专题03 细胞的物质输入和输出(5年汇编)(全国通用)2022-2026年高考生物真题分类汇编
2026-08-14
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摘要:
**基本信息**
汇编2022-2026年高考生物真题,聚焦细胞物质输入输出三大考点,覆盖高频基础与实验应用,适配高考备考需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|51题|水进出细胞原理(渗透作用、质壁分离)、物质跨膜运输方式(被动/主动运输)、胞吞胞吐|结合农业(耐盐植物)、人体(水通道蛋白)等实际情境,图文并重,实验分析(如质壁分离材料选择)占比高|
|非选择题|2题|跨膜运输调控机制(如K⁺通道蛋白激活)、砷胁迫下物质运输|综合考查科学思维与探究实践,关联真题命题趋势(如载体蛋白功能与信号通路)|
内容正文:
专题03 细胞的物质输入和输出
考点分类
五年考情(2022-2026)
命题规律
考点01 水进出细胞的原理(渗透作用、质壁分离与复原)
共18考:2026·北京卷14、2026·广东卷5、2026·河北卷3、2026·贵州卷3、2025·1月浙江卷9、2025·北京卷15、2025·河南卷3、2025·重庆卷10、2024·山东卷4、2024·江苏卷7、2024·黑吉辽卷18、2023·北京卷13、2023·重庆卷7、2022·6月浙江卷11、2022·江苏卷5、2022·湖北卷3、2022·湖南卷10、2022·辽宁卷9
· 高频基础:渗透作用原理(半透膜、浓度差)几乎年年考,常以漏斗、透析袋、U形管等装置图命题。
· 核心实验:植物细胞质壁分离与复原是必考实验,考查材料选择(紫色洋葱外表皮)、试剂浓度(蔗糖)、现象判断及显微镜观察。
· 联系实际:常结合农业生产(耐盐、抗旱、果蔬保鲜)或人体(腹泻、水通道蛋白 AQP)考查水的跨膜运输(自由扩散+通道蛋白协助扩散)。
· 命题形式:多以选择题形式、图文结合呈现,难度中等。
考点02 物质跨膜运输的方式(被动运输、主动运输)
共29考:2026·山东卷2、2026·湖南卷9、2026·黑吉辽蒙卷9、2025·1月浙江卷4、2025·6月浙江卷11、2025·云南卷3、2025·四川卷4、2025·山东卷2、2025·广东卷8、2025·广西卷9、2025·江苏卷16、2025·贵州卷4、2025·重庆卷8、2025·陕晋青宁卷8、2025·黑吉辽蒙卷10、2024·山东卷1、2024·江西卷2、2024·浙江卷14、2024·海南卷3、2024·甘肃卷2、2023·1月浙江卷4、2023·6月浙江卷13、2023·山东卷2、2023·湖南卷8、2023·湖南卷14、2023·辽宁卷4、2022·上海卷10、2022·山东卷3、2022·重庆卷2
· 比重最大:载体蛋白与通道蛋白的区分、协助扩散与主动运输的判断(能否逆浓度、是否耗能、是否依赖浓度梯度)是核心。
· 经典模型:Na⁺/K⁺泵、质子泵(H⁺-ATP酶)、共转运体(同向/反向)、水通道蛋白等频频出现,常以示意图考查转运方向、能量来源与特异性。
· 综合应用:常渗透于光合作用、细胞呼吸、神经调节、物质代谢等模块,考查跨膜运输与生命活动的联系。
· 命题形式:单选为主、含少量多选,信息量大、图文并重。
考点03 胞吞与胞吐
共4考:2026·河南卷3、2025·湖南卷3、2024·北京卷3、2024·山东卷3
· 考查较少但稳定:聚焦大分子(蛋白质、脂质复合物)的膜泡运输,强调依赖细胞膜流动性、需消耗能量。
· 典型情境:胆固醇(LDL)胞吞、蛋白质胞吐分泌、受体介导的胞吞降解。
· 命题形式:多与跨膜运输对比命题,辨析“跨膜/非跨膜”。
一、选择题(除注明为多选题外,其它题都为单选题)
考点01 水进出细胞的原理(共18题)
1.【2026·贵州卷3·高考真题】洋葱叶分为真叶和鳞片叶,真叶光合作用制造的有机物运输到鳞片叶储存。某同学以紫色洋葱为材料进行系列实验。下列叙述正确的是( )
A. 用鳞片叶外表皮观察质壁分离时,细胞紫色区域逐渐变小说明其正在失水
B. 观察真叶细胞的细胞质流动时,在普通光学显微镜下可观察到叶绿体基粒
C. 分离真叶中各种色素时,依据滤纸条上色素带次序可判断色素的含量
D. 观察根尖细胞有丝分裂时,染色体排列在赤道板上说明其处于分裂前期
2.【2026·广东卷5·高考真题】用玻璃纸(半透膜)密封长颈漏斗口,向漏斗内注入蔗糖溶液,将装置浸入盛有清水的烧杯中并使漏斗管内外液面等高。据图推测,一段时间后漏斗内外分子的分布情况可能是( )
A. B. C. D.
3.【2026·北京卷14·高考真题】下列使用显微镜的高中生物学实验中,相应操作与目的不匹配的是( )
A. 为使高倍物镜下观察到的细胞变清晰,调节细准焦螺旋
B. 为观察到黑藻叶肉细胞中叶绿体的运动,取用生长旺盛的叶片
C. 为清晰观察植物细胞的吸水和失水,用苏丹III染料对液泡染色
D. 为清晰观察根尖细胞的有丝分裂,用盐酸解离根尖
4.【2026·河北卷3·高考真题】洋葱表皮细胞的质膜紧贴细胞壁。为在荧光显微镜下辨别某荧光标记蛋白是否定位于表皮细胞的质膜,可使细胞质壁分离后再观察。下列分析正确的是( )
A. 质壁分离过程中,细胞液的渗透压逐渐减小
B. 原生质层比细胞壁的伸缩性小是质壁分离的原因之一
C. 紫色洋葱鳞片叶的内表皮不可作为该实验的实验材料
D. 除质壁分离外,也可利用纤维素酶和果胶酶制备原生质体后再观察
5.【2025·1月浙江卷9·高考真题】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. 实验过程中叶肉细胞处于失活状态 B. ①与②的分离,与①的选择透过性无关
C. 与图甲相比,图乙细胞吸水能力更强 D. 与图甲相比,图乙细胞体积明显变小
6.【2025·北京卷15·高考真题】“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,在清水和0.3g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图。以下叙述错误的是( )
A. 图1,水分子通过渗透作用进出细胞 B. 图1,细胞壁限制过多的水进入细胞
C. 图2,细胞失去的水分子是自由水 D. 与图1相比,图2中细胞液浓度小
7.【2025·重庆卷10·高考真题】某兴趣小组利用图1装置,分别使用等体积2.5mol/L葡萄糖溶液和1.2mol/L蔗糖溶液,室温下观察渗透现象。图2是两种溶液在垂直管中,一段时间内溶液高度变化,下列说法正确的是( )
A. X表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化
B. B. t1-t3由X液面快速上升推测水分子不会从漏斗进入烧杯
C. t2-t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖
D. t5后两种溶液在垂直管中液面高度将不变
8.【2025·河南卷3·高考真题】耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族,将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是( )
A. 细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力
B. 低温时,水分子通过与蛋白M结合转运到细胞外
C. 蛋白M增加了水的运输能力,但不改变水的运输方向
D. 水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式
9.【2024·黑吉辽卷18·高考真题】(多选题)研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种,构建腹泻模型。用某种草药进行治疗,发现草药除了具有抑菌作用外,对于空肠、回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。下列叙述正确的是( )
A. 水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅
B. 模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少,引起腹泻
C. 治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高,缓解腹泻,减少致病菌排放
D. 治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组,可使回肠对水的转运增加
10.【2024·江苏卷7·高考真题】有同学以紫色洋葱为实验材料,进行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验。下列相关叙述合理的是( )
A. 制作临时装片时,先将撕下的表皮放在载玻片上,再滴一滴清水,盖上盖玻片
B. 用低倍镜观察刚制成的临时装片,可见细胞多呈长条形,细胞核位于细胞中央
C. 用吸水纸引流使0.3g/mL蔗糖溶液替换清水,可先后观察到质壁分离和复原现象
D. 通过观察紫色中央液泡体积大小变化,可推测表皮细胞是处于吸水还是失水状态
11.【2024·山东卷4·高考真题】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
B. 干旱环境下,外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低
C. 失水比例相同的情况下,外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
12.【2023·北京卷13·高考真题】高中生物学实验中,下列实验操作能达成所述目标的是( )
A. 用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离
B. 向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境
C. 在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度
D. 对外植体进行消毒以杜绝接种过程中的微生物污染
13.【2023·重庆卷7·高考真题】某兴趣小组利用图示装置和表中试剂探究了透析袋的透性。当a为①、b为⑤,袋内溶液逐渐变为蓝色;当a为②、b为③,水浴(55℃)后透析袋内、外均不出现砖红色。下列叙述正确的是( )
编号
试剂
①
质量分数为3%的可溶性淀粉溶液
②
质量分数为5%的葡萄糖溶液
③
斐林试剂
④
淀粉酶溶液
⑤
碘溶液(棕红色)
A. 若a为①+②、b为③,水浴后透析袋外最终会出现砖红色
B. 若a为①+②、b为⑤,透析袋外的溶液最终会出现蓝色
C. 若a为①+④、b为⑤,透析袋内的溶液最终会出现棕红色
D. 若a为①+④、b为③,水浴后透析袋内最终会出现砖红色
14.【2022·辽宁卷9·高考真题】水通道蛋白(AQP)是一类细胞膜通道蛋白。检测人唾液腺正常组织和水肿组织中3种AQP基因mRNA含量,发现AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化,而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍。下列叙述正确的是( )
A. 人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列相同
B. AQP蛋白与水分子可逆结合,转运水进出细胞不需要消耗ATP
C. 检测结果表明,只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成
D. 正常组织与水肿组织的水转运速率不同,与AQP蛋白的数量有关
15.【2022·6月浙江卷11·高考真题】“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中,用显微镜观察到的结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 由实验结果推知,甲图细胞是有活性的 B. 与甲图细胞相比,乙图细胞的细胞液浓度较低
C. 丙图细胞的体积将持续增大,最终涨破 D. 若选用根尖分生区细胞为材料,质壁分离现象更明显
16.【2022·江苏卷5·高考真题】下列有关实验方法的描述合理的是( )
A. 将一定量胡萝卜切碎,加适量水、石英砂,充分研磨,过滤,获取胡萝卜素提取液
B. 适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片,可先后观察到细胞质流动与质壁分离现象
C. 检测样品中的蛋白质时,需加热使双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应
D. 用溴麝香草酚蓝水溶液检测发酵液中酒精含量的多少,可判断酵母菌的呼吸方式
17.【2022·湖南卷10·高考真题】原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌,其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离,表明细胞中NaCl浓度≥0.3mol/L
