生物学(三)细胞的物质输入和输出-【衡水金卷·先享题】2026-2027学年高三生物学一轮复习周测卷（江西专版）

生物学（三）细胞的物质输入和输出 (建议用时75分钟，满分100分) 一、单项选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.下列能通过质壁分离实验证明的是 A.判断紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的死活 B.根尖分生组织细胞能进行渗透吸水 C.水分子可以通过通道蛋白进入细胞 D.原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性小 2.下列关于原生质体和原生质层的叙述，错误的是 A.植物体细胞杂交技术，必须先用酶解法去除细胞壁获得原生质体后，才能进行后续操作 B.原生质层仅存在于具有中央大液泡的成熟植物细胞中 C.原生质体和原生质层都具有完整的代谢活性 D.除去细胞壁的大肠杆菌也是一团原生质体 3.将细胞液浓度均为a的甲、乙两个植物细胞分别放入浓度均为b的蔗糖溶液和甘油溶液中（α< b),用显微镜连续观察实验现象。下列说法正确的是 A.实验前期甲、乙两细胞均会发生质壁分离，原因是外界溶液浓度高于细胞液浓度，水分从细胞 进入外界溶液 B.一段时间后，甘油通过主动运输进入乙细胞，细胞吸水，导致中央液泡体积增大 C.甲细胞中央液泡相对体积减小后趋于不变，随着中央液泡体积的减小，细胞的吸水能力逐渐 增强 D.只要外界条件适宜，植物的所有活细胞均会发生质壁分离现象 4.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，五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，但葡萄糖等单 糖分子和水分子可以通过。下列叙述正确的是 半透膜 半透膜 图1 图2 图3 A.图1中，若细胞处于质壁分离复原状态，则复原后，细胞液浓度与实验前相等 B.图2中，若A为0.3g/mL葡萄糖溶液，B为0.3g/mL蔗糖溶液，向A、B中同时加入等量蔗 糖酶，则平衡后A侧液面高于B侧 生物学（三）第1页（共8页）】 C.图3中，若A、a均为葡萄糖溶液，则一段时间后，h=0 D.图3中，若A、a均为蔗糖溶液，则开始时浓度大小关系为M>MA,达到平衡后M=MA 5.离子通道的开放和关闭调节相应物质进出细胞的速度，对实现细胞各种功能具有重要意义。下 列关于离子通道的叙述，正确的是 A.同种离子通过离子通道的扩散速度大于通过载体蛋白的速度 B.离子与相应离子通道的结合具有特异性，与其大小和电荷相适应 C.离子通道开关过程不依赖构象改变，且自身不失活 D.某种离子通过离子通道进入细胞的速度与质膜两侧该离子的浓度差无关 6.细胞内合成的ATP也可以释放到细胞外起作用，关于ATP释放机制主要存在两种解释：一是 ATP同分泌蛋白一样通过囊泡释放；二是ATP通过某种通道介导释放。科学家研究发现红细 胞膜上的PXL通道蛋白可以介导ATP释放。下列叙述正确的是 A.哺乳动物成熟的红细胞内合成ATP的场所有细胞质基质和线粒体 B.蛋白质和ATP水解释放的磷酸基团结合后其空间结构和活性都发生改变 C.若ATP的释放方式同分泌蛋白一样，则不需要考虑浓度差，也不消耗能量 D.若红细胞通过膜上的PXL通道蛋白介导释放ATP,则该运输方式属于主动运输 7.细胞运输物质有多种方式，如自由扩散（甲）、协助扩散（乙）、主动运输（丙）、胞吞和胞吐（丁），不 同运输方式有不同的特点。①不需要细胞提供能量，没有膜蛋白协助；②被转运物质可不与转 运蛋白结合，具有高度选择性；③逆浓度梯度运输，ATP直接或间接提供能量；④物质包裹在磷 脂双分子层中运输；⑤可能涉及内质网和高尔基体的膜融合；⑥顺浓度梯度运输，需特异性膜蛋 白协助；⑦光能驱动H+跨膜泵入叶绿体类囊体的运输；⑧神经递质在突触间隙的运输方式。下 列运输方式与特点或实例对应错误的是 A.丙—③⑦ B.乙—②⑥ C.甲—①⑧ D.丁—④⑤ 8.