第4章 细胞的物质输入和输出（单元自测·高效培优卷）生物人教版必修1

**基本信息** 聚焦高中生物必修一第4章，融合教材实验、医学情境与科技前沿，全面考查物质跨膜运输核心知识，适配单元复习，强化生命观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|15题/30分|质壁分离、钠钾泵、渗透装置、TRPs通道|黑藻质壁分离实验综合、甲状腺钠碘转运医学情境| |多选题|5题/15分|铁调素调控、血液透析、胃壁细胞离子转运|铁调素-FPN调控通路图示分析、血液透析膜渗透辨析| |非选择题|5题/55分|亚硒酸盐跨膜、小肠葡萄糖转运、Piezo通道|亚硒酸盐运输表格实验分析、Piezo通道对照实验设计，突出科学探究与综合应用|

2026-2027学年高中生物必修一单元自测 第4章 细胞的物质输入和输出·高效培优 （测试时间：75分钟 满分：100分） 参考答案 一、选择题:本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的4个选项中，只有1项符合题目要求，答对得2分，答错得0分。 二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的4个选项中，有2项或2项以上符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C B B C D D A C A 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 A A B A B AD AC AB BCD BC 三、非选择题（55分） 21．（除特殊标注外，每空1分，12分） (1) 选择透过性 具有控制物质进出细胞 (2) 协助扩散 对的跨膜运输具有抑制作用 (3)A基因突变的细菌H（菌株2）的吸收SeO32-速率显著低于正常的细菌H；转入正常A基因的细菌H突变体（菌株3）完全恢复吸收能力（2分） (4) 腺嘌呤和核糖 末端磷酸基团脱离下来 吸能 发生 运输钙离子，催化ATP的水解 与自身结合部位相适应的 22．（每空2分，12分） (1) SGLT1 主动运输 (2)GLUT2 (3)协助扩散 (4) 胃壁细胞的呼吸作用减弱，ATP供应不足，导致胃壁细胞运输至胃腔中的H+减少，胃液中盐酸（H+）含量下降 抑制了质子泵运输H+的功能/抑制质子泵的活性 23．（除特殊标注外，每空2分，11分） (1) 构成膜的磷脂分子和膜中的大多数蛋白质分子具有流动性 疏水（1分） (2) 主动运输（1分） 细胞膜上转运蛋白的种类和数量 (3) 降低（1分） 磷酸化的SCaBP8减缓了对AKT1的抑制作用，使得细胞内K+浓度增大 (4)低盐时，通过向液泡转运Na+，降低细胞质基质中Na+浓度，避免离子毒害；高盐时，通过促进糖类水解，提高细胞液可溶性糖的含量，增大细胞液渗透压，防止过度失水 24．（除特殊标注外，每空1分，9分） (1) MGT10、MGT6、MHX（2分） 会 Mg2+通过MHX运输时的能量由H+浓度差（产生的电化学梯度）提供，而H+浓度差需要ATP供能维持（2分） (2) 叶绿素 作为细胞中化合物的重要组成成分 (3)①③（2分） 25．（除特殊标注外，每空1分，11分） (1) 核糖体和内质网 疏水性 (2) 协助扩散 ACD (3) 增强 低于（小于） 抑制Piezo通道功能（或减少Piezo通道蛋白的数量或抑制K+通道的活性）（2分） (4) Piezo通道蛋白的有无 细胞内Ca2+浓度变化 甲组细胞内Ca2+浓度变化不明显，乙组Ca2+浓度显著升高 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高中生物必修一单元自测 第4章 细胞的物质输入和输出·高效培优 （测试时间：75分钟 满分：100分） 1、 选择题:本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的4个选项中，只有1项符合题目要求，答对得2分，答错得0分。 1．某同学利用幼嫩的黑藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后，继续进行“质壁分离”实验，示意图如下。下列叙述正确的是（　　） A．若在显微镜下观察细胞质的流动方向是顺时针，则实际上细胞质的流动方向是逆时针 B．①与②的分离，与①的选择透过性有关 C．与图甲相比，图乙细胞失水能力更强 D．与图甲相比，图乙细胞体积明显变小 【答案】B 【详解】A、显微镜成上下、左右均颠倒的倒像，相当于将物像旋转180°，若观察到细胞质流动方向为顺时针，旋转180°后流动方向仍为顺时针，因此实际细胞质流动方向也是顺时针，A错误； B、①是细胞膜，具有选择透过性，蔗糖分子无法通过细胞膜进入细胞，因此外界较高浓度蔗糖溶液会使细胞渗透失水，原生质层（含细胞膜）伸缩性远大于②细胞壁，导致二者分离，该过程与细胞膜的选择透过性有关，B正确； C、图乙细胞发生质壁分离，已经失水，细胞液浓度高于图甲细胞，因此乙的吸水能力更强，失水能力更弱，C错误； D、植物细胞壁的伸缩性很小，细胞整体体积（含细胞壁）无明显变化，仅原生质体体积明显变小，D错误。 2．血浆中I-逆浓度进入甲状腺滤泡上皮细胞是由钠碘同向转运体（NIS）借助Na+电化学梯度来运输，如下图所示。哇巴因是一种钠钾泵抑制剂，NO3-可与I-竞争NIS。下列相关分析不正确的是（　　） A．NIS转运离子时需与离子结合，且自身构象改变 B．钠钾泵具有运输和催化功能 C．Na+进出甲状腺滤泡上皮细胞的方式相同 D．哇巴因和和NO3-都可影响甲状腺激素的合成 【答案】C 【详解】A、NIS是转运离子的载体蛋白，转运离子时需要与被转运的离子结合，且自身构象发生改变，A正确； B、钠钾泵可以运输Na+和K+，同时可以催化ATP水解为运输提供能量，因此具有运输和催化功能，B正确； C、Na+进入甲状腺滤泡上皮细胞是顺Na+电化学梯度，借助NIS的协助扩散；Na+出细胞是逆浓度梯度，依靠钠钾泵消耗ATP的主动运输，二者运输方式不同，C错误； D、哇巴因抑制钠钾泵，会使细胞外Na+浓度降低，破坏Na+电化学梯度，导致NIS无法运输I-进入细胞；NO3-与I-竞争NIS，也会减少I-的摄入，I-是甲状腺激素合成的原料，因此二者都可影响甲状腺激素的合成，D正确。 3．用呼吸抑制剂处理人的红细胞，下列物质吸收量正确的一组是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】成熟的红细胞没有任何细胞器，只能进行无氧呼吸，红细胞无氧呼吸的产物是乳酸。用呼吸抑制剂处理红细胞，会使红细胞主动运输吸收K+、氨基酸等物质减少，葡萄糖进入红细胞是协助扩散，CO2、O2、甘油和脂肪酸进入红细胞的方式是自由扩散。B符合题意，ACD不符合题意。 4．某同学设计渗透装置的实验，将漏斗口用半透膜封住，装入30%的蔗糖溶液，置于清水中，一定时间后再加入蔗糖酶，如图甲所示；将天竺葵的茎在靠近基部切断，用橡皮管将根与一玻璃管相连，置于清水中，如图乙所示。有关实验结果的叙述最准确的是（     ） A．甲图中漏斗中液面开始时先上升，加酶后立即下降 B．乙图玻璃管内液面上升，说明植物体内水往高处“流”的动力是根部发生渗透作用产生向上的推力 C．甲装置加酶后可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶 D．利用乙装置将茎叶直接插入清水中，记录不同时间烧杯中液面的高度可验证蒸腾作用是否是植物体水往高处流的拉力 【答案】B 【详解】A、甲图中漏斗内浓度大于烧杯，根据渗透作用原理，漏斗液面上升，加入蔗糖酶，蔗糖水解为单糖，浓度进一步升高，漏斗液面进一步上升，但单糖会渐渐透过半透膜进入烧杯，内外浓度差减小，漏斗液面下降，但不会立即下降，A错误； B、乙图玻璃管内液面上升，水分通过根吸收进入玻璃管，根部发生渗透作用产生向上的推力，B正确； C、甲装置中蔗糖酶为大分子物质，烧杯中检测不到蔗糖酶，C错误； D、根据实验的对照原则，单一变量原则，为验证蒸腾作用，先排除根的干扰，先将A、B两株天竺葵的茎从中部切断，取上端部分，一株不作处理，一株用胶水涂抹，封住植物叶片上的气孔，防止蒸腾作用散失水分，D错误。 5．研究人员在海洋细菌中发现了视紫红质，它利用光将H＋泵出细胞，从而在H＋回流时产生能量，细菌可以利用这些能量生长。具体过程如图所示。 下列叙述正确的是（     ） A．视紫红质将H＋泵出细胞与葡萄糖进入红细胞的运输方式相同 B．含有视紫红质的细菌其胞外H＋浓度低于胞内H＋浓度 C．含有视紫红质的细菌其同化作用类型可能是自养型 D．通过上述途径合成的ATP在叶绿体中用于有机物的合成 【答案】C 【详解】A、视紫红质利用光能将H⁺逆浓度梯度泵出细胞，属于主动运输；葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，顺浓度梯度且不消耗能量，二者运输方式不同，A错误； B、视紫红质持续将H⁺泵到胞外，因此胞外H⁺浓度高于胞内，H⁺顺浓度梯度回流时才能驱动ATP合成，B错误； C、该细菌可利用光能合成ATP，若能利用该能量将无机物转化为有机物，则同化作用类型为自养型，因此其同化作用类型可能是自养型，C正确； D、细菌为原核生物，不含叶绿体，D错误。 6．下图为心肌细胞中相关离子浓度（单位为mol.L-1）及转运情况。关于图中Ca2+跨膜运输方式判断，正确的是（     ） A．①自由扩散 B．②协助扩散 C．③胞吐 D．④主动运输 【答案】D 【详解】A、由图可知，细胞外的Ca2+浓度大于细胞质基质，Ca2+通过①进入细胞质基质，由高浓度到低浓度，需要转运蛋白的协助，为协助扩散，A错误； B、由图可知，细胞外的Ca2+浓度大于细胞质基质，Ca2+通过②出细胞，由低浓度到高浓度，需要转运蛋白的协助，为主动运输，B错误； C、由图可知，内质网中的Ca2+浓度大于细胞质基质，Ca2+通过③进入细胞质基质，由高浓度到低浓度，需要转运蛋白的协助，为协助扩散，C错误； D、由图可知，Ca2+通过④过程运输到细胞膜外，需要消耗ATP，需要载体蛋白，为主动运输，D正确。 7．将一个从清水中取出的成熟植物细胞放入某种溶液中，其原生质层对细胞壁的压力随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是（     ） A．