B. 乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离,处理解除后细胞即可发生质壁分离复原
C. 该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加
D. 若将该菌先65℃水浴灭活后,再用NaCl溶液处理,原生质体表面积无变化
18.【2022·湖北卷3·高考真题】哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白,硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是( )
A. 经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀
B. 经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小
C. 未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀
D. 未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小
考点02 物质跨膜运输的方式(共29题)
1.【2026·黑吉辽蒙卷9·高考真题】植物细胞膜上存在钙泵和钙离子通道两种转运蛋白。钙泵又称Ca2+-ATP酶,能够催化细胞膜内侧的ATP水解释放能量,驱动细胞内的Ca2+泵出细胞。下列叙述错误的是( )
A. Ca2+需与钙离子通道蛋白结合才能进入细胞 B. Ca2+泵出细胞的运输速率存在最大值
C. 抑制细胞的呼吸作用会影响钙泵的功能 D. 钙泵在发挥作用过程中,空间结构会发生变化
2.【2026·湖南卷9·高考真题】土壤中的浓度通常远低于其在根毛细胞液中的浓度。植物对的吸收主要通过细胞膜上能同时转运和H+的载体蛋白,该过程由H+的跨膜浓度梯度驱动。下列叙述错误的是( )
A. 该载体蛋白转运H+时,H+不需要与载体蛋白结合
B. 该载体蛋白对的运输属于主动运输
C. 抑制细胞呼吸,根毛细胞吸收的速率会降低
D. 该载体蛋白每次转运都会发生自身构象改变
3.【2026·山东卷2·高考真题】果肉细胞中,液泡膜上的质子泵消耗ATP将H+运入液泡,转运蛋白TST可利用H+浓度梯度在运输H+的同时将蔗糖运入液泡储存,增加果实甜度。下列说法错误的是( )
A. 质子泵是一种载体蛋白,也是一种能催化ATP水解的酶
B. 质子泵在运输H+的过程中空间结构会发生变化
C. TST运输蔗糖的方向和其运输H+的方向相同
D. H+与蔗糖经TST跨膜运输时都需要与其结合
4.【2025·黑吉辽蒙卷10·高考真题】黑暗条件下,叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi的过程示意图如下。其他条件均适宜,下列叙述正确的是( )
A. ATP、ADP和Pi通过NTT时,无需与NTT结合 B. NTT转运ATP、ADP和Pi的方式为主动运输
C. 图中进入叶绿体基质的ATP均由线粒体产生 D. 光照充足,NTT运出ADP的数量会减少甚至停止
5.【2025·陕晋青宁卷8·高考真题】丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白(MPC)运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如图。下列叙述错误的是( )
A. MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加
B. 丙酮酸根、H+共同与MPC结合使后者构象改变
C. 线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率
D. 线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高
6.【2025·云南卷3·高考真题】细胞作为生命活动的基本单位,需要与环境进行物质交换。下列说法正确的是( )
A. 协助扩散转运物质需消耗ATP B. 被动运输是逆浓度梯度进行的
C. 载体蛋白转运物质时自身构象发生改变 D. 主动运输转运物质时需要通道蛋白协助
7.【2025·贵州卷4·高考真题】正常情况下,有效磷浓度低于植物根细胞内的磷浓度,某些解磷真菌能分泌酸性酶将土壤中的有机固态磷转化为有效磷,利于植物吸收。植物吸收的磷主要储存于液泡中,缺磷时液泡中的磷可进入细胞质基质。下列叙述错误的是( )
A. 正常情况下植物根细胞吸收有效磷需要消耗能量
B. 无机磷从液泡进入细胞质基质需要蛋白质参与
C. 植物吸收的磷可参与构成细胞的生物膜系统
D. 解磷真菌分泌酸性磷酸酶的过程使细胞膜面积减少
8.【2025·广西卷9·高考真题】某植物根细胞吸收K+存在两种跨膜运输方式,见图。下列有关分析正确的是( )
A. 低钾环境时,K+运输速率受H+运输速率限制 B. 运输H+时,载体蛋白空间结构不会改变
C. 呼吸抑制剂会抑制K+的这两种运输方式 D. K+是一种信号分子,能诱发根细胞产生兴奋
9.【2025·广东卷8·高考真题】物质跨膜运输是维持细胞正常生命活动的基础,下列叙述正确的是( )
A. 呼吸时O2从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受O2浓度的影响
B. 心肌细胞主动运输Ca2+时参与转运的载体蛋白仅与Ca2+结合
C. 血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞的速率与细胞代谢无关
D. 集合管中Na+与通道蛋白结合后使其通道开放进而被重吸收
10.【2025·1月浙江卷4·高考真题】ATP是细胞生命活动的直接能源物质。下列物质运输过程需要消耗ATP的是( )
A. O2进入红细胞 B. 组织细胞排出CO2
C. 浆细胞分泌抗体 D. 神经细胞内K+顺浓度梯度外流
11.【2025·6月浙江卷11·高考真题】人体细胞通过消耗ATP维持膜两侧Na+浓度梯度,细胞膜上的Na+-氨基酸共转运体能利用Na+浓度梯度驱动氨基酸逆浓度进入细胞,如图所示,下列叙述正确的是( )
A. Na+-氨基酸共转运体运输物质不具有特异性
B. 氨基酸依赖转运体进入细胞的过程属于被动运输
C. 使用细胞呼吸抑制剂不会影响氨基酸的运输速率
D. 适当增加膜两侧Na+的浓度差能加快氨基酸的运输
12.【2025·江苏卷16·高考真题】(多选题)研究小组开展了Cl-胁迫下,添加脱落酸(ABA)对植物根系应激反应的实验,机理如图所示。下列相关叙述错误的有( )
A. Cl-通过自由扩散进入植物细胞 B. 转运蛋白甲、乙的结构和功能相同
C. ABA进入细胞核促进相关基因的表达 D. 细胞质膜发挥了物质运输、信息交流的功能
13.【2025·重庆卷8·高考真题】骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病,研究发现患者软骨细胞膜上的Na+通道蛋白明显多于正常人,从而影响NCX载体蛋白对Ca2+的运输,据图分析,下列叙述错误的是( )
A. Na+通道运输Na+不需要消耗ATP B. 运输Na+时,Na+通道和NCX载体均需与Na+结合
C. 患者软骨细胞的Ca2+内流增多 D. 与NCX载体相比,Na+通道更适合作为研究药物的靶点
14.【2025·四川卷4·高考真题】某细菌能将组氨酸脱羧生成组胺和CO2,相关物质的跨膜运输过程如图。下列叙述正确的是( )
A. 转运蛋白W可协助组氨酸逆浓度梯度进入细胞
B. 胞内产生的组胺跨膜运输过程需要消耗能量
C. 转运蛋白W能同时转运两种物质,故不具特异性
D. CO2分子经自由扩散,只能从胞内运输到胞外
15.【2025·山东卷2·高考真题】生长于NaCl浓度稳定在100mmol/L的液体培养基中的酵母菌,可通过离子通道吸收Na+,但细胞质基质中Na+浓度超过30mmol/L时会导致酵母菌死亡。为避免细胞质基质Na+浓度过高,液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中,细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞。下列说法错误的是( )
A. Na+在液泡中的积累有利于酵母细胞吸水
B. 蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变
C. 通过蛋白W外排Na+的过程不需要细胞提供能量
D. Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合
16.【2024·甘肃卷2·高考真题】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+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高
17.【2024·海南卷3·高考真题】许多红树植物从含盐量高的泥滩中吸收盐分,并通过其叶表面的盐腺主动将盐排出体外避免盐害。下列有关这些红树植物的叙述,正确的是( )
A. 根细胞吸收盐提高了其细胞液的浓度,有利于水分的吸收
B. 根细胞通过自由扩散的方式吸收泥滩中的K+
C. 通过叶表面的盐腺将盐排出体外,不需要ATP提供能量
D. 根细胞主要以主动运输的方式吸收水分
18.【2024·浙江卷14·高考真题】植物细胞胞质溶胶中的Cl-、通过离子通道进入液泡,Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡,以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中,夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓度梯度
B. Cl-、通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能
C. Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量
D. 白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行
19.【2024·江西卷2·高考真题】营养物质是生物生长发育的基础。依据表中信息,下列有关小肠上皮细胞吸收营养物质方式的判断,错误的是( )
方式
细胞外相对浓度
细胞内相对浓度
需要提供能量
需要转运蛋白
甲
低
高
是
是
乙
高
低
否
是
丙
高
低
是
是
丁
高
低
否
否
A. 甲为主动运输 B. 乙为协助扩散 C. 丙为胞吞作用 D. 丁为自由扩散
20.【2024·山东卷1·高考真题】植物细胞被感染后产生的环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白,使细胞内Ca2+浓度升高,调控相关基因表达,导致H2O2含量升高进而对细胞造成伤害;细胞膜上的受体激酶BAK1被油菜素内酯活化后关闭上述Ca2+通道蛋白。下列说法正确的是( )
A. 环核苷酸与Ca2+均可结合Ca2+通道蛋白
B. 维持细胞Ca2+浓度的内低外高需消耗能量
C. Ca2+作为信号分子直接抑制H2O2的分解
D. 油菜素内酯可使BAK1缺失的被感染细胞内H2O2含量降低
21.【2023·辽宁卷4·高考真题】血脑屏障的生物膜体系在控制物质运输方式上与细胞膜类似。下表中相关物质不可能存在的运输方式是( )
选项
通过血脑屏障生物膜体系的物质
运输方式
A
神经生长因子蛋白
胞吞、胞吐
B
葡萄糖
协助扩散
C
谷氨酸
自由扩散
D
钙离子
主动运输
A. A B. B C. C D. D
22.【2023·1月浙江卷4·高考真题】缬氨霉素是一种脂溶性抗生素,可结合在微生物的细胞膜上,将K+运输到细胞外(如图所示),降低细胞内外的K+浓度差,使微生物无法维持细胞内离子的正常浓度而死亡。下列叙述正确的是( )
A. 缬氨霉素顺浓度梯度运输K+到膜外 B. 缬氨霉素为运输K+提供ATP
C. 缬氨霉素运输K+与质膜的结构无关 D. 缬氨霉素可致噬菌体失去侵染能力
23.【2023·6月浙江卷13·高考真题】植物组织培养过程中,培养基中常添加蔗糖,植物细胞利用蔗糖的方式如图所示:
下列叙述正确的是( )
A. 转运蔗糖时,共转运体的构型不发生变化
B. 使用ATP合成抑制剂,会使蔗糖运输速率下降
C. 植物组培过程中蔗糖是植物细胞吸收的唯一碳源
D. 培养基的pH值高于细胞内,有利于蔗糖的吸收
24.【2023·湖南卷8·高考真题】盐碱胁迫下植物应激反应产生的H2O2对细胞有毒害作用。禾本科农作物AT1蛋白通过调节细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平,影响的跨膜转运,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H2O2外排能力所必需的
B. PIP2s蛋白磷酸化被抑制,促进H2O2外排,从而减轻其对细胞的毒害
C. 敲除AT1基因或降低其表达可提高禾本科农作物的耐盐碱能力
D. 从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗性的有效途径
