专题3 细胞的物质输入和输出-【十年高考】备战2027年高考生物真题分类解析与应试策略（Word版）

第二单元　细胞代谢　　　 专题三　细胞的物质输入和输出 考点 2017~2021年 2022年 2023年 2024年 2025年 2026年 合计 10.细胞的吸水和失水 2 1 1 2 2 3 11 11.物质进出细胞的方式 2 3 2 6 16 5 34 命题热度 本专题命题热度中等() 课程标准 备考策略 1.阐明质膜具有选择透过性 　　近几年高考试题以选择题为主,主要围绕水分进出细胞,物质运输方式的特点、条件和判定命题。试题重点考查考生的结构与功能观、物质与能量观等生命观念,以及分析与推理、归纳与概括等科学思维能力。 在高考备考中,考生应该注重基础知识的梳理,能够准确识图,从而依据图中相应信息准确判断物质跨膜运输方式的类型。 2.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞,不需要额外提供能量;有些物质逆浓度梯度进出细胞,需要能量和载体蛋白 3.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞 教学活动:(1)通过模拟实验探究膜的透性;(2)观察植物细胞的质壁分离和复原 考点10细胞的吸水和失水答案P323　 1.(2026·广东,5,2分,难度★★)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. 2.(2026·贵州,3,3分,难度★)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 3.(2026·河北,3,2分,难度★★)洋葱表皮细胞的质膜紧贴细胞壁。为在荧光显微镜下辨别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 4.(2025·北京,15,2分,难度★★★)“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,在清水和0.3 g/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 (　　) 图1　清水 图2　蔗糖溶液 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 5.(2025·重庆,10,3分,难度★★)某兴趣小组利用图1装置,分别使用等体积2.5 mol/L葡萄糖溶液和1.2 mol/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 (　　) 图1 图2 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时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 6.(2024·山东,4,2分,难度★★★)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 7.(2024·江苏,7,2分,难度★★)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0.3 g/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 8.(2023·重庆,7,3分,难度★★)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 9.(2022·湖南,10,2分,难度★★)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 10.(讲解 2021·广东,13,4分,难度★★★)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,下图为操作及观察结果示意图。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后有较多水分子进入保卫细胞 D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③ 11.(讲解 2021·湖南,3,2分,难度★)质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是 (　　) A.施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关 B.质壁分离过程中,细胞膜可局部或全部脱离细胞壁 C.质壁分离复原过程中,细胞的吸水能力逐渐降低 D.1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等 考点11物质进出细胞的方式答案P324　 1.(2026·黑吉辽内蒙古,9,2分,难度★★)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·山东,2,2分,难度★★)果肉细胞中,液泡膜上的质子泵直接消耗ATP将H+运入液泡,转运蛋白TST可利用H+的浓度梯度在运输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 3.(2026·湖南,9,2分,难度★★)土壤中H2P的浓度通常远低于其在根毛细胞液中的浓度。植物对H2P的吸收主要通过细胞膜上能同时转运H2P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H2P的运输属于主动运输 C.抑制细胞呼吸,根毛细胞吸收H2P的速率会降低 D.该载体蛋白每次转运H2P都会发生自身构象改变 4.(2026·河南,3,3分,难度★★)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 5.(2026·陕晋宁青,7,3分,难度★★★)高Mn2+胁迫激活植物油菜素内酯(BR)信号通路,再通过图中①和②两条途径降低细胞质基质中的Mn2+浓度,缓解高Mn2+对细胞的伤害。下列叙述错误的是 (　　) A.BR充当了植物细胞响应高Mn2+胁迫的信号分子 B.N以耗能的方式被内吞,减少Mn2+向胞内转运 C.高Mn2+胁迫下,液泡内Mn2+浓度比细胞质基质中高 D.G改变构象与Ca2+结合,将其从胞外转运至胞内 6.