t1时细胞质壁分离程度最大，细胞液的浓度最大 B．t1～t2时段，细胞的吸水和失水处于动态平衡 C．若溶液为KNO3溶液，细胞从t2时开始吸收K+和NO3- D．t0～t1时间内，细胞液浓度逐渐增大，细胞吸水能力逐渐增强 【答案】D 【详解】 A、t1时压力刚降为0，仅代表原生质层刚与细胞壁分离，t1~t2时段细胞仍在失水，质壁分离程度持续增大、细胞液浓度持续升高，t2时才是质壁分离程度最大、细胞液浓度最大的时刻，A错误； B、t1~t2时段细胞仍在失水，直到t2时失水达到最大值，并非吸水和失水平衡状态，B错误； C、若为溶液，细胞从t0放入溶液开始就会主动吸收K+和NO3-，t2是细胞液浓度超过外界溶液浓度、开始吸水的节点，不是开始吸收离子的节点，C错误； D、t0~t1时段细胞持续失水，细胞液浓度逐渐升高，细胞吸水能力与细胞液浓度呈正相关，因此吸水能力逐渐增强，D正确。 8．细胞膜上的通道蛋白与载体蛋白是物质跨膜运输的核心载体，二者结构与功能差异决定了物质运输的方式与速率。其中钙离子通道、钙离子泵广泛存在于动植物细胞中，参与细胞信号传导、肌肉收缩、物质分泌等关键生命活动。下列关于物质跨膜运输的类型、特点及影响因素的叙述，错误的是（     ） A．钙离子通道介导的协助扩散严格顺浓度梯度进行，运输过程无需消耗细胞能量，且通道蛋白贯穿膜结构，构象不发生改变即可完成运输 B．钙离子泵属于载体蛋白，通过消耗ATP进行主动运输，可逆浓度梯度转运钙离子，持续维持细胞内外钙离子的浓度梯度差 C．肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖是维持血糖稳态的关键过程，该过程依赖特异性载体蛋白，且需要细胞呼吸提供能量，运输速率受细胞呼吸速率直接影响 D．不同物质跨膜运输方式存在显著差异，该差异直接取决于细胞膜上膜蛋白的种类和数量，根本上由细胞的遗传物质决定 【答案】A 【详解】A、钙离子通道介导的协助扩散严格顺浓度梯度进行，运输过程无需消耗细胞能量，通道蛋白在运输物质的过程中会发生构象改变，A错误； B、钙离子泵属于载体蛋白，通过消耗ATP进行主动运输，可逆浓度梯度转运钙离子，持续维持细胞内外钙离子的浓度梯度差，B正确； C、肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖的方式是主动运输，该过程依赖特异性载体蛋白，且需要细胞呼吸提供能量，运输速率受细胞呼吸速率直接影响，C正确； D、不同物质跨膜运输方式存在显著差异，该差异直接取决于细胞膜上膜蛋白的种类和数量，根本上由细胞的遗传物质决定，D正确。 9．如图为水分子通过哺乳动物细胞膜的两种方式，下列有关分析正确的是（     ） A．水分子通过方式1的运输量只与细胞膜上磷脂分子的紧密程度相关 B．图示水的两种运输方式均与体外环境温度变化有关，温度低则运输慢 C．水分子通过方式2的运输速率比方式1快且不与通道蛋白结合 D．水只能从浓度低的溶液向浓度高的溶液运输，最终两者浓度达到相等 【答案】C 【详解】A、方式1是水分子的自由扩散，运输量除和磷脂分子的紧密程度有关外，还与膜两侧水分子的数量多少相关，A错误； B、哺乳动物属于恒温动物，体温相对稳定，体外环境温度变化不会改变体内细胞所处的温度，因此水分子运输速率不会随体外温度降低而变慢，B错误； C、方式2是经水通道蛋白的协助扩散，运输速率远高于自由扩散的方式1，且通道蛋白运输物质时不需要与被运输的水分子结合，C正确； D、水分子跨膜运输是双向的，仅净运输方向是从溶质浓度低的一侧（水分子数量多）向溶质浓度高的一侧（水分子数量少）运输，且最终不一定两侧浓度相等，如动物细胞吸水涨破、植物细胞受细胞壁限制吸水后仍可能存在浓度差，D错误。 10．细胞膜上含有多种膜蛋白，科研人员用试剂M和N分别处理小肠上皮细胞的细胞膜，结果如表所示（“+”表示有，“-”表示无）。下列叙述正确的是（     ） 实验处理 细胞膜上的膜蛋白 处理后细胞形状 D1 D2 D3 D4 D5 D6 试剂M处理后 + + + + - - 细胞变得不规则 试剂N处理后 - - + + + + 细胞保持原状 A．试剂M可能破坏D5和D6的空间结构，或者使其与细胞膜分离 B．D1和D2对维持小肠上皮细胞的正常形态起着重要作用 C．表中信息可证明小肠上皮细胞膜具有选择透过性 D．将小肠上皮细胞置于清水中，待其吸水涨破后收集，即可获得纯净细胞膜 【答案】A 【详解】A、试剂M处理后细胞膜上无法检测到D5和D6，原因可能是试剂M破坏了二者的空间结构使其无法被检测，也可能是二者从细胞膜上分离，A正确； B、试剂N处理后D1和D2从细胞膜上消失，但细胞仍保持原状，说明D1和D2对维持小肠上皮细胞的正常形态不起关键作用，B错误； C、选择透过性是细胞膜控制物质进出的功能特性，该实验仅探究膜蛋白与细胞形态的关系，无法证明细胞膜具有选择透过性，C错误； D、小肠上皮细胞含有细胞核和多种具膜细胞器，吸水涨破后得到的膜会混有核膜、细胞器膜，无法获得纯净细胞膜，D错误。 11．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，图为操作及观察结果示意图。假设实验期间细胞未吸收和释放蔗糖。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后扩散进保卫细胞的水分子比扩散出细胞的多 D．推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③ 【答案】A 【详解】A、滴加③后保卫细胞吸水，细胞液被稀释，浓度降低；滴加①后气孔大小基本不变，说明细胞吸水和失水平衡，细胞液浓度基本不变，因此③处理后细胞液浓度<①处理后，A错误； B、滴加②后气孔关闭，说明②为高渗溶液，保卫细胞失水，最可能出现质壁分离现象，B正确； C、滴加③后气孔明显张开，说明保卫细胞吸水，即单位时间内扩散进保卫细胞的水分子比扩散出细胞的多，C正确； D、②使细胞失水，说明其浓度高于细胞液浓度；①对细胞吸水失水无明显影响，说明其浓度接近细胞液浓度；③使细胞吸水，说明其浓度低于细胞液浓度，因此三种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③，D正确。 12．细胞内的脂质PIP2可以活化感觉神经元细胞膜上的TRPs离子通道蛋白，使其构象处于开放状态，引起Ca2+顺浓度梯度内流，参与信号传递。下列说法错误的是（    ） A．Ca2+通过TRPs通道内流时，需要与TRPs通道蛋白结合 B．TRPs通道对被转运离子的大小与电荷都有高度的选择性 C．呼吸抑制剂不会影响Ca2+通过TRPs通道的跨膜运输 D．PIP2活化TRPs通道的过程中，TRPs通道的构象会发生改变 【答案】A 【详解】A、离子通道蛋白转运物质时，仅允许大小、电荷适宜的离子通过，不需要与被转运的离子结合，A错误； B、TRPs通道属于离子通道蛋白，具有专一性，对被转运离子的大小与电荷都有高度的选择性，B正确； C、Ca2+通过TRPs通道是顺浓度梯度的协助扩散，不需要消耗细胞呼吸产生的能量，因此呼吸抑制剂不会影响该跨膜运输过程，C正确； D、由题干可知，PIP2活化TRPs通道的过程中，TRPs通道的构象会变为开放状态，因此其构象发生了改变，D正确。 13．研究人员利用某种中草药对细菌性腹泻小鼠进行治疗，发现中草药除了具有抑菌作用外，对于空肠、回肠（二者都属于小肠）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。下列叙述错误的是（     ） A．健康组回肠以自由扩散方式吸收水分可能多于空肠 B．腹泻未治疗组回肠对肠腔内水的吸收更少，是腹泻的主要原因 C．治疗组空肠、回肠AQP3相对表达量提高，缓解腹泻 D．治疗组对腹泻的缓解作用回肠强于空肠 【答案】B 【详解】A、健康组回肠AQP3表达量低于空肠，通过协助扩散吸收的水分更少，自由扩散吸收的水分存在多于空肠的可能性，A正确； B、由柱状图可知，腹泻未治疗组回肠的AQP3相对表达量和健康组几乎无差异，说明回肠对水的吸收能力没有明显下降；且细菌性腹泻的主要原因是细菌感染导致肠腔渗透压升高，水分滞留，并非回肠吸收减少，B错误； C、治疗组空肠、回肠的AQP3相对表达量均高于腹泻组，AQP3是水通道蛋白，表达量升高可促进肠黏膜细胞吸收肠腔中的水分，减少肠腔含水量，从而缓解腹泻，C正确； D、治疗组回肠AQP3较腹泻组升高幅度约为2.2，大于空肠的升高幅度约1.7，说明回肠吸水能力提升更显著，对腹泻的缓解作用强于空肠，D正确。 14．研究发现，通过在靶细胞膜表面表达某种结合蛋白，可将外源正常线粒体精准移植到靶细胞内，部分外源线粒体可在靶细胞中“存活”，且出现与内源线粒体融合并增殖的现象，为治疗线粒体功能障碍病开拓了新思路。下列叙述错误的是（     ） A．外源线粒体通过转运蛋白移至细胞内且需要消耗能量 B．外源线粒体和自身功能障碍线粒体均有可能被靶细胞的溶酶体降解 C．外源线粒体精准移植至靶细胞内离不开细胞膜具有信息交流的功能 D．线粒体增殖所需的蛋白质部分可来自线粒体内部核糖体的合成 【答案】A 【详解】A、转运蛋白的作用是介导离子、小分子物质的跨膜运输，线粒体属于大分子细胞结构，进入靶细胞的方式为胞吞，依赖细胞膜的流动性，不需要转运蛋白参与，A错误； B、溶酶体是细胞的“消化车间”，可降解衰老、损伤的细胞器，功能异常的自身线粒体、不适应靶细胞环境的外源线粒体均可能被溶酶体降解，B正确； C、靶细胞膜表面的结合蛋白可特异性识别外源线粒体相关信号，实现精准移植，该过程体现了细胞膜的信息交流功能，C正确； D、线粒体是半自主细胞器，内部含有核糖体，可合成部分线粒体增殖所需的蛋白质，其余相关蛋白由细胞核基因编码、细胞质基质的核糖体合成后转运至线粒体，D正确。 15．ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，参与细胞吸收多种营养物质，每种ABC转运蛋白均具有物质运输的特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如图所示。下列相关叙述合理的是（     ） A．ABC转运蛋白主要协助氨基酸等小分子物质顺浓度梯度跨膜运输 B．借助ABC转运蛋白完成的物质转运过程体现了细胞膜的选择透过性 C．K+和氨基酸转运依赖同一种ABC转运蛋白 D．