2023届高考生物二轮复习细胞的结构与物质运输作业含答案

细胞的结构与物质运输

一、选择题

1．(2022·新疆模拟)“内膜系统”是指细胞质中在结构与功能上相互联系的一系列膜性细胞器的总称，广义上内膜系统包括：内质网、高尔基体、溶酶体等。下列叙述错误的是(　　)

A．乳酸杆菌的细胞器膜参与构成了细胞的“内膜系统”

B．“内膜系统”彼此间可通过出芽、融合等方式转换

C．“内膜系统”参与细胞分裂，但不直接参与基因的表达

D．“内膜系统”发挥作用依赖膜的流动性与选择透过性

解析　乳酸杆菌是原核生物，没有具有膜结构的细胞器，A项错误；“内膜系统”彼此间可通过出芽、融合等方式转换，实现其膜成分的更新，B项正确；“内膜系统”中的高尔基体参与细胞分裂末期细胞壁的形成，基因表达时在细胞核内进行转录，在核糖体上进行翻译，没有“内膜系统”的参与，C项正确；“内膜系统”的流动性与选择透过性是“内膜系统”发挥作用的基础，D项正确。

答案　A

2．为防止渗透膨胀，动物细胞通过将细胞内的离子运输到细胞外的方式抵抗吸水过度；植物细胞壁较小的伸缩性也可避免植物细胞过度吸水。下列相关叙述正确的是(　　)

A．动物细胞可通过渗透作用将离子运出，从而使细胞吸水能力下降

B．若将动物细胞放到生理盐水中，则细胞内外Na＋浓度相等，吸水与失水平衡

C．若植物细胞的细胞液和原生质层存在明显颜色差异，则容易观察到质壁分离现象

D．盐碱地植物的细胞液浓度较高，利于根细胞从周围环境吸水，细胞体积明显增大

解析　离子由动物细胞运出的过程不属于渗透作用，渗透作用是水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散，A项错误；生理盐水的渗透压和细胞内液相当，细胞的吸水和失水平衡，但细胞内含有其他溶质，细胞内外Na＋浓度不相等，B项错误；在观察植物质壁分离和复原实验时，可选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞或黑藻细胞，两者的共性是细胞液与原生质层存在颜色差异，易于观察，C项正确；盐碱地植物的细胞液浓度较高，易于从外界环境吸水，但由于细胞壁的存在，细胞体积不会明显增大，D项错误。

答案　C

3．(2022·河北模拟)原核细胞与真核细胞是生物圈两个最重要的细胞类群，下列说法错误的是(　　)

A．真核细胞中通常含有复杂的生物膜系统，而原核细胞中没有

B．原核细胞结构简单，只有核糖体一种细胞器

C．大多数原核细胞的体积比真核细胞的小，不利于其进行物质交换

D．原核细胞和真核细胞在结构上的显著区别是有无以核膜为界限的细胞核

解析　真核细胞中通常含有复杂的生物膜系统，原核细胞只有细胞膜，A项正确；原核细胞较真核细胞简单，核糖体是其唯一的细胞器，B项正确；原核细胞的体积比真核细胞的小，相对表面积更大，有利于原核细胞进行物质交换，C项错误；原核细胞没有以核膜包被的细胞核，是其与真核细胞在结构上最大的区别，D项正确。

答案　C

4．(2022·江门模拟)单个水分子以自由扩散的方式穿过磷脂双分子层间隙的速率常常小于3×10－3 cm·s－1，而红细胞对水的吸收速率为2×10－2 cm·s－1，有关叙述错误的是(　　)

A．磷脂分子的亲水基团排列在细胞膜内部

B．水通过细胞膜的方式不止自由扩散一种

C．水分子通过细胞膜的速度与部分膜蛋白有关

D．水分子通过细胞膜的速度与膜内外浓度差有关

解析　磷脂双分子层构成生物膜的基本支架，疏水的尾部基团相对，亲水头部在细胞膜的内部和外部，A项错误；根据题干信息，水分子以自由扩散的方式穿过磷脂双分子层间隙的速率常常小于3×10－3 cm·s－1，而红细胞对水的吸收速率为2×10－2 cm·s－1，说明水通过细胞膜的方式不止自由扩散一种，B项正确；水分子还可以通过水通道蛋白通过细胞膜，C项正确；水分子通过细胞膜的方式是被动运输，其速度与膜内外浓度差有关，D项正确。

答案　A

5．(2022·重庆模拟)将红细胞置于一定浓度的甲溶液中，使其膜上出现孔洞，待药物通过孔洞进入细胞后，再转移至等渗溶液中，之后膜表面孔洞会闭合。科研人员利用该红细胞可将药物运送至靶细胞。下列相关判断合理的是(　　)

A．甲溶液使红细胞膜上出现孔洞，有可能是甲溶液的渗透压低于红细胞

B．转移至等渗溶液中，膜表面孔洞的闭合利用了膜的选择透过性

C．该药物进入细胞的方式属于胞吞，需要消耗能量

D．该红细胞可将药物定向运送至靶细胞

解析　将红细胞置于一定浓度的甲溶液中，使其膜上出现孔洞，有可能是甲溶液的渗透压低于红细胞，红细胞吸水涨破所致，A项正确；转移至等渗溶液中，膜表面孔洞会闭合是因为膜具有一定的流动性，这是膜的结构特点，B项错误；膜上出现孔洞，药物通过孔洞进入细胞，这种方式不是胞吞，C项错误；红细胞随血液循环运至全身各处，不是定向运输，D项错误。

答案　A

6．(2022·武汉模拟)科研人员研究了不同温度下，胆固醇对人工膜(人工合成的脂质膜)流动性的影响，结果如图所示，其中微粘度的大小与膜流动性的高低呈负相关。下列相关叙述错误的是(　　)

A．在温度较高时，胆固醇可以提高膜的流动性

B．适当提高温度可降低微粘度，提高膜的流动性

C．与人工膜相比，动物细胞细胞膜的成分还有蛋白质和糖类

D．胆固醇使膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态

解析　由图可知，在温度较高时，含有胆固醇的人工膜微粘度高于不含胆固醇的人工膜，由于膜的微粘度与其流动性呈负相关，即说明温度较高时，含有胆固醇的人工膜流动性较低，即胆固醇可以降低膜的流动性，A项错误。随着温度升高，两种人工膜的微粘度均降低，说明膜的流动性升高，即适当提高温度可降低微粘度，提高膜的流动性，B项正确。人工膜主要含有磷脂，与人工膜相比，动物细胞细胞膜的成分还有蛋白质和糖类，C项正确。根据题图可知，随温度逐渐升高，含胆固醇的人工膜的微粘度变化范围较小，即膜流动性变化较小，可推知胆固醇使膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态，D项正确。

答案　A

7．(2022·河北模拟)植物吸水的主要部位是根尖成熟区，成熟区表皮细胞吸收的水分可以通过渗透作用依次进入内层的细胞，并最终进入导管，通过导管运输到植物体的其他部位。某同学将根尖成熟区表皮细胞及其内层细胞测定初始细胞长度后，依次置于相同浓度的蔗糖溶液中，一段时间后测定细胞长度并进行计算，实验结果见表。下列叙述正确的是(　　