如图是某植物液泡膜上物质转运过程示意图，已知细胞液中的N+浓度高于细胞质基质。下列 有关叙述正确的是 载体蛋白1 ,H+ 液泡膜 Na+ 月→H20 CI自 H+ 通道蛋白1 通道蛋白2 ①载体蛋白2 ATPY ADP+PI A.降低细胞质基质中的pH有利于Na+进入液泡 B.少数H2O利用通道蛋白1进出液泡 C.CI与通道蛋白2结合进入液泡，不消耗能量 D.载体蛋白2运输H+时会发生空间构象的变化 生物学（三）第2页（共8页） T 9.研究表明，某些转运蛋白利用离子梯度（如钠离子电化学梯度）驱动溶质的逆浓度梯度运输，同 时依赖膜脂质的特性（如磷脂双分子层的流动性）调节自身构象以适应环境变化。下列有关叙 述正确的是 A.这种溶质运输方式属于被动运输 B.此过程溶质运输方向与离子运输方向相反 C.膜脂质的流动性越强，转运蛋白的运输效率就一定越高 D.特定脂质与转运蛋白的结合可能通过改变其空间构象增强运输效率 10.物质跨膜运输是维持细胞正常生命活动的基础。下列叙述错误的是 A.呼吸时CO2从肺毛细血管向肺泡扩散的速率受CO2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Ca+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消耗葡萄糖有关 D.大肠杆菌吸收K+既消耗能量，又需要借助膜上的载体蛋白 11.盐胁迫条件下，拟南芥细胞中PI转变成PI4P,解除对H+-ATP酶的抑制，增强Na+-H+逆向 转运体的活性，从而清除细胞中过多的N+,过程如图所示。下列叙述正确的是 ATP ADP+Pi 。H 注：-·表示解除抑制 …i 14D@ ▲表示Na+ Na*H+逆向 ●表示H刊 H-ATP酶 H 转运体Nat A.H+进出细胞的方式都是主动运输 B.Na+-H+逆向转运体运输Na+的方式是协助扩散 C.增加H+-ATP酶活性能降低膜内外H+浓度差 D.盐胁迫下PI/PI4P的值显著降低，加快Na+跨膜运输 12.细胞内的蛋白质合成后，会通过特定的机制被运输到相应的部位发挥功能。某些蛋白质带有 特定的信号序列，可引导它们进入线粒体、叶绿体等细胞器。研究发现，一种名为Tom20的蛋 白质在细胞质中合成后，能与带有线粒体靶向信号的蛋白质结合，协助其进入线粒体。下列相 关叙述错误的是 A.Tom20蛋白可能存在于线粒体的外膜上，参与蛋白质的跨膜运输 B.缺乏To20蛋白可能会导致线粒体中某些功能异常 C.带有线粒体靶向信号的蛋白质进入线粒体的过程需要消耗能量 D.所有进入线粒体的蛋白质都需要Tom20蛋白的协助 生物学（三）第3页（共8页） 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两 个以上选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 13.膜流是指由于囊泡运输，生物膜在各个膜性细胞器及质膜之间的常态性转移。囊泡可以将“货 物”准确运输到目的地并被靶膜识别，囊泡膜与靶膜的识别原理及融合过程如图所示， V-SNARE和T-SNARE分别是囊泡膜和靶膜上的蛋白质。下列分析正确的是 囊泡 ooGDP GDPOoO 囊泡 Gooo V-SNARE 2靶膜 yY靶膜 蛋白复合体 T-SNARE A.如果膜流的起点是细胞膜，与之对应的物质运输方式是胞吞和胞吐 B.细胞器之间的膜流不需要V-SNARE和T-SNARE蛋白参与 C.据图分析，囊泡与靶膜之间的识别过程具有特异性 D.用3H标记亮氨酸可探究某分泌蛋白通过膜流运输的过程 14.心肌细胞在静息状态时，会将细胞质基质中过多的Ca2+排出细胞，以维持细胞内正常的Ca2+ 浓度，如图所示，其中NCX为Na+-Ca+共转运蛋白。在某些病理条件下，心肌细胞膜上的 NCX转为Na+-Ca2+“反向”运输模式，导致细胞中Ca+积累，从而引起心肌损伤。