内容正文:
专题03 细胞的物质输入和输出
3大高频考点概览
考点01渗透作用和质壁分离及其复原
考点02自由扩散、协助扩散和主动运输
考点03胞吞和胞吐
地 城
考点01
渗透作用和质壁分离及其复原
一、单选题
1.(24-25高一上·安徽合肥第一中学·期末)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
【答案】C
【详解】A、由于不知道该细胞是正在继续发生质壁分离还是复原,还是达到了动态平衡,因此不能确定此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系,细胞液浓度大于、小于或等于外界溶液浓度都有可能,A错误;
B、图2中,由于葡萄糖分子能透过半透膜,则液面会出现左侧先升高,然后右侧液面升高,最后两侧液面相平,B错误;
C、图3中,若每次平衡后都将产生的水柱h移走,则半透膜两侧的浓度差会逐渐减少,随着时间的推移,h将会越来越小,C正确;
D、图3中开始时漏斗内液面上升,可推测Ma>MA,但由于漏斗内液柱压力的作用,当液面不再上升时,由于浓度差和液柱压力的作用相等,水分进出平衡,因此MA小于Ma,D错误。
故选C。
2.(24-25高一上·安徽宿州·期末)渗透作用是指两种不同浓度的溶液隔以半透膜,溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象。下列相关叙述正确的是( )
A.葡萄糖溶液中的葡萄糖通过半透膜属于渗透作用
B.在一个渗透系统中,溶剂分子透过半透膜是双向的
C.原生质层相当于半透膜,而细胞膜不相当于半透膜
D.腌制果脯时,果脯变甜源于植物细胞主动吸收了糖
【答案】B
【详解】A、葡萄糖溶液中的葡萄糖通过半透膜不属于渗透作用,因为葡萄糖是溶质,并非溶剂,A错误;
B、在一个渗透系统中,溶剂分子可以自由透过半透膜,因此是双向的,B正确;
C、植物细胞的原生质层相当于半透膜,动物细胞的细胞膜也相当于半透膜,C错误;
D、腌制果脯时,植物细胞因失水过多死亡,植物细胞死亡后,细胞膜变成全透性的,糖分才会进入植物细胞,该过程为扩散,D错误。
故选B。
3.(24-25高一上·安徽涡阳县·期末)反渗透技术是指利用压力使高浓度溶液中的水分子通过半透膜,但其他物质不能通过的技术,常常用于海水淡化、家庭净水,其作用原理如图所示。下列相关说法正确的是( )
A.水分子从高浓度溶液进入低浓度溶液是渗透作用的结果
B.若没有人为压力,水分子只能从低浓度溶液向高浓度溶液移动
C.图中水分子在进行跨膜运输时,需要通道蛋白的协助
D.反渗透装置中右侧的渗透压始终大于左侧的渗透压
【答案】D
【详解】AC、水分子从高浓度溶液进入低浓度溶液是人为压力克服膜两侧渗透压差的结果,该过程不需要通道蛋白的协助,AC错误;
B、不施加人为压力,水分子也可在低浓度溶液与高浓度溶液之间进行双向运输,B错误;
D、反渗透装置中,右侧的初始渗透压大于左侧,在人为压力下水分子从右侧移向左侧,所以右侧的渗透压始终大于左侧,D正确。
故选D。
4.(23-24高一上·安徽亳州第二完全中学·期末)图甲表示渗透作用装置,一段时间后液面上升的高度为h。图乙是另一种渗透装置。这两个装置所用的半透膜都不能让蔗糖分子通过,但可以让葡萄糖分子和水分子通过。图丙是显微镜下观察到的某一时刻的植物细胞图像。下列叙述不正确的是( )
A.图甲装置中如果漏斗内的液面高度h不再变化,则漏斗内的溶液浓度仍高于烧杯内的溶液浓度
B.如果图乙装置中都是葡萄糖溶液且B侧浓度高于A侧,最终两侧液面齐平
C.丙视野中的植物细胞处于质壁分离状态,此时细胞可能正在吸水
D.丙视野中的植物细胞发生渗透作用时,细胞膜相当于半透膜
【答案】D
【详解】A、图甲中的渗透作用达到平衡时,漏斗内的液面不再升高,这是液体压强与半透膜两侧溶液的浓度差共同作用的结果,漏斗内的溶液浓度仍大于烧杯中溶液的浓度,A正确;
B、由于葡萄糖分子可以通过半透膜,所以图乙装置中最终两侧液面应持平,B正确;
C、丙视野中的植物细胞可能继续发生质壁分离,此时细胞处于失水状态,也可能正在发生质壁分离复原,此时细胞处于吸水状态,也可能达到渗透平衡,C正确;
D、丙视野中的植物细胞发生渗透作用时,相当于半透膜的是原生质层,原生质层由细胞膜、液泡膜和两膜之间的细胞质组成,D错误。
故选D。
5.(23-24高一·安徽蚌埠·期末)下图为研究渗透作用的实验装置,漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液,水分子和单糖均可以透过半透膜,而蔗糖分子则不能。漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)初始液面相同,当渗透达到平衡时,液面差为m(m>0)。下列有关分析错误的是( )
A.渗透平衡前,溶液S1的浓度大于溶液S2的浓度
B.渗透平衡前,漏斗中的水分子不能进入烧杯
C.渗透平衡时,烧杯中的水分子仍然能够进入漏斗
D.渗透平衡时,溶液S1的浓度大于溶液S2的浓度
【详解】A、漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)初始液面相同,当渗透达到平衡时,液面差为m(m>0),说明渗透平衡前,溶液S1的浓度大于溶液S2的浓度,A正确;
B、达到渗透平衡前,水分子通过半透膜进入漏斗的速率大于进入烧杯的速率,B错误;
C、达到渗透平衡时,水分子通过半透膜进出的速率相等,C正确;
D、当渗透达到平衡时,液面高度差产生的液体压强等于半透膜两侧浓度差形成的渗透压。因此,溶液S1的浓度大于溶液S2的浓度,D正确。
故选B。
6.(24-25高一上·安徽六安裕安区·期末)下图是用质量浓度为0.3g/mL蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,观察临时装片后绘制成的图像如图所示。下列分析错误的是( )
A.结构③④⑤构成原生质层
B.质壁分离中“质”指的是原生质层
C.细胞壁的伸缩性比原生质层大
D.该实验可证明原生质层相当于一层半透膜
【答案】C
【详解】A、原生质层由③细胞膜、⑤液泡膜和④两层膜之间的细胞质构成,A正确;
B、质壁分离中“质”指的是原生质层,B正确;
C、成熟植物细胞的细胞壁的伸缩性比原生质层小,这是能观察到质壁分离现象的原因之一,C错误;
D、植物细胞是通过渗透作用失水和吸水,从而可以发生质壁分离和复原,该实验可证明原生质层相当于一层半透膜,D正确。
故选C。
7.(24-25高一上·安徽六安金安区安徽六安第一中学·期末)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,吸水能力增强
B.干旱环境下,外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的高
C.失水比例相同的情况下,内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
【答案】C
【详解】A、细胞失水过程中,水从细胞液流出,细胞液浓度增大,A正确;
B、依题意,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,则外层细胞的细胞液单糖多,且外层细胞还能进行光合作用合成单糖,故外层细胞液浓度比内部薄壁细胞的细胞液浓度高,B正确;
C、依题意,内部薄壁细胞细胞壁的伸缩性比外层细胞的细胞壁伸缩性更大,失水比例相同的情况下,外层细胞更易发生质壁分离,C错误;
D、依题意,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,有利于外层细胞光合作用产物向内部薄壁细胞转移,可促进外层细胞的光合作用,D正确。
故选C。
8.(23-24高一·安徽宣城·期末)某同学在“观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离与复原”实验后,根据观察到的实验现象绘制出如下的细胞图像。下列相关分析正确的是( )
A.在显微镜下可观察到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中的大液泡和叶绿体
B.在不同浓度的蔗糖溶液中均能观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞发生X→Y的变化·
C.水分子以被动运输方式进出该表皮细胞,细胞Y的吸水能力大于细胞X
