新高考生物一轮复习专题训练：第6讲 细胞的物质输入和输出课时作业（含解析）

高中生物一轮复习专题训练

第6讲　细胞的物质输入和输出课时作业

1．下列关于水分进出细胞的叙述中，错误的是(　　)

A．哺乳动物成熟的红细胞置于蒸馏水中，细胞会发生渗透作用吸水涨破

B．通过质壁分离实验可以判断植物细胞的死活

C．洋葱表皮细胞可用于观察植物细胞的吸水和失水实验

D．将人体细胞放在生理盐水中，细胞内外没有水分子的进出

解析：将动物细胞放在等渗溶液中，细胞内外水分子的进出达到动态平衡，D错误。

答案：D

2．离子通道是由蛋白质复合物构成的，一种离子通道只允许一种离子通过，且只有在对特定刺激发生反应时才瞬时开放，不消耗能量。下列叙述正确的是(　　)

A．离子通过离子通道出入细胞时是顺浓度梯度进行的

B．动物细胞一氧化碳中毒会降低离子通道运输离子的速率

C．所有离子都是通过离子通道出入细胞以保证细胞需要的

D．离子通道瞬时开放使离子在细胞内外的浓度相等

解析：离子通过离子通道时是从高浓度向低浓度运输的，A正确；动物细胞一氧化碳中毒可导致有氧呼吸受到抑制，而离子通道运输离子不消耗能量，因此动物细胞一氧化碳中毒一般不影响离子通道运输离子的速率，B错误；离子不仅可以通过离子通道进出细胞，也可以通过载体蛋白进出细胞，C错误；离子通道瞬时开放使离子从高浓度向低浓度运输，但是一般不会使其在细胞内外的浓度相等，D错误。

答案：A

3．细胞膜上参与离子跨膜运输的载体蛋白有两种：离子泵是一个具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子；离子通道受到适当的刺激，通道会打开，离子顺浓度梯度跨膜运输。下列叙述不正确的是(　　)

A．缺氧会抑制植物根尖细胞通过离子通道吸收NO

B．K＋进入红细胞的过程也需要细胞呼吸提供能量

C．温度能够影响小肠绒毛上皮细胞通过离子泵吸收Ca2＋

D．神经元产生神经冲动时，Na＋可通过离子通道内流

解析：根尖吸收NO的方式是主动运输，不是通过离子通道，A错误。

答案：A

4．气孔开放的无机离子吸收学说认为：保卫细胞可逆浓度梯度将H＋运出细胞，从而驱动无机离子进入细胞，使细胞液渗透压升高，细胞吸水，气孔张开。用电子探针微量分析仪测量证明，K＋在开放或关闭的气孔中流动。下列叙述正确的是(　　)

A．H＋运出保卫细胞需要细胞代谢供能

B．据无机离子吸收学说推断，保卫细胞吸水会导致气孔关闭

C．在蔗糖等渗溶液中无水分进出保卫细胞，导致气孔开放度基本不变

D．抑制K＋进入保卫细胞会降低植物对干旱环境的适应能力

解析：据信息“保卫细胞可逆浓度梯度将H＋运出细胞”可知，将H＋运出保卫细胞的方式为主动运输，需要细胞代谢供能，A正确；据无机离子吸收学说推断，K＋进入细胞，使细胞液渗透压升高，保卫细胞吸水导致气孔张开，B错误；在蔗糖等渗溶液中水分进出细胞达到平衡，导致气孔开放度基本不变，C错误；抑制K＋进入保卫细胞，可导致气孔关闭，减少水分的散失，能提高植物对干旱环境的适应能力，D错误。

答案：A

5．由我国科学家研制成功的耐盐碱“海水稻”可依靠细胞膜和液泡膜上的Na＋/H＋逆向转运蛋白将细胞质内的Na＋逆浓度梯度排出细胞或将Na＋运入液泡中，减少Na＋对细胞质中酶的伤害。下列分析错误的是(　　)

A．Na＋排出细胞需要载体蛋白协助及细胞代谢供能

B．将Na＋运入液泡中会降低细胞的吸水能力

C．该转运蛋白的功能体现了生物膜的选择透过性

D．提高该转运蛋白基因的表达能提高植物的抗盐性

解析：分析题干信息，细胞膜上的Na＋/H＋逆向转运蛋白可将细胞质内的Na＋逆浓度梯度排出细胞，可知该过程中Na＋的运输方式为主动运输，主动运输需要载体蛋白协助和细胞代谢供能，故Na＋排出细胞需要载体蛋白协助和消耗能量，A正确；将Na＋运入液泡内可增大细胞液的浓度，从而增大细胞的吸水能力，B错误；该转运蛋白的功能体现了生物膜的选择透过性，C正确；分析题干信息，该转运蛋白能够将Na＋运入液泡内，Na＋运入液泡中可使细胞液的浓度增大，从而使植物的抗盐性提高，故提高该转运蛋白基因的表达可提高植物的抗盐性，D正确。

