内容正文:
第4章 细胞的物质输入和输出
综合检测
一、单项选择题(本题共13小题,每小题2分,共26分。)
1.(2025长沙期末)科研人员将人的成熟红细胞分别置于蒸馏水和几种等渗溶液中,测定红细胞溶血(溶血是指红细胞破裂后血红蛋白渗出的现象)所需时间,实验结果如图所示。以下叙述错误的是( )
A.红细胞细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成
B.处于等渗溶液中的红细胞吸水涨破是溶质分子进入细胞使细胞质浓度升高引起的
C.氯化铵、甘油、乙醇、丙酮进入红细胞的速度依次减小
D.上述实验可以证明脂溶性物质更易通过细胞膜
2.利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞和0.3 g/mL的蔗糖溶液为实验材料,模拟探究细胞膜的选择透过性,如图为不同处理时间对紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离的影响。下列叙述正确的是( )
A.该过程中原生质体的体积与细胞体积的变化完全吻合
B.该过程中蔗糖和水能自由通过鳞片叶表皮细胞的细胞壁
C.在处理时间为14 min时,鳞片叶表皮细胞的吸水能力最弱
D.0~2 min时,鳞片叶表皮细胞主动吸水导致细胞液浓度下降
3.(2025河北邯郸期末)植物表皮上的气孔由两个保卫细胞构成,当保卫细胞吸水增多时,气孔开放。某同学制作了植物叶片下表皮临时装片,进行如图所示操作后在显微镜下观察。下列叙述错误的是( )
A.保卫细胞失水使植物气孔关闭,有利于干旱时减少蒸腾作用散失的水分
B.图中保卫细胞最有可能发生质壁分离的是在滴加蔗糖溶液②后
C.水分子进出保卫细胞的方式均为自由扩散,没有主动运输
D.据图可推测出3种蔗糖溶液浓度的高低为②>①>③
4.(2025安徽期末)将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的KNO3溶液中,发现其原生质体的体积变化趋势如图曲线ABCDEF所示。用蔗糖溶液替代KNO3溶液重复实验,得到曲线AGH,在t时刻再将该细胞置于清水中,得到曲线HEF。下列有关叙述正确的是( )
A.细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质体
B.曲线ABCDEF中,b、c两点所对应时刻的植物细胞液浓度大小相等
C.曲线AGH段,随时间增加,该植物细胞的吸水能力先增强后维持相对稳定
D.曲线HE段植物细胞质壁分离复原的原因是蔗糖透过细胞膜进入细胞
5.现有新配制的同浓度的葡萄糖溶液和蔗糖溶液各一瓶(未贴标签)。为了对两瓶溶液进行区分,某同学用黑藻为材料进行了植物细胞的吸水和失水实验,相关实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.图示状态下的细胞比实验前的细胞胞质环流速度慢
B.叶肉细胞中的叶绿体不会对实验现象的观察造成干扰
C.图示A处表示原生质层,包括了细胞膜、液泡膜及两膜间的细胞质
D.若观察到原生质体的体积先缩小后变大可推测使用的是葡萄糖溶液
6.(2025四川眉山期中)水是一种极性小分子,研究发现水分子通过细胞膜的方式有两种(如图所示)。下列相关叙述错误的是( )
A.通道蛋白跨膜部分含有较多的疏水性氨基酸
B.水分子通过方式1进入细胞的速率远大于方式2
C.方式2属于协助扩散,该运输过程中水并未与通道蛋白结合
D.水通道蛋白失活的植物细胞在高浓度溶液中仍可发生质壁分离
7.(2025北京期中)如图为植物光合作用产物蔗糖在不同细胞间的运输、转化过程。下列相关叙述正确的是( )
A.单糖逆浓度梯度转运至薄壁细胞
B.蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输
C.蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞
D.ATP生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输