细胞中ATP供应越多，图中小分子物质被转运的速率就越快 【答案】B 【详解】A、ABC转运蛋白转运物质时需要消耗ATP，属于主动运输，一般是逆浓度梯度运输小分子物质，并非顺浓度梯度运输，A错误； B、ABC转运蛋白具有物质运输特异性，只能转运特定的物质，借助其完成的物质转运过程体现了细胞膜的选择透过性，B正确； C、题干明确说明每种ABC转运蛋白均具有物质运输的特异性，K+和氨基酸是不同种类的物质，需要依赖不同的ABC转运蛋白运输，C错误； D、由于细胞膜上ABC转运蛋白的数量有限，当ATP供应达到一定程度后，物质转运速率会受载体数量限制，不再随ATP供应增多而加快，D错误。 二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的4个选项中，有2项或2项以上符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 16．肝脏细胞会分泌铁调素，与小肠上皮细胞膜上的铁转运蛋白（FPN）结合，进而促进FPN的内吞与降解，以维持血铁稳态，过程如下图所示。下列叙述正确的是（    ） A．铁调素是信号分子，FPN既是受体又是载体 B．DMT1和FPN转运方式分别为协助扩散和主动运输 C．溶酶体释放的水解酶与FPN内吞小泡结合后将其水解 D．增强铁调素分泌可有效缓解血铁过载症状 【答案】AD 【详解】A、铁调素是肝脏分泌的调节信号分子，可与FPN特异性结合传递调节信息，同时FPN可介导Fe2+跨膜转运，因此FPN既是铁调素的受体，也是转运Fe2+的载体，A正确； B、肠腔中Fe2+浓度低于小肠上皮细胞内，DMT1逆浓度梯度转运Fe2+属于主动运输；FPN顺浓度梯度将Fe2+运出细胞属于协助扩散，选项中转运方式描述错误，B错误； C、溶酶体不会将水解酶释放到细胞质基质中，实际是FPN内吞小泡与溶酶体融合后，由溶酶体内的水解酶将FPN水解，C错误； D、增强铁调素分泌会促进更多FPN被降解，小肠上皮细胞向血液中转运的Fe2+减少，可减少血液中铁的来源，有效缓解血铁过载症状，D正确。 17．血液透析膜是一种人工合成的膜材料，可将病人血液中的代谢废物如肌酐、尿素氮等尿毒症毒素透析掉。有关说法错误的是（     ） A．肌酐、尿素氮等代谢废物通过半透膜的扩散，属于渗透作用 B．肾小管对原尿中大部分水分的重吸收方式主要是协助扩散 C．葡萄糖进入细胞都需要消耗能量和载体蛋白的帮助 D．血液透析膜模拟了生物膜的选择透过性 【答案】AC 【详解】A、渗透作用的定义是水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散过程，肌酐、尿素氮属于溶质，其跨半透膜的扩散不属于渗透作用，A错误； B、肾小管对水分的重吸收主要通过水通道蛋白完成，顺浓度梯度进行且不消耗能量，属于协助扩散，B正确； C、葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，仅需要载体蛋白协助、不需要消耗能量，并非葡萄糖进入所有细胞都需要消耗能量，C错误； D、血液透析膜可让肌酐、尿素氮等小分子代谢废物通过，同时阻挡血细胞、血浆蛋白等大分子物质，模拟了生物膜的选择透过性特点，D正确。 18．科学家设计了一个简单有效测定植物细胞液浓度的实验，基本过程如图所示。15分钟后各管植物细胞均保持活性并达到平衡状态。往a试管中加入一粒极小的亚甲基蓝结晶，溶解后使溶液呈蓝色（该过程对溶液浓度影响极小，可忽略不计）。若a管溶液浓度不变，蓝色小滴将在b管均匀扩散，若a管溶液浓度变小，蓝色小滴浮于b管上方，反之沉入b管底部。下列有关叙述正确的是（     ） A．b管蓝色小滴上浮，则对应的a管中的叶肉细胞可能发生了质壁分离 B．若15分钟后a管中叶肉细胞发生了明显的质壁分离，细胞吸水能力增强，但细胞体积基本不变 C．若将装置中的蔗糖溶液换成硝酸钾溶液，当叶圆片细胞质壁分离又复原达到平衡时，蓝色液滴位置肯定不变 D．水分交换平衡时，叶肉细胞的细胞液中的蔗糖浓度与外界蔗糖溶液浓度一定相等 【答案】AB 【详解】A、b管蓝色液滴上浮，说明a管溶液浓度变小，细胞发生了失水，叶肉细胞可能发生了质壁分离，A正确； B、若15分钟后a管中叶肉细胞发生了明显的质壁分离，细胞失水，细胞液浓度升高，吸水能力增强；但由于细胞壁的位置几乎不变，细胞体积基本不变，B正确； C、若将蔗糖溶液换成硝酸钾溶液，硝酸钾可以进入细胞，细胞先质壁分离后复原，最终细胞液浓度可能会大于初始外界硝酸钾溶液浓度，使a管溶液浓度会变化，因此蓝色液滴位置会改变，C错误； D、水分交换平衡时，叶肉细胞的细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度不一定相等，且细胞液中蔗糖为细胞自身成分，与外界蔗糖溶液的蔗糖浓度一定不相等，D错误。 19．胃内的酸性环境是通过质子泵维持的，通过转运体甲驱动一个H+进入胃腔的同时一个K+进入胃壁细胞。Cl-经通道蛋白转运排入胃腔，形成盐酸。经转运体乙顺浓度运输，其过程如图所示。下列叙述正确的是（     ） A．Cl-通过转运体乙顺浓度进入胃壁细胞 B．壁细胞呼吸作用增强能促进盐酸的分泌 C．进食后胃酸分泌增多，血浆pH值维持相对稳定 D．转运体甲的抑制剂会降低转运体乙的效率 【答案】BCD 【详解】A．转运体乙中HCO3-顺浓度运出壁细胞，说明该过程为HCO3-顺浓度梯度驱动的反向协同运输，Cl-是逆浓度梯度进入壁细胞，A错误； B．盐酸的分泌需要转运体甲消耗ATP通过主动运输将H+运入胃腔，壁细胞呼吸作用增强会使ATP生成量增加，为转运体甲提供更多能量，促进盐酸分泌，B正确； C．进食后胃酸分泌增多，同时壁细胞产生的HCO3-会进入血浆，血浆中存在缓冲物质（如H2CO3/NaHCO3缓冲对），可调节血浆pH维持相对稳定，C正确； D．转运体甲的抑制剂会抑制H+运出壁细胞，导致壁细胞内H+积累，抑制CO2和H2O生成H+和HCO3-的反应，使细胞内HCO3-浓度降低，HCO3-顺浓度运输的浓度差减小，因此转运体乙的效率降低，D正确。 20．绿色植物通常在叶肉细胞的细胞质合成蔗糖，再经图中①②途径转移至其他细胞，具体过程如下。下列相关叙述正确的是（     ） A．蔗糖是植物细胞特有的二糖，可用斐林试剂在水浴加热条件下鉴定出现砖红色沉淀 B．叶肉细胞中①处的蔗糖浓度较高，通过胞间连丝扩散至维管束鞘细胞 C．蔗糖进入细胞间隙和伴胞细胞的过程分别是协助扩散和主动运输 D．适度升高薄壁细胞、伴胞细胞间隙的pH可以加快蔗糖转运速率 【答案】BC 【详解】A、蔗糖属于非还原糖，不能与斐林试剂在水浴加热条件下反应产生砖红色沉淀，A错误； B、叶肉细胞是蔗糖的合成部位，①处蔗糖浓度高于维管束鞘细胞，蔗糖可通过胞间连丝顺浓度梯度扩散至维管束鞘细胞，B正确； C、蔗糖通过SWEET蛋白顺浓度梯度进入细胞间隙，需要载体蛋白、不消耗能量，属于协助扩散，蔗糖通过蔗糖-H+同向转运体进入伴胞细胞时，依赖H+的电化学梯度提供动力逆浓度运输，属于主动运输，C正确； D、H+-ATP酶消耗ATP将H+泵至细胞间隙，使细胞间隙H+浓度高、pH低，H+顺浓度梯度进入细胞的势能为蔗糖转运提供动力。若适度升高细胞间隙pH，细胞间隙H+浓度降低，H+浓度差减小，蔗糖转运的动力不足，转运速率减慢，D错误。 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21．硒是人和动物必需的微量元素，在自然界中常以有毒性的亚硒酸盐（）等形式存在，某些微生物能将还原为低毒性的单质硒。机体生长也需要Ca2+，Ca2+在细胞外可参与细胞间的信号传递，细胞通常会把细胞内的Ca2+运到细胞外。 (1)由于细胞膜的功能特点是_____，无法自由通过，需要借助膜上的转运蛋白进出细胞。这体现了细胞膜的功能是_____。 (2)科研人员选用细菌H作为实验材料对硒的跨膜运输进行研究，实验设计及结果见下表。 组号 处理条件 的吸收速率（nmol/109个细胞） I 将细菌H放入液体培养基（对照） 5 Ⅱ 将部分I组细菌放入含AgNO3（水通道蛋白抑制剂）的液体培养基中 1.1 Ⅲ 将部分I组细菌放入含2，4-DNP（细胞呼吸抑制剂）的液体培养基中 4.9 Ⅳ 将部分I组细菌放入含亚硫酸盐（）的液体培养基中 <0.5 比较Ⅲ组和I组，推测主要以______方式进入细菌H。I和Ⅳ组结果表明_______。 (3)为验证水通道蛋白A在细菌H吸收过程中的功能，科学家对A基因进行改造：得到下图所示结果，推测A蛋白在细菌H吸收中起关键作用。此推测的依据是：_______。 (4)ATP中的A由___________组成。下图是Ca2+通过载体蛋白跨细胞膜运输的模式图。在运输Ca2+时，载体蛋白通常被磷酸化，该过程由ATP的______________与载体蛋白结合形成，载体蛋白磷酸化是______反应（选填“吸能”或“放能”），这导致载体蛋白的空间结构_____（选填“发生”或“未发生”）改变；该载体蛋白的功能是______________________。载体蛋白只允许____________________的分子或离子通过。 【答案】(1) 选择透过性 具有控制物质进出细胞 (2) 协助扩散 对的跨膜运输具有抑制作用 (3)A基因突变的细菌H（菌株2）的吸收SeO32-速率显著低于正常的细菌H；转入正常A基因的细菌H突变体（菌株3）完全恢复吸收能力 (4) 腺嘌呤和核糖 末端磷酸基团脱离下来 吸能 发生 运输钙离子，催化ATP的水解 与自身结合部位相适应的 【详解】（1）由于细胞膜在功能上具有选择透过性，故细胞膜的功能特点为具有选择透过性，SeO32-无法自由通过，需要借助膜上的转运蛋白进出细胞，这体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。 （2）细胞呼吸抑制剂会抑制细胞的呼吸作用，减少能量的供应，比较Ⅲ组和Ⅰ组，加入细胞呼吸抑制剂的实验组的SeO32-的吸收速率与对照组的吸收速率差别不大，说明细胞吸收SeO32-的主要方式为协助扩散，需要膜上转运蛋白的协助。Ⅳ组的处理是将部分I组细菌放入含亚硫酸盐（SO32-）的液体培养基中，结果SeO32-的吸收速率大大降低，因此Ⅰ和Ⅳ组结果表明SO32-对SeO32-的跨膜运输具有抑制作用。 （3）分析题图：A基因突变的细菌H（菌株2）的SeO32-吸收速率显著低于正常的细菌H（菌株1）；转入正常A基因的细菌H突变体（菌株3）完全恢复SeO32-吸收能力（高于菌株2，与菌株1接近），故推测A蛋白在细菌H吸收SeO32-中起着关键作用。 （4）ATP 结构简式A-P～P～P，其中 A 代表腺苷，腺苷由腺嘌呤+核糖组成。Ca2+通过载体蛋白跨细胞膜运输的方式为主动运输，需要消耗能量，因此其载体蛋白被磷酸化的过程由ATP的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合形成，载体蛋白的空间结构发生改变，伴随着能量的转移，该过程叫做载体蛋白的磷酸化，因该过程需要ATP 水解供能故属于吸能反应。图示载体蛋白可以运输钙离子，还可以催化ATP的水解。载体蛋白具有特异性，只允许空间结构、电荷与其结合位点适配的离子、分子通过。 22．小肠上皮细胞的主要功能之一是营养物质的吸收，它可以通过不同的转运蛋白吸收葡萄糖，如SGLT1、GLUT2等。图1是小肠上皮细胞吸收转运葡萄糖的示意图，图2是葡萄糖转运速率随肠腔葡萄糖浓度的变化曲线图。回答下列问题： (1)空腹时，小肠肠腔中葡萄糖浓度较低，此时，小肠上皮细胞会利用转运蛋白________，以________的方式吸收葡萄糖。 (2)进食一段时间后，小肠肠腔中的葡萄糖浓度升高，此时两种转运蛋白均开始工作，其中起主要运输作用的是________。 (3)转运蛋白SGLT1可同时转运葡萄糖和Na+，转运Na+的方式为________。 (4)食物经胃的初步消化才会进入小肠。胃液存在于胃腔中，主要成分是盐酸。若胃液中盐酸含量过高，则会出现“烧心”的症状；若胃液中盐酸含量过低，则会使胃的消化能力减弱。胃壁细胞中部分离子的运输机制如图3所示。若胃壁细胞的呼吸作用减弱，则胃的消化能力会减弱，原因是________________________________________________。若某药物不影响ATP的正常供能，也可在一定程度上缓解“烧心”症状，则推测该药物的作用机制可能是________________________。 【答案】(1) SGLT1 主动运输 (2)GLUT2 (3)协助扩散 (4) 胃壁细胞的呼吸作用减弱，ATP供应不足，导致胃壁细胞运输至胃腔中的H+减少，胃液中盐酸（H+）含量下降 抑制了质子泵运输H+的功能/抑制质子泵的活性 【详解】（1）空腹时，小肠肠腔葡萄糖浓度较低，由图2可知，低浓度条件下，SGLT1起作用，据图1可知，SGLT1逆浓度转运葡萄糖，方式为主动运输。 （2）进食一段时间后，小肠肠腔中葡萄糖浓度增大，此时，两种转运蛋白均开始工作，据图2可知，起主要作用的是GLUT2。 （3）转运蛋白SGLT1可同时转运葡萄糖和Na+，其中Na+为顺浓度进行的，为协助扩散。 （4）若胃壁细胞的呼吸作用减弱，ATP供应不足，导致胃壁细胞运输至胃腔中的H+减少，胃液中盐酸含量下降，则胃的消化能力会减弱。某药物不影响ATP的正常供能，也可在一定程度上缓解“烧心”症状，“烧心”是因为胃液中盐酸含量过高，而盐酸中的H+是通过质子泵运输到胃腔的，所以该药物的作用机制可能是抑制质子泵的运输功能，减少H+进入胃腔，降低胃液中盐酸的含量。 23．盐胁迫是指植物在高盐环境中的渗透失衡现象，植物进化出了一系列抗盐信号通路（如SOS信号通路）。研究发现盐胁迫条件下，PA分子会在细胞膜迅速聚集，并与SOS2（能催化底物磷酸化的蛋白激酶）结合，一方面导致SOS1（氢钠转运蛋白）被激活，促进Na+外排，另一方面导致钙结合蛋白SCaBP8的磷酸化加强，进而促进K+吸收，最终维持细胞内的Na+/K+平衡，具体调节机制如图1所示。回答下列问题： (1)细胞膜控制物质进出细胞离不开其流动性，其结构基础是__________，膜蛋白SOS1位于磷脂双分子层内部的氨基酸残基多是__________（填“亲水”或“疏水”）基团。 (2)盐胁迫条件下，SOS1能够利用膜两侧H+浓度梯度势能将Na+运出细胞，Na+的这种运输方式属于__________。细胞需要的很多营养物质是通过这种运输方式吸收的，从膜的组成成分分析，影响营养物质吸收的主要因素有__________（至少答两点）。 (3)盐胁迫条件下，SOS信号通路会导致细胞内的Na+/K+比值__________（填“升高”或“降低”），据图1分析磷酸化的SCaBP8在SOS信号通路中发挥的作用是__________。 (4)为探究某植物的耐盐机理，分别测得不同浓度NaCl培养条件下该植物根毛细胞液泡中内容物的相对浓度，结果如图2所示。试解释该植物细胞适应低浓度盐胁迫和高浓度盐胁迫的机理__________。 【答案】(1) 构成膜的磷脂分子和膜中的大多数蛋白质分子具有流动性 疏水 (2) 主动运输 细胞膜上转运蛋白的种类和数量 (3) 降低 磷酸化的SCaBP8减缓了对AKT1的抑制作用，使得细胞内K+浓度增大 (4)低盐时，通过向液泡转运Na+，降低细胞质基质中Na+浓度，避免离子毒害；高盐时，通过促进糖类水解，提高细胞液可溶性糖的含量，增大细胞液渗透压，防止过度失水 【详解】（1）细胞膜具有流动性的结构基础是构成膜的磷脂分子和膜中的大多数蛋白质分子具有流动性。磷脂分子头部亲水，尾部疏水，所以膜蛋白SOS1位于磷脂双分子层内部的氨基酸残基多是疏水基团。 （2）盐胁迫条件下，钠离子的这种运输方式是主动运输，原因是该过程需要消耗能量，其所消耗的能量来源是氢离子细胞内外浓度差形成的势能，且需要转运蛋白SOS1的协助。细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能越多，细胞膜上的蛋白质的种类和数量越多。所以从膜的组成成分分析，影响营养物质吸收的主要因素有细胞膜上转运蛋白的种类和数量。   （3）盐胁迫条件下，一方面通过SOS1促进钠离子外排，另一方面由于SCaBP8可以抑制AKT1对钾离子的运输，但被SOS2和钙促进磷酸化，磷酸化的SCaBP8可减缓对AKT1的抑制作用时，导致细胞中钾离子浓度增大，所以细胞内的钠离子/钾离子比值降低。 （4）结合图2可知，该植物细胞适应低浓度盐胁迫和高浓度盐胁迫的机理为低盐时，通过向液泡转运钠离子，降低细胞质基质中钠离子浓度，避免离子毒害；高盐时，通过促进糖类水解，提高细胞液可溶性糖的含量，增大细胞液渗透压，防止过度失水。 24．镁是植物生长的必需元素，对植物生长发育至关重要，叶绿体中的Mg2+浓度通常比细胞质基质中高几十倍。植物缺镁会导致生长缓慢，叶片呈黄色。 回答下列问题： (1)植物叶肉细胞的Mg2+转运机制如图所示。Mg2+可由不同的转运蛋白进行转运，转运蛋白MGT10、MGT6、MHX、NSCCs中通过主动运输转运Mg2+的是_________，若用ATP水解酶抑制剂抑制ATP水解，Mg2+通过MHX的转运_________（填“会”或“不会”）受到影响，原因是_________。 (2)Mg2+参与光合色素中_________的合成，体现了无机盐的功能是_________。 (3)Mg2+和是植物所需的无机盐，科学家将番茄和水稻幼苗分别放入含Mg2+和的培养液中进行培养，培养液的起始浓度相同。一段时间后，培养液中离子的浓度变化如图所示。下列叙述错误的有_________（填序号）。 ①番茄吸收的量多于Mg2+ ②番茄和水稻幼苗的根对Mg2+和的吸收速率不同，与载体的数量有关 ③番茄细胞中的释放到培养液中，使培养液中浓度高于起始浓度 【答案】(1) MGT10、MGT6、MHX 会 Mg2+通过MHX运输时的能量由H+浓度差（产生的电化学梯度）提供，而H+浓度差需要ATP供能维持 (2) 叶绿素 作为细胞中化合物的重要组成成分 (3)①③ 【详解】（1）主动运输的特点是逆浓度梯度运输、需要能量：题干说明叶绿体中Mg2+浓度远高于细胞质基质，因此MGT10将Mg2+运入叶绿体属于主动运输；细胞质基质中Mg2+浓度高于细胞膜外，因此MGT6将Mg2+运入细胞质基质属于主动运输；MHX逆浓度将Mg2+运入液泡，依赖H+浓度梯度供能，属于主动运输；NSCCs顺浓度运输Mg2+，属于被动运输。 Mg2+通过MHX运输时的能量由H+浓度差（产生的电化学梯度）提供，而H+浓度差需要ATP供能维持，抑制ATP水解后，H+浓度梯度无法维持，因此Mg2+的转运会受影响。 （2） Mg2+是光合色素中叶绿素的组成元素，无机盐参与构成细胞内的有机物，体现了无机盐是构成细胞内复杂化合物的重要组成成分的功能。 （3）分析题图可知：①培养后番茄培养液中Mg2+浓度低于起始、浓度高于起始，说明番茄吸收Mg2+的量多于，①错误；②根对离子的吸收是主动运输，吸收速率与载体数量有关，不同植物转运不同离子的载体数量不同，因此吸收速率不同，②正确；③培养液中离子浓度高于起始，是因为植物吸收水分的速率大于吸收该离子的速率，溶剂水减少的幅度更大，并非番茄细胞释放到培养液，③错误。 25．Piezo通道是一类广泛存在于真核细胞中的阳离子通道，可被压力、流体剪切力等机械刺激激活，进而介导Ca2+等阳离子跨膜运输，作用机理如下图。请回答下列问题： (1)Piezo通道蛋白的合成场所有_________，该通道蛋白的跨膜区主要由_________（选填“疏水性”或“亲水性”）氨基酸构成。 (2)图中Ca2+的跨膜运输方式为_________，下列与该运输过程相关的叙述中，错误的是_________。 A．该运输过程直接依赖于细胞膜的流动性 B．该运输过程顺浓度梯度进行，且不需要消耗能量 C．Ca2+需要与Piezo通道结合，并改变其空间构象 D．Piezo通道也能让其他阳离子通过，说明Piezo通道不具有选择性 (3)遗传性干瘪红细胞增多症患者的红细胞形态干瘪，易破裂。研究发现该病是基因突变引起干瘪红细胞Piezo通道功能改变所致。 ①据图分析，该症患者红细胞形态干瘪的原因可能是Piezo通道功能_________（选填增强、减弱），促进K+大量外流，使细胞质溶液浓度_________细胞外溶液浓度，细胞因失水表现出干瘪形态。 ②科研人员希望能研发出缓解该症患者红细胞干瘪、易破裂情况的药物，药物的研发方向（作用机理）可能是_______________。 (4)为验证“机械刺激通过激活Piezo通道促进Ca2+内流”，某生物兴趣小组设计如下实验：取Piezo通道蛋白缺失的小鼠细胞（甲组）和正常小鼠细胞（乙组），均用相同机械刺激处理，检测两组细胞内Ca2+浓度变化。 ①该实验的自变量是_________，因变量是_________。 ②预期的实验结果是：__________________________。 