下列叙述正 确的是 Nat-K+泵 NCX Ca2+泵 ∠Ca2t 心肌细胞膜 00 K* 义Na+ ATP ADP+Pi ATP ADP+P Ca2+ A.Ca+泵发生磷酸化时伴随着能量的转移和空间结构的变化 B.Na+-K+泵的主动运输有利于维持心肌细胞膜内外Na+的浓度梯度 C.Ca2+和Na+借助共转运蛋白NCX的跨膜运输属于协助扩散 D.NCX抑制剂可提高由Ca2+积累所导致的心肌损伤的程度 15.研究人员为探究葡萄糖的吸收方式，利用小肠上皮细胞进行如下实验，并测定其转运葡萄糖的 速率。下列相关叙述合理的是 外界葡萄糖 葡萄糖转运速 分组 实验处理 浓度/(mmol/L) 率（相对值） ① 100 蛋白质变性剂处理小肠上皮细胞 0 ② 5 ATP合成抑制剂处理小肠上皮细胞 0 ③ 100 ATP合成抑制剂处理小肠上皮细胞 10 ④ 100 未作处理的小肠上皮细胞 40 生物学（三）第4页（共8页） T A.葡萄糖几乎不通过自由扩散的方式进入小肠上皮细胞 B.实验所用小肠上皮细胞的葡萄糖浓度小于5mmol/L C.小肠上皮细胞可通过逆浓度梯度的主动运输方式快速摄取葡萄糖 D.小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程可能同时存在多种转运蛋白的参与 16,细胞需要不断从外界吸收营养物质和排出代谢废物，以维持细胞的正常代谢和细胞内部环境 的相对稳定。下列有关细胞与外界环境进行物质交换的叙述中，正确的是 A.水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白进出细胞 B.血浆蛋白通过胞吐作用运出细胞不需要膜蛋白参与 C.细胞骨架是由蛋白质交错连接而成的网架结构，参与囊泡的定向运输 D.蜜饯腌制过程中蔗糖进入细胞是主动运输的结果 班级 姓名 分数 题号 1 2 3 4 5 8 9 10 11 12 13 1415 16 答案 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 17.(12分)在“植物细胞的质壁分离与复原”实验中，甲、乙两个小组分别利用洋葱鳞片叶内表皮和 外表皮细胞进行实验。下图①~⑥是实验的操作步骤，图⑦、图⑧是小组观察到的实验现象。 回答下列问题： 吸水纸0.3gmL蔗糖溶液 吸水纸 清水 制片一低倍镜 低倍镜 下观察 →入。77 低倍镜 下观察 下观察 ① ② ③ ④ ⑤ (1)为了更好地观察质壁分离与复原过程，通常利用洋葱鳞片叶外表皮细胞做实验材料，原因 是 步骤③一④在滴加蔗糖溶液的过程中，显微镜下不可 能观察到的现象是 (填选项字母)。 A.液泡在缩小 B.细胞壁与原生质层分离 C.液泡颜色变浅 D.细胞大小几乎不变 (2)某学生在步骤⑥观察时，若发现细胞不能复原，最可能的原因是 (3)甲组同学将伊红（伊红是植物细胞不吸收的红色染料）加入到一定浓度的蔗糖溶液中进行 实验，观察到的实验现象最可能是图 (填“⑦”或“⑧”)，这体现了细胞膜的功能 特性是具有 (4)若图⑧中细胞正在发生质壁分离，则原生质层和细胞壁之间充满着 生物学（三）第5页（共8页） 18.(13分)海水稻是耐盐碱水稻的俗称，可以在海滨滩涂、内陆盐碱地种植生产。相关研究表明， 渗透胁迫下海水稻细胞内的可溶性蛋白含量和游离脯氨酸的含量都显著增加。海水稻根细胞 抗逆性相关的生理过程示意图如下。回答下列问题： 细胞膜外 8880 H2O pH5.5 H+ Na SOSD 细胞质基质 H20 pH7.5 Na+ KNHX ADP+Pi ADP+Pi H+ ~抗菌蛋白 Ht← 液泡pl5.5 ATP ATP 注：SOS1和NHX为膜上两种蛋白质。 (1)水分子主要通过 方式进入海水稻根细胞，与水的另一种运输方式 相比，其具有的特点是 (2)水分子是 ,故可以作为细胞内良好的溶剂。渗透胁迫下，可 提高细胞内可溶性蛋白含量和游离脯氨酸的含量，来提高细胞的 (3)由图可知，SOS1和NHX均可以运输两种物质， (填“能”或“不能”)体 现转运蛋白的专一性，依据是 (4)Na+在细胞质基质中过量积累会破坏海水稻细胞膜结构的稳定性，影响膜表面糖蛋白的合 成，从而影响其 的功能。据图分析，海水稻根细胞解决上述问 题的机制是 (5)除耐盐碱性外，海水稻还具有 的特点，因此与普通水稻相比产 量更高。 