阶段过关检测(三) 细胞的物质输入和输出-【优学精讲】2026-2027学年高中生物必修1 分子与细胞同步教参（人教版 多选版）

阶段过关检测(三)　细胞的物质输入和输出 (满分：100分) 一、单项选择题：本题共13小题，每小题2分，共26分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。 1.下列关于渗透作用的叙述，正确的是(　　) A．具有半透膜且膜两侧存在浓度差是发生渗透吸水或失水的必要条件 B．动物细胞在蒸馏水中不能发生渗透作用 C．发生渗透作用时，水分子只能单方向运动 D．在含有红墨水的质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，洋葱鳞片叶内表皮细胞的液泡显红色 解析：选A。具有半透膜且半透膜两侧存在浓度差是发生渗透作用的必要条件，A正确；动物细胞的细胞膜相当于半透膜，且细胞质和蒸馏水存在浓度差，故动物细胞在蒸馏水中能发生渗透作用，B错误；发生渗透作用时，膜两侧的水分子双向运动，只是水分子由低浓度一侧向高浓度一侧的运动速率更快，C错误；因为红墨水中的色素分子不是洋葱鳞片叶内表皮细胞所需要的物质，会被细胞膜选择性阻挡在细胞外，又因为洋葱鳞片叶内表皮细胞的液泡中不含色素，故呈无色透明状，D错误。 2.透析袋通常是由半透膜(允许小分子通过，不允许大分子通过)制成的袋状容器。现将5%的蛋白质溶液装入透析袋，再将其放入盛有清水的烧杯中，实验装置如下图所示。下列叙述正确的是(　　) A．透析袋吸水胀大，水分子只能进入透析袋 B．透析袋具有选择透过性，生物膜也是一种半透膜 C.该装置可用来将蛋白质粗制品中的蛋白质与其他小分子化合物初步分离 D．蛋白质不可由透析袋进入清水中，一段时间后透析袋内外液体浓度相等 解析：选C。水分子既能进入透析袋，也能从透析袋出来，A错误；透析袋无生物活性，不具有选择透过性，B错误；透析袋是半透膜，小分子化合物可以自由进出，大分子蛋白质则留在袋内，故该装置可用来将蛋白质粗制品中的蛋白质与其他小分子化合物初步分离，C正确；一段时间后，透析袋不再继续胀大，此时水分子进出平衡，但透析袋内外液体浓度不相等，D错误。 3.将人的口腔上皮细胞置于生理盐水中观察其形态结构，下列有关叙述正确的是(　　) A．可用蒸馏水替代生理盐水，细胞仍然维持正常形态 B．置于生理盐水中时，没有水分子进出细胞 C．在高浓度的盐溶液中，口腔上皮细胞会发生质壁分离 D．在高浓度的盐溶液中，口腔上皮细胞会失水皱缩 解析：选D。用蒸馏水替代生理盐水，口腔上皮细胞会吸水膨胀，甚至涨破，A错误；置于生理盐水中时，水分子进出细胞达到动态平衡，B错误；口腔上皮细胞无细胞壁，不会发生质壁分离，C错误；在高浓度的盐溶液中，口腔上皮细胞会失水皱缩，D正确。 4.某兴趣小组进行了4组植物细胞的吸水和失水实验，结果如下图所示。下列对实验结果的预测正确的是(　　) 选项 实验材料 外界溶液 实验现象 A 紫色洋葱鳞片叶内表皮 加入红墨水的蔗糖溶液 呈现甲图的现象，①②处无色，③处为红色 B 红色玫瑰花瓣 清水 呈现乙图的现象，①②处均为红色 C 白色山茶花叶片 蔗糖溶液 呈现甲图的现象，①②③处均无色 D 黑藻叶片 蔗糖溶液 呈现甲图的现象，①②处为绿色，③处无色 注：所用蔗糖溶液的质量浓度均会使细胞发生质壁分离。 解析：选A。将紫色洋葱鳞片叶内表皮放入加入红墨水的蔗糖溶液中，细胞会发生质壁分离，呈现甲图的现象，①处为细胞质，无色，②处为细胞液，无色，③处为加入红墨水的蔗糖溶液，红色，A正确；将红色玫瑰花瓣置于清水中，细胞会吸水，但由于细胞壁的存在，细胞体积基本不变，呈现乙图的现象，①处为细胞质，无色，②处为细胞液，红色，B错误；将白色山茶花叶片或黑藻叶片置于蔗糖溶液中，细胞会发生质壁分离，呈现甲图的现象，①中含有叶绿体，呈绿色，②处为细胞液，无色，③处为蔗糖溶液，无色，C、D错误。 