专题05 细胞的物质输入与输出（期末真题汇编，广东专用）高一生物上学期

专题05 细胞的物质输入与输出 4大高频考点概览 考点01 被动运输 考点02 主动运输与胞吞胞吐 地 城 考点01 被动运输 一、单选题 1．（24-25高一上·广东深圳·期末）某同学将紫色洋葱的鳞片叶外表皮细胞置于A～F六组不同浓度的蔗糖溶液中一段时间后，测得实验后与实验前原生质体平均长度的比值数据如图所示。下列叙述正确的是（　　）    A．这六组蔗糖溶液中，A组蔗糖溶液的浓度最低 B．实验后，A组细胞的吸水能力可能大于B组细胞 C．实验后，E、F组蔗糖溶液的浓度是相同的 D．六组洋葱细胞均通过自由扩散的方式吸水或失水 【答案】B 【详解】A、图中的纵轴为实验后长度/实验前长度，该比值小于1，说明细胞失水，且蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度，故A、B、C三组细胞失水；该比值大于1，说明细胞吸水，且蔗糖溶液浓度低于细胞液浓度，故D、E、F三组细胞吸水，因此这六组蔗糖溶液中，A组蔗糖溶液的浓度最高，A错误； B、实验后长度/实验前长度的比值越小，细胞失水越多，细胞吸水的能力越强，故吸水能力A组>B组，B正确； C、E、F两组的细胞都吸水，蔗糖溶液浓度均低于细胞液浓度，虽然实验后长度/实验前长度的比值相同，但是这两组细胞的细胞液浓度大小是无法确定的，故无法确定实验后E、F组蔗糖溶液的浓度是否相同，C错误； D、六组洋葱细胞通过自由扩散和协助扩散的方式吸水或失水，D错误。 故选B。 2．（24-25高一上·广东梅州·期末）用同一打孔器在一根白萝卜上打出若干萝卜条，切成相同长度，均分为三组，分别置于等体积的I、Ⅱ、Ⅲ三种溶液中一段时间，c点时将三组实验的萝卜条同时放回相应溶液的低浓度溶液中一段时间。实验结果如图所示，下列相关叙述正确的是（　　） A．I溶液和Ⅱ溶液中的溶质都能进入细胞，Ⅲ溶液中的溶质不能进入细胞 B．I溶液中萝卜条的吸水能力先下降后上升，然后稳定不变 C．bc段Ⅱ溶液的浓度等于该溶液中萝卜条细胞液的浓度 D．c点时I、Ⅲ溶液萝卜条的相对体积不变是因为没有水分子进出细胞 【答案】C 【详解】A、由于Ⅰ溶液中萝卜条能发生质壁分离后自动复原，说明Ⅰ溶液的溶质能进入萝卜条细胞，而Ⅱ溶液中萝卜条能发生质壁分离但没有发生自动复原，因此说明Ⅱ溶液中的溶质不能进入萝卜条细胞，Ⅲ溶液中的细胞只发生了质壁分离，置于低渗溶液中也没有发生复原，说明细胞过度失水而死亡了，无法判断溶质能不能进入细胞，A错误； B、Ⅰ溶液内的细胞先发生质壁分离，随后复原，发生质壁分离时细胞失水，吸水能力上升，质壁分离复原时，细胞吸水，吸水能力下降，B错误； C、bc段时Ⅱ溶液内的细胞处于平衡状态，且将细胞置于低渗溶液中能复原说明未死亡，故bc段Ⅱ溶液的浓度等于该溶液中萝卜条细胞液的浓度，C正确； D、c点时I溶液萝卜条体积不变是因为溶质进入细胞后，细胞液浓度与外界溶液浓度达到动态平衡，水分子进出速率相等（非“没有”水分子进出）。 Ⅲ溶液萝卜条体积不变是因为细胞已死亡（持续失水导致质壁分离过度），细胞膜失去选择透过性，水分子进出停止（但这是特殊情况，且题目未明确说明细胞死亡），D错误。 故选C。 3．（24-25高一上·广东广州·期末）以紫色洋葱鳞茎外表皮为材料探究植物细胞的吸水和失水，下列叙述错误的是（　　） A．滴加30%的蔗糖溶液比10%的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间较短 B．发生质壁分离复原的过程中能观察到紫色中央液泡逐渐变大，颜色加深 C．发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞膜仍具有选择透过性 D．用一定浓度的甘油溶液浸润洋葱表皮细胞会引起质壁分离，并自动复原 【答案】B 【详解】A、当外界溶液浓度高，细胞失水，成熟的植株细胞发生质壁分离，浓度差越大，质壁分离的时间越短，则滴加30%的蔗糖溶液比10%的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短，A正确； B、质壁分离的过程中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小，颜色加深，当细胞处于低浓度的溶液中，细胞吸水发生质壁分离复原的过程中，观察到紫色中央液泡逐渐变大，颜色变浅，B错误； C、发生质壁分离的细胞放入清水中，细胞吸水发生质壁分离的复原，说明该细胞仍保持活性，细胞膜仍具有选择透过性，C正确； D、如用一定浓度的甘油溶液浸润洋葱表皮细胞，细胞失水引起质壁分离，一段时间后甘油自由扩散的方式进入细胞，使得细胞液浓度上升，细胞吸水发生质壁分离后自动复原，D正确。 故选B。 4．（24-25高一上·广东深圳·期末）某活动组欲通过质壁分离实验推测植物耐寒的机理。材料和用具：质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，常温和4℃低温预处理24小时的紫色洋葱鳞片叶及葫芦藓叶片，吸水纸，显微镜等。实验数据如下表，下列说法错误的是（    ） 项目 洋葱鳞片叶外表皮 葫芦藓叶片 常温预处理 4℃预处理 常温预处理 4℃预处理 细胞最早出现质壁分离所需时间/秒 80 166 153 230 相同时间发生质壁分离的细胞所占比例/% 100 35 100 30 A．洋葱鳞片叶外表皮细胞和葫芦藓叶肉细胞中都有色素，便于观察实验现象 B．常温下洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度大于葫芦藓叶肉细胞的细胞液浓度 C．低温预处理后细胞液浓度会增大，与外界溶液浓度差变小使质壁分离时间延长 D．该实验表明植物细胞可通过增加细胞液的浓度来适应低温环境 【答案】B 【详解】A、洋葱鳞片叶外表皮细胞具有紫色大液泡，液泡中含有花青素等色素，使细胞呈现紫色，葫芦藓叶肉细胞含有叶绿体，叶绿体中含有叶绿素等光合色素，便于观察实验现象，A正确； B、常温下洋葱鳞片叶外表皮细胞最早出现质壁分离所需时间小于葫芦藓叶肉细胞，说明洋葱鳞片叶外表皮细胞液浓度与外界溶液浓度的浓度差比葫芦藓叶肉细胞液浓度与外界溶液浓度的浓度差大，外界溶液浓度相同，所以洋葱鳞片叶外表皮细胞液浓度小于芦藓叶肉细胞液浓度，B错误； C、低温预处理，细胞生物膜的选择透过性并未丧失，蔗糖分子不能通过原生质层进入细胞，低温处理后，细胞液浓度会增大，与外界溶液浓度差变小，使质壁分离时间延长，C正确； D、根据题意，低温处理，细胞最早出现质壁分离所需时间延长，相同时间发生质壁分离的细胞所占比例减小，质壁分离程度减小，说明低温会导致细胞液浓度增大（比如低温下淀粉分解成可溶性糖增多），使细胞失水减少，以适应低温环境，D正确。 故选B。 5．（24-25高一上·广东清远·期末）实验材料的选取对实验成功非常关键。研究人员用30％蔗糖溶液对洋葱鳞叶、紫鸭跖草叶片和紫色大蒜鳞叶等进行质壁分离实验，结果如表。下列分析正确的是（    ） 比较项目 洋葱 紫鸭跖草 大蒜 观察部位 鳞叶外表皮 叶片外表皮 鳞叶 细胞颜色 紫色 紫色＋绿色（有保卫细胞） 紫色 细胞大小 大 适中 适中 质壁分离程度 0．29 0．22 0．71 分离后原生质层形状 不规则 不规则 近圆形或椭圆形 A．绿色细胞含叶绿体，叶绿体会干扰观察原生质层变化 B．结果表明，紫色大蒜鳞叶是观察质壁分离的理想材料 C．为了缩短实验时间，可以在实验前分别用纤维素酶处理各组材料 D．用硝酸钾溶液处理洋葱根尖细胞，均能看到质壁分离及自动复原 【答案】B 【详解】A、绿色细胞含叶绿体，叶绿体的存在使得原生质层呈现绿色，不会干扰原生质层变化，且有利于实验现象的观察，A错误； B、结合表格分析，在相同浓度的蔗糖溶液中，紫色大蒜鳞叶质壁分离最明显，是观察质壁分离的理想材料，B正确； C、实验前分别用纤维素酶处理各组材料，细胞壁会被水解，则无法观察到质壁分离现象，C错误； D、根尖（分生区）细胞所含液泡小，一般不能发生质壁分离，且硝酸钾溶液浓度会影响质壁分离及自动复原，若硝酸钾溶液浓度过高，可能无法发生自动复原过程，D错误。 故选B。 6．（24-25高一上·广东东莞·期末）将紫色洋葱鳞片叶外表皮浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中，在显微镜下可观察到图示细胞。相关叙述正确的是（    ） A．原生质层是由图中的结构①②③构成 B．质壁分离过程中，细胞吸水能力增强 C．实验说明细胞壁的伸缩性大于原生质层 D．换用根尖分生区细胞，图示现象更明显 【答案】B 【详解】A、①是细胞壁，②是蔗糖溶液，③是细胞液，原生质层是由细胞膜、液泡膜以及两层之间的细胞质构成，A错误； B、质壁分离过程中，细胞失水，细胞液浓度升高，细胞吸水能力增强，B正确； C、只有原生质层比细胞壁的收缩性更大，当细胞不断失水时，原生质层才会与细胞壁分离，C错误； D、由于洋葱根尖分生区细胞不含大液泡，不宜作为该实验的实验材料，D错误。 故选B。 7．（24-25高一上·广东佛山·期末）某同学在探究植物细胞的吸水和失水实验中，观察到的现象如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．该图说明细胞壁比原生质层的伸缩性小 B．视野中的细胞处于质壁分离过程中 C．水分子可从①流向②，也可从②流向① D．无法判断细胞内外溶液浓度的大小 【答案】B 【详解】A、此时原生质层与细胞壁分离，说明原生质层的伸缩性比细胞壁的大，A正确； B、图中细胞处于质壁分离状态，可能处于质壁分离过程、质壁分离平衡状态或质壁分离复原过程，B错误； C、若②细胞液＞①细胞外液，水分子从①流向②，若此时②细胞液＜①细胞外液，水分子从②流向①，C正确； D、细胞处于质壁分离状态，可能处于质壁分离过程、质壁分离平衡状态或质壁分离复原过程，无法判断细胞内外溶液浓度的大小，D正确。 故选B。 8．（24-25高一上·广东汕头·期末）在探究紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吸水和失水实验中，显微镜下可依次观察到下图所示甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述正确的是（　　） A．甲、乙、丙可能在同一个细胞内依次发生 B．与甲相比，乙液泡内溶液浓度较低 C．