19.(11分)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钠离子通道明 显多于正常人，从而导致Na+内流过多，并影响NCX载体对Ca2+的运输，相关物质的运输机 制如图所示。回答下列问题： 钠离子通道NCX载体 胞外 胞内 Ca- (1)Na+通过图中的钠离子通道是 (填“顺”或“逆”)浓度梯度进行的跨膜运 输，这种运输方式属于 (2)继发性主动转运是利用某种离子的浓度梯度来驱动其他物质的主动运输，Na+通过NCX 载体的运输为继发性主动转运。根据题中信息可知，骨关节炎患者的软骨细胞内流的Ca+ 生物学（三）第6页（共8页） 差T (填“增多”或“减少”)，判断的理由是 (3)基于上述机理，若要缓解骨关节炎症状， (填“NCX载体”或“钠离子通 道”)更适合作为研究药物的靶点，其方案是 (答出1点)。 20.(12分)胃液存在于胃腔中，其主要成分是盐酸。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 所示，回答下列问题： 胃腔 K+通道 质子泵 C通道 ATP ADP 胃壁细胞 ▲：CI ●K1 ■：H (1)胃蛋白酶的合成和分泌体现了细胞膜具有 的特点，可采用 法探究其合成和分泌的途径。 (2)K+进出胃壁细胞的方式 (填“相同”或“不同”)。与通道蛋白介导的 运输方式相比，图中质子泵介导的运输方式的不同点包括 (答出3点)。 (3)图中质子泵转运物质时，所需要的ATP可能来自 (此两空填细胞结构)。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，其与质子泵特 异性结合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 生物学（三）第7页（共8页） 21.(12分)血脑屏障是指脑部毛细血管壁与神经胶质细胞形成的血浆与脑细胞之间的屏障，结构 如图所示。脑部毛细血管内皮细胞膜上含有多种转运蛋白，可使各类营养物质顺利转运、迅速 入脑，一些大分子和大多数小分子药物则难以进入。回答下列问题： 长春花 脂溶性葡萄糖 环孢霉 水溶性物质物质 素 ：聚皇白 血浆80 ●● 89 G2) 皮 脑 (1)血浆中的水溶性物质可通过毛细血管内皮细胞之间的间隙进入脑，这种方式属于 ,一些脂溶性物质也很容易通过血脑屏障，其原因可能是 (2)血浆中的葡萄糖、氨基酸等营养物质通过血脑屏障时需要专一性的转运蛋白协助，转运蛋 白转运葡萄糖、氨基酸等物质时，自身 (填“会”或“不会”)发生构象改变。 进入血浆中的一些小分子药物，如长春花生物碱、环孢霉素A则很难通过血脑屏障，结合图示 分析其原因可能是 (3)毛细血管壁细胞之间有较大的缝隙，一些大分子蛋白质可通过细胞间的缝隙进人组织液； 而毛细血管内皮细胞之间几乎没有缝隙，蛋白质分子很难通过。但有些蛋白质，如胰岛素、转 铁蛋白等可通过与毛细血管内皮细胞膜上的受体蛋白结合，通过 方式通过血脑屏障，在生物体中这种运输方式的特点有 (至少答出2点)。 (4)阿尔茨海默病是一种常见的脑部疾病，治疗这类疾病的药物必须通过血脑屏障才能够发挥 作用。采用脂质体包裹药物更容易通过血脑屏障，这种方法利用的生物膜特性是 生物学（三）第8页（共8页） >污T·生物学· 生物学（三） 9 命题要素一览表 注： 1.能力要求： I,理解能力 Ⅱ，实验探究能力Ⅲ.解决问题能力Ⅳ.创新能力 2.