答案：B

6．(2022·湖北荆门期中)如图分别表示载体蛋白和通道蛋白介导的两种物质运输方式，其中通道蛋白介导的运输速率比载体蛋白介导的快1 000倍以上。下列叙述正确的是(　　)

A．载体蛋白在细胞膜上具有一定的流动性

B．通道蛋白介导的运输速率较快可能是因为消耗的能量较少

C．若这两种膜蛋白介导同一物质的运输，则无专一性可言

D．通道蛋白介导的运输方式的运输速率快，所以不会受到通道蛋白数量的限制

解析：据图分析，溶质分子通过载体蛋白和通道蛋白的扩散方式都是协助扩散，都不消耗能量，且载体蛋白和通道蛋白运输物质均具有专一性。图中通道蛋白介导的运输方式属于协助扩散，不需要消耗能量，B错误；识图分析可知，若这两种膜蛋白介导同一物质的运输，仍然具有专一性，C错误；由于转运蛋白数量有限，故转运蛋白介导的运输速率会受到转运蛋白数量的限制，D错误。

答案：A

7．协同运输是一类靠间接提供能量完成的主动运输，该方式中物质跨膜运输所需要的能量来自膜两侧离子的电化学浓度梯度。如图为液泡膜上离子跨膜运输机制示意图，下列说法错误的是(　　)

A．Ca2＋逆浓度梯度从细胞液进入细胞质基质

B．有氧呼吸的增强可促进Ca2＋进入液泡

C．Na＋进入液泡的方式属于主动运输

D．H＋进出液泡的机制可使液泡膜内外pH不同

解析：图中Ca2＋进入液泡时需要载体且消耗ATP，属于主动运输；Ca2＋从液泡进入细胞质基质并未消耗能量，但需要载体，属于协助扩散；H＋进入液泡需要载体且消耗ATP，属于主动运输；H＋运出液泡不需要细胞代谢供能，但需要载体，属于协助扩散；Na＋进入液泡与H＋运出液泡相伴随。细胞液指液泡中的液体，Ca2＋从液泡进入细胞质基质的方式属于协助扩散，顺浓度梯度，A项错误。Ca2＋从细胞质基质进入液泡需要消耗ATP，故有氧呼吸的增强可促进Ca2＋进入液泡，B项正确。H＋运出液泡的过程伴随Na＋进入液泡，H＋运出液泡属于协助扩散，该过程由高浓度→低浓度，会产生化学势能，可为Na＋进入液泡提供能量，故Na＋进入液泡的方式为协同(主动)运输，C项正确。pH与H＋浓度有关，据图分析，2个H＋通过主动运输进入液泡，而1个H＋通过协助扩散运出液泡，可使液泡膜内外pH不同，D项正确。

答案：A

8．(多选)在“探究植物细胞的吸水和失水”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察和两次处理，下列叙述正确的是(　　)

A．第一次观察为低倍镜观察，后两次为高倍镜观察

B．第一次处理滴加的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液，第二次滴加的液体为清水

C．若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮，则不会发生质壁分离

D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中不属于原生质层的结构有细胞壁、细胞核和细胞液

解析：三次观察均为低倍镜观察，A错误；第一次处理滴加的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液，第二次滴加的液体为清水，B正确；若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮，因内表皮细胞也是成熟的植物细胞，所以也会发生质壁分离，C错误；原生质层是指细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，据此可推知紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中不属于原生质层的结构有细胞壁、细胞核和细胞液，D正确。

答案：BD

9．(多选)(2022·山东枣庄调研)研究表明，主动运输根据能量的来源不同分为三种类型，如图中a、b、c所示，■、▲、●代表跨膜的离子或小分子。下列叙述正确的是(　　)

A．a类型中Y离子转运所需的能量来自X离子的转运过程

B．肌细胞吸收氨基酸分子是通过b类型进行的

C．蓝细菌、水绵、叶肉细胞、萤火虫发光器细胞内均可发生c类型

D．温度、酸碱度、氧气浓度均会影响a、b、c三种类型的运输速率

解析：图中显示，a类型中Y离子主动运输所需的能量来自X离子的转运过程，A正确；肌细胞吸收氨基酸分子是通过b类型主动转运的，B正确；蓝细菌、水绵、叶肉细胞内都有光合色素，均可利用光能发生c类型，而萤火虫发光器细胞没有光合色素，不能利用光能，故不能发生c过程，C错误；温度、酸碱度均会影响a、b、c三种类型的运输速率，而氧气浓度只影响b过程，D错误。

答案：AB

10．某校生物兴趣学习小组的同学为探究某植物花冠细胞的细胞液浓度，设计了如下实验：将花冠切成长度和宽度相同的细条，测定其长度并记录。再将其分为a、b、c、d、e和f六组(每组的细条数相等)。取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中浸泡，相同时间后测量各组花冠细条的长度并记录，结果如图所示。(假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换)