与乙相比，丙细胞的吸水能力更大 D．三种状态下，细胞壁均不会存在伸缩情况 【答案】A 【详解】A、在细胞的失水和吸水实验中，由甲到乙逐渐发生质壁分离，由乙到丙逐渐发生质壁分离复原，可在同一个细胞内依次发生，A正确； B、与甲细胞相比，乙细胞失水较多，细胞液浓度较高，B错误； C、乙发生质壁分离的程度比甲更大，乙细胞液浓度较高，所以乙细胞的吸水能力更大，C错误； D、细胞壁伸缩性比原生质层小，但不是没有伸缩性，而是伸缩性较小的现象，D错误。 故选A。 9．（24-25高一上·广东惠州·期末）甲、乙、丙分别是三种哺乳动物的红细胞，将它们分别置于同一浓度的某水溶液中，水分子的跨膜运输示意图如图（箭头方向表示水分子的进出，箭头粗细表示单位时间内水分子出入的多少）。下列叙述正确的是（　　） A．甲、乙、丙三种红细胞在该溶液中都能发生渗透作用，且速率相等 B．若将甲、乙、丙细胞同时分别置于蒸馏水中，丙可能会最先涨破 C．在高倍显微镜下可观察到进出乙细胞的水分子数相等 D．在该溶液中能够发生质壁分离现象的是细胞甲 【答案】B 【详解】A、图中甲、乙、丙三种红细胞在该溶液中都能发生渗透作用，由于箭头的粗细不同，速度不相同，A错误； B、若将甲、乙、丙细胞分别置于蒸馏水中，红细胞会过度吸水而涨破，其中丙细胞内浓度最高，可能会最先涨破，B正确； C、进出乙细胞的水分子数相等，但光学显微镜观察不到水分子的扩散，C错误； D、只有成熟植物的细胞才会发生质壁分离现象，红细胞没有细胞壁，甲、乙、丙都不能发生质壁分离现象，D错误。 故选B。 10．（24-25高一上·广东江门·期末）图所示为H2O通过细胞膜的两种方式。下列有关叙述正确的是（　　） A．结构a是生物膜的基本支架，其内部具有亲水性 B．水分子通过水通道蛋白时需与通道蛋白发生结合 C．水通道蛋白能运输溶于水中的Na+、Cl-等物质 D．方式1、2的运输方向相同而运输速率不同 【答案】D 【详解】A、磷脂由亲水性头部和疏水性尾部构成，图中结构a为磷脂双分子层，是细胞中生物膜的基本支架，内部是疏水的尾部，A错误； B、通道蛋白只容许与自身通道的直径和性状相适配、大小和电荷相适宜的分子和离子通过，分子和离子通过通道蛋白时，不需要和通道蛋白结合，自身构象不变，因此水分子借助水通道蛋白转运时不需要与通道蛋白结合，B错误； C、水通道蛋白有特异性，能运输水分子，但不能运输钾离子、氨基酸等物质，C错误； D、方式2协助扩散，方式1为自由扩散，自由扩散和协助扩散都不消耗能量，都是顺浓度梯度运输，但方式2协助扩散速率大于方式1自由扩散速率，D正确。 故选D。 二、实验题 11．（24-25高一上·广东肇庆·期末）火龙果的果皮通常呈鲜艳的红色或粉红色，上面布满了许多小而尖锐的“鳞片”，因看起来像龙的鳞片而得名。广东是火龙果的重要产地，其中红心火龙果的果皮和果肉不仅是红色的，而且甜度高，特有的甜菜红素具有较强的抗衰老能力，深受人们的喜爱。回答下列问题： (1)红心火龙果甜度高是因为它含有较多的葡萄糖和果糖，________ (填“是”或“不是”)适合作为检测还原糖的实验材料，理由是________。 (2)甜菜红素是一种水溶性色素，主要储存在果肉细胞的________中。某探究小组认为可以利用外果皮细胞为材料观察植物细胞的吸水与失水，理由是________。 (3)大多数植物很难在盐碱地（土壤含盐度高）上生长，山东某地培育出了可以在盐碱地上生长的火龙果新品种，请以清水、食盐、果皮为实验材料，设计实验探究新品种的最大耐盐浓度。写出你的实验思路：________。 【答案】(1) 不是 红心火龙果有甜菜红素会对实验结果造成干扰，无法分清是否产生砖红色沉淀 (2) 液泡 红心火龙果外表皮细胞内有红色大液泡 (3)利用食盐和清水配制一系列浓度梯度的盐溶液，将生理状况相同的外果皮细胞均分成多组，分别放入上述盐溶液中，在相同条件下静置一段时间，观察每一浓度下果皮细胞是否发生质壁分离，不发生质壁分离的最大盐浓度即为新品种的最大耐盐浓度 【分析】糖类中的还原糖，如葡萄糖，与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀，条件是水浴加热。 【详解】（1）红心火龙果虽然含有较多的葡萄糖和果糖，但是有甜菜红素，其本身是红色的，会对实验结果产生干扰，所以不能作为检测还原糖的材料。 （2）植物中色素存在于叶绿体和液泡中，叶绿体中的色素为叶绿素和类胡萝卜素，但叶绿体不是红色的，因此红心火龙果中含有的甜菜红素存在于植物细胞的液泡中。成熟红心火龙果的果皮外表皮是红色的，细胞大液泡内有甜菜红素，所以可以作为观察细胞吸水与失水的材料。 （3）耐盐碱火龙果细胞的细胞液浓度比一般火龙果品种的高。实验设计时应遵循对照原则和单一变量原则，利用质壁分离的特点设计实验进行验证，实验思路为：利用食盐和清水配制一系列浓度梯度的盐溶液，将生理状况相同的外果皮细胞均分成多组，分别放入上述盐溶液中，在相同条件下静置一段时间，观察每一浓度下果皮细胞是否发生质壁分离，不发生质壁分离的最大盐浓度即为新品种的最大耐盐浓度。 12．（24-25高一上·广东广州·期末）I.哺乳动物成熟红细胞不含细胞核和复杂的细胞器，常被用作科学研究的材料。实验人员测定任氏血中葡萄糖含量，通过其变化反映人成熟红细胞在保存过程中的代谢能力，实验步骤如下： 步骤一：从人的血液中分离得到成熟红细胞，加入含有葡萄糖的任氏液（成分与血浆相似），混合成为任氏血，测定任氏血中初始葡萄糖含量。 步骤二：将任氏血灌入血袋，在适宜条件下保存。 步骤三：5小时后，测定任氏血中葡萄糖的含量，分析数据。 请回答下列问题： (1)步骤一操作中属于设置对照的操作是__________。 (2)成熟红细胞通过__________方式吸收葡萄糖，人成熟红细胞中钾离子的浓度比任氏血中高将近30倍，推测红细胞吸收钾离子的运输方式是__________。 (3)实验数据表明红细胞在保存过程中代谢能力迅速下降，由上述资料推测可能的原因是__________。 II.1988年PetreAgre发现了存在于多种组织细胞膜表面的蛋白质——CHIP28蛋白，为验证CHIP28蛋白否为水通道蛋白，PetreAgre选用非洲爪蟾卵母细胞进行实验，处理及结果如下表： 实验组号 在等渗溶液中进行的处理 在低渗溶液中测定卵细胞的水通透速率 （cm/s·10-4） I 向卵母细胞注入微量水（对照） 27.9 II 向卵母细胞注入CHIP28蛋白的mRNA 210.0 III 将部分II组细胞放入含HgCl2的等渗溶液中 80.7 IV 将部分III组细胞放入含试剂M的等渗溶液中 188.0 注：卵母细胞接受CHIP28的mRNA后可以合成CHIP28蛋白，并将其整合到细胞膜上。 (4)应选用__________的非洲爪蟾卵母细胞进行实验。 (5)II和III组实验结果说明__________。 (6)III和IV组实验结果说明__________。 (7)综合上述结果，可以得出CHIP28蛋白__________（填“是”或“不是”）水通道蛋白。 【答案】(1)测定任氏血中初始葡萄糖含量 (2) 协助扩散 主动运输 (3)成熟红细胞无细胞核和复杂细胞器，代谢所需的酶等物质无法持续合成，导致代谢能力迅速下降 (4)生理状态相同 (5)CHIP28蛋白可以提高卵细胞的水通透速率，说明CHIP28蛋白可能是水通道蛋白 (6)HgCl2抑制了CHIP28蛋白的功能，试剂M可部分恢复CHIP28蛋白的功能 (7)是 【分析】实验设计的原则有：科学性原则、对照原则、单一变量原则和平行重复原则等。从做题的角度出发，在设计实验时，应着重注意单一变量原则和对照原则。单一变量原则即一个实验中只能有一个自变量，即实验过程中欲处理的实验因素，其他实验条件各组应当一致，以避免或减少无关变量和额外变量的干扰。对照原则是设计和实施实验的准则之一。通过设置实验对照对比，排除无关变量的影响，增加实验结果的可信度和说服力。 【详解】（1）上述实验步骤中起对照作用的操作是测定任氏液中初始葡萄糖含量，通过葡萄糖的变化情况来反映人成熟红细胞代谢能力。 （2）成熟红细胞吸收葡萄糖需要载体蛋白的协助，不消耗能量，属于协助扩散，人成熟红细胞中钾离子的浓度比任氏血中高将近30倍，可见钾离子是逆浓度梯度进入红细胞的，为主动运输，需要载体蛋白和能量。 （3）由于成熟红细胞无细胞核和复杂细胞器，代谢活动所需要的酶等物质无法持续合成，所以导致红细胞在保存过程中代谢能力迅速下降。 （4）实验目的是验证CHIP28蛋白否为水通道蛋白，此时非洲爪蟾的卵母细胞属于无关变量，所以应保持生理状态相同。 （5）将部分II细胞放入含HgCl2的等渗溶液中，在低渗溶液中测定卵细胞的水通透速率为80.7，远远低于实验Ⅱ组的210.0，说明HgCl2对CHIP28蛋白的功能有抑制作用，也说明了CHIP28蛋白可能是水通道蛋白。 （6）Ⅲ和Ⅳ组实验结果中，在低渗溶液中测定卵细胞的水通透速率Ⅳ＞Ⅲ，说明试剂M能够使蛋白A的功能部分恢复，故可推测HgCl2没有改变CHIP28蛋白的氨基酸序列，而是破坏了CHIP28蛋白的空间结构，进而抑制了CHIP28蛋白的功能。 （7）综合上述结果，可以得出CHIP28蛋白是水通道蛋白的结论。 13．（24-25高一上·广东深圳·期末）图1为小肠上皮细胞的细胞膜结构及物质跨膜运输方式示意图，图2为猪红细胞在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞体积和初始体积之比的变化曲线（0点对应的浓度为红细胞吸水涨破时的NaCl浓度），图3为人工膜构成的模拟细胞示意图。请回答下列问题。 (1)图1所示结构称为_____，其基本支架是_____，功能特性是_____。 (2)图1所示的物质转运方式中，可代表氧气转运方式的是_____。葡萄糖逆浓度梯度从肠腔进入细胞的方式是_____，与性激素的运输方式相比，此方式的最大特点是_____。 (3)据图2可知，猪的红细胞在浓度为_____mmol·L-1的NaCl溶液中能保持正常形态。将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的NaCl溶液中，一段时间后，吸水能力较大的细胞是_____，原因是_____。 (4)将猪的红细胞置于蒸馏水中，发现吸水涨破时间明显短于图3所示的模拟细胞，从细胞膜组成角度分析，原因可能是_____。 