学科素养： ①生命观念 ②科学思维 ③科学探究④社会责任 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 分值 (主题内容) I W ① ② ③ ④ 档次 系数 1 单项选择题 2 质壁分离实验 多 0.75 原生质层与原生质体 2 单项选择题 2 易 0.78 异同 3 单项选择题 2 细胞的质壁分离和复原 0.69 单项选择题 2 渗透装置及渗透作用 难 0.28 5 单项选择题 2 协助扩散 易 0.72 6 单项选择题 2 ATP的释放方式 中 0.68 7 单项选择题 2 跨膜运输的特点 中 0.65 8 单项选择题 2 液泡中物质转运机制 / 中 0.62 9 单项选择题 2 主动运输 中 0.58 10 单项选择题 2 物质进出细胞综合 公 0.37 跨膜运输方式及相关酶 11 单项选择题 2 难 0.29 的作用 细胞器的结构、功能及 12 单项选择题 2 中 0.65 胞吞与胞吐 13 多项选择题 4 膜流 中 0.56 14 多项选择题 4 物质运输 中 0.55 葡萄糖进入小肠上皮细 15 多项选择题 4 难 0.24 胞的方式 16 多项选择题 4 物质交换相关 中 0.63 17 非选择题 12 质壁分离与复原实验 中 0.60 18 非选择题 13 耐盐植物的耐盐机制 难 0.26 骨关节炎与离子的跨膜 19 非选择题 11 0.62 运输 ·13· ·生物学· 参考答案及解析 胃酸的形成与物质跨膜 20 非选择题 0.55 运输 物质跨膜运输与人类 21 非选择题 12 0.45 健康 香考答案及解析 一、单项选择题 半透膜，则一段时间后，A和a均为葡萄糖溶液，且浓 1,A【解析】可根据质壁分离实验判断紫色洋葱鳞片 度相等，故h=0,C正确：图3中开始时漏斗内液面上 叶外表皮细胞的死活，活的紫色洋葱鳞片叶外表皮细 升，可推测M,>MA,但由于漏斗内液柱压力的作用， 胞放到蔗糖溶液（大于细胞液浓度）中会发生质壁分 当液面不再上升时，由于浓度差和液柱压力的作用相 离，若不能发生质壁分离，则说明细胞已经死亡，A正 等，水分进出平衡，因此MA<M,D错误。 确：根尖分生组织细胞无大液泡，不能发生质壁分离， 5.A【解析】离子通道形成孔道，允许特定离子快速通 质壁分离实验无法证明根尖分生组织细胞能进行渗 过，而载体蛋白需与物质结合并改变构象，速度较慢， 透吸水，B错误；质壁分离实验无法证明水分子可以 因此同种离子通过通道的扩散速度更大，A正确：离 通过通道蛋白进入细胞，C错误；质壁分离的内因是 子通道的选择性由通道的孔径和电荷决定，离子不需 原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，D错误。 要与相应的离子通道结合即可实现转运，B错误：离 2.C【解析】植物体细胞杂交技术，先用纤维素酶和果 子通道的开关依赖构象改变（如电压门控通道），且某 胶酶去除细胞壁获得原生质体，再诱导原生质体融 些通道会失活（如神经细胞动作电位形成后的Na 合，A正确：原生质层仅存在于具有中央大液泡的成 通道)，C错误：离子通过通道蛋白的运输属于协助扩 熟植物细胞中，其他细胞没有，B正确：原生质体保留 散，速度与膜两侧该离子的浓度差相关，D错误。 了细胞膜、细胞质和细胞核等完整的细胞结构，因此 6.B【解析】哺乳动物成熟的红细胞在发有过程中，细 具有完整的代谢活性，原生质层不包括细胞核，不具 胞核和众多细胞器逐渐退化消失，没有线粒体，A错 有完整的细胞结构，不具有完整的代谢活性，C错误； 误；蛋白质与ATP水解释放的磷酸基团结合后，空间 除去细胞壁的大肠杆菌保留了细胞膜、细胞质和拟核 结构和活性均会改变，B正确：分泌蛋白释放的方式 等细胞结构，也是一团原生质体，D正确。 是胞吐，胞吐过程需要消耗能量，C错误：通过通道蛋 3.C【解析】质壁分离的原因是外界溶液浓度较高，出 白介导的物质运输方式属于协助扩散，D错误。 细胞的水分子多于进细胞的水分子，A错误；甘油是 7.C【解析】丙（主动运输）对应③（逆浓度梯度，ATP 脂溶性的，通过自由扩散进入细胞，B错误；发生质壁 供能)和⑦（光能驱动H泵入类囊体）。主动运输需 分离时，由于细胞液浓度不断增大，细胞吸水能力不 要载体和能量，光能驱动的H+运输属于主动运输 断增强，C正确：具有中央大液泡的成熟植物活细胞， (光能间接供能)，③⑦正确，A正确；乙（协助扩散）对 才能发生质壁分离，D错误。 应②（可不与转运蛋白结合，高度选择性）和⑥（顺浓 4.C【解析】若外界溶液中的溶质能进入细胞内，导致 度梯度，需膜蛋白协助)。