(2025·天津,3,4分,难度★)治疗癌症的某脂溶性小分子药物进入细胞后经信号传导,激活癌细胞内促凋亡基因的表达,进而发挥治疗作用。试验表明,该药物对某些病人疗效较差,原因不可能是 (　　) A.药物进入细胞的方式改变 B.药物在细胞内降解较快 C.结合药物的胞内受体活性较低 D.促凋亡基因的表达水平较低 7.(2025·黑吉辽内蒙古,10,2分,难度★★)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 8.(2025·山东,2,2分,难度★★)生长于NaCl浓度稳定在100 mmol/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30 mmol/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 9.(2025·江苏,16,3分,难度★★★)(多选)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.细胞膜发挥了物质运输、信息交流的功能 10.(2025·浙江,11,2分,难度★★)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 11.(2025·广东,8,2分,难度★★)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 12.(2025·广西,9,2分,难度★★)某植物根细胞吸收K+存在两种跨膜运输方式,见下图。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 13.(2025·云南,3,3分,难度★★)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 14.(2025·贵州,4,3分,难度★★)正常情况下,土壤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磷酸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 15.(2025·重庆,8,3分,难度★★)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 16.(2025·四川,4,3分,难度★★)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下图。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 17.(2025·湖南,10,2分,难度★★)顺向轴突运输分快速轴突运输(主要运输跨膜蛋白L)和慢速轴突运输(主要运输细胞骨架蛋白)两种,都以移动、停滞反复交替的方式(移动时速度无差异)向轴突末梢运输物质。用带标记的某氨基酸(合成蛋白A和B所必需)分析蛋白A和B的轴突运输方式,实验如图。下列叙述正确的是 (　　) A.氨基酸通过自由扩散进入细胞 B.蛋白A是一种细胞骨架蛋白 C.轴突运输中,胞体中形成的突触小泡与跨膜蛋白L的运输方向不同 D.在单位时间内,运输蛋白B时的停滞时间长于蛋白A 18.(2025·湖南,15,4分,难度★★★)(多选)Cl属于植物的微量元素。分别用渗透压相同、Na+或Cl-物质的量浓度也相同的三种溶液处理某荒漠植物(不考虑溶液中其他离子的影响)。5天后,与对照组(Ⅰ)相比,Ⅱ和Ⅲ组光合速率降低,而Ⅳ组无显著差异;各组植株的地上部分和根中Cl-、K+含量如图所示。下列叙述错误的是 (　　) 注:Ⅰ.对照(正常栽培);Ⅱ.NaCl溶液;Ⅲ.Na+浓度与Ⅱ中相同、无Cl-的溶液;Ⅳ.Cl-浓度与Ⅱ中相同、无Na+的溶液。 A.过量的Cl-可能储存于液泡中,以避免高浓度Cl-对细胞的毒害 B.溶液中Cl-浓度越高,该植物向地上部分转运的K+量越多 C.Na+抑制该植物组织中K+的积累,有利于维持Na+、K+的平衡 D.K+从根转运到地上部分的组织细胞中需要消耗能量 19.(2025·河南,3,3分,难度★★)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 20.(2025·陕晋宁青,8,3分,难度★★★)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下图。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 21.(2024·北京,3,2分,难度★)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 22.(2024·山东,1,2分,难度★★★)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 23.(2024·海南,3,3分,难度★★)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 24.(2024·湖南,14,4分,难度★★★)(多选)缢蛏是我国传统养殖的广盐性贝类之一,自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化,下图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线。下列叙述错误的是 (　　) A.缢蛏在低盐度条件下先吸水,后失水直至趋于动态平衡 B.低盐度培养8~48 h间,缢蛏通过自我调节以增加组织中的溶质含量 C.相同盐度下,游离氨基酸含量高的组织渗透压也高 D.缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关 25.(2024·贵州,4,3分,难度★★)茶树根细胞质膜上的硫酸盐转运蛋白可转运硒酸盐。硒酸盐被根细胞吸收后,随着植物的生长,吸收的大部分硒与胞内蛋白结合形成硒蛋白,硒蛋白转移到细胞壁中储存。下列叙述错误的是 (　　) A.硒酸盐以离子的形式才能被根细胞吸收 B.硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系 C.硒蛋白从细胞内转运到细胞壁需转运蛋白 D.利用呼吸抑制剂可推测硒酸盐的吸收方式 26.(2024·甘肃,2,3分,难度★★★)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(见下图)。