D.该表皮细胞Y经b过程复原至细胞X时,细胞液浓度等于外界溶液浓度
【答案】C
【详解】A、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中不含叶绿体,A错误;
B、在小于细胞液浓度的蔗糖溶液中,细胞吸水,观察不到洋葱鳞片叶外表皮细胞发生X→Y的变化,B错误;
C、水分子通过细胞膜的方式是自由扩散或协助扩散,失水后,细胞Y的细胞液浓度增大,吸水能力增强,C正确;
D、当洋葱鳞片叶外表皮细胞经b过程复原后,此时细胞液浓度可能等于外界溶液浓度,也可能大于外界溶液浓度,D错误。
故选C。
9.(23-24高一上·安徽芜湖无为华星学校·月考)下列关于质壁分离及质壁分离复原实验的叙述,正确的是( )
A.洋葱表皮细胞在发生质壁分离的过程中,水分子不会进入细胞内
B.能否发生质壁分离复原可作为判断动物细胞是否为活细胞的依据
C.用黑藻叶片做材料观察质壁分离时,叶绿体的存在有利于观察实验现象
D.用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞,均能看到质壁分离及自动复原现象
【答案】C
【详解】A、洋葱鳞片叶表皮细胞发生质壁分离的过程中,单位时间内进入细胞的水分子数少于出细胞的水分子数目,A错误;
B、动物细胞没有细胞壁,不会发生质壁分离及复原现象,B错误;
C、用黑藻叶片做材料观察质壁分离实验时,利用叶绿体作为参照物可更好地观察质壁分离现象,C正确;
D、若硝酸钾溶液浓度过低,不一定能发生质壁分离现象,若硝酸钾溶液浓度过高,细胞可能因失水过多而死亡,不一定能观察到质壁分离复原现象,D错误。
故选C。
10.(24-25高一上·安徽合肥高中六校联盟·期末)下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述,错误的是( )
A.质壁分离现象用低倍显微镜即可观察,无需转换至高倍镜
B.与白色花瓣相比,采用有颜色的花瓣做实验材料更有利于实验现象的观察
C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同
D.用黑藻叶片进行实验时,叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
【答案】D
【详解】A、质壁分离现象是细胞失水后原生质层与细胞壁分离的现象,在低倍显微镜下就可以清晰地观察到细胞的形态变化,能够看到细胞壁与原生质层的分离情况,无需转换至高倍镜就能观察到明显的质壁分离现象,A正确;
B、有颜色的花瓣,其液泡中含有色素,使得细胞的液泡呈现明显的颜色。在质壁分离过程中,原生质层与细胞壁分离,通过有颜色的液泡可以更清晰地观察到原生质层的位置变化以及质壁分离的程度。而白色花瓣液泡无色,观察起来相对困难。所以采用有颜色的花瓣做实验材料更有利于实验现象的观察,B正确;
C、紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位的细胞,其细胞液浓度不一定相同,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,C正确;
D、黑藻叶片的叶肉细胞中,液泡无色,叶绿体的存在使原生质层呈现绿色,有利于实验现象的观察,D错误。
故选D。
11.(24-25高一上·安徽安庆·期末)将成熟的洋葱外表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中,在显微镜下观察到的现象如图所示。下列有关分析正确的是( )
A.甲所示细胞的细胞液浓度一定小于外界溶液浓度
B.达到平衡时,细胞壁外溶质分子数目未发生改变
C.达到平衡时,乙处充满了浓度为0.3g/mL的外界蔗糖溶液
D.若选择洋葱内表皮进行实验,可在外界溶液中滴入少量红墨水
【答案】D
【详解】A、图中细胞可能处于质壁分离过程中,也可能处于质壁分离后的平衡状态。若处于质壁分离过程中,细胞液浓度小于外界溶液浓度;若处于平衡状态,细胞液浓度等于外界溶液浓度。所以甲所示细胞的细胞液浓度不一定小于外界溶液浓度,A错误;
B、达到平衡时,水分子进出细胞达到动态平衡,但由于细胞失水,细胞液中的溶质分子可能会有少量扩散到外界溶液中,同时外界溶液中的溶质分子也可能有少量进入细胞,所以细胞壁外溶质分子数目可能发生改变,B错误;
C、由于细胞壁是全透性的,当细胞发生质壁分离时,外界蔗糖溶液可以通过细胞壁进入到乙处(原生质层与细胞壁之间的间隙),但由于细胞失水,乙处溶液的浓度会略小于0.3g/mL,C错误;
D、洋葱内表皮细胞的液泡无色,若选择洋葱内表皮进行实验,在外界溶液中滴入少量红墨水,便于观察质壁分离现象,因为红墨水不能透过原生质层,原生质层与细胞壁之间的间隙会被染成红色,D正确。
故选D。
二、解答题
12.(23-24高一上·安徽合肥六中·期末)下图表示渗透作用装置,图中S1、S2中溶质不能通过半透膜,据图回答下列问题:
(1)与扩散作用相比,渗透作用必须有___________,而扩散作用不一定需要;扩散作用适用于各种物质,而渗透作用仅指___________分子。
(2)在上图装置中,当△h保持不变时,半透膜两侧的水分子___________(填“是”或“不是”)静止不动的;此时S1、S2溶液浓度的大小关系为___________。
(3)在上图装置中,如果半透膜面积增大一倍,其他条件不变,则△h___________(填“会”或“不会”)发生变化,而达到H的时间会___________。
(4)若上图装置中的S1为葡萄糖溶液,S2为麦芽糖溶液,当△h如图所示不再变化时,同时向漏斗和烧杯内加入等量的麦芽糖酶,则漏斗内液面会___________(填“降低”“升高”或“不变”)。
【答案】(1) 半透膜 溶剂
(2) 不是 S1>S2
(3) 不会 缩短
(4)降低
【详解】(1)与扩散作用相比,渗透作用必须有半透膜,而扩散作用不一定需要。渗透作用仅指溶剂分子,而扩散作用适用于各种物种。
(2)当△h保持不变时,半透膜两侧的水分子依然会进出半透膜,并不是静止不动的,由于产生的高度差存在静水压,因此当△h保持不变时,S1的浓度依然大于S2的浓度。
(3)半透膜两侧溶液的浓度差不变,液面高度差H不会变,但是由于半透膜面积增大,因此达到H的时间会变短。
(4)图中S1、S2中溶质不能通过半透膜,同时向漏斗和烧杯内加入等量的麦芽糖酶,S2中的麦芽糖在麦芽糖酶的催化下发生水解,使得S2中溶质微粒数目增多,S2的渗透压增大,则漏斗的液面会降低。
13.(22-23高一上·安徽安庆·期末)现有A、B、C三瓶外观一样但没有标签的溶液,已知它们分别是质量浓度为0.1g/mL的蔗糖溶液、0.3g/mL的蔗糖溶液和0.1g/mL的葡萄糖溶液。某同学利用如图所示装置设计了两组实验。(注:图中半透膜允许溶剂和葡萄糖通过,不允许蔗糖通过。)
实验I:同时将等体积的A液和B液分别放入U形管的左、右两侧,一段时间后,左侧的液面升高。
实验I:同时将等体积的B液和C液分别放入U形管的左、右两侧,一段时间后,右侧液面高于左侧,再过一段时间后,左侧液面高于右侧。
(1)本实验主要应用了_______原理。
(2)根据实验现象得出结论:A是_______;B是_______;0.1g/mL的葡萄糖溶液的渗透压_____(填“大于”或“小于”)0.1g/mL的蔗糖溶液的渗透压。
(3)在用紫色洋葱鳞片叶探究植物细胞吸水和失水方式的实验中,常选用上述A、B、C中的_______溶液,观察指标主要有_________、_________及细胞大小。
【答案】(1)渗透(作用)
(2) 0.3 g/mL的蔗糖溶液 0.1 g/mL的蔗糖溶液 大于
(3) 0.3 g/mL的蔗糖溶液(填A也给分) (中央)液泡的大小 原生质层的位置
【详解】(1)水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,称为渗透作用。实验Ⅰ和实验Ⅱ中都有水分子的扩散而出现了液面高度差,所以本实验主要应用了渗透作用原理。
(2)根据实验Ⅰ实验现象判断,只有水分子的扩散,A液和B液应均为蔗糖溶液,由于水分扩散方向是由浓度低向浓度高处发生扩散,左侧液面升高,从而确定左侧A液为0.3 g/mL的蔗糖溶液 ,B液为0.1 g/mL的蔗糖溶液,实验Ⅱ中B液和C液一种是蔗糖溶液另一种是葡萄糖溶液,B液为0.1 g/mL的蔗糖溶液,C液应为0.1 g/mL的葡萄糖溶液。渗透压是指溶液中溶质分子的数目多少,蔗糖的相对分子质量大于葡萄糖,等体积0.1 g/mL葡萄糖溶液中的葡萄糖分子数目要多于0.1 g/mL蔗糖溶液中蔗糖的分子数目,所以0.1 g/mL的葡萄糖溶液的渗透压要大于0.1 g/mL的蔗糖溶液。
