《2020年領軍高考生物一輪復習 專題07 細胞的物質輸入和輸出（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2020年領軍高考生物一輪復習 專題07 細胞的物質輸入和輸出（含解析）（18頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。
1、專題07 細胞的物質輸入和輸出【考綱解讀】考點分布考綱要求備考指南1滲透作用2物質跨膜運輸的其他實例3物質運輸影響因素4.觀察植物細胞的質壁分離和復原1.物質出入細胞的方式（）。2.實驗：（1）通過模擬實驗探究膜的透性；（2）觀察植物細胞的質壁分離和復原。理解掌握滲透作用的原理和相關現象。理解并掌握主動運輸、被動運輸、胞吞胞吐的特點及相對應的物質。明確各種運輸方式的條件及影響因素。理解質壁分離及復原實驗的操作步驟和原理并掌握質壁分離和復原的條件?！局R梳理】1滲透作用指_分子（或其他溶劑分子）通過_膜的擴散過程。滲透作用產生的條件：一是具有_膜，二是半透膜兩側的溶液具有_。2動、植物細胞的吸水
2、和失水（1）動物細胞的吸水和失水外界溶液濃度細胞質濃度細胞_；外界溶液濃度細胞質濃度水分進出_。（2）植物細胞的吸水和失水（以成熟植物細胞為例）當外界溶液的濃度大于細胞液濃度時，細胞就通過_作用_水，植物細胞就發(fā)生_現象。將已發(fā)生質壁分離的植物細胞放入清水中，此時細胞液的濃度大于外界清水，植物細胞_水，發(fā)生質壁分離_現象。3.物質運輸的方式（1）被動運輸包括_和_兩種。（2）自由擴散的特點是：_濃度梯度，_載體，_能量。協(xié)助擴散的特點是：_濃度梯度，_載體，_能量。主動運輸的特點是：_濃度梯度，_載體，_能量。（3）通過自由擴散運輸的物質有_。通過協(xié)助擴散運輸的物質有_。通過主動運輸的物質有_
3、。4.觀察植物細胞的質壁分離和復原 實驗的原理是成熟的植物細胞的_相當于一層半透膜。細胞液具有一定的濃度，細胞能滲透吸水和失水。_比_的伸縮性大。【考點精講】一、物質跨膜運輸的實例1滲透作用（1）概念：指水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴散過程。（2）滲透系統(tǒng)的組成及條件具有半透膜。半透膜可以是生物性的選擇透過性膜，如細胞膜，也可以是物理性的過濾膜，如玻璃紙。半透膜兩側的溶液具有濃度差。濃度差的實質是單位體積溶液中溶質分子數的差，即物質的量濃度之差，而不是質量分數濃度差。（3）常見滲透裝置圖分析水分的流動判斷：當溶液濃度S1S2時，水分就通過半透膜由S2流向S1；當溶液濃度S1N若漏斗內液
4、面不變，則MN若漏斗內液面下降，則MN（3）探究物質能否通過半透膜的方法（以碘和淀粉為例）燒杯內盛淀粉溶液漏斗內盛碘液結論變藍不變藍碘能通過半透膜，而淀粉不能不變藍變藍淀粉能通過半透膜，而碘不能變藍變藍淀粉和碘都能通過半透膜不變藍不變藍淀粉和碘都不能通過半透膜2動、植物細胞的吸水和失水（1）動物細胞的吸水和失水現象外界溶液濃度細胞質濃度細胞失水皺縮；外界溶液濃度細胞質濃度水分進出平衡。概念辨析半透膜與選擇透過性膜的比較a區(qū)別：半透膜是無生命的物理性薄膜，物質能否通過取決于分子的大??；選擇透過性膜是具有活性的生物膜，載體蛋白的存在決定了其對不同物質吸收的選擇性。細胞死亡或膜載體蛋白失活后，其選擇