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 27.(2023·山东,2,2分,难度★★★)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 28.(2023·湖南,14,4分,难度★★★)(多选)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。下图是NaCl处理模拟盐胁迫,矾酸钠(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 29.(2022·天津,2,4分,难度★)下列生理过程的完成不需要两者结合的是 (　　) A.神经递质作用于突触后膜上的受体 B.抗体作用于相应的抗原 C.Ca2+载体蛋白运输Ca2+ D.K+通道蛋白运输K+ 30.(2022·山东,3,2分,难度★★★)N和N是植物利用的主要无机氮源,N的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动,N的吸收由H+浓度梯度驱动,相关转运机制如下图。铵肥施用过多时,细胞内N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.N通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP B.N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N会加重铵毒 D.载体蛋白NRT1.1转运N和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关 31.(2022·广东,7,2分,难度★★)拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构,功能是协助mRNA转移。与野生型相比,推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中,有更多mRNA分布于 (　　) A.细胞核 B.细胞质 C.高尔基体 D.细胞膜 32.(2021·山东,2,2分,难度★★)液泡是植物细胞中储存Ca2+的主要细胞器,液泡膜上的H+焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H+,建立液泡膜两侧的H+浓度梯度。该浓度梯度驱动H+通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输,从而使Ca2+以与H+相反的方向同时通过CAX进入液泡并储存。下列说法错误的是(　　) A.Ca2+通过CAX的跨膜运输方式属于协助扩散 B.Ca2+通过CAX的运输有利于植物细胞保持坚挺 C.加入H+焦磷酸酶抑制剂,Ca2+通过CAX的运输速率变慢 D.H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输 33.(2025·河北,19,11分,难度★★★)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)。  34.(讲解 2021·广东,19,16分,难度★★★★)人体缺乏尿酸氧化酶,导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸(存在形式为尿酸盐)。尿酸盐经肾小球滤过后,部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收,最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。目前,E是针对上述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物。为研发新的药物,研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究。给正常实验大鼠(有尿酸氧化酶)灌服尿酸氧化酶抑制剂,获得了若干只高尿酸血症大鼠,并将其随机分成数量相等的两组,一组设为模型组,另一组灌服F设为治疗组。一段时间后检测相关指标,结果见图1。 图1 回答下列问题。 (1)与分泌蛋白相似,URAT1和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程需要　　　　　　　　　　　及线粒体等细胞器(答出两种即可)共同参与。肾小管细胞通过上述蛋白重吸收尿酸盐,体现了细胞膜具有　  的功能特性。原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管的细胞膜,这类跨膜运输的具体方式有　　　　　　　　　　　。  (2)URAT1分布于肾小管细胞刷状缘(图2),该结构有利于尿酸盐的重吸收,原因是    　。  图2 (3)与空白对照组(灌服生理盐水的正常实验大鼠)相比,模型组的自变量是　　　　　　,与其他两组比较,设置模型组的目的是　  　。  (4)根据尿酸盐转运蛋白检测结果,推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　,减少尿酸盐重吸收。为进一步评价F的作用效果,本实验需要增设对照组,具体为　。  学科网（北京）股份有限公司 $ 专题三　细胞的物质输入和输出 考点10　细胞的吸水和失水 1.A　本题结合渗透作用实验装置与半透膜两侧分子分布示意图,考查渗透作用的原理与半透膜的选择透过性知识,以及生命观念、科学思维等学科素养。玻璃纸属于半透膜,只允许水分子自由通过,蔗糖分子无法透过半透膜,因此蔗糖分子始终只分布在漏斗一侧,烧杯侧不会出现蔗糖分子,渗透过程中水分子持续从烧杯进入漏斗,漏斗内溶液被稀释,单位体积内蔗糖分子数量减少、水分子数量增多,与图A的分布特征相符,A项正确。B选项中漏斗内蔗糖分子密度与初始状态相近,与吸水稀释后漏斗内溶液浓度下降的事实不符,B项错误。C选项中半透膜两侧均分布有蔗糖分子,违背了蔗糖不能透过半透膜的特性,C项错误。D选项中漏斗内蔗糖分子密度高于初始状态,同样不符合吸水稀释后漏斗内溶液浓度下降的事实,D项错误。 2.A　本题以紫色洋葱的系列实验为情境,考查质壁分离、细胞质流动、色素分离与观察有丝分裂现象的实验等知识,以及生命观念、科学探究等学科素养。紫色洋葱鳞片叶外表皮的紫色来自液泡中的花青素,细胞失水时原生质层收缩,中央液泡体积逐渐缩小,紫色区域随之变小,因此紫色区域逐渐变小说明细胞正在失水,A项正确。