8.(2024海南期末)炮仗花在低温(15 ℃)条件下30 min内花朵就会闭合,而正常温度(22 ℃)、光照条件下30 min内花朵就会重新开放,这与其花冠近轴表皮细胞的细胞膨压(原生质体对细胞壁的压力)有关,如图为炮仗花重新开放的过程机制。下列叙述正确的是( )
A.③过程的运输方式是主动运输,④过程的运输方式是协助扩散
B.炮仗花的重新开放与花冠近轴表皮细胞吸水引起质壁分离有关
C.过程①②⑤导致花冠近轴表皮细胞膜上的水通道蛋白构象改变
D.在低温且黑暗的条件下,花冠近轴表皮的细胞膨压会减小
9.(2025河南南阳期末)研究发现,植物细胞被感染后,细胞膜上的Ca2+通道蛋白与胞内的环核苷酸结合而被激活,使胞内Ca2+浓度升高,进而调节相关的生理过程。下列叙述正确的是( )
A.载体蛋白和通道蛋白转运Ca2+的作用机制相同
B.维持细胞内外Ca2+浓度差需要消耗代谢释放的能量
C.膜内外Ca2+浓度梯度不直接影响通道蛋白运输Ca2+
D.环核苷酸和Ca2+都与通道蛋白结合后才能进行转运
10.(2025昆明期末)如图为不同物质跨膜运输速率与该物质浓度的关系曲线图。相关叙述错误的是( )
A.人红细胞吸收K+可以用①表示
B.温度影响①②的物质运输速率
C.酒精进入细胞可以用①表示
D.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘可用②表示
11.(2025山西晋中期末)机体对铁的需求与供给失衡会导致体内储存铁耗尽,从而引起缺铁性贫血。如图是细胞吸收Fe3+并进行转化的部分示意图,图中Tf为转铁蛋白,TfR为转铁蛋白受体。下列叙述错误的是( )
A.Fe3+直接与细胞膜上受体特异性结合胞吞进入细胞
B.运输Fe3+的内体由两层磷脂分子尾对尾排列组成
C.Fe3+进入细胞的速率受细胞所处环境温度的影响
D.适当补充含铁量高的食物有助于缓解缺铁性贫血
12.(2024山东德州期末)小肠是人体吸收葡萄糖的主要部位,其上皮细胞的细胞膜上存在两种转运葡萄糖的载体蛋白——SGLT1和GLUT2,其中一种参与协助扩散,另一种参与主动运输。研究人员为研究两种载体蛋白的转运速率与葡萄糖浓度的关系,进行了相关实验,实验结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.SGLT1参与葡萄糖的协助扩散
B.葡萄糖浓度较高时,主要通过GLUT2进入细胞
C.两种载体蛋白转运葡萄糖时均会发生自身构象的改变
D.GLUT2的作用结果会降低细胞膜两侧葡萄糖分子的浓度差
13.(2025福建莆田期末)小花碱茅具有很强的耐盐碱能力,且根、茎等器官的耐盐碱能力有差别。研究发现,小花碱茅根细胞液泡膜上的Na+/H+转运蛋白可将H+顺浓度梯度运出液泡,同时将Na+逆浓度梯度运入液泡,以抵御环境中过高的Na+,进而维持细胞的正常生命活动。下列叙述正确的是( )
A.H+运出液泡的方式是自由扩散,其运输速率与H+浓度差有关
B.Na+进入液泡的方式是主动运输,所需能量直接来自ATP
C.Na+/H+转运蛋白在转运过程中不会发生自身构象的改变
D.Na+运入液泡能够提高小花碱茅根细胞的吸水能力
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。)
14.(2024广州期末)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)。下列叙述错误的是( )
A.甲、乙、丙三种红细胞在该溶液中都能发生渗透作用,且速度相同
B.若将甲、乙、丙细胞分别置于蒸馏水中,最终均会涨破
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
15.图甲表示由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图,图乙表示人的红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况,图丙中A为1 mol/L的葡萄糖溶液,B为1 mol/L的乳酸溶液,下列分析正确的是( )
A.若某物质能自由通过甲,则其进出细胞的运输方式不同于图乙中的葡萄糖和乳酸
B.若直接将甲作为半透膜,则丙装置的液面不会变化