【答案】(1) 流动镶嵌模型 磷脂双分子层 选择透过性 (2) b a 既需要载体蛋白，又需要消耗能量 (3) 150 乙 红细胞乙失水量多，细胞质浓度升高，细胞吸水能力增强 (4)红细胞的细胞膜上存在水通道蛋白，可以通过自由扩散和协助扩散来吸水 【分析】图1分析，a为主动运输；b为自由扩散；c、d为协助扩散；e为主动运输。A为膜蛋白；B磷脂双分子层；D为糖蛋白。图2分析，随着外界NaCl溶液浓度的增大，细胞体积和初始体积之比逐渐减小。 【详解】（1）图1所示细胞膜结构模型为流动镶嵌模型。细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，功能特性是选择透过性。 （2）图1中b顺浓度运输，且不需要载体蛋白的参与，为自由扩散，氧气的转运方式为自由扩散，可以用b表示。葡萄糖逆浓度梯度从肠腔进入小肠上皮细胞的方式是主动运输，图1中D为糖蛋白，位于细胞膜外侧，a、e均逆浓度运输，都消耗能量，需要载体蛋白参与，为主动运输，a是主动运输进入细胞内，e是主动运输到细胞外，因此a可代表葡萄糖逆浓度梯度从肠腔进入小肠上皮细胞。性激素化学本质是脂质，运输方式是自由扩散，与自由扩散相比，主动运输的特点是既需要载体蛋白，又需要消耗能量。 （3）图2中随着外界NaCl溶液浓度的增大，细胞体积和初始体积之比逐渐减小。在低浓度溶液中，细胞渗透吸水，细胞体积变大，细胞体积和初始体积之比大于1；在等渗溶液中，细胞失水和吸水相互平衡，细胞体积基本不变，细胞体积和初始体积之比等于1；在高渗溶液中，细胞失水，细胞体积变小，细胞体积和初始体积之比小于1。结合图示可知，猪的红细胞在浓度为150mmol·L-1的NaCl溶液中能保持正常形态。将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的NaCl溶液中，A点对应的NaCl溶液浓度小于B点，乙细胞在B点溶液中失水量大，细胞内液的浓度高，细胞吸水能力强，即一段时间后，红细胞乙的吸水能力大于红细胞甲。 （4）细胞吸收水的方式有协助扩散和自由扩散，协助扩散的速度快，将猪的红细胞置于蒸馏水中，发现吸水涨破时间明显短于图3所示的模拟细胞，其原因可能是红细胞的细胞膜上存在水通道蛋白，可以通过自由扩散和协助扩散来吸水。 地 城 考点02 主动运输与胞吞胞吐 一、单选题 1．（24-25高一上·广东深圳·期末）下列关于细胞内物质运输的叙述，正确的是（　　） A．细胞骨架与细胞形态维持、细胞器锚定、细胞分裂和分化以及物质运输等有关 B．通道蛋白跨膜运输物质一定不消耗能量，载体蛋白跨膜运输物质一定消耗能量 C．动植物细胞吸收的水分都是通过细胞膜上的通道蛋白进入的 D．细胞内的囊泡运输离不开生物膜的流动性，故不消耗能量 【答案】A 【详解】A、细胞骨架由蛋白质纤维组成，参与维持细胞形态、固定细胞器位置、协助细胞分裂（如牵引染色体）、分化及物质运输（如囊泡运输），A正确； B、通道蛋白介导的协助扩散不消耗能量，但载体蛋白参与的运输方式包括主动运输（需能量）和协助扩散（不需能量），如葡萄糖进入红细胞为协助扩散，B错误； C、动物细胞吸收水可通过自由扩散或通道蛋白，而植物细胞吸水（如渗透吸水）主要依赖自由扩散，并非均需通道蛋白，C错误； D、囊泡运输依赖生物膜流动性，但胞吞/胞吐及囊泡运输需消耗能量（如ATP供能），D错误。 故选A。 2．（24-25高一上·广东梅州·期末）原尿中的葡萄糖浓度与血浆中的基本相等，原尿中的葡萄糖经肾小管的重吸收作用全部吸收。图表示肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的过程，下列叙述错误的是（　　） A．SGLT协助葡萄糖运输的动力来自膜内外Na+浓度差 B．Na+进出肾小管上皮细胞的运输方式是不同的 C．Na+-K+泵功能受损不会影响肾小管上皮细胞对葡萄糖重吸收 D．细胞呼吸强度会影响Na+-K+泵运输Na+和K+的速率 【答案】C 【详解】A、细胞载体蛋白SGLT同时与Na+和葡萄糖结合后，在膜两侧Na+浓度梯度驱动下吸收葡萄糖，A正确； B、据图可知，Na+进入肾小管上皮细胞所需的载体是SGLT，由高浓度向低浓度运输，属于协助扩散运出肾小管上皮细胞所需的载体蛋白是Na+-K+泵，属于主动运输，可见Na+进出肾小管上皮细胞的运输方式是不同的，B正确； C、肾小管上皮细胞吸收葡萄糖利用了Na+的势能，是主动运输（消耗能量，需要蛋白质的协助），而Na+的势能是由Na+-K+泵维持，因此Na+-K+泵功能受损会影响肾小管上皮细胞对葡萄糖重吸收，C错误； D、Na+运出细胞和K+运入细胞都通过Na+-K+泵都属于主动运输，都消耗能量，而能量主要由细胞呼吸提供，D正确。 故选C。 3．（24-25高一上·广东肇庆·期末）蔗糖能通过蔗糖 - H⁺共转运体直接被植物细胞所吸收，吸收过程是蔗糖 - H⁺共转运体将H⁺顺浓度梯度转运入细胞的同时，将蔗糖逆浓度梯度转运入细胞，吸收机理的模式图如下。下列叙述不正确的是（　　） A．H⁺ - ATP酶具有催化和运输的双重功能 B．蔗糖 - H⁺共转运体转运蔗糖时构型会改变 C．细胞外pH高于细胞内会促进蔗糖的吸收 D．使用ATP合成抑制剂会使蔗糖运输速率下降 【答案】C 【详解】A、从题图中可得知，H+-ATP酶与共转运体都是分布在细胞膜上转运相应物质的转运蛋白，在转运H+的同时催化ATP与ADP的转化反应，即H⁺ - ATP酶具有催化和运输的双重功能，A正确； B、蔗糖 - H⁺共转运体是载体蛋白，在转运物质时会发生自身构象的改变，B正确； CD、从题图可知，H+从细胞内运出时需要ATP提供能量，从而使细胞外H+浓度增大，H+顺浓度进入细胞时能逆浓度把蔗糖带进细胞内，因而外界pH低于细胞内时更有利于蔗糖的吸收，使用ATP合成抑制剂会使蔗糖运输速率下降，C错误，D正确。 故选C。 4．（24-25高一上·广东汕尾·期末）下面图甲为人小肠上皮细胞与肠腔、组织液之间部分物质交换的示意图，图乙表示物质跨膜运输时被转运分子的浓度和转运速率的关系。下列叙述正确的是（    ） A．一个细胞细胞膜上运输同一物质只能是一种运输方式 B．③运输葡萄糖和②运输K+涉及的跨膜运输方式可分别用图乙中的曲线a和曲线b表示 C．①运输葡萄糖和②运输K+的方式均属于主动运输，能逆浓度梯度转运物质且消耗能量 D．①运输物质的方式都属于主动运输，需要消耗ATP提供能量 【答案】C 【详解】A、①中葡萄糖的跨膜运输方式是主动运输，③中葡萄糖的跨膜运输方式是协助扩散，A错误； B、③运输葡萄糖和②运输K+涉及的跨膜运输方式分别是协助扩散和主动运输，图乙中的曲线a表示自由扩散，曲线b表示协助扩散，B错误； C、①运输葡萄糖和②运输K+的均需要载体蛋白的协助，能逆浓度梯度转运物质且消耗能量，均属于主动运输，C正确； D、①运输葡萄糖属于主动运输，需要消耗膜两侧Na+的势能而非ATP；①运输Na+属于协助扩散，D错误。 故选C。 5．（24-25高一上·广东汕尾·期末）细胞膜上的有机物具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是（    ） A．耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸 B．胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性 C．膜上蛋白质种类、数目影响膜的功能 D．膜上载体蛋白和通道蛋白质行使运输功能 【答案】A 【详解】A、饱和脂肪酸的熔点较高，容易凝固，耐极端低温细菌的膜脂富含不饱和脂肪酸，A错误； B、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，其对于调节膜的流动性具有重要作用，B正确； C、细胞膜功能的实现主要与蛋白质的种类和数量有关，故膜上蛋白质种类、数目影响膜的功能，C正确； D、细胞膜上载体蛋白和通道蛋白质行使运输功能，使细胞膜表现出具有一定选择性，D正确。 故选A。 6．（24-25高一上·广东广州·期末）龙胆花在处于低温（16℃）下30min内发生闭合，而在转移至正常生长温度（22℃）、光照条件下30min内重新开放，这与花冠近轴表皮细胞膨压（即原生质层对细胞壁的压力）变化有关，水通道蛋白在该过程中发挥了重要作用（水通道蛋白磷酸化后运输水的活性增强），其机理如图所示。下列叙述错误的是（　　）    A．推测在常温、黑暗条件下，龙胆花开放速度会变慢 B．囊泡上的水通道蛋白转移至细胞膜，细胞膨压增大 C．GsCPK16使水通道蛋白磷酸化会引起其构象的改变 D．水通道蛋白运输水分子的过程需要消耗一定的能量 【答案】D 【详解】A、图中显示，在常温条件下会促进水通道蛋白转移到细胞膜上，且光照刺激会促进钙离子进入到细胞内促进水通道蛋白磷酸化，进而促进水分子进入细胞中，促进花朵重新开放，据此可推测，常温、黑暗条件下，龙胆花开放速度会变慢，A正确； B、由图可知，由低温升高至正常温度的过程，会促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜，使水分进入细胞增多，进而导致花冠近轴表皮细胞膨压增大，B正确； C、图中显示，光照促进Ca2+运输至细胞内，激活GsCPK16，使水通道蛋白磷酸化引起水通道蛋白构象的改变，促进水通过扩散方式进入细胞，C正确； D、水通道蛋白运输水分子的过程为协助扩散，不消耗能量，D错误。 故选D。 7．（24-25高一上·广东揭阳·期末）下列有关物质跨膜运输的叙述，错误的是（   ） A．果脯在腌制过程中慢慢变甜，是细胞通过主动运输吸收糖分的结果 B．脂溶性物质较易通过自由扩散进出细胞 C．葡萄糖进入红细胞需要借助转运蛋白，但不消耗能量，属于协助扩散 D．大肠杆菌吸收钾离子属于主动运输 【答案】A 【详解】A、果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞膜失去选择透过性后（细胞已经死亡），溶液中的糖分扩散进入细胞所致，而非细胞主动吸收糖分的结果，A错误； B、细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，根据相似相溶原理，脂溶性物质较易通过自由扩散进出细胞，B正确； C、葡萄糖进入红细胞为顺浓度梯度运输，需借助转运蛋白，但不耗能量，属于协助扩散，C正确； D、一般情况下，细胞内的钾离子大于细胞外的钾离子，大肠杆菌吸收K+是逆浓度梯度进行，既消耗能量，又需要膜上的载体蛋白协助，属于主动运输，D正确。 