叶绿体基粒是类囊体堆叠形成的亚显微结构,普通光学显微镜的分辨率不足以观察到该结构,需要借助电子显微镜才能观察到,B项错误。纸层析法分离叶绿体色素时,滤纸条上色素带的次序反映的是色素在层析液中的溶解度差异,溶解度越高扩散速度越快,色素的含量需要通过色素带的宽度来判断,不能依据次序判断,C项错误。染色体排列在赤道板上是细胞有丝分裂中期的典型特征,分裂前期的染色体散乱分布在细胞中,D项错误。 高中生物学显微观察实验的三类易混点 一是显微结构与亚显微结构的边界:光学显微镜仅能观察到叶绿体、线粒体、液泡等整体细胞器,类囊体基粒、磷脂双分子层、核糖体等内部精细结构均为亚显微结构,需用电子显微镜观察。 二是纸层析法的两个独立指标:色素带顺序对应溶解度,色素带宽度对应含量,二者不可混淆。 三是有丝分裂各时期的核心特征:前期核膜解体、染色体散乱排布,中期染色体在赤道板整齐排列,后期着丝粒分裂,末期细胞一分为二,需精准对应避免时期错配。 3.D　本题考查质壁分离的原理与质膜定位的实验设计,以及科学探究等学科素养。质壁分离过程中细胞持续失水,细胞液溶质浓度升高,渗透压逐渐增大,A项错误。原生质层的伸缩性大于细胞壁,这是质壁分离发生的内因,B项错误。紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞具有细胞壁和原生质层,可发生质壁分离,能用于该荧光观察实验,C项错误。植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,用纤维素酶和果胶酶可分解细胞壁制备原生质体,直接观察质膜上的荧光分布,D项正确。 4.D　因为成熟的植物细胞原生质层相当于一层半透膜,细胞液与外界溶液一般具有浓度差,符合渗透作用发生的条件,所以植物细胞是通过渗透作用吸水和失水的,A项正确。图1为在清水中处于稳定状态的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,此状态下细胞液的浓度(或渗透压)远远高于清水,但细胞壁的保护作用限制了过多的水分子进入细胞而引起细胞体积的进一步膨胀,B项正确。结合水是不能自由流动的水,是细胞的组成成分。自由水具有流动性、溶解性,能进出细胞,C项正确。图2为在0.3 g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,此时处于质壁分离状态,其细胞液的渗透压与外界蔗糖溶液的渗透压相等,比图1中细胞的细胞液浓度(渗透压)大,D项错误。 5.C　本题考查渗透作用的相关知识,主要考查学生模型建构的能力。葡萄糖分子能通过玻璃纸,蔗糖分子不能通过。开始时葡萄糖溶液和蔗糖溶液的浓度分别为2.5 mol/L和1.2 mol/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,而蔗糖不能透过玻璃纸,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项错误。t1~t3时X液面快速上升,这只能说明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,并不是水分子不会从漏斗进入烧杯,B项错误。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时Y对应烧杯中液体能检测到还原糖,C项正确。由于葡萄糖能通过玻璃纸,最终两侧葡萄糖浓度会相等,但蔗糖不能通过玻璃纸,所以垂直管中液面高度不会不变,D项错误。 6.B　细胞失水过程中,细胞液浓度增大,渗透压升高,A项正确。干旱环境下进行光合作用的外层细胞主要合成的是单糖,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快,一方面可以使外层细胞的光合产物迅速转移到内部薄壁细胞,减少外层细胞单糖的积累,减弱产物对光合作用的抑制;另一方面内部薄壁细胞中单糖合成多糖的过程产生水,使外层细胞的细胞液浓度高于内部薄壁细胞,外层细胞可以从内部薄壁细胞中获得水分,有利于外层细胞的光合作用,B项错误,D项正确。失水比例相同的情况下,由于内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大,不易发生质壁分离,外层细胞更易发生质壁分离,C项正确。 7.D　制作临时装片时,先滴一滴清水在载玻片上,然后将撕下的表皮放在载玻片上,再盖上盖玻片,A项不合理。用低倍镜观察刚制成的临时装片时,细胞中有大液泡,细胞核通常位于细胞的一侧,而不是中央,B项不合理。用吸水纸引流使0.3 g/mL蔗糖溶液替换清水,可以观察到质壁分离现象,但不能观察到质壁分离复原现象,C项不合理。液泡体积变大,说明细胞吸水,液泡体积变小,说明细胞失水,所以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项合理。 8.C　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项错误。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项错误。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,透析袋内不含淀粉,碘溶液进入透析袋内,最终会出现棕红色,C项正确。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,D项错误。 9.A　根据甲组中原生质体的表面积随培养时间的增加而增大,说明甲组细胞吸水,细胞质浓度大于0.3 mol/L NaCl溶液的浓度,但细胞中NaCl浓度不确定,A项错误。乙、丙两组中原生质体的体积缩小,细胞失水,所以会发生质壁分离现象,解除处理后由于细胞能吸收葡萄糖,所以会发生质壁分离复原,B项正确。该菌正常生长,细胞由小变大,可导致原生质体表面积增加,该菌吸水也会导致原生质体表面积增加,C项正确。若将该菌先65 ℃水浴灭活,细胞膜失去选择透过性,再用NaCl溶液处理,原生质体表面积无变化,D项正确。 10.A　由题图可知,用蔗糖溶液①处理保卫细胞后,细胞的气孔开度变化不大,说明蔗糖溶液①的浓度与保卫细胞的细胞液浓度接近,保卫细胞由初始状态经过蔗糖溶液③处理后,细胞的气孔开度变大,说明细胞吸水,保卫细胞的细胞液浓度下降,因此③处理后保卫细胞细胞液浓度<①处理后保卫细胞细胞液浓度,A项错误,C项正确。