第4章 细胞的物质输入和输出(单元培优)-2025-2026学年人教版(2019)生物必修1高一上学期
2025-09-04
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内容正文:
第4章 细胞的物质输入和输出
一.选择题(共20小题)
1.(2025春•嘉兴期末)人体神经元细胞膜上的某载体蛋白参与运输K+与Na+的过程如图,已知人体神经元胞外溶液Na+浓度大于胞内,胞外溶液K+浓度小于胞内。下列叙述正确的是( )
A.图示K+与Na+的跨膜运输属于易化扩散
B.该载体蛋白可同时转运两种离子,不具选择性
C.胞外O2浓度增加必定加快K+与Na+的转运速率
D.该载体蛋白的作用有助于Na+、K+各自在细胞内外维持一定浓度差
2.(2024秋•青岛期末)如图是小肠上皮细胞吸收和运输葡萄糖等物质的过程,①②③代表膜上的载体蛋白,物质分子数代表浓度大小。下列说法错误的是( )
A.小肠上皮细胞供能不足会影响②发挥功能
B.葡萄糖通过③进入小肠上皮细胞属于主动运输
C.葡萄糖载体蛋白①和③的空间结构不同
D.一种载体蛋白只能转运一种离子或分子
3.(2025春•咸阳期末)光合作用产物蔗糖要从叶肉细胞运往植物的其他部分,可通过图1中的过程①和过程②两种途径从叶肉细胞进入筛管—伴胞复合体(SE﹣CC)。过程②中,蔗糖可顺浓度梯度转运到SE﹣CC附近的细胞外空间,然后蔗糖通过图2所示方式进入SE﹣CC。下列叙述正确的是( )
A.过程①中运输蔗糖的方式为协助扩散,蔗糖穿过了2层磷脂分子层
B.图2中运输蔗糖的方向为顺浓度梯度,运输方式属于自由扩散
C.图2中蔗糖的转运不仅需要SU载体的协助,还与H+泵的作用有关
D.SU功能增强型突变体比正常个体的叶肉细胞中含更多的蔗糖分子
4.(2024秋•青岛期末)如图是酵母菌细胞内转运囊泡和靶膜融合的过程。R蛋白和S蛋白依次和靶膜上相应的受体结合,将囊泡和靶膜紧缚在一起,引发两膜融合。下列说法正确的是( )
A.转运囊泡的运输不消耗能量
B.两膜融合体现了细胞膜的功能特性
C.图示过程可以表示胞吞过程
D.转运囊泡属于酵母菌的生物膜系统
5.(2025春•舟山期末)盐碱地中过量的钠盐会威胁海水稻生存,同时一些病原菌也会感染水稻,影响其正常生长。如图为海水稻抵抗逆境的生理过程示意图,下列分析正确的是( )
A.液泡主动转运吸收Na+以适应高浓度盐环境
B.植物根细胞吸水速率取决于细胞内外的浓度差
C.海水稻细胞分泌抗菌蛋白依赖于膜的功能特性
D.海水稻细胞易化扩散运出H+以维持膜外酸性环境
6.(2025春•玉溪期末)高盐环境下作物会大量减产,而宁夏枸杞对高盐胁迫却有一定的耐受性,该过程与高盐条件下Ca2+跨膜运输进入根细胞增多有关,其机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A.高盐环境中Na+进入细胞和进入液泡跨膜运输方式不同
B.S蛋白可让胞内Na+浓度下降的同时使胞内pH升高
C.Ca2+激活N蛋白和S蛋白可使植物适应高盐胁迫环境
D.Ca2+运输进入细胞时,其转运蛋白的空间构象会发生改变
7.(2025秋•长沙校级月考)人体细胞质膜上的ABC转运蛋白在膜内侧存在ATP和底物的结合位点,能与ATP结合并水解ATP,将底物(如胆固醇、天然毒物、代谢废物、抗癌药物等)运出细胞;真核细胞的ABC转运蛋白最早是从肿瘤细胞中发现的。下列相关叙述错误的是( )
A.ABC转运蛋白运输底物的过程是主动运输
B.人体正常细胞和肿瘤细胞内都存在ABC转运蛋白基因
C.肿瘤细胞抗药性增强可能与ABC转运蛋白基因表达降低有关
D.ABC转运蛋白运输底物时,其空间结构会发生变化
8.(2024秋•包河区校级期末)小肠上皮细胞通过同向协同运输的方式吸收葡萄糖,这种运输方式不靠直接水解ATP提供的能量推动。如图为小肠上皮细胞吸收并转运葡萄糖的示意图。相关叙述正确的是( )
A.载体S与载体M不具有专一性
B.图中Na+进出小肠上皮细胞时需要消耗ATP
C.葡萄糖进出小肠上皮细胞的方式均是协助扩散
D.细胞呼吸抑制剂会影响小肠上皮细胞吸收葡萄糖
9.(2025春•聊城期末)下列相关实验的说法中正确的有( )
①向2mL苹果组织样液中加入1mL斐林试剂,混匀后50~65℃水浴加热,溶液呈现砖红色
②可用斐林试剂检测麦芽糖能否被麦芽糖酶水解
③向2mL鸡蛋清中加入4滴质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液,混匀后出现紫色
④欧文顿利用哺乳动物成熟的红细胞制备出了纯净的细胞膜
⑤科学家利用同位素标记技术证明了细胞膜具有流动性
⑥黑藻叶片不可用于观察质壁分离及复原现象的材料
A.1项 B.2项 C.3项 D.4项
10.(2025春•聊城期末)下列关于不同细胞或生物的叙述,正确的是( )
A.绿藻与发菜的核糖体的形成都与核仁有关
B.水绵为低等植物,与黑藻的区别之一是有中心体
C.植物细胞质壁分离实验可以证明水分子通过自由扩散进入细胞
D.原核细胞都有细胞壁、细胞质、核糖体,且都以DNA作为遗传物质
11.(2025春•定州市校级期末)如图表示甲状腺细胞合成和分泌甲状腺球蛋白的过程,下列与其中物质运输相关的叙述正确的是( )
A.氨基酸进入甲状腺细胞的方式与其浓度无关
B.I⁻进入甲状腺细胞需要细胞膜上的糖蛋白协助
C.甲状腺球蛋白的分泌与膜的选择透过性有关且耗能
D.甲状腺球蛋白在细胞内的运输过程可体现膜的相似性
12.(2025春•聊城期末)转运蛋白可以分为通道蛋白和载体蛋白两种类型。下列说法错误的是( )
A.细胞膜的选择透过性与载体蛋白和通道蛋白都有关
B.通道蛋白有选择性,比通道直径小的物质不一定能通过
C.肾小管主要通过水分子与水通道蛋白结合实现对水的重吸收
D.载体蛋白可协助物质进行顺浓度梯度或逆浓度梯度跨膜运输
13.(2025春•台州期末)小肠上皮细胞的SGLT1转运蛋白可从肠腔中逆浓度梯度吸收葡萄糖,该种吸收葡萄糖的方式是( )