5、透過性喪失。b共性：都允許水分子自由通過，而不允許生物大分子通過。（2）植物細胞的吸水和失水（以成熟植物細胞為例）原理現象a當外界溶液的濃度大于細胞液濃度時，細胞就通過滲透作用失水，植物細胞就發(fā)生質壁分離現象。b將已發(fā)生質壁分離的植物細胞放入清水中，此時細胞液的濃度大于外界清水，植物細胞吸水，發(fā)生質壁分離復原現象。3.成熟植物細胞和外界溶液形成的滲透系統(tǒng)與滲透作用模型的比較項目滲透作用模型植物細胞與外界溶液形成的滲透系統(tǒng)圖解基本條件半透膜、濃度差原生質層相當于半透膜；濃度差細胞液與外界溶液之間的濃度差原理水分子通過半透膜的擴散作用水分子通過原生質層在細胞液與外界溶液之間發(fā)生擴散水擴散總趨勢低濃
6、度溶液高濃度溶液典例1.（2019湖南省常德市檢測）如圖為研究滲透作用的實驗裝置，漏斗內溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）為兩種不同濃度的蔗糖溶液，水分子可以透過半透膜，而蔗糖分子則不能。漏斗內外起始時液面相平，當滲透達到平衡時，液面差為m。下列有關敘述正確的是（）A滲透平衡時，溶液S1的濃度等于溶液S2的濃度B若向漏斗中加入蔗糖分子，則平衡時m變小C達到滲透平衡時，仍有水分子通過半透膜進出D若吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液，再次平衡時m將增大【答案】C【解析】漏斗內外起始時液面相平，液面差m的形成與漏斗內外的滲透壓不同有關，即滲透平衡時，溶液S1的濃度大于溶液S2的濃度，A錯誤；向漏斗中加入蔗糖
7、分子半透膜兩側濃度差變大，則平衡時m變大，B錯誤；吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液，會導致漏斗內的蔗糖溶液的滲透壓減小，再次平衡時m將減小，D錯誤。【易錯點撥】水分子由低濃度溶液流向高濃度溶液是表觀現象，實際上水分子是雙向移動的，只是由低濃度溶液流向高濃度溶液的水分子數較多。2滲透平衡不可看作沒有水分子移動，也不可看作兩側溶液濃度絕對相等，只意味著半透膜兩側水分子移動達到動態(tài)平衡狀態(tài)。典例2.（2019成都模擬）將a、b、c三組紅細胞分別置于不同濃度的氯化鈉溶液中進行實驗，浸泡一段時間后其細胞形態(tài)如圖所示。下列敘述錯誤的是（）A圖中所示細胞內液的滲透壓，a組的比b組的高B浸泡過程中a組細胞失水量小
8、于c組細胞失水量C若向a組燒杯中加入少量葡萄糖，則其細胞可能會皺縮后恢復原狀D上述實驗中引起細胞形態(tài)的改變而消耗ATP的數量比較：cba【答案】D【解析】由圖可知：紅細胞浸入a溶液中保持正常形態(tài)，說明a溶液濃度等于細胞內液的溶質濃度；紅細胞浸入b溶液中吸水膨脹，說明b溶液濃度小于細胞內液的溶質濃度；紅細胞浸入c溶液中失水皺縮，說明c溶液濃度大于細胞內液的溶質濃度。因此，a、b、c溶液濃度大?。篵ac。根據分析可知，圖中所示a組細胞內液的溶質濃度比b組的高，A正確；根據分析可知，b溶液濃度細胞內液的溶質濃度c溶液濃度，故浸泡過程中a組細胞失水量小于c組細胞失水量， B正確；若向a組燒杯加入少量葡
9、萄糖，則由于外界溶液濃度較高，細胞可能發(fā)生先失水，而后由于葡萄糖進入細胞使得細胞內液的溶質濃度增大，導致細胞吸水，C正確；題述實驗中引起細胞形態(tài)的改變是由于水分子的運輸，為自由擴散，不消耗ATP，D錯誤?！疽谆毂嫖觥考毎呐袛喾椒ǎ?）通過比較細胞外溶液和細胞液的濃度大小來判斷：當細胞外溶液濃度大于細胞液濃度時，細胞失水；當細胞外溶液濃度小于細胞液濃度時，細胞吸水；當細胞外溶液與細胞液的濃度相等時，細胞失水量和吸水量相等，處于動態(tài)平衡。（2）根據重量或長度變化（如蘿卜條）來判定：若重量增加或長度變長，則吸水；反之則失水。二、物質出入細胞的方式及影響因素1各種物質出入細胞方式的比較物質出