【答案】(1) 核糖体和内质网 疏水性 (2) 协助扩散 ACD (3) 增强 低于（小于） 抑制Piezo通道功能（或减少Piezo通道蛋白的数量或抑制K+通道的活性） (4) Piezo通道蛋白的有无 细胞内Ca2+浓度变化 甲组细胞内Ca2+浓度变化不明显，乙组Ca2+浓度显著升高 【详解】（1）Piezo 通道蛋白属于真核细胞的膜蛋白，膜蛋白的合成流程：核糖体合成一小段肽链后进入内质网继续合成并进行加工，因此合成场所有核糖体、内质网。 细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，磷脂尾部为疏水性，镶嵌在磷脂层内部的跨膜区，需要和疏水尾部相容，因此跨膜区主要由疏水性氨基酸构成。 （2）由图可知，细胞外Ca2+浓度更高，Ca2+借助 Piezo 通道顺浓度梯度内流，不需要消耗能量，运输方式为协助扩散。 A、协助扩散依赖通道蛋白开放，离子只是穿过通道，不存在膜的形变融合，因此该过程不直接依赖膜的流动性，A错误； B、该运输方式为协助扩散，顺浓度梯度进行，不消耗细胞代谢能量，B正确； C、通道蛋白仅提供运输通道，Ca2+不需要与通道蛋白结合；载体蛋白才需要与底物结合，C错误； D、Piezo 通道只允许阳离子通过，不能运输阴离子，仍具有离子选择性，D错误。 （3）若 Piezo 通道功能增强，K+大量流出红细胞，红细胞内溶质浓度低于细胞外液，细胞内水分向外渗透，红细胞失水干瘪。发病根源是 Piezo 通道功能过强、K+外流过多，药物研发思路可为：抑制 Piezo 通道的激活 / 降低 Piezo 通道蛋白含量 / 抑制细胞膜上K+通道活性，减少钾离子外流，缓解细胞失水干瘪。 （4）本实验目的是验证机械刺激通过 Piezo 通道促进Ca2+内流。 实验自变量为细胞Piezo 通道蛋白的有无；因变量为细胞内Ca2+浓度变化。 预期实验结果：甲组小鼠细胞无 Piezo 通道，机械刺激无法介导Ca2+内流，甲组细胞内Ca2+浓度无明显变化；乙组有正常 Piezo 通道，机械刺激激活通道引发Ca2+大量内流，乙组细胞内Ca2+浓度显著升高。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2026-2027学年高中生物必修一单元自测 第4章 细胞的物质输入和输出·高效培优 （测试时间：75分钟 满分：100分） 一、选择题:本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的4个选项中，只有1项符合题目要求，答对得2分，答错得0分。 1．【教材基础实验・黑藻质壁分离 + 显微镜成像原理综合】某同学利用幼嫩的黑藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后，继续进行“质壁分离”实验，示意图如下。下列叙述正确的是（　　） A．若在显微镜下观察细胞质的流动方向是顺时针，则实际上细胞质的流动方向是逆时针 B．①与②的分离，与①的选择透过性有关 C．与图甲相比，图乙细胞失水能力更强 D．与图甲相比，图乙细胞体积明显变小 2．【人体生理医学情境・甲状腺钠碘同向转运、钠钾泵机理】血浆中I-逆浓度进入甲状腺滤泡上皮细胞是由钠碘同向转运体（NIS）借助Na+电化学梯度来运输，如下图所示。哇巴因是一种钠钾泵抑制剂，NO3-可与I-竞争NIS。下列相关分析不正确的是（　　） A．NIS转运离子时需与离子结合，且自身构象改变 B．钠钾泵具有运输和催化功能 C．Na+进出甲状腺滤泡上皮细胞的方式相同 D．哇巴因和和NO3-都可影响甲状腺激素的合成 3．【基础概念辨析・红细胞跨膜运输与细胞呼吸关联】用呼吸抑制剂处理人的红细胞，下列物质吸收量正确的一组是（     ） A． B． C． D． 4．【对比实验情境・渗透装置 + 植物根压生理实验双模型】某同学设计渗透装置的实验，将漏斗口用半透膜封住，装入30%的蔗糖溶液，置于清水中，一定时间后再加入蔗糖酶，如图甲所示；将天竺葵的茎在靠近基部切断，用橡皮管将根与一玻璃管相连，置于清水中，如图乙所示。有关实验结果的叙述最准确的是（     ） A．甲图中漏斗中液面开始时先上升，加酶后立即下降 B．乙图玻璃管内液面上升，说明植物体内水往高处“流”的动力是根部发生渗透作用产生向上的推力 C．甲装置加酶后可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶 D．利用乙装置将茎叶直接插入清水中，记录不同时间烧杯中液面的高度可验证蒸腾作用是否是植物体水往高处流的拉力 5．【前沿微生物新情境・海洋细菌视紫红质光驱动质子泵】研究人员在海洋细菌中发现了视紫红质，它利用光将H＋泵出细胞，从而在H＋回流时产生能量，细菌可以利用这些能量生长。具体过程如图所示。 下列叙述正确的是（     ） A．视紫红质将H＋泵出细胞与葡萄糖进入红细胞的运输方式相同 B．含有视紫红质的细菌其胞外H＋浓度低于胞内H＋浓度 C．含有视紫红质的细菌其同化作用类型可能是自养型 D．通过上述途径合成的ATP在叶绿体中用于有机物的合成 6．【心肌细胞生理・多路径 Ca²⁺跨膜运输图示辨析】下图为心肌细胞中相关离子浓度（单位为mol.L-1）及转运情况。关于图中Ca2+跨膜运输方式判断，正确的是（     ） A．①自由扩散 B．②协助扩散 C．③胞吐 D．④主动运输 7．【曲线分析・原生质层压力变化 KNO₃自动复原曲线解读】将一个从清水中取出的成熟植物细胞放入某种溶液中，其原生质层对细胞壁的压力随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是（     ） A．t1时细胞质壁分离程度最大，细胞液的浓度最大 B．t1～t2时段，细胞的吸水和失水处于动态平衡 C．若溶液为KNO3溶液，细胞从t2时开始吸收K+和NO3- D．t0～t1时间内，细胞液浓度逐渐增大，细胞吸水能力逐渐增强 8．【膜蛋白细分概念・通道蛋白 vs 载体蛋白对比辨析】细胞膜上的通道蛋白与载体蛋白是物质跨膜运输的核心载体，二者结构与功能差异决定了物质运输的方式与速率。其中钙离子通道、钙离子泵广泛存在于动植物细胞中，参与细胞信号传导、肌肉收缩、物质分泌等关键生命活动。下列关于物质跨膜运输的类型、特点及影响因素的叙述，错误的是（     ） A．钙离子通道介导的协助扩散严格顺浓度梯度进行，运输过程无需消耗细胞能量，且通道蛋白贯穿膜结构，构象不发生改变即可完成运输 B．钙离子泵属于载体蛋白，通过消耗ATP进行主动运输，可逆浓度梯度转运钙离子，持续维持细胞内外钙离子的浓度梯度差 C．肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖是维持血糖稳态的关键过程，该过程依赖特异性载体蛋白，且需要细胞呼吸提供能量，运输速率受细胞呼吸速率直接影响 D．不同物质跨膜运输方式存在显著差异，该差异直接取决于细胞膜上膜蛋白的种类和数量，根本上由细胞的遗传物质决定 9．【水分子跨膜机制・自由扩散与水通道蛋白协助扩散双途径】如图为水分子通过哺乳动物细胞膜的两种方式，下列有关分析正确的是（     ） A．水分子通过方式1的运输量只与细胞膜上磷脂分子的紧密程度相关 B．图示水的两种运输方式均与体外环境温度变化有关，温度低则运输慢 C．水分子通过方式2的运输速率比方式1快且不与通道蛋白结合 D．水只能从浓度低的溶液向浓度高的溶液运输，最终两者浓度达到相等 10．【探究实验情境・膜蛋白功能缺失对照分析细胞形态】细胞膜上含有多种膜蛋白，科研人员用试剂M和N分别处理小肠上皮细胞的细胞膜，结果如表所示（“+”表示有，“-”表示无）。下列叙述正确的是（     ） 实验处理 细胞膜上的膜蛋白 处理后细胞形状 D1 D2 D3 D4 D5 D6 试剂M处理后 + + + + - - 细胞变得不规则 试剂N处理后 - - + + + + 细胞保持原状 A．试剂M可能破坏D5和D6的空间结构，或者使其与细胞膜分离 B．D1和D2对维持小肠上皮细胞的正常形态起着重要作用 C．表中信息可证明小肠上皮细胞膜具有选择透过性 D．将小肠上皮细胞置于清水中，待其吸水涨破后收集，即可获得纯净细胞膜 11．【植物气孔生理・保卫细胞渗透吸水失水调控气孔开闭】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，图为操作及观察结果示意图。假设实验期间细胞未吸收和释放蔗糖。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后扩散进保卫细胞的水分子比扩散出细胞的多 D．推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③ 12．【神经信号前沿・TRPs 钙离子通道蛋白激活机制】细胞内的脂质PIP2可以活化感觉神经元细胞膜上的TRPs离子通道蛋白，使其构象处于开放状态，引起Ca2+顺浓度梯度内流，参与信号传递。下列说法错误的是（    ） A．Ca2+通过TRPs通道内流时，需要与TRPs通道蛋白结合 B．TRPs通道对被转运离子的大小与电荷都有高度的选择性 C．呼吸抑制剂不会影响Ca2+通过TRPs通道的跨膜运输 D．PIP2活化TRPs通道的过程中，TRPs通道的构象会发生改变 13．【医药农学情境・中草药治疗腹泻 水通道蛋白定量柱状图】研究人员利用某种中草药对细菌性腹泻小鼠进行治疗，发现中草药除了具有抑菌作用外，对于空肠、回肠（二者都属于小肠）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。下列叙述错误的是（     ） A．健康组回肠以自由扩散方式吸收水分可能多于空肠 B．腹泻未治疗组回肠对肠腔内水的吸收更少，是腹泻的主要原因 C．治疗组空肠、回肠AQP3相对表达量提高，缓解腹泻 D．治疗组对腹泻的缓解作用回肠强于空肠 14．【生物医学前沿・外源线粒体移植治疗线粒体病新疗法】研究发现，通过在靶细胞膜表面表达某种结合蛋白，可将外源正常线粒体精准移植到靶细胞内，部分外源线粒体可在靶细胞中“存活”，且出现与内源线粒体融合并增殖的现象，为治疗线粒体功能障碍病开拓了新思路。下列叙述错误的是（     ） A．外源线粒体通过转运蛋白移至细胞内且需要消耗能量 B．外源线粒体和自身功能障碍线粒体均有可能被靶细胞的溶酶体降解 C．外源线粒体精准移植至靶细胞内离不开细胞膜具有信息交流的功能 D．线粒体增殖所需的蛋白质部分可来自线粒体内部核糖体的合成 15．