故选A。 8．（24-25高一上·广东深圳·期末）转运蛋白可以分为通道蛋白和载体蛋白两种类型。下列关于物质跨膜运输叙述正确的是（    ） A．载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，均需要与被运输物质相结合 B．载体蛋白参与的都是主动运输，通道蛋白参与的是协助扩散 C．由载体蛋白和通道蛋白介导的都是物质顺浓度梯度的跨膜运输 D．水通道蛋白对水有专一性，比通道直径小的物质不一定能通过 【答案】D 【详解】A、通道蛋白在转运分子和离子时不需要与被运输的物质结合，A错误； B、载体蛋白可以参与主动运输和协助扩散，B错误； C、载体蛋白可以参与主动运输，所以能够逆浓度梯度运输物质，C错误； D、通道蛋白具有专一性，因此水通道蛋白对水有专一性，比通道直径小的物质不一定能通过，D正确。 故选D。 9．（24-25高一上·广东深圳·期末）科学家们探究葡萄糖运出和亮氨酸运入肾细胞的跨膜运输方式，结果如下，下列分析最合理的是（    ） 实验 物质 能量抑制剂影响 实验前后培养液的浓度变化情况 1 葡萄糖 运出速率不变 浓度适当增加 2 亮氨酸 摄取速率减慢 浓度变化不显著 A．葡萄糖运出肾细胞的方式最可能为主动运输 B．亮氨酸运入肾细胞不受氧气浓度影响 C．培养液浓度越高，葡萄糖运出肾细胞速率越快 D．肾细胞的细胞膜上有协助亮氨酸跨膜运输的载体蛋白 【答案】D 【详解】A、在能量抑制剂的影响下，葡萄糖的运出速率不变，说明葡萄糖的运出不需要能量，主动转运需要能量，因此说明葡萄糖的运出不是主动运输，A错误； B、亮氨酸的摄取速率受能量抑制剂的影响，说明运输方式是主动运输，氧气浓度影响细胞呼吸产生能量的速率，因此亮氨酸运入肾细胞受氧气浓度影响，B错误； C、葡萄糖的运出是被动运输，被动运输依靠浓度差，培养液浓度越高，葡萄糖运出肾细胞速率越慢，C错误； D、亮氨酸的运输方式是主动运输，主动运输需要细胞膜上协助亮氨酸跨膜运输的载体蛋白参与，D正确。 故选D。 10．（24-25高三上·广东肇庆·阶段练习）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+逆向转运蛋白的含量可能提高 【答案】C 【详解】A、细胞膜上的H+-ATP酶介导H+向细胞外转运时为主动运输，需要载体蛋白的协助。载体蛋白需与运输分子结合，引起载体蛋白空间结构改变，A正确； B、H+顺浓度梯度进入细胞所释放的势能是驱动Na+转运到细胞外的直接动力，B正确； C、H+-ATP酶抑制剂干扰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错误； D、盐胁迫下，会有更多的Na+进入细胞，为适应高盐环境，植物可能会通过增加Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平，以增加Na+-H+逆向转运蛋白的数量，将更多的Na+运出细胞，D正确。 故选C。 11．（24-25高一上·广东清远·期末）细胞膜受到物理或化学因素刺激后，胞吞形成多囊体。多囊体可与溶酶体融合使内容物被水解酶降解，也可与膜融合释放到胞外而形成外泌体（如图所示）。外泌体可通过其携带的蛋白质、核酸、脂类等来调节受体细胞的生物学活性。下列说法正确的是（    ）    A．外泌体是由内、外两层膜包被的特殊囊泡结构 B．来源于肿瘤细胞的外泌体可作为肿瘤诊断标志物 C．溶酶体能合成多种水解酶，分解衰老、损伤的细胞器 D．外泌体调节受体细胞活性，与细胞间的信息交流无关 【答案】B 【详解】A、外泌体是由单层膜包被的囊泡，A错误； B、外泌体可通过其携带的蛋白质、核酸、脂类等来调节受体细胞的生物学活性，来源于肿瘤细胞的外泌体可作为肿瘤诊断标志物，有利于免疫类细胞的识别，B正确； C、水解酶大部分属于蛋白质，由核糖体合成，C错误； D、外泌体调节受体细胞活性，与细胞间的信息交流有一定的关系，D错误。 故选B。 12．（24-25高一上·广东湛江·期末）湛江红树林有“海岸卫士”之称。木榄是组成红树林的优势树种之一，具有很强的耐盐能力，维持细胞的Na+平衡是植物的耐盐机制之一。图1是木榄叶肉细胞结构模式图，图2是木榄根细胞运输Na+的过程示意图，Na+能从细胞内向细胞外运输，原因是膜两侧有H+浓度差。下列叙述错误的是（    ）    A．图1细胞与动物细胞相比特有的结构有①②⑨ B．H+-ATP酶抑制剂会影响Na+从细胞内运输到细胞外 C．Na+-H+逆向转运蛋白可以借助H+的电化学梯度逆浓度运输Na+ D．Na+-H+逆向转运蛋白既可以转运H+，又可以转运Na+，说明它不具有特异性 【答案】D 【详解】A、图1细胞与动物细胞相比特有的结构有①细胞壁、②液泡、⑨叶绿体，A正确； B、H+-ATP酶抑制剂会干扰H+的转运，进而影响膜两侧H+浓度，由于H+顺浓度梯度进入细胞驱动着 Na+转运到细胞外，所以H+-ATP酶抑制剂会影响Na+从细胞内运输到细胞外，B正确； C、Na+-H+逆向转运蛋白可以借助H+的电化学梯度逆浓度运输Na+，C正确； D、Na+-H+逆向转运蛋白既可以运输Na+，又可以运输H+，但不能运输其他分子，所以具有特异性，D错误。 故选D。 二、解答题 13．（24-25高一上·广东梅州·期末）在许多植物中，花的开放对于成功授粉至关重要，部分植物的花能够反复开合，主要是相关细胞膨压，即原生质体对细胞壁的压力变化引起的。龙胆花在处于低温（16℃）下30min内发生闭合而在转移至正常生长温度（22℃）、光照条件下30min内重新开放，这与花冠近轴表皮细胞膨压变化有关，水通道蛋白在该过程中发挥了重要作用（水通道蛋白磷酸化后运输水的活性增强），其相关机理如图所示。    (1)水分子进出龙胆花花冠近轴表皮细胞的运输方式除图所示方式外还有_____。 (2)据图分析，囊泡通过膜融合将水通道蛋白转移到细胞膜，体现了细胞膜的_____特点。蛋白激酶GsCPK16使水通道蛋白磷酸化_____（填“会”或“不会”）引起水通道蛋白构象的改变。 (3)据图分析，龙胆花由低温转正常温度、光照条件下重新开放的机理是：一方面温度升高促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜，另一方面光照_____，进而激活蛋白激酶GsCPK16，使水通道蛋白磷酸化，运输水的活性增强，膨压_____，花朵重新开放。 (4)结合上述信息，对种植龙胆花的花农提出一条提高授粉成功率的建议：_____。 【答案】(1)自由扩散 (2) （具有一定的）流动性 会 (3) 促进Ca2+运输至细胞内 增大 (4)在龙胆花的授粉期要维持种植环境的正常温度和充足光照，确保花的开放 【分析】物质跨膜运输的方式： （1）自由扩散：物质从高浓度到低浓度，不需要载体，不耗能，例如气体、小分子脂质； （2）协助扩散：物质高浓度到低浓度，需要膜转运蛋白的协助，不耗能，如葡萄糖进入红细胞； （3）主动运输：物质从低浓度到高浓度，需要载体蛋白的协助，耗能，如离子、氨基酸、葡萄糖等。 【详解】（1）由图可知，水分子进出龙胆花花冠近轴表皮细胞需要水通道蛋白，这种运输方式为协助扩散，另一种不需要水通道蛋白，这种运输方式为自由扩散。 （2）据图分析，囊泡通过膜融合将水通道蛋白转移到细胞膜，体现了细胞膜的流动性特点。磷酸化会造成蛋白质空间构象发生改变，故蛋白激酶GsCPK16使水通道蛋白磷酸化会引起水通道蛋白构象的改变。 （3）龙胆花由低温转正常温度、光照条件下，一方面温度升高促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜，另一方面光照促进Ca2+运输至细胞内，激活蛋白激酶GsCPK16，使水通道蛋白磷酸化，运输水的活性增强，膨压增大，花朵重新开放。 （4）结合上述信息，对种植龙胆花的花农提出一条提高授粉成功率的建议：在龙胆花的授粉期要维持种植环境的正常温度和充足光照，确保花的开放。 14．（24-25高一上·广东深圳·期末）柽柳等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长，如图是其根细胞参与抵抗盐胁迫的部分结构示意图，其根细胞生物膜两侧H+的浓度差形成的电化学梯度，在物质转运过程中发挥了重要作用，为Na+的主动运输提供能量。 注：SOS1和NHX为膜上两种蛋白质。 (1)细胞膜和液泡膜的基本支架是_____，细胞内和液泡内有些特定物质可以维持较高的浓度，依赖于生物膜的_____功能特点，该特点依赖的结构基础是_____。 (2)在盐胁迫下，Na+通过SOS1蛋白排出细胞的方式是_____；盐胁迫下，柽柳的根细胞降低Na+“毒害”的策略是_____（答出2点）。 (3)若用ATP抑制剂处理根细胞，会导致细胞质基质的pH_____（填“升高”或“降低”），细胞膜内外的H+浓度差_____（填“增加”或“减少”），导致Na+的排出量明显减少。 (4)大量的Na+进入柽柳根细胞液泡，能提高柽柳根细胞的吸水能力的原因是_____。 【答案】(1) 磷脂双分子层 选择透过性 生物膜上转运蛋白的种类和数量不同 (2) 主动运输 Na+进入液泡或排出细胞外 (3) 降低 减少 (4)大量的Na＋进入根细胞液泡提高了细胞液浓度，有利于根细胞对水分的吸收 【分析】分析题图，SOS1将H+运进细胞质基质的同时，将Na+排出细胞。NHX将H+运入细胞质基质的同时，将Na+运输到液泡内。 【详解】（1）生物膜的基本支架是磷脂双分子层，细胞膜和液泡膜均属于生物膜，故细胞膜和液泡膜的基本支架是磷脂双分子层。液泡中能储存较高浓度的某些特定物质，这些特定物质（如钠离子）是通过主动运输方式进入液泡中的，这依赖于生物膜的选择透过性的功能特点，该特点的结构基础是生物膜上转运蛋白的种类和数量不同。 （2）分析题图，Na+通过转运蛋白SOS1排出细胞需要转运蛋白协助，需要H+的浓度差提供能量，属于主动运输。据图可知，柽柳的根细胞可将Na+运进液泡或排出细胞外，以降低细胞质基质中Na+的浓度，降低其对细胞的伤害，能够在盐胁迫逆境中正常生长。 （3）据图可知，Na+的排出依靠的是H+顺浓度梯度的势能，维持H+的浓度差异需要消耗ATP，故使用ATP抑制剂处理细胞，会导致细胞质基质的pH降低，细胞膜内外的H+浓度差减少，导致Na+的排出量明显减少。 （4）大量的Na+进入柽柳根细胞液泡，提高了细胞液浓度，使细胞液的渗透压升高，有利于根细胞对水分的吸收。