10、入細胞的方式被動運輸主動運輸胞吞胞吐自由擴散協(xié)助擴散圖例運輸方向高濃度低濃度低濃度高濃度胞外胞內胞內胞外是否需要載體否是是否是否消耗能量否否是是舉例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯的跨膜運輸人的紅細胞吸收葡萄糖小腸上皮細胞吸收葡萄糖、氨基酸、無機鹽等吞噬細胞吞噬抗原胰島素、消化酶、抗體的分泌物質跨膜運輸方式的圖解特別提醒（1）從低濃度一側向高濃度一側運輸一定是主動運輸，因為逆濃度梯度運輸需要消耗能量。（2）同一種物質進出不同細胞時，運輸方式可能不同，如紅細胞吸收葡萄糖的方式是協(xié)助擴散，小腸上皮細胞吸收葡萄糖的方式則是主動運輸。（3）Na、K等無機鹽離子一般以主動運輸的方式進出細胞，但也可通
11、過協(xié)助擴散進出細胞。（4）RNA和蛋白質等大分子物質通過核孔進出細胞核，而不是通過胞吞、胞吐作用。葡萄糖NaK2影響物質跨膜運輸因素的分析（1）濃度差對物質跨膜運輸的影響濃度差主要影響自由擴散和協(xié)助擴散。自由擴散中，濃度差越大，運輸速率越大；協(xié)助擴散中，濃度差達到一定程度后運輸速率不再繼續(xù)增加，原因是受載體蛋白數量的限制。（2）載體蛋白數量對跨膜運輸的影響載體蛋白主要影響協(xié)助擴散和主動運輸。其他條件適宜的情況下，協(xié)助擴散載體蛋白數量越多，運輸速率越大；主動運輸中載體蛋白數量達到一定程度后運輸速率不再增加，可能原因是受能量供應限制。自由擴散不受載體蛋白數量的影響。（3）氧氣含量對跨膜運輸的影響通
12、過影響細胞的呼吸進而影響主動運輸的速率。P點時：無氧呼吸為物質的運輸提供能量。PQ段：隨著氧氣含量的增加，有氧呼吸產生的能量越多，主動運輸的速率越大。Q點以后：當氧氣含量達到一定程度后，受載體蛋白數量以及其他限制因素的影響，運輸速率不再增加。（4）溫度典例1.（2017海南，6）將生長狀態(tài)一致的某種植物幼苗分成甲、乙兩組，分別移入適宜的營養(yǎng)液中在光下培養(yǎng)，并給甲組的營養(yǎng)液適時通入空氣，乙組不進行通氣處理。一定時間后測得甲組的根對a離子的吸收速率遠大于乙組的。關于這一實驗現象，下列說法錯誤的是（）A給營養(yǎng)液通入空氣有利于該植物的生長B根細胞對a離子的吸收過程屬于自由擴散C根細胞對a離子的吸收過程
13、有能量的消耗D根細胞的有氧呼吸有利于根對a離子的吸收【答案】B【解析】由題目給出的信息“甲組的根對a離子的吸收速率遠大于乙組的”，說明根對a離子的吸收過程屬于主動運輸，主動運輸需要能量和載體蛋白，B項錯誤，C項正確；給營養(yǎng)液通入的空氣中含有氧氣，根細胞獲得氧氣，有氧呼吸能正常進行，有利于根對a離子的吸收，有利于該植物的生長，A、D項正確?！練w納總結】探究物質跨膜運輸方式的實驗設計思路（1）探究是主動運輸還是被動運輸（2）探究是自由擴散還是協(xié)助擴散典例2.（2018濰坊期中）下列關于細胞物質輸入和輸出的敘述，錯誤的是（）A受O2濃度影響的物質運輸方式一定需要載體B性激素和胰島素的運輸方式不同C水
14、的跨膜運輸是順相對含量梯度的D某些離子和一些較大的分子可以順濃度梯度進行協(xié)助擴散【答案】A【解析】胞吞、胞吐受O2濃度的影響，但不需要載體?！疽谆禳c撥】1物質進出細胞核并非都通過核孔。核孔是RNA和蛋白質等大分子物質進出細胞核的通道；一般，小分子物質進出細胞核是通過跨膜運輸實現的，都具有選擇性。 2植物吸收水分的方式是自由擴散，而吸收無機鹽離子的方式是主動運輸，因此可以說植物對水分和無機鹽的吸收是兩個相對獨立的過程。 3物質跨膜運輸（自由擴散、協(xié)助擴散、主動運輸）體現了生物膜的選擇透過性；大分子物質和顆粒性物質的胞吞、胞吐體現了生物膜的流動性。 4胞吐、胞吞的不一定是大分子物質，如神經遞質是小