25.【2023·湖南卷14·高考真题】(多选题)盐碱化是农业生产的主要障碍之一。植物可通过质膜H+泵把Na+排出细胞,也可通过液泡膜H+泵和液泡膜NHX载体把Na+转入液泡内,以维持细胞质基质Na+稳态。如图是NaCl处理模拟盐胁迫,钒酸钠(质膜H+泵的专一抑制剂)和甘氨酸甜菜碱(GB)影响玉米Na+的转运和相关载体活性的结果。下列叙述正确的是( )
A. 溶质的跨膜转运都会引起细胞膜两侧渗透压的变化
B. GB可能通过调控质膜H+泵活性增强Na+外排,从而减少细胞内Na+的积累
C. GB引起盐胁迫下液泡中Na+浓度的显著变化,与液泡膜H+泵活性有关
D. 盐胁迫下细胞质基质Na+排出细胞或转入液泡都能增强植物的耐盐性
26.【2023·山东卷2·高考真题】溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输H+,溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持,Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下,运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中,因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累,严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是( )
A. H+进入溶酶体的方式属于主动运输
B. H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累
C. 该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除
D. 溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶活性增强
27.【2022·上海卷10·高考真题】心肌细胞膜上的钙泵将钙离子泵出细胞外,下列说法正确的是( )
A. 消耗ATP,无需载体 B. 不消耗ATP,无需载体
C. 消耗ATP,需载体 D. 不消耗ATP,需载体
28.【2022·重庆卷2·高考真题】如图为小肠上皮细胞吸收和释放铜离子的过程。下列关于该过程中铜离子的叙述,错误的是( )
A. 进入细胞需要能量 B. 转运具有方向性
C. 进出细胞的方式相同 D. 运输需要不同的载体
29.【2022·山东卷3·高考真题】NO3-和NH4+是植物利用的主要无机氮源,NH4+的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动,NO3-的吸收由H+浓度梯度驱动,相关转运机制如图。铵肥施用过多时,细胞内NH4+的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是( )
A. NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP
B. NO3-通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
C. 铵毒发生后,增加细胞外的NO3-会加重铵毒
D. 载体蛋白NRT1.1转运NO3-和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
考点03 胞吞与胞吐(共4题)
1.【2026·河南卷3·高考真题】在细胞培养液中加入某大分子荧光染料,细胞膜上先出现荧光,一段时间后,胞内逐渐出现多个荧光小泡。下列叙述错误的是( )
A. 小泡的形成与膜流动性有关 B. 小泡的形成过程无需消耗能量
C. 小泡的运输与细胞骨架相关 D. 小泡的形成速率受温度的影响
2.【2025·湖南卷3·高考真题】蛋白R功能缺失与人血液低胆固醇水平相关。蛋白R是肝细胞膜上的受体,参与去唾液酸糖蛋白的胞吞和降解,从而调节胆固醇代谢。下列叙述错误的是( )
A. 去唾液酸糖蛋白的胞吞过程需要消耗能量 B. 去唾液酸糖蛋白的胞吞离不开膜脂的流动
C. 抑制蛋白R合成能增加血液胆固醇含量 D. 去唾液酸糖蛋白可以在溶酶体中被降解
3.【2024·北京卷3·高考真题】胆固醇等脂质被单层磷脂包裹形成球形复合物,通过血液运输到细胞并被胞吞,形成的囊泡与溶酶体融合后,释放胆固醇。以下相关推测合理的是( )
A. 磷脂分子尾部疏水,因而尾部位于复合物表面
B. 球形复合物被胞吞的过程,需要高尔基体直接参与
C. 胞吞形成的囊泡与溶酶体融合,依赖于膜的流动性
D. 胆固醇通过胞吞进入细胞,因而属于生物大分子
4.【2024·山东卷3·高考真题】某植物的蛋白P由其前体加工修饰后形成,并通过胞吐被排出细胞。在胞外酸性环境下,蛋白P被分生区细胞膜上的受体识别并结合,引起分生区细胞分裂。病原菌侵染使胞外环境成为碱性,导致蛋白P空间结构改变,使其不被受体识别。下列说法正确的是( )
A. 蛋白P前体通过囊泡从核糖体转移至内质网
B. 蛋白P被排出细胞的过程依赖细胞膜的流动性
C. 提取蛋白P过程中为保持其生物活性,所用缓冲体系应为碱性
D. 病原菌侵染使蛋白P不被受体识别,不能体现受体识别的专一性
二、非选择题
1.【2026·北京卷17·高考真题】钾是植物必需的大量元素,缺钾严重影响作物产量,研究植物响应低钾的调控机制对农业生产有重要意义。科学家以拟南芥为材料,对细胞膜上向胞内运输的通道蛋白T1展开了相关研究。
(1)T1基因转录形成的mRNA进入细胞质,首先在游离的__________上开始翻译,多肽链再转移到内质网上继续合成、加工和折叠,之后在__________中进一步加工,最终T1蛋白被包裹在囊泡中,转运到细胞膜上。
(2)T1基因突变体在低钾条件下表现叶片黄化等低钾敏感表型。研究发现L基因突变体表型与T1突变体相似,且L基因在低钾条件下表达增强,其编码的L酶可以磷酸化T1。将生长7天的野生型、L突变体和L基因过表达幼苗分别置于含K⁺的培养液中进行实验,结果如图所示,证明L酶有促进K⁺吸收的作用。
图中对应L过表达幼苗的曲线序号应为______________________________。
(3)已有研究证实,L酶的活性依赖CB1蛋白与之结合。非洲爪蟾卵母细胞是研究通道蛋白的理想材料,科学家向卵母细胞注射相应的mRNA,检测K⁺内流情况。实验分组及结果如表所示。
组别
mRNA种类
K⁺内流
组1
T1
无
组2
T1+L
无
组3
T1+CB1
无
组4
T1+L+CB1
有
综合上述全部信息,推测在低钾条件下T1的激活机制:______________________________。
(4)将表中CB1替换为CB9后,实验结果相同。拟南芥单基因突变体cb1和cb9的表型都与野生型相似,不表现低钾敏感,而双突变体cb1 cb9为低钾敏感表型。说明植物适应低钾条件时,CB1和CB9基因具有功能冗余性,这在适应进化中的意义是:________________________________________。
2.【2025·河北卷19·高考真题】砷可严重影响植物的生长发育。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐受性,为探究其机制,研究者进行了相关实验。回答下列问题:
(1)砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量,该运输方式属于 ______。砷的累积可导致细胞内自由基含量升高。自由基造成细胞损伤甚至死亡的原因为 ______(答出两点即可)。
(2)针对砷吸收相关基因C缺失和过量表达的拟南芥,研究者检测了其根细胞中砷的含量,结果如图。由此推测,蛋白C可 ______(填“增强”或“减弱”)根对砷的吸收。进一步研究表明,砷激活的蛋白C可使F磷酸化,磷酸化的F诱导细胞膜内陷,形成含有蛋白F的囊泡。由此判断,激活的蛋白C可使细胞膜上转运蛋白F的数量 ______,造成根对砷吸收量的改变。囊泡的形成过程体现了细胞膜在结构上具有 ______的特点。
(3)砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞。推测在砷胁迫下植物对磷的吸收量 ______(填“增加”或“减少”),结合(2)和(3)的信息,分析其原因:______(答出两点即可)。
试卷第1页,共3页
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专题03 细胞的物质输入和输出
答案版
一、选择题(除注明为多选题外,其它题都为单选题)
考点01 水进出细胞的原理(共18题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
C
D
C
D
C
B
BCD
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
答案
B
A
C
D
A
B
A
B
考点02 物质跨膜运输的方式(共29题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
C
D
D
C
D
A
A
C
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
D
ABC
B
B
C
C
A
C
C
B
题号
21
22
23
24
25
26
27
28
29
答案
C
A
B
B
BD
D
C
C
B
考点03 胞吞与胞吐(共4题)
1.B
2.C
3.C
4.B
二、非选择题
1.【答案】(1)①. 核糖体 ②. 高尔基体
(2)③
(3)低钾条件下,CB1与L酶结合激活L酶;活化的L酶磷酸化T1通道蛋白,使T1具备转运K⁺的活性,介导胞外K⁺内流。
(4)单一基因发生突变时,另一个同源基因可代偿其功能,保证植物在低钾环境下仍能正常吸收钾离子,降低基因突变对植株存活的不利影响,提升植物对低钾逆境的适应能力。
2.【答案】(1)主动运输 攻击生物膜上的磷脂分子,破坏生物膜结构;攻击DNA,引起基因突变
(2)减弱 减少 流动性
(3)减少 蛋白C减弱砷向根细胞的运输,砷在细胞外积累,更多地与磷竞争转运蛋白F;激活的蛋白C使转运蛋白F形成囊泡,细胞膜上转运蛋白F减少,砷的运输减少,在细胞外浓度升高,加剧与磷对转运蛋白F的竞争
试卷第1页,共3页
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专题03 细胞的物质输入和输出
考点分类
五年考情(2022-2026)
命题规律
考点01 水进出细胞的原理(渗透作用、质壁分离与复原)
共18考:2026·北京卷14、2026·广东卷5、2026·河北卷3、2026·贵州卷3、2025·1月浙江卷9、2025·北京卷15、2025·河南卷3、2025·重庆卷10、2024·山东卷4、2024·江苏卷7、2024·黑吉辽卷18、2023·北京卷13、2023·重庆卷7、2022·6月浙江卷11、2022·江苏卷5、2022·湖北卷3、2022·湖南卷10、2022·辽宁卷9
· 高频基础:渗透作用原理(半透膜、浓度差)几乎年年考,常以漏斗、透析袋、U形管等装置图命题。
· 核心实验:植物细胞质壁分离与复原是必考实验,考查材料选择(紫色洋葱外表皮)、试剂浓度(蔗糖)、现象判断及显微镜观察。
· 联系实际:常结合农业生产(耐盐、抗旱、果蔬保鲜)或人体(腹泻、水通道蛋白 AQP)考查水的跨膜运输(自由扩散+通道蛋白协助扩散)。
· 命题形式:多以选择题形式、图文结合呈现,难度中等。
考点02 物质跨膜运输的方式(被动运输、主动运输)
共29考:2026·山东卷2、2026·湖南卷9、2026·黑吉辽蒙卷9、2025·1月浙江卷4、2025·6月浙江卷11、2025·云南卷3、2025·四川卷4、2025·山东卷2、2025·广东卷8、2025·广西卷9、2025·江苏卷16、2025·贵州卷4、2025·重庆卷8、2025·陕晋青宁卷8、2025·黑吉辽蒙卷10、2024·山东卷1、2024·江西卷2、2024·浙江卷14、2024·海南卷3、2024·甘肃卷2、2023·1月浙江卷4、2023·6月浙江卷13、2023·山东卷2、2023·湖南卷8、2023·湖南卷14、2023·辽宁卷4、2022·上海卷10、2022·山东卷3、2022·重庆卷2
· 比重最大:载体蛋白与通道蛋白的区分、协助扩散与主动运输的判断(能否逆浓度、是否耗能、是否依赖浓度梯度)是核心。
· 经典模型:Na⁺/K⁺泵、质子泵(H⁺-ATP酶)、共转运体(同向/反向)、水通道蛋白等频频出现,常以示意图考查转运方向、能量来源与特异性。
· 综合应用:常渗透于光合作用、细胞呼吸、神经调节、物质代谢等模块,考查跨膜运输与生命活动的联系。
· 命题形式:单选为主、含少量多选,信息量大、图文并重。
考点03 胞吞与胞吐
共4考:2026·河南卷3、2025·湖南卷3、2024·北京卷3、2024·山东卷3
· 考查较少但稳定:聚焦大分子(蛋白质、脂质复合物)的膜泡运输,强调依赖细胞膜流动性、需消耗能量。
· 典型情境:胆固醇(LDL)胞吞、蛋白质胞吐分泌、受体介导的胞吞降解。
· 命题形式:多与跨膜运输对比命题,辨析“跨膜/非跨膜”。
一、选择题(除注明为多选题外,其它题都为单选题)
考点01 水进出细胞的原理(共18题)
1.【2026·贵州卷3·高考真题】洋葱叶分为真叶和鳞片叶,真叶光合作用制造的有机物运输到鳞片叶储存。某同学以紫色洋葱为材料进行系列实验。下列叙述正确的是( )
A. 用鳞片叶外表皮观察质壁分离时,细胞紫色区域逐渐变小说明其正在失水