用蔗糖溶液②处理细胞后,细胞的气孔开度变小,说明细胞失水,可观察到质壁分离现象,B项正确。由以上分析可知,蔗糖溶液①可以近似为保卫细胞的等渗溶液,蔗糖溶液②为保卫细胞的高渗溶液,蔗糖溶液③则为保卫细胞的低渗溶液,故三种蔗糖溶液的浓度高低为②>①>③,D项正确。 11.D　施肥过多使土壤溶液浓度过高,根毛细胞失水发生质壁分离引起“烧苗”,A项正确。质壁分离过程中,原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,会发生细胞膜局部或全部脱离细胞壁,B项正确。质壁分离复原过程中,细胞液的浓度逐渐降低,细胞的吸水能力也逐渐降低,C项正确。溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目,1 mol/L NaCl溶液中的溶质微粒多于1 mol/L蔗糖溶液中的溶质微粒,因此1 mol/L NaCl溶液渗透压较高,D项错误。 考点11　物质进出细胞的方式 1.A　本题考查物质跨膜运输中通道蛋白和载体蛋白的功能、特点与区别,以及生命观念等学科素养。钙离子通道属于通道蛋白,Ca2+通过通道蛋白顺浓度梯度进入细胞时,不与通道蛋白结合,通道蛋白仅形成供离子通过的亲水通道,依靠孔道的大小与电荷特性控制物质通过,A项错误。钙泵属于载体蛋白,主动运输过程中载体蛋白的数量有限,因此Ca2+泵出细胞的运输速率存在最大值,会达到饱和状态,B项正确。钙泵运输Ca2+需要消耗ATP水解释放的能量,抑制细胞呼吸会减少ATP的生成,进而影响钙泵的主动运输功能,C项正确。钙泵作为载体蛋白,在结合转运Ca2+的过程中会发生磷酸化与去磷酸化,其空间结构会发生可逆的变化,以完成物质的逆浓度跨膜运输,D项正确。 通道蛋白与载体蛋白的核心差异 两类转运蛋白的工作机制极易混淆:通道蛋白仅形成亲水孔道,物质通过时不与蛋白结合,仅介导顺浓度的被动运输;载体蛋白需与被转运物质特异性结合,通过自身空间结构的改变完成运输,既可介导被动运输也可介导主动运输。判断时抓住“是否结合物质、是否发生构象改变”两个核心特征,即可快速区分两类蛋白。 2.C　本题考查物质跨膜运输的方式,特别是协同运输的机理。质子泵既能运输H+,又能催化ATP水解,是一种兼具载体和酶催化功能的蛋白质,A项正确。载体蛋白转运物质时,需要与被转运物质特异性结合并发生自身空间构象的改变,质子泵作为载体蛋白,运输H+的过程中空间结构会发生变化,B项正确。质子泵将H+逆浓度梯度运入液泡,使液泡内H+浓度高于细胞质基质;TST利用H+顺浓度梯度运出液泡的能量,将蔗糖逆浓度梯度运入液泡,二者跨膜运输的方向相反,C项错误。TST属于载体蛋白,在协同转运过程中需要分别与H+和蔗糖结合,通过自身构象改变完成两种物质的跨膜运输,D项正确。 如何判断协同运输的方向 协同运输分为同向协同与反向协同两类,顺浓度梯度运输的离子为另一种物质提供动力,流动方向一致则为同向协同,流动方向相反则为反向协同。 3.A　本题考查物质跨膜运输的方式与载体蛋白的功能特性等知识,以及生命观念、科学思维等学科素养。载体蛋白转运物质时,需要与被转运的离子或分子特异性结合,通过自身构象的可逆改变完成跨膜运输,A项错误。根毛细胞内H2P浓度高于土壤,该运输逆浓度梯度进行,依靠H+跨膜浓度梯度提供动力,需要载体蛋白协助且间接消耗细胞呼吸释放的能量,属于主动运输,B项正确。H+的跨膜浓度梯度需要通过主动运输维持,该过程消耗细胞呼吸产生的能量,抑制细胞呼吸会导致能量供应不足,H+浓度梯度无法维持,根毛细胞吸收H2P的速率随之降低,C项正确。载体蛋白的转运机制依赖自身构象的变化,每次结合并转运底物时都会发生自身构象改变,完成转运后恢复原有构象,D项正确。 4.B　本题结合大分子荧光染料进入细胞的实验情境,考查胞吞过程与细胞膜结构和功能的知识,以及科学思维等学科素养。大分子染料无法直接跨膜运输,需通过细胞膜内陷形成囊泡的胞吞方式进入细胞,该过程依赖膜的流动性,因此小泡的形成与细胞膜的流动性有关,A项正确。胞吞是需要消耗能量的过程,膜的凹陷、囊泡缢裂及胞内运输均需ATP供能,B项错误。细胞骨架中的微丝参与细胞膜内陷与囊泡缢裂,微管负责胞内囊泡的定向运输,因此小泡的运输与细胞骨架相关,C项正确。温度可改变细胞膜的流动性,同时影响细胞呼吸相关酶的活性与能量供应,进而调控小泡的形成速率,D项正确。 5.D　本题结合植物响应高Mn2+胁迫的信号通路图,考查物质跨膜运输、植物激素调节的相关知识,以及科学思维等学科素养。BR作为植物激素,可在高Mn2+胁迫下作为信号分子激活下游通路,启动细胞的解毒机制,A项正确。途径②通过内吞作用减少细胞膜上阳离子转运蛋白N的数量,从而减少Mn2+向胞内转运。内吞属于胞吞过程,依赖膜的流动性且需要消耗能量,B项正确。液泡膜上的转运蛋白M水解ATP供能,将Mn2+逆浓度梯度转运至液泡内储存,因此高Mn2+胁迫下,液泡内Mn2+浓度高于细胞质基质,C项正确。G为细胞膜上的Ca2+通道蛋白,通道蛋白仅形成亲水通道,通过改变构象控制闸门开闭,Ca2+顺浓度梯度通过时不与通道蛋白结合,D项错误。 6.A　本题考查细胞信号传导与药物疗效的关系,主要考查学生的分析推理能力。该药物是脂溶性小分子,通常以自由扩散方式进入细胞,这种运输方式是由物质性质和细胞膜结构决定的,一般不会改变。若药物进入细胞的方式改变,不符合脂溶性小分子的特性,所以这不是药物对某些病人疗效较差的原因,A项符合题意。药物在细胞内降解较快,会使细胞内有效药物浓度降低,从而导致疗效较差,B项不符合题意。结合药物的胞内受体活性较低,药物难以有效发挥作用,激活促凋亡基因的效果就会减弱,进而使疗效较差,C项不符合题意。促凋亡基因的表达水平较低,即使药物能正常发挥作用,促凋亡的效果也会减弱,导致疗效较差,D项不符合题意。 7.D　载体蛋白运输物质时,需与被运输物质结合,A项错误。NTT顺浓度梯度运输物质,运输方式属于协助扩散,B项错误。黑暗条件下,叶绿体不能进行光反应产生ATP,进入叶绿体基质的ATP主要由线粒体产生,细胞质基质是有氧呼吸第一阶段的场所,也可提供少量ATP,C项错误。光照充足时,叶绿体光反应产生ATP,叶绿体基质内ATP增多、ADP减少,NTT顺浓度梯度运出ADP的数量会减少甚至停止,D项正确。 8.C　Na+在液泡中的积累可以提高细胞液的渗透压,有利于酵母细胞吸水,A项正确。蛋白N转运Na+的过程为主动运输,所以蛋白N为载体蛋白,在运输过程中自身构象会发生改变,B项正确。通过蛋白W外排Na+的过程属于主动运输,需要细胞提供能量,C项错误。Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合,D项正确。 