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 细胞的物质输入与输出 4大高频考点概览 考点01 被动运输 考点02 主动运输与胞吞胞吐 地 城 考点01 被动运输 一、单选题 1．（24-25高一上·广东深圳·期末）某同学将紫色洋葱的鳞片叶外表皮细胞置于A～F六组不同浓度的蔗糖溶液中一段时间后，测得实验后与实验前原生质体平均长度的比值数据如图所示。下列叙述正确的是（　　）    A．这六组蔗糖溶液中，A组蔗糖溶液的浓度最低 B．实验后，A组细胞的吸水能力可能大于B组细胞 C．实验后，E、F组蔗糖溶液的浓度是相同的 D．六组洋葱细胞均通过自由扩散的方式吸水或失水 【答案】B 【详解】A、图中的纵轴为实验后长度/实验前长度，该比值小于1，说明细胞失水，且蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度，故A、B、C三组细胞失水；该比值大于1，说明细胞吸水，且蔗糖溶液浓度低于细胞液浓度，故D、E、F三组细胞吸水，因此这六组蔗糖溶液中，A组蔗糖溶液的浓度最高，A错误； B、实验后长度/实验前长度的比值越小，细胞失水越多，细胞吸水的能力越强，故吸水能力A组>B组，B正确； C、E、F两组的细胞都吸水，蔗糖溶液浓度均低于细胞液浓度，虽然实验后长度/实验前长度的比值相同，但是这两组细胞的细胞液浓度大小是无法确定的，故无法确定实验后E、F组蔗糖溶液的浓度是否相同，C错误； D、六组洋葱细胞通过自由扩散和协助扩散的方式吸水或失水，D错误。 故选B。 2．（24-25高一上·广东梅州·期末）用同一打孔器在一根白萝卜上打出若干萝卜条，切成相同长度，均分为三组，分别置于等体积的I、Ⅱ、Ⅲ三种溶液中一段时间，c点时将三组实验的萝卜条同时放回相应溶液的低浓度溶液中一段时间。实验结果如图所示，下列相关叙述正确的是（　　） A．I溶液和Ⅱ溶液中的溶质都能进入细胞，Ⅲ溶液中的溶质不能进入细胞 B．I溶液中萝卜条的吸水能力先下降后上升，然后稳定不变 C．bc段Ⅱ溶液的浓度等于该溶液中萝卜条细胞液的浓度 D．c点时I、Ⅲ溶液萝卜条的相对体积不变是因为没有水分子进出细胞 【答案】C 【详解】A、由于Ⅰ溶液中萝卜条能发生质壁分离后自动复原，说明Ⅰ溶液的溶质能进入萝卜条细胞，而Ⅱ溶液中萝卜条能发生质壁分离但没有发生自动复原，因此说明Ⅱ溶液中的溶质不能进入萝卜条细胞，Ⅲ溶液中的细胞只发生了质壁分离，置于低渗溶液中也没有发生复原，说明细胞过度失水而死亡了，无法判断溶质能不能进入细胞，A错误； B、Ⅰ溶液内的细胞先发生质壁分离，随后复原，发生质壁分离时细胞失水，吸水能力上升，质壁分离复原时，细胞吸水，吸水能力下降，B错误； C、bc段时Ⅱ溶液内的细胞处于平衡状态，且将细胞置于低渗溶液中能复原说明未死亡，故bc段Ⅱ溶液的浓度等于该溶液中萝卜条细胞液的浓度，C正确； D、c点时I溶液萝卜条体积不变是因为溶质进入细胞后，细胞液浓度与外界溶液浓度达到动态平衡，水分子进出速率相等（非“没有”水分子进出）。 Ⅲ溶液萝卜条体积不变是因为细胞已死亡（持续失水导致质壁分离过度），细胞膜失去选择透过性，水分子进出停止（但这是特殊情况，且题目未明确说明细胞死亡），D错误。 故选C。 3．（24-25高一上·广东广州·期末）以紫色洋葱鳞茎外表皮为材料探究植物细胞的吸水和失水，下列叙述错误的是（　　） A．滴加30%的蔗糖溶液比10%的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间较短 B．发生质壁分离复原的过程中能观察到紫色中央液泡逐渐变大，颜色加深 C．发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞膜仍具有选择透过性 D．用一定浓度的甘油溶液浸润洋葱表皮细胞会引起质壁分离，并自动复原 【答案】B 【详解】A、当外界溶液浓度高，细胞失水，成熟的植株细胞发生质壁分离，浓度差越大，质壁分离的时间越短，则滴加30%的蔗糖溶液比10%的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短，A正确； B、质壁分离的过程中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小，颜色加深，当细胞处于低浓度的溶液中，细胞吸水发生质壁分离复原的过程中，观察到紫色中央液泡逐渐变大，颜色变浅，B错误； C、发生质壁分离的细胞放入清水中，细胞吸水发生质壁分离的复原，说明该细胞仍保持活性，细胞膜仍具有选择透过性，C正确； D、如用一定浓度的甘油溶液浸润洋葱表皮细胞，细胞失水引起质壁分离，一段时间后甘油自由扩散的方式进入细胞，使得细胞液浓度上升，细胞吸水发生质壁分离后自动复原，D正确。 故选B。 4．（24-25高一上·广东深圳·期末）某活动组欲通过质壁分离实验推测植物耐寒的机理。材料和用具：质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，常温和4℃低温预处理24小时的紫色洋葱鳞片叶及葫芦藓叶片，吸水纸，显微镜等。实验数据如下表，下列说法错误的是（    ） 项目 洋葱鳞片叶外表皮 葫芦藓叶片 常温预处理 4℃预处理 常温预处理 4℃预处理 细胞最早出现质壁分离所需时间/秒 80 166 153 230 相同时间发生质壁分离的细胞所占比例/% 100 35 100 30 A．洋葱鳞片叶外表皮细胞和葫芦藓叶肉细胞中都有色素，便于观察实验现象 B．常温下洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度大于葫芦藓叶肉细胞的细胞液浓度 C．低温预处理后细胞液浓度会增大，与外界溶液浓度差变小使质壁分离时间延长 D．该实验表明植物细胞可通过增加细胞液的浓度来适应低温环境 【答案】B 【详解】A、洋葱鳞片叶外表皮细胞具有紫色大液泡，液泡中含有花青素等色素，使细胞呈现紫色，葫芦藓叶肉细胞含有叶绿体，叶绿体中含有叶绿素等光合色素，便于观察实验现象，A正确； B、常温下洋葱鳞片叶外表皮细胞最早出现质壁分离所需时间小于葫芦藓叶肉细胞，说明洋葱鳞片叶外表皮细胞液浓度与外界溶液浓度的浓度差比葫芦藓叶肉细胞液浓度与外界溶液浓度的浓度差大，外界溶液浓度相同，所以洋葱鳞片叶外表皮细胞液浓度小于芦藓叶肉细胞液浓度，B错误； C、低温预处理，细胞生物膜的选择透过性并未丧失，蔗糖分子不能通过原生质层进入细胞，低温处理后，细胞液浓度会增大，与外界溶液浓度差变小，使质壁分离时间延长，C正确； D、根据题意，低温处理，细胞最早出现质壁分离所需时间延长，相同时间发生质壁分离的细胞所占比例减小，质壁分离程度减小，说明低温会导致细胞液浓度增大（比如低温下淀粉分解成可溶性糖增多），使细胞失水减少，以适应低温环境，D正确。 故选B。 5．（24-25高一上·广东清远·期末）实验材料的选取对实验成功非常关键。研究人员用30％蔗糖溶液对洋葱鳞叶、紫鸭跖草叶片和紫色大蒜鳞叶等进行质壁分离实验，结果如表。下列分析正确的是（    ） 比较项目 洋葱 紫鸭跖草 大蒜 观察部位 鳞叶外表皮 叶片外表皮 鳞叶 细胞颜色 紫色 紫色＋绿色（有保卫细胞） 紫色 细胞大小 大 适中 适中 质壁分离程度 0．29 0．22 0．71 分离后原生质层形状 不规则 不规则 近圆形或椭圆形 A．绿色细胞含叶绿体，叶绿体会干扰观察原生质层变化 B．结果表明，紫色大蒜鳞叶是观察质壁分离的理想材料 C．为了缩短实验时间，可以在实验前分别用纤维素酶处理各组材料 D．用硝酸钾溶液处理洋葱根尖细胞，均能看到质壁分离及自动复原 【答案】B 【详解】A、绿色细胞含叶绿体，叶绿体的存在使得原生质层呈现绿色，不会干扰原生质层变化，且有利于实验现象的观察，A错误； B、结合表格分析，在相同浓度的蔗糖溶液中，紫色大蒜鳞叶质壁分离最明显，是观察质壁分离的理想材料，B正确； C、实验前分别用纤维素酶处理各组材料，细胞壁会被水解，则无法观察到质壁分离现象，C错误； D、根尖（分生区）细胞所含液泡小，一般不能发生质壁分离，且硝酸钾溶液浓度会影响质壁分离及自动复原，若硝酸钾溶液浓度过高，可能无法发生自动复原过程，D错误。 故选B。 6．（24-25高一上·广东东莞·期末）将紫色洋葱鳞片叶外表皮浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中，在显微镜下可观察到图示细胞。相关叙述正确的是（    ） A．原生质层是由图中的结构①②③构成 B．质壁分离过程中，细胞吸水能力增强 C．实验说明细胞壁的伸缩性大于原生质层 D．换用根尖分生区细胞，图示现象更明显 【答案】B 【详解】A、①是细胞壁，②是蔗糖溶液，③是细胞液，原生质层是由细胞膜、液泡膜以及两层之间的细胞质构成，A错误； B、质壁分离过程中，细胞失水，细胞液浓度升高，细胞吸水能力增强，B正确； C、只有原生质层比细胞壁的收缩性更大，当细胞不断失水时，原生质层才会与细胞壁分离，C错误； D、由于洋葱根尖分生区细胞不含大液泡，不宜作为该实验的实验材料，D错误。 故选B。 7．（24-25高一上·广东佛山·期末）某同学在探究植物细胞的吸水和失水实验中，观察到的现象如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．该图说明细胞壁比原生质层的伸缩性小 B．视野中的细胞处于质壁分离过程中 C．水分子可从①流向②，也可从②流向① D．无法判断细胞内外溶液浓度的大小 【答案】B 【详解】A、此时原生质层与细胞壁分离，说明原生质层的伸缩性比细胞壁的大，A正确； B、图中细胞处于质壁分离状态，可能处于质壁分离过程、质壁分离平衡状态或质壁分离复原过程，B错误； C、若②细胞液＞①细胞外液，水分子从①流向②，若此时②细胞液＜①细胞外液，水分子从②流向①，C正确； D、细胞处于质壁分离状态，可能处于质壁分离过程、质壁分离平衡状态或质壁分离复原过程，无法判断细胞内外溶液浓度的大小，D正确。 故选B。 8．（24-25高一上·广东汕头·期末）在探究紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吸水和失水实验中，显微镜下可依次观察到下图所示甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述正确的是（　　） A．甲、乙、丙可能在同一个细胞内依次发生 B．与甲相比，乙液泡内溶液浓度较低 C．