B. 观察真叶细胞的细胞质流动时,在普通光学显微镜下可观察到叶绿体基粒
C. 分离真叶中各种色素时,依据滤纸条上色素带次序可判断色素的含量
D. 观察根尖细胞有丝分裂时,染色体排列在赤道板上说明其处于分裂前期
【答案】A
【解析】解:A、紫色洋葱鳞片叶外表皮的紫色存在于液泡中,紫色区域就是液泡。若叶外表皮紫色区域逐渐变小,说明细胞失水,液泡变小,A正确;
B、叶绿体基粒要在电子显微镜下才能观察到,B错误;
C、依据滤纸条上色素带次序可判断色素的种类,无法判断含量,C错误;
D、染色体排列在赤道板上说明细胞处于分裂中期,D错误。
故选:A。
2.【2026·广东卷5·高考真题】用玻璃纸(半透膜)密封长颈漏斗口,向漏斗内注入蔗糖溶液,将装置浸入盛有清水的烧杯中并使漏斗管内外液面等高。据图推测,一段时间后漏斗内外分子的分布情况可能是()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】解:据图可知,一段时间后漏斗液面升高,说明蔗糖不能透过半透膜、水分子可自由通过,初始时漏斗内蔗糖溶液渗透压高于烧杯清水,水分子整体向漏斗内运输,蔗糖始终保留在漏斗侧,最终漏斗内蔗糖浓度降低,所以一段时间后蔗糖分子仅分布在半透膜的一侧且浓度变低(图中蔗糖分子减少),半透膜两侧均有水分子,A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
3.【2026·北京卷14·高考真题】下列使用显微镜的高中生物学实验中,相应操作与目的不匹配的是( )
A. 为使高倍物镜下观察到的细胞变清晰,调节细准焦螺旋
B. 为观察到黑藻叶肉细胞中叶绿体的运动,取用生长旺盛的叶片
C. 为清晰观察植物细胞的吸水和失水,用苏丹III染料对液泡染色
D. 为清晰观察根尖细胞的有丝分裂,用盐酸解离根尖
【答案】C
【解析】解:A、高倍物镜下为避免压坏装片、损伤镜头,只能调节细准焦螺旋使物像变清晰,A正确 ;
B、生长旺盛的黑藻叶片代谢旺盛,细胞质流动速率快,更易观察到叶绿体的运动,B正确;
C、观察植物细胞吸水和失水实验通常选用紫色洋葱鳞片叶外表皮,其液泡本身含紫色色素无需染色,且苏丹III是脂肪染色剂,无法对液泡染色,C错误;
D、观察根尖有丝分裂实验中,盐酸和酒精配制的解离液可使根尖组织细胞相互分离开,便于后续制片观察,D正确。
故选C
4.【2026·河北卷3·高考真题】洋葱表皮细胞的质膜紧贴细胞壁。为在荧光显微镜下辨别某荧光标记蛋白是否定位于表皮细胞的质膜,可使细胞质壁分离后再观察。下列分析正确的是( )
A. 质壁分离过程中,细胞液的渗透压逐渐减小
B. 原生质层比细胞壁的伸缩性小是质壁分离的原因之一
C. 紫色洋葱鳞片叶的内表皮不可作为该实验的实验材料
D. 除质壁分离外,也可利用纤维素酶和果胶酶制备原生质体后再观察
【答案】D
【解析】解:A、质壁分离细胞失水,细胞液溶质浓度升高,渗透压逐渐增大,A错误;
B、质壁分离内因是原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性,B错误;
C、洋葱内表皮无紫色大液泡,但实验依靠荧光标记观察蛋白,不需要液泡色素,内表皮可作材料,C错误;
D、纤维素酶、果胶酶分解细胞壁得到原生质体,无细胞壁遮挡,可直接观察细胞膜上荧光蛋白,D正确。
故选:D。
5. 【2025·1月浙江卷9·高考真题】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. 实验过程中叶肉细胞处于失活状态 B. ①与②的分离,与①的选择透过性无关
C. 与图甲相比,图乙细胞吸水能力更强 D. 与图甲相比,图乙细胞体积明显变小
【答案】C
【解析】解:A、实验过程中叶肉细胞处于失水状态,并非失活状态,A错误;
B、细胞膜能控制物质进出细胞,是选择透过性膜,①与②的分离为质壁分离,与①细胞膜的选择透过性有关,B错误;
C、与图甲相比,图乙的细胞液的浓度更大,细胞吸水能力更强,C正确;
D、细胞壁的伸缩性有限,与图甲相比,图乙细胞体积没有明显变小,D错误。
故选:C。
6.【2025·北京卷15·高考真题】“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,在清水和0.3g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图。以下叙述错误的是( )
A. 图1,水分子通过渗透作用进出细胞 B. 图1,细胞壁限制过多的水进入细胞
C. 图2,细胞失去的水分子是自由水 D. 与图1相比,图2中细胞液浓度小
【答案】D
【解析】解:A、图1是在清水中处于稳定状态的细胞图,此时水分子通过渗透作用进出细胞的速率达到平衡,A正确;
B、图1是在清水中处于稳定状态的细胞图,由于细胞壁束缚作用,阻止了过多的水进入细胞,B正确;
C、图2是在0.3g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞图,由于外界溶液的浓度大于细胞液的浓度,细胞失水皱缩,细胞失去的水是自由水,C正确;
D、图1吸水后细胞液浓度降低,图2细胞失水后细胞液浓度升高,因此与图1相比,图2中细胞液浓度大,D错误;
故选:D。
7.【2025·重庆卷10·高考真题】某兴趣小组利用图1装置,分别使用等体积2.5mol/L葡萄糖溶液和1.2mol/L蔗糖溶液,室温下观察渗透现象。图2是两种溶液在垂直管中,一段时间内溶液高度变化,下列说法正确的是( )
A. X表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化
B. t1-t3由X液面快速上升推测水分子不会从漏斗进入烧杯
C. t2-t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖
D. t5后两种溶液在垂直管中液面高度将不变
【答案】C
【解析】解:A、开始时葡萄糖溶液和蔗糖溶液的浓度分别为2.5mol/L和1.2mol/L,由于葡萄糖能透过玻璃纸,最终会使两侧葡萄糖浓度相等,而蔗糖不能透过,所以开始时葡萄糖溶液一侧浓度高,水分子进入多,但随着葡萄糖透过玻璃纸,其液面会下降。蔗糖溶液一侧由于蔗糖不能透过,水分子持续进入,液面持续上升。所以X表示蔗糖溶液在垂直管中的高度变化,A错误;
B、t1—t3单位时间内从烧杯进入漏斗的水分子数量多于从漏斗进入烧杯的水分子数量,B错误;
C、因为葡萄糖能通过玻璃纸进入烧杯,葡萄糖是还原糖,所以在t2—t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖,C正确;
D、t5后若两侧葡萄糖浓度相等,则液面高度将不变,但蔗糖不能通过玻璃纸,垂直管中液面高度不会不变,D错误。
故选:C。
8.【2025·河南卷3·高考真题】耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族,将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是( )
A. 细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力
B. 低温时,水分子通过与蛋白M结合转运到细胞外
C. 蛋白M增加了水的运输能力,但不改变水的运输方向
D. 水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式
【答案】B
【解析】解:A、结合水含量相对越高,细胞的抗逆性越强,所以细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力,A正确;
B、蛋白M是水通道蛋白,水通道蛋白介导的是协助扩散,水分子通过水通道蛋白是顺浓度梯度进行运输,不需要与蛋白M结合,B错误;
C、水通道蛋白(蛋白M)能增加水的运输速率,但是协助扩散是顺浓度梯度运输,不改变水的运输方向,C正确;
D、水进出细胞的方式除了通过水通道蛋白介导的协助扩散外,还可以通过自由扩散进出细胞,D正确。
故选:B。
9. 【2024·黑吉辽卷18·高考真题】(多选题)研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种,构建腹泻模型。用某种草药进行治疗,发现草药除了具有抑菌作用外,对于空肠、回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。下列叙述正确的是( )
A. 水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅
B. 模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少,引起腹泻
C. 治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高,缓解腹泻,减少致病菌排放
D. 治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组,可使回肠对水的转运增加
【答案】BCD
【解析】解:A、水的吸收以水通道蛋白的协助扩散为主,自由扩散为辅、A错误;
B、模型组空肠膜上水通道蛋白3相对表达量低于对照组,对肠腔内水的吸收减少,引起腹泻,B正确;
CD、治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高,高于对照组,可增加对肠腔内水的吸收,缓解腹泻,减少致病菌排放,CD正确。
故选:BCD
10.【2024·江苏卷7·高考真题】有同学以紫色洋葱为实验材料,进行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验。下列相关叙述合理的是( )
A. 制作临时装片时,先将撕下的表皮放在载玻片上,再滴一滴清水,盖上盖玻片
B. 用低倍镜观察刚制成的临时装片,可见细胞多呈长条形,细胞核位于细胞中央
C. 用吸水纸引流使0.3g/mL蔗糖溶液替换清水,可先后观察到质壁分离和复原现象
D. 通过观察紫色中央液泡体积大小变化,可推测表皮细胞是处于吸水还是失水状态
【答案】D
【解析】解:A、制作临时装片时,先滴一滴清水,再将撕下的表皮放在载玻片上,盖上盖玻片,A错误;
B、用低倍镜观察刚制成的临时装片,可见细胞多呈长条形,细胞中具有大液泡,细胞核位于细胞一侧,B错误;
C、用吸水纸引流使0.3g/mL蔗糖溶液替换清水,只能观察到质壁分离现象,不能观察到质壁分离复原现象,C错误;
D、随着细胞吸水或失水,细胞的中央液泡也会发生相应变化,因此通过观察紫色中央液泡体积大小变化,可推测表皮细胞是处于吸水还是失水状态,D正确。
故选:D。
11.【2024·山东卷4·高考真题】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
B. 干旱环境下,外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低
C. 失水比例相同的情况下,外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】B
【解析】解:A、细胞失水过程中,细胞液水分减少,细胞液浓度增大,A正确;
B、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,单糖合成多糖,导致细胞液的渗透压降低,故内部薄壁细胞的细胞液浓度小于外层细胞,B错误;
C、失水条件下,由于原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性,故出现质壁分离,而内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性大于外层细胞,故质壁分离的现象不如外层细胞明显,失水比例相同的情况下,外层细胞更易发生质壁分离,C正确;
D、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,有利于进行光合作用的外层细胞将光合产物转移到薄壁细胞,有利于外层细胞的光合作用,D正确。
故选:B。
12.【2023·北京卷13·高考真题】高中生物学实验中,下列实验操作能达成所述目标的是( )
A. 用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离
B. 向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境
C. 在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度
D. 对外植体进行消毒以杜绝接种过程中的微生物污染
【答案】A
【解析】A、成熟的植物细胞有中央大液泡,用高浓度蔗糖溶液处理,细胞会失水,成熟植物细胞能发生质壁分离,因此用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离,A正确;
B、向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无氧环境,不能创造无菌环境,B错误;
C、在用样方法调查种群密度时,应该做到随机取样,而不是在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度,C错误;
