第4章 细胞的物质输入和输出综合训练-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

第4章 细胞的物质输入和输出 综合训练 考点1　细胞的吸水和失水 1.(2024江苏,7)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 2.(2023全国甲,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(　　) 3.(2022全国甲,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 4.(2021广东,13)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,如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 考点2　物质跨膜运输的方式 5.(2024江西,2)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 6.(2024海南,3)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 7.(2024北京,3)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 8.(2024山东,1)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.(2022山东,3)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 10.(不定项)(2023湖南,14)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。如图是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 考点3　物质跨膜运输的影响因素 11.(不定项)(2024黑吉辽,18)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 12.(2022全国乙,29)农业生产中,农作物生长所需的氮素可以N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N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N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N速率不再增加,推测其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)作物甲和作物乙各自在N最大吸收速率时,作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙,判断的依据是　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。  (4)据图可知,在农业生产中,为促进农作物根对N的吸收利用,可以采取的措施是　　　　　　　　(答出1点即可)。  12.植物细胞急性收缩后,通过调节使细胞体积膨胀称为调节性体积增加(RVI)。RVI期间,Cl-/通过转运蛋白1∶1反向运输,Na+与某离子X+也是1∶1反向运输,调节过程中膜电位没有发生变化(图1)。将细胞置于高渗溶液中,用NKCC抑制剂处理后测定细胞体积的变化(图2),用DIDS处理测定细胞外pH的变化(图3),HC增加会升高溶液pH,而H+增加会降低溶液pH。下列说法正确的是(　　) A.细胞体积的膨胀仅需要依赖水通道蛋白的作用 B.NKCC是将Na+、K+、Cl-以1∶1∶1的比例共转运进细胞的转运蛋白 C.在图2实验中,高渗溶液加NKCC抑制剂后细胞也可完成质壁分离复原 D.若DIDS是Cl-/HC蛋白的抑制剂,推测图1中X+是H+ 13.如图为ATP/AMP的值调控拟南芥N转运蛋白(CLCa)活性的分子机制模型。液泡膜上的CLCa负责将H+顺浓度梯度运出液泡,同时将细胞质基质中的N转运进入液泡。在N通道的细胞质基质侧存在一个发夹结构,堵塞了N通道而抑制CLCa的转运活性,ATP的存在可稳定发夹结构。AMP可与ATP竞争性结合CLCa,从而打开离子通道。下列相关说法正确的是(　　) A.