5.将同一部位的紫色洋葱外表皮细胞分别浸在甲、乙、丙3种溶液中，测得细胞膜与细胞壁间平均距离变化如右图所示，下列叙述正确的是(　　) A．实验开始时，甲、乙溶液的浓度均小于洋葱外表皮细胞的细胞液浓度 B．与t0时相比，t2时乙溶液中洋葱外表皮细胞的细胞液浓度未发生变化 C．实验过程中，丙溶液中没有水分子进出洋葱外表皮细胞 D．t2时与t0时相比，甲、乙溶液的浓度都有所下降 解析：选D。分析题图可知，实验开始时，甲、乙溶液中的洋葱外表皮细胞的细胞膜与细胞壁间平均距离逐渐增大，细胞失水，说明甲、乙溶液的浓度均大于洋葱外表皮细胞的细胞液浓度，A错误。由于乙溶液中的洋葱外表皮细胞能发生质壁分离后的自动复原，说明有溶质进入细胞内，与t0时相比，t2时其细胞液浓度有所上升，B错误。将紫色洋葱外表皮细胞放在丙溶液中，细胞壁和细胞膜之间的平均距离没有发生变化，说明细胞发生吸水或进出细胞的水分子数目大致相同，处于动态平衡，C错误。实验结束时，由于甲溶液中的洋葱外表皮细胞失水，甲溶液浓度减小；乙溶液中的洋葱外表皮细胞吸收了溶质分子，溶液浓度也减小，故与t0时相比，t2时甲、乙溶液的浓度都有所下降，D正确。 6.下列选项中关于物质跨膜运输方式和可能影响运输速率的因素的分析，对应错误的是(　　) 选项 细胞 相关物质 跨膜运输方式 可能影响运输速率的因素 A 肺泡上皮细胞 排出CO2 自由扩散 膜内外的CO2浓度差 B 肾小管上皮细胞 吸收H2O 被动运输 水通道蛋白的数量 C 乳腺细胞 分泌酪蛋白 胞吐 载体蛋白数量 D 人红细胞 吸收K＋ 主动运输 能量 解析：选C。肺泡上皮细胞排出CO2的方式是自由扩散，是顺浓度梯度进行的，因此细胞膜内外的CO2浓度差会影响运输速率，A正确；H2O的跨膜运输方式包括自由扩散和协助扩散，其中协助扩散需要水通道蛋白，肾小管上皮细胞对H2O的重吸收也依赖水通道蛋白，水通道蛋白的数量会影响运输速率，B正确；乳腺细胞分泌酪蛋白的跨膜运输方式为胞吐，胞吐过程不需要载体蛋白，C错误；人红细胞吸收K＋的方式是主动运输，需要载体蛋白的协助且消耗细胞代谢产生的能量，因此能量会影响运输速率，D正确。 7.下图表示一段时间内同一细胞的线粒体膜、液泡膜对相关物质的相对吸收速率，下列叙述中错误的是(　　) A．两种膜对甘油的相对吸收速率相同，据此推测甘油进入两种细胞器的方式可能是相同的 B．两种膜对O2的吸收速率不同，这与两种膜上运输O2的载体蛋白的数量不同有关 C．两种膜对K＋和Na＋的吸收速率都有差异，这与膜的选择透过性有关 D．液泡膜吸收H2O的相对速率比线粒体膜快，可能与两种膜上水通道蛋白的数量不同有关 解析：选B。由题图可知，两种膜对甘油的相对吸收速率相同，据此推测甘油进入两种细胞器的方式可能是相同的，A正确；O2跨膜运输的方式为自由扩散，与载体蛋白无关，线粒体膜与液泡膜对O2的吸收速率不同，其原因是二者膜内外O2浓度差不同，B错误；线粒体膜、液泡膜对K＋和Na＋的吸收速率有差异，可能是两种细胞器对这两种离子的需求不同，体现了膜的选择透过性，C正确；水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞，因此，液泡膜吸收H2O的相对速率比线粒体膜快，可能与两种膜上水通道蛋白的数量不同有关，D正确。 8.图甲、乙分别表示载体介导和通道介导的两种转运物质的方式，其中通道介导的比载体介导的快1 000倍。