9.ABC　Cl-借助转运蛋白甲顺浓度梯度进入细胞,属于协助扩散,A项错误。转运蛋白甲协助Cl-顺浓度梯度进入植物细胞属于协助扩散,转运蛋白乙协助Cl-逆浓度梯度排出植物细胞为主动运输,两者的结构和功能存在差异,B项错误。由题图可知,ABA与细胞膜上的受体结合,促进基因表达,不进入细胞核,C项错误。细胞膜上的转运蛋白甲、乙参与物质运输,细胞膜上的受体参与信息交流,D项正确。 10.D　本题考查物质跨膜运输的相关知识,主要考查学生的理解能力。Na+-氨基酸共转运体运输物质具有特异性,A项错误;氨基酸依赖转运体进入细胞是逆浓度梯度运输过程,属于主动运输,B项错误;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项错误;适当增加膜两侧Na+的浓度差会提高Na+的运输速率,同时也能加快氨基酸的运输,D项正确。 11.A　本题考查物质的跨膜运输。O2从肺泡向肺毛细血管扩散属于自由扩散,自由扩散的速率受膜内外物质浓度梯度的大小影响,故呼吸时O2从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受O2浓度的影响,A项正确。心肌细胞主动运输Ca2+时,载体蛋白需与Ca2+和磷酸基团结合,并非仅与Ca2+结合,B项错误。葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散,其速率受膜内外物质浓度梯度的大小和转运蛋白的数量影响,细胞代谢可影响细胞膜内外的葡萄糖浓度和转运蛋白的结构及功能,从而影响运输速率,C项错误。集合管中Na+重吸收主要是通过主动运输进行的,需要载体蛋白且消耗能量,而不是与通道蛋白结合,D项错误。 12.A　本题考查物质的跨膜运输。由题图可知,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K+运输速率受H+运输速率限制,A项正确。当细胞往外运输H+时为主动运输,此时载体蛋白会与H+结合,并改变自身构象,B项错误。题图中高钾环境中K+的运输方式为协助扩散,不需要ATP供能,因此呼吸抑制剂不会抑制该种运输方式,C项错误。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项错误。 13.C　本题考查细胞的物质输入和输出。协助扩散是物质顺浓度梯度进行的跨膜运输,不需要消耗ATP,A项错误。被动运输包括自由扩散和协助扩散,都是顺浓度梯度进行的,B项错误。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项正确。物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白(而不是通道蛋白)的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输,通道蛋白一般参与协助扩散,D项错误。 14.D　本题主要考查物质运输的相关知识,考查学生的信息获取和分析推理能力。正常情况下,土壤有效磷浓度低于根细胞内的磷浓度,吸收方式为逆浓度梯度的主动运输,需载体和能量,A项正确;据题干信息可知,无机磷从液泡(高浓度)到细胞质基质(低浓度)为协助扩散,需转运蛋白参与,B项正确;磷是磷脂、核酸等的组成元素,生物膜含磷脂,故植物吸收的磷可参与构成生物膜系统,C项正确;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,此过程会使细胞膜面积暂时增加,而非减少,D项错误。 15.B　本题考查物质跨膜运输的方式,主要考查学生理解和解决问题的能力。Na+通道运输Na+属于协助扩散,协助扩散不需要消耗能量,A项正确;Na+通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,B项错误;因为患者软骨细胞膜上Na+通道蛋白增多,会使Na+内流增多,胞内Na+会积累,NCX载体会将胞内过多的Na+逆浓度排出胞外,需要利用Ca2+产生的电化学势能提供能量,所以使得Ca2+内流增多,C项正确;因为患者是Na+通道蛋白明显多于正常人从而引发疾病,所以与NCX载体相比,Na+通道更适合作为研究药物的靶点,D项正确。 16.B　本题考查物质跨膜运输的方式等相关知识。由题图可知,细胞内组氨酸的浓度低于细胞外,故转运蛋白W可协助组氨酸顺浓度梯度进入细胞,A项错误。由题图可知,细胞内组胺的浓度低于细胞外,胞内产生的组胺运输到细胞外是逆浓度梯度进行的,运输方式属于主动运输,需要消耗能量,能量由组氨酸浓度梯度提供,B项正确。转运蛋白W能同时转运组胺和组氨酸这两种物质,说明转运蛋白W具有特异性,C项错误。CO2分子的跨膜运输方式是自由扩散,可以从胞内运输至胞外,也可以从胞外运输至胞内,例如从血浆进入肺部细胞,D项错误。 物质进出细胞方式的比较 物质进 出细胞 的方式 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐 自由扩散 协助扩散 运输方向 高浓度→低浓度 低浓度→ 高浓度 胞外→ 胞内 胞内→ 胞外 是否需 要载体 否 是 是 否 是否需 要消耗 能量 否 否 是 是 实例 水、气体、脂类等物质进出细胞膜 红细胞吸收葡萄糖等 小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、无机盐离子等 白细胞吞噬病菌的过程等 分泌蛋白如抗体、蛋白质类激素的释放等 17.D　本题考查物质进出细胞的方式、神经冲动的传导。氨基酸是小分子物质,且是极性分子,一般通过主动运输的方式进入细胞,而非自由扩散,A项错误。已知顺向轴突运输分快速轴突运输(主要运输跨膜蛋白L)和慢速轴突运输(主要运输细胞骨架蛋白)两种,由题图可知,注射带标记的某氨基酸,3小时就检测到带标记的A,5天才检测到带标记的B,说明蛋白A的运输速度快,属于快速轴突运输,所以蛋白A不是一种细胞骨架蛋白,而是一种跨膜蛋白L,B项错误。轴突运输中,胞体中形成的突触小泡与跨膜蛋白L都是向轴突末梢运输,运输方向相同,C项错误。由于蛋白A的轴突运输方式是快速轴突运输,蛋白B的轴突运输方式是慢速轴突运输,且二者移动时速度无差异,但检测到蛋白B的时间晚于蛋白A,推测二者运输速度的差异主要是停滞时间上的差异,所以在单位时间内,运输蛋白B时的停滞时间长于蛋白A,D项正确。 18.BC　本题考查物质进出液泡的方式,主要考查学生的获取信息和处理信息的能力。