15、分子物質，通過胞吐排出細胞。5生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式運輸的，如RNA和蛋白質可通過核孔出入細胞核。6消耗能量的運輸方式并不一定就是主動運輸，胞吞和胞吐也消耗能量。觀察植物細胞的質壁分離和復原1實驗原理（1）成熟的植物細胞的原生質層相當于一層半透膜。（2）細胞液具有一定的濃度，細胞能滲透吸水和失水。（3）原生質層比細胞壁的伸縮性大。2實驗步驟3現象與結論歸納總結（1）本實驗存在兩組對照實驗（2）質壁分離后在細胞壁和細胞膜之間的是濃度降低的外界溶液。這是由于細胞壁是全透性的，且有水分子通過原生質層滲出來。4.質壁分離發(fā)生的條件（1）從細胞角度分析死細胞、動物細胞及未成熟的植物細胞（如
16、根尖分生區(qū)細胞）不發(fā)生質壁分離及復原現象。具有中央大液泡的成熟植物活細胞可發(fā)生質壁分離及復原現象。（2）從溶液角度分析在一定濃度（溶質不能透過膜）的溶液中只會發(fā)生質壁分離現象，不能發(fā)生自動復原現象（只有用清水或低滲溶液處理，方可復原）。在一定濃度（溶質可透過膜）的溶液（如KNO3、甘油等）中可發(fā)生質壁分離后自動復原現象。在高濃度溶液中可發(fā)生質壁分離現象，但不會發(fā)生質壁分離復原現象。5不同外界溶液中植物細胞的變化分析將成熟植物的細胞依次浸于蒸餾水、物質的量濃度為0.3 mol/L的蔗糖溶液和0.5 mol/L的尿素溶液中，原生質體（即植物細胞中細胞壁以內的部分）的體積隨時間變化如圖，分析如下：（
17、1）A曲線表示細胞在蒸餾水中：細胞略膨脹，但是由于細胞壁的存在，原生質體的體積不能無限膨脹。（2）B曲線表示細胞在0.5 mol/L的尿素溶液中：細胞先因滲透失水而發(fā)生質壁分離，后由于尿素能進入細胞，使得質壁分離后的細胞因吸水而自動復原；KNO3、甘油、乙二醇等溶液中也可發(fā)生質壁分離后自動復原現象。（3）C曲線表示細胞在0.3 mol/L的蔗糖溶液中：蔗糖不能進入細胞，因此質壁分離后細胞不能發(fā)生自動復原。6質壁分離和復原實驗的拓展應用（1）判斷成熟植物細胞的死活（2）測定細胞液濃度范圍（3）比較不同成熟植物細胞的細胞液濃度（4）鑒別不同種類的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）典例1.（2018榆
18、林二模）以紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞作為觀察植物細胞質壁分離和復原實驗的材料，下列有關說法正確的是（）A正在發(fā)生質壁分離的細胞，其吸水能力逐漸減弱B正在發(fā)生質壁分離的細胞，其紫色區(qū)域逐漸縮小，該區(qū)域顏色逐漸變深C發(fā)生質壁分離后完全復原的細胞，其細胞液濃度最終與外界溶液濃度相同D該實驗不選擇紫色洋蔥鱗片葉內表皮細胞作材料，是由于該類細胞不能發(fā)生質壁分離【答案】B【解析】紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液呈紫色，正在發(fā)生質壁分離的細胞，因不斷失水導致細胞液的濃度逐漸增大，紫色區(qū)域逐漸縮小，該區(qū)域顏色逐漸變深，其吸水能力逐漸增強，A錯誤，B正確；因具有支持和保護作用的細胞壁也有一定程度的伸縮性，實驗發(fā)生
19、質壁分離后完全復原的細胞，其細胞液濃度最終與外界溶液濃度相同或大于外界溶液濃度，C錯誤；該實驗不選擇紫色洋蔥鱗片葉內表皮細胞作材料，是由于該類細胞的細胞液無色，不易觀察質壁分離及其復原現象，D錯誤。典例2.（2019長春市高三質檢）將同一紅色月季花瓣制成兩組相同的臨時裝片，分別浸潤在甲乙兩種溶液中，測得液泡直徑的變化情況如圖所示。下列相關敘述正確的是（）A乙溶液的濃度大于甲溶液的濃度B26 min乙溶液中細胞的吸水能力逐漸增大C甲溶液中的溶質分子在2 min后開始進入細胞D甲溶液中細胞體積與液泡體積的變化量相等【答案】B【解析】從圖中曲線可知，最初2 min內，甲細胞失水速度快于乙細胞，所以甲