下列有关叙述正确的是(　　) A．图甲、乙中的载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上是静止不动的 B．载体蛋白和通道蛋白均具有一定的专一性 C．甲、乙两种运输方式均属于主动运输 D．物质以通道介导的方式进出细胞可以满足细胞的所有需求 解析：选B。载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上可以进行一定的运动，并不是静止不动的，A错误；载体蛋白和通道蛋白往往只转运特定的物质，均具有一定的专一性，B正确；甲、乙两种运输方式都是将物质从高浓度一侧运输到低浓度一侧，需要转运蛋白的协助，不消耗能量，属于协助扩散，C错误；物质进出细胞的方式有很多种，物质以通道介导的方式进出细胞并不能满足细胞的所有需求，D错误。 9.将三组生理状态相同的玉米幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果如下表所示： 培养瓶中气体 温度/℃ 离子相对吸收量/% 空气 17 100 氮气 17 10 空气 3 28 下列分析正确的是(　　) A．有氧条件有利于玉米幼根对该离子的吸收 B．玉米幼根对该离子的吸收与温度无关 C．氮气环境中玉米幼根细胞吸收该离子不消耗能量 D．与空气环境相比，氮气环境有利于玉米幼根对该离子的吸收 解析：选A。在17 ℃、培养瓶中气体为空气的培养条件下，离子相对吸收量比同温度条件下培养瓶中气体为氮气的离子相对吸收量大，说明有氧条件有利于玉米幼根对该离子的吸收，A正确；培养瓶中气体均为空气时，3 ℃条件下的离子相对吸收量远远小于17 ℃条件下的离子相对吸收量，说明玉米幼根对该离子的吸收与温度有关，B错误；玉米幼根吸收该离子的方式为主动运输，需要载体蛋白和能量，C错误；由实验结果可知，与空气环境相比，氮气环境不利于玉米幼根对该离子的吸收，D错误。 10.下图为丙酮酸进入线粒体的过程，丙酮酸可以通过外膜上由孔蛋白构成的通道蛋白进入膜间隙，再通过与H＋(质子)协同运输(利用H＋电化学梯度)的方式由膜间隙进入线粒体基质。下列相关分析正确的是(　　) A．丙酮酸经过孔蛋白进入线粒体膜间隙的方式为胞吞 B．加入ATP抑制剂对丙酮酸从膜间隙进入线粒体基质没有影响 C．H＋通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙的方式为主动运输 D．加入蛋白质变性剂会降低线粒体内膜对各种物质运输的速率 解析：选C。根据题意可知，线粒体外膜上由孔蛋白构成的通道蛋白可以让丙酮酸通过，且不需要消耗能量，因此丙酮酸经孔蛋白进入线粒体膜间隙的方式为协助扩散，A错误；丙酮酸通过内膜进入线粒体基质要借助特异性转运蛋白，消耗H＋(质子)在内膜两侧的浓度差产生的势能，而H＋浓度差的维持需要ATP，因此，加入ATP抑制剂对丙酮酸从膜间隙进入线粒体基质有影响，B错误；H＋(质子)通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙是逆浓度梯度进行的，且需要载体蛋白，消耗ATP，所以运输方式为主动运输，C正确；加入蛋白质变性剂会使蛋白质变性，影响协助扩散等跨膜运输，但不影响自由扩散的速率，D错误。 11.胆固醇在人体血液中与磷脂和载脂蛋白结合形成低密度脂蛋白(LDL)颗粒，LDL颗粒通过受体介导的胞吞作用进入细胞被降解，其过程如下图所示。下列叙述错误的是(　　) A．LDL通过胞吞方式进入细胞，不需要膜上蛋白质的参与 B．图中的胞内体膜和溶酶体膜均属于生物膜系统的一部分 C．