图中N通过CLCa进入液泡的过程需要直接消耗ATP B.H+通过离子通道蛋白运输时,需要与通道蛋白特异性结合 C.AMP可能因缺乏稳定的发夹结构而丧失抑制CLCa转运活性的能力 D.CLCa活性受到ATP/AMP的值调节,该值下降可促进N进入液泡储存 14.(2025江苏省海安高级中学月考)人体甲状腺激素(T3、T4)是含碘的酪氨酸衍生物。如图是甲状腺激素合成和分泌的主要过程(a~d代表生理过程):甲状腺内的滤泡细胞利用从血液中吸收的氨基酸和I-(细胞内I-浓度比血液中高20~25倍),首先合成甲状腺球蛋白并分泌到滤泡腔中,然后经碘化后储存。当机体需要甲状腺激素时,滤泡细胞会回收碘化甲状腺球蛋白,并水解产生T3和T4,释放到血液中。 (1)Na+-I-转运体和钠钾泵都可以同时参与运输两种物质,从被运输物质浓度梯度方面考虑,二者的区别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)若要探究甲状腺球蛋白的合成路径,可用3H标记的酪氨酸培养甲状腺滤泡细胞,通过检测放射性来观察,如果将3H替换成18O是否可行,请说明理由　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)甲状腺激素以碘化甲状腺球蛋白形式储存在滤泡腔内,可供人体利用50~120天。当机体需要甲状腺激素时,滤泡细胞通过d过程回收碘化甲状腺球蛋白的方式是　　　　　,完成d过程需要细胞膜上　　　　(填“载体”或“受体”)参与。  (4)临床上治疗甲状腺功能亢进病人时,常用丙硫氧嘧啶抑制c过程,但发现药物起效较慢,试解释可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案 1.D　制作临时装片时,在洁净的载玻片上先滴一滴清水,然后将撕下的表皮放在水滴中展平,盖上盖玻片,A错误。刚制成的临时装片,细胞核通常位于细胞的一侧,而不是中央,如图所示,B错误。 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,若要观察质壁分离复原则需要重新用清水替换蔗糖溶液,C错误。植物细胞吸水,液泡体积变大;细胞失水,液泡体积变小,因此可通过观察紫色中央液泡体积大小变化推测表皮细胞是处于吸水还是失水状态,D正确。 2.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,细胞液浓度增大;再用清水处理,细胞吸水,原生质体和液泡体积会增大,细胞液浓度减小,A、B错误;实验所用蔗糖溶液浓度逐渐增大,当蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度之后,细胞失水,原生质体和液泡的体积减小,细胞液浓度增大,C正确,D错误。 3.C　 由于细胞a、b、c分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中,根据表格可知水分交换前,细胞液浓度与蔗糖溶液浓度的关系:细胞b>蔗糖溶液=细胞a>细胞c,A、B合理。水分交换达到平衡时,细胞c的细胞液浓度=外界蔗糖溶液浓度;由于细胞c失水使水分交换平衡时外界蔗糖溶液浓度<水分交换前蔗糖溶液浓度=细胞a的细胞液浓度,所以水分交换平衡时,细胞c的细胞液浓度<细胞a的细胞液浓度,C不合理,D合理。 4.A　分析题图可知,A错误。 5.C　 特点 运输方式 甲 逆浓度梯度运输,需要消耗能量,需要转运蛋白 主动运输,A正确 乙 顺浓度梯度运输,不需要消耗能量,需要转运蛋白 协助扩散,B正确 丁 顺浓度梯度运输,不需要消耗能量,不需要转运蛋白 自由扩散,D正确 胞吞过程虽然需要消耗能量,但是不需要转运蛋白的协助,则丙不为胞吞作用,C错误。 6.A　根细胞吸收盐提高了其细胞液的浓度,提高细胞渗透压,有利于水分的吸收,A正确;根细胞通过主动运输的方式吸收泥滩中的K+,B错误;根据“通过其叶表面的盐腺主动将盐排出体外避免盐害”可知,该运输方式属于主动运输,需要ATP提供能量,C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错误。 7.C　 关键信息 选项分析 ①磷脂分子头部亲水,尾部疏水; ②球形复合物存在于以水为介质的液体环境中 磷脂的头部位于复合物表面,A错误 球形复合物被胞吞的过程中,细胞膜包裹球形复合物形成囊泡,囊泡与溶酶体融合(依赖于膜的流动性)后,释放胆固醇 ①球形复合物被胞吞的过程中不需要高尔基体直接参与,B错误; ②胞吞形成的囊泡与溶酶体融合依赖于膜的流动性,C正确 生物大分子是由许多单体连接成的多聚体 胆固醇属于固醇类物质,是小分子物质,D错误 8.B　 图文转换 分析可知,油菜素内酯通过活化BAK1关闭Ca2+通道蛋白,使细胞内Ca2+浓度降低,从而使被感染细胞内H2O2的含量降低,故对于BAK1缺失的被感染细胞,油菜素内酯不能使细胞内H2O2含量降低,D错误。