A.自由扩散 B.胞吞作用 C.易化扩散 D.主动转运
14.(2025春•南平期末)痢疾内变形虫通过胞吐作用分泌蛋白酶破坏人体肠壁组织,并通过胞吞作用吞噬肠壁细胞,引发阿米巴痢疾。下列相关叙述,错误的是( )
A.蛋白酶的分泌不需要载体蛋白但需要消耗能量
B.胞吞和胞吐过程不需要细胞膜上的蛋白质参与
C.痢疾内变形虫的胞吞作用依赖细胞膜的流动性
D.加强公共卫生的建设可以降低该病的传播风险
15.(2025春•台州期末)黑藻是研究水生植物生理学和细胞学的模式生物。某同学以黑藻叶片为实验对象,观察植物细胞的质壁分离及复原现象。下列叙述正确的是( )
A.需将黑藻叶片切成薄片以便观察
B.需将黑藻染色后再置于显微镜下观察
C.质壁分离过程中,细胞吸水能力逐渐增强
D.处于渗透平衡时,细胞液浓度与外界溶液浓度一定相等
16.(2024秋•温州期末)在“观察植物细胞质壁分离和复原现象”活动中,观察到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞处于图示状态,此时细胞有活性。下列叙述正确的是( )
A.为观察质壁分离现象应在盖玻片四周均匀滴加蔗糖溶液
B.此时细胞正在进行质壁分离的复原
C.a、b分别表示细胞溶胶、外界溶液
D.此时无法比较a和b浓度的大小
17.(2025春•辽阳期末)若将人体红细胞置于含葡萄糖的生理盐水中,则下列叙述错误的是( )
A.红细胞的细胞膜相当于半透膜
B.在生理盐水中,红细胞不会发生水分子的进出
C.红细胞吸收葡萄糖需要载体蛋白的协助
D.若将红细胞置于高浓度盐水中,则细胞会失水皱缩
18.(2024秋•包河区校级期末)如图1是某同学进行“观察植物细胞质壁分离与复原”实验时观察到的细胞图像。图2、图3表示两种渗透装置,h是一段时间后液面上升的高度。假设蔗糖分子不能通过半透膜,但葡萄糖分子和水分子可以通过。下列叙述正确的是( )
A.图1中,细胞处于质壁分离状态,细胞液浓度应小于外界溶液浓度
B.图2中,若A为0.3g/mL葡萄糖溶液,B为0.1g/mL葡萄糖溶液,则平衡后A侧液面高于B侧
C.图3中,若每次平衡后都将产生的水柱h移走,那么随着时间的推移,h将会越来越小
D.图3中,若A、a均为蔗糖溶液,则开始时浓度大小关系为Ma>MA,达到平衡后Ma=MA
19.(2025春•丽水期末)将某动物的红细胞置于甲、乙和丙三种不同浓度的蔗糖溶液中,其水分进出情况如图所示,箭头及其粗细分别表示水分子出入的方向和数量。下列叙述正确的是( )
A.三种溶液浓度大小为:甲<乙<丙
B.一段时间后,甲中的细胞会发生质壁分离现象
C.用光学显微镜观察,可看到乙中的细胞发生渗透作用
D.若再次置于蒸馏水中,丙中的细胞吸水速率最小
20.(2025春•市中区校级期末)冰菜是一种耐盐性极强的盐生植物,其茎、叶表面有盐囊细胞,富含钠、钾、胡萝卜素、氨基酸、抗酸化物等,是具有很高营养价值的蔬菜。如图表示盐囊细胞中4种离子的转运方式。下列叙述错误的是( )
A.P型和V型ATP酶转运H+为Na+、K+的转运提供动力
B.NHX运输Na+有利于降低细胞质基质中Na+含量,提高耐盐性
C.在CLC开放后,H+和Cl﹣顺浓度梯度转运的方式属于主动运输
D.盐囊细胞膜上的某些载体蛋白可以同时具有运输和催化的功能
二.解答题(共3小题)
21.(2024秋•青岛期末)细胞每时每刻都在与外界进行着物质交换,以保证生命活动的正常进行。图1是细胞膜结构模式图,甲~丁表示不同的细胞结构,①~⑤表示跨膜运输方式。图2是细胞膜内陷形成的囊状结构(小窝)。
(1)功能越复杂的细胞膜, 就越多。图1中结构乙是 。
(2)若该细胞为人体的肾小管细胞,则H2O进入细胞的方式是 (填数字)。跨膜运输时,结构 (从甲~丁中选择)与被运输的物质结合。
(3)根据图2判断,小窝蛋白的中间区段是由 (填“疏水性”或“亲水性”)的氨基酸残基组成。小窝蛋白中的某些氨基酸在一定的激发光下能够发出荧光,当胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度降低。为研究小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点,向中间区段的某肽段加入胆固醇,并检测加入胆固醇前后的荧光强度。若加入胆固醇后 ,则说明该肽段是小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点。
22.(2025春•聊城期末)碱蓬等耐盐植物根细胞可通过调节相关物质运输来抵抗Na+大量进入细胞质基质而引起的盐胁迫,相关生理过程如图所示,其中HKT1、SOSI和NHX为转运蛋白。
(1)如图所示,盐胁迫下Na+可快速大量进入细胞质基质中,此时Na+进入植物根细胞的方式为 。部分耐盐作物可通过提高液泡中可溶性溶质(如脯氨酸、糖类等)的含量以适应高盐环境,原因是 。
(2)据图分析,H+泵在维持细胞膜及液泡膜两侧H+浓度差过程中的功能是 。若根部细胞呼吸受阻,Na+的排出量会 (填“增加”或“减少”),原因是 。
(3)研究发现,一定浓度的外源Ca2+可影响转运蛋白SOSI和NHX的活性,进而提高盐地碱蓬耐盐性,请结合图示信息推测其作用机理 。
23.(2025春•柯桥区期末)科学史上提出过多种细胞膜的分子结构模型,目前得到多数实验结果支持的是辛格和尼科尔森于1972年提出的“流动镶嵌模型”。如图为哺乳动物有核细胞的细胞膜“流动镶嵌模型”。
回答下列问题:
(1)该模型的基本支架是 (填数字序号),动物细胞膜基本支架中还有少量 ,以保持细胞膜的稳定性。图中①与 (答出1点)等功能有密切关系。
(2)图中 一侧为细胞膜的外侧,判断的理由是 。
(3)囊性纤维病的病因是细胞膜中某种蛋白质异常,影响了Cl﹣的跨膜运输,这种蛋白质可能是细胞膜上的 (填数字序号)。该蛋白质可同时运输Na+,但不能运输其他离子,说明该蛋白质 填“不具有”或“具有”)特异性。
(4)将动物细胞放入低浓度溶液后,细胞吸水膨胀,②的面积变大,厚度将变小,这说明细胞膜具有 。