LDL受体缺陷可能会导致胆固醇在血管壁上沉积，造成血管堵塞 D．LDL受体返回细胞膜重复利用，有利于人体细胞对胆固醇的吸收 解析：选A。分析题图可知，LDL与LDL受体结合后，经胞吞作用进入细胞，而LDL受体是细胞膜上的蛋白质，A错误；题图中的胞内体膜和溶酶体膜均属于生物膜系统的一部分，B正确；LDL受体缺陷可能会使LDL不能进入细胞被降解，从而导致胆固醇在血管壁上沉积，造成血管堵塞，C正确；LDL受体返回细胞膜重复利用，可避免物质和能量的浪费，同时有利于人体细胞对胆固醇的吸收，D正确。 12.某研究小组探究哺乳动物红细胞对两种小分子物质A和B的跨膜运输机制，实验中测定了不同浓度差下两种物质的运输速率，结果如下图所示。已知两种物质的运输均不消耗细胞中能量，下列分析正确的是(　　) A．物质A的运输方式为协助扩散，需要转运蛋白的协助 B．浓度差过高时物质B的运输速率受转运蛋白数量限制 C.水分子的运输方式与B物质一致而氧气的运输方式与A物质一致 D．若用蛋白质变性剂处理红细胞则两种物质的运输速率均会大幅下降 解析：选B。由题图可知，物质A的运输速率随浓度差的增大而增大，故其运输方式为自由扩散，不需要转运蛋白的协助，A错误；由题图可知，物质B的运输方式为协助扩散，当浓度差过高时物质B的运输速率会受转运蛋白数量限制，B正确；水分子的运输方式有自由扩散和协助扩散，所以水分子的运输方式不一定与B物质一致，C错误；由A项分析可知，用蛋白质变性剂处理红细胞，物质A的运输速率不会大幅下降，D错误。 13.一种耐盐植物通过下图所示方式将体内多余的Na＋排出体外，①～④为转运蛋白。下列叙述错误的是(　　) A．④转运Na＋时不会发生自身构象的改变 B．Na＋运出液泡不需要与③结合 C．Na＋通过②进入液泡的方式是主动运输 D．Na＋进入收集细胞的能量不直接来自ATP 解析：选A。分析题图可知，④是载体蛋白，在转运物质时会发生自身构象的改变，从而完成物质的跨膜运输，A错误；Na＋通过③(通道蛋白)运出液泡时，不与③结合，B正确；Na＋通过②进入液泡时是逆浓度梯度运输，属于主动运输，C正确；Na＋以主动运输的方式进入收集细胞，是逆浓度梯度进行的，该过程消耗的能量来自膜两侧的H＋浓度差提供的离子势能，D正确。 二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项是符合题目要求的。全部选对得3分，选对但选不全得1分，有选错得0分。 14.小液流法是测定植物组织细胞液浓度的一种实验方法，把浸过植物材料一段时间的甲组蔗糖溶液(加入了亚甲蓝染色，忽略亚甲蓝对蔗糖浓度的影响)慢慢滴回同一浓度而未浸过植物材料的乙组溶液中，若植物细胞吸水，使甲溶液浓度增大，导致其比重增大，小液滴下沉，反之则上升。下列相关叙述错误的是(　　) 乙组试管编号 1 2 3 4 5 6 1 mol/L的蔗糖 溶液/mL 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 蒸馏水/mL 加蒸馏水定容至10 mL 蓝色小液滴 升降情况 降 降 降 升 升 升 A．据表格分析待测植物材料的细胞液浓度在1.5～2.0 mol/L B．上述实验不能用适宜浓度硝酸钾溶液代替蔗糖溶液 C．蓝色小液滴在1～3号试管中均下降，下降速度最快的是在1号试管中 D．假设上述实验中蓝色液滴均上升，则需适当升高外界溶液浓度 解析：选AD。分析题表可知，在蔗糖溶液浓度为0.15 mol/L时，蓝色小液滴下降，说明待测植物材料吸水，细胞液浓度大于外界蔗糖溶液浓度；而在蔗糖溶液浓度为0.2 mol/L时，蓝色小液滴上升，说明待测植物材料失水，细胞液浓度小于外界蔗糖溶液浓度，因此可估测待测植物细胞的细胞液浓度在0.15～0.2 mol/L，A错误。