通道蛋白不与其运输的物质结合,即Ca2+不与Ca2+通道蛋白结合,A错误。膜两侧物质浓度差主要靠主动运输维持,需消耗能量,B正确。Ca2+作为信号分子,通过调控相关基因表达(题干信息),间接导致H2O2含量升高,C错误。 9.B　分析图中物质运输情况: 载体蛋白NRT1.1转运N属于主动运输,主动运输的速度与膜外N的浓度不呈正相关;载体蛋白NRT1.1转运H+属于协助扩散,该运输速度在一定范围内与膜外H+浓度呈正相关,D错误。 10.BD　 图文转换 结合题干和上图分析可知,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,D正确。正常活细胞不断进行溶质的跨膜转运,但细胞内渗透压基本保持不变,A错误。 对题图信息分析如下: 11.BCD　 水分子的吸收更多的是借助水通道蛋白的协助扩散,A错误。 题图信息 选项分析 空肠:与对照组相比,模型组的AQP3相对表达量低 模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少,引起腹泻,B正确 空肠、回肠:与模型组相比,治疗组AQP3相对表达量均提高 治疗后空肠、回肠黏膜细胞对水的吸收增多,缓解腹泻,减少致病菌排放,C正确 回肠:与对照组相比,治疗组AQP3相对表达量高 治疗后回肠对水的转运增加,D正确 12.答案　(1)主动运输需要呼吸作用提供能量,在氧浓度小于a时,N吸收速率与氧浓度呈正相关,氧是有氧呼吸产生能量的必需条件,说明细胞吸收N需要有氧呼吸提供能量　(2)主动运输需要载体和能量,O2浓度大于a时能量充足,而吸收速率不再增加,说明载体达到饱和　(3)甲的N最大吸收速率大于乙,需要的能量多,消耗的氧多　(4)适时松土 解析　(3)分析曲线图,当作物甲和作物乙的根细胞均达到最大的N吸收速率时,甲的N最大吸收速率大于乙,且对应的O2浓度大于乙,说明甲需要能量多,消耗O2多,甲根细胞的呼吸速率大于作物乙。(4)在农业生产中,为了促进根细胞对矿质元素的吸收,需要适时松土,增加土壤中的含氧量,促进根细胞的有氧呼吸,为主动运输吸收矿质元素提供能量。 13.D　由题干信息可知,RVI期间,Cl-/HC通过转运蛋白1∶1反向运输,说明Cl-/HC通过转运蛋白参与了该过程,A错误。 由图2可知,高渗溶液中,细胞的体积随着时间延长逐渐增大并接近等渗溶液中的体积,高渗溶液中细胞发生了质壁分离复原过程,而高渗溶液加NKCC抑制剂组细胞不能完成质壁分离复原,C错误。HC增加会升高溶液pH,而H+增加会降低溶液pH,RVI期间,存在运出细胞的阳离子,与Na+利用相同膜蛋白反向共转运;若DIDS是Cl-/HC蛋白的抑制剂,则DIDS处理后细胞转运出的HC减少,由图3可知高渗溶液中加入DIDS后细胞外H+浓度提高,推测与Na+反向共转运的X+是H+,D正确。 14.D　CLCa转运蛋白将N运入液泡的同时,将H+顺浓度梯度运出液泡,N运入液泡的方式是主动运输,动力来自膜两侧H+的电化学势能,A错误;通道蛋白运输物质时,不与转运的物质结合,B错误;ATP可通过稳定发夹结构抑制CLCa的转运活性,关闭离子通道,AMP可与ATP竞争性结合CLCa,从而打开离子通道,推测AMP是因为与ATP存在结构差异而丧失抑制CLCa转运活性的能力,发夹结构不是ATP或AMP中的,C错误;ATP/AMP的值降低→AMP竞争作用强→离子通道打开→N进入液泡储存,D正确。 7.答案　(1)Na+-I-转运体运输的两种物质中,一种是顺浓度梯度、一种是逆浓度梯度;钠钾泵运输的两种物质都是逆浓度梯度　(2)不可行,18O是稳定同位素,不具有放射性　(3)胞吞　受体　(4)滤泡腔内储存的碘化甲状腺球蛋白可供人体利用50~120天 解析　(1)细胞膜上Na+-I-转运体为载体蛋白,I-依靠这一转运体进入细胞的方式为逆浓度梯度进行的主动运输(题干信息:滤泡细胞内I-浓度比血液中高20~25倍),其中Na+内流(顺浓度梯度)为I-的运输供能。而钠钾泵运输的两种物质都是逆浓度梯度进行的(Na+外流、K+内流)。(2)用3H标记的酪氨酸培养甲状腺滤泡细胞来探究甲状腺球蛋白的合成路径,是利用3H的放射性;18O是稳定同位素,不具有放射性。(3)完成d(胞吞)过程需要细胞膜上受体参与识别,完成该过程依赖于细胞膜的流动性。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$