D、对外植体进行消毒可以减少外植体携带的微生物,但不能杜绝接种过程中的微生物污染,D错误。
故选A。
13.【2023·重庆卷7·高考真题】某兴趣小组利用图示装置和表中试剂探究了透析袋的透性。当a为①、b为⑤,袋内溶液逐渐变为蓝色;当a为②、b为③,水浴(55℃)后透析袋内、外均不出现砖红色。下列叙述正确的是( )
编号
试剂
①
质量分数为3%的可溶性淀粉溶液
②
质量分数为5%的葡萄糖溶液
③
斐林试剂
④
淀粉酶溶液
⑤
碘溶液(棕红色)
A. 若a为①+②、b为③,水浴后透析袋外最终会出现砖红色
B. 若a为①+②、b为⑤,透析袋外的溶液最终会出现蓝色
C. 若a为①+④、b为⑤,透析袋内的溶液最终会出现棕红色
D. 若a为①+④、b为③,水浴后透析袋内最终会出现砖红色
【答案】C
【解析】解:A、若a为①+②(质量分数为3%的可溶性淀粉溶液+质量分数为5%的葡萄糖溶液)、b为③斐林试剂,由于葡萄糖和斐林试剂都不能透过透析袋,因此水浴后透析袋外不会出现砖红色,A错误;
B、若a为①+②(质量分数为3%的可溶性淀粉溶液+质量分数为5%的葡萄糖溶液)、b为⑤碘溶液,由于淀粉不能透过透析袋,所以透析袋外的溶液不含淀粉,不会出现蓝色,B错误;
C、若a为①+④(质量分数为3%的可溶性淀粉溶液+淀粉酶溶液),b为⑤碘溶液,由于淀粉酶可以将淀粉水解,透析袋不含淀粉,碘液进入透析袋内,最终会出现棕红色,C正确;
D、若a为①+④(质量分数为3%的可溶性淀粉溶液+淀粉酶溶液),b为③斐林试剂,淀粉被淀粉酶水解为还原糖,但还原糖和斐林试剂都不能透过透析袋,所以透析袋的内外都不会出现砖红色沉淀,D错误。
故选:C。
14.【2022·辽宁卷9·高考真题】水通道蛋白(AQP)是一类细胞膜通道蛋白。检测人唾液腺正常组织和水肿组织中3种AQP基因mRNA含量,发现AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化,而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍。下列叙述正确的是( )
A. 人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列相同
B. AQP蛋白与水分子可逆结合,转运水进出细胞不需要消耗ATP
C. 检测结果表明,只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成
D. 正常组织与水肿组织的水转运速率不同,与AQP蛋白的数量有关
【答案】D
【解析】A、AQP基因有3种,AQP蛋白应该也有3种,故人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列不相同,A错误;
B、AQP蛋白是一类细胞膜水通道蛋白,故不能与水分子结合,B错误;
C、根据信息:AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化,而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍,可知AQP5基因mRNA含量在水肿组织和正常组织有差异,但不能说明只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成,C错误;
D、AQP5基因mRNA含量在水肿组织和正常组织有差异,故形成的AQP蛋白的数量有差异,导致正常组织与水肿组织的水转运速率不同,D正确。
故选D。
15. 【2022·6月浙江卷11·高考真题】“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中,用显微镜观察到的结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 由实验结果推知,甲图细胞是有活性的 B. 与甲图细胞相比,乙图细胞的细胞液浓度较低
C. 丙图细胞的体积将持续增大,最终涨破 D. 若选用根尖分生区细胞为材料,质壁分离现象更明显
【答案】A
【解析】解:A、根据实验结果,该细胞能够发生质壁分离,说明甲细胞具有活性,A正确;
B、甲细胞发生质壁分离,细胞失水,细胞液浓度增大,即乙图细胞的细胞液浓度大于甲的,B错误;
C、由于有细胞壁的支持和保护,丙图细胞的体积不会持续增大,也不会涨破,C错误;
D、由于根尖分生区细胞不具有大液泡,不能发生质壁分离,不能作为观察质壁分离及质壁分离复原的实验材料,D错误。
故选:A。
16.【2022·江苏卷5·高考真题】下列有关实验方法的描述合理的是( )
A. 将一定量胡萝卜切碎,加适量水、石英砂,充分研磨,过滤,获取胡萝卜素提取液
B. 适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片,可先后观察到细胞质流动与质壁分离现象
C. 检测样品中的蛋白质时,需加热使双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应
D. 用溴麝香草酚蓝水溶液检测发酵液中酒精含量的多少,可判断酵母菌的呼吸方式
【答案】B
【解析】解:A、提取胡萝卜素的实验流程:胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素,A错误;
B、黑藻叶片含有叶绿体,呈绿色,所以可以在显微镜下观察叶绿体的运动情况,观察细胞质的流动,同时黑藻叶片是成熟的植物细胞,可以发生质壁分离,故适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片,可先后观察到细胞质流动与质壁分离现象,B正确;
C、检测样品中的蛋白质时,使双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应,不需加热,C错误;
D、在探究酵母菌的细胞呼吸方式实验中,酵母菌呼吸产生的酒精可使酸性重铬酸钾溶液由橙色变为灰绿色,检测发酵液中酒精含量的多少,只能判断酵母菌是否存在无氧呼吸,不能判断是否进行了有氧呼吸,D错误。
故选:B。
17.【2022·湖南卷10·高考真题】原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌,其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离,表明细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L
B. 乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离,处理解除后细胞即可发生质壁分离复原
C. 该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加
D. 若将该菌先65℃水浴灭活后,再用 NaCl溶液处理,原生质体表面积无变化
【答案】A
【解析】A、甲组中原生质体表面积随时间变化逐渐增大,说明细胞吸水,外界溶液浓度低于细胞内溶液浓度,但并不能说明细胞内NaCl浓度≥0.3mol/L,A错误;
B、乙组、丙组中用NaCl处理时原生质体体积都比葡萄糖基本培养基处理时要小,说明NaCl处理后发生了质壁分离;换用葡萄糖基本培养基处理后,原生质体体积又增大,说明NaCl处理解除后细胞又发生了质壁分离复原,B正确;
C、该菌正常生长,细胞会有所长大,原生质体表面积增加;细胞吸水,细胞体积会有所增大,原生质体表面积也会增加,C正确;
D、若将该菌先65℃水浴灭活后,细胞膜失去选择透过性,此时再用NaCl溶液处理,不会发生质壁分离,原生质体表面积无变化,D正确。
故选:A。
18.【2022·湖北卷3·高考真题】哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白,硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是( )
A. 经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀
B. 经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小
C. 未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀
D. 未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小
【答案】B
【解析】AB、经AgNO3处理的红细胞,水通道蛋白失去活性,但水可以通过自由扩散的形式进出细胞,故其在低渗蔗糖溶液中会吸水膨胀,在高渗蔗糖溶液中会失水变小,A正确,B错误;
CD、未经AgNO3处理的红细胞,水可通过水通道蛋白快速进出细胞,也可通过自由扩散进出细胞,故其在低渗蔗糖溶液中会迅速吸水膨胀,在高渗蔗糖溶液中会迅速失水变小,CD正确。
故选:B。
考点02 物质跨膜运输的方式(共29题)
1.【2026·黑吉辽蒙卷9·高考真题】植物细胞膜上存在钙泵和钙离子通道两种转运蛋白。钙泵又称Ca2+-ATP酶,能够催化细胞膜内侧的ATP水解释放能量,驱动细胞内的Ca2+泵出细胞。下列叙述错误的是( )
A. Ca2+需与钙离子通道蛋白结合才能进入细胞
B. Ca2+泵出细胞的运输速率存在最大值
C. 抑制细胞的呼吸作用会影响钙泵的功能
D. 钙泵在发挥作用过程中,空间结构会发生变化
【答案】A
【解析】解:A、通道蛋白只允许物质顺浓度梯度通过,转运时不需要与被转运的Ca2+结合,载体蛋白才需要结合,A错误;
B、Ca2+泵出细胞依靠钙泵(载体蛋白)协助运输,载体蛋白数量有限,因此运输速率存在最大值,B正确;
C、钙泵水解ATP供能,细胞呼吸提供ATP,抑制呼吸会减少ATP生成,影响钙泵功能,C正确;
D、钙泵作为载体蛋白,转运Ca2+时会发生空间结构的可逆改变,D正确。
故选:A。
2.【2026·湖南卷9·高考真题】土壤中的浓度通常远低于其在根毛细胞液中的浓度。植物对的吸收主要通过细胞膜上能同时转运和H+的载体蛋白,该过程由H+的跨膜浓度梯度驱动。下列叙述错误的是( )
A. 该载体蛋白转运H+时,H+不需要与载体蛋白结合
B. 该载体蛋白对的运输属于主动运输
C. 抑制细胞呼吸,根毛细胞吸收的速率会降低
D. 该载体蛋白每次转运都会发生自身构象改变
【答案】A
【解析】解:A、载体蛋白转运离子(包括氢离子)时,离子必须与载体蛋白特异性结合,引起载体蛋白构象改变,才能完成跨膜运输,A错误;
B、分析题意可知磷酸二氢根离子从低浓度(土壤)向高浓度(细胞液)运输,且由氢离子的跨膜浓度梯度驱动,属于主动运输,B正确;
C、吸收磷酸二氢根离子的过程依赖氢离子浓度梯度,而氢离子浓度梯度的维持需要细胞呼吸产生的ATP驱动质子泵,抑制细胞呼吸会导致氢离子梯度减弱,从而降低磷酸二氢根离子吸收速率,C正确;
D、载体蛋白转运物质时,每次结合和释放物质都会发生自身构象的可逆性改变,D正确。
故选:A。
3.【2026·山东卷2·高考真题】果肉细胞中,液泡膜上的质子泵消耗ATP将H+运入液泡,转运蛋白TST可利用H+浓度梯度在运输H+的同时将蔗糖运入液泡储存,增加果实甜度。下列说法错误的是( )
A. 质子泵是一种载体蛋白,也是一种能催化ATP水解的酶
B. 质子泵在运输H+的过程中空间结构会发生变化
C. TST运输蔗糖的方向和其运输H+的方向相同
D. H+与蔗糖经TST跨膜运输时都需要与其结合
【答案】C
【解析】解:A、质子泵可以转运H+,属于载体蛋白,同时其运输H+时消耗ATP,可催化ATP水解,因此也是ATP水解酶,A正确;
B、载体蛋白运输对应物质的过程中会发生空间结构的改变,质子泵作为载体蛋白,运输H+时空间结构会发生变化,B正确;
C、质子泵消耗ATP将H+运入液泡,说明液泡内H+浓度高于细胞质基质,H+顺浓度梯度运输的方向是从液泡到细胞质基质;而TST将蔗糖运入液泡,因此二者运输方向相反,C错误;
D、TST是协同转运的载体蛋白,运输H+和蔗糖时都需要与两种物质结合,通过构象改变完成运输过程,D正确。
故选C
4. 【2025·黑吉辽蒙卷10·高考真题】黑暗条件下,叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi的过程示意图如下。其他条件均适宜,下列叙述正确的是( )
A. ATP、ADP和Pi通过NTT时,无需与NTT结合 B. NTT转运ATP、ADP和Pi的方式为主动运输
C. 图中进入叶绿体基质的ATP均由线粒体产生 D. 光照充足,NTT运出ADP的数量会减少甚至停止
【答案】D
【解析】解:A、载体蛋白的作用机制通常需要与底物结合后才能转运物质。NTT作为载体蛋白,运输ATP、ADP和Pi时必然需要结合底物,A错误;
B、黑暗条件下,NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi,为协助扩散,B错误;
C、黑暗条件下,叶绿体无法进行光反应,自身不能合成ATP。细胞呼吸产生ATP的场所包括细胞质基质和线粒体,C错误;
D、光照充足时,叶绿体类囊体膜上进行光反应合成ATP,需要消耗大量ADP和Pi作为原料。此时叶绿体基质中的ADP和Pi会优先被类囊体膜利用,导致基质中ADP浓度降低。由于NTT顺浓度梯度运输ADP(从基质到细胞质基质),当基质中ADP不足时,NTT运出ADP的数量会减少甚至停止,D正确。
故选:D。