由于细胞在适宜浓度的硝酸钾中会发生质壁分离后自动复原，无法测定细胞液浓度，因此不能用适宜浓度的硝酸钾溶液代替蔗糖溶液，B正确。乙组试管1～3中蓝色小液滴下降的原因是甲组1～3试管中待测植物的细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度，细胞吸水，导致甲溶液浓度上升，蓝色小液滴比重增大，1号试管蔗糖溶液浓度最小，细胞吸水最多，故蓝色小液滴下沉速度最快，C正确。若题述实验中蓝色小液滴均上升，说明蓝色小液滴的比重较小，乙试管中各组溶液浓度均偏大，为测定细胞液浓度须适当降低外界溶液浓度，D错误。 15.ATP驱动泵既是载体蛋白也是催化ATP水解的酶。对于维持细胞内外Na＋、K＋浓度平衡具有重要意义的钠钾泵就属于此类。钠钾泵对离子的运输依赖磷酸化和去磷酸化的过程，如下图所示。下列叙述正确的是(　　) A．钠钾泵既运输Na＋又运输K＋，说明载体蛋白并不具有特异性 B．钠钾泵在转运离子时发生载体蛋白的磷酸化，属于吸能反应 C．钠钾泵作为ATP水解酶，为ATP水解反应提供所需的活化能 D．若动物一氧化碳中毒，则Na＋、K＋跨膜运输的速率降低 解析：选BD。钠钾泵虽可同时运输Na＋和K＋，但无法转运其他离子，说明载体蛋白具有特异性，A错误；钠钾泵既是载体蛋白也是催化ATP水解的酶，在转运离子时发生载体蛋白磷酸化，消耗ATP水解释放的能量，属于吸能反应，B正确；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，C错误；动物一氧化碳中毒后，血红蛋白的运氧能力下降，有氧呼吸速率降低，ATP的合成速率减慢，为Na＋、K＋跨膜运输所提供的能量减少，从而降低Na＋、K＋跨膜运输的速率，D正确。 16.OCT2属于摄取型转运体，可将药物A逆浓度梯度从血液转运至肾脏细胞中；MATEs属于外排型转运体，可将药物A顺浓度梯度从肾脏细胞排出到尿液中。药物B能抑制OCT2和MATEs的活性，如下图所示。下列叙述正确的是(　　) A.OCT2转运药物A属于主动运输，需要消耗能量 B．OCT2和MATEs均可转运药物A，不具有专一性 C．OCT2转运药物A时会与其结合并发生构象变化 D．联合使用药物A、B时，药物A的疗效可能变差 解析：选ACD。OCT2可将药物A逆浓度梯度从血液转运至肾脏细胞中，其属于主动运输，需要消耗能量，该过程中OCT2是载体蛋白，转运药物A时会与其结合并发生构象变化，A、C正确；OCT2转运药物A属于主动运输，MATEs可将药物A顺浓度梯度从肾脏细胞排出到尿液中，其属于协助扩散，OCT2和MATEs是转运蛋白，转运蛋白具有专一性，B错误；药物B通过抑制OCT2和MATEs的活性影响药物A的转运，可能导致药物A的疗效变差，D正确。 17.下图表示人体小肠上皮细胞转运葡萄糖、氨基酸的过程，下列相关叙述正确的是(　　) A．同种物质的跨膜运输可由不同种类的转运蛋白完成 B．Na＋、K＋进小肠上皮细胞分别为顺浓度梯度、逆浓度梯度 C．葡萄糖进入小肠上皮细胞与进入红细胞的方式不同 D．氨基酸进出小肠上皮细胞的区别在于是否直接消耗ATP 解析：选ABC。由题图可知，Na＋的跨膜运输，既参与了葡萄糖的协同转运，也参与了氨基酸的协同转运，说明同种物质的跨膜运输可由不同种类的转运蛋白完成，A正确；由题图可知，Na＋顺浓度梯度进入小肠上皮细胞，K＋通过钠钾泵逆浓度梯度进入细胞，B正确；葡萄糖进入小肠上皮细胞是主动运输，而葡萄糖进入红细胞是协助扩散，C正确；氨基酸进入小肠上皮细胞是协同转运的主动运输，间接消耗ATP，氨基酸排出小肠上皮细胞是协助扩散，不消耗ATP，D错误。 