【转运蛋白新模型・ABC 转运蛋白主动运输专一性分析】ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，参与细胞吸收多种营养物质，每种ABC转运蛋白均具有物质运输的特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如图所示。下列相关叙述合理的是（     ） A．ABC转运蛋白主要协助氨基酸等小分子物质顺浓度梯度跨膜运输 B．借助ABC转运蛋白完成的物质转运过程体现了细胞膜的选择透过性 C．K+和氨基酸转运依赖同一种ABC转运蛋白 D．细胞中ATP供应越多，图中小分子物质被转运的速率就越快 二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的4个选项中，有2项或2项以上符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 16．【人体稳态医学・铁调素调控小肠铁吸收通路图示】肝脏细胞会分泌铁调素，与小肠上皮细胞膜上的铁转运蛋白（FPN）结合，进而促进FPN的内吞与降解，以维持血铁稳态，过程如下图所示。下列叙述正确的是（    ） A．铁调素是信号分子，FPN既是受体又是载体 B．DMT1和FPN转运方式分别为协助扩散和主动运输 C．溶酶体释放的水解酶与FPN内吞小泡结合后将其水解 D．增强铁调素分泌可有效缓解血铁过载症状 17．【医疗应用情境・血液透析膜模拟生物膜渗透辨析】血液透析膜是一种人工合成的膜材料，可将病人血液中的代谢废物如肌酐、尿素氮等尿毒症毒素透析掉。有关说法错误的是（     ） A．肌酐、尿素氮等代谢废物通过半透膜的扩散，属于渗透作用 B．肾小管对原尿中大部分水分的重吸收方式主要是协助扩散 C．葡萄糖进入细胞都需要消耗能量和载体蛋白的帮助 D．血液透析膜模拟了生物膜的选择透过性 18．【定量探究实验・亚甲基蓝液滴法测定植物细胞液浓度】科学家设计了一个简单有效测定植物细胞液浓度的实验，基本过程如图所示。15分钟后各管植物细胞均保持活性并达到平衡状态。往a试管中加入一粒极小的亚甲基蓝结晶，溶解后使溶液呈蓝色（该过程对溶液浓度影响极小，可忽略不计）。若a管溶液浓度不变，蓝色小滴将在b管均匀扩散，若a管溶液浓度变小，蓝色小滴浮于b管上方，反之沉入b管底部。下列有关叙述正确的是（     ） A．b管蓝色小滴上浮，则对应的a管中的叶肉细胞可能发生了质壁分离 B．若15分钟后a管中叶肉细胞发生了明显的质壁分离，细胞吸水能力增强，但细胞体积基本不变 C．若将装置中的蔗糖溶液换成硝酸钾溶液，当叶圆片细胞质壁分离又复原达到平衡时，蓝色液滴位置肯定不变 D．水分交换平衡时，叶肉细胞的细胞液中的蔗糖浓度与外界蔗糖溶液浓度一定相等 19．【胃酸分泌生理・胃壁细胞 H⁺、Cl⁻、K⁺协同转运机制】胃内的酸性环境是通过质子泵维持的，通过转运体甲驱动一个H+进入胃腔的同时一个K+进入胃壁细胞。Cl-经通道蛋白转运排入胃腔，形成盐酸。经转运体乙顺浓度运输，其过程如图所示。下列叙述正确的是（     ） A．Cl-通过转运体乙顺浓度进入胃壁细胞 B．壁细胞呼吸作用增强能促进盐酸的分泌 C．进食后胃酸分泌增多，血浆pH值维持相对稳定 D．转运体甲的抑制剂会降低转运体乙的效率 20．【植物光合转运・长距离运输】绿色植物通常在叶肉细胞的细胞质合成蔗糖，再经图中①②途径转移至其他细胞，具体过程如下。下列相关叙述正确的是（     ） A．蔗糖是植物细胞特有的二糖，可用斐林试剂在水浴加热条件下鉴定出现砖红色沉淀 B．叶肉细胞中①处的蔗糖浓度较高，通过胞间连丝扩散至维管束鞘细胞 C．蔗糖进入细胞间隙和伴胞细胞的过程分别是协助扩散和主动运输 D．适度升高薄壁细胞、伴胞细胞间隙的pH可以加快蔗糖转运速率 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21．（除特殊标注外，每空1分，12分）【亚硒酸盐跨膜、钙泵载体蛋白磷酸化机理｜表格对照实验分析】硒是人和动物必需的微量元素，在自然界中常以有毒性的亚硒酸盐（）等形式存在，某些微生物能将还原为低毒性的单质硒。机体生长也需要Ca2+，Ca2+在细胞外可参与细胞间的信号传递，细胞通常会把细胞内的Ca2+运到细胞外。 (1)由于细胞膜的功能特点是_____，无法自由通过，需要借助膜上的转运蛋白进出细胞。这体现了细胞膜的功能是_____。 (2)科研人员选用细菌H作为实验材料对硒的跨膜运输进行研究，实验设计及结果见下表。 组号 处理条件 的吸收速率（nmol/109个细胞） I 将细菌H放入液体培养基（对照） 5 Ⅱ 将部分I组细菌放入含AgNO3（水通道蛋白抑制剂）的液体培养基中 1.1 Ⅲ 将部分I组细菌放入含2，4-DNP（细胞呼吸抑制剂）的液体培养基中 4.9 Ⅳ 将部分I组细菌放入含亚硫酸盐（）的液体培养基中 <0.5 比较Ⅲ组和I组，推测主要以______方式进入细菌H。I和Ⅳ组结果表明_______。 (3)为验证水通道蛋白A在细菌H吸收过程中的功能，科学家对A基因进行改造：得到下图所示结果，推测A蛋白在细菌H吸收中起关键作用。此推测的依据是：_______。（2分） (4)ATP中的A由___________组成。下图是Ca2+通过载体蛋白跨细胞膜运输的模式图。在运输Ca2+时，载体蛋白通常被磷酸化，该过程由ATP的______________与载体蛋白结合形成，载体蛋白磷酸化是______反应（选填“吸能”或“放能”），这导致载体蛋白的空间结构_____（选填“发生”或“未发生”）改变；该载体蛋白的功能是______________________。载体蛋白只允许____________________的分子或离子通过。 22．（每空2分，12分）【人体消化生理・小肠双葡萄糖转运蛋白｜图表综合】小肠上皮细胞的主要功能之一是营养物质的吸收，它可以通过不同的转运蛋白吸收葡萄糖，如SGLT1、GLUT2等。图1是小肠上皮细胞吸收转运葡萄糖的示意图，图2是葡萄糖转运速率随肠腔葡萄糖浓度的变化曲线图。回答下列问题： (1)空腹时，小肠肠腔中葡萄糖浓度较低，此时，小肠上皮细胞会利用转运蛋白________，以________的方式吸收葡萄糖。 (2)进食一段时间后，小肠肠腔中的葡萄糖浓度升高，此时两种转运蛋白均开始工作，其中起主要运输作用的是________。 (3)转运蛋白SGLT1可同时转运葡萄糖和Na+，转运Na+的方式为________。 (4)食物经胃的初步消化才会进入小肠。胃液存在于胃腔中，主要成分是盐酸。若胃液中盐酸含量过高，则会出现“烧心”的症状；若胃液中盐酸含量过低，则会使胃的消化能力减弱。胃壁细胞中部分离子的运输机制如图3所示。若胃壁细胞的呼吸作用减弱，则胃的消化能力会减弱，原因是________________________________________________。若某药物不影响ATP的正常供能，也可在一定程度上缓解“烧心”症状，则推测该药物的作用机制可能是________________________。 23．（除特殊标注外，每空2分，11分）【农业抗逆情境｜生产应用设问】盐胁迫是指植物在高盐环境中的渗透失衡现象，植物进化出了一系列抗盐信号通路（如SOS信号通路）。研究发现盐胁迫条件下，PA分子会在细胞膜迅速聚集，并与SOS2（能催化底物磷酸化的蛋白激酶）结合，一方面导致SOS1（氢钠转运蛋白）被激活，促进Na+外排，另一方面导致钙结合蛋白SCaBP8的磷酸化加强，进而促进K+吸收，最终维持细胞内的Na+/K+平衡，具体调节机制如图1所示。回答下列问题： (1)细胞膜控制物质进出细胞离不开其流动性，其结构基础是__________，膜蛋白SOS1位于磷脂双分子层内部的氨基酸残基多是__________（填“亲水”或“疏水”）（1分）基团。 (2)盐胁迫条件下，SOS1能够利用膜两侧H+浓度梯度势能将Na+运出细胞，Na+的这种运输方式属于__________（1分）。细胞需要的很多营养物质是通过这种运输方式吸收的，从膜的组成成分分析，影响营养物质吸收的主要因素有__________（至少答两点）。 (3)盐胁迫条件下，SOS信号通路会导致细胞内的Na+/K+比值__________（填“升高”或“降低”）（1分），据图1分析磷酸化的SCaBP8在SOS信号通路中发挥的作用是__________。 (4)为探究某植物的耐盐机理，分别测得不同浓度NaCl培养条件下该植物根毛细胞液泡中内容物的相对浓度，结果如图2所示。试解释该植物细胞适应低浓度盐胁迫和高浓度盐胁迫的机理__________。 24．（除特殊标注外，每空1分，9分）【植物矿质代谢】镁是植物生长的必需元素，对植物生长发育至关重要，叶绿体中的Mg2+浓度通常比细胞质基质中高几十倍。植物缺镁会导致生长缓慢，叶片呈黄色。 回答下列问题： (1)植物叶肉细胞的Mg2+转运机制如图所示。Mg2+可由不同的转运蛋白进行转运，转运蛋白MGT10、MGT6、MHX、NSCCs中通过主动运输转运Mg2+的是_________（2分），若用ATP水解酶抑制剂抑制ATP水解，Mg2+通过MHX的转运_________（填“会”或“不会”）受到影响，原因是_________（2分）。 (2)Mg2+参与光合色素中_________的合成，体现了无机盐的功能是_________。 (3)Mg2+和是植物所需的无机盐，科学家将番茄和水稻幼苗分别放入含Mg2+和的培养液中进行培养，培养液的起始浓度相同。一段时间后，培养液中离子的浓度变化如图所示。下列叙述错误的有_________（填序号）（2分）。 ①番茄吸收的量多于Mg2+ ②番茄和水稻幼苗的根对Mg2+和的吸收速率不同，与载体的数量有关 ③番茄细胞中的释放到培养液中，使培养液中浓度高于起始浓度 25．（除特殊标注外，每空1分，11分）【前沿机械敏感通道｜高考考新考向・完整对照实验设计】Piezo通道是一类广泛存在于真核细胞中的阳离子通道，可被压力、流体剪切力等机械刺激激活，进而介导Ca2+等阳离子跨膜运输，作用机理如下图。请回答下列问题： (1)Piezo通道蛋白的合成场所有_________，该通道蛋白的跨膜区主要由_________（选填“疏水性”或“亲水性”）氨基酸构成。 (2)图中Ca2+的跨膜运输方式为_________，下列与该运输过程相关的叙述中，错误的是_________。 A．该运输过程直接依赖于细胞膜的流动性 B．该运输过程顺浓度梯度进行，且不需要消耗能量 C．Ca2+需要与Piezo通道结合，并改变其空间构象 D．Piezo通道也能让其他阳离子通过，说明Piezo通道不具有选择性 (3)遗传性干瘪红细胞增多症患者的红细胞形态干瘪，易破裂。