协助扩散通过通道或载体 细胞液浓度增大，而细胞壁的伸缩性很小，故复原后 蛋白，通道蛋白运输时物质可不直接结合，且具有选 细胞液浓度大于实验前，A错误：图2中，若两边均加 择性，②⑥正确，B正确：神经递质在突触间隙的运输 入蔗糖酶，蔗糖被分解，生成葡萄糖和果糖，B侧溶质 属于扩散，不涉及跨膜运输，而自由扩散需跨膜，⑧错 分子数增加，又因葡萄糖、果糖分子能透过半透膜，则 误，C错误：丁（胞吞和胞吐）对应④（物质包裹在磷脂 液面会出现B侧液面先升高，平衡后两侧液面相平， 层中)和⑤（涉及内质网、高尔基体膜融合）。胞吞和 B错误：图3中，若A、a均为葡萄糖且葡萄糖能透过 胞吐通过囊泡运输，且分泌蛋白的形成涉及内质网和 ·14· ·生物学· 高尔基体的膜融合，最后通过胞吐分泌出细胞，④⑤ 著降低，加快N+跨膜运输，从而清除细胞中过多的 正确，D正确。 Na,D正确。 8,D【解析】H+由细胞质基质进入液泡消耗ATP,说 12.D【解析】Tom20蛋白在细胞质中合成后，协助带 明载体蛋白2逆浓度梯度运输H+,细胞质基质中 有线粒体靶向信号的蛋白质进入线粒体。线粒体蛋 H+浓度低于细胞液，细胞液中的Na+浓度高于细胞 白质的运输需线粒体外膜受体识别信号序列， 质基质，则a进入液泡的方式是主动运输，利用的 Tom20蛋白可能作为线粒体外膜上的受体蛋白参 能量是H+在液泡膜两侧的浓度差所产生的势能，降 与跨膜运输，A正确；若缺乏Tom20蛋白，线粒体靶 低细胞质基质中的H会降低液泡膜两侧的H+浓度 向蛋白无法被正确运输，导致线粒体内相关酶或结 差，不利于Na进入液泡，A错误；水分子大多通过 构蛋白缺失，功能异常，B正确；蛋白质是大分子物 水通道蛋白进出液泡，B错误；通道蛋白运输物质时 质，进入线粒体需穿过双层膜，此过程依赖膜蛋白协 不会与被运输物质结合，C错误；载体蛋白运输物质 助，可能涉及分子伴侣和解折叠/折叠，需消耗能量 时会发生空间构象的变化，D正确。 (如ATP),C正确：并非所有线粒体蛋白均需 9.D【解析】被动运输为顺浓度梯度运输，而题干中溶 Tom20协助，例如，线粒体外膜的部分蛋白可能直 质逆浓度梯度运输，属于主动运输，A错误；协同运输 接嵌入膜中，无需Tom20蛋白介导，D错误。 中溶质与离子运输方向可能相同或相反，题干未明确 二、多项选择题 方向关系，B错误；膜脂质流动性过强可能破坏转运：3，CD【解析】如果膜流的起点是细胞膜，与之对应的 蛋白稳定性，并非流动性越强运输效率越高，C错误； 物质运输方式是胞吞，A错误：膜流是指由于囊泡运 特定脂质（如胆固醇）与转运蛋白结合可调节其构象， 输，生物膜在各个膜性细胞器及质膜之间的常态性 增强运输效率，D正确。 转移，可知细胞器之间的膜流也需要V-SNARE和 10,B【解析】CO2从肺毛细血管向肺泡扩散属于自由 T-SNARE蛋白参与识别，B错误；囊泡可以将“货 扩散，速率由CO2浓度差决定，因此呼吸时CO2从 物”准确运输到目的地并被靶膜识别，囊泡与靶膜之 肺毛细血管向肺泡扩散的速率受CO2浓度的影响， 间的识别过程具有特异性，C正确；用3H标记亮氨 A正确；心肌细胞主动运输Ca+时，载体蛋白需结 酸，可探究某分泌蛋白通过膜流运输的过程，D 合Ca+并催化ATP水解，还需结合磷酸基团从而 正确。 磷酸化，并非仅与Ca+结合，B错误；葡萄糖进入红 14.AB【解析】根据题图信息可知，Ca2+泵发生磷酸 细胞为协助扩散，速率受浓度差和载体蛋白数量影 化时ATP水解，并且转运Ca2+,因此Ca2+泵发生磷 响。红细胞代谢虽不直接供能，但代谢活动维持细 酸化时伴随着能量的转移和空间结构的变化，A正 胞内低葡萄糖浓度，从而保持浓度差，因此速率与代 确；Na+-K+泵的主动运输将Na+逆浓度梯度运输 谢有关，C正确；大肠杆菌吸收K+既消耗能量，又需 到细胞外，有利于维持心肌细胞膜内外Na+的浓度 要借助膜上的载体蛋白，D正确。 