18.为探究某植物对镉(Cd2＋)的跨膜运输方式，在一定Cd2＋浓度的培养液中水培，设置4组实验：对照组(Ⅰ)、加入Ca2＋通道抑制剂(Ⅱ)、加入细胞呼吸抑制剂(Ⅲ)、加入K＋通道抑制剂(Ⅳ)，培养一段时间后，测定叶组织中的Cd2＋含量，结果如下图所示。下列叙述错误的是(　　) A．由图中Ⅰ、Ⅲ可知，细胞吸收Cd2＋存在主动运输 B．由图中Ⅰ、Ⅳ可知，K＋通道蛋白参与吸收Cd2＋ C．细胞吸收Cd2＋过程中，Cd2＋要与Ca2＋通道蛋白结合 D．增加Ⅰ组培养液的Ca2＋含量，可能降低Cd2＋吸收量 解析：选BC。由题图中Ⅰ、Ⅲ可知，加入细胞呼吸抑制剂，叶组织中Cd2＋相对含量下降，说明细胞吸收Cd2＋存在主动运输，A正确；由题图中Ⅰ、Ⅳ可知，加入K＋通道抑制剂，叶组织中Cd2＋相对含量基本不发生改变，说明K＋通道蛋白不参与吸收Cd2＋，B错误；由题图中Ⅰ、Ⅱ可知，加入Ca2＋通道抑制剂，叶组织中Cd2＋相对含量下降，说明Ca2＋通道蛋白参与吸收Cd2＋，Cd2＋通过通道蛋白进行跨膜转运时不需要与通道蛋白结合，若Ca2＋与Cd2＋竞争利用Ca2＋通道蛋白，则增加Ⅰ组培养液的Ca2＋含量，可能降低Cd2＋吸收量，C错误，D正确。 三、非选择题：本题共4小题，共59分。 19.(16分)细胞是一个开放的系统，每时每刻都与环境进行着物质交换，细胞膜能对进出细胞的物质进行选择。图中①～⑤表示物质通过细胞膜的转运方式，甲～戊表示不同的物质或细胞结构。请回答下列问题： (1)图中结构甲的名称是　　　　　　。从分子结构分析，膜蛋白乙、丙、丁之间的差异体现在　　　　　______________________。 (2)据图分析，①方式运输的物质最可能是　　　　　　(填“氨基酸”“氧气”或“NO”)。生物膜对K＋和Cl－的通透性存在明显差异，造成这种差异的主要原因是___________________。 (3)低温处理法、载体蛋白抑制法、细胞呼吸抑制法都能影响物质进出细胞，细胞呼吸抑制法会影响图中的　　　　(填序号)转运方式；已知某时间段轮藻吸收K＋的方式为主动运输，若想抑制K＋进入轮藻细胞，而不影响其他物质进出，可选用　　　　　　　　　法。 (4)图中戊表示由磷脂分子构成的封闭囊泡，可以作为药物的运载体，囊泡膜上的靶向信号分子可以与靶细胞膜表面的特异性受体结合，然后通过囊泡膜和细胞膜的融合将药物送入特定的细胞。请分析：嵌入囊泡内的药物A属于　　　　(填“脂溶性”或“水溶性”)分子，囊泡能将药物送至特定的细胞，依赖于细胞膜具有　　　　　　的功能，囊泡膜与细胞膜融合的过程体现了生物膜　　　　　　　　　的结构特点。 答案：(1)磷脂双分子层　构成三种蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同以及肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构等不同　(2)氧气　生物膜上运输K＋和Cl－的蛋白数量不同　(3)④⑤　载体蛋白抑制　(4)水溶性　进行信息交流　具有流动性 20.(13分)哺乳动物的成熟红细胞结构简单、取材方便，是研究细胞膜结构和功能的良好材料。下图是猪的红细胞在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞体积与初始体积之比的变化曲线(O点对应的浓度为红细胞吸水涨破时的NaCl浓度)。请回答下列问题： (1)将红细胞放入低渗溶液中，细胞吸水涨破，内容物流出，其细胞膜又会重新封闭起来，这体现了细胞膜具有　　 　　　　　的特点。