滩中的K+ C.通过叶表面的盐腺将盐排出体外,不需要ATP提供能量 D.根细胞主要以主动运输的方式吸收水分 11.(2024·湖南,14,4分,难度★★★)(多选)缢蛏是我国传统养殖的广盐性贝类之一,自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化,下图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线。下列叙述错误的是 (　　) A.缢蛏在低盐度条件下先吸水,后失水直至趋于动态平衡 B.低盐度培养8~48 h间,缢蛏通过自我调节以增加组织中的溶质含量 C.相同盐度下,游离氨基酸含量高的组织渗透压也高 D.缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关 12.(2024·江西,2,2分,难度★★)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 需要提 供能量 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 13.(2024·贵州,4,3分,难度★★)茶树根细胞质膜上的硫酸盐转运蛋白可转运硒酸盐。硒酸盐被根细胞吸收后,随着植物的生长,吸收的大部分硒与胞内蛋白结合形成硒蛋白,硒蛋白转移到细胞壁中储存。下列叙述错误的是 (　　) A.硒酸盐以离子的形式才能被根细胞吸收 B.硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系 C.硒蛋白从细胞内转运到细胞壁需转运蛋白 D.利用呼吸抑制剂可推测硒酸盐的吸收方式 14.(2024·甘肃,2,3分,难度★★★)维持细胞的Na+平衡是植物的耐盐机制之一。盐胁迫下,植物细胞膜(或液泡膜)上的H+-ATP酶(质子泵)和Na+-H+逆向转运蛋白可将Na+从细胞质基质中转运到细胞外(或液泡中),以维持细胞质基质中的低Na+水平(见下图)。下列叙述错误的是 (　　) A.细胞膜上的H+-ATP酶磷酸化时伴随着空间构象的改变 B.细胞膜两侧的H+浓度梯度可以驱动Na+转运到细胞外 C.H+-ATP酶抑制剂会干扰H+的转运,但不影响Na+转运 D.盐胁迫下Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高 15.(2023·全国新课标,1,6分,难度★★)葡萄糖是人体所需的一种单糖。下列关于人体内葡萄糖的叙述,错误的是 (　　) A.葡萄糖是人体血浆的重要组成成分,其含量受激素的调节 B.葡萄糖是机体能量的重要来源,能经自由扩散通过细胞膜 C.血液中的葡萄糖进入肝细胞可被氧化分解或转化为肝糖原 D.血液中的葡萄糖进入人体脂肪组织细胞可转变为甘油三酯 16.(2023·辽宁,4,2分,难度★★★)血脑屏障的生物膜体系在控制物质运输方式上与细胞膜类似。下表中相关物质不可能存在的运输方式是 (　　) 选项 通过血脑屏障生物膜体系的物质 运输方式 A 神经生长因子蛋白 胞吞、胞吐 B 葡萄糖 协助扩散 C 谷氨酸 自由扩散 D 钙离子 主动运输 17.(2023·山东,2,2分,难度★★★)溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输H+,溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持,Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下,运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中,因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累,严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是 (　　) A.H+进入溶酶体的方式属于主动运输 B.H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累 C.该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除 D.溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶活性增强 18.(2023·浙江,13,3分,难度★★★★)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 19.(2023·湖南,8,2分,难度★★★)盐碱胁迫下植物应激反应产生的H2O2对细胞有毒害作用。禾本科农作物AT1蛋白通过调节细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平,影响H2O2的跨膜转运,如图所示。下列叙述错误的是 (　　) A.细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H2O2外排能力所必需的 B.PIP2s蛋白磷酸化被抑制,促进H2O2外排,从而减轻其对细胞的毒害 C.敲除AT1基因或降低其表达可提高禾本科农作物的耐盐碱能力 D.从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗逆性的有效途径 20.(2023·湖南,14,4分,难度★★★)(多选)盐碱化是农业生产的主要障碍之一。植物可通过质膜H+泵把Na+排出细胞,也可通过液泡膜H+泵和液泡膜NHX载体把Na+转入液泡内,以维持细胞质基质Na+稳态。下图是NaCl处理模拟盐胁迫,矾酸钠(质膜H+泵的专一抑制剂)和甘氨酸甜菜碱(GB)影响玉米Na+的转运和相关载体活性的结果。