20、溶液的濃度大于乙溶液的濃度；處于甲溶液中液泡體積在2 min前減小的幅度變緩，說明甲的溶質分子在2 min前開始進入細胞；植物細胞的細胞壁伸縮性小，細胞體積基本沒變，而液泡體積變小?！菊骖}與模擬速遞】1.（2018全國，2）下列有關物質跨膜運輸的敘述，正確的是（）A吞噬細胞攝入病原體的過程屬于協(xié)助擴散B固醇類激素進入靶細胞的過程屬于主動運輸C神經細胞受到刺激時產生的Na內流屬于被動運輸D護膚品中的甘油進入皮膚細胞的過程屬于主動運輸【答案】C【解析】吞噬細胞攝入病原體的過程屬于胞吞，A項錯誤；固醇類激素如性激素以自由擴散的方式進入靶細胞，B項錯誤；靜息狀態(tài)時，神經細胞膜外的Na濃度高于膜內，受到
21、刺激時產生的Na內流是由通道蛋白協(xié)助的被動運輸，C項正確；護膚品中的甘油屬于小分子脂溶性物質，以自由擴散的方式進入皮膚細胞，D項錯誤。2.（2018合肥檢測）主動運輸消耗的能量可來自ATP或離子電化學梯度等。如圖為Na、葡萄糖進出小腸上皮細胞的示意圖。下列關于圖中物質跨膜運輸過程的分析錯誤的是（）A葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞是不需耗能的主動運輸BNa從小腸上皮細胞進入組織液是需要消耗ATP的主動運輸C葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞與Na從腸腔進入小腸上皮細胞相伴隨DNa從腸腔到小腸上皮細胞以及葡萄糖從小腸上皮細胞到組織液均為被動運輸【答案】A【解析】由圖可知，葡萄糖從腸腔逆濃度梯度進入小腸上皮
22、細胞，屬于主動運輸，需消耗能量，A項錯誤；Na從小腸上皮細胞進入組織液是逆濃度梯度進行的，需要載體蛋白協(xié)助并需要消耗ATP，屬于主動運輸，B項正確；從圖示可看出，葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞與Na從腸腔進入小腸上皮細胞共用一個載體，C項正確；Na從腸腔進入小腸上皮細胞的方式是協(xié)助擴散，葡萄糖從小腸上皮細胞進入組織液的方式也是協(xié)助擴散,均為被動運輸，D項正確。3.（2015全國，1）將三組生理狀態(tài)相同的某植物幼根分別培養(yǎng)在含有相同培養(yǎng)液的密閉培養(yǎng)瓶中，一段時間后，測定根吸收某一礦質元素離子的量。培養(yǎng)條件及實驗結果見下表：培養(yǎng)瓶中氣體溫度/離子相對吸收量/%空氣17100氮氣1710空氣328下列
23、分析正確的是（）A有氧條件有利于該植物幼根對該離子的吸收B該植物幼根對該離子的吸收與溫度的變化無關C氮氣環(huán)境中該植物幼根細胞吸收該離子不消耗ATPD與空氣相比，氮氣環(huán)境有利于該植物幼根對該離子的吸收【答案】A【解析】溫度為17 條件下，氮氣（缺氧）環(huán)境中該植物幼根對離子的吸收量比氧氣環(huán)境中低，說明有氧條件有利于該植物幼根吸收該離子，同時說明幼根吸收該離子為主動運輸，A項正確、D項錯誤；氮氣環(huán)境中該植物幼根細胞吸收該離子仍需要消耗ATP，此時幼根消耗的ATP是無氧呼吸產生的，C項錯誤；空氣中培養(yǎng)，溫度為17 時，離子吸收量明顯高于3 時，可知該植物幼根對該離子的吸收與溫度有關，B項錯誤。4.（2