(3)0.3 g/mL的蔗糖溶液中的蔗糖分子不能通过原生质层,溶液的浓度也稍大于洋葱鳞片叶外表皮细胞液浓度,会导致植物细胞失水,同时又不会过度失水,所以在用紫色洋葱鳞片叶探究植物细胞吸水和失水方式的实验中,常选用上述A、B、C中的A溶液。失水时液泡会逐渐变小,原生质层和细胞壁发生分离;发生质壁分离后的细胞吸水后液泡会逐渐变大,原生质层将紧贴细胞壁,质壁分离复原。实验中由于细胞壁的支持保护作用,每个细胞大小变化不明显,所以本实验观察的指标主要有(中央)液泡大小、原生质层的位置及细胞大小。
地 城
考点02
自由扩散、协助扩散和主动运输
一、单选题
1.(24-25高一上·安徽合肥第一中学·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。下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
【答案】D
【详解】A、载体S和载体G及载体M都具有专一性,A错误;
B、Na+进入小肠上皮细胞是顺浓度梯度,为协助扩散,不需要消耗ATP,Na+出小肠上皮细胞是逆浓度梯度,为主动运输,需要消耗ATP,B错误;
C、载体G运输葡萄糖是顺浓度梯度,不需要消耗能量,运输方式是协助扩散,小肠上皮细胞吸收葡萄糖是主动运输,C错误;
D、细胞呼吸抑制剂会影响小肠上皮细胞呼吸,ATP的形成减少,间接影响葡萄糖的吸收,D正确。
故选D。
2.(24-25高一上·安徽六安第二中学·期末)图1~图4表示不同情况下某些物质跨膜运输速率的曲线图。下列相关叙述,错误的是( )
A.可用图1与图3表示乙醇进入人的胃黏膜细胞
B.可用图2与图3表示人的红细胞吸收葡萄糖
C.图2、图4中限制A、C两点运输速率的主要因素不同
D.图2、图4中限制B、D两点运输速率的主要因素不同
【答案】D
【详解】A、据图分析可知,图1表示自由扩散、图2可表示协助扩散、图3表示被动运输;图4表示主动运输。乙醇进入人的胃黏膜细胞的方式是自由扩散,可用图1与图3表示,A正确;
B、人的红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,可用图2与图3表示,B正确;
C、图2、4中限制A、C两点运输速率的主要因素分别是膜两侧物质浓度差和O2浓度,C正确;
D、图2、4中B、D两点的限制因素可能相同,如载体蛋白的数量,D错误。
故选D。
3.(24-25高一上·安徽蚌埠·期末)研究发现物质出入细胞有多种方式,有些物质的出入需要转运蛋白的协助。协助物质进出细胞的转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白,且载体蛋白协助物质进出细胞时可能消耗能量,也可能不消耗能量,而通道蛋白协助物质进出细胞时不消耗能量。下列叙述正确的是( )
A.无转运蛋白参与的物质进出细胞的方式只有胞吞、胞吐
B.物质依靠通道蛋白进出细胞的方式属于主动运输
C.Na+能通过通道蛋白的协助逆浓度梯度运出细胞
D.在主动运输中协助物质进出细胞的是载体蛋白
【答案】D
【来源】安徽省蚌埠市2024-2025学年高一上学期期末学业水平检测生物试题
【详解】A、无转运蛋白参与的物质进出细胞的方式除了胞吞、胞吐,还有自由扩散,比如氧气、二氧化碳等气体通过自由扩散进出细胞,不依赖转运蛋白,A错误;
B、物质依靠通道蛋白进出细胞的方式属于协助扩散,协助扩散是顺浓度梯度运输,不消耗能量,而主动运输是逆浓度梯度运输且消耗能量,B错误;
C、Na+通过通道蛋白的协助是顺浓度梯度运输,不能逆浓度梯度运出细胞,逆浓度梯度运输属于主动运输,C错误;
D、主动运输需要载体蛋白协助且消耗能量,所以在主动运输中协助物质进出细胞的是载体蛋白,D正确。
故选D。
4.(23-24高一上·安徽马鞍山·期末)下列关于物质跨膜运输的叙述,错误的是( )
A.水分子跨膜运输不需要消耗ATP
B.加热可使生物膜失去选择透过性
C.消耗能量的运输方式一定是主动运输
D.主动运输的速率与转运蛋白的数量有关
【答案】C
【详解】A、水分子可以自由扩散进入细胞,也可以通过水通道蛋白进入细胞,都不需要消耗能量,A正确;
B、细胞对离子的吸收具有选择透过性,这是由细胞膜上蛋白质的种类和数量决定的,加热可使蛋白质变性,而失去选择透过性,B正确;
C、胞吞胞吐过程也需要消耗能量,C错误;
D、主动运输既需要载体也需要能量,故主动运输的速率与转运蛋白的数量有关,D正确。
故选C。
5.(23-24高一上·安徽马鞍山·期末)下列关于人体内蛋白质的功能,叙述错误的是( )
A.血红蛋白运输氧气等物质
B.抗体可帮助人体抵御病菌的侵害
C.通道蛋白协助葡萄糖逆浓度跨膜运输
D.胰岛素可调节机体的生命活动
【答案】C
【详解】A、血红蛋白具有运输作用,能运输氧气,A正确;
B、抗体的化学本质是蛋白质,具有免疫作用,能帮助人体抵御病菌和病毒,B正确;
C、通道蛋白协助葡萄糖顺浓度跨膜运输,属于被动运输,C错误;
D、胰岛素的化学本质是蛋白质,具有调节作用,能调节机体生命活动,降低血糖浓度,D正确。
故选C。
6.(23-24高一上·安徽宿州十三校联考·期末)细菌和肝细胞都能以协助扩散的方式吸收葡萄糖。细菌协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT1,而肝细胞协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT2,其运输速率和葡萄糖浓度的关系如图所示。下列推测正确的是( )
A.GLUT1对葡萄糖的亲和力比GLUT2对葡萄糖的亲和力小
B.A与B相比,制约葡萄糖转运速率的因素是GLUT1的数量
C.细菌细胞上的GLUT1和肝细胞上的GLUT2都需要经过内质网和高尔基体的加工
D.载体蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的速率
【答案】D
【详解】A、由图可知,GLUT1对葡萄糖的转运速率比GLUT2对葡萄糖转运速率快,因此,GLUT1对葡萄糖的亲和力比GLUT2对葡萄糖亲和力大,A错误;
B、A与B相比,制约葡萄糖转运速率的因素是葡萄糖浓度,B点后制约葡萄糖转运的速率的因素是GLUT1的数量,B错误;
C、细菌属于原核生物,无高尔基体和内质网,只有肝细胞上的GLUT2需要经过内质网和高尔基体的加工,C错误;
D、比较三条曲线,磷脂双分子层运输葡萄糖的速率较其他两个都慢,说载体蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的速率,D正确。
故选D。
7.(23-24高一·安徽六安二中·期末)图甲、 乙分别表示 a、b 两种物质跨膜运输的方式。据图分析,下列说法中错误的是( )
A.图甲可表示葡萄糖进入红细胞的方式
B.图乙表示细胞通过主动运输方式吸收物质 b
C.去除细胞膜中的蛋白质对物质a、b的运输均有影响
D.a、b均是逆浓度运输,都需要能量
【答案】D
【详解】A、图甲中a物质的运输方式为协助扩散,与葡萄糖进入红细胞的方式相同,A正确;
B、图乙b物质的运输由低浓度向高浓度一侧,并且需要载体蛋白的协助和消耗能量,属于主动运输,表示细胞以主动运输方式吸收物质b,B正确;
C、除去细胞膜上的蛋白质,对协助扩散和主动运输均有影响,即对图中物质a、b的运输均有影响,C正确;
D、图乙中物质b以主动运输方式运进细胞,需要消耗能量,而图甲中物质a的运输是协助扩散,不消耗能量,D错误。
故选D。
8.(23-24高一上·安徽合肥六中·期末)主动运输消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度(浓度差)。下图表示Na+、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图。下列关于图中物质跨膜运输过程的说法,正确的是( )
A.小肠上皮细胞吸收葡萄糖消耗的能量直接来自ATP水解
B.Na+进出小肠上皮细胞的过程中均不需要与转运蛋白结合
C.转运蛋白具有特异性,故一种转运蛋白只能转运一种物质
D.据图可知,同一种物质进出细胞的方式可能不同
【答案】D