第4章 细胞的物质输入和输出
参考答案与试题解析
一.选择题(共20小题)
1.(2025春•嘉兴期末)人体神经元细胞膜上的某载体蛋白参与运输K+与Na+的过程如图,已知人体神经元胞外溶液Na+浓度大于胞内,胞外溶液K+浓度小于胞内。下列叙述正确的是( )
A.图示K+与Na+的跨膜运输属于易化扩散
B.该载体蛋白可同时转运两种离子,不具选择性
C.胞外O2浓度增加必定加快K+与Na+的转运速率
D.该载体蛋白的作用有助于Na+、K+各自在细胞内外维持一定浓度差
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【专题】信息转化法;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】D
【分析】分析题图:已知人体神经元胞外溶液Na+浓度大于胞内,胞外溶液K+浓度小于胞内,所以图中神经元细胞膜上的载体蛋白转运K+与 Na+应为逆浓度梯度,是主动运输。
【解答】解:A、神经元细胞膜上的载体蛋白逆浓度转运K+与 Na+应为主动运输,A错误;
B、该载体蛋白可同时转运K+与Na+,但结合部位不同,仍具有选择性,B错误;
C、K+与Na+的跨膜运输不仅受能量的限制,还受膜上载体蛋白数量的限制,增加胞外O2浓度增加不一定加快K+与Na+的转运速率,C错误;
D、该载体蛋白可使细胞内外两种离子维持一定浓度差,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查物质跨膜运输方式的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
2.(2024秋•青岛期末)如图是小肠上皮细胞吸收和运输葡萄糖等物质的过程,①②③代表膜上的载体蛋白,物质分子数代表浓度大小。下列说法错误的是( )
A.小肠上皮细胞供能不足会影响②发挥功能
B.葡萄糖通过③进入小肠上皮细胞属于主动运输
C.葡萄糖载体蛋白①和③的空间结构不同
D.一种载体蛋白只能转运一种离子或分子
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【专题】模式图;正推法;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】D
【分析】1、被动运输:简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度,是最简单的跨膜运输方式,不需能量。被动运输又分为两种方式:自由扩散:不需要转运蛋白协助,如:氧气,二氧化碳,脂肪,协助扩散:需要转运蛋白协助,如:氨基酸,核苷酸等。
2、主动运输:小分子物质从低浓度运输到高浓度,如:离子,小分子等,需要能量和载体蛋白。
3、胞吞胞吐:非跨膜运输,且需能量。
【解答】解:A、②是载体蛋白,运进K+运出Na+需要消耗ATP,所以小肠上皮细胞供能不足会影响②发挥功能,A正确;
B、葡萄糖通过③进入小肠上皮细胞消耗Na+势能,属于主动运输,B正确;
C、葡萄糖载体蛋白①和③是不同的载体蛋白,所以空间结构不同,C正确;
D、分析题图可知,②载体蛋白可以同时运输Na+和K+,由此可知一种载体蛋白能转运一种或多种离子或分子,D错误。
故选:D。
【点评】本题主要考查物质运输的内容,要求考生识记相关知识,并结合所学知识准确答题。
3.(2025春•咸阳期末)光合作用产物蔗糖要从叶肉细胞运往植物的其他部分,可通过图1中的过程①和过程②两种途径从叶肉细胞进入筛管—伴胞复合体(SE﹣CC)。过程②中,蔗糖可顺浓度梯度转运到SE﹣CC附近的细胞外空间,然后蔗糖通过图2所示方式进入SE﹣CC。下列叙述正确的是( )
A.过程①中运输蔗糖的方式为协助扩散,蔗糖穿过了2层磷脂分子层
B.图2中运输蔗糖的方向为顺浓度梯度,运输方式属于自由扩散
C.图2中蔗糖的转运不仅需要SU载体的协助,还与H+泵的作用有关
D.SU功能增强型突变体比正常个体的叶肉细胞中含更多的蔗糖分子
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【专题】模式图;正推法;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】C
【分析】分析题目信息可知,过程①中,蔗糖由叶肉细胞运输到SE﹣CC是通过胞间连丝来完成的,不需要穿过生物膜,该过程不属于自由扩散;过程②中,蔗糖先顺浓度梯度转运到SE﹣CC附近的细胞外空间,属于协助扩散,再利用H+浓度差通过SU载体进入SE﹣CC,属于主动运输中的协同转运。
【解答】解:A、分析题图,过程①中,蔗糖由叶肉细胞运输到SE﹣CC是通过胞间连丝来完成的,该过程不属于协助扩散,不需要穿过生物膜,即蔗糖穿过了0层磷脂分子层,A错误;
B、分析题图,图2中蔗糖运输利用H+浓度差通过SU载体进入SE﹣CC,属于主动运输中的协同转运,B错误;
C、分析题图,图2中蔗糖运输利用H+浓度差通过SU载体进入SE﹣CC,而细胞膜两侧H+浓度差依赖H+通过H+泵的主动运输来维持,即图2中蔗糖的转运不仅需要SU载体的协助,还与H+泵的作用有关,C正确;
D、SU 载体功能增强,意味着蔗糖更易从细胞外空间进入 SE﹣CC,加快蔗糖从叶肉细胞向 SE﹣CC 的运输。因此,叶肉细胞中的蔗糖会更快被运出,积累量应减少而非增加,D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查物质运输的内容,要求考生识记相关知识,并结合所学知识准确答题。
4.(2024秋•青岛期末)如图是酵母菌细胞内转运囊泡和靶膜融合的过程。R蛋白和S蛋白依次和靶膜上相应的受体结合,将囊泡和靶膜紧缚在一起,引发两膜融合。下列说法正确的是( )
A.转运囊泡的运输不消耗能量
B.两膜融合体现了细胞膜的功能特性
C.图示过程可以表示胞吞过程
D.转运囊泡属于酵母菌的生物膜系统
【考点】胞吞、胞吐的过程和意义;细胞生物膜系统的组成及功能.