根据图示可知，猪的红细胞在浓度为　　　　mmol·L－1的NaCl溶液中能保持正常形态。 (2)分析题图，将相同的猪的成熟红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的NaCl溶液中，一段时间后，红细胞乙的吸水能力　　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)红细胞甲，原因是　　　　　__________________________。 (3)水通道蛋白位于部分细胞的细胞膜上，能介导水分子跨膜运输，提高水分子的运输效率。研究人员将猪的成熟红细胞和肝细胞置于蒸馏水中，发现红细胞吸水涨破所需的时间少于肝细胞。结合以上信息推测，其原因可能是________________________。 (4)请以人工脂质体(可插入膜蛋白)为材料设计实验验证(3)的推测(简要写出实验思路)。 ______________________________。 答案：(1)流动性　150　(2)大于　A、B两点对应的NaCl溶液浓度均大于细胞液浓度，B点对应的NaCl溶液浓度更大，一段时间后，乙细胞失水更多，细胞液浓度更大，吸水能力更强　(3)红细胞膜上有水通道蛋白，肝细胞膜上没有水通道蛋白或水通道蛋白数量较少　(4)取适量的人工脂质体均分成甲、乙两组，向甲组脂质体上插入水通道蛋白，乙组不作处理；再将两组脂质体分别置于清水中，观察两组脂质体是否吸水涨破(或吸水涨破的速度) 21.(16分)土壤盐碱化会严重影响植物的生长发育，耐盐碱植物进化出一系列适应盐碱地的机制。回答下列问题： (1)土壤盐碱化可能会导致植物根细胞吸水　　　　　(填“增多”或“减少”)，从而影响植物的生长发育。 (2)植物适应盐碱地的机制： ①耐盐：图1为柽柳的根细胞特有的转运机制，其中SOS1、NHX和R均为膜上转运蛋白，Pi代表磷酸根离子。 a．上图根细胞中，Na＋跨膜运输的方式有　　　　　　　　　　　，在耗能的运输方式中，需要借助膜上转运蛋白　　　　　　　　(填转运蛋白名称)，这些过程都可以降低　　　　　　　中的Na＋浓度，从而减少Na＋对细胞的损害。 b．为了探究转运蛋白R运输Pi的供能方式，某小组将柽柳分别培养于含有32P标记的Pi培养液中并进行不同处理，测定每组柽柳根细胞含32P标记的Pi积累速率，结果如图2所示。 通过图2的实验结果可知，转运蛋白R属于　　　　　(填“通道蛋白”或“载体蛋白”)，其中B组加入呼吸抑制剂后，32Pi的积累速率一段时间后才下降的原因是_________________________。 ②稀释盐：某些植物还可以提高细胞膜上　　　　　的数量，以提高细胞对水的吸收，以稀释细胞内盐分浓度，该运输方式的特点有　　　　　　　　　_______________________________(答出2点即可)。 解析：(1)在渗透装置中水分运输的方向是从低浓度溶液到高浓度溶液，植物细胞吸水和失水的原理是渗透作用，所以当土壤盐碱化导致土壤溶液中盐浓度过高时，植物根细胞吸收水分减少。(2)①a.由题图1可知，细胞外pH为5.5，而细胞质基质pH为7.5，因此细胞外H＋浓度更高，所以SOS1转运Na＋是一种消耗细胞膜两侧的H＋电化学势能的主动运输。液泡pH也比细胞质基质低，NHX运输Na＋也为主动运输，能量来源于液泡膜两侧的H＋电化学势能。Na＋由细胞外进入细胞质基质是从高浓度一侧到低浓度一侧，不需要消耗能量，需要载体蛋白，为协助扩散。所以根细胞中Na＋的跨膜运输方式有主动运输和协助扩散，需要耗能的为NHX与SOS1介导的主动运输，这些过程都可以降低细胞质基质中的Na＋浓度，从而减少Na＋对细胞的损害。