【详解】A、葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是逆浓度梯度,是主动运输,消耗的能量来自Na+电化学梯度,A错误;
B、Na+运出小肠上皮细胞的过程为主动运输,Na+需要与转运蛋白结合,B错误;
C、图中葡萄糖和Na+进入小肠上皮细胞共有同一种转运蛋白,故一种转运蛋白并不是只能转运一种物质,C错误;
D、由图可知,葡萄糖进入小肠上皮细胞时,为主动运输,而运出细胞时,是从高浓度向低浓度一侧运输,且需要载体蛋白协助,为协助扩散,D正确。
故选D。
二、解答题
9.(24-25高一上·安徽合肥第六中学·期末)硒是人和动物必需的微量元素,除具有抗氧化、提高免疫力等功能,硒被大豆根系吸收后,很容易转化为硒代氨基酸,进而参与蛋白质的合成。 分析以下大豆幼苗对亚硒酸盐()的吸收情况的相关实验,回答问题:
组别
培养条件
吸收相对速率
一
一定浓度+ 培养液
5
二
一定浓度+ 培养液 + AgNO3(水通道蛋白抑制剂)
1
三
一定浓度+ 培养液 + 2,4-DNP(细胞呼吸抑制剂)
4.5
四
一定浓度+ 培养液 + 亚硫酸盐
<0.5
(1)大豆根系能吸收亚硒酸盐,说明细胞膜具有____________功能,这是因为细胞膜以__________________为基本骨架,并镶嵌有不同种类和数量的蛋白质。
(2)通过以上实验可推测出大豆主要通过协助扩散的方式进入细胞,理由是:____________。
(3)推测亚硫酸盐抑制细菌吸收的机制:_____________。
(4)通过第一组和第二组实验能否确定大豆通过水通道蛋白吸收-,__________(能/不能),因为:___________。
【答案】(1) 控制物质进出细胞的 磷脂双分子层
(2)细胞呼吸被抑制后,细胞吸收硒酸盐的能力并没有受到太大影响,说明该过程不需要能量也能完成,所以可以通过协助扩散的方式运输
(3)亚硫酸盐可以结合相关蛋白并抑制其活性,使其无法运输SeO32-
(4) 不能 不能确定AgNO3是否只能抑制水通道蛋白的活性
【详解】(1)细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,所以大豆根系能吸收亚硒酸盐,这是因为细胞膜的基本骨架为磷脂双分子层,在基本骨架上镶嵌有不同种类和数量的蛋白质。
(2)根据图标信息可知,细胞呼吸被抑制后,细胞吸收硒酸盐的能力并没有受到太大影响,说明该过程不需要能量也能完成,所以可以通过协助扩散的方式运输。
(3)根据图表信息可知,加入亚硫酸盐后SeO32-收相对速率下降,说明亚硫酸盐抑制细菌吸收SeO32-,根据问题2分析可知,细胞吸收硒酸盐通过协助扩散的方式运输,由此推测亚硫酸盐可以结合相关蛋白并抑制其活性,使其无法运输SeO32-。
(4)根据图表信息可知,实验一和二对比发现,添加了AgNO3后SeO32-收相对速率下降,但是由于不能确定AgNO3是否只能抑制水通道蛋白的活性,因此不能确定大豆通过水通道蛋白吸收SeO32-。
10.(23-24高一·安徽阜阳阜南县·期末)用2mol/L的乙二醇溶液和2mol/L的蔗糖溶液分别浸浴某种植物细胞,观察质壁分离现象,得到其原生质体体积的变化情况如图所示。
(1)原生质体体积在A→B段的变化说明:在该段时间内水分从原生质体___________,细胞液浓度___________,水分子通过原生质体的跨膜方式为___________。
(2)在60s后,处于2molL蔗糖溶液中的细胞,其细胞液浓度将___________,此时,在细胞壁与原生质层之间充满了___________。要使该细胞复原,应将其置于___________中。
(3)在100s后,处于2mol/L乙二醇溶液中的细胞,其原生质体体积的变化是由于___________逐渐进入细胞中,引起细胞液浓度___________。
(4)并不是该植物的所有活细胞均可发生质壁分离,能发生质壁分离的细胞必须具有___________等结构特点。
(5)图Ⅱ中细胞质膜的基本骨架是_______(填“a”或“b”或“c”),其中文名称是_______。该图②的物质跨膜运输方式为_______。
【答案】(1) 渗出 增加 自由扩散或协助扩散
(2) 不变 蔗糖溶液 清水(或者低于细胞液浓度的其他溶液)
(3) 乙二醇 增大
(4)大液泡
(5) a 磷脂双分子层 协助扩散
【详解】(1)坐标曲线图中0~60s(A→B段)之间,两条曲线均下降,说明蔗糖溶液浓度大于植物细胞细胞液浓度,引起细胞失水,水分从原生质体渗出,细胞液浓度增加。水分子通过原生质体的跨膜方式为自由扩散或协助扩散。
(2)2mol/L的蔗糖溶液的坐标曲线,在60s以后保持不变,说明细胞的失水达到最大限度,细胞液浓度不变;由于细胞壁是全透性膜,此时,在细胞壁与原生质层之间充满了2mol•L﹣1蔗糖溶液; 将其置于清水或低于细胞液浓度的其他溶液中,发生质壁分离的复原。
(3)2mol/L的乙二醇溶液的坐标曲线,在100s以后的变化为:原生质体体积不断增大,这是由于乙二醇不断的进入细胞,使细胞液浓度变大,当细胞液浓度大于外界溶液时,细胞吸水发生质壁分离复原。
(4)并不是该植物的所有活细胞均可发生质壁分离,能发生质壁分离的细胞必须具有大液泡。
(5)a磷脂双分子层是细胞质膜的基本骨架,图中①表示自由扩散,②③表示协助扩散,④表示主动运输。
11.(23-24高一上·安徽合肥六中·期末)下图表示渗透作用装置,图中S1、S2中溶质不能通过半透膜,据图回答下列问题:
(1)与扩散作用相比,渗透作用必须有___________,而扩散作用不一定需要;扩散作用适用于各种物质,而渗透作用仅指___________分子。
(2)在上图装置中,当△h保持不变时,半透膜两侧的水分子___________(填“是”或“不是”)静止不动的;此时S1、S2溶液浓度的大小关系为___________。
(3)在上图装置中,如果半透膜面积增大一倍,其他条件不变,则△h___________(填“会”或“不会”)发生变化,而达到H的时间会___________。
(4)若上图装置中的S1为葡萄糖溶液,S2为麦芽糖溶液,当△h如图所示不再变化时,同时向漏斗和烧杯内加入等量的麦芽糖酶,则漏斗内液面会___________(填“降低”“升高”或“不变”)。
【答案】(1) 半透膜 溶剂
(2) 不是 S1>S2
(3) 不会 缩短
(4)降低
【详解】(1)与扩散作用相比,渗透作用必须有半透膜,而扩散作用不一定需要。渗透作用仅指溶剂分子,而扩散作用适用于各种物种。
(2)当△h保持不变时,半透膜两侧的水分子依然会进出半透膜,并不是静止不动的,由于产生的高度差存在静水压,因此当△h保持不变时,S1的浓度依然大于S2的浓度。
(3)半透膜两侧溶液的浓度差不变,液面高度差H不会变,但是由于半透膜面积增大,因此达到H的时间会变短。
(4)图中S1、S2中溶质不能通过半透膜,同时向漏斗和烧杯内加入等量的麦芽糖酶,S2中的麦芽糖在麦芽糖酶的催化下发生水解,使得S2中溶质微粒数目增多,S2的渗透压增大,则漏斗的液面会降低。
地 城
考点03
胞吞和胞吐
一、单选题
1.(24-25高一上·安徽合肥庐江县·期末)据中国新闻网8月26日消息,泰国公共卫生部召开新闻发布会确认,该国出现首例猴痘Ib变异株病例。这也是世卫组织为猴痘疫情拉响全球公共卫生警报后,全球第二例、亚洲首例Ib变异株病例。猴痘病毒是一种DNA病毒,2022年7月,世界卫生组织将猴痘病毒引发的猴痘疫情列为“国际关注的突发公共卫生事件”。下列关于猴痘病毒的叙述,正确的是( )
A.猴痘病毒中含有RNA
B.猴痘病毒核酸中有4种碱基
C.猴痘病毒的遗传物质位于细胞核内
D.猴痘病毒通过主动运输方式进入宿主细胞
【答案】B
【详解】A、猴痘病毒是一种双链DNA病毒,其遗传物质是DNA,病毒中不含RNA,A错误;
B、猴痘病毒的核酸是DNA,DNA中有4种碱基,B正确;
C、猴痘病毒是一种病毒,没有细胞结构,因此其遗传物质不会位于细胞核内,C错误;
D、猴痘病毒进入宿主细胞的方式为胞吞,D错误。
故选B。
2.(23-24高一上·安徽亳州·期末)分泌蛋白是一类在细胞内合成后,可以分泌到细胞外起作用的蛋白质。下列有关分泌蛋白的叙述正确的是( )
A.抗体、胰岛素、呼吸酶和转运蛋白均属于分泌蛋白
B.分泌蛋白以胞吐方式排出胞外,不需要消耗能量
C.分泌蛋白的运输和分泌过程需要囊泡的参与
D.在分泌蛋白的合成和分泌过程中内质网膜面积基本不变
【答案】C
【详解】A、呼吸酶不属于分泌蛋白,转运蛋白也不属于分泌蛋白,但转运蛋白的合成和分泌过程与分泌蛋白相同,A错误;