5. 【2025·陕晋青宁卷8·高考真题】丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白(MPC)运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如图。下列叙述错误的是( )
A. MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加
B. 丙酮酸根、H+共同与MPC结合使后者构象改变
C. 线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率
D. 线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高
【答案】D
【解析】解:A、MPC功能减弱会抑制丙酮酸进入线粒体,就会有更多的丙酮酸在细胞质基质中进行无氧呼吸,从而导致产生更多的乳酸,动物细胞中乳酸积累将会增加,A正确;
B、丙酮酸分解形成丙酮酸根和H+,两者共同与MPC结合使MPC构象改变,从而运输丙酮酸根和H+,B正确;
C、H+会协助丙酮酸根进入线粒体,pH的变化受H+浓度的影响,因此线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率,C正确;
D、丙酮酸根的运输需要丙酮酸转运蛋白(MPC)的参与,且需要H+电化学梯度(H+浓度差),并不是线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高,D错误。
故选:D。
6.【2025·云南卷3·高考真题】细胞作为生命活动的基本单位,需要与环境进行物质交换。下列说法正确的是( )
A. 协助扩散转运物质需消耗ATP B. 被动运输是逆浓度梯度进行的
C. 载体蛋白转运物质时自身构象发生改变 D. 主动运输转运物质时需要通道蛋白协助
【答案】C
【解析】解:A、协助扩散是顺浓度梯度进行的,不消耗能量,A错误;
B、被动运输包括自由扩散和协助扩散,二者都是顺浓度梯度进行的,B错误;
C、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,而且每次转运时都会发生自身构象的改变,C正确;
D、主动运输转运物质时需要载体蛋白协助,通道蛋白参与的是协助扩散,D正确。
故选:C。
7.【2025·贵州卷4·高考真题】正常情况下,有效磷浓度低于植物根细胞内的磷浓度,某些解磷真菌能分泌酸性酶将土壤中的有机固态磷转化为有效磷,利于植物吸收。植物吸收的磷主要储存于液泡中,缺磷时液泡中的磷可进入细胞质基质。下列叙述错误的是( )
A. 正常情况下植物根细胞吸收有效磷需要消耗能量
B. 无机磷从液泡进入细胞质基质需要蛋白质参与
C. 植物吸收的磷可参与构成细胞的生物膜系统
D. 解磷真菌分泌酸性磷酸酶的过程使细胞膜面积减少
【答案】D
【解析】解:A、分析题意可知正常情况下,有效磷浓度低于植物根细胞内的磷浓度,则植物根细胞吸收有效磷的方式为逆浓度梯度的主动运输,需要载体和能量,A正确;
B、分析题意可知,无机磷从液泡(高浓度)到细胞质基质(低浓度)为协助扩散,需要转运蛋白参与,B正确;
C、磷是磷脂、核酸等的组成元素,生物膜含磷脂,所以植物吸收的磷可以参与构成生物膜系统,C正确;
D、解磷真菌分泌酸性磷酸酶的方式为胞吐,胞吐通过囊泡与细胞膜融合释放物质,该过程会使细胞膜面积暂时增加,D错误。
故选:D。
8.【2025·广西卷9·高考真题】某植物根细胞吸收K+存在两种跨膜运输方式,见图。下列有关分析正确的是( )
A. 低钾环境时,K+运输速率受H+运输速率限制 B. 运输H+时,载体蛋白空间结构不会改变
C. 呼吸抑制剂会抑制K+的这两种运输方式 D. K+是一种信号分子,能诱发根细胞产生兴奋
【答案】A
【解析】解:A、由图可知,低钾环境时,K+进行主动运输,由膜两侧的H+浓度差驱动,因此受H+运输速率限制,A正确;
B、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,B错误;
C、图中高钾环境中K+可以通过离子通道,以协助扩散的方式进入细胞,呼吸抑制剂不会抑制这种运输方式,C错误;
D、K+可以作为一种信号分子影响根细胞的运输方式,但根细胞不能产生兴奋,D错误。
故选:A。
9.【2025·广东卷8·高考真题】物质跨膜运输是维持细胞正常生命活动的基础,下列叙述正确的是( )
A. 呼吸时O2从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受O2浓度的影响
B. 心肌细胞主动运输Ca2+时参与转运的载体蛋白仅与Ca2+结合
C. 血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞的速率与细胞代谢无关
D. 集合管中Na+与通道蛋白结合后使其通道开放进而被重吸收
【答案】A
【解析】解:A、气体扩散是顺浓度梯度进行的,呼吸时O2从肺泡向肺毛细血管扩散,其扩散速率受O2浓度差的影响,浓度差越大,扩散速率越快,A正确;
B、心肌细胞主动运输Ca2+时,参与转运的载体蛋白与Ca2+结合,还需要消耗能量,载体蛋白在运输过程中会发生空间结构的改变,B错误;
C、血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞,虽然不消耗能量,但需要载体蛋白,而载体蛋白的合成等与细胞代谢有关,所以其运输速率与细胞代谢是有一定关系的,C错误;
D、集合管中Na+通过通道蛋白时,Na+并不与通道蛋白结合,而是直接通过开放的通道进行运输,D错误。
故选:A。
10.【2025·1月浙江卷4·高考真题】ATP是细胞生命活动的直接能源物质。下列物质运输过程需要消耗ATP的是( )
A. O2进入红细胞 B. 组织细胞排出CO2
C. 浆细胞分泌抗体 D. 神经细胞内K+顺浓度梯度外流
【答案】C
【解析】解:A、O2进入红细胞的方式属于自由扩散,不需要消耗ATP,A错误;
B、组织细胞排出CO2的运输方式是自由扩散,不需要消耗ATP,B错误;
C、浆细胞分泌抗体是胞吐作用,需要消耗ATP,C正确;
D、神经细胞内K+顺浓度梯度外流属于协助扩散,不需要消耗ATP,D错误。
故选:C。
11.【2025·6月浙江卷11·高考真题】人体细胞通过消耗ATP维持膜两侧Na+浓度梯度,细胞膜上的Na+-氨基酸共转运体能利用Na+浓度梯度驱动氨基酸逆浓度进入细胞,如图所示,下列叙述正确的是( )
A. Na+-氨基酸共转运体运输物质不具有特异性
B. 氨基酸依赖转运体进入细胞的过程属于被动运输
C. 使用细胞呼吸抑制剂不会影响氨基酸的运输速率
D. 适当增加膜两侧Na+的浓度差能加快氨基酸的运输
【答案】D
【解析】解:A、Na+-氨基酸共转运体运输物质具有特异性,A错误;
B、氨基酸依赖转运体进入细胞是逆浓度梯度的过程,属于主动运输,B错误;
C、人体细胞通过消耗呼吸作用产生的ATP维持膜两侧Na+浓度梯度,利用Na+浓度梯度驱动氨基酸逆浓度进入细胞,因此使用细胞呼吸抑制剂会影响氨基酸的运输速率,C错误;
D、氨基酸运输依赖Na+的浓度梯度,适当增加膜两侧Na+的浓度差,能为氨基酸运输提供更多的势能,从而加快氨基酸的运输,D正确。
故选:D。
12.【2025·江苏卷16·高考真题】(多选题)研究小组开展了Cl-胁迫下,添加脱落酸(ABA)对植物根系应激反应的实验,机理如图所示。下列相关叙述错误的有( )
A. Cl-通过自由扩散进入植物细胞 B. 转运蛋白甲、乙的结构和功能相同
C. ABA进入细胞核促进相关基因的表达 D. 细胞质膜发挥了物质运输、信息交流的功能
【答案】ABC
【解析】解:A、分析图示可知,Cl-进入植物细胞是通过转运蛋白甲协助的,不是自由扩散,自由扩散不需要转运蛋白协助,A错误;
B、从图中看到转运蛋白甲负责将Cl-运入细胞,转运蛋白乙负责将Cl-运出细胞,它们的功能不同,由于结构决定功能,所以结构也不相同,B错误;
C、由图可知,ABA与受体结合后,并没有进入细胞核,C错误;
D、图中细胞膜上有转运蛋白运输物质(如Cl-),体现了物质运输功能;ABA与细胞膜上受体结合传递信息,体现了信息交流功能,D正确。
故选:ABC。
13.【2025·重庆卷8·高考真题】骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病,研究发现患者软骨细胞膜上的Na+通道蛋白明显多于正常人,从而影响NCX载体蛋白对Ca2+的运输,据图分析,下列叙述错误的是( )
A. Na+通道运输Na+不需要消耗ATP B. 运输Na+时,Na+通道和NCX载体均需与Na+结合
C. 患者软骨细胞的Ca2+内流增多 D. 与NCX载体相比,Na+通道更适合作为研究药物的靶点
【答案】B
【解析】解:A、由于细胞外Na+浓度通常高于细胞内,Na+通道运输Na+不需要消耗ATP,属于协助扩散,A正确;
B、Na+通道属于通道蛋白,无需与Na+结合,而NCX载体属于载体蛋白,需要与自身结合部位相适应的分子或离子结合才能转运,B错误;
C、患者Na+通道蛋白增多,Na+会大量内流,导致膜内外的浓度差减小,因此NCX载体蛋白因能量供应不足,而反向转运Ca2+内流增多,C正确;
D、通道蛋白的开放或关闭影响细胞内外无机离子的转运,能迅速改变细胞功能,因此与NCX载体相比,Na+通道更适合作为研究药物的靶点,D正确。
故选:B。
14. 【2025·四川卷4·高考真题】某细菌能将组氨酸脱羧生成组胺和CO2,相关物质的跨膜运输过程如图。下列叙述正确的是( )
A. 转运蛋白W可协助组氨酸逆浓度梯度进入细胞
B. 胞内产生的组胺跨膜运输过程需要消耗能量
C. 转运蛋白W能同时转运两种物质,故不具特异性
D. CO2分子经自由扩散,只能从胞内运输到胞外
【答案】B
【解析】解:A、由图可知,转运蛋白W可协助组氨酸顺浓度梯度进入细胞,属于协助扩散,A错误;
B、胞内产生的组胺跨膜运输是由低浓度向高浓度一侧运输,属于主动运输,需要载体蛋白的参与和消耗能量,B正确;
C、转运蛋白W能同时转运组胺和组氨酸,仍然具特异性,C错误;
D、CO2分子经自由扩散,能从胞内运输到胞外,也能从胞外运输到胞内,D错误。
故选:B。
15.【2025·山东卷2·高考真题】生长于NaCl浓度稳定在100mmol/L的液体培养基中的酵母菌,可通过离子通道吸收Na+,但细胞质基质中Na+浓度超过30mmol/L时会导致酵母菌死亡。为避免细胞质基质Na+浓度过高,液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中,细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞。下列说法错误的是( )
A. Na+在液泡中的积累有利于酵母细胞吸水
B. 蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变
C. 通过蛋白W外排Na+的过程不需要细胞提供能量
D. Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合
【答案】C
【解析】解:A、Na+在液泡中积累,使细胞液浓度增加,从而有利于酵母细胞吸水,A正确;
B、根据题意,液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中,则蛋白N为载体蛋白,转运Na+过程中自身构象会发生改变,B正确;
C、根据题意,生长于NaCl浓度稳定在100mmol/L的液体培养基中的酵母菌,可通过离子通道吸收Na+,推知Na+进入细胞是顺浓度梯度的协助扩散,则细胞膜上的蛋白W将Na+排出细胞则是逆浓度梯度的主动运输,需要细胞提供能量,C错误;
D、离子通道不需要与所运输的物质结合,故Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合,D正确。
故选:C。
16.【2024·甘肃卷2·高考真题】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+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高
【答案】C
【解析】解:A、由图可知,细胞膜上的H+-ATP酶,可将细胞内的H+运出细胞,消耗ATP,H+-ATP酶磷酸化时伴随着空间构象的改变,A正确;
B、看图可知,H+进入细胞是顺浓度梯度进行的协助扩散,同时可以驱动Na+逆浓度梯度转运到细胞外,B正确;
C、H+-ATP酶抑制剂会干扰H+的转运,从而影响细胞膜两侧的H+浓度,而细胞膜两侧的H+浓度影响Na+转运,故H+-ATP酶抑制剂会干扰H+的转运,从而影响Na+转运,C错误;
D、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,可见盐胁迫下Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高,D正确。
故选:C。
17.【2024·海南卷3·高考真题】许多红树植物从含盐量高的泥滩中吸收盐分,并通过其叶表面的盐腺主动将盐排出体外避免盐害。下列有关这些红树植物的叙述,正确的是( )
A. 根细胞吸收盐提高了其细胞液的浓度,有利于水分的吸收
B. 根细胞通过自由扩散的方式吸收泥滩中的K+
C. 通过叶表面的盐腺将盐排出体外,不需要ATP提供能量
D. 根细胞主要以主动运输的方式吸收水分
【答案】A
【解析】解:A、根细胞吸收盐提高了其细胞液的浓度,即提高了细胞液的渗透压,有利于水分的吸收,A正确;