【专题】模式图;正推法;生物膜系统;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】D
【分析】在细胞中,许多细胞器都有膜,如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等,这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。
【解答】解:A、转运囊泡的运输需要消耗能量,A错误;
B、细胞膜的结构特性是具有流动性,功能特性是选择透过性,两膜融合体现了细胞膜的结构特性,B错误;
C、题图是酵母菌细胞内转运囊泡和靶膜融合的过程,不可以表示胞吞过程,C错误;
D、生物膜系统是由细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成的,转运囊泡属于酵母菌的生物膜系统,D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查细胞膜的结构特点和功能特点、物质运输的内容,要求考生识记相关知识,并结合所学知识准确答题。
5.(2025春•舟山期末)盐碱地中过量的钠盐会威胁海水稻生存,同时一些病原菌也会感染水稻,影响其正常生长。如图为海水稻抵抗逆境的生理过程示意图,下列分析正确的是( )
A.液泡主动转运吸收Na+以适应高浓度盐环境
B.植物根细胞吸水速率取决于细胞内外的浓度差
C.海水稻细胞分泌抗菌蛋白依赖于膜的功能特性
D.海水稻细胞易化扩散运出H+以维持膜外酸性环境
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【专题】正推法;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】A
【分析】自由扩散的特点是高浓度运输到低浓度,不需要转运蛋白和能量,如水、CO2、甘油。
易化扩散的特点是高浓度运输到低浓度,需要转运蛋白,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖。
主动转运的特点是低浓度运输到高浓度,需要载体蛋白和能量,如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖、K+、Na+。
大分子出入细胞的方式是胞吞和胞吐,需要消耗能量。
【解答】解:A、图中液泡吸收Na+从低浓度到高浓度,为主动转运,逆浓度梯度增大细胞液的浓度以适应高浓度环境,防止在高浓度的环境下失水,A正确;
B、水进出细胞的方式有自由扩散和协助扩散(易化扩散),水分子更多的是借助膜上的水通道蛋白以易化扩散扩散的方式进出细胞,因此植物根细胞吸水速率除了取决于细胞内外的浓度差外,还取决于转运蛋白的数量,B错误;
C、图中海水稻细胞可形成囊泡运输抗菌蛋白,胞吐方式分泌抗菌蛋白,依赖于膜的结构特性:流动性,C错误;
D、图中液泡内pH=5.5,细胞质基质pH=7.5,因此H+从细胞质基质运入液泡,是逆浓度梯度,需要消耗能量,方式是主动转运,H+运出细胞也是主动转运,D错误。
故选:A。
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关内容,要求学生能运用所学的知识正确作答。
6.(2025春•玉溪期末)高盐环境下作物会大量减产,而宁夏枸杞对高盐胁迫却有一定的耐受性,该过程与高盐条件下Ca2+跨膜运输进入根细胞增多有关,其机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A.高盐环境中Na+进入细胞和进入液泡跨膜运输方式不同
B.S蛋白可让胞内Na+浓度下降的同时使胞内pH升高
C.Ca2+激活N蛋白和S蛋白可使植物适应高盐胁迫环境
D.Ca2+运输进入细胞时,其转运蛋白的空间构象会发生改变
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【专题】正推法;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】B
【分析】1、被动运输:物质以扩散的方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输,包括自由扩散和协助扩散。
2、主动运输:物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应释放的能量,这种方式叫做主动运输。
3、胞吞、胞吐:消耗细胞呼吸提供的能量,依赖细胞膜的流动性。
【解答】解:A、Na+进入细胞通过通道蛋白,属于协助扩散;而Na+进入液泡通过N蛋白,且需要Ca2+激活,同时逆浓度运输,属于主动运输,A正确;
B、S蛋白可以将Na+运出细胞;同时将H+运进细胞。当Na+运出细胞时,胞内Na+浓度下降,而H+运进细胞会使胞内H+浓度升高,即pH降低,B错误;
C、因为Ca2+激活N蛋白和S蛋白后,N蛋白可将Na+运进液泡,S蛋白可将 Na+运出细胞。这些过程可以调节细胞内Na+的分布和浓度,从而使植物适应高盐胁迫环境,C正确;
D、Ca2+通过Ca2+载体蛋白运输进入细胞,载体蛋白在运输物质时,其空间构象通常会发生改变,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关内容,要求考生能根据所学知识正确作答。
7.(2025秋•长沙校级月考)人体细胞质膜上的ABC转运蛋白在膜内侧存在ATP和底物的结合位点,能与ATP结合并水解ATP,将底物(如胆固醇、天然毒物、代谢废物、抗癌药物等)运出细胞;真核细胞的ABC转运蛋白最早是从肿瘤细胞中发现的。下列相关叙述错误的是( )
A.ABC转运蛋白运输底物的过程是主动运输
B.人体正常细胞和肿瘤细胞内都存在ABC转运蛋白基因
C.肿瘤细胞抗药性增强可能与ABC转运蛋白基因表达降低有关
D.ABC转运蛋白运输底物时,其空间结构会发生变化
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同;细胞的癌变的原因及特征.
【专题】正推法;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】C
【分析】物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输。
【解答】解:A、ABC转运蛋白需结合并水解ATP提供能量,运输方向为逆浓度梯度,由此可知ABC转运蛋白运输底物的过程是主动运输,A正确;
B、肿瘤细胞由正常细胞异常分化而来,所以正常细胞和肿瘤细胞都存在ABC转运蛋白基因,B正确;
C、ABC转运蛋白可以将抗癌药物运出细胞,如果ABC转运蛋白基因表达降低,药物外排减少,细胞内药物浓度升高,抗药性应减弱,C错误;
D、ABC转运蛋白是载体蛋白,其运输物质时需要发生构象改变以完成转运,D正确。
故选:C。
【点评】本题主要考查物质跨膜运输的方式及其异同、细胞癌变的原因及特征等相关知识,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
8.(2024秋•包河区校级期末)小肠上皮细胞通过同向协同运输的方式吸收葡萄糖,这种运输方式不靠直接水解ATP提供的能量推动。如图为小肠上皮细胞吸收并转运葡萄糖的示意图。相关叙述正确的是( )
A.载体S与载体M不具有专一性
B.图中Na+进出小肠上皮细胞时需要消耗ATP
C.葡萄糖进出小肠上皮细胞的方式均是协助扩散
D.细胞呼吸抑制剂会影响小肠上皮细胞吸收葡萄糖
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【专题】模式图;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】D
【分析】物质跨膜运输的方式包括自由扩散、协助扩散、主动运输,自由扩散和协助扩散都是从高浓度向低浓度运输,不需要消耗能量,是被动运输,协助扩散需要转运蛋白协助,自由扩散不需要载体蛋白协助;主动运输是逆浓度梯度运输,既需要载体蛋白协助,也消耗能量。由题图可知,小肠上皮细胞通过钠钾泵主动吸收钾离子、排出钠离子,使细胞外钠离子高于细胞内,钠离子通过钠驱动载体蛋白进入小肠上皮细胞是顺浓度梯度,驱动小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖,为葡萄糖吸收提供能量。
【解答】解:A、载体S、载体G和载体M均具有专一性,A错误;
B、Na+进入小肠上皮细胞顺浓度梯度,属于协助扩散,不消耗ATP;Na+出小肠上皮细胞逆浓度梯度,为主动运输,需要消耗ATP,B错误;
C、载体G运输葡萄糖顺浓度梯度,属于协助扩散,不需要消耗能量;但小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程为主动运输,C错误;
D、细胞呼吸抑制剂抑制细胞呼吸,减少ATP生成,间接影响葡萄糖吸收,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关知识,意在考查考生的识记和分析能力。
9.(2025春•聊城期末)下列相关实验的说法中正确的有( )
①向2mL苹果组织样液中加入1mL斐林试剂,混匀后50~65℃水浴加热,溶液呈现砖红色
②可用斐林试剂检测麦芽糖能否被麦芽糖酶水解
③向2mL鸡蛋清中加入4滴质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液,混匀后出现紫色
④欧文顿利用哺乳动物成熟的红细胞制备出了纯净的细胞膜
⑤科学家利用同位素标记技术证明了细胞膜具有流动性
⑥黑藻叶片不可用于观察质壁分离及复原现象的材料
A.1项 B.2项 C.3项 D.4项
【考点】细胞的吸水和失水;糖类的检测;蛋白质的检测;细胞膜成分和结构的探索历程.
【专题】正推法;糖类 脂质的种类和作用;理解能力.