B、分泌蛋白以胞吐方式排出胞外,依赖细胞膜的流动性,需要消耗能量,B错误;
C、分泌蛋白向外运输和分泌的过程中内质网和高尔基体之间、高尔基体和细胞膜之间通过囊泡间接相连,即分泌蛋白的运输和分泌过程需要囊泡的参与,C正确;
D、在分泌蛋白的合成和分泌过程中内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分,因此内质网膜面积减小,D错误。
故选C。
3.(24-25高一上·安徽合肥庐江县·期末)《唐本草》记录:“蓖麻,甘辛,平,有毒”。蓖麻毒素是一种分泌蛋白,它能使真核生物的核糖体失去活性。细胞分泌蓖麻毒素过程中通过高尔基体以囊泡形式运输至液泡,在液泡中加工为成熟蓖麻毒素,再分泌至细胞外。下列分析错误的是( )
A.成熟的蓖麻毒素通过胞吐分泌到细胞外
B.蓖麻毒素的分泌不消耗细胞代谢产生的能量
C.蓖麻毒素在液泡中成熟可保护细胞自身核糖体
D.蓖麻毒素的分泌过程体现了生物膜结构具有流动性
【答案】B
【详解】A、蓖麻毒素是分泌蛋白,通过胞吐分泌到细胞外,A正确;
B、成熟的蓖麻毒素通过胞吐分泌到细胞外,需要消耗能量,B错误;
C、根据题干信息可知,蓖麻毒素能使真核生物的核糖体失去活性,因此蓖麻毒素在液泡中成熟可保护细胞自身核糖体,C正确;
D、蓖麻毒素是分泌蛋白,通过胞吐分泌到细胞外,其分泌过程体现了生物膜结构上具有流动性,D正确。
故选B。
4.(23-24高一上·安徽马鞍山·期末)动物细胞中某分泌蛋白的合成、加工与分泌的过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.核糖体是合成该蛋白质的场所
B.核糖体形成包裹该蛋白质的小泡运输至内质网
C.高尔基体具有合成和转运该蛋白质的作用
D.该蛋白质的分泌通过主动运输实现
【答案】A
【详解】A、核糖体是合成该蛋白质的场所,A正确;
B、核糖体无膜结构,不会形成包裹该蛋白质的小泡,B错误;
C、高尔基体不具有合成蛋白质的作用,C错误;
D、该蛋白质的分泌通过胞吐实现,D错误。
故选A。
5.(23-24高一上·安徽宿州十三校联考·期末)如图为受体介导的胞吞作用,根据图示,下列叙述不正确的是( )
A.该过程依赖于膜的选择透过性
B.该过程要有细胞表面识别和内部供能才可能完成
C.胞吞形成的囊泡,在细胞内可以被溶酶体降解
D.细胞分泌抗体的过程有膜成分的更新
【答案】A
【详解】A、胞吞作用有膜的凹陷,以膜的流动性为基础,A错误;
B、受体介导的胞吞过程需要受体和大分子物质的识别,需要消耗能量,由细胞内部供能,B正确;
C、囊泡是由细胞膜组成,而细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,C正确;
D、抗体的分泌的过程中囊泡膜转变成细胞膜,故有膜成分的更新,D正确。
故选A。
6.(23-24高一上·安徽合肥一中·期末)下列有关真核细胞中物质运输的叙述错误的是( )
A.载体蛋白和通道蛋白的运输过程相同,都是顺浓度梯度运输且不消耗能量
B.向处于质壁分离的植物细胞滴加清水,水进入细胞不消耗ATP
C.细胞吸收大分子物质不需要载体蛋白的协助
D.同一种物质进入不同细胞的方式可能不同
【答案】A
【详解】A、载体蛋白在运输过程中会与物质结合,载体蛋白的空间结构会发生改变,而通道蛋白在运输过程中不与物质结合,载体蛋白还可能逆浓度梯度参与主动运输,而通道蛋白不可以,所以两种转运蛋白的运输过程不相同,A错误;
B、水进出细胞可以通过自由扩散或者水通道蛋白介导,通过水通道蛋白进出细胞属于协助扩散,不消耗能量,B正确;
C、细胞吸收大分子物质的方式为胞吞,不需要载体蛋白协助,C正确;
D、同一种物质进入不同细胞的方式可能不同,如葡萄糖进入红细胞是协助扩散而进入小肠上皮细胞是主动运输,D正确。
故选A。
7.(23-24高一上·安徽阜阳·期末)变形虫为单细胞动物,能在全身各处伸出伪足,当碰到食物时,变形虫会伸出伪足进行包围,其细胞质中的伸缩泡可以排出变形虫体内过多水分,食物泡可以消化食物养分。如图为变形虫的摄食和消化过程示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.溶酶体具有单层膜,在膜内对食物进行消化后溶酶体膜破裂
B.变形虫进行胞吞、胞吐等过程时,不需要细胞提供能量
C.变形虫消化食物需要溶酶体合成的碱性水解酶参与食物泡
D.食物中的大分子物质被消化成小分子物质进入细胞质基质后可能会导致细胞从外界吸水
【答案】D
【详解】A、溶酶体含有很多水解酶,如果溶酶体膜破损,水解酶溢出会导致细胞自溶,即溶酶体具有单层膜,在膜内对食物进行消化后不会导致溶酶体膜破裂,A错误;
B、变形虫进行胞吞、胞吐等过程时依赖细胞膜的流动性,需要细胞提供能量,B错误;
C、变形虫消化食物需要溶酶体中的酸性水解酶参与,溶酶体不能合成水解酶,C错误;
D、食物中的大分子物质被消化成小分子物质进入细胞质基质后会使细胞质基质浓度升高,渗透压增大,导致细胞从外界吸水,D正确。
故选D。
8.(23-24高一上·安徽合肥庐江县·期末)“红伞伞,白杆杆,吃完一起躺板板”警示了毒蘑菇的危害,其中的毒蝇伞含有的鹅膏蕈碱(主要致幻毒素之一),是一种环状八肽,能有效抑制真核生物细胞核内RNA的合成。下列相关叙述正确的是( )
A.鹅膏蕈碱由8个氨基酸脱水缩合而成,含有8个肽键
B.鹅膏蕈碱阻碍了RNA双螺旋结构的形成
C.鹅膏蕈碱的N元素主要存在于氨基中
D.将鹅膏蕈碱从细胞外运至细胞核内无需消耗能量
【答案】A
【详解】A、由题意可知,鹅膏蕈碱是一种环状八肽,由8个氨基酸脱水缩合而成,由于是环肽,所以含有8个肽键,A正确;
B、RNA是单链,B错误;
C、鹅膏蕈碱的N元素主要存在于肽键中,C错误;
D、将鹅膏蕈碱从细胞外运至细胞核内的方式为胞吞,需消耗能量,D错误。
故选A。
二、解答题
9.(23-24高一·安徽宣城·期末)人体小肠上皮细胞可以吸收并转运铁离子,下图表示铁离子被小肠吸收后转运至组织细胞内的过程。转铁蛋白(TI)可运载Fe3+,以Tf-Fe3+结合物的形式在血液中运输,进而与细胞膜表面的转铁蛋白受体(TR)结合并进入细胞,Fe3+在囊泡的酸性环境中被转化成Fe2+释放。请回答下列问题:
(1)铁是____(填“大量”或“微量”)元素,是人体血红素的重要组成元素。
(2)图中小肠上皮细胞转运Fe2+的方式属于____,判断依据是____。
(3)Tf—Fe3+与TfR结合后进入细胞的方式属于____,该过程____(填“需要”或“不需要”)消耗细胞内化学反应所释放的能量。
(4)H+通过蛋白4进入囊泡的方式是____,蛋白4这一类转运蛋白只容许与____相适应的分子或离子通过。
【答案】(1)微量
(2) 协助扩散/易化扩散 小肠上皮细胞借助蛋白1顺浓度梯度转运Fe2+
(3) 胞吞 需要
(4) 主动运输 自身结合部位
【详解】(1)铁在细胞中含量较少,属于微量元素。
(2)如图所示Fe2+是通过蛋白1运输到细胞外的,该过程是顺浓度梯度进行的,故运输方式是协助扩散。
(3)Tf—Fe3+与TfR结合后形成大分子复合体,大分子物质或结构进入细胞的方式是胞吞,胞吞需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
(4)如图所示,H+进入囊泡是逆浓度进行的,所以进入囊泡的方式是主动运输。蛋白4是载体蛋白,载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过。
10.(23-24高一·安徽六安二中·期末)如图是物质进出细胞的四种方式的模式图(黑点代表物质分子),据图回答:
(1)水分子的运输方式为_________(填编号甲、 乙、丙、丁),影响丙表示运输方式速率快慢的因素有___________________________(写出两条即可)。
(2)细胞分泌蛋白质是通过__________(填编号)方式进行的,该种运输方式体现出细胞膜具有__________的结构特点。
(3)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂(影响细胞产能),在上图物质出入细胞的四种方式中,________(填编号)方式将会受到影响。
(4)细胞膜上的 H⁺—ATP酶是一种转运H⁺的载体蛋白, 能消耗能量将H⁺泵出细胞, 导致细胞外的pH降低,此过程运输方式为______ (填编号)。H⁺-ATP酶作为载体蛋白,每次转运时都会发生______________ 。