b.由题图2可知，与对照组相比，加入呼吸抑制剂后，根细胞内32Pi的积累速率一段时间后下降至零，说明根细胞通过转运蛋白R吸收Pi需要消耗能量，其运输方式为主动运输，即R为载体蛋白。由题图2可知，加入呼吸抑制剂后，R转运32Pi的速率一段时间后才下降，说明Pi进入细胞内的能量可能来自细胞膜两侧建立的H＋的电化学势能，而H＋电化学势能的建立过程需要细胞膜上质子泵的运输，这个过程直接消耗能量，故加入呼吸抑制剂后，减少能量供应，会降低H＋运输至膜外的速率，减小膜两侧建立的H＋电化学势能，进而降低Pi进入细胞的速率。②水进入细胞可以稀释细胞内盐分浓度，水进入细胞的方式为自由扩散和协助扩散，协助扩散需要借助膜上的水通道蛋白，所以可以提高膜上水通道蛋白的数量，以提高细胞对水的吸收速率。协助扩散的特点有顺浓度梯度运输、不需要消耗能量、需要转运蛋白。 答案：(1)减少　(2)①主动运输、协助扩散　NHX、SOS1　细胞质基质　载体蛋白　Pi通过R进入细胞需要消耗膜两侧的H＋电化学势能，加入呼吸抑制剂后，减少能量供应，会降低H＋运输至膜外的速率，减小膜两侧建立的H＋电化学势能，进而降低Pi进入细胞的速率　②水通道蛋白　顺浓度梯度运输；不需要消耗能量；需要转运蛋白(答出2点即可) 22.(14分)肿瘤细胞对部分抗癌药物会产生耐药性，这与抗癌药物进出细胞的机制有关。氨甲蝶呤是一种作用于DNA的抗癌药，为研究肿瘤细胞对氨甲蝶呤的耐药性机制，研究人员进行如下系列实验。回答下列问题： (1)对氨甲蝶呤的性质进行分析，发现该药物几乎不溶于乙醇、脂质等有机溶剂，推测氨甲蝶呤进入癌细胞可能的方式是__________________。 (2)RFC1和P­gp是细胞膜上的2种转运蛋白，为研究它们与肿瘤细胞耐药性的关系，科研团队测定了细胞甲(药物敏感型)和细胞乙(耐药型)细胞膜表面的这2种蛋白的含量，结果如下图所示。 注：条带颜色越深代表此样本中该蛋白的含量越高，Actin表示参照。 据图分析，细胞乙通过　　　　　(填“减少”或“增加”)　　　　　蛋白的合成，抑制氨甲蝶呤进入细胞；同时以　　　　　为转运蛋白，通过　　　　　(填“耗能”或“不耗能”)的转运方式将氨甲蝶呤排出细胞，从这两方面机制实现耐药性。 (3)研究人员进一步实验，将蓝色标记的氨甲蝶呤分别作用于细胞甲和细胞乙，显微镜观察结果如下表，细胞甲内的　　　　　部位有明显的蓝色染色。根据细胞甲、乙的现象，推测肿瘤细胞的另一耐药机制是_________________________。 细胞甲 细胞内有明显的蓝色染色 细胞乙 细胞内几乎没有蓝色染色，细胞膜周围有明显的囊泡 解析：(1)物质跨膜运输方式中，自由扩散的物质一般是脂溶性物质等，而氨甲蝶呤几乎不溶于乙醇、脂质等有机溶剂，由此推测氨甲蝶呤进入癌细胞可能的方式是协助扩散或主动运输。(2)由题图可知，细胞乙(耐药型)的RFC1蛋白含量比细胞甲(药物敏感型)和参照组低，所以细胞乙通过减少RFC1蛋白的合成，抑制氨甲蝶呤进入细胞；同时细胞乙的P­gp蛋白含量比细胞甲高，以P­gp为转运蛋白，通过耗能的转运方式(主动运输)将氨甲蝶呤逆浓度梯度排出细胞，从而表现出耐药性。(3)氨甲蝶呤是作用于DNA的抗癌药，DNA主要存在于细胞核中，所以细胞甲内的细胞核部位有明显的蓝色染色。根据细胞乙细胞内几乎没有蓝色染色，细胞膜周围有明显的囊泡，推测肿瘤细胞的另一耐药机制是通过胞吐方式将进入细胞的氨甲蝶呤排出细胞。 答案：(1)协助扩散或主动运输　(2)减少　RFC1　P­gp　耗能　(3)细胞核　通过胞吐方式将进入细胞的氨甲蝶呤排出细胞 学科网（北京）股份有限公司 $