【答案】A
【分析】生物组织中化合物的鉴定:
(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉、蔗糖);
(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应;
(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色;
(4)淀粉遇碘液变蓝。
【解答】解:①苹果组织样液含还原糖,加入斐林试剂(甲液和乙液等体积混合),50﹣65℃水浴加热,会呈现砖红色沉淀,①正确;
②麦芽糖及其水解产物葡萄糖均为还原糖,斐林试剂仅能检测还原糖的存在,无法判断麦芽糖是否被麦芽糖酶水解,②错误;
③双缩脲试剂检测蛋白质需先加入NaOH溶液创造碱性环境,再加入CuSO4溶液。直接加入4滴0.01g/mL的CuSO4溶液,未形成碱性条件,因此不会出现紫色反应,③错误;
④哺乳动物成熟红细胞因缺乏细胞核和细胞器常用于细胞膜制备实验,但欧文顿通过化学分析提出膜由脂质组成,而非制备纯净细胞膜,④错误;
⑤细胞膜流动性通过荧光标记技术(如人鼠细胞融合实验)验证,同位素标记技术用于追踪物质转移,⑤错误;
⑥黑藻叶片细胞具有大液泡和叶绿体,适合作为质壁分离及复原实验的观察材料,⑥错误。
综上,仅①正确,A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查生物实验的相关知识,意在考查考生的识记和分析能力。
10.(2025春•聊城期末)下列关于不同细胞或生物的叙述,正确的是( )
A.绿藻与发菜的核糖体的形成都与核仁有关
B.水绵为低等植物,与黑藻的区别之一是有中心体
C.植物细胞质壁分离实验可以证明水分子通过自由扩散进入细胞
D.原核细胞都有细胞壁、细胞质、核糖体,且都以DNA作为遗传物质
【考点】细胞的吸水和失水;原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同.
【专题】正推法;细胞质壁分离与复原;理解能力.
【答案】B
【分析】原核细胞:没有以核膜为界限的细胞核,没有核膜、核仁和染色质;没有复杂的细胞器(只有核糖体一种细胞器);含有细胞膜、细胞质,遗传物质是DNA。
【解答】解:A、绿藻属于真核生物,其核糖体的形成与核仁相关;而发菜作为原核生物,缺乏核仁,其核糖体的形成依赖于拟核区的DNA,A错误;
B、水绵属于低等植物,其细胞含有中心体;而黑藻作为高等植物,没有中心体,B正确;
C、质壁分离实验仅能证明细胞通过渗透作用失水或吸水,但无法直接证明水分子通过自由扩散进入细胞,因为该实验未排除通道蛋白的可能作用,C错误;
D、原核细胞中的支原体缺乏细胞壁,并非所有原核生物都具有细胞壁,D错误。
故选:B。
【点评】本题考查细胞结构和功能的相关知识,意在考查考生的识记和分析能力。
11.(2025春•定州市校级期末)如图表示甲状腺细胞合成和分泌甲状腺球蛋白的过程,下列与其中物质运输相关的叙述正确的是( )
A.氨基酸进入甲状腺细胞的方式与其浓度无关
B.I⁻进入甲状腺细胞需要细胞膜上的糖蛋白协助
C.甲状腺球蛋白的分泌与膜的选择透过性有关且耗能
D.甲状腺球蛋白在细胞内的运输过程可体现膜的相似性
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同;细胞器之间的协调配合.
【专题】正推法;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】D
【分析】1、小分子的运输方式:(1)被动运输:物质进出细胞是顺浓度梯度的扩散,叫做被动运输,包括自由扩散和协助扩散。①自由扩散:物质通过简单的扩散进出细胞的方式。(如:O2)②协助扩散:进出细胞的物质借助转运蛋白的扩散方式。(葡萄糖进出细胞的方式)(2)主动运输:有能量消耗,并且需要有载体蛋白的帮助进出细胞的方式(小分子物质、离子)。
2、大分子的运输方式:胞吞和胞吐:大分子颗粒物质进出细胞的方式,不需要载体但需要能量。
【解答】解:A、氨基酸进入甲状腺细胞的方式通常为主动运输或协助扩散,其运输速率与浓度梯度相关(如主动运输需逆浓度梯度,但运输速率受载体数量限制),A错误;
B、I⁻进入甲状腺细胞的方式为主动运输,需要细胞膜上的载体蛋白协助,而非糖蛋白(糖蛋白主要参与细胞识别和信号传递),B错误;
C、甲状腺球蛋白的分泌通过胞吐实现,依赖膜的流动性而非选择透过性,C错误;
D、甲状腺球蛋白在细胞内的运输依赖内质网和高尔基体产生的囊泡,囊泡膜与细胞膜成分相似,体现了膜的相似性,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查物质跨膜运输方式的相关知识,意在考查考生的识记和分析能力。
12.(2025春•聊城期末)转运蛋白可以分为通道蛋白和载体蛋白两种类型。下列说法错误的是( )
A.细胞膜的选择透过性与载体蛋白和通道蛋白都有关
B.通道蛋白有选择性,比通道直径小的物质不一定能通过
C.肾小管主要通过水分子与水通道蛋白结合实现对水的重吸收
D.载体蛋白可协助物质进行顺浓度梯度或逆浓度梯度跨膜运输
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【专题】正推法;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】C
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散是从高浓度到低浓度,不需要转运蛋白,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要转运蛋白;主动运输是从低浓度到高浓度,需要载体蛋白,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【解答】解:A、细胞膜的选择透过性主要依赖转运蛋白的特异性,通道蛋白和载体蛋白均通过结构特异性识别特定物质,A正确;
B、通道蛋白的选择性不仅取决于孔径大小,还与物质的电荷性质、分子极性等因素相关,因此直径较小的物质可能因不匹配通道内环境而无法通过,B正确;
C、肾小管对水的重吸收属于协助扩散,水分子通过水通道蛋白以自由扩散形式跨膜,无需与通道蛋白结合,C错误;
D、载体蛋白既能介导顺浓度梯度的协助扩散(如葡萄糖进入红细胞),也能参与逆浓度梯度的主动运输(如钠钾泵),D正确。
故选:C。
【点评】本题考查物质跨膜运输方式的相关知识,意在考查考生的识记和分析能力。
13.(2025春•台州期末)小肠上皮细胞的SGLT1转运蛋白可从肠腔中逆浓度梯度吸收葡萄糖,该种吸收葡萄糖的方式是( )
A.自由扩散 B.胞吞作用 C.易化扩散 D.主动转运
【考点】主动运输的原理和意义.
【专题】正推法;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】D
【分析】物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动转运(主动运输)。
【解答】解:小肠上皮细胞的SGLT1转运蛋白可从肠腔中逆浓度梯度吸收葡萄糖,需要载体蛋白和能量,该种吸收葡萄糖的方式是主动转运,D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】本题考查主动转运的相关内容,要求学生能运用所学的知识正确作答。
14.(2025春•南平期末)痢疾内变形虫通过胞吐作用分泌蛋白酶破坏人体肠壁组织,并通过胞吞作用吞噬肠壁细胞,引发阿米巴痢疾。下列相关叙述,错误的是( )
A.蛋白酶的分泌不需要载体蛋白但需要消耗能量
B.胞吞和胞吐过程不需要细胞膜上的蛋白质参与
C.痢疾内变形虫的胞吞作用依赖细胞膜的流动性
D.加强公共卫生的建设可以降低该病的传播风险
【考点】胞吞、胞吐的过程和意义.