24、019湖南五市十校高三一模）人體細胞膜上存在一種蛋白質離子通道，在膜電位發(fā)生變化時，蛋白質通道的閘門開啟或關閉，完成無機鹽離子進出細胞的運輸。如圖所示為物質進出細胞的三種途徑，下列說法正確的是（）A膜電位由靜息電位變?yōu)閯幼麟娢粫r，Ca2通道蛋白開啟B影響途徑的因素只有物質的濃度差C溫度只影響物質進出細胞方式中途徑的速率D甲物質是ATP，可為途徑和提供能量【答案】A【解析】分析題圖可知，膜電位由內負外正的靜息電位變?yōu)閮日庳摰膭幼麟娢粫r，Ca2通道蛋白開啟，Ca2內流，A正確；途徑是葡萄糖從高濃度一側向低濃度一側運輸且需要載體協(xié)助，運輸方式為協(xié)助擴散，該運輸方式不僅受物質的濃度差影響，還受載體蛋
25、白的數量影響，B錯誤；溫度可影響ATP的合成及膜上蛋白質的運動，途徑為胞吐，需要消耗能量，途徑都需要載體蛋白協(xié)助，因此運輸速率都與溫度有關，C錯誤；甲物質是細胞呼吸第一階段和有氧呼吸第二、三階段所產生的ATP，ATP為途徑胞吐提供能量，途徑依賴蛋白通道的開啟，不消耗能量，D錯誤。5.（2018全國，3）下列有關植物根系吸收利用營養(yǎng)元素的敘述，錯誤的是（）A在酸性土壤中，小麥可吸收利用土壤中的N2和NO3-B農田適時松土有利于農作物根細胞對礦質元素的吸收C土壤微生物降解植物秸稈產生的無機離子可被根系吸收D給玉米施肥過多時，會因根系水分外流引起“燒苗”現象【答案】A【解析】小麥不能直接吸收土壤中的
26、N2，N2必須被固定后才能被植物吸收利用，A項錯誤；農田松土可增強農作物根的有氧呼吸，為礦質元素的吸收供能，有利于對礦質元素的吸收，B項正確；土壤微生物降解植物秸稈產生的無機離子可溶解在土壤溶液中，從而被根系吸收利用，C項正確；施肥過多會使土壤溶液濃度大于根細胞液濃度，從而使根細胞因失水過多而死亡，造成“燒苗”現象，D項正確。6.（2017海南，9）為研究植物細胞質壁分離現象，某同學將某植物的葉表皮放入一定濃度的甲物質溶液中，一段時間后觀察到葉表皮細胞發(fā)生了質壁分離現象。下列說法錯誤的是（）A該植物的葉表皮細胞是具有液泡的活細胞B細胞內甲物質的濃度高于細胞外甲物質的濃度C細胞液中的H2O可以經
27、自由擴散進入甲物質溶液中D甲物質和H2O能自由通過該葉表皮細胞的細胞壁【答案】B【解析】具有大的液泡的活細胞才能發(fā)生質壁分離，A項正確；質壁分離過程中，細胞在失水，此時，細胞外甲物質的濃度高于細胞內甲物質的濃度，B項錯誤；水分子跨膜運輸的方式是自由擴散，C項正確；細胞壁是全透性的，甲物質和H2O能自由通過，D項正確。7.（2016全國乙，2）離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白，能利用水解ATP釋放的能量跨膜運輸離子。下列敘述正確的是（）A離子通過離子泵的跨膜運輸屬于協(xié)助擴散B離子通過離子泵的跨膜運輸是順著濃度梯度進行的C動物一氧化碳中毒會降低離子泵跨膜運輸離子的速率D加入蛋白質變性劑會
28、提高離子泵跨膜運輸離子的速率【答案】C【解析】離子泵通過消耗ATP進行離子的跨膜運輸，屬于主動運輸，A項錯誤；主動運輸一般為逆濃度梯度運輸，B項錯誤；主動運輸速率受ATP供能和具有活性的載體蛋白數量的限制，一氧化碳中毒會導致供氧不足，進而導致細胞呼吸速率下降，ATP供能減少，使離子泵跨膜運輸離子的速率降低，C項正確；蛋白質變性劑會降低具有活性的載體蛋白的數量，使離子泵跨膜運輸離子的速率降低，D項錯誤。8.（2018天津紅橋區(qū)高三二模）研究發(fā)現，在小腸絨毛的微絨毛面存在著兩種運輸葡萄糖的載體SGLT1和GLUT2，前者是主動運輸的載體，后者是協(xié)助擴散的載體?？茖W家通過體外實驗，將不同葡萄糖濃度下