C.若将乙中的蛋白质①与甲整合作为半透膜,则丙装置的液面不会变化
D.若将乙中的蛋白质②与甲整合作为半透膜,则丙装置的液面不会变化
16.(2025南昌期末)如图表示不同条件下植物细胞吸收或外渗离子的情况。在正常条件下处于低盐溶液的根吸收离子W时,初始几分钟(图示中的a段)离子W的流入速度很快,这是因为起初离子W流入的是细胞壁而没有通过膜进入细胞质。此后离子W以恒定的速率持续流入根细胞。下列有关分析正确的是 ( )
A.图示中的植物细胞以主动运输的方式吸收离子W,不需要能量
B.曲线2中限制代谢作用的条件包括缺氧、低温或存在呼吸抑制剂等
C.曲线2中初始一段时间离子W吸收速率受到的影响较小,之后的吸收速率仍大于0
D.曲线1中c段离子W外渗迅速的原因是外渗的离子W主要是来自细胞壁,而不是来自细胞内部
17.如表是人体成熟红细胞与血浆中的K+和Mg2+在不同条件下的含量比较,据表分析不正确的是( )
离子
处理前
用鱼藤酮处理后
用乌本苷处理后
细胞
内
血浆
中
细胞
内
血浆
中
细胞
内
血浆
中
K+
145
mmol
5
mmol
11
mmol
5
mmol
13
mmol
5
mmol
Mg2+
35
mmol
1.4
mmol
1.8
mmol
1.4
mmol
35
mmol
1.4
mmol
A.乌本苷可能抑制K+转运蛋白的生理功能而不影响Mg2+转运蛋白的生理功能
B.鱼藤酮可能抑制能量的合成从而影响K+和Mg2+的运输
C.乌本苷和鱼藤酮对细胞中K+的吸收影响的作用原理相同
D.正常情况下血浆中K+和Mg2+均通过主动运输进入人体成熟红细胞
18.大型胞饮作用是一种特殊的胞吞作用,内吞物与质膜上的受体结合后,质膜形成皱褶包裹内吞物形成囊泡,囊泡与溶酶体融合并被降解,过程如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.大型胞饮作用依赖于细胞膜的流动性,需要消耗细胞内化学反应释放的能量
B.内吞物被降解后的产物都能被细胞回收利用
C.质膜形成皱褶的过程可能需要细胞骨架发挥作用
D.细胞通过大型胞饮作用摄入物质不需要膜上的蛋白质参与
三、非选择题(本题共4小题,共59分。)
19.(17分)(2024昆明期中)为了探究时间对紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离的影响,某学校生物兴趣小组按照以下步骤进行了实验,请分析并回答下列问题。
①取一定浓度的蔗糖溶液10 mL,加到培养皿中,盖上皿盖;
②从洋葱鳞片叶相同部位撕取3 mm2的外表皮若干,迅速投入装有蔗糖溶液的培养皿中,使其完全浸入,同时开始计时;
③当浸泡时间达到2 min、4 min、6 min、8 min、10 min、12 min、14 min时,分别取出紫色洋葱鳞片叶外表皮,放在干燥的载玻片上,盖上盖玻片,制成临时装片;
④将装片置于显微镜下观察,找到合适的视野拍照保留实验现象;
⑤在照片中计数视野内总细胞个数及质壁分离细胞个数,计算质壁分离细胞所占比例,记录实验数据。并绘制了如图所示的曲线。
(1)该实验中使用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料的好处是 ,使用的蔗糖溶液浓度不宜太高,原因是 。
(2)实验中的质壁分离指的是 和细胞壁的分离。如图能正确表示正在发生质壁分离的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的是 。
(3)不同处理时间的实验组必须在同一时间、同一地点进行,目的是 。
(4)实验步骤③中,不是将洋葱表皮置于清水中的原因是 ;也不是将洋葱表皮置于相应浓度的蔗糖溶液中的原因是 。
(5)根据实验结果,观察植物细胞质壁分离现象,浸泡时间最好是 。
20.(13分)(2025重庆期末)小肠的吸收是指食物消化后的产物、水和无机盐等通过小肠上皮细胞进入血液和淋巴的过程。
(1)人体摄入的淀粉必须消化分解成 ,才能被细胞吸收。
(2)如图是维生素D促进血液中Ca2+浓度升高的示意图。TRPV6是Ca2+通道转运蛋白,PMCA为Ca2+载体转运蛋白。
①Ca2+需要与 (填“TRPV6”或“PMCA”)结合才能完成跨膜运输;Ca2+进入小肠上皮细胞的方式是 。