【专题】正推法;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】B
【分析】当细胞摄取大分子时,首先是大分子与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子。然后,小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部,这种现象叫胞吞。细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫胞吐。在物质的跨膜运输过程中,胞吞、胞吐是普遍存在的现象,它们也需要消耗细胞呼吸所释放的能量。
【解答】解:A、细胞通过胞吐分泌蛋白酶,该过程需要消耗能量,A正确;
B、胞吞和胞吐过程中,细胞膜变形形成囊泡,依赖膜蛋白的识别,因此需要膜蛋白参与,B错误;
C、胞吞作用通过细胞膜内陷形成囊泡,体现了细胞膜的流动性,C正确;
D、阿米巴痢疾通过粪—口途径传播,加强公共卫生管理可切断传播途径,降低感染风险,D正确。
故选:B。
【点评】本题主要考查胞吞、胞吐的过程和意义等相关知识,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
15.(2025春•台州期末)黑藻是研究水生植物生理学和细胞学的模式生物。某同学以黑藻叶片为实验对象,观察植物细胞的质壁分离及复原现象。下列叙述正确的是( )
A.需将黑藻叶片切成薄片以便观察
B.需将黑藻染色后再置于显微镜下观察
C.质壁分离过程中,细胞吸水能力逐渐增强
D.处于渗透平衡时,细胞液浓度与外界溶液浓度一定相等
【考点】细胞的吸水和失水.
【专题】正推法;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】C
【分析】紫色洋葱鳞片叶的大液泡中含有色素、黑藻叶中含有叶绿体(属于原生质层)都带有颜色,都可以直接用来观察细胞质壁分离及复原现象;细胞在质壁分离过程中随着失水量的增加,细胞的吸水能力逐渐增大;渗透平衡状态时由于细胞壁的保护作用,细胞液浓度大于或等于外界溶液浓度。
【解答】解:A、黑藻叶片薄,细胞排列疏松,可直接用于观察,无需切片,A错误;
B、黑藻细胞含叶绿体,液泡颜色较深,无需染色即可观察质壁分离,B错误;
C、质壁分离时,细胞失水导致细胞液浓度升高,渗透压增大,吸水能力逐渐增强,C正确;
D、渗透平衡时,水分子进出动态平衡,但细胞液浓度可能高于外界溶液(因细胞壁限制),D错误。
故选:C。
【点评】本题考查植物细胞的质壁分离及复原现象的相关内容,要求学生能运用所学的知识正确作答。
16.(2024秋•温州期末)在“观察植物细胞质壁分离和复原现象”活动中,观察到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞处于图示状态,此时细胞有活性。下列叙述正确的是( )
A.为观察质壁分离现象应在盖玻片四周均匀滴加蔗糖溶液
B.此时细胞正在进行质壁分离的复原
C.a、b分别表示细胞溶胶、外界溶液
D.此时无法比较a和b浓度的大小
【考点】细胞的吸水和失水.
【专题】模式图;细胞质壁分离与复原;理解能力.
【答案】D
【分析】1、成熟的植物细胞构成渗透系统,可发生渗透作用;
2、质壁分离的原因:外因:外界溶液浓度>细胞液浓度;内因:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层;做植物细胞质壁分离实验要选择有颜色的材料,有利于实验现象的观察;紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定都相同,用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时观察到的质壁分离程度可能不同。
【解答】解:A、在观察植物细胞质壁分离现象时,采在盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引,重复几次,使细胞浸润在蔗糖溶液中,这是引流法,A错误;
B、仅从图中细胞的状态无法判断细胞是正在进行质壁分离还是质壁分离的复原,因为此时细胞可能正处于失水过程(质壁分离),也可能处于吸水过程(质壁分离复原),还可能处于水分进出平衡状态,B错误;
C、a是液泡内的细胞液,b位于细胞壁和细胞膜之间,是外界溶液,C错误;
D、仅根据图示细胞处于质壁分离状态,无法确定此时细胞是正在继续失水(质壁分离,此时b浓度大于a浓度)、正在吸水(质壁分离复原,此时a浓度大于b浓度)还是水分进出达到平衡(此时a、b浓度相等),所以无法比较a和b浓度的大小,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查观察质壁分离及复原的知识,解答本题难点是分析图中细胞所处的状态。
17.(2025春•辽阳期末)若将人体红细胞置于含葡萄糖的生理盐水中,则下列叙述错误的是( )
A.红细胞的细胞膜相当于半透膜
B.在生理盐水中,红细胞不会发生水分子的进出
C.红细胞吸收葡萄糖需要载体蛋白的协助
D.若将红细胞置于高浓度盐水中,则细胞会失水皱缩
【考点】细胞的吸水和失水.
【专题】正推法;细胞质壁分离与复原;理解能力.
【答案】B
【分析】细胞膜可以让水分子自由通过,细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过,因此细胞膜是一种选择透过性膜。
【解答】解:A、红细胞的细胞膜具有半透膜特性,允许水分子自由扩散而阻止大分子通过,A正确;
B、生理盐水为等渗溶液,红细胞水分子进出处于动态平衡状态,而非完全停止,B错误;
C、红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散,需载体蛋白参与,C正确;
D、高浓度盐水使细胞外液浓度高于细胞内液,导致细胞渗透失水皱缩,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查细胞膜的选择透过性及渗透作用的相关知识,意在考查考生的识记和分析能力。
18.(2024秋•包河区校级期末)如图1是某同学进行“观察植物细胞质壁分离与复原”实验时观察到的细胞图像。图2、图3表示两种渗透装置,h是一段时间后液面上升的高度。假设蔗糖分子不能通过半透膜,但葡萄糖分子和水分子可以通过。下列叙述正确的是( )
A.图1中,细胞处于质壁分离状态,细胞液浓度应小于外界溶液浓度
B.图2中,若A为0.3g/mL葡萄糖溶液,B为0.1g/mL葡萄糖溶液,则平衡后A侧液面高于B侧
C.图3中,若每次平衡后都将产生的水柱h移走,那么随着时间的推移,h将会越来越小
D.图3中,若A、a均为蔗糖溶液,则开始时浓度大小关系为Ma>MA,达到平衡后Ma=MA
【考点】细胞的吸水和失水;探究膜的透性.
【专题】模式图;细胞质壁分离与复原;理解能力.
【答案】C
【分析】质壁分离的原因:内因:原生质层相当于一层半透膜,原生质层的伸缩性比细胞壁的大;外因:外界溶液浓度比细胞液浓度大。
【解答】解:A、由于无法判断该细胞处于质壁分离、复原或平衡状态,因此细胞液浓度与外界溶液浓度的大小关系不确定(可能大于、小于或等于),A错误;
B、图2中,葡萄糖分子能透过半透膜,初始时A侧浓度较高,水分子进入A侧使液面上升,但随后葡萄糖分子扩散导致两侧浓度相等,液面最终相平,因此A侧液面不会高于B侧,B错误;
C、图3中,若每次平衡后移走水柱h,则半透膜两侧浓度差逐渐减小,随着时间推移,h将越来越小,C正确;
D、图3中,开始时液面上升表明Ma>MA,但平衡时液柱压力与浓度差平衡,因此MA<Ma,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查渗透作用和质壁分离的相关知识,意在考查考生的识记和分析能力。
19.(2025春•丽水期末)将某动物的红细胞置于甲、乙和丙三种不同浓度的蔗糖溶液中,其水分进出情况如图所示,箭头及其粗细分别表示水分子出入的方向和数量。下列叙述正确的是( )
A.三种溶液浓度大小为:甲<乙<丙
B.一段时间后,甲中的细胞会发生质壁分离现象
C.用光学显微镜观察,可看到乙中的细胞发生渗透作用
D.若再次置于蒸馏水中,丙中的细胞吸水速率最小
【考点】细胞的吸水和失水.