29、的運輸速率繪制了如下圖所示的曲線，下列說法中錯誤的是（）A在較高濃度下，細胞主要依賴主動運輸來增大吸收速率B在較低濃度下，主動運輸的載體先達到飽和狀態(tài)C主動運輸需要消耗細胞化學反應所釋放的能量D小腸絨毛細胞對葡萄糖運輸的兩種方式可同時進行【答案】A【解析】由圖示可知，在較高濃度下，GLUT2的運輸速率較大，即細胞通過協(xié)助擴散吸收葡萄糖的速率明顯高于主動運輸吸收葡萄糖的速率，所以細胞主要依賴協(xié)助擴散來增大吸收速率，A項錯誤；由圖示可知，在較低濃度下，主動運輸就可達到最大運輸速率，即主動運輸的載體先達到飽和狀態(tài)，B項正確；主動運輸需要消耗細胞化學反應所釋放的能量以及細胞膜上的載體蛋白的協(xié)助，C項正
30、確；由圖示可知，葡萄糖總的運輸速率為兩種運輸速率之和，所以可確定小腸絨毛細胞對葡萄糖的兩種運輸方式可同時進行，D項正確。9.（2018沈陽高三一模）某實驗小組在室溫條件下，將紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞置于一定濃度的某溶液中，測得細胞液濃度與該溶液濃度的比值（P值）隨時間的變化曲線如圖所示。下列相關敘述錯誤的是（）A該溶液可以是一定濃度的KCl溶液B細胞在t1時刻開始從外界溶液中吸收溶質Ct1t2時間段內，液泡體積有所增大D若降低溫度，則t1t2時間段會變長【答案】B【解析】據圖分析可知，細胞液濃度與該溶液濃度的比值（P值）隨時間的變化逐漸增大，最后趨于穩(wěn)定，即細胞液濃度不斷增加，且最后是細胞外界
31、溶液的三倍，說明在該溶液中細胞先不斷失水，后溶質分子進入液泡，導致細胞液濃度高于該溶液，因此該溶液可以是一定濃度的KCl溶液，A正確；細胞在t1時刻之前就已經開始從外界溶液中吸收溶質，B錯誤；t1t2時間段內，細胞液濃度大于該溶液濃度，則細胞吸水導致液泡體積有所增大，C正確；若降低溫度，該溶液中的溶質分子進入細胞的速度會降低，則t1t2時間段會變長，D正確。10.（2019山西康杰中學模擬）引起50%左右細胞發(fā)生初始質壁分離的濃度，稱為細胞液的等滲濃度。某生物興趣小組將剪成均等小塊的洋蔥表皮分別等量放入下面各組溶液中，并記錄實驗結果如下表。下列相關敘述錯誤的是（）培養(yǎng)皿12345678蔗糖溶液
32、（mol/L）0.20.30.40.50.60.70.80.9發(fā)生初始質壁分離的細胞所占的比例0015%40%80%99%100%100%A蔗糖溶液濃度小于0.3 mol/L時，洋蔥表皮細胞不發(fā)生滲透作用B該實驗結果說明洋蔥表皮細胞存在不同濃度的細胞液C該洋蔥表皮細胞細胞液的等滲濃度范圍為0.5 mol/L0.6 mol/LD為了更精確地測定洋蔥表皮細胞細胞液的等滲濃度，可以設置更小蔗糖溶液的濃度梯度進行實驗【答案】A【解析】蔗糖溶液濃度小于0.3 mol/L時，洋蔥表皮細胞沒有發(fā)生質壁分離，但不是沒有發(fā)生滲透作用，在低濃度的溶液中細胞會吸水，A項錯誤；在不同濃度的蔗糖溶液中細胞質壁分離的比例
33、不同，說明洋蔥表皮細胞存在不同濃度的細胞液，B項正確；引起50%左右細胞發(fā)生初始質壁分離的濃度，稱為細胞液的等滲濃度，根據表格結果可知，該洋蔥表皮細胞細胞液的等滲濃度范圍為0.5 mol/L0.6 mol/L，C項正確； 為了更精確地測定洋蔥表皮細胞細胞液的等滲濃度，可以設置更小蔗糖溶液的濃度梯度進行實驗，D項正確。11.（2017全國卷）將某種植物的成熟細胞放入一定濃度的物質A溶液中，發(fā)現其原生質體（即植物細胞中細胞壁以內的部分）的體積變化趨勢如圖所示。下列敘述正確的是（）A04 h內物質A沒有通過細胞膜進入細胞內B01 h內細胞體積與原生質體體積的變化量相等C23 h內物質A溶液的滲透壓小