梯度，B正确：C+借助共转运蛋白NCX的跨膜运 11.D【解析】从图中可以看到，H+进入细胞是顺浓度 输是逆浓度梯度进行的，属于主动运输，C错误：在 梯度，需要载体蛋白，属于协助扩散；H运出细胞是 某些病理条件下，心肌细胞膜上的NCX转为 逆浓度梯度，需要H+-ATP酶（载体蛋白）且消耗能 Na+-Ca+“反向”运输模式，导致细胞中Ca+积累， 量，属于主动运输，A错误；Na-H逆向转运体运 从而引起心肌损伤，因此NCX抑制剂可降低由 输Na是逆浓度梯度进行的，虽然没有直接消耗 Ca+积累所导致的心肌损伤的程度，D错误。 ATP,但利用了H+顺浓度梯度进入细胞的势能，属 15.ACD【解析】实验①中，蛋白质变性剂处理后葡萄 于主动运输，而不是协助扩散，B错误；H+-ATP酶 糖转运速率为0，说明其转运依赖膜蛋白，自由扩散 活性增加，会消耗更多的ATP将H+运出细胞，从 不需要转运蛋白的参与，因此葡萄糖几乎不通过自 而增大膜内外H浓度差，C错误：盐胁迫条件下，PI 由扩散的方式进入小肠上皮细胞，A正确；实验② 转变成PI4P,解除对H+-ATP酶的抑制，增强 中，外界浓度为5mmol/L且用ATP合成抑制剂处 Na-H+逆向转运体的活性，所以PI/PI4P的值显 理时转运速率为0，表明此时运输需ATP,应为主动 ·15· ·生物学· 参考答案及解析 运输（逆浓度梯度），故细胞内葡萄糖浓度应高于 18.(13分，除标注外，每空1分) 5mmol/L,B错误；由题意可推测，小肠上皮细胞转 (1)协助扩散需要蛋白质的协助 运葡萄糖的方式有主动运输和协助扩散，故其可通 (2)极性分子渗透压 过逆浓度梯度的主动运输方式快速摄取葡萄糖，C (3)能SOS1和NHX均可以运输两种物质，不能 正确：实验③和④对比显示，高浓度下ATP合成被 运输其他物质(2分) 抑制后仍有部分运输，说明存在协助扩散（顺浓度梯 (4)细胞表面识别、细胞间信息传递(2分)通过 度)和主动运输（逆浓度梯度）两种方式，可能涉及不 NHX蛋白将细胞质基质中的Na+逆浓度梯度运入 同转运蛋白，D正确。 液泡或通过SOSl蛋白将Na逆浓度梯度运到细胞 16.AC【解析】大多数水分子借助细胞膜上的水通道 膜外(2分) 蛋白进出细胞，少数水分子以自由扩散方式进入细 (5)抗病菌(2分) 胞，A正确；血浆蛋白通过胞吐作用运出细胞，需要 【解析】(1)水分子可以自由扩散和协助扩散的方式 膜蛋白参与，B错误；细胞骨架由蛋白质纤维构成， 进入细胞，主要以协助扩散的方式进入海水稻根细 参与囊泡的定向运输，C正确：蜜饯在腌制中变甜， 胞。与自由扩散相比，协助扩散具有的特点是需要 这是因为细胞已经死亡，对物质不再具有选择性，糖 蛋白质的协助。 得以进入并积累在细胞内，D错误。 (2)水分子是极性分子，故可以作为细胞内良好的溶 三、非选择题 剂；渗透胁迫下，可提高细胞内可溶性蛋白含量和游 17.(12分，每空2分) 离脯氨酸的含量，来提高细胞的渗透压。 (1)有紫色的大液泡，便于观察C (3)由图可知，SOS1和NHX均可以运输两种物质， (2)失水时间过长，细胞已经失活 但不能运输其他物质，因此能体现转运蛋白的专 (3)⑦选择透过性 一性。 (4)外界溶液（或“蔗糖溶液”） (4)Na+在细胞质基质过量积累会破坏海水稻细胞 【解析】(1)利用洋葱鳞片叶外表皮细胞进行实验 膜结构的稳定性，影响膜表面糖蛋白的合成，进而影 时，步骤③~④在滴加蔗糖溶液的过程中，由于蔗糖 响其细胞表面识别与细胞间的信息传递的功能。据 溶液的浓度大于细胞液浓度，植物细胞会发生失水， 题图可知，海水稻根细胞解决上述问题的机制是通 出现质壁分离现象，细胞壁与原生质层分离，液泡在 过NHX将细胞质基质中的Na逆浓度梯度运入液 缩小，液泡颜色变深，细胞大小几乎不变。故选C。 泡或通过SOS1蛋白将Na+逆浓度梯度运到细胞 (2)该实验是先用0.3g/mL的蔗糖溶液处理，观察 膜外。 质壁分离现象，后用清水处理观察质壁分离复原现 (5)由题图可知，海水稻除耐盐碱性外，还能产生抗 象，但观察质壁分离及其复原所需的植物细胞是需 菌蛋白，具有抗病菌的特点，因此与普通水稻相比产 要有活性的，某学生在步骤⑥观察时，若发现细胞不 量更高。 能复原，最可能的原因是细胞失水时间过长，细胞已 19.(11分，除标注外，每空2分) 经失活。 (1)顺(1分)协助扩散(1分) (3)由题意知伊红是植物细胞不吸收的红色染料，故 (2)增多患者软骨细胞膜上钠离子通道蛋白增多， 不能通过原生质层，但可以通过具有全透性的细胞 会使Na+内流增多，胞内Na+会积累，NCX载体会 壁，即原生质层和细胞壁之间为红色，原生质层内无 将胞内过多的Na逆浓度排出胞外，需要利用Ca 色，故观察到的实验现象最可能是图⑦，这体现了细 产生的电化学势能提供能量(3分) 胞膜的功能特性是具有选择透过性。 (3)钠离子通道利用药物与钠离子通道蛋白结合， (4)由于植物细胞壁具有全透性，若图⑧中细胞正在 减少Na+的内流 发生质壁分离，则原生质层和细胞壁之间充满着蔗 【解析】(1)钠离子通道运输Na属于协助扩散，协 糖溶液。 助扩散为顺浓度梯度进行的跨膜运输。 (2)因为患者软骨细胞膜上钠离子通道蛋白增多，会 ·16· T ·生物学· 使Na内流增多，胞内Na会积累，NCX载体会将 状，“烧心”是因为胃液中盐酸含量过高，而盐酸中的 胞内过多的Na逆浓度排出胞外，需要利用Ca+产 H是通过质子泵运输到胃腔的，所以该药物的作用 生的电化学势能提供能量，所以使得C+内流 机制可能是抑制质子泵的运输功能，减少H+进入 增多。 胃腔，降低胃液中盐酸的含量。 (3)因为患者是钠离子通道蛋白明显多于正常人从 21.(12分，除标注外，每空2分) 而引发疾病，所以与NCX载体相比，钠离子通道更 (1)自由扩散(1分)细胞膜的主要成分是脂质，脂 适合作为研究药物的靶点，可利用药物与钠离子通 溶性物质易与脂质结合，从而通过血脑屏障 道蛋白结合，减少Na+的内流。 (2)会(1分)血脑屏障的毛细血管内皮细胞膜上 20.(12分，除标注外，每空1分) 没有运输这些小分子药物的转运蛋白 (1)一定的流动性（放射性）同位素标记 (3)胞吞需要消耗能量、不需要转运蛋白的协助但 (2)不同逆浓度梯度运输、运输过程需要消耗 需要膜蛋白的参与（或“依赖细胞膜的流动性”） ATP、被转运物质需要与质子泵结合(3分) (4)具有一定的流动性 (3)线粒体细胞质基质胃壁细胞的呼吸作用减 【解析】(1)血浆中的水溶性物质可通过毛细血管内 弱，ATP供应不足，导致胃壁细胞运输至胃腔中的 皮细胞之间的间隙进入脑，这种不需要转运蛋白和 H+减少，胃液中盐酸含量下降(2分)抑制质子泵 能量，通过细胞间隙进行的物质运输方式属于自由 运输H+的功能(2分) 扩散。根据相似相溶原理，一些脂溶性物质也很容 【解析】(1)胃蛋白酶是分泌蛋白，其分泌方式是胞 易通过血脑屏障，其原因可能是细胞膜的主要成分 吐，体现了膜具有一定的流动性；探究其合成和分泌 是脂质，脂溶性物质易与脂质结合，从而通过血脑 途径可利用同位素标记法。 屏障。 (2)K+从胃腔进入胃壁细胞需消耗ATP水解所释 (2)转运蛋白转运葡萄糖、氨基酸等物质时，自身会 放的能量，其方式是主动运输：细胞内K+经K+通 发生构象改变，从而实现对物质的运输。从图中可 道蛋白顺浓度梯度进入胃腔，其方式是协助扩散。 知，长春花生物碱、环孢霉素A很难通过血脑屏障， 与通道蛋白介导的运输方式相比，图中质子泵（载体 原因可能是血脑屏障的毛细血管内皮细胞膜上没有 蛋白)介导的运输方式的不同点包括：逆浓度梯度运 运输长春花生物碱、环孢霉素A的转运蛋白。 输、运输过程需要消耗ATP、被转运物质需要与质 (3)胰岛素、转铁蛋白等蛋白质是大分子物质，它们 子泵结合。 通过与毛细血管内皮细胞的受体蛋白结合，以胞吞 (3)细胞呼吸产生ATP的场所是细胞质基质和线粒 方式通过血脑屏障。胞吞这种运输方式的特点有需 体，所以图中质子泵转运物质时，所需要的ATP可 要消耗能量、不需要转运蛋白的协助但需要膜蛋白 能来自细胞质基质、线粒体。若胃壁细胞的呼吸作 的参与、依赖细胞膜的流动性等。 用减弱，ATP供应不足，导致胃壁细胞运输至胃腔 (4)用脂质体包裹药物更容易通过血脑屏障，是因为 中的H+减少，胃液中盐酸含量下降，则胃的消化能 脂质体和细胞膜都由脂质组成，利用了生物膜具有 力会减弱；若某药物不影响ATP的正常供能，其与 一定的流动性的特性，使脂质体包裹的药物能与细 质子泵特异性结合可在一定程度上缓解“烧心”症 胞膜融合，进而进入细胞。 ·17·