【答案】(1) 甲、乙 物质的浓度、载体蛋白的数量、能量、温度、O2含量(任写两个)
(2) 丁 (一定的)流动性
(3)丙、丁
(4) 丙 自身构象的改变
【详解】(1)甲表示从高浓度一侧运输到低浓度,不需要转运蛋白和能量,表示自由扩散;乙是高浓度一侧运输到低浓度,需要转运蛋白,不需要能量,表示协助扩散,水分子运输的方式为自由扩散(甲)和协助扩散(乙)。丙需要能量,逆浓度梯度运输,需要消耗能量,是主动运输,所以物质的浓度、载体蛋白的数量、能量、温度等都会影响主动运输的速度。
(2)蛋白质是大分子物质,细胞通过胞吐的方式分泌蛋白质,对应图丁。胞吐的过程中,囊泡会与细胞膜融合,这依赖细胞膜具有一定的流动性的结构特点。
(3)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂,细胞呼吸会受到抑制,产生的能量减少,丙(主动运输)和丁(胞吐)都会受到影响。
(4) H⁺—ATP酶是一种转运H⁺的载体蛋白,在运输H⁺时需要消耗能量,所以此过程运输方式为主动运输,对应丙。H⁺-ATP酶作为载体蛋白,只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,每次转运时都会发生自身构象的改变。
11.(21-22高一上·安徽蚌埠·期末)如图为物质出入细胞的四种方式示意图,请据图回答:
(1)图中A表示________________,B表示________________,C表示________________,D表示________________。
(2)O2和葡萄糖两种物质中,通过B方式进入人红细胞的是________________。
(3)与A方式相比,B方式的主要特点是需要_____________协助,AB两种方式的共同点是________________。
(4)需要转运蛋白协助的方式为________________(填字母),影响B方式运输速率的因素为________________。
(5)D方式将物质排出是通过细胞膜的________________特点实现的。
【答案】(1) 自由扩散 协助扩散/易化扩散 主动运输 胞吐
(2)葡萄糖
(3) 转运蛋白 顺浓度递度运输,且不需要消耗能量
(4) B、C 浓度差和转运(载体)蛋白的数量
(5)结构
【详解】(1)分析图可知,A图中,物质顺浓度梯度运输,且不需要蛋白质的协助,为自由扩散;B图物质顺浓度梯度运输,需要蛋白质的协助,为协助扩散;C图物质逆浓度梯度运输,需要蛋白质的协助和消耗能量,为主动运输;D图是通过胞吐作用运出细胞。
(2)B为协助扩散,氧气进入细胞是通过自由扩散,葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞可以通过协助扩散,所以通过B协助扩散方式进入人红细胞的是葡萄糖。
(3)与A自由扩散方式相比,B协助扩散方式的主要特点是需要转运蛋白协助,AB两种方式的共同点是顺浓度递度运输,且不需要消耗能量。
(4)分析图可知,需要转运蛋白协助的方式为B协助扩散和C主动运输,影响B协助扩散方式运输速率的因素为浓度差和转运蛋白的数量。
(5)D为胞吐运输方式,是通过细胞膜具有流动性的结构特点实现的。
【点睛】本题借助图形考查物质进出细胞的方式,需要学生能够理解每种运输方式的特点,准确理解图中所表示的运输方式,最后根据题意准确作答。
试卷第2页,共2页
试卷第1页,共1页
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专题03 细胞的物质输入和输出
3大高频考点概览
考点01渗透作用,质壁分离及其复原
考点02自由扩散、协助扩散和主动运输
考点03胞吞和胞吐
地 城
考点01
渗透作用,质壁分离及其复原
一、单选题
1.(24-25高一上·安徽合肥第一中学·期末)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
2.(24-25高一上·安徽宿州·期末)渗透作用是指两种不同浓度的溶液隔以半透膜,溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象。下列相关叙述正确的是( )
A.葡萄糖溶液中的葡萄糖通过半透膜属于渗透作用
B.在一个渗透系统中,溶剂分子透过半透膜是双向的
C.原生质层相当于半透膜,而细胞膜不相当于半透膜
D.腌制果脯时,果脯变甜源于植物细胞主动吸收了糖
3.(24-25高一上·安徽涡阳县·期末)反渗透技术是指利用压力使高浓度溶液中的水分子通过半透膜,但其他物质不能通过的技术,常常用于海水淡化、家庭净水,其作用原理如图所示。下列相关说法正确的是( )
A.水分子从高浓度溶液进入低浓度溶液是渗透作用的结果
B.若没有人为压力,水分子只能从低浓度溶液向高浓度溶液移动
C.图中水分子在进行跨膜运输时,需要通道蛋白的协助
D.反渗透装置中右侧的渗透压始终大于左侧的渗透压
4.(23-24高一上·安徽亳州第二完全中学·期末)图甲表示渗透作用装置,一段时间后液面上升的高度为h。图乙是另一种渗透装置。这两个装置所用的半透膜都不能让蔗糖分子通过,但可以让葡萄糖分子和水分子通过。图丙是显微镜下观察到的某一时刻的植物细胞图像。下列叙述不正确的是( )
A.图甲装置中如果漏斗内的液面高度h不再变化,则漏斗内的溶液浓度仍高于烧杯内的溶液浓度
B.如果图乙装置中都是葡萄糖溶液且B侧浓度高于A侧,最终两侧液面齐平
C.丙视野中的植物细胞处于质壁分离状态,此时细胞可能正在吸水
D.丙视野中的植物细胞发生渗透作用时,细胞膜相当于半透膜
5.(23-24高一·安徽蚌埠·期末)下图为研究渗透作用的实验装置,漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液,水分子和单糖均可以透过半透膜,而蔗糖分子则不能。漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)初始液面相同,当渗透达到平衡时,液面差为m(m>0)。下列有关分析错误的是( )
A.渗透平衡前,溶液S1的浓度大于溶液S2的浓度
B.渗透平衡前,漏斗中的水分子不能进入烧杯
C.渗透平衡时,烧杯中的水分子仍然能够进入漏斗
D.渗透平衡时,溶液S1的浓度大于溶液S2的浓度
6.(24-25高一上·安徽六安裕安区·期末)下图是用质量浓度为0.3g/mL蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,观察临时装片后绘制成的图像如图所示。下列分析错误的是( )
A.结构③④⑤构成原生质层
B.质壁分离中“质”指的是原生质层
C.细胞壁的伸缩性比原生质层大
D.该实验可证明原生质层相当于一层半透膜
7.(24-25高一上·安徽六安金安区安徽六安第一中学·期末)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,吸水能力增强
B.干旱环境下,外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的高
C.失水比例相同的情况下,内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
8.(23-24高一·安徽宣城·期末)某同学在“观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离与复原”实验后,根据观察到的实验现象绘制出如下的细胞图像。下列相关分析正确的是( )
A.在显微镜下可观察到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中的大液泡和叶绿体
B.在不同浓度的蔗糖溶液中均能观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞发生X→Y的变化·
C.水分子以被动运输方式进出该表皮细胞,细胞Y的吸水能力大于细胞X
D.该表皮细胞Y经b过程复原至细胞X时,细胞液浓度等于外界溶液浓度
9.(23-24高一上·安徽芜湖无为华星学校·月考)下列关于质壁分离及质壁分离复原实验的叙述,正确的是( )
A.洋葱表皮细胞在发生质壁分离的过程中,水分子不会进入细胞内
B.能否发生质壁分离复原可作为判断动物细胞是否为活细胞的依据
C.用黑藻叶片做材料观察质壁分离时,叶绿体的存在有利于观察实验现象