Cl-是植物的微量元素,Ⅱ和Ⅳ的地上部分Cl-含量远高于对照组,为避免对细胞造成毒害,过量的Cl-可能储存于液泡中,A项正确;Ⅱ和Ⅳ中Cl-浓度高于Ⅰ(对照), 但Ⅱ、Ⅳ的地上部分K+量低于Ⅰ或与Ⅰ相当,表明K+的转运与Cl-浓度不成比例,B项错误;由Ⅱ、Ⅲ组与Ⅰ组相比可知,溶液中Na+浓度升高,植物组织中K+量降低,表明Na+阻碍了K+的吸收和转运,不利于维持Na+、K+平衡,影响了K+的正常生理功能,C项错误;各组地上部分K+量均高于根的K+量,表明K+逆浓度梯度跨膜运输进入了地上部分的组织细胞,属于主动运输,需要消耗能量,D项正确。 19.B　一般来说,当细胞内的结合水占比增加时,其抗逆性(如耐寒能力)会增强,A项正确。蛋白M属于水通道蛋白家族,通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,不与转运的物质(如水分子)结合,B项错误。蛋白M作为水通道蛋白,增加了水的运输能力,但不改变水的运输方向,水的运输方向是由细胞内外的渗透压(水分子的化学势能)决定的,C项正确。水进出细胞的方式包括自由扩散和借助水通道蛋白的协助扩散,D项正确。 20.D　据图可知,MPC能同时转运丙酮酸根、H+进入线粒体基质,MPC功能减弱会使丙酮酸进入线粒体基质的数量减少,而丙酮酸在细胞质基质中会参与无氧呼吸产生乳酸,导致乳酸积累,A项正确。据图可知,丙酮酸根、H+与MPC结合后使后者构象改变,实现对物质的转运,B项正确。MPC与丙酮酸根和H+结合的位点不同,且H+顺浓度梯度从低pH的线粒体内外膜间隙运到高pH的线粒体基质一侧,运输方式为协助扩散,该过程为丙酮酸根的同向运输提供了能量,故线粒体内外膜间隙pH变化通过直接影响H+的运输来影响丙酮酸根转运速率,C项正确。图中丙酮酸根的运输方式为主动运输,其转运速率除受线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度影响外,还与H+浓度和MPC的数量有关,D项错误。 21.C　磷脂分子的头部亲水,尾部疏水,可据此判断头部位于复合物表面,A项错误。球形复合物被胞吞的过程中直接由细胞膜形成囊泡,然后与溶酶体融合后,释放胆固醇,该过程不需要高尔基体直接参与,B项错误。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项正确。胆固醇属于固醇类物质,是小分子物质,D项错误。 22.B　Ca2+通道蛋白运输Ca2+时,两者并不结合,A项错误。维持细胞Ca2+浓度的内低外高,是一个主动运输的过程,需消耗能量,B项正确。细胞内Ca2+浓度升高,调控相关基因表达,抑制H2O2分解,导致H2O2含量升高,这是一种间接作用,C项错误。油菜素内酯不能使BAK1缺失的被感染细胞关闭Ca2+通道蛋白,故不能使细胞内H2O2含量降低,D项错误。 23.A　根细胞吸收盐提高了其细胞液的浓度,使细胞渗透压升高,有利于水分的吸收,A项正确。根细胞通过主动运输的方式吸收泥滩中的K+,B项错误。根据题干,通过其叶表面的盐腺主动将盐排出体外避免盐害,所以运输方式是主动运输,主动运输需要ATP提供能量,C项错误。根细胞吸收水分的原理是渗透作用,运输方式是被动运输,D项错误。 24.BC　在低盐度条件下,缢蛏鲜重先增加后降低,直至达到动态平衡,由此可知,缢蛏先吸水,后失水直至趋于动态平衡,A项正确;低盐度培养0-8 h间,缢蛏鲜重持续升高,表明缢蛏体内渗透压大于外界渗透压,细胞吸水,直至与外界渗透压达到平衡。但低盐度培养8-48 h间,缢蛏鲜重持续下降,表明水分排出体外。若缢蛏通过自我调节增加组织中的溶质含量,组织渗透压增大,不利于水分排出,鲜重不一定下降。因此,B项错误。组织渗透压取决于单位体积内溶质微粒的数目,游离氨基酸只是溶质微粒的组成成分之一,游离氨基酸含量高并不一定渗透压就高,C项错误。细胞呼吸除了能为生物体提供能量,还是生物体代谢的枢纽,呼吸作用产生的中间产物,可转化为甘油、氨基酸等物质。缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与呼吸代谢有关,D项正确。 25.C　根细胞通过主动运输的方式吸收土壤中的无机离子;硒酸盐是无机盐,必须以离子的形式才能被根细胞吸收,A项正确。由题意可知,硫酸盐转运蛋白既可转运硫酸盐也可转运硒酸盐,因此两者进入细胞可能存在竞争关系,B项正确。硒蛋白的化学本质为蛋白质,是大分子物质,硒蛋白从细胞内转运到细胞壁的方式为胞吐,不需要转运蛋白,C项错误。呼吸抑制剂可通过抑制细胞呼吸,抑制ATP的生成,故利用呼吸抑制剂可推测硒酸盐的吸收方式是主动运输(需要ATP,受影响)还是协助扩散(不需要ATP,不受影响),D项正确。 26.C　由图可知,H+-ATP酶(质子泵)向细胞外转运H+时伴随着ATP的水解,且为逆浓度梯度运输,从而推出H+-ATP酶向细胞外转运H+为主动运输,在主动运输过程中,载体蛋白与运输分子结合,会导致载体蛋白的空间结构发生改变,A项正确。H+顺浓度梯度进入细胞的同时把Na+转运到细胞外,B项正确。 H+-ATP酶抑制剂通过干扰H+的转运,进而影响膜两侧H+浓度,对Na+的运输同样起到抑制作用,C项错误。为了适应高盐环境,耐盐植株的Na+-H+逆向转运蛋白的数量比普通植株多,因此盐胁迫下Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高,D项正确。 27.D　由“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”可知,溶酶体内H+浓度高,因此H+进入溶酶体为逆浓度运输,其运输方式属于主动运输,A项正确。H+载体蛋白失活后使溶酶体内H+浓度降低,进而导致Cl-转运受阻,可引起溶酶体内的吞噬物积累,B项正确。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中,溶酶体的功能降低,数量减少,使细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除,C项正确。溶酶体中的H+浓度高于细胞质基质,二者pH不同,因此释放到细胞质基质中的水解酶活性降低,D项错误。 28.BD　由题图可知,跨膜运输也可以发生于液泡和细胞质基质间,但该运输不会改变细胞膜外侧溶液的渗透压,A项错误。由题图可知,“NaCl”组和“NaCl+GB”组对照,“NaCl+GB”组的Na+外排量更高,推测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项正确。