【专题】模式图;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】D
【分析】据图分析,甲细胞处于高浓度溶液中,细胞失水量大于吸水量,使得细胞皱缩;乙细胞处于等浓度的溶液中,细胞吸水和失水,处于动态平衡;丙细胞处于低浓度的溶液中,细胞吸水量大于失水量,细胞膨胀。
【解答】解:A、处于甲溶液中细胞失水大于吸水,说明红细胞内液浓度小于外界溶液浓度,处于乙溶液中细胞失水等于吸水,细胞内外浓度相等,处于丙溶液中细胞吸水大于失水,说明大于外界溶液浓度,因此甲>乙>丙,A错误;
B、图示细胞为动物的红细胞,没有细胞壁,所以不会发生质壁分离现象,B错误;
C、渗透作用指的是水分子通过膜从低浓度处流向高浓度处,乙中细胞内外浓度相等,水分子进出平衡,不能发生渗透现象,C错误;
D、由于细胞吸水,导致丙中细胞浓度最小,因此若再次置于蒸馏水中,丙中的细胞吸水速率最小,D正确。
故选:D。
【点评】本题以哺乳动物成熟的红细胞为素材,考查动物细胞的渗透作用的相关内容,意在考查考生理解动物细胞渗透作用的条件,理解水分子的运输方向,难度不大。
20.(2025春•市中区校级期末)冰菜是一种耐盐性极强的盐生植物,其茎、叶表面有盐囊细胞,富含钠、钾、胡萝卜素、氨基酸、抗酸化物等,是具有很高营养价值的蔬菜。如图表示盐囊细胞中4种离子的转运方式。下列叙述错误的是( )
A.P型和V型ATP酶转运H+为Na+、K+的转运提供动力
B.NHX运输Na+有利于降低细胞质基质中Na+含量,提高耐盐性
C.在CLC开放后,H+和Cl﹣顺浓度梯度转运的方式属于主动运输
D.盐囊细胞膜上的某些载体蛋白可以同时具有运输和催化的功能
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【专题】正推法;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】C
【分析】图中NHX将H+运入细胞的同时将Na+排出细胞,也可以将Na+运入液泡的同时将H+运出液泡,P型ATP酶可以将H+运出细胞,KUP将H+和K+运入细胞,V型ATP酶可以将H+运入液泡,CLC将H+运出液泡的同时,将Cl﹣运进液泡。
【解答】解:A、从图中看出P型和V型ATP酶通过消耗ATP主动运输将细胞质基质中的H+运出细胞或运入液泡,降低了细胞质基质中H+的浓度,液泡中H+可以顺浓度梯度进入细胞质基质中,产生电化学势能,驱动载体蛋白NHX,将Na+进行转运;由于P型ATP酶将H+运出细胞,细胞外的H+顺浓度梯度进入细胞质基质,驱动载体蛋白KUP,将K+进行转运,所以为Na+和K+的转运提供了动力,A正确;
B、NHX运输Na+有利于降低细胞质基质中Na+含量,增大液泡的细胞液浓度,提高耐盐性,B正确;
C、CLC开放后H+和Cl﹣顺浓度梯度转运属于协助扩散,C错误;
D、盐囊细胞膜上的某些载体蛋白,例如P型ATP酶,可以同时具有运输离子和催化ATP水解的功能,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关内容,要求学生能结合所学知识正确作答。
二.解答题(共3小题)
21.(2024秋•青岛期末)细胞每时每刻都在与外界进行着物质交换,以保证生命活动的正常进行。图1是细胞膜结构模式图,甲~丁表示不同的细胞结构,①~⑤表示跨膜运输方式。图2是细胞膜内陷形成的囊状结构(小窝)。
(1)功能越复杂的细胞膜, 蛋白质的种类和数量 就越多。图1中结构乙是 膜蛋白(通道蛋白) 。
(2)若该细胞为人体的肾小管细胞,则H2O进入细胞的方式是 ①② (填数字)。跨膜运输时,结构 丙、丁 (从甲~丁中选择)与被运输的物质结合。
(3)根据图2判断,小窝蛋白的中间区段是由 疏水性 (填“疏水性”或“亲水性”)的氨基酸残基组成。小窝蛋白中的某些氨基酸在一定的激发光下能够发出荧光,当胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度降低。为研究小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点,向中间区段的某肽段加入胆固醇,并检测加入胆固醇前后的荧光强度。若加入胆固醇后 只有中间区段的某肽段出现了荧光强度明显降低 ,则说明该肽段是小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点。
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同;细胞膜的结构特点——流动镶嵌模型.
【专题】模式图;正推法;生物膜系统;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】(1)蛋白质的种类和数量;膜蛋白(通道蛋白)
(2)①②;丙、丁
(3)疏水性;只有中间区段的某肽段出现了荧光强度明显降低
【分析】细胞膜的骨架为磷脂双分子层,由于细胞内外都是水分为主的环境,因此外面那层磷脂分子,亲水的头部在外,疏水的尾部在内,而内部磷脂分子层,则是亲水的头部在内,疏水的尾部在外。蛋白质在核糖体上合成后需要在内质网和高尔基体的加工,成为成熟的蛋白质,就是经过盘曲折叠,形成具有空间结构的蛋白质,此时的蛋白质具有生物活性的。
【解答】解:(1)蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要的作用,因此功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多。图1中结构乙是膜蛋白(通道蛋白)。
(2)过去人们普遍认为,水分子都是通过自由扩散进出细 胞的,但后来的研究表明,水分子更多的是借助细胞膜上 的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞的;题图可知,①为自由扩散,②③为协助扩散,④为主动运输,但乙是通道蛋白而丙和丁为载体蛋白,若该细胞为人体的肾小管细胞,则H2O进入细胞的方式是①②;跨膜运输时,结构丙和丁与被运输的物质结合。
(3)细胞膜是以磷脂双分子层为基本骨架,磷脂双分子层的头部是亲水的,尾部疏水的,可见小窝蛋白的中间区段是由疏水性的氨基酸残基组成。由题知胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度降低,若加入胆固醇后发现只有中间区段的某肽段出现了荧光强度明显降低,则说明该肽段是小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点。
故答案为:
(1)蛋白质的种类和数量;膜蛋白(通道蛋白)
(2)①②;丙、丁
(3)疏水性;只有中间区段的某肽段出现了荧光强度明显降低
【点评】本题主要考查细胞膜的成分和功能、物质运输的内容,要求考生识记相关知识,并结合所学知识准确答题。
22.(2025春•聊城期末)碱蓬等耐盐植物根细胞可通过调节相关物质运输来抵抗Na+大量进入细胞质基质而引起的盐胁迫,相关生理过程如图所示,其中HKT1、SOSI和NHX为转运蛋白。
(1)如图所示,盐胁迫下Na+可快速大量进入细胞质基质中,此时Na+进入植物根细胞的方式为 协助扩散 。部分耐盐作物可通过提高液泡中可溶性溶质(如脯氨酸、糖类等)的含量以适应高盐环境,原因是 液泡中溶质浓度升高,细胞液渗透压增大,有利于细胞从外界吸水,维持细胞正常的形态和功能 。
(2)据图分析,H+泵在维持细胞膜及液泡膜两侧H+浓度差过程中的功能是 通过消耗ATP把H+运到膜外和液泡内,使膜外和液泡内H+浓度高于细胞质基质 。若根部细胞呼吸受阻,Na+的排出量会 减少 (填“增加”或“减少”),原因是 细胞呼吸受阻,ATP供应不足,H+泵功能减弱,无法维持膜两侧的H+浓度差,影响Na+的排出 。
(3)研究发现,一定浓度的外源Ca2+可影响转运蛋白SOSI和NHX的活性,进而提高盐地碱蓬耐盐性,请结合图示信息推测其作用机理 外源Ca2+能够增强SOSI和NHX转运蛋白的活性,促进Na+排出细胞或转运进液泡,减少细胞质基质中Na+的积累,从而提高植物的耐盐性 。
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【专题】图文信息类简答题;物质跨膜运输.