下列叙述正确的是 (　　) A.溶质的跨膜转运都会引起细胞膜两侧渗透压的变化 B.GB可能通过调控质膜H+泵活性增强Na+外排,从而减少细胞内Na+的积累 C.GB引起盐胁迫下液泡中Na+浓度的显著变化,与液泡膜H+泵活性有关 D.盐胁迫下细胞质基质Na+排出细胞或转入液泡都能增强植物的耐盐性 21.(2022·天津,2,4分,难度★)下列生理过程的完成不需要两者结合的是 (　　) A.神经递质作用于突触后膜上的受体 B.抗体作用于相应的抗原 C.Ca2+载体蛋白运输Ca2+ D.K+通道蛋白运输K+ 22.(2022·山东,3,2分,难度★★★)N和N是植物利用的主要无机氮源,N的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动,N的吸收由H+浓度梯度驱动,相关转运机制如下图。铵肥施用过多时,细胞内N的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是 (　　) A.N通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP B.N通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输 C.铵毒发生后,增加细胞外的N会加重铵毒 D.载体蛋白NRT1.1转运N和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关 23.(2022·广东,7,2分,难度★★)拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构,功能是协助mRNA转移。与野生型相比,推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中,有更多mRNA分布于 (　　) A.细胞核 B.细胞质 C.高尔基体 D.细胞膜 24.(2022·重庆,2,2分,难度★★)下图为小肠上皮细胞吸收和释放铜离子的过程。下列关于该过程中铜离子的叙述,错误的是 (　　) A.进入细胞需要能量 B.转运具有方向性 C.进出细胞的方式相同 D.运输需要不同的载体 25.(2021·山东,2,2分,难度★★)液泡是植物细胞中储存Ca2+的主要细胞器,液泡膜上的H+焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H+,建立液泡膜两侧的H+浓度梯度。该浓度梯度驱动H+通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输,从而使Ca2+以与H+相反的方向同时通过CAX进入液泡并储存。下列说法错误的是(　　) A.Ca2+通过CAX的跨膜运输方式属于协助扩散 B.Ca2+通过CAX的运输有利于植物细胞保持坚挺 C.加入H+焦磷酸酶抑制剂,Ca2+通过CAX的运输速率变慢 D.H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输 26.(讲解 2021·江苏,3,2分,难度★)细胞可运用不同的方式跨膜转运物质,下列相关叙述错误的是(　　) A.物质自由扩散进出细胞的速度既与浓度梯度有关,也与分子大小有关 B.小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度有关 C.神经细胞膜上运入K+的载体蛋白和运出K+的通道蛋白都具有特异性 D.肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸 27.(讲解 2021·河北,4,2分,难度★★)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 28.(2025·河北,19,11分,难度★★★)砷可严重影响植物的生长发育。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐受性,为探究其机制,研究者进行了相关实验。回答下列问题。 (1)砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量,该运输方式属于　　　　　　。砷的累积可导致细胞内自由基含量升高。自由基造成细胞损伤甚至死亡的原因为　    　(答出两点即可)。  (2)针对砷吸收相关基因C缺失和过量表达的拟南芥,研究者检测了其根细胞中砷的含量,结果如图。由此推测,蛋白C可　　　　(填“增强”或“减弱”)根对砷的吸收。进一步研究表明,砷激活的蛋白C可使F磷酸化,磷酸化的F诱导细胞膜内陷,形成含有蛋白F的囊泡。由此判断,激活的蛋白C可使细胞膜上转运蛋白F的数量　　　　　,造成根对砷吸收量的改变。囊泡的形成过程体现了细胞膜在结构上具有　　　　　　　　　　的特点。  (3)砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞。推测在砷胁迫下植物对磷的吸收量　　　　(填“增加”或“减少”),结合(2)和(3)的信息,分析其原因:      　(答出两点即可)。  29.(2022·海南,16,10分,难度★★★)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　。  (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下图。与25 ℃相比,4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是  　　　　　　　。  30.(2021·北京,19,12分,难度★★★★)学习以下材料,回答(1)~(4)题。 