D.用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞,均能看到质壁分离及自动复原现象
10.(24-25高一上·安徽合肥高中六校联盟·期末)下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述,错误的是( )
A.质壁分离现象用低倍显微镜即可观察,无需转换至高倍镜
B.与白色花瓣相比,采用有颜色的花瓣做实验材料更有利于实验现象的观察
C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同
D.用黑藻叶片进行实验时,叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
11.(24-25高一上·安徽安庆·期末)将成熟的洋葱外表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中,在显微镜下观察到的现象如图所示。下列有关分析正确的是( )
A.甲所示细胞的细胞液浓度一定小于外界溶液浓度
B.达到平衡时,细胞壁外溶质分子数目未发生改变
C.达到平衡时,乙处充满了浓度为0.3g/mL的外界蔗糖溶液
D.若选择洋葱内表皮进行实验,可在外界溶液中滴入少量红墨水
二、解答题
12.(23-24高一上·安徽合肥六中·期末)下图表示渗透作用装置,图中S1、S2中溶质不能通过半透膜,据图回答下列问题:
(1)与扩散作用相比,渗透作用必须有___________,而扩散作用不一定需要;扩散作用适用于各种物质,而渗透作用仅指___________分子。
(2)在上图装置中,当△h保持不变时,半透膜两侧的水分子___________(填“是”或“不是”)静止不动的;此时S1、S2溶液浓度的大小关系为___________。
(3)在上图装置中,如果半透膜面积增大一倍,其他条件不变,则△h___________(填“会”或“不会”)发生变化,而达到H的时间会___________。
(4)若上图装置中的S1为葡萄糖溶液,S2为麦芽糖溶液,当△h如图所示不再变化时,同时向漏斗和烧杯内加入等量的麦芽糖酶,则漏斗内液面会___________(填“降低”“升高”或“不变”)。
13.(22-23高一上·安徽安庆·期末)现有A、B、C三瓶外观一样但没有标签的溶液,已知它们分别是质量浓度为0.1g/mL的蔗糖溶液、0.3g/mL的蔗糖溶液和0.1g/mL的葡萄糖溶液。某同学利用如图所示装置设计了两组实验。(注:图中半透膜允许溶剂和葡萄糖通过,不允许蔗糖通过。)
实验I:同时将等体积的A液和B液分别放入U形管的左、右两侧,一段时间后,左侧的液面升高。
实验I:同时将等体积的B液和C液分别放入U形管的左、右两侧,一段时间后,右侧液面高于左侧,再过一段时间后,左侧液面高于右侧。
(1)本实验主要应用了_______原理。
(2)根据实验现象得出结论:A是_______;B是_______;0.1g/mL的葡萄糖溶液的渗透压_____(填“大于”或“小于”)0.1g/mL的蔗糖溶液的渗透压。
(3)在用紫色洋葱鳞片叶探究植物细胞吸水和失水方式的实验中,常选用上述A、B、C中的_______溶液,观察指标主要有_________、_________及细胞大小。
地 城
考点02
自由扩散、协助扩散和主动运输
一、单选题
1.(24-25高一上·安徽合肥第一中学·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。下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
2.(24-25高一上·安徽六安第二中学·期末)图1~图4表示不同情况下某些物质跨膜运输速率的曲线图。下列相关叙述,错误的是( )
A.可用图1与图3表示乙醇进入人的胃黏膜细胞
B.可用图2与图3表示人的红细胞吸收葡萄糖
C.图2、图4中限制A、C两点运输速率的主要因素不同
D.图2、图4中限制B、D两点运输速率的主要因素不同
3.(24-25高一上·安徽蚌埠·期末)研究发现物质出入细胞有多种方式,有些物质的出入需要转运蛋白的协助。协助物质进出细胞的转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白,且载体蛋白协助物质进出细胞时可能消耗能量,也可能不消耗能量,而通道蛋白协助物质进出细胞时不消耗能量。下列叙述正确的是( )
A.无转运蛋白参与的物质进出细胞的方式只有胞吞、胞吐
B.物质依靠通道蛋白进出细胞的方式属于主动运输
C.Na+能通过通道蛋白的协助逆浓度梯度运出细胞
D.在主动运输中协助物质进出细胞的是载体蛋白
4.(23-24高一上·安徽马鞍山·期末)下列关于物质跨膜运输的叙述,错误的是( )
A.水分子跨膜运输不需要消耗ATP
B.加热可使生物膜失去选择透过性
C.消耗能量的运输方式一定是主动运输
D.主动运输的速率与转运蛋白的数量有关
5.(23-24高一上·安徽马鞍山·期末)下列关于人体内蛋白质的功能,叙述错误的是( )
A.血红蛋白运输氧气等物质
B.抗体可帮助人体抵御病菌的侵害
C.通道蛋白协助葡萄糖逆浓度跨膜运输
D.胰岛素可调节机体的生命活动
6.(23-24高一上·安徽宿州十三校联考·期末)细菌和肝细胞都能以协助扩散的方式吸收葡萄糖。细菌协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT1,而肝细胞协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT2,其运输速率和葡萄糖浓度的关系如图所示。下列推测正确的是( )
A.GLUT1对葡萄糖的亲和力比GLUT2对葡萄糖的亲和力小
B.A与B相比,制约葡萄糖转运速率的因素是GLUT1的数量
C.细菌细胞上的GLUT1和肝细胞上的GLUT2都需要经过内质网和高尔基体的加工
D.载体蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的速率
7.(23-24高一·安徽六安二中·期末)图甲、 乙分别表示 a、b 两种物质跨膜运输的方式。据图分析,下列说法中错误的是( )
A.图甲可表示葡萄糖进入红细胞的方式
B.图乙表示细胞通过主动运输方式吸收物质 b
C.去除细胞膜中的蛋白质对物质a、b的运输均有影响
D.a、b均是逆浓度运输,都需要能量
8.(23-24高一上·安徽合肥六中·期末)主动运输消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度(浓度差)。下图表示Na+、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图。下列关于图中物质跨膜运输过程的说法,正确的是( )
A.小肠上皮细胞吸收葡萄糖消耗的能量直接来自ATP水解
B.Na+进出小肠上皮细胞的过程中均不需要与转运蛋白结合
C.转运蛋白具有特异性,故一种转运蛋白只能转运一种物质
D.据图可知,同一种物质进出细胞的方式可能不同
二、解答题
9.(24-25高一上·安徽合肥第六中学·期末)硒是人和动物必需的微量元素,除具有抗氧化、提高免疫力等功能,硒被大豆根系吸收后,很容易转化为硒代氨基酸,进而参与蛋白质的合成。 分析以下大豆幼苗对亚硒酸盐()的吸收情况的相关实验,回答问题:
组别
培养条件
吸收相对速率
一
一定浓度+ 培养液
5
二
一定浓度+ 培养液 + AgNO3(水通道蛋白抑制剂)
1
三
一定浓度+ 培养液 + 2,4-DNP(细胞呼吸抑制剂)
4.5
四
一定浓度+ 培养液 + 亚硫酸盐
<0.5
(1)大豆根系能吸收亚硒酸盐,说明细胞膜具有____________功能,这是因为细胞膜以__________________为基本骨架,并镶嵌有不同种类和数量的蛋白质。
(2)通过以上实验可推测出大豆主要通过协助扩散的方式进入细胞,理由是:____________。
(3)推测亚硫酸盐抑制细菌吸收的机制:_____________。
(4)通过第一组和第二组实验能否确定大豆通过水通道蛋白吸收-,__________(能/不能),因为:___________。
10.(23-24高一·安徽阜阳阜南县·期末)用2mol/L的乙二醇溶液和2mol/L的蔗糖溶液分别浸浴某种植物细胞,观察质壁分离现象,得到其原生质体体积的变化情况如图所示。
(1)原生质体体积在A→B段的变化说明:在该段时间内水分从原生质体___________,细胞液浓度___________,水分子通过原生质体的跨膜方式为___________。
(2)在60s后,处于2molL蔗糖溶液中的细胞,其细胞液浓度将___________,此时,在细胞壁与原生质层之间充满了___________。要使该细胞复原,应将其置于___________中。
(3)在100s后,处于2mol/L乙二醇溶液中的细胞,其原生质体体积的变化是由于___________逐渐进入细胞中,引起细胞液浓度___________。
(4)并不是该植物的所有活细胞均可发生质壁分离,能发生质壁分离的细胞必须具有___________等结构特点。
(5)图Ⅱ中细胞质膜的基本骨架是_______(填“a”或“b”或“c”),其中文名称是_______。该图②的物质跨膜运输方式为_______。
11.(23-24高一上·安徽合肥六中·期末)下图表示渗透作用装置,图中S1、S2中溶质不能通过半透膜,据图回答下列问题:
(1)与扩散作用相比,渗透作用必须有___________,而扩散作用不一定需要;扩散作用适用于各种物质,而渗透作用仅指___________分子。
(2)在上图装置中,当△h保持不变时,半透膜两侧的水分子___________(填“是”或“不是”)静止不动的;此时S1、S2溶液浓度的大小关系为___________。
(3)在上图装置中,如果半透膜面积增大一倍,其他条件不变,则△h___________(填“会”或“不会”)发生变化,而达到H的时间会___________。
(4)若上图装置中的S1为葡萄糖溶液,S2为麦芽糖溶液,当△h如图所示不再变化时,同时向漏斗和烧杯内加入等量的麦芽糖酶,则漏斗内液面会___________(填“降低”“升高”或“不变”)。
地 城
考点03
胞吞和胞吐
一、单选题
1.(24-25高一上·安徽合肥庐江县·期末)据中国新闻网8月26日消息,泰国公共卫生部召开新闻发布会确认,该国出现首例猴痘Ib变异株病例。这也是世卫组织为猴痘疫情拉响全球公共卫生警报后,全球第二例、亚洲首例Ib变异株病例。猴痘病毒是一种DNA病毒,2022年7月,世界卫生组织将猴痘病毒引发的猴痘疫情列为“国际关注的突发公共卫生事件”。下列关于猴痘病毒的叙述,正确的是( )
A.猴痘病毒中含有RNA
B.猴痘病毒核酸中有4种碱基
C.猴痘病毒的遗传物质位于细胞核内
D.猴痘病毒通过主动运输方式进入宿主细胞
2.(23-24高一上·安徽亳州·期末)分泌蛋白是一类在细胞内合成后,可以分泌到细胞外起作用的蛋白质。下列有关分泌蛋白的叙述正确的是( )
A.抗体、胰岛素、呼吸酶和转运蛋白均属于分泌蛋白
B.分泌蛋白以胞吐方式排出胞外,不需要消耗能量
C.分泌蛋白的运输和分泌过程需要囊泡的参与
D.在分泌蛋白的合成和分泌过程中内质网膜面积基本不变
3.(24-25高一上·安徽合肥庐江县·期末)《唐本草》记录:“蓖麻,甘辛,平,有毒”。蓖麻毒素是一种分泌蛋白,它能使真核生物的核糖体失去活性。细胞分泌蓖麻毒素过程中通过高尔基体以囊泡形式运输至液泡,在液泡中加工为成熟蓖麻毒素,再分泌至细胞外。下列分析错误的是( )
A.成熟的蓖麻毒素通过胞吐分泌到细胞外
B.蓖麻毒素的分泌不消耗细胞代谢产生的能量
C.蓖麻毒素在液泡中成熟可保护细胞自身核糖体
D.蓖麻毒素的分泌过程体现了生物膜结构具有流动性
4.(23-24高一上·安徽马鞍山·期末)动物细胞中某分泌蛋白的合成、加工与分泌的过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.核糖体是合成该蛋白质的场所
B.核糖体形成包裹该蛋白质的小泡运输至内质网
C.高尔基体具有合成和转运该蛋白质的作用
D.该蛋白质的分泌通过主动运输实现
5.(23-24高一上·安徽宿州十三校联考·期末)如图为受体介导的胞吞作用,根据图示,下列叙述不正确的是( )
A.该过程依赖于膜的选择透过性
B.该过程要有细胞表面识别和内部供能才可能完成
C.胞吞形成的囊泡,在细胞内可以被溶酶体降解
D.细胞分泌抗体的过程有膜成分的更新
6.(23-24高一上·安徽合肥一中·期末)下列有关真核细胞中物质运输的叙述错误的是( )
A.载体蛋白和通道蛋白的运输过程相同,都是顺浓度梯度运输且不消耗能量
B.向处于质壁分离的植物细胞滴加清水,水进入细胞不消耗ATP
C.细胞吸收大分子物质不需要载体蛋白的协助
D.同一种物质进入不同细胞的方式可能不同
7.(23-24高一上·安徽阜阳·期末)变形虫为单细胞动物,能在全身各处伸出伪足,当碰到食物时,变形虫会伸出伪足进行包围,其细胞质中的伸缩泡可以排出变形虫体内过多水分,食物泡可以消化食物养分。如图为变形虫的摄食和消化过程示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.溶酶体具有单层膜,在膜内对食物进行消化后溶酶体膜破裂
B.变形虫进行胞吞、胞吐等过程时,不需要细胞提供能量
C.变形虫消化食物需要溶酶体合成的碱性水解酶参与食物泡
D.食物中的大分子物质被消化成小分子物质进入细胞质基质后可能会导致细胞从外界吸水
8.(23-24高一上·安徽合肥庐江县·期末)“红伞伞,白杆杆,吃完一起躺板板”警示了毒蘑菇的危害,其中的毒蝇伞含有的鹅膏蕈碱(主要致幻毒素之一),是一种环状八肽,能有效抑制真核生物细胞核内RNA的合成。下列相关叙述正确的是( )
A.鹅膏蕈碱由8个氨基酸脱水缩合而成,含有8个肽键
B.鹅膏蕈碱阻碍了RNA双螺旋结构的形成
C.鹅膏蕈碱的N元素主要存在于氨基中
D.将鹅膏蕈碱从细胞外运至细胞核内无需消耗能量
二、解答题
9.(23-24高一·安徽宣城·期末)人体小肠上皮细胞可以吸收并转运铁离子,下图表示铁离子被小肠吸收后转运至组织细胞内的过程。转铁蛋白(TI)可运载Fe3+,以Tf-Fe3+结合物的形式在血液中运输,进而与细胞膜表面的转铁蛋白受体(TR)结合并进入细胞,Fe3+在囊泡的酸性环境中被转化成Fe2+释放。请回答下列问题:
(1)铁是____(填“大量”或“微量”)元素,是人体血红素的重要组成元素。
(2)图中小肠上皮细胞转运Fe2+的方式属于____,判断依据是____。
(3)Tf—Fe3+与TfR结合后进入细胞的方式属于____,该过程____(填“需要”或“不需要”)消耗细胞内化学反应所释放的能量。
(4)H+通过蛋白4进入囊泡的方式是____,蛋白4这一类转运蛋白只容许与____相适应的分子或离子通过。
10.(23-24高一·安徽六安二中·期末)如图是物质进出细胞的四种方式的模式图(黑点代表物质分子),据图回答:
(1)水分子的运输方式为_________(填编号甲、 乙、丙、丁),影响丙表示运输方式速率快慢的因素有___________________________(写出两条即可)。
(2)细胞分泌蛋白质是通过__________(填编号)方式进行的,该种运输方式体现出细胞膜具有__________的结构特点。
(3)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂(影响细胞产能),在上图物质出入细胞的四种方式中,________(填编号)方式将会受到影响。
(4)细胞膜上的 H⁺—ATP酶是一种转运H⁺的载体蛋白, 能消耗能量将H⁺泵出细胞, 导致细胞外的pH降低,此过程运输方式为______ (填编号)。H⁺-ATP酶作为载体蛋白,每次转运时都会发生______________ 。
11.(21-22高一上·安徽蚌埠·期末)如图为物质出入细胞的四种方式示意图,请据图回答:
(1)图中A表示________________,B表示________________,C表示________________,D表示________________。
(2)O2和葡萄糖两种物质中,通过B方式进入人红细胞的是________________。
(3)与A方式相比,B方式的主要特点是需要_____________协助,AB两种方式的共同点是________________。
(4)需要转运蛋白协助的方式为________________(填字母),影响B方式运输速率的因素为________________。
(5)D方式将物质排出是通过细胞膜的________________特点实现的。
试卷第2页,共2页
试卷第1页,共1页
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