②维生素D的化学本质是 ,该图说明维生素D的功能之一是 。
③人体血液中缺钙会出现 等症状。
(3)某同学将处于麻醉状态下的兔的一段小肠结扎成甲、乙、丙、丁4个互不相通、长度相等的肠袋(血液循环正常),并进行实验,实验步骤和结果如表。0.9%的NaCl溶液是与兔的体液渗透压相等的生理盐水。
实验步骤
向肠袋中注入等量的溶液,使其充盈
维持正常体温半小时后,测肠袋中NaCl溶液的量
甲
0.7% NaCl 10 mL
1 mL
乙
0.9% NaCl 10 mL
3 mL
丙
1.1% NaCl 10 mL
5 mL
丁
0.9%NaCl+微量Na+载体的抑制剂(其作用是抑制该载体的功能)共10 mL
9.9 mL
①实验开始时,水在肠腔和血液之间的移动方向是甲组由肠腔进入血液,丙组 。
②乙、丁组的实验结果说明小肠在吸收Na+时需要 参与,其化学本质是 。
③人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性 ,引发肌肉酸痛、无力等。21.(13分)(2025江苏连云港期末)甲状腺富含滤泡细胞,能合成和释放甲状腺激素,主要过程如图所示。其中a~e代表细胞结构或细胞器。请回答下列问题:
(1)滤泡细胞吸收的氨基酸首先在 (填细胞器)中开始多肽链的合成,再经 (填图中字母)加工后形成甲状腺球蛋白分泌到滤泡腔中。囊泡d的定向运输与细胞中的 (填结构名称)有关。
(2)滤泡细胞从血液中吸收I-的过程与 (从“Na+内流”“ATP供能”中选填)直接相关,I-进入滤泡细胞的运输方式是 ,判断依据为 (至少写出两点)。
(3)当机体需要甲状腺激素时,滤泡细胞最可能通过 方式回收碘化甲状腺球蛋白,在e
(填细胞器)的帮助下,碘化甲状腺球蛋白被水解形成甲状腺激素。该过程体现了生物膜的结构特点是 。
22.(16分)(2024广东茂名期末)海水稻比普通水稻具有更强的抗盐碱和抗菌等抗逆能力,能在一定盐(碱)度的盐碱地上生长,这与根细胞独特的物质运输机制密切相关(如图)。已知细胞质基质中钠浓度过高会产生钠毒害。回答下列问题。
(1)据图分析,海水稻细胞膜吸收水分子有 和 两种方式,这两种运输方式所需条件的区别是 。
(2)据图分析,Na+进入细胞需要借助 (填“载体蛋白”或“通道蛋白”)。海水稻具有强的抗盐碱能力,主要原因之一是液泡通过 方式积累了Na+,提高了细胞液的浓度,从而保证海水稻根细胞具有较强的吸水能力,据此推测普通水稻难以在盐碱地上生长的最可能原因是
(3)图中抗菌蛋白分泌的运输方式是 ,该过程利用了细胞膜具有 的特点。
(4)据图分析,在盐碱地环境,海水稻降低Na+对细胞质基质毒害的策略有 。
答案
1.C 2.B 3.C 4.C 5.C 6.B 7.B 8.D 9.B 10.A 11.A 12.A 13.D
14.ACD 15.ABD 16.BD 17.C 18.BD
19.答案 (每空2分,共17分)
(1)有紫色的大液泡,便于观察到质壁分离现象 防止细胞失水过多而死亡 (2)原生质层 C (3)排除(温度、大气压等)无关因素对实验结果的干扰 (4)细胞会发生质壁分离复原现象 处理时间相应延长,实验结果不准确(3分) (5)10 min
20.答案 (每空1分,共13分)
(1)葡萄糖 (2)①PMCA(2分) 协助扩散 ②脂质 促进肠道对钙的吸收 ③抽搐 (3)①由血液进入肠腔(2分) ②Na+载体(2分) 蛋白质 ③降低
21.答案 (每空1分,共13分)
(1)核糖体 bc(2分) 细胞骨架 (2)Na+内流(2分)主动运输 需要载体蛋白的协助,消耗能量,逆浓度梯度运输(2分) (3)胞吞(2分) 溶酶体 具有一定的流动性
22.答案 (每空2分,共16分)
(1)自由扩散(1分) 协助扩散(1分) 是否需要转运蛋白的协助 (2)通道蛋白 主动运输 土壤溶液浓度大于细胞液浓度,根细胞失水(或土壤溶液浓度过高,根细胞难以从土壤中吸水) (3)胞吐 (一定)流动性 (4)通过(转运)蛋白SOS1将Na+从细胞质基质运输到细胞外,通过(转运)蛋白NHX将细胞质基质中的Na+运输到液泡中储存
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