光合产物如何进入叶脉中的筛管 　　高等植物体内的维管束负责物质的长距离运输,其中的韧皮部包括韧皮薄壁细胞、筛管及其伴胞等。筛管是光合产物的运输通道。光合产物以蔗糖的形式从叶肉细胞的细胞质移动到邻近的小叶脉,进入其中的筛管—伴胞复合体(SE-CC),再逐步汇入主叶脉运输到植物体其他部位。 　　蔗糖进入SE-CC有甲、乙两种方式。在甲方式中,叶肉细胞中的蔗糖通过不同细胞间的胞间连丝即可进入SE-CC。胞间连丝是相邻细胞间穿过细胞壁的细胞质通道。在乙方式中,蔗糖自叶肉细胞至SE-CC的运输(图1)可以分为3个阶段:①叶肉细胞中的蔗糖通过胞间连丝运输到韧皮薄壁细胞;②韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间(包括细胞壁)中;③蔗糖从细胞外空间进入SE-CC中,如图2所示。SE-CC的质膜上有“蔗糖-H+共运输载体”(SU载体),SU载体与H+泵相伴存在。胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间,在此形成较高的H+浓度,SU载体将H+和蔗糖同向转运进SE-CC中。采用乙方式的植物,筛管中的蔗糖浓度远高于叶肉细胞。 图1 图2 　　研究发现,叶片中SU载体含量受昼夜节律、蔗糖浓度等因素的影响,呈动态变化。随着蔗糖浓度的提高,叶片中SU载体减少,反之则增加。研究SU载体含量的动态变化及调控机制,对于了解光合产物在植物体内的分配规律,进一步提高作物产量具有重要意义。 (1)在乙方式中,蔗糖经W载体由韧皮薄壁细胞运输到细胞外空间的方式属于　　　　　。由H+泵形成的　　　　　有助于将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中。  (2)与乙方式相比,甲方式中蔗糖运输到SE-CC的过程都是通过　　　　　这一结构完成的。  (3)下列实验结果支持某种植物存在乙运输方式的有　　　　　。  A.叶片吸收14CO2后,放射性蔗糖很快出现在SE-CC附近的细胞外空间中 B.用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片,蔗糖进入SE-CC的速率降低 C.将不能通过细胞膜的荧光物质注射到叶肉细胞,SE-CC中出现荧光 D.与野生型相比,SU功能缺陷突变体的叶肉细胞中积累更多的蔗糖和淀粉 (4)除了具有为生物合成提供原料、为生命活动供能等作用之外,本文还介绍了蔗糖能调节SU载体的含量,体现了蔗糖的　　　　　功能。  31.(讲解 2021·广东,19,16分,难度★★★★)人体缺乏尿酸氧化酶,导致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,部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白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。目前,E是针对上述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物。为研发新的药物,研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究。给正常实验大鼠(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,一组设为模型组,另一组灌服F设为治疗组。一段时间后检测相关指标,结果见图1。 图1 回答下列问题。 (1)与分泌蛋白相似,URAT1和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程需要　　　　　　　　　　　及线粒体等细胞器(答出两种即可)共同参与。肾小管细胞通过上述蛋白重吸收尿酸盐,体现了细胞膜具有　  的功能特性。原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管的细胞膜,这类跨膜运输的具体方式有　　　　　　　　　　　。  (2)URAT1分布于肾小管细胞刷状缘(图2),该结构有利于尿酸盐的重吸收,原因是    　。  图2 (3)与空白对照组(灌服生理盐水的正常实验大鼠)相比,模型组的自变量是　　　　　　,与其他两组比较,设置模型组的目的是　  　。  (4)根据尿酸盐转运蛋白检测结果,推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　,减少尿酸盐重吸收。为进一步评价F的作用效果,本实验需要增设对照组,具体为　。  学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题三　细胞的物质输入和输出 考点10　细胞的吸水和失水 1.D　解析因为成熟的植物细胞原生质层相当于一层半透膜,细胞液与外界溶液一般具有浓度差,符合渗透作用发生的条件,所以植物细胞是通过渗透作用吸水和失水的,A项正确。图1为在清水中处于稳定状态的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,此状态下细胞液的浓度(或渗透压)远远高于清水,但细胞壁的保护作用限制了过多的水分子进入细胞而引起细胞体积的进一步膨胀,B项正确。结合水是不能自由流动的水,是细胞的组成成分。自由水具有流动性、溶解性,能进出细胞,C项正确。图2为在0.3 g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,此时处于质壁分离状态,其细胞液的渗透压与外界蔗糖溶液的渗透压相等,比图1中细胞的细胞液浓度(渗透压)大,D项错误。 2.B　解析细胞失水过程中,细胞液浓度增大,渗透压升高,A项正确。