B、根细胞通过主动运输的方式吸收泥滩中的K+,B错误;
C、通过叶表面的盐腺将盐排出体外的方式为主动运输,需要ATP提供能量,C错误;
D、根细胞通过被动运输(自由扩散或协助扩散)的方式吸收水分,D错误。
故选:A。
18.【2024·浙江卷14·高考真题】植物细胞胞质溶胶中的Cl-、通过离子通道进入液泡,Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡,以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中,夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓度梯度
B. Cl-、通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能
C. Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量
D. 白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行
【答案】C
【解析】解:A、由图可知,细胞液的pH为3-6,胞质溶胶的pH为7.5,说明细胞液的H+浓度高于细胞溶胶,若要长期维持膜内外的H+浓度梯度,需通过主动运输将细胞溶胶中的H+运输到细胞液中,A正确;
B、通过离子通道运输为协助扩散,Cl-、通过离子通道进入液泡属于协助扩散,不需要ATP直接供能,B正确;
C、液泡膜上的载体蛋白能将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na+、Ca2+转运到液泡内,说明Na+、Ca2+进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度,因此Na+、Ca2+进入液泡的方式为主动运输,需要消耗能量,能量由液泡膜两侧的H+电化学梯度提供,C错误;
D、白天蔗糖进入液泡,使光合作用产物及时转移,减少光合作用产物蔗糖在细胞质基质中过度积累,有利于光合作用的持续进行,D正确。
故选:C。
19.【2024·江西卷2·高考真题】营养物质是生物生长发育的基础。依据表中信息,下列有关小肠上皮细胞吸收营养物质方式的判断,错误的是( )
方式
细胞外相对浓度
细胞内相对浓度
需要提供能量
需要转运蛋白
甲
低
高
是
是
乙
高
低
否
是
丙
高
低
是
是
丁
高
低
否
否
A. 甲为主动运输 B. 乙为协助扩散 C. 丙为胞吞作用 D. 丁为自由扩散
【答案】C
【解析】解:A、甲表示的运输方向为低浓度向高浓度进行,需要消耗能量,并通过转运蛋白,为主动运输,A正确;
B、乙为从高浓度向低浓度进行,需要转运蛋白,不需要消耗能量,为协助扩散,B正确;
C、丙为从高浓度向低浓度进行,需要转运蛋白,不需要消耗能量,为协助扩散,C错误;
D、丁从高浓度向低浓度进行吸收,不需要转运蛋白和能量,为自由扩散,D正确。
故选:C。
20.【2024·山东卷1·高考真题】植物细胞被感染后产生的环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白,使细胞内Ca2+浓度升高,调控相关基因表达,导致H2O2含量升高进而对细胞造成伤害;细胞膜上的受体激酶BAK1被油菜素内酯活化后关闭上述Ca2+通道蛋白。下列说法正确的是( )
A. 环核苷酸与Ca2+均可结合Ca2+通道蛋白
B. 维持细胞Ca2+浓度的内低外高需消耗能量
C. Ca2+作为信号分子直接抑制H2O2的分解
D. 油菜素内酯可使BAK1缺失的被感染细胞内H2O2含量降低
【答案】B
【解析】解:A、由题干“植物细胞被感染后产生的环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白”可知,环核苷酸与可结合Ca2+通道蛋白,但Ca2+通过Ca2+通道蛋白不需要与之结合,A错误;
B、细胞膜上的Ca2+通道蛋白打开,使细胞内Ca2+浓度升高,说明Ca2+从外向内运输是顺浓度的协助扩散,Ca2+浓度的内低外高,这个浓度差是需要消耗能量维持的,B正确;
C、细胞内Ca2+浓度升高,可调控相关基因表达,但Ca2+作为信号分子,不能直接参与生化反应,C错误;
D、BAK1缺失,就无法关闭Ca2+通道蛋白,细胞内Ca2+浓度升高,调控相关基因表达,导致H2O2含量升高,D错误。
故选:B。
21.【2023·辽宁卷4·高考真题】血脑屏障的生物膜体系在控制物质运输方式上与细胞膜类似。下表中相关物质不可能存在的运输方式是( )
选项
通过血脑屏障生物膜体系的物质
运输方式
A
神经生长因子蛋白
胞吞、胞吐
B
葡萄糖
协助扩散
C
谷氨酸
自由扩散
D
钙离子
主动运输
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】解:A、神经生长因子蛋白是生物大分子,通过胞吞、胞吐进出细胞,与生物膜的流动性有关,A正确。
B、葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞的方式物是协助扩散,血脑屏障生物膜体系可能为协助扩散,B正确。
C、谷氨酸跨膜运输需要载体蛋白的协助,不是自由扩散;当谷氨酸作为神经递质出细胞时为胞吐,也不是自由扩散。C错误。
D、钙离子通过生物膜需要载体蛋白,可能为主动运输,D正确。
故选C。
22.【2023·1月浙江卷4·高考真题】缬氨霉素是一种脂溶性抗生素,可结合在微生物的细胞膜上,将K+运输到细胞外(如图所示),降低细胞内外的K+浓度差,使微生物无法维持细胞内离子的正常浓度而死亡。下列叙述正确的是( )
A. 缬氨霉素顺浓度梯度运输K+到膜外 B. 缬氨霉素为运输K+提供ATP
C. 缬氨霉素运输K+与质膜的结构无关 D. 缬氨霉素可致噬菌体失去侵染能力
【答案】A
【解析】解:A、结合题意“将K+运输到细胞外,降低细胞内外的K+浓差”和题图中缬氨可霉素运输K+的过程不消耗能量,可推测K+的运输方式为协助扩散,顺浓度梯度运输,A正确;
B、结合A选项分析可知,K+的运输方式为协助扩散,不需要消耗ATP,B错误;
C、缬氨霉素是一种脂溶性抗生素,能结合在细胞膜上,能在磷脂双子层间移动,该过程与质膜具有一定的流动性这一结构特点有关,C错误;
D、噬菌体为DNA病毒,病毒没有细胞结构,故缬氨霉素不会影响噬菌体的侵染能力,D错误。
故选:A。
23.【2023·6月浙江卷13·高考真题】植物组织培养过程中,培养基中常添加蔗糖,植物细胞利用蔗糖的方式如图所示:
下列叙述正确的是( )
A. 转运蔗糖时,共转运体的构型不发生变化 B. 使用ATP合成抑制剂,会使蔗糖运输速率下降
C. 植物组培过程中蔗糖是植物细胞吸收的唯一碳源 D. 培养基的pH值高于细胞内,有利于蔗糖的吸收
【答案】B
【解析】A、转运蔗糖时,共转运体的构型会发生变化,但该过程是可逆的,A错误;
BD、据图分析可知,H+向细胞外运输是需要消耗ATP的过程,说明该过程是逆浓度梯度的主动运输,细胞内的H+<细胞外H+,蔗糖运输时通过共转运体依赖于膜两侧的H+浓度差建立的势能,故使用ATP合成抑制剂,会通过影响H+的运出细胞,降低膜两侧H+浓度差势能降低,而使蔗糖运输速率下降,而培养基的pH值低(H+多)于细胞内,有利于蔗糖的吸收,B正确,D错误;
C、植物组织培养过程中,蔗糖可作为碳源并有助于维持渗透压,但蔗糖并非唯一碳源,C错误。
故选B。
24. 【2023·湖南卷8·高考真题】盐碱胁迫下植物应激反应产生的H2O2对细胞有毒害作用。禾本科农作物AT1蛋白通过调节细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平,影响的跨膜转运,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H2O2外排能力所必需的
B. PIP2s蛋白磷酸化被抑制,促进H2O2外排,从而减轻其对细胞的毒害
C. 敲除AT1基因或降低其表达可提高禾本科农作物的耐盐碱能力
D. 从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗性的有效途径
【答案】B
【解析】解:A、分析题图可知,细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化使H2O2外排增加,可知细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H2O2外排能力所必需的,A正确;
B、分析左图可知,PIP2s蛋白磷酸化被抑制,H2O2外排减少,B错误;
C、若敲除AT1基因或降低其表达,则膜上PIP2s蛋白的磷酸化不会被抑制,使H2O2外排增加,可提高禾本科农作物的耐盐碱能力,C正确;
D、若从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因,可通过基因工程改良农作物抗性,D正确。
故选:B。
25.【2023·湖南卷14·高考真题】(多选题)盐碱化是农业生产的主要障碍之一。植物可通过质膜H+泵把Na+排出细胞,也可通过液泡膜H+泵和液泡膜NHX载体把Na+转入液泡内,以维持细胞质基质Na+稳态。如图是NaCl处理模拟盐胁迫,钒酸钠(质膜H+泵的专一抑制剂)和甘氨酸甜菜碱(GB)影响玉米Na+的转运和相关载体活性的结果。下列叙述正确的是( )
A. 溶质的跨膜转运都会引起细胞膜两侧渗透压的变化
B. GB可能通过调控质膜H+泵活性增强Na+外排,从而减少细胞内Na+的积累
C. GB引起盐胁迫下液泡中Na+浓度的显著变化,与液泡膜H+泵活性有关
D. 盐胁迫下细胞质基质Na+排出细胞或转入液泡都能增强植物的耐盐性
【答案】BD
【解析】解:A、溶质的跨膜转运不一定都会引起细胞膜两侧渗透压的变化,如人体组织细胞时刻都进行溶质的跨膜运输,但正常情况下组织细胞膜内外渗透压基本不变,A错误;
B、由图示可知,在盐胁迫条件下,NaCl+GB组比NaCl组Na+外排增多,若用钒酸钠处理,NaCl、NaCl+GB两组Na+外排基本相同,说明GB可能通过调控质膜H+泵活性增强Na+外排,从而减少细胞内Na+的积累,B正确;
C、由最后一个柱形图可知,盐胁迫下,NaCl、NaCl+GB两组液泡膜H+泵活性相同,说明GB对液泡膜H+泵活性无影响,C错误。
D、由题干信息“植物可通过质膜H+泵把Na+排出细胞,也可通过液泡膜H+泵和液泡膜NHX载体把Na+转入液泡内,以维持细胞质基质Na+稳态”可知,盐胁迫下细胞质基质Na+排出细胞或转入液泡都能维持细胞质基质Na+稳态,从而增强植物的耐盐性,D正确。
故选:BD。
26.【2023·山东卷2·高考真题】溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输H+,溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持,Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下,运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中,因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累,严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是( )
A. H+进入溶酶体的方式属于主动运输
B. H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累
C. 该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除
D. 溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶活性增强
【答案】D
【解析】解:A、由题中信息可知,H+运出溶酶体是顺浓度梯度的,即溶酶体内H+浓度高于细胞质基质,故H+进入溶酶体则是逆浓度梯度的,属于主动运输,A正确;
B、H+载体蛋白失活则无法维持溶酶体内的H+浓度,导致Cl-/H+转运蛋白不能在H+浓度梯度驱动下,运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体,Cl-转运受阻,进而导致溶酶体内的吞噬物积累,B正确;
C、该突变体的细胞中因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累,使细胞中损伤和衰老的细胞器无法及时得到清除,C正确;
D、溶酶体内的水解酶在溶酶体内活性最强,因溶酶体能提供最适的PH等条件,溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶失去了最适条件,酶活性会降低,D错误。
故选:D。
27.【2022·上海卷10·高考真题】心肌细胞膜上的钙泵将钙离子泵出细胞外,下列说法正确的是( )
A. 消耗ATP,无需载体 B. 不消耗ATP,无需载体
C. 消耗ATP,需载体 D. 不消耗ATP,需载体
【答案】C
【解析】心肌细胞膜上的钙泵将钙离子泵出细胞外,该过程是从低浓度到高浓度进行,需要载体蛋白的协助,需要消耗ATP,属于主动运输。
故选:C。
主动运输:小分子物质从低浓度运输到高浓度的运输,如:矿物质离子,葡萄糖进出除红细胞外的其他细胞需要能量和载体蛋白。