【答案】(1)协助扩散 液泡中溶质浓度升高,细胞液渗透压增大,有利于细胞从外界吸水,维持细胞正常的形态和功能
(2)通过消耗ATP把H+运到膜外和液泡内,使膜外和液泡内 H+浓度高于细胞质基质 减少 细胞呼吸受阻,ATP供应不足,H+泵功能减弱,无法维持膜两侧的H+浓度差,影响Na+的排出
(3)外源Ca2+能够增强SOSI和NHX转运蛋白的活性,促进Na+排出细胞或转运进液泡,减少细胞质基质中Na+的积累,从而提高植物的耐盐性
【分析】1、自由扩散的特点是顺浓度梯度,与膜内外物质浓度梯度有关,不需要转运蛋白协助,不消耗能量。
2、协助扩散的特点是顺浓度梯度,与膜内外物质浓度梯度有关,还需要膜上的转运蛋白的协助,不消耗能量。
3、主动运输的特点是逆浓度梯度,需要载体蛋白协助,需要消耗能量。
【解答】解:(1)协助扩散是物质跨膜运输的一种方式,特点是顺浓度梯度进行,即从高浓度一侧向低浓度一侧运输。需要转运蛋白的协助,转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两类。不需要消耗细胞代谢产生的能量(ATP)。分析图示可知,盐胁迫下Na+可快速大量进入细胞质基质中,此时Na+进入植物根细胞的方式为协助扩散;部分耐盐作物可通过提高液泡中可溶性溶质(如脯氨酸、糖类等)的含量以适应高盐环境,原因是液泡中溶质浓度升高,细胞液渗透压增大,有利于细胞从外界吸水,维持细胞正常的形态和功能。
(2)H+泵是一种特殊的跨膜蛋白,也被称为质子泵。其主要功能是通过消耗能量(通常是 ATP)将H+(氢离子)从细胞的一侧运输到另一侧,从而建立或维持细胞膜两侧或细胞内不同区域之间的H+浓度差。据图分析,H+泵在维持细胞膜及液泡膜两侧H+浓度差过程中的功能是通过消耗 ATP 把H+运到膜外和液泡内,使膜外和液泡内H+浓度高于细胞质基质。若根部细胞呼吸受阻,Na+的排出量会减少,原因是细胞呼吸受阻,ATP 供应不足,H+泵功能减弱,无法维持膜两侧的H+浓度差,影响Na+的排出。
(3)研究发现,一定浓度的外源Ca2+可影响转运蛋白SOSI和NHX的活性,进而提高盐地碱蓬耐盐性,其作用机理可能是:外源Ca2+能够增强 SOSI 和 NHX 转运蛋白的活性,促进Na+排出细胞或转运进液泡,减少细胞质基质中Na+的积累,从而提高植物的耐盐性。
故答案为:
(1)协助扩散 液泡中溶质浓度升高,细胞液渗透压增大,有利于细胞从外界吸水,维持细胞正常的形态和功能
(2)通过消耗ATP把H+运到膜外和液泡内,使膜外和液泡内 H+浓度高于细胞质基质 减少 细胞呼吸受阻,ATP供应不足,H+泵功能减弱,无法维持膜两侧的H+浓度差,影响Na+的排出
(3)外源Ca2+能够增强SOSI和NHX转运蛋白的活性,促进Na+排出细胞或转运进液泡,减少细胞质基质中Na+的积累,从而提高植物的耐盐性
【点评】本题考查了物质跨膜运输的方式,意在考查考生理解所学知识点和分析题图的能力,难度适中。
23.(2025春•柯桥区期末)科学史上提出过多种细胞膜的分子结构模型,目前得到多数实验结果支持的是辛格和尼科尔森于1972年提出的“流动镶嵌模型”。如图为哺乳动物有核细胞的细胞膜“流动镶嵌模型”。
回答下列问题:
(1)该模型的基本支架是 ② (填数字序号),动物细胞膜基本支架中还有少量 胆固醇 ,以保持细胞膜的稳定性。图中①与 细胞表面的识别(细胞间的信息传递) (答出1点)等功能有密切关系。
(2)图中 A侧 一侧为细胞膜的外侧,判断的理由是 A侧有糖类(糖蛋白) 。
(3)囊性纤维病的病因是细胞膜中某种蛋白质异常,影响了Cl﹣的跨膜运输,这种蛋白质可能是细胞膜上的 ④ (填数字序号)。该蛋白质可同时运输Na+,但不能运输其他离子,说明该蛋白质 具有 填“不具有”或“具有”)特异性。
(4)将动物细胞放入低浓度溶液后,细胞吸水膨胀,②的面积变大,厚度将变小,这说明细胞膜具有 (一定的)流动性 。
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同;细胞膜的结构特点——流动镶嵌模型.
【专题】图文信息类简答题;正推法;生物膜系统;物质跨膜运输;解决问题能力.
【答案】(1)②;胆固醇;细胞表面的识别(细胞间的信息传递)
(2)A侧;A侧有糖类(糖蛋白)
(3)④;具有
(4)(一定的)流动性
【分析】据图分析:①是糖蛋白,②是磷脂双分子层,③④是蛋白质,其中A侧为细胞膜的外侧。
【解答】解:(1)该模型的基本支架是②磷脂双分子层,与其他细胞膜相比,动物细胞膜基本支架中还有少量胆固醇,以保持细胞膜的稳定性。图中①是糖蛋白,与细胞表面的识别(细胞间的信息传递)等功能有关。
(2)图中A侧为细胞膜的外侧,判断的理由是A侧有糖类(糖蛋白)。
(3)囊性纤维病的病因是细胞膜中某种蛋白质异常,影响了Cl﹣的跨膜运输,这种蛋白质可能是细胞膜上的④转运蛋白。该蛋白质可同时运输Na+,但不能运输其他离子,说明该蛋白质只能专一的运输Cl﹣和Na+,具有特异性。
(4)将动物细胞放入低浓度溶液后,细胞吸水膨胀,②的面积变大,厚度将变小,说明磷脂分子可以移动,这体现了细胞膜具有一定的流动性。
故答案为:
(1)②;胆固醇;细胞表面的识别(细胞间的信息传递)
(2)A侧;A侧有糖类(糖蛋白)
(3)④;具有
(4)(一定的)流动性
【点评】本题考查了生物膜的结构、功能和物质跨膜运输的方式,意在考查考生理解所学知识点和分析题图的能力,难度适中。
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