干旱环境下进行光合作用的外层细胞主要合成的是单糖,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快,一方面可以使外层细胞的光合产物迅速转移到内部薄壁细胞,减少外层细胞单糖的积累,减弱产物对光合作用的抑制;另一方面内部薄壁细胞中单糖合成多糖的过程产生水,使外层细胞的细胞液浓度高于内部薄壁细胞,外层细胞可以从内部薄壁细胞中获得水分,有利于外层细胞的光合作用,B项错误,D项正确。失水比例相同的情况下,由于内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大,不易发生质壁分离,外层细胞更易发生质壁分离,C项正确。 3.D　解析制作临时装片时,先滴一滴清水在载玻片上,然后将撕下的表皮放在载玻片上,再盖上盖玻片,A项不合理。用低倍镜观察刚制成的临时装片时,细胞中有大液泡,细胞核通常位于细胞的一侧,而不是中央,B项不合理。用吸水纸引流使0.3 g/mL蔗糖溶液替换清水,可以观察到质壁分离现象,但不能观察到质壁分离复原现象,C项不合理。液泡体积变大,说明细胞吸水,液泡体积变小,说明细胞失水,所以通过观察紫色中央液泡体积大小变化,可推测表皮细胞是处于吸水还是失水状态,D项合理。 4.C　解析若a为①+②(质量分数为3%的可溶性淀粉溶液+质量分数为5%的葡萄糖溶液)、b为③斐林试剂,由于葡萄糖和斐林试剂都不能透过透析袋,因此水浴后透析袋外不会出现砖红色,A项错误。若a为①+②(质量分数为3%的可溶性淀粉溶液+质量分数为5%的葡萄糖溶液)、b为⑤碘溶液,由于淀粉不能透过透析袋,所以透析袋外的溶液不含淀粉,不会出现蓝色,B项错误。若a为①+④(质量分数为3%的可溶性淀粉溶液+淀粉酶溶液),b为⑤碘溶液,由于淀粉酶可以将淀粉水解,透析袋内不含淀粉,碘溶液进入透析袋内,最终会出现棕红色,C项正确。若a为①+④(质量分数为3%的可溶性淀粉溶液+淀粉酶溶液),b为③斐林试剂,淀粉被淀粉酶水解为还原糖,但还原糖和斐林试剂都不能透过透析袋,所以透析袋的内外都不会出现砖红色,D项错误。 5.C　解析用30%蔗糖溶液处理后,细胞失水导致原生质体和液泡的体积都减小,细胞液浓度增大;用清水处理后,细胞吸水,原生质体和液泡的体积都会增大,细胞液浓度减小,A、B两项错误。当蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,原生质体和液泡的体积减小,细胞液浓度增大,C项正确,D项错误。 6.A　解析根据甲组中原生质体的表面积随培养时间的增加而增大,说明甲组细胞吸水,细胞质浓度大于0.3 mol/L NaCl溶液的浓度,但细胞中NaCl浓度不确定,A项错误。乙、丙两组中原生质体的体积缩小,细胞失水,所以会发生质壁分离现象,解除处理后由于细胞能吸收葡萄糖,所以会发生质壁分离复原,B项正确。该菌正常生长,细胞由小变大,可导致原生质体表面积增加,该菌吸水也会导致原生质体表面积增加,C项正确。若将该菌先65 ℃水浴灭活,细胞膜失去选择透过性,再用NaCl溶液处理,原生质体表面积无变化,D项正确。 7.A　解析由题图可知,用蔗糖溶液①处理保卫细胞后,细胞的气孔开度变化不大,说明蔗糖溶液①的浓度与保卫细胞的细胞液浓度接近,保卫细胞由初始状态经过蔗糖溶液③处理后,细胞的气孔开度变大,说明细胞吸水,保卫细胞的细胞液浓度下降,因此③处理后保卫细胞细胞液浓度<①处理后保卫细胞细胞液浓度,A项错误,C项正确。用蔗糖溶液②处理细胞后,细胞的气孔开度变小,说明细胞失水,可观察到质壁分离现象,B项正确。由以上分析可知,蔗糖溶液①可以近似为保卫细胞的等渗溶液,蔗糖溶液②为保卫细胞的高渗溶液,蔗糖溶液③则为保卫细胞的低渗溶液,故三种蔗糖溶液的浓度高低为②>①>③,D项正确。 8.B　解析由题图可知,T1组经蔗糖溶液处理后,有52%的细胞发生质壁分离,即有52%的细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁,A项正确。各组蔗糖溶液中,水分子可以从蔗糖溶液进入细胞液,只是少于水分子从细胞液进入蔗糖溶液,B项错误。T1和T2组部分细胞能发生质壁分离,说明质壁分离的细胞是活细胞,若经清水处理后发生质壁分离的细胞均复原,C项正确。T3和T4组若持续用清水处理,质壁分离复原的细胞逐渐增多,质壁分离的细胞比例可能下降,D项正确。 9.D　解析施肥过多使土壤溶液浓度过高,根毛细胞失水发生质壁分离引起“烧苗”,A项正确。质壁分离过程中,原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,会发生细胞膜局部或全部脱离细胞壁,B项正确。质壁分离复原过程中,细胞液的浓度逐渐降低,细胞的吸水能力也逐渐降低,C项正确。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 NaCl溶液中的溶质微粒多于1 mol/L蔗糖溶液中的溶质微粒,因此1 mol/L NaCl溶液渗透压较高,D项错误。 考点11　物质进出细胞的方式 1.D　解析载体蛋白运输物质时,需与被运输物质结合,A项错误。NTT顺浓度梯度运输物质,运输方式属于协助扩散,B项错误。黑暗条件下,叶绿体不能进行光反应产生ATP,进入叶绿体基质的ATP主要由线粒体产生,细胞质基质是有氧呼吸第一阶段的场所,也可提供少量ATP,C项错误。光照充足时,叶绿体光反应产生ATP,叶绿体基质内ATP增多、ADP减少,NTT顺浓度梯度运出ADP的数量会减少甚至停止,D项正确。 2.C　解析Na+在液泡中的积累可以提高细胞液的渗透压,有利于酵母细胞吸水,A项正确。蛋白N转运Na+的过程为主动运输,所以蛋白N为载体蛋白,在运输过程中自身构象会发生改变,B项正确。通过蛋白W外排Na+的过程属于主动运输,需要细胞提供能量,C项错误。Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合,D项正确。 3.ABC　解析Cl-借助转运蛋白甲顺浓度梯度进入细胞,属于协助扩散,A项错误。转运蛋白甲协助Cl-顺浓度梯度进入植物细胞属于协助扩散,转运蛋白乙协助Cl-逆浓度梯度排出植物细胞为主动运输,两者的结构和功能存在差异,B项错误。由题图可知,ABA与细胞膜上的受体结合,促进基因表达,不进入细胞核,C项错误。细胞膜上的转运蛋白甲、乙参与物质运输,细胞膜上的受体参与信息交流,D项正确。 4.D　解析据图可知,MPC能同时转运丙酮酸根、H+进入线粒体基质,MPC功能减弱会使丙酮酸进入线粒体基质的数量减少,而丙酮酸在细胞质基质中会参与无氧呼吸产生乳酸,导致乳酸积累,A项正确。据图可知,丙酮酸根、H+与MPC结合后使后者构象改变,实现对物质的转运,B项正确。MPC与丙酮酸根和H+结合的位点不同,且H+顺浓度梯度从低pH的线粒体内外膜间隙运到高pH的线粒体基质一侧,运输方式为协助扩散,该过程为丙酮酸根的同向运输提供了能量,故线粒体内外膜间隙pH变化通过直接影响H+的运输来影响丙酮酸根转运速率,C项正确。图中丙酮酸根的运输方式为主动运输,其转运速率除受线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度影响外,还与H+浓度和MPC的数量有关,D项错误。 5.B　解析一般来说,当细胞内的结合水占比增加时,其抗逆性(如耐寒能力)会增强,A项正确。蛋白M属于水通道蛋白家族,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,不与转运的物质(如水分子)结合,B项错误。蛋白M作为水通道蛋白,增加了水的运输能力,但不改变水的运输方向,水的运输方向是由细胞内外的渗透压(水分子的化学势能)决定的,C项正确。水进出细胞的方式包括自由扩散和借助水通道蛋白的协助扩散,D项正确。 6.C　解析磷脂分子的头部亲水,尾部疏水,可据此判断头部位于复合物表面,A项错误。球形复合物被胞吞的过程中直接由细胞膜形成囊泡,然后与溶酶体融合后,释放胆固醇,该过程不需要高尔基体直接参与,B项错误。胞吞形成的囊泡(单层膜)能与溶酶体融合,依赖于膜具有一定的流动性,C项正确。胆固醇属于固醇类物质,是小分子物质,D项错误。 7.BCD　解析水的吸收以水通道蛋白的协助扩散为主,自由扩散为辅,A项错误。由题图可知,模型组空肠黏膜细胞AQP3的相对表达量比对照组少,说明其对肠腔内水的吸收减少,从而引起腹泻,B项正确。治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量增加,对水的吸收增强,肠腔内水减少,缓解了腹泻,从而减少了肠道菌群因腹泻排出,因此减少了致病菌排放,C项正确。治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组,使回肠对水的转运增加,D项正确。 8.B　解析Ca2+通道蛋白运输Ca2+时,两者并不结合,A项错误。维持细胞Ca2+浓度的内低外高,是一个主动运输的过程,需消耗能量,B项正确。细胞内Ca2+浓度升高,调控相关基因表达,抑制H2O2分解,导致H2O2含量升高,这是一种间接作用,C项错误。油菜素内酯不能使BAK1缺失的被感染细胞关闭Ca2+通道蛋白,故不能使细胞内H2O2含量降低,D项错误。 9.C　解析由图可知,细胞液的pH为3~6,胞质溶胶的pH为7.5,说明细胞液的H+浓度高于胞质溶胶,若要长期维持膜内外的H+浓度梯度,需通过主动运输将胞质溶胶中的H+运输到细胞液中,A项正确。通过离子通道运输为易化扩散,Cl-、N通过离子通道进入液泡属于易化扩散,不需要ATP直接供能,B项正确。液泡膜上的载体蛋白在将H+转运出液泡的同时将胞质溶胶中的Na+、Ca2+转运到液泡内,说明Na+、Ca2+进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度,因此Na+、Ca2+进入液泡的方式为主动运输,需要消耗能量,能量由液泡膜两侧的H+电化学梯度提供,C项错误。白天蔗糖进入液泡,使光合作用产物及时转移,减少光合作用产物在胞质溶胶中过度积累,有利于光合作用的持续进行,D项正确。 液泡内的细胞液中H+浓度大于胞质溶胶,说明H+运出液泡是顺浓度梯度,因此方式是易化扩散;液泡膜上的载体蛋白在将H+转运出液泡的同时将胞质溶胶中的Na+、Ca2+转运到液泡内,说明Na+、Ca2+进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度,因此Na+、Ca2+进入液泡的方式为主动运输。 10.A　解析根细胞吸收盐提高了其细胞液的浓度,使细胞渗透压升高,有利于水分的吸收,A项正确。根细胞通过主动运输的方式吸收泥滩中的K+,B项错误。根据题干,通过其叶表面的盐腺主动将盐排出体外避免盐害,所以运输方式是主动运输,主动运输需要ATP提供能量,C项错误。根细胞吸收水分的原理是渗透作用,运输方式是被动运输,D项错误。 11.BC　解析在低盐度条件下,缢蛏鲜重先增加后降低,直至达到动态平衡,由此可知,缢蛏先吸水,后失水直至趋于动态平衡,A项正确;低盐度培养0-8 h间,缢蛏鲜重持续升高,表明缢蛏体内渗透压大于外界渗透压,细胞吸水,直至与外界渗透压达到平衡。但低盐度培养8-48 h间,缢蛏鲜重持续下降,表明水分排出体外。若缢蛏通过自我调节增加组织中的溶质含量,组织渗透压增大,不利于水分排出,鲜重不一定下降。因此,B项错误。组织渗透压取决于单位体积内溶质微粒的数目,游离氨基酸只是溶质微粒的组成成分之一,游离氨基酸含量高并不一定渗透压就高,C项错误。细胞呼吸除了能为生物体提供能量,还是生物体代谢的枢纽,呼吸作用产生的中间产物,可转化为甘油、氨基酸等物质。缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与呼吸代谢有关,D项正确。 12.C　解析甲表示从低浓度向高浓度运输,需要消耗能量,并通过载体转运,因此为主动运输,A项正确。乙表示从高浓度向低浓度运输,需要转运蛋白,不需要消耗能量,因此为协助扩散,B项正确。胞吞过程虽需要消耗能量,但不需要转运蛋白的协助,则丙不为胞吞作用,C项错误。丁表示顺浓度梯度(从高浓度向低浓度运输)吸收营养物质,不需要转运蛋白,也不需要能量,因此是自由扩散,D项正确。 13.C　解析根细胞通过主动运输的方式吸收土壤中的无机离子;硒酸盐是无机盐,必须以离子的形式才能被根细胞吸收,A项正确。由题意可知,硫酸盐转运蛋白既可转运硫酸盐也可转运硒酸盐,因此两者进入细胞可能存在竞争关系,B项正确。硒蛋白的化学本质为蛋白质,是大分子物质,硒蛋白从细胞内转运到细胞壁的方式为胞吐,不需要转运蛋白,C项错误。呼吸抑制剂可通过抑制细胞呼吸,抑制ATP的生成,故利用呼吸抑制剂可推测硒酸盐的吸收方式是主动运输(需要ATP,受影响)还是协助扩散(不需要ATP,不受影响),D项正确。 小分子物质或离子可通过自由扩散、协助扩散或主动运输的方式进出细胞,小分子神经递质可由胞吞或胞吐进出细胞,大分子物质通过胞吞或胞吐等方式进出细胞。 14.C　解析由图可知,H+-ATP酶(质子泵)向细胞外转运H+时伴随着ATP的水解,且为逆浓度梯度运输,从而推出H+-ATP酶向细胞外转运H+为主动运输,在主动运输过程中,载体蛋白与运输分子结合,会导致载体蛋白的空间结构发生改变,A项正确。H+顺浓度梯度进入细胞的同时把Na+转运到细胞外,B项正确。 H+-ATP酶抑制剂通过干扰H+的转运,进而影响膜两侧H+浓度,对Na+的运输同样起到抑制作用,C项错误。为了适应高盐环境,耐盐植株的Na+-H+逆向转运蛋白的数量比普通植株多,因此盐胁迫下Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高,D项正确。 15.B　解析葡萄糖在人体内通过血液运输,是人体血浆的重要组成成分,其含量受胰岛素和胰高血糖素等激素的调节,A项正确。葡萄糖以主动运输或协助扩散的方式通过细胞膜,不能以自由扩散的方式通过细胞膜,B项错误。血液中的葡萄糖进入肝细胞后,可以被肝细胞氧化分解,当血糖浓度较高时还可以转化为肝糖原储存起来,C项正确。葡萄糖在人体脂肪组织细胞中可转变为甘油三酯等非糖物质,D项正确。 16.C　解析神经生长因子蛋白是生物大分子,通过胞吞、胞吐进出细胞生物膜,与生物膜的流动性有关,A项正确。葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞的方式为协助扩散,故葡萄糖通过血脑屏障生物膜体系的方式可能为协助扩散,B项正确。谷氨酸跨膜运输需要载体蛋白的协助,不能为自由扩散,且当谷氨酸作为神经递质传递信息时的方式为胞吐,C项错误。钙离子通过生物膜需要载体蛋白,运输方式可能为主动运输,D项正确。 17.D　解析由“溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持,Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下,运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体”可知,溶酶体内H+浓度高,因此H+进入溶酶体为逆浓度运输,其运输方式属于主动运输,A项正确。H+载体蛋白失活后使溶酶体内H+浓度降低,进而导致Cl-转运受阻,可引起溶酶体内的吞噬物积累,B项正确。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中,溶酶体的功能降低,数量减少,使细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除,C项正确。溶酶体中的H+浓度高于细胞质基质,二者pH不同,因此释放到细胞质基质中的水解酶活性降低,D项错误。 18.B　解析转运蔗糖时,共转运体的构型会发生变化,但该过程是可逆的,A项错误。由图可知,H+向细胞外运输需要消耗ATP,说明该过程是逆浓度梯度的主动运输,细胞内H+的浓度低于细胞外,蔗糖运输时通过共转运体依赖于膜两侧的H+浓度差建立的势能,故使用ATP合成抑制剂,会通过影响H+的运输而使蔗糖运输速率下降,而培养基的pH低(H+多)于细胞内,有利于蔗糖的吸收,B项正确,D项错误。植物组培过程中蔗糖可作为碳源并有助于维持渗透压,但蔗糖并非唯一碳源,C项错误。 19.B　解析由题图可以看出,PIP2s蛋白磷酸化被抑制后,H2O2从膜外运向膜内的速率大于从膜内运向膜外的速率,即PIP2s蛋白磷酸化被抑制后,抑制了H2O2外排,所以细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H2O2外排能力所必需的,A项正确,B项错误。敲除AT1基因或降低其表达,AT1蛋白就不能抑制PIP2s蛋白磷酸化,则盐碱胁迫下植物应激反应产生的H2O2外排的速率大于内流的速率,可减轻H2O2对细胞的毒害作用,提高禾本科作物的耐盐碱能力,C项正确。逆境胁迫下可以生存的物种往往含有抵抗逆境的基因,将该类基因通过基因工程技术导入农作物体内可提高农作物的抗逆性,D项正确。 20.BD　解析由题图可知,跨膜运输也可以发生于液泡和细胞质基质间,但该运输不会改变细胞膜外侧溶液的渗透压,A项错误。由题图可知,“NaCl”组和“NaCl+GB”组对照,“NaCl+GB”组的Na+外排量更高,推测GB可能通过调控质膜H+泵活性增强Na+外排,从而减少细胞内Na+的积累,B项正确。与其他几组相比,“NaCl+GB”组液泡膜H+泵活性无明显差异,而液泡膜NHX载体活性明显高于其他组,说明GB引起盐胁迫下液泡中Na+浓度变化与液泡膜H+泵活性无关,C项错误。