(1)根据实验结果可知，________(填字母)组的花冠细胞处于失水状态。若将这些花冠细胞制作成临时装片，放在显微镜下观察，可观察到的现象是______________________，发生这一现象的原因是____________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)根据实验结果分析，实验后细胞吸水能力最弱的细胞是________(填字母)组。

(3)根据实验结果，该植物花冠细胞的细胞液浓度处于相当于实验中的蔗糖溶液浓度________mol·L－1。

解析：(1)根据实验结果分析可知，d、e、f三组的花冠细条>1，说明d、e、f三组花冠细胞处于失水状态。当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞就通过渗透作用失水，且原生质层的伸缩性大于细胞壁，植物细胞就发生质壁分离现象。

(2)根据实验结果分析，a组的花冠细胞吸水程度更高，细胞液浓度更小，实验后细胞吸水能力最弱。

(3)根据实验结果，在0.4～0.5 mol·L－1之间花冠细条有可能等于1，说明该植物花冠细胞的细胞液浓度处于相当于实验中的蔗糖溶液浓度0.4～0.5 mol·L－1。

答案：(1)def　原生质层和细胞壁分离(或质壁分离)　外界蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，且原生质层的伸缩性大于细胞壁　(2)a　(3)0.4～0.5

11．图甲表示不同物质进出肝细胞的方式，图乙、图丙分别表示物质进出细胞时，运输速率与载体数量和O2浓度的关系。请据图回答下列问题：

(1)若用图甲表示生物膜的流动镶嵌模型，则图中缺少的化学成分是________，它们分布在细胞膜的外表面，具有________________(请答出两点)等生理作用。

(2)图甲中Na＋运出该细胞的方式属于__________，判断依据是__________________。

(3)图甲中的三种物质进出肝细胞的方式中，符合图乙特点的物质是____________，符合图丙特点的物质是________。

(4)大分子物质(如蛋白质)排出细胞的方式是________，这种方式与图甲中运输Na＋的方式相比，它们的相同点是__________________________________(请答出两点)。

解析：(1)细胞膜外表面有糖类分子，它与蛋白质结合形成糖蛋白或与脂质结合形成糖脂，这些糖类分子叫作糖被。若图甲表示细胞膜的流动镶嵌模型，缺少糖被，糖被具有识别、信息传递等功能。(2)钠离子运出细胞是逆浓度梯度转运，是主动运输。(3)图乙的运输方式可能是主动运输和协助扩散，图甲中葡萄糖运输是协助扩散，钠离子运输是主动运输；图丙可能是协助扩散和自由扩散，图甲中葡萄糖运输是协助扩散，氧气运输是自由扩散，但是氧气的运输与自身浓度有关。(4)大分子物质排出细胞的方式是胞吐，胞吐与主动运输都需要消耗能量，都依赖于膜的流动性(都具有选择性)等。

答案：(1)糖被　识别、信息传递

(2)主动运输　逆浓度梯度运输　(3)葡萄糖和Na＋　葡萄糖　(4)胞吐　都需要消耗能量；都依赖于膜的流动性

12．如图甲表示跨膜运输的几种方式，图乙表示物质跨膜运输的速率(纵坐标)随环境中O2浓度的变化。

请据图回答：

(1)人的红细胞吸收葡萄糖、心肌细胞吸收O2的跨膜运输方式依次是图甲中的__________、__________。

(2)图甲中a和c的主要区别是：

①________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)图乙与图甲中的__________代表的方式一致。图中曲线出现BC段的主要原因是________________________________________________________________________。

(4)若对离体的心肌细胞施用某种毒素，结果Ca2＋的吸收显著减少，而K＋、C6H12O6等物质的吸收不受影响，其可能的原因是_______________________________________。

解析：(1)由甲图可判断a为主动运输，b为自由扩散，c为协助扩散。因此这两种物质对应的运输方式分别为c、b。(2)a(主动运输)与c(协助扩散)的主要区别有两点：a消耗能量，而c不消耗能量；a为逆浓度梯度运输，而c为顺浓度梯度运输。(3)图乙表示物质运输速率随环境中氧气浓度变化，即与细胞呼吸提供能量有关，由此判断为主动运输，与甲图的a相符。(4)由题意知该毒素对运载Ca2＋的载体蛋白的生物活性有抑制作用，而对K＋、C6H12O6等的吸收无影响。

答案：(1)c　b　(2)a过程需要消耗ATP(或细胞代谢产生的能量)，而c过程不需要消耗ATP(或细胞代谢产生的能量)　a过程是将物质从低浓度向高浓度运输，而c过程是将物质从高浓度向低浓度运输　(3)a　载体蛋白的数量是有限的　(4)该毒素抑制了Ca2＋载体蛋白的活性