与其他几组相比,“NaCl+GB”组液泡膜H+泵活性无明显差异,而液泡膜NHX载体活性明显高于其他组,说明GB引起盐胁迫下液泡中Na+浓度变化与液泡膜H+泵活性无关,C项错误。盐胁迫下细胞质基质中的Na+排出细胞或转入液泡都可以增大细胞液的浓度,有利于植物细胞吸水,增强植物的耐盐性,D项正确。 29.D　兴奋在神经元之间的传导过程中,突触前膜释放的神经递质,与突触后膜上相应受体结合后引起后膜电位变化,导致后一个神经元兴奋或抑制,A项不符合题意。在体液免疫过程中,浆细胞产生和分泌的抗体可与病原体表面的抗原发生特异性结合,形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化,B项不符合题意。Ca2+载体蛋白与Ca2+结合,自身构象发生变化,运输Ca2+,C项不符合题意。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,因此K+通道蛋白运输K+时不需要与K+结合,D项符合题意。 载体蛋白与通道蛋白的比较 分类 载体蛋白 通道蛋白 特点 只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过;载体蛋白转运物质时,自身构象会发生变化 只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过;分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合 举例 协助葡萄糖进入红细胞的载体蛋白 水通道蛋白、K+通道蛋白、Ca2+通道蛋白、Na+通道蛋白 30.B　由题干和题图可知,N的吸收需要载体蛋白AMTs转运,由根细胞膜两侧的电位差驱动,属于主动运输,A项错误。N的吸收由H+浓度梯度驱动,属于主动运输,故N通过SLAH3转运到细胞外的方式是顺浓度梯度,属于被动运输,B项正确。铵毒发生后,细胞外的H+更多,增加细胞外的N,可以促使H+向细胞内转运,减少细胞外的H+,从而减轻铵毒,C项错误。载体蛋白NRT1.1转运N的方式是主动运输,主动运输的速率和N浓度无必然关系;转运H+的方式是协助扩散,在一定范围内,其运输速率与膜内外H+浓度差呈正相关,D项错误。 31.A　由题可知,拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构,而核孔是RNA和蛋白质等物质运输的通道,若HPR1蛋白功能缺失,则核孔结构异常,细胞核内产生的mRNA无法通过核孔运出进入细胞质,因此会有更多mRNA分布于细胞核,A项符合题意。 32.A　Ca2+通过CAX的跨膜运输方式为主动运输,所需要的能量由H+浓度梯度产生的势能提供,A项错误。Ca2+通过CAX的运输进入液泡,增大了细胞液的渗透压,有利于植物细胞吸水进而保持坚挺,B项正确。加入H+焦磷酸酶抑制剂,会抑制H+从细胞质基质进入液泡,则液泡中的H+浓度降低,液泡膜两侧的H+浓度梯度差减小,Ca2+通过CAX的运输速率减慢,C项正确。H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式需要水解无机焦磷酸释放的能量,为主动运输,D项正确。 33. (1)主动运输　攻击磷脂分子,破坏细胞膜结构;攻击DNA,可能引起基因突变;攻击蛋白质,使蛋白质活性下降等 (2)减弱　减少　一定的流动性 (3)减少　砷激活蛋白C,使细胞膜上转运蛋白F数量减少,而磷也是通过转运蛋白F进入细胞,所以磷的吸收量减少;砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞,砷胁迫下,更多的转运蛋白F用于转运砷,导致磷的吸收量减少 解析 (1)砷通过转运蛋白F进入根细胞需要消耗能量,说明该运输方式为主动运输(逆浓度梯度、需要载体和能量)。自由基化学性质活泼,可攻击磷脂分子(破坏细胞膜结构)、DNA(导致基因突变)、蛋白质(使酶活性下降、结构蛋白受损)等,造成细胞损伤甚至死亡。 (2)对比野生型、C缺失突变体、C过量表达植株根细胞中砷的含量可知,基因C缺失时根对砷的吸收增多,基因C过量表达时根对砷的吸收减少,故蛋白C可减弱根对砷的吸收。砷激活的蛋白C使F磷酸化,诱导细胞膜内陷形成含有蛋白F的囊泡,从而使细胞膜上转运蛋白F的数量减少(转运蛋白F被包裹进囊泡,脱离细胞膜)。囊泡的形成体现了细胞膜具有流动性的结构特点。 (3)由于砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞,在砷胁迫下,砷会与磷竞争转运蛋白F,所以推测植物对磷的吸收量减少。原因一,由(2)可知,砷激活蛋白C,使细胞膜上转运蛋白F数量减少,而磷也是通过转运蛋白F进入细胞,所以磷的吸收量减少;原因二,砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞,砷胁迫下,更多的转运蛋白F用于转运砷,导致磷的吸收量减少。 34. (1)核糖体、内质网、高尔基体　选择透过性　主动运输、协助扩散 (2)增加了肾小管细胞的膜面积,使URAT1的数量增多,有利于尿酸盐等物质的吸收 (3)灌服尿酸氧化酶抑制剂　保证单一变量,使实验结果更有说服力 (4)F能够抑制尿酸盐转运蛋白URAT1和GLUT9的合成和运输　增设灌服E的一组 解析 (1)尿酸盐转运蛋白URAT1和GLUT9位于细胞膜上,与其合成、加工和运输有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。肾小管细胞对尿酸盐的吸收是通过转运蛋白URAT1和GLUT9实现的,体现了细胞膜的功能特性——选择透过性。原尿中的物质借助载体蛋白进入细胞的方式有主动运输和协助扩散。(2)由题图9可知,肾小管细胞刷状缘位于肾小管内侧,该结构的存在大大增加了肾小管细胞的膜面积,从而增加了细胞膜上转运蛋白的数量,增强了肾小管的重吸收功能。(3)由题干可知,模型组与空白对照组相比,不同的是模型组灌服的是尿酸氧化酶抑制剂,模型组可分别与空白对照组和治疗组形成对照,保证单一变量,使实验结果更有说服力。(4)由题图8可知,模型组中转运蛋白URAT1和GLUT9的相对含量远高于空白对照组,而灌服F的治疗组中转运蛋白URAT1和GLUT9的相对含量与空白对照组相差不大,说明天然化合物F能够抑制尿酸盐转运蛋白URAT1和GLUT9的合成和运输。若要进一步确定F的作用效果,可与已知药物E作对比,可另设一组模型鼠灌服E,一段时间后检测相关指标,并与治疗组进行对比。 学科网（北京）股份有限公司 $