盐胁迫下细胞质基质中的Na+排出细胞或转入液泡都可以增大细胞液的浓度,有利于植物细胞吸水,增强植物的耐盐性,D项正确。 21.D　解析兴奋在神经元之间的传导过程中,突触前膜释放的神经递质,与突触后膜上相应受体结合后引起后膜电位变化,导致后一个神经元兴奋或抑制,A项不符合题意。在体液免疫过程中,浆细胞产生和分泌的抗体可与病原体表面的抗原发生特异性结合,形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化,B项不符合题意。Ca2+载体蛋白与Ca2+结合,自身构象发生变化,运输Ca2+,C项不符合题意。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,因此K+通道蛋白运输K+时不需要与K+结合,D项符合题意。 载体蛋白与通道蛋白的比较 分类 载体蛋白 通道蛋白 特点 只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过;载体蛋白转运物质时,自身构象会发生变化 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;分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合 举例 协助葡萄糖进入红细胞的载体蛋白 水通道蛋白、K+通道蛋白、Ca2+通道蛋白、Na+通道蛋白 22.B　解析由题干和题图可知,N的吸收需要载体蛋白AMTs转运,由根细胞膜两侧的电位差驱动,属于主动运输,A项错误。N的吸收由H+浓度梯度驱动,属于主动运输,故N通过SLAH3转运到细胞外的方式是顺浓度梯度,属于被动运输,B项正确。铵毒发生后,细胞外的H+更多,增加细胞外的N,可以促使H+向细胞内转运,减少细胞外的H+,从而减轻铵毒,C项错误。载体蛋白NRT1.1转运N的方式是主动运输,主动运输的速率和N浓度无必然关系;转运H+的方式是协助扩散,在一定范围内,其运输速率与膜内外H+浓度差呈正相关,D项错误。 23.A　解析由题可知,拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构,而核孔是RNA和蛋白质等物质运输的通道,若HPR1蛋白功能缺失,则核孔结构异常,细胞核内产生的mRNA无法通过核孔运出进入细胞质,因此会有更多mRNA分布于细胞核,A项符合题意。 24.C　解析由图可知,铜离子进入小肠上皮细胞是由低浓度向高浓度运输,需要载体蛋白的协助,消耗能量,A项正确。由图可知,铜离子转运具有方向性,B项正确。铜离子进入细胞是通过主动运输方式,运出细胞是先通过协助扩散进入高尔基体,然后由高尔基体膜包裹通过胞吐运出,C项错误。由图可知,进入细胞需要膜蛋白1协助,运出细胞需要膜蛋白2协助,D项正确。 25.A　解析Ca2+通过CAX的跨膜运输方式为主动运输,所需要的能量由H+浓度梯度产生的势能提供,A项错误。Ca2+通过CAX的运输进入液泡,增大了细胞液的渗透压,有利于植物细胞吸水进而保持坚挺,B项正确。加入H+焦磷酸酶抑制剂,会抑制H+从细胞质基质进入液泡,则液泡中的H+浓度降低,液泡膜两侧的H+浓度梯度差减小,Ca2+通过CAX的运输速率减慢,C项正确。H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式需要水解无机焦磷酸释放的能量,为主动运输,D项正确。 26.B　解析物质通过自由扩散的方式进出细胞的速度与浓度梯度有关,也与分子大小有关,A项正确。小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中葡萄糖分子的浓度有关,与细胞质中其他溶质分子的浓度无关,B项错误。膜转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白,二者都具有特异性,载体蛋白只允许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,通道蛋白只允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,C项正确。肾小管上皮细胞重吸收氨基酸的方式是主动运输,D项正确。 转运蛋白数量对跨膜运输的影响 　　转运蛋白数量主要影响协助扩散和主动运输。其他条件适宜的情况下,协助扩散中转运蛋白数量越多,运输速率越大;主动运输中载体蛋白数量达到一定程度后运输速率不再增加,可能原因是受能量供应限制。自由扩散不受转运蛋白数量的影响。 27.D　解析血液流经肌肉组织时,O2从红细胞进入血浆,经毛细血管壁、组织液进入肌肉细胞,CO2进入红细胞,A项正确。①②是自由扩散,④从高浓度一侧到低浓度一侧,需要转运蛋白,属于协助扩散,⑤是水分子通过水通道蛋白的运输,是协助扩散,B项正确。③是主动运输,人体成熟红细胞无线粒体,通过无氧呼吸产生ATP为其供能,C项正确。人体成熟红细胞由于无细胞核及各种细胞器,所以糖蛋白不会更新,D项错误。 哺乳动物成熟红细胞的结构特点及代谢特点 　　哺乳动物成熟红细胞无细胞核和细胞器,所以其获取能量的方式是无氧呼吸。由于没有细胞核及各种细胞器,其糖蛋白也不能更新。不能结合红细胞的结构去分析问题是导致错误的主要原因。 28. 答案(1)主动运输　攻击磷脂分子,破坏细胞膜结构;攻击DNA,可能引起基因突变;攻击蛋白质,使蛋白质活性下降等 (2)减弱　减少　流动性 (3)减少　砷与磷竞争结合转运蛋白F,使可与磷结合的转运蛋白F数量减少;砷激活蛋白C,使细胞膜上转运蛋白F的数量减少 解析 (1)砷通过转运蛋白F进入根细胞需要消耗能量,说明该运输方式为主动运输(逆浓度梯度、需要载体和能量)。自由基化学性质活泼,可攻击磷脂分子(破坏细胞膜结构)、DNA(导致基因突变)、蛋白质(使酶活性下降、结构蛋白受损)等,造成细胞损伤甚至死亡。 (2)对比野生型、C缺失突变体、C过量表达植株根细胞中砷的含量可知,基因C缺失时根对砷的吸收增多,基因C过量表达时根对砷的吸收减少,故蛋白C可减弱根对砷的吸收。砷激活的蛋白C使F磷酸化,诱导细胞膜内陷形成含有蛋白F的囊泡,从而使细胞膜上转运蛋白F的数量减少(转运蛋白F被包裹进囊泡,脱离细胞膜)。囊泡的形成体现了细胞膜具有流动性的结构特点。 (3)砷胁迫下,植物对磷的吸收量减少。原因如下:一是砷与磷竞争结合转运蛋白F,使可与磷结合的转运蛋白F数量减少;二是砷激活蛋白C,使细胞膜上转运蛋白F的数量减少。 29. 答案(1)选择透过性 (2)协助扩散 (3)降低　载体蛋白发生磷酸化,导致其空间结构改变 (4)进行细胞间的信息交流 (5)温度降低导致呼吸酶的活性降低,呼吸速率减慢,为主动运输提供的能量减少 解析 (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,说明细胞膜的膜蛋白对物质运输具有选择性,体现了细胞膜对物质的运输具有选择透过性。(2)水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式不消耗能量,是顺浓度梯度的运输,属于协助扩散。(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H+增加,细胞外的pH降低,此过程中,H+-ATP酶作为载体蛋白在转运H+时会发生磷酸化,导致H+-ATP酶的空间结构改变。(4)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,从而调节血糖浓度平衡,这一过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。(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属于主动运输,需要消耗细胞呼吸提供的能量,而温度降低导致呼吸酶的活性降低,呼吸速率减慢,为主动运输提供的能量减少。因此与25 ℃相比,4 ℃条件下植物根细胞对磷酸盐的吸收速率较低。 30. 答案(1)协助扩散(易化扩散)　(跨膜)H+浓度差 (2)胞间连丝 (3)ABD (4)信息传递 解析 (1)在乙方式中,蔗糖经W载体由韧皮薄壁细胞运输到细胞外空间过程中,运输需要载体蛋白,且由题干“韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运”可知运输方向为顺浓度梯度,故方式为协助扩散(易化扩散);由题干“胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间,在此形成较高的H+浓度”,故由H+泵形成的跨膜H+浓度差有助于将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中。(2)乙方式的跨膜运输需要浓度差和载体蛋白等协助,与其相比,甲方式“叶肉细胞中的蔗糖通过不同细胞间的胞间连丝即可进入SE-CC”,即甲方式中蔗糖运输到SE-CC的过程都是通过胞间连丝这一结构完成的。(3)叶片吸收14CO2后,放射性蔗糖很快出现在SE-CC附近的细胞外空间中,说明蔗糖自叶肉细胞运输至SE-CC附近的细胞外空间,符合乙运输方式,A项正确。用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片,蔗糖进入SE-CC的速率降低,说明物质运输方式需要载体蛋白协助,符合乙运输方式,B项正确。将不能通过细胞膜的荧光物质注射到叶肉细胞SE-CC中出现荧光,可能是叶肉细胞中的蔗糖通过不同细胞间的胞间连丝进入SE-CC,即可能是甲运输方式,C项错误。与野生型相比,SU功能缺陷突变体的叶肉细胞中积累更多的蔗糖和淀粉,说明SU是将叶肉细胞中的蔗糖转运进SE-CC中的重要载体,符合乙运输方式,D项正确。(4)结合题干“叶片中SU载体含量受昼夜节律、蔗糖浓度等因素的影响,呈动态变化。随着蔗糖浓度的提高,叶片中SU载体减少,反之则增加”可知,蔗糖能调节SU载体的含量,即蔗糖可以调节一些生命活动,体现了蔗糖的信息传递功能。 31. 答案(1)核糖体、内质网、高尔基体　选择透过性　主动运输、协助扩散 (2)增加了肾小管细胞的膜面积,使URAT1的数量增多,有利于尿酸盐等物质的吸收 (3)灌服尿酸氧化酶抑制剂　保证单一变量,使实验结果更有说服力 (4)F能够抑制尿酸盐转运蛋白URAT1和GLUT9的合成和运输　增设灌服E的一组 解析 (1)尿酸盐转运蛋白URAT1和GLUT9位于细胞膜上,与其合成、加工和运输有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。肾小管细胞对尿酸盐的吸收是通过转运蛋白URAT1和GLUT9实现的,体现了细胞膜的功能特性——选择透过性。原尿中的物质借助载体蛋白进入细胞的方式有主动运输和协助扩散。(2)由题图9可知,肾小管细胞刷状缘位于肾小管内侧,该结构的存在大大增加了肾小管细胞的膜面积,从而增加了细胞膜上转运蛋白的数量,增强了肾小管的重吸收功能。(3)由题干可知,模型组与空白对照组相比,不同的是模型组灌服的是尿酸氧化酶抑制剂,模型组可分别与空白对照组和治疗组形成对照,保证单一变量,使实验结果更有说服力。(4)由题图8可知,模型组中转运蛋白URAT1和GLUT9的相对含量远高于空白对照组,而灌服F的治疗组中转运蛋白URAT1和GLUT9的相对含量与空白对照组相差不大,说明天然化合物F能够抑制尿酸盐转运蛋白URAT1和GLUT9的合成和运输。若要进一步确定F的作用效果,可与已知药物E作对比,可另设一组模型鼠灌服E,一段时间后检测相关指标,并与治疗组进行对比。 学科网（北京）股份有限公司 $$