研究发现该病是基因突变引起干瘪红细胞Piezo通道功能改变所致。 ①据图分析，该症患者红细胞形态干瘪的原因可能是Piezo通道功能_________（选填增强、减弱），促进K+大量外流，使细胞质溶液浓度_________细胞外溶液浓度，细胞因失水表现出干瘪形态。 ②科研人员希望能研发出缓解该症患者红细胞干瘪、易破裂情况的药物，药物的研发方向（作用机理）可能是_______________。（2分） (4)为验证“机械刺激通过激活Piezo通道促进Ca2+内流”，某生物兴趣小组设计如下实验：取Piezo通道蛋白缺失的小鼠细胞（甲组）和正常小鼠细胞（乙组），均用相同机械刺激处理，检测两组细胞内Ca2+浓度变化。 ①该实验的自变量是_________，因变量是_________。 ②预期的实验结果是：__________________________。 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高中生物必修一单元自测 第4章 细胞的物质输入和输出·高效培优 （测试时间：75分钟 满分：100分） 一、选择题:本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的4个选项中，只有1项符合题目要求，答对得2分，答错得0分。 1．【教材基础实验・黑藻质壁分离 + 显微镜成像原理综合】某同学利用幼嫩的黑藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后，继续进行“质壁分离”实验，示意图如下。下列叙述正确的是（　　） A．若在显微镜下观察细胞质的流动方向是顺时针，则实际上细胞质的流动方向是逆时针 B．①与②的分离，与①的选择透过性有关 C．与图甲相比，图乙细胞失水能力更强 D．与图甲相比，图乙细胞体积明显变小 2．【人体生理医学情境・甲状腺钠碘同向转运、钠钾泵机理】血浆中I-逆浓度进入甲状腺滤泡上皮细胞是由钠碘同向转运体（NIS）借助Na+电化学梯度来运输，如下图所示。哇巴因是一种钠钾泵抑制剂，NO3-可与I-竞争NIS。下列相关分析不正确的是（　　） A．NIS转运离子时需与离子结合，且自身构象改变 B．钠钾泵具有运输和催化功能 C．Na+进出甲状腺滤泡上皮细胞的方式相同 D．哇巴因和和NO3-都可影响甲状腺激素的合成 3．【基础概念辨析・红细胞跨膜运输与细胞呼吸关联】用呼吸抑制剂处理人的红细胞，下列物质吸收量正确的一组是（     ） A． B． C． D． 4．【对比实验情境・渗透装置 + 植物根压生理实验双模型】某同学设计渗透装置的实验，将漏斗口用半透膜封住，装入30%的蔗糖溶液，置于清水中，一定时间后再加入蔗糖酶，如图甲所示；将天竺葵的茎在靠近基部切断，用橡皮管将根与一玻璃管相连，置于清水中，如图乙所示。有关实验结果的叙述最准确的是（     ） A．甲图中漏斗中液面开始时先上升，加酶后立即下降 B．乙图玻璃管内液面上升，说明植物体内水往高处“流”的动力是根部发生渗透作用产生向上的推力 C．甲装置加酶后可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶 D．利用乙装置将茎叶直接插入清水中，记录不同时间烧杯中液面的高度可验证蒸腾作用是否是植物体水往高处流的拉力 5．【前沿微生物新情境・海洋细菌视紫红质光驱动质子泵】研究人员在海洋细菌中发现了视紫红质，它利用光将H＋泵出细胞，从而在H＋回流时产生能量，细菌可以利用这些能量生长。具体过程如图所示。 下列叙述正确的是（     ） A．视紫红质将H＋泵出细胞与葡萄糖进入红细胞的运输方式相同 B．含有视紫红质的细菌其胞外H＋浓度低于胞内H＋浓度 C．含有视紫红质的细菌其同化作用类型可能是自养型 D．通过上述途径合成的ATP在叶绿体中用于有机物的合成 6．【心肌细胞生理・多路径 Ca²⁺跨膜运输图示辨析】下图为心肌细胞中相关离子浓度（单位为mol.L-1）及转运情况。关于图中Ca2+跨膜运输方式判断，正确的是（     ） A．①自由扩散 B．②协助扩散 C．③胞吐 D．④主动运输 7．【曲线分析・原生质层压力变化 KNO₃自动复原曲线解读】将一个从清水中取出的成熟植物细胞放入某种溶液中，其原生质层对细胞壁的压力随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是（     ） A．t1时细胞质壁分离程度最大，细胞液的浓度最大 B．t1～t2时段，细胞的吸水和失水处于动态平衡 C．若溶液为KNO3溶液，细胞从t2时开始吸收K+和NO3- D．t0～t1时间内，细胞液浓度逐渐增大，细胞吸水能力逐渐增强 8．【膜蛋白细分概念・通道蛋白 vs 载体蛋白对比辨析】细胞膜上的通道蛋白与载体蛋白是物质跨膜运输的核心载体，二者结构与功能差异决定了物质运输的方式与速率。其中钙离子通道、钙离子泵广泛存在于动植物细胞中，参与细胞信号传导、肌肉收缩、物质分泌等关键生命活动。下列关于物质跨膜运输的类型、特点及影响因素的叙述，错误的是（     ） A．钙离子通道介导的协助扩散严格顺浓度梯度进行，运输过程无需消耗细胞能量，且通道蛋白贯穿膜结构，构象不发生改变即可完成运输 B．钙离子泵属于载体蛋白，通过消耗ATP进行主动运输，可逆浓度梯度转运钙离子，持续维持细胞内外钙离子的浓度梯度差 C．肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖是维持血糖稳态的关键过程，该过程依赖特异性载体蛋白，且需要细胞呼吸提供能量，运输速率受细胞呼吸速率直接影响 D．不同物质跨膜运输方式存在显著差异，该差异直接取决于细胞膜上膜蛋白的种类和数量，根本上由细胞的遗传物质决定 9．【水分子跨膜机制・自由扩散与水通道蛋白协助扩散双途径】如图为水分子通过哺乳动物细胞膜的两种方式，下列有关分析正确的是（     ） A．水分子通过方式1的运输量只与细胞膜上磷脂分子的紧密程度相关 B．图示水的两种运输方式均与体外环境温度变化有关，温度低则运输慢 C．水分子通过方式2的运输速率比方式1快且不与通道蛋白结合 D．水只能从浓度低的溶液向浓度高的溶液运输，最终两者浓度达到相等 10．【探究实验情境・膜蛋白功能缺失对照分析细胞形态】细胞膜上含有多种膜蛋白，科研人员用试剂M和N分别处理小肠上皮细胞的细胞膜，结果如表所示（“+”表示有，“-”表示无）。下列叙述正确的是（     ） 实验处理 细胞膜上的膜蛋白 处理后细胞形状 D1 D2 D3 D4 D5 D6 试剂M处理后 + + + + - - 细胞变得不规则 试剂N处理后 - - + + + + 细胞保持原状 A．试剂M可能破坏D5和D6的空间结构，或者使其与细胞膜分离 B．D1和D2对维持小肠上皮细胞的正常形态起着重要作用 C．表中信息可证明小肠上皮细胞膜具有选择透过性 D．将小肠上皮细胞置于清水中，待其吸水涨破后收集，即可获得纯净细胞膜 11．【植物气孔生理・保卫细胞渗透吸水失水调控气孔开闭】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，图为操作及观察结果示意图。假设实验期间细胞未吸收和释放蔗糖。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后扩散进保卫细胞的水分子比扩散出细胞的多 D．推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③ 12．【神经信号前沿・TRPs 钙离子通道蛋白激活机制】细胞内的脂质PIP2可以活化感觉神经元细胞膜上的TRPs离子通道蛋白，使其构象处于开放状态，引起Ca2+顺浓度梯度内流，参与信号传递。下列说法错误的是（    ） A．Ca2+通过TRPs通道内流时，需要与TRPs通道蛋白结合 B．TRPs通道对被转运离子的大小与电荷都有高度的选择性 C．呼吸抑制剂不会影响Ca2+通过TRPs通道的跨膜运输 D．PIP2活化TRPs通道的过程中，TRPs通道的构象会发生改变 13．【医药农学情境・中草药治疗腹泻 水通道蛋白定量柱状图】研究人员利用某种中草药对细菌性腹泻小鼠进行治疗，发现中草药除了具有抑菌作用外，对于空肠、回肠（二者都属于小肠）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。下列叙述错误的是（     ） A．健康组回肠以自由扩散方式吸收水分可能多于空肠 B．腹泻未治疗组回肠对肠腔内水的吸收更少，是腹泻的主要原因 C．治疗组空肠、回肠AQP3相对表达量提高，缓解腹泻 D．治疗组对腹泻的缓解作用回肠强于空肠 14．【生物医学前沿・外源线粒体移植治疗线粒体病新疗法】研究发现，通过在靶细胞膜表面表达某种结合蛋白，可将外源正常线粒体精准移植到靶细胞内，部分外源线粒体可在靶细胞中“存活”，且出现与内源线粒体融合并增殖的现象，为治疗线粒体功能障碍病开拓了新思路。下列叙述错误的是（     ） A．外源线粒体通过转运蛋白移至细胞内且需要消耗能量 B．外源线粒体和自身功能障碍线粒体均有可能被靶细胞的溶酶体降解 C．外源线粒体精准移植至靶细胞内离不开细胞膜具有信息交流的功能 D．线粒体增殖所需的蛋白质部分可来自线粒体内部核糖体的合成 15．【转运蛋白新模型・ABC 转运蛋白主动运输专一性分析】ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，参与细胞吸收多种营养物质，每种ABC转运蛋白均具有物质运输的特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如图所示。下列相关叙述合理的是（     ） A．ABC转运蛋白主要协助氨基酸等小分子物质顺浓度梯度跨膜运输 B．借助ABC转运蛋白完成的物质转运过程体现了细胞膜的选择透过性 C．K+和氨基酸转运依赖同一种ABC转运蛋白 D．细胞中ATP供应越多，图中小分子物质被转运的速率就越快 二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的4个选项中，有2项或2项以上符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 16．【人体稳态医学・铁调素调控小肠铁吸收通路图示】肝脏细胞会分泌铁调素，与小肠上皮细胞膜上的铁转运蛋白（FPN）结合，进而促进FPN的内吞与降解，以维持血铁稳态，过程如下图所示。