与乙相比，丙细胞的吸水能力更大 D．三种状态下，细胞壁均不会存在伸缩情况 【答案】A 【详解】A、在细胞的失水和吸水实验中，由甲到乙逐渐发生质壁分离，由乙到丙逐渐发生质壁分离复原，可在同一个细胞内依次发生，A正确； B、与甲细胞相比，乙细胞失水较多，细胞液浓度较高，B错误； C、乙发生质壁分离的程度比甲更大，乙细胞液浓度较高，所以乙细胞的吸水能力更大，C错误； D、细胞壁伸缩性比原生质层小，但不是没有伸缩性，而是伸缩性较小的现象，D错误。 故选A。 9．（24-25高一上·广东惠州·期末）甲、乙、丙分别是三种哺乳动物的红细胞，将它们分别置于同一浓度的某水溶液中，水分子的跨膜运输示意图如图（箭头方向表示水分子的进出，箭头粗细表示单位时间内水分子出入的多少）。下列叙述正确的是（　　） A．甲、乙、丙三种红细胞在该溶液中都能发生渗透作用，且速率相等 B．若将甲、乙、丙细胞同时分别置于蒸馏水中，丙可能会最先涨破 C．在高倍显微镜下可观察到进出乙细胞的水分子数相等 D．在该溶液中能够发生质壁分离现象的是细胞甲 【答案】B 【详解】A、图中甲、乙、丙三种红细胞在该溶液中都能发生渗透作用，由于箭头的粗细不同，速度不相同，A错误； B、若将甲、乙、丙细胞分别置于蒸馏水中，红细胞会过度吸水而涨破，其中丙细胞内浓度最高，可能会最先涨破，B正确； C、进出乙细胞的水分子数相等，但光学显微镜观察不到水分子的扩散，C错误； D、只有成熟植物的细胞才会发生质壁分离现象，红细胞没有细胞壁，甲、乙、丙都不能发生质壁分离现象，D错误。 故选B。 10．（24-25高一上·广东江门·期末）图所示为H2O通过细胞膜的两种方式。下列有关叙述正确的是（　　） A．结构a是生物膜的基本支架，其内部具有亲水性 B．水分子通过水通道蛋白时需与通道蛋白发生结合 C．水通道蛋白能运输溶于水中的Na+、Cl-等物质 D．方式1、2的运输方向相同而运输速率不同 【答案】D 【详解】A、磷脂由亲水性头部和疏水性尾部构成，图中结构a为磷脂双分子层，是细胞中生物膜的基本支架，内部是疏水的尾部，A错误； B、通道蛋白只容许与自身通道的直径和性状相适配、大小和电荷相适宜的分子和离子通过，分子和离子通过通道蛋白时，不需要和通道蛋白结合，自身构象不变，因此水分子借助水通道蛋白转运时不需要与通道蛋白结合，B错误； C、水通道蛋白有特异性，能运输水分子，但不能运输钾离子、氨基酸等物质，C错误； D、方式2协助扩散，方式1为自由扩散，自由扩散和协助扩散都不消耗能量，都是顺浓度梯度运输，但方式2协助扩散速率大于方式1自由扩散速率，D正确。 故选D。 二、实验题 11．（24-25高一上·广东肇庆·期末）火龙果的果皮通常呈鲜艳的红色或粉红色，上面布满了许多小而尖锐的“鳞片”，因看起来像龙的鳞片而得名。广东是火龙果的重要产地，其中红心火龙果的果皮和果肉不仅是红色的，而且甜度高，特有的甜菜红素具有较强的抗衰老能力，深受人们的喜爱。回答下列问题： (1)红心火龙果甜度高是因为它含有较多的葡萄糖和果糖，________ (填“是”或“不是”)适合作为检测还原糖的实验材料，理由是________。 (2)甜菜红素是一种水溶性色素，主要储存在果肉细胞的________中。某探究小组认为可以利用外果皮细胞为材料观察植物细胞的吸水与失水，理由是________。 (3)大多数植物很难在盐碱地（土壤含盐度高）上生长，山东某地培育出了可以在盐碱地上生长的火龙果新品种，请以清水、食盐、果皮为实验材料，设计实验探究新品种的最大耐盐浓度。写出你的实验思路：________。 【答案】(1) 不是 红心火龙果有甜菜红素会对实验结果造成干扰，无法分清是否产生砖红色沉淀 (2) 液泡 红心火龙果外表皮细胞内有红色大液泡 (3)利用食盐和清水配制一系列浓度梯度的盐溶液，将生理状况相同的外果皮细胞均分成多组，分别放入上述盐溶液中，在相同条件下静置一段时间，观察每一浓度下果皮细胞是否发生质壁分离，不发生质壁分离的最大盐浓度即为新品种的最大耐盐浓度 【分析】糖类中的还原糖，如葡萄糖，与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀，条件是水浴加热。 【详解】（1）红心火龙果虽然含有较多的葡萄糖和果糖，但是有甜菜红素，其本身是红色的，会对实验结果产生干扰，所以不能作为检测还原糖的材料。 （2）植物中色素存在于叶绿体和液泡中，叶绿体中的色素为叶绿素和类胡萝卜素，但叶绿体不是红色的，因此红心火龙果中含有的甜菜红素存在于植物细胞的液泡中。成熟红心火龙果的果皮外表皮是红色的，细胞大液泡内有甜菜红素，所以可以作为观察细胞吸水与失水的材料。 （3）耐盐碱火龙果细胞的细胞液浓度比一般火龙果品种的高。实验设计时应遵循对照原则和单一变量原则，利用质壁分离的特点设计实验进行验证，实验思路为：利用食盐和清水配制一系列浓度梯度的盐溶液，将生理状况相同的外果皮细胞均分成多组，分别放入上述盐溶液中，在相同条件下静置一段时间，观察每一浓度下果皮细胞是否发生质壁分离，不发生质壁分离的最大盐浓度即为新品种的最大耐盐浓度。 12．（24-25高一上·广东广州·期末）I.哺乳动物成熟红细胞不含细胞核和复杂的细胞器，常被用作科学研究的材料。实验人员测定任氏血中葡萄糖含量，通过其变化反映人成熟红细胞在保存过程中的代谢能力，实验步骤如下： 步骤一：从人的血液中分离得到成熟红细胞，加入含有葡萄糖的任氏液（成分与血浆相似），混合成为任氏血，测定任氏血中初始葡萄糖含量。 步骤二：将任氏血灌入血袋，在适宜条件下保存。 步骤三：5小时后，测定任氏血中葡萄糖的含量，分析数据。 请回答下列问题： (1)步骤一操作中属于设置对照的操作是__________。 (2)成熟红细胞通过__________方式吸收葡萄糖，人成熟红细胞中钾离子的浓度比任氏血中高将近30倍，推测红细胞吸收钾离子的运输方式是__________。 (3)实验数据表明红细胞在保存过程中代谢能力迅速下降，由上述资料推测可能的原因是__________。 II.1988年PetreAgre发现了存在于多种组织细胞膜表面的蛋白质——CHIP28蛋白，为验证CHIP28蛋白否为水通道蛋白，PetreAgre选用非洲爪蟾卵母细胞进行实验，处理及结果如下表： 实验组号 在等渗溶液中进行的处理 在低渗溶液中测定卵细胞的水通透速率 （cm/s·10-4） I 向卵母细胞注入微量水（对照） 27.9 II 向卵母细胞注入CHIP28蛋白的mRNA 210.0 III 将部分II组细胞放入含HgCl2的等渗溶液中 80.7 IV 将部分III组细胞放入含试剂M的等渗溶液中 188.0 注：卵母细胞接受CHIP28的mRNA后可以合成CHIP28蛋白，并将其整合到细胞膜上。 (4)应选用__________的非洲爪蟾卵母细胞进行实验。 (5)II和III组实验结果说明__________。 (6)III和IV组实验结果说明__________。 (7)综合上述结果，可以得出CHIP28蛋白__________（填“是”或“不是”）水通道蛋白。 【答案】(1)测定任氏血中初始葡萄糖含量 (2) 协助扩散 主动运输 (3)成熟红细胞无细胞核和复杂细胞器，代谢所需的酶等物质无法持续合成，导致代谢能力迅速下降 (4)生理状态相同 (5)CHIP28蛋白可以提高卵细胞的水通透速率，说明CHIP28蛋白可能是水通道蛋白 (6)HgCl2抑制了CHIP28蛋白的功能，试剂M可部分恢复CHIP28蛋白的功能 (7)是 【分析】实验设计的原则有：科学性原则、对照原则、单一变量原则和平行重复原则等。从做题的角度出发，在设计实验时，应着重注意单一变量原则和对照原则。单一变量原则即一个实验中只能有一个自变量，即实验过程中欲处理的实验因素，其他实验条件各组应当一致，以避免或减少无关变量和额外变量的干扰。对照原则是设计和实施实验的准则之一。通过设置实验对照对比，排除无关变量的影响，增加实验结果的可信度和说服力。 【详解】（1）上述实验步骤中起对照作用的操作是测定任氏液中初始葡萄糖含量，通过葡萄糖的变化情况来反映人成熟红细胞代谢能力。 （2）成熟红细胞吸收葡萄糖需要载体蛋白的协助，不消耗能量，属于协助扩散，人成熟红细胞中钾离子的浓度比任氏血中高将近30倍，可见钾离子是逆浓度梯度进入红细胞的，为主动运输，需要载体蛋白和能量。 （3）由于成熟红细胞无细胞核和复杂细胞器，代谢活动所需要的酶等物质无法持续合成，所以导致红细胞在保存过程中代谢能力迅速下降。 （4）实验目的是验证CHIP28蛋白否为水通道蛋白，此时非洲爪蟾的卵母细胞属于无关变量，所以应保持生理状态相同。 （5）将部分II细胞放入含HgCl2的等渗溶液中，在低渗溶液中测定卵细胞的水通透速率为80.7，远远低于实验Ⅱ组的210.0，说明HgCl2对CHIP28蛋白的功能有抑制作用，也说明了CHIP28蛋白可能是水通道蛋白。 （6）Ⅲ和Ⅳ组实验结果中，在低渗溶液中测定卵细胞的水通透速率Ⅳ＞Ⅲ，说明试剂M能够使蛋白A的功能部分恢复，故可推测HgCl2没有改变CHIP28蛋白的氨基酸序列，而是破坏了CHIP28蛋白的空间结构，进而抑制了CHIP28蛋白的功能。 （7）综合上述结果，可以得出CHIP28蛋白是水通道蛋白的结论。 13．（24-25高一上·广东深圳·期末）图1为小肠上皮细胞的细胞膜结构及物质跨膜运输方式示意图，图2为猪红细胞在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞体积和初始体积之比的变化曲线（0点对应的浓度为红细胞吸水涨破时的NaCl浓度），图3为人工膜构成的模拟细胞示意图。请回答下列问题。 (1)图1所示结构称为_____，其基本支架是_____，功能特性是_____。 (2)图1所示的物质转运方式中，可代表氧气转运方式的是_____。葡萄糖逆浓度梯度从肠腔进入细胞的方式是_____，与性激素的运输方式相比，此方式的最大特点是_____。 (3)据图2可知，猪的红细胞在浓度为_____mmol·L-1的NaCl溶液中能保持正常形态。将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的NaCl溶液中，一段时间后，吸水能力较大的细胞是_____，原因是_____。 (4)将猪的红细胞置于蒸馏水中，发现吸水涨破时间明显短于图3所示的模拟细胞，从细胞膜组成角度分析，原因可能是_____。 【答案】(1) 流动镶嵌模型 磷脂双分子层 选择透过性 (2) b a 既需要载体蛋白，又需要消耗能量 (3) 150 乙 红细胞乙失水量多，细胞质浓度升高，细胞吸水能力增强 (4)红细胞的细胞膜上存在水通道蛋白，可以通过自由扩散和协助扩散来吸水 【分析】图1分析，a为主动运输；b为自由扩散；c、d为协助扩散；e为主动运输。A为膜蛋白；B磷脂双分子层；D为糖蛋白。图2分析，随着外界NaCl溶液浓度的增大，细胞体积和初始体积之比逐渐减小。 【详解】（1）图1所示细胞膜结构模型为流动镶嵌模型。细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，功能特性是选择透过性。 （2）图1中b顺浓度运输，且不需要载体蛋白的参与，为自由扩散，氧气的转运方式为自由扩散，可以用b表示。葡萄糖逆浓度梯度从肠腔进入小肠上皮细胞的方式是主动运输，图1中D为糖蛋白，位于细胞膜外侧，a、e均逆浓度运输，都消耗能量，需要载体蛋白参与，为主动运输，a是主动运输进入细胞内，e是主动运输到细胞外，因此a可代表葡萄糖逆浓度梯度从肠腔进入小肠上皮细胞。性激素化学本质是脂质，运输方式是自由扩散，与自由扩散相比，主动运输的特点是既需要载体蛋白，又需要消耗能量。 （3）图2中随着外界NaCl溶液浓度的增大，细胞体积和初始体积之比逐渐减小。在低浓度溶液中，细胞渗透吸水，细胞体积变大，细胞体积和初始体积之比大于1；在等渗溶液中，细胞失水和吸水相互平衡，细胞体积基本不变，细胞体积和初始体积之比等于1；在高渗溶液中，细胞失水，细胞体积变小，细胞体积和初始体积之比小于1。结合图示可知，猪的红细胞在浓度为150mmol·L-1的NaCl溶液中能保持正常形态。将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的NaCl溶液中，A点对应的NaCl溶液浓度小于B点，乙细胞在B点溶液中失水量大，细胞内液的浓度高，细胞吸水能力强，即一段时间后，红细胞乙的吸水能力大于红细胞甲。 （4）细胞吸收水的方式有协助扩散和自由扩散，协助扩散的速度快，将猪的红细胞置于蒸馏水中，发现吸水涨破时间明显短于图3所示的模拟细胞，其原因可能是红细胞的细胞膜上存在水通道蛋白，可以通过自由扩散和协助扩散来吸水。 地 城 考点02 主动运输与胞吞胞吐 一、单选题 1．（24-25高一上·广东深圳·期末）下列关于细胞内物质运输的叙述，正确的是（　　） A．细胞骨架与细胞形态维持、细胞器锚定、细胞分裂和分化以及物质运输等有关 B．通道蛋白跨膜运输物质一定不消耗能量，载体蛋白跨膜运输物质一定消耗能量 C．动植物细胞吸收的水分都是通过细胞膜上的通道蛋白进入的 D．细胞内的囊泡运输离不开生物膜的流动性，故不消耗能量 【答案】A 【详解】A、细胞骨架由蛋白质纤维组成，参与维持细胞形态、固定细胞器位置、协助细胞分裂（如牵引染色体）、分化及物质运输（如囊泡运输），A正确； B、通道蛋白介导的协助扩散不消耗能量，但载体蛋白参与的运输方式包括主动运输（需能量）和协助扩散（不需能量），如葡萄糖进入红细胞为协助扩散，B错误； C、动物细胞吸收水可通过自由扩散或通道蛋白，而植物细胞吸水（如渗透吸水）主要依赖自由扩散，并非均需通道蛋白，C错误； D、囊泡运输依赖生物膜流动性，但胞吞/胞吐及囊泡运输需消耗能量（如ATP供能），D错误。 故选A。 2．（24-25高一上·广东梅州·期末）原尿中的葡萄糖浓度与血浆中的基本相等，原尿中的葡萄糖经肾小管的重吸收作用全部吸收。图表示肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的过程，下列叙述错误的是（　　） A．SGLT协助葡萄糖运输的动力来自膜内外Na+浓度差 B．Na+进出肾小管上皮细胞的运输方式是不同的 C．Na+-K+泵功能受损不会影响肾小管上皮细胞对葡萄糖重吸收 D．细胞呼吸强度会影响Na+-K+泵运输Na+和K+的速率 【答案】C 【详解】A、细胞载体蛋白SGLT同时与Na+和葡萄糖结合后，在膜两侧Na+浓度梯度驱动下吸收葡萄糖，A正确； B、据图可知，Na+进入肾小管上皮细胞所需的载体是SGLT，由高浓度向低浓度运输，属于协助扩散运出肾小管上皮细胞所需的载体蛋白是Na+-K+泵，属于主动运输，可见Na+进出肾小管上皮细胞的运输方式是不同的，B正确； C、肾小管上皮细胞吸收葡萄糖利用了Na+的势能，是主动运输（消耗能量，需要蛋白质的协助），而Na+的势能是由Na+-K+泵维持，因此Na+-K+泵功能受损会影响肾小管上皮细胞对葡萄糖重吸收，C错误； D、Na+运出细胞和K+运入细胞都通过Na+-K+泵都属于主动运输，都消耗能量，而能量主要由细胞呼吸提供，D正确。 故选C。 3．（24-25高一上·广东肇庆·期末）蔗糖能通过蔗糖 - H⁺共转运体直接被植物细胞所吸收，吸收过程是蔗糖 - H⁺共转运体将H⁺顺浓度梯度转运入细胞的同时，将蔗糖逆浓度梯度转运入细胞，吸收机理的模式图如下。下列叙述不正确的是（　　） A．H⁺ - ATP酶具有催化和运输的双重功能 B．蔗糖 - H⁺共转运体转运蔗糖时构型会改变 C．细胞外pH高于细胞内会促进蔗糖的吸收 D．使用ATP合成抑制剂会使蔗糖运输速率下降 【答案】C 【详解】A、从题图中可得知，H+-ATP酶与共转运体都是分布在细胞膜上转运相应物质的转运蛋白，在转运H+的同时催化ATP与ADP的转化反应，即H⁺ - ATP酶具有催化和运输的双重功能，A正确； B、蔗糖 - H⁺共转运体是载体蛋白，在转运物质时会发生自身构象的改变，B正确； CD、从题图可知，H+从细胞内运出时需要ATP提供能量，从而使细胞外H+浓度增大，H+顺浓度进入细胞时能逆浓度把蔗糖带进细胞内，因而外界pH低于细胞内时更有利于蔗糖的吸收，使用ATP合成抑制剂会使蔗糖运输速率下降，C错误，D正确。 故选C。 4．（24-25高一上·广东汕尾·期末）下面图甲为人小肠上皮细胞与肠腔、组织液之间部分物质交换的示意图，图乙表示物质跨膜运输时被转运分子的浓度和转运速率的关系。下列叙述正确的是（    ） A．一个细胞细胞膜上运输同一物质只能是一种运输方式 B．③运输葡萄糖和②运输K+涉及的跨膜运输方式可分别用图乙中的曲线a和曲线b表示 C．①运输葡萄糖和②运输K+的方式均属于主动运输，能逆浓度梯度转运物质且消耗能量 D．①运输物质的方式都属于主动运输，需要消耗ATP提供能量 【答案】C 【详解】A、①中葡萄糖的跨膜运输方式是主动运输，③中葡萄糖的跨膜运输方式是协助扩散，A错误； B、③运输葡萄糖和②运输K+涉及的跨膜运输方式分别是协助扩散和主动运输，图乙中的曲线a表示自由扩散，曲线b表示协助扩散，B错误； C、①运输葡萄糖和②运输K+的均需要载体蛋白的协助，能逆浓度梯度转运物质且消耗能量，均属于主动运输，C正确； D、①运输葡萄糖属于主动运输，需要消耗膜两侧Na+的势能而非ATP；①运输Na+属于协助扩散，D错误。 故选C。 5．（24-25高一上·广东汕尾·期末）细胞膜上的有机物具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是（    ） A．耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸 B．胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性 C．膜上蛋白质种类、数目影响膜的功能 D．膜上载体蛋白和通道蛋白质行使运输功能 【答案】A 【详解】A、饱和脂肪酸的熔点较高，容易凝固，耐极端低温细菌的膜脂富含不饱和脂肪酸，A错误； B、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，其对于调节膜的流动性具有重要作用，B正确； C、细胞膜功能的实现主要与蛋白质的种类和数量有关，故膜上蛋白质种类、数目影响膜的功能，C正确； D、细胞膜上载体蛋白和通道蛋白质行使运输功能，使细胞膜表现出具有一定选择性，D正确。 故选A。 6．（24-25高一上·广东广州·期末）龙胆花在处于低温（16℃）下30min内发生闭合，而在转移至正常生长温度（22℃）、光照条件下30min内重新开放，这与花冠近轴表皮细胞膨压（即原生质层对细胞壁的压力）变化有关，水通道蛋白在该过程中发挥了重要作用（水通道蛋白磷酸化后运输水的活性增强），其机理如图所示。下列叙述错误的是（　　）    A．推测在常温、黑暗条件下，龙胆花开放速度会变慢 B．囊泡上的水通道蛋白转移至细胞膜，细胞膨压增大 C．GsCPK16使水通道蛋白磷酸化会引起其构象的改变 D．水通道蛋白运输水分子的过程需要消耗一定的能量 【答案】D 【详解】A、图中显示，在常温条件下会促进水通道蛋白转移到细胞膜上，且光照刺激会促进钙离子进入到细胞内促进水通道蛋白磷酸化，进而促进水分子进入细胞中，促进花朵重新开放，据此可推测，常温、黑暗条件下，龙胆花开放速度会变慢，A正确； B、由图可知，由低温升高至正常温度的过程，会促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜，使水分进入细胞增多，进而导致花冠近轴表皮细胞膨压增大，B正确； C、图中显示，光照促进Ca2+运输至细胞内，激活GsCPK16，使水通道蛋白磷酸化引起水通道蛋白构象的改变，促进水通过扩散方式进入细胞，C正确； D、水通道蛋白运输水分子的过程为协助扩散，不消耗能量，D错误。 故选D。 7．（24-25高一上·广东揭阳·期末）下列有关物质跨膜运输的叙述，错误的是（   ） A．果脯在腌制过程中慢慢变甜，是细胞通过主动运输吸收糖分的结果 B．脂溶性物质较易通过自由扩散进出细胞 C．葡萄糖进入红细胞需要借助转运蛋白，但不消耗能量，属于协助扩散 D．大肠杆菌吸收钾离子属于主动运输 【答案】A 【详解】A、果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞膜失去选择透过性后（细胞已经死亡），溶液中的糖分扩散进入细胞所致，而非细胞主动吸收糖分的结果，A错误； B、细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，根据相似相溶原理，脂溶性物质较易通过自由扩散进出细胞，B正确； C、葡萄糖进入红细胞为顺浓度梯度运输，需借助转运蛋白，但不耗能量，属于协助扩散，C正确； D、一般情况下，细胞内的钾离子大于细胞外的钾离子，大肠杆菌吸收K+是逆浓度梯度进行，既消耗能量，又需要膜上的载体蛋白协助，属于主动运输，D正确。 故选A。 