34、于細胞液的滲透壓D01 h內液泡中液體的滲透壓大于細胞質基質的滲透壓【答案】C【解析】本題考查滲透作用、植物細胞的吸水與失水。04 h內，開始一段時間內，原生質體的相對體積逐漸減小，說明細胞液濃度小于物質A溶液的濃度，當原生質體相對體積達到最小后又逐漸增大，說明部分物質A通過細胞膜進入細胞內，使細胞液濃度增大，從而使細胞吸水，表現為原生質體相對體積逐漸增大，A錯誤；因細胞壁的伸縮性較小，而原生質體的伸縮性較大，故01 h內細胞體積的變化量小于原生質體體積的變化量，B錯誤；據圖可知，23 h內，原生質體的相對體積增大，表明細胞吸水，此時物質A溶液的滲透壓小于細胞液的滲透壓，C正確；01 h內，原
35、生質體的相對體積減小，表明細胞失水，此時液泡中液體（細胞液）的滲透壓小于細胞質基質的滲透壓，細胞質基質的滲透壓又小于物質A溶液的滲透壓，D錯誤。12.（2018成都高三一診）科學家研究發(fā)現，細胞膜的跨膜蛋白中，有一種與水的跨膜運輸有關的水通道蛋白。回答下列問題：（1）細胞膜上跨膜蛋白的合成類似于分泌蛋白，核糖體上合成的肽鏈，需要在_中加工和修飾后，再運輸到細胞膜上。（2）從細胞膜的結構分析，由于_的原因，水分子自由擴散通過細胞膜時會受到一定的阻礙?，F在研究確認，細胞膜上的水通道蛋白能幫助水分子從低滲溶液向高滲溶液方向跨膜運輸，這種水分子跨膜運輸的方式是_。（3）哺乳動物紅細胞在低滲溶液中能迅速
36、吸水漲破，有人推測這可能與水通道蛋白有關。請設計實驗，驗證這個推測是正確的。（要求：寫出實驗思路、預期實驗結果）【答案】（1）內質網和高爾基體（2）磷脂雙分子層內部具有疏水性協(xié)助擴散（3）實驗思路：將哺乳動物紅細胞分成等量的兩份，編號甲組、乙組，將甲組紅細胞膜中的蛋白質破壞，乙組紅細胞不作處理，然后將兩組細胞同時置于蒸餾水中，測定兩組細胞吸水漲破所需的時間。預期實驗結果：乙組吸水漲破所需時間短，說明推測正確?！窘馕觥浚?）根據蛋白質的合成與分泌過程可知，核糖體合成的肽鏈需要先后經過內質網和高爾基體的加工和修飾才能成為成熟的蛋白質分泌到細胞外或運輸到細胞膜上。（2）細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層
37、，其內部具有疏水性，所以水分子自由擴散通過細胞膜時會受到一定的阻礙。根據題意，水分子通過水通道蛋白的運輸是從低滲溶液向高滲溶液方向運輸的，因此該運輸方式為協(xié)助擴散。（3）根據題意，要驗證哺乳動物紅細胞在低滲溶液中能迅速吸水漲破與水通道蛋白有關，則根據實驗的單一變量原則和對照性原則，設計實驗思路為：將哺乳動物紅細胞分成等量的兩份，編號甲組、乙組，將甲組紅細胞膜中的蛋白質破壞，乙組紅細胞不作處理，然后將兩組細胞同時置于蒸餾水中，測定兩組細胞吸水漲破所需的時間。若乙組吸水漲破所需時間短，說明推測正確。13（2018天津河西區(qū)高三三模）慕尼黑工業(yè)大學的教授構建了一個能自己移動和改變形態(tài)的“類細胞”模型
38、，由膜外殼和填入物構成。請回答下列問題：（1）該模型類似于_產生的囊泡，其邊界（膜外殼）由_組成。（2）該模型中填入了細胞骨架和驅動蛋白，作為運動的結構基礎，另外還需要填入_作為直接能源。（3）將該結構置于一定濃度的K溶液中一段時間，檢測發(fā)現K不能進入其中。你認為應怎樣對該模型進行改造？并寫出理由。_。【答案】（1）內質網、高爾基體磷脂分子（2）ATP（3）在其膜外殼中加入K的載體蛋白，因為K進入細胞的跨膜運輸方式是主動運輸，需要相應載體蛋白的協(xié)助【解析】（1）細胞中能產生囊泡的細胞器有內質網和高爾基體；該模型的邊界（膜外殼）是由磷脂分子構成的。（2）生物體生命活動所需能量的直接來源是ATP。（3）K進入細胞的跨膜運輸方式為主動運輸，需要相應的載體的協(xié)助，并消耗能量。若將該結構置于一定濃度的K溶液中一段時間，檢測發(fā)現K不能進入其中，說明膜上缺乏相應的載體蛋白，因此應該在其膜外殼中加入K的載體蛋白。 18
2020年領軍高考生物一輪復習 專題07 細胞的物質輸入和輸出（含解析）