本题主要考查主动运输的特点,要求考生识记主动运输的概念及特点,再结合所学知识正确判断各选项。
28.【2022·重庆卷2·高考真题】如图为小肠上皮细胞吸收和释放铜离子的过程。下列关于该过程中铜离子的叙述,错误的是()
A. 进入细胞需要能量 B. 转运具有方向性
C. 进出细胞的方式相同 D. 运输需要不同的载体
【答案】C
【解析】A、由图示可知,铜离子进入细胞是由低浓度向高浓度运输,需要载体,消耗能量,A正确;
B、铜离子转运具有方向性,B正确;
C、铜离子进入细胞是主动运输,运出细胞是先通过协助扩散进入高尔基体,然后由高尔基体膜包裹通过胞吐运出细胞,C错误;
D、由图示可知进入细胞需要膜蛋白1协助,运出细胞需要膜蛋白2协助,D正确。
故选:C。
29. 【2022·山东卷3·高考真题】NO3-和NH4+是植物利用的主要无机氮源,NH4+的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动,NO3-的吸收由H+浓度梯度驱动,相关转运机制如图。铵肥施用过多时,细胞内NH4+的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是( )
A. NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP
B. NO3-通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
C. 铵毒发生后,增加细胞外的NO3-会加重铵毒
D. 载体蛋白NRT1.1转运NO3-和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
【答案】B
【解析】解:A、由图知,NH4+通过AMTs进入细胞不消耗能量,是协助扩散,A错误;
B、由图可知,NO3-通过SLAH3转运到细胞外不消耗能量,但是要通过载体蛋白,所以是被动运输,B正确;
C、细胞内NH4+的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒,NO3-的吸收由H+浓度梯度驱动,增加细胞外的NO3-会减少细胞外的H+,所以会减弱铵毒,C错误;
D、载体蛋白NRT1.1转运NO3-和H+是协助扩散,不仅受浓度影响,也和载体蛋白的数量有关,所以不会呈正相关,D错误。
考点03 胞吞与胞吐(共4题)
1.【2026·河南卷3·高考真题】在细胞培养液中加入某大分子荧光染料,细胞膜上先出现荧光,一段时间后,胞内逐渐出现多个荧光小泡。下列叙述错误的是( )
A. 小泡的形成与膜流动性有关 B. 小泡的形成过程无需消耗能量
C. 小泡的运输与细胞骨架相关 D. 小泡的形成速率受温度的影响
【答案】B
【解析】解:A、依题意,大分子染料通过胞吞进入细胞,胞吞时小泡形成依赖细胞膜的流动性,A正确;
B、小泡形成时细胞膜的分子运动消耗能量,B错误;
C、细胞骨架中的微丝、微管可牵引小泡在细胞内运输,C正确;
D、温度影响膜的流动性、酶活性与能量供应,进而影响胞吞形成小泡的速率,D正确。
故选:B。
2.【2025·湖南卷3·高考真题】蛋白R功能缺失与人血液低胆固醇水平相关。蛋白R是肝细胞膜上的受体,参与去唾液酸糖蛋白的胞吞和降解,从而调节胆固醇代谢。下列叙述错误的是( )
A. 去唾液酸糖蛋白的胞吞过程需要消耗能量 B. 去唾液酸糖蛋白的胞吞离不开膜脂的流动
C. 抑制蛋白R合成能增加血液胆固醇含量 D. 去唾液酸糖蛋白可以在溶酶体中被降解
【答案】C
【解析】解:A、胞吞、胞吐是普遍存在的现象,需要消耗细胞呼吸所释放的能量,即去唾液酸糖蛋白的胞吞过程需要消耗能量,A正确;
B、胞吞过程细胞膜会内陷形成囊泡,这一过程依赖于膜脂的流动,B正确;
C、由题意“蛋白R功能缺失与人血液低胆固醇水平相关”可知,抑制蛋白R合成可以会使血液胆固醇含量减少,C错误;
D、溶酶体中富含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌,因此去唾液酸糖蛋白可以在溶酶体中被降解,D正确。
故选:C。
3.【2024·北京卷3·高考真题】胆固醇等脂质被单层磷脂包裹形成球形复合物,通过血液运输到细胞并被胞吞,形成的囊泡与溶酶体融合后,释放胆固醇。以下相关推测合理的是( )
A. 磷脂分子尾部疏水,因而尾部位于复合物表面
B. 球形复合物被胞吞的过程,需要高尔基体直接参与
C. 胞吞形成的囊泡与溶酶体融合,依赖于膜的流动性
D. 胆固醇通过胞吞进入细胞,因而属于生物大分子
【答案】C
【解析】解:A、磷脂分子头部亲水,尾部疏水,所以头部位于复合物表面,A错误;
B、球形复合物被胞吞的过程中不需要高尔基体直接参与,直接由细胞膜形成囊泡,然后与溶酶体融合后,释放胆固醇,B错误;
C、胞吞形成的囊泡(单层膜)能与溶酶体融合,依赖于膜具有一定的流动性,C正确;
D、胆固醇属于固醇类物质,是小分子物质,D错误。
故选:C。
4.【2024·山东卷3·高考真题】某植物的蛋白P由其前体加工修饰后形成,并通过胞吐被排出细胞。在胞外酸性环境下,蛋白P被分生区细胞膜上的受体识别并结合,引起分生区细胞分裂。病原菌侵染使胞外环境成为碱性,导致蛋白P空间结构改变,使其不被受体识别。下列说法正确的是( )
A. 蛋白P前体通过囊泡从核糖体转移至内质网
B. 蛋白P被排出细胞的过程依赖细胞膜的流动性
C. 提取蛋白P过程中为保持其生物活性,所用缓冲体系应为碱性
D. 病原菌侵染使蛋白P不被受体识别,不能体现受体识别的专一性
【答案】B
【解析】解:A、核糖体是无膜结构,不产生囊泡,A错误;
B、蛋白P通过胞吐被排出细胞,依赖膜的流动性,B正确;
C、由题干“病原菌侵染使胞外环境成为碱性,导致蛋白P空间结构改变,使其不被受体识别”可知,所用缓冲体系不能为碱性,C错误;
D、受体识别具有专一性,但病原菌侵染使胞外环境成为碱性,导致蛋白P空间结构改变,使其不被受体识别,D错误。
故选:B。
二、非选择题
1.【2026·北京卷17·高考真题】钾是植物必需的大量元素,缺钾严重影响作物产量,研究植物响应低钾的调控机制对农业生产有重要意义。科学家以拟南芥为材料,对细胞膜上向胞内运输的通道蛋白T1展开了相关研究。
(1)T1基因转录形成的mRNA进入细胞质,首先在游离的__________上开始翻译,多肽链再转移到内质网上继续合成、加工和折叠,之后在__________中进一步加工,最终T1蛋白被包裹在囊泡中,转运到细胞膜上。
(2)T1基因突变体在低钾条件下表现叶片黄化等低钾敏感表型。研究发现L基因突变体表型与T1突变体相似,且L基因在低钾条件下表达增强,其编码的L酶可以磷酸化T1。将生长7天的野生型、L突变体和L基因过表达幼苗分别置于含K⁺的培养液中进行实验,结果如图所示,证明L酶有促进K⁺吸收的作用。
图中对应L过表达幼苗的曲线序号应为______________________________。
(3)已有研究证实,L酶的活性依赖CB1蛋白与之结合。非洲爪蟾卵母细胞是研究通道蛋白的理想材料,科学家向卵母细胞注射相应的mRNA,检测K⁺内流情况。实验分组及结果如表所示。
组别
mRNA种类
K⁺内流
组1
T1
无
组2
T1+L
无
组3
T1+CB1
无
组4
T1+L+CB1
有
综合上述全部信息,推测在低钾条件下T1的激活机制:______________________________。
(4)将表中CB1替换为CB9后,实验结果相同。拟南芥单基因突变体cb1和cb9的表型都与野生型相似,不表现低钾敏感,而双突变体cb1 cb9为低钾敏感表型。说明植物适应低钾条件时,CB1和CB9基因具有功能冗余性,这在适应进化中的意义是:________________________________________。
【答案】(1)①. 核糖体 ②. 高尔基体
(2)③
(3)低钾条件下,CB1与L酶结合激活L酶;活化的L酶磷酸化T1通道蛋白,使T1具备转运K⁺的活性,介导胞外K⁺内流。
(4)单一基因发生突变时,另一个同源基因可代偿其功能,保证植物在低钾环境下仍能正常吸收钾离子,降低基因突变对植株存活的不利影响,提升植物对低钾逆境的适应能力。
【解析】
【小问1详解】
T1蛋白是细胞膜上的通道蛋白,属于膜蛋白,其合成和运输路径遵循分泌蛋白的机制。mRNA进入细胞质后,首先在游离的核糖体上开始合成一段信号肽。信号肽引导核糖体附着到内质网上,多肽链边合成边进入内质网腔进行初步加工(如折叠、糖基化)。内质网通过“出芽”形成囊泡,将未成熟的蛋白质运输到高尔基体。高尔基体对蛋白质做进一步的修饰、加工和分类。最终通过囊泡运输到细胞膜。
【小问2详解】
L酶可促进钾吸收;L过表达植株吸收K⁺能力最强,培养液中K⁺浓度下降最快、最终剩余浓度最低。相同培养时间,培养液剩余K⁺浓度:①>②>③。曲线③吸收最强为L 过表达(大量 L 酶,吸钾最强,K⁺下降最快)
【小问3详解】
组1(只有T1)、组2(T1+L)、组3(T1+CB1)均无K⁺内流,说明单独存在T1,或者T1仅与L或CB1中的一种共存时,通道都不工作。组4(T1+L+CB1)有K⁺内流,说明只有当T1、L、CB1三者同时存在时,T1通道才被激活。综合推导:在低钾胁迫下,植物为了生存,上调L基因表达。L酶合成后,必须与CB1蛋白结合才能具备活性,活化的L酶进而磷酸化T1蛋白,改变T1的构象使其开放,从而允许K⁺内流。
【小问4详解】
CB1和CB9功能相似,单突变体(缺一个)表型正常,只有双突变体(两个都缺)才表现出低钾敏感。这说明两者在功能上是“冗余”的,即可以互相替补。进化意义是在自然界中,基因突变是随机且经常发生的。如果只有一个基因负责关键功能,一旦该基因突变,生物体可能死亡。而拥有功能冗余的基因(如CB1和CB9),当一个基因发生突变失效时,另一个基因可以“替补”上来维持正常的生理功能(如适应低钾环境),从而保证个体的生存和繁衍。
2. 【2025·河北卷19·高考真题】砷可严重影响植物的生长发育。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐受性,为探究其机制,研究者进行了相关实验。回答下列问题:
(1) 砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量,该运输方式属于 ______。砷的累积可导致细胞内自由基含量升高。自由基造成细胞损伤甚至死亡的原因为 ______(答出两点即可)。
(2) 针对砷吸收相关基因C缺失和过量表达的拟南芥,研究者检测了其根细胞中砷的含量,结果如图。由此推测,蛋白C可 ______(填“增强”或“减弱”)根对砷的吸收。进一步研究表明,砷激活的蛋白C可使F磷酸化,磷酸化的F诱导细胞膜内陷,形成含有蛋白F的囊泡。由此判断,激活的蛋白C可使细胞膜上转运蛋白F的数量 ______,造成根对砷吸收量的改变。囊泡的形成过程体现了细胞膜在结构上具有 ______的特点。
(3)砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞。推测在砷胁迫下植物对磷的吸收量 ______(填“增加”或“减少”),结合(2)和(3)的信息,分析其原因:______(答出两点即可)。
【答案】(1)主动运输 攻击生物膜上的磷脂分子,破坏生物膜结构;攻击DNA,引起基因突变
(2)减弱 减少 流动性
(3)减少 蛋白C减弱砷向根细胞的运输,砷在细胞外积累,更多地与磷竞争转运蛋白F;激活的蛋白C使转运蛋白F形成囊泡,细胞膜上转运蛋白F减少,砷的运输减少,在细胞外浓度升高,加剧与磷对转运蛋白F的竞争
【解析】(1)物质通过转运蛋白且消耗能量的运输方式属于主动运输,所以砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量,该运输方式属于主动运输。自由基造成细胞损伤甚至死亡的原因有:攻击生物膜上的磷脂分子,破坏生物膜结构;攻击DNA,引起基因突变;攻击蛋白质,使蛋白质活性降低等。
(2)观察柱形图可知,C缺失突变体中砷的含量比野生型高,C过量表达植株中砷的含量比野生型低,由此推测,蛋白C减弱了砷向根细胞的运输。因为砷激活的蛋白C使F磷酸化,磷酸化的F诱导细胞膜内陷,形成含有蛋白F的囊泡,这会使细胞膜上转运蛋白F的数量减少。囊泡的形成过程体现了细胞膜在结构上具有流动性的特点。
(3)砷和磷竞争性通过转运蛋白F进入细胞,在砷胁迫下,植物对磷的吸收量减少。原因是:一方面,蛋白C减弱砷向根细胞的运输,砷在细胞外积累,更多地与磷竞争转运蛋白F,使磷吸收量减少;另一方面,激活的蛋白C使转运蛋白F形成囊泡,细胞膜上转运蛋白F减少,砷的运输减少,在细胞外浓度升高,加剧了与磷对转运蛋白F的竞争,导致磷吸收量减少。
故答案为:
(1)主动运输 攻击生物膜上的磷脂分子,破坏生物膜结构;攻击DNA,引起基因突变
(2)减弱 减少 流动性
(3)减少 蛋白C减弱砷向根细胞的运输,砷在细胞外积累,更多地与磷竞争转运蛋白F;激活的蛋白C使转运蛋白F形成囊泡,细胞膜上转运蛋白F减少,砷的运输减少,在细胞外浓度升高,加剧与磷对转运蛋白F的竞争
物质跨膜运输主要包括两种方式:被动运输和主动运输,被动运输又包括自由扩散和协助扩散。被动运输是由高浓度向低浓度一侧扩散,而主动运输是由低浓度向高浓度一侧运输。其中协助扩散需要转运蛋白的协助,但不需要消耗能量;而主动运输既需要消耗能量,也需要转运蛋白的协助。
本题考查了物质的跨膜运输,考查考生识图和理解能力,难度适中。
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