8．（24-25高一上·广东深圳·期末）转运蛋白可以分为通道蛋白和载体蛋白两种类型。下列关于物质跨膜运输叙述正确的是（    ） A．载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，均需要与被运输物质相结合 B．载体蛋白参与的都是主动运输，通道蛋白参与的是协助扩散 C．由载体蛋白和通道蛋白介导的都是物质顺浓度梯度的跨膜运输 D．水通道蛋白对水有专一性，比通道直径小的物质不一定能通过 【答案】D 【详解】A、通道蛋白在转运分子和离子时不需要与被运输的物质结合，A错误； B、载体蛋白可以参与主动运输和协助扩散，B错误； C、载体蛋白可以参与主动运输，所以能够逆浓度梯度运输物质，C错误； D、通道蛋白具有专一性，因此水通道蛋白对水有专一性，比通道直径小的物质不一定能通过，D正确。 故选D。 9．（24-25高一上·广东深圳·期末）科学家们探究葡萄糖运出和亮氨酸运入肾细胞的跨膜运输方式，结果如下，下列分析最合理的是（    ） 实验 物质 能量抑制剂影响 实验前后培养液的浓度变化情况 1 葡萄糖 运出速率不变 浓度适当增加 2 亮氨酸 摄取速率减慢 浓度变化不显著 A．葡萄糖运出肾细胞的方式最可能为主动运输 B．亮氨酸运入肾细胞不受氧气浓度影响 C．培养液浓度越高，葡萄糖运出肾细胞速率越快 D．肾细胞的细胞膜上有协助亮氨酸跨膜运输的载体蛋白 【答案】D 【详解】A、在能量抑制剂的影响下，葡萄糖的运出速率不变，说明葡萄糖的运出不需要能量，主动转运需要能量，因此说明葡萄糖的运出不是主动运输，A错误； B、亮氨酸的摄取速率受能量抑制剂的影响，说明运输方式是主动运输，氧气浓度影响细胞呼吸产生能量的速率，因此亮氨酸运入肾细胞受氧气浓度影响，B错误； C、葡萄糖的运出是被动运输，被动运输依靠浓度差，培养液浓度越高，葡萄糖运出肾细胞速率越慢，C错误； D、亮氨酸的运输方式是主动运输，主动运输需要细胞膜上协助亮氨酸跨膜运输的载体蛋白参与，D正确。 故选D。 10．（24-25高三上·广东肇庆·阶段练习）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+逆向转运蛋白的含量可能提高 【答案】C 【详解】A、细胞膜上的H+-ATP酶介导H+向细胞外转运时为主动运输，需要载体蛋白的协助。载体蛋白需与运输分子结合，引起载体蛋白空间结构改变，A正确； B、H+顺浓度梯度进入细胞所释放的势能是驱动Na+转运到细胞外的直接动力，B正确； C、H+-ATP酶抑制剂干扰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错误； D、盐胁迫下，会有更多的Na+进入细胞，为适应高盐环境，植物可能会通过增加Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平，以增加Na+-H+逆向转运蛋白的数量，将更多的Na+运出细胞，D正确。 故选C。 11．（24-25高一上·广东清远·期末）细胞膜受到物理或化学因素刺激后，胞吞形成多囊体。多囊体可与溶酶体融合使内容物被水解酶降解，也可与膜融合释放到胞外而形成外泌体（如图所示）。外泌体可通过其携带的蛋白质、核酸、脂类等来调节受体细胞的生物学活性。下列说法正确的是（    ）    A．外泌体是由内、外两层膜包被的特殊囊泡结构 B．来源于肿瘤细胞的外泌体可作为肿瘤诊断标志物 C．溶酶体能合成多种水解酶，分解衰老、损伤的细胞器 D．外泌体调节受体细胞活性，与细胞间的信息交流无关 【答案】B 【详解】A、外泌体是由单层膜包被的囊泡，A错误； B、外泌体可通过其携带的蛋白质、核酸、脂类等来调节受体细胞的生物学活性，来源于肿瘤细胞的外泌体可作为肿瘤诊断标志物，有利于免疫类细胞的识别，B正确； C、水解酶大部分属于蛋白质，由核糖体合成，C错误； D、外泌体调节受体细胞活性，与细胞间的信息交流有一定的关系，D错误。 故选B。 12．（24-25高一上·广东湛江·期末）湛江红树林有“海岸卫士”之称。木榄是组成红树林的优势树种之一，具有很强的耐盐能力，维持细胞的Na+平衡是植物的耐盐机制之一。图1是木榄叶肉细胞结构模式图，图2是木榄根细胞运输Na+的过程示意图，Na+能从细胞内向细胞外运输，原因是膜两侧有H+浓度差。下列叙述错误的是（    ）    A．图1细胞与动物细胞相比特有的结构有①②⑨ B．H+-ATP酶抑制剂会影响Na+从细胞内运输到细胞外 C．Na+-H+逆向转运蛋白可以借助H+的电化学梯度逆浓度运输Na+ D．Na+-H+逆向转运蛋白既可以转运H+，又可以转运Na+，说明它不具有特异性 【答案】D 【详解】A、图1细胞与动物细胞相比特有的结构有①细胞壁、②液泡、⑨叶绿体，A正确； B、H+-ATP酶抑制剂会干扰H+的转运，进而影响膜两侧H+浓度，由于H+顺浓度梯度进入细胞驱动着 Na+转运到细胞外，所以H+-ATP酶抑制剂会影响Na+从细胞内运输到细胞外，B正确； C、Na+-H+逆向转运蛋白可以借助H+的电化学梯度逆浓度运输Na+，C正确； D、Na+-H+逆向转运蛋白既可以运输Na+，又可以运输H+，但不能运输其他分子，所以具有特异性，D错误。 故选D。 二、解答题 13．（24-25高一上·广东梅州·期末）在许多植物中，花的开放对于成功授粉至关重要，部分植物的花能够反复开合，主要是相关细胞膨压，即原生质体对细胞壁的压力变化引起的。龙胆花在处于低温（16℃）下30min内发生闭合而在转移至正常生长温度（22℃）、光照条件下30min内重新开放，这与花冠近轴表皮细胞膨压变化有关，水通道蛋白在该过程中发挥了重要作用（水通道蛋白磷酸化后运输水的活性增强），其相关机理如图所示。    (1)水分子进出龙胆花花冠近轴表皮细胞的运输方式除图所示方式外还有_____。 (2)据图分析，囊泡通过膜融合将水通道蛋白转移到细胞膜，体现了细胞膜的_____特点。蛋白激酶GsCPK16使水通道蛋白磷酸化_____（填“会”或“不会”）引起水通道蛋白构象的改变。 (3)据图分析，龙胆花由低温转正常温度、光照条件下重新开放的机理是：一方面温度升高促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜，另一方面光照_____，进而激活蛋白激酶GsCPK16，使水通道蛋白磷酸化，运输水的活性增强，膨压_____，花朵重新开放。 (4)结合上述信息，对种植龙胆花的花农提出一条提高授粉成功率的建议：_____。 【答案】(1)自由扩散 (2) （具有一定的）流动性 会 (3) 促进Ca2+运输至细胞内 增大 (4)在龙胆花的授粉期要维持种植环境的正常温度和充足光照，确保花的开放 【分析】物质跨膜运输的方式： （1）自由扩散：物质从高浓度到低浓度，不需要载体，不耗能，例如气体、小分子脂质； （2）协助扩散：物质高浓度到低浓度，需要膜转运蛋白的协助，不耗能，如葡萄糖进入红细胞； （3）主动运输：物质从低浓度到高浓度，需要载体蛋白的协助，耗能，如离子、氨基酸、葡萄糖等。 【详解】（1）由图可知，水分子进出龙胆花花冠近轴表皮细胞需要水通道蛋白，这种运输方式为协助扩散，另一种不需要水通道蛋白，这种运输方式为自由扩散。 （2）据图分析，囊泡通过膜融合将水通道蛋白转移到细胞膜，体现了细胞膜的流动性特点。磷酸化会造成蛋白质空间构象发生改变，故蛋白激酶GsCPK16使水通道蛋白磷酸化会引起水通道蛋白构象的改变。 （3）龙胆花由低温转正常温度、光照条件下，一方面温度升高促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜，另一方面光照促进Ca2+运输至细胞内，激活蛋白激酶GsCPK16，使水通道蛋白磷酸化，运输水的活性增强，膨压增大，花朵重新开放。 （4）结合上述信息，对种植龙胆花的花农提出一条提高授粉成功率的建议：在龙胆花的授粉期要维持种植环境的正常温度和充足光照，确保花的开放。 14．（24-25高一上·广东深圳·期末）柽柳等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长，如图是其根细胞参与抵抗盐胁迫的部分结构示意图，其根细胞生物膜两侧H+的浓度差形成的电化学梯度，在物质转运过程中发挥了重要作用，为Na+的主动运输提供能量。 注：SOS1和NHX为膜上两种蛋白质。 (1)细胞膜和液泡膜的基本支架是_____，细胞内和液泡内有些特定物质可以维持较高的浓度，依赖于生物膜的_____功能特点，该特点依赖的结构基础是_____。 (2)在盐胁迫下，Na+通过SOS1蛋白排出细胞的方式是_____；盐胁迫下，柽柳的根细胞降低Na+“毒害”的策略是_____（答出2点）。 (3)若用ATP抑制剂处理根细胞，会导致细胞质基质的pH_____（填“升高”或“降低”），细胞膜内外的H+浓度差_____（填“增加”或“减少”），导致Na+的排出量明显减少。 (4)大量的Na+进入柽柳根细胞液泡，能提高柽柳根细胞的吸水能力的原因是_____。 【答案】(1) 磷脂双分子层 选择透过性 生物膜上转运蛋白的种类和数量不同 (2) 主动运输 Na+进入液泡或排出细胞外 (3) 降低 减少 (4)大量的Na＋进入根细胞液泡提高了细胞液浓度，有利于根细胞对水分的吸收 【分析】分析题图，SOS1将H+运进细胞质基质的同时，将Na+排出细胞。NHX将H+运入细胞质基质的同时，将Na+运输到液泡内。 【详解】（1）生物膜的基本支架是磷脂双分子层，细胞膜和液泡膜均属于生物膜，故细胞膜和液泡膜的基本支架是磷脂双分子层。液泡中能储存较高浓度的某些特定物质，这些特定物质（如钠离子）是通过主动运输方式进入液泡中的，这依赖于生物膜的选择透过性的功能特点，该特点的结构基础是生物膜上转运蛋白的种类和数量不同。 （2）分析题图，Na+通过转运蛋白SOS1排出细胞需要转运蛋白协助，需要H+的浓度差提供能量，属于主动运输。据图可知，柽柳的根细胞可将Na+运进液泡或排出细胞外，以降低细胞质基质中Na+的浓度，降低其对细胞的伤害，能够在盐胁迫逆境中正常生长。 （3）据图可知，Na+的排出依靠的是H+顺浓度梯度的势能，维持H+的浓度差异需要消耗ATP，故使用ATP抑制剂处理细胞，会导致细胞质基质的pH降低，细胞膜内外的H+浓度差减少，导致Na+的排出量明显减少。 （4）大量的Na+进入柽柳根细胞液泡，提高了细胞液浓度，使细胞液的渗透压升高，有利于根细胞对水分的吸收。 / 学科网（北京）股份有限公司 $