下列叙述正确的是（    ） A．铁调素是信号分子，FPN既是受体又是载体 B．DMT1和FPN转运方式分别为协助扩散和主动运输 C．溶酶体释放的水解酶与FPN内吞小泡结合后将其水解 D．增强铁调素分泌可有效缓解血铁过载症状 17．【医疗应用情境・血液透析膜模拟生物膜渗透辨析】血液透析膜是一种人工合成的膜材料，可将病人血液中的代谢废物如肌酐、尿素氮等尿毒症毒素透析掉。有关说法错误的是（     ） A．肌酐、尿素氮等代谢废物通过半透膜的扩散，属于渗透作用 B．肾小管对原尿中大部分水分的重吸收方式主要是协助扩散 C．葡萄糖进入细胞都需要消耗能量和载体蛋白的帮助 D．血液透析膜模拟了生物膜的选择透过性 18．【定量探究实验・亚甲基蓝液滴法测定植物细胞液浓度】科学家设计了一个简单有效测定植物细胞液浓度的实验，基本过程如图所示。15分钟后各管植物细胞均保持活性并达到平衡状态。往a试管中加入一粒极小的亚甲基蓝结晶，溶解后使溶液呈蓝色（该过程对溶液浓度影响极小，可忽略不计）。若a管溶液浓度不变，蓝色小滴将在b管均匀扩散，若a管溶液浓度变小，蓝色小滴浮于b管上方，反之沉入b管底部。下列有关叙述正确的是（     ） A．b管蓝色小滴上浮，则对应的a管中的叶肉细胞可能发生了质壁分离 B．若15分钟后a管中叶肉细胞发生了明显的质壁分离，细胞吸水能力增强，但细胞体积基本不变 C．若将装置中的蔗糖溶液换成硝酸钾溶液，当叶圆片细胞质壁分离又复原达到平衡时，蓝色液滴位置肯定不变 D．水分交换平衡时，叶肉细胞的细胞液中的蔗糖浓度与外界蔗糖溶液浓度一定相等 19．【胃酸分泌生理・胃壁细胞 H⁺、Cl⁻、K⁺协同转运机制】胃内的酸性环境是通过质子泵维持的，通过转运体甲驱动一个H+进入胃腔的同时一个K+进入胃壁细胞。Cl-经通道蛋白转运排入胃腔，形成盐酸。经转运体乙顺浓度运输，其过程如图所示。下列叙述正确的是（     ） A．Cl-通过转运体乙顺浓度进入胃壁细胞 B．壁细胞呼吸作用增强能促进盐酸的分泌 C．进食后胃酸分泌增多，血浆pH值维持相对稳定 D．转运体甲的抑制剂会降低转运体乙的效率 20．【植物光合转运・长距离运输】绿色植物通常在叶肉细胞的细胞质合成蔗糖，再经图中①②途径转移至其他细胞，具体过程如下。下列相关叙述正确的是（     ） A．蔗糖是植物细胞特有的二糖，可用斐林试剂在水浴加热条件下鉴定出现砖红色沉淀 B．叶肉细胞中①处的蔗糖浓度较高，通过胞间连丝扩散至维管束鞘细胞 C．蔗糖进入细胞间隙和伴胞细胞的过程分别是协助扩散和主动运输 D．适度升高薄壁细胞、伴胞细胞间隙的pH可以加快蔗糖转运速率 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21．（除特殊标注外，每空1分，12分）【亚硒酸盐跨膜、钙泵载体蛋白磷酸化机理｜表格对照实验分析】硒是人和动物必需的微量元素，在自然界中常以有毒性的亚硒酸盐（）等形式存在，某些微生物能将还原为低毒性的单质硒。机体生长也需要Ca2+，Ca2+在细胞外可参与细胞间的信号传递，细胞通常会把细胞内的Ca2+运到细胞外。 (1)由于细胞膜的功能特点是_____，无法自由通过，需要借助膜上的转运蛋白进出细胞。这体现了细胞膜的功能是_____。 (2)科研人员选用细菌H作为实验材料对硒的跨膜运输进行研究，实验设计及结果见下表。 组号 处理条件 的吸收速率（nmol/109个细胞） I 将细菌H放入液体培养基（对照） 5 Ⅱ 将部分I组细菌放入含AgNO3（水通道蛋白抑制剂）的液体培养基中 1.1 Ⅲ 将部分I组细菌放入含2，4-DNP（细胞呼吸抑制剂）的液体培养基中 4.9 Ⅳ 将部分I组细菌放入含亚硫酸盐（）的液体培养基中 <0.5 比较Ⅲ组和I组，推测主要以______方式进入细菌H。I和Ⅳ组结果表明_______。 (3)为验证水通道蛋白A在细菌H吸收过程中的功能，科学家对A基因进行改造：得到下图所示结果，推测A蛋白在细菌H吸收中起关键作用。此推测的依据是：_______。（2分） (4)ATP中的A由___________组成。下图是Ca2+通过载体蛋白跨细胞膜运输的模式图。在运输Ca2+时，载体蛋白通常被磷酸化，该过程由ATP的______________与载体蛋白结合形成，载体蛋白磷酸化是______反应（选填“吸能”或“放能”），这导致载体蛋白的空间结构_____（选填“发生”或“未发生”）改变；该载体蛋白的功能是______________________。载体蛋白只允许____________________的分子或离子通过。 22．（每空2分，12分）【人体消化生理・小肠双葡萄糖转运蛋白｜图表综合】小肠上皮细胞的主要功能之一是营养物质的吸收，它可以通过不同的转运蛋白吸收葡萄糖，如SGLT1、GLUT2等。图1是小肠上皮细胞吸收转运葡萄糖的示意图，图2是葡萄糖转运速率随肠腔葡萄糖浓度的变化曲线图。回答下列问题： (1)空腹时，小肠肠腔中葡萄糖浓度较低，此时，小肠上皮细胞会利用转运蛋白________，以________的方式吸收葡萄糖。 (2)进食一段时间后，小肠肠腔中的葡萄糖浓度升高，此时两种转运蛋白均开始工作，其中起主要运输作用的是________。 (3)转运蛋白SGLT1可同时转运葡萄糖和Na+，转运Na+的方式为________。 (4)食物经胃的初步消化才会进入小肠。胃液存在于胃腔中，主要成分是盐酸。若胃液中盐酸含量过高，则会出现“烧心”的症状；若胃液中盐酸含量过低，则会使胃的消化能力减弱。胃壁细胞中部分离子的运输机制如图3所示。若胃壁细胞的呼吸作用减弱，则胃的消化能力会减弱，原因是________________________________________________。若某药物不影响ATP的正常供能，也可在一定程度上缓解“烧心”症状，则推测该药物的作用机制可能是________________________。 23．（除特殊标注外，每空2分，11分）【农业抗逆情境｜生产应用设问】盐胁迫是指植物在高盐环境中的渗透失衡现象，植物进化出了一系列抗盐信号通路（如SOS信号通路）。研究发现盐胁迫条件下，PA分子会在细胞膜迅速聚集，并与SOS2（能催化底物磷酸化的蛋白激酶）结合，一方面导致SOS1（氢钠转运蛋白）被激活，促进Na+外排，另一方面导致钙结合蛋白SCaBP8的磷酸化加强，进而促进K+吸收，最终维持细胞内的Na+/K+平衡，具体调节机制如图1所示。回答下列问题： (1)细胞膜控制物质进出细胞离不开其流动性，其结构基础是__________，膜蛋白SOS1位于磷脂双分子层内部的氨基酸残基多是__________（填“亲水”或“疏水”）（1分）基团。 (2)盐胁迫条件下，SOS1能够利用膜两侧H+浓度梯度势能将Na+运出细胞，Na+的这种运输方式属于__________（1分）。细胞需要的很多营养物质是通过这种运输方式吸收的，从膜的组成成分分析，影响营养物质吸收的主要因素有__________（至少答两点）。 (3)盐胁迫条件下，SOS信号通路会导致细胞内的Na+/K+比值__________（填“升高”或“降低”）（1分），据图1分析磷酸化的SCaBP8在SOS信号通路中发挥的作用是__________。 (4)为探究某植物的耐盐机理，分别测得不同浓度NaCl培养条件下该植物根毛细胞液泡中内容物的相对浓度，结果如图2所示。试解释该植物细胞适应低浓度盐胁迫和高浓度盐胁迫的机理__________。 24．（除特殊标注外，每空1分，9分）【植物矿质代谢】镁是植物生长的必需元素，对植物生长发育至关重要，叶绿体中的Mg2+浓度通常比细胞质基质中高几十倍。植物缺镁会导致生长缓慢，叶片呈黄色。 回答下列问题： (1)植物叶肉细胞的Mg2+转运机制如图所示。Mg2+可由不同的转运蛋白进行转运，转运蛋白MGT10、MGT6、MHX、NSCCs中通过主动运输转运Mg2+的是_________（2分），若用ATP水解酶抑制剂抑制ATP水解，Mg2+通过MHX的转运_________（填“会”或“不会”）受到影响，原因是_________（2分）。 (2)Mg2+参与光合色素中_________的合成，体现了无机盐的功能是_________。 (3)Mg2+和是植物所需的无机盐，科学家将番茄和水稻幼苗分别放入含Mg2+和的培养液中进行培养，培养液的起始浓度相同。一段时间后，培养液中离子的浓度变化如图所示。下列叙述错误的有_________（填序号）（2分）。 ①番茄吸收的量多于Mg2+ ②番茄和水稻幼苗的根对Mg2+和的吸收速率不同，与载体的数量有关 ③番茄细胞中的释放到培养液中，使培养液中浓度高于起始浓度 25．（除特殊标注外，每空1分，11分）【前沿机械敏感通道｜高考考新考向・完整对照实验设计】Piezo通道是一类广泛存在于真核细胞中的阳离子通道，可被压力、流体剪切力等机械刺激激活，进而介导Ca2+等阳离子跨膜运输，作用机理如下图。请回答下列问题： (1)Piezo通道蛋白的合成场所有_________，该通道蛋白的跨膜区主要由_________（选填“疏水性”或“亲水性”）氨基酸构成。 (2)图中Ca2+的跨膜运输方式为_________，下列与该运输过程相关的叙述中，错误的是_________。 A．该运输过程直接依赖于细胞膜的流动性 B．该运输过程顺浓度梯度进行，且不需要消耗能量 C．Ca2+需要与Piezo通道结合，并改变其空间构象 D．Piezo通道也能让其他阳离子通过，说明Piezo通道不具有选择性 (3)遗传性干瘪红细胞增多症患者的红细胞形态干瘪，易破裂。研究发现该病是基因突变引起干瘪红细胞Piezo通道功能改变所致。 ①据图分析，该症患者红细胞形态干瘪的原因可能是Piezo通道功能_________（选填增强、减弱），促进K+大量外流，使细胞质溶液浓度_________细胞外溶液浓度，细胞因失水表现出干瘪形态。 ②科研人员希望能研发出缓解该症患者红细胞干瘪、易破裂情况的药物，药物的研发方向（作用机理）可能是_______________。（2分） (4)为验证“机械刺激通过激活Piezo通道促进Ca2+内流”，某生物兴趣小组设计如下实验：取Piezo通道蛋白缺失的小鼠细胞（甲组）和正常小鼠细胞（乙组），均用相同机械刺激处理，检测两组细胞内Ca2+浓度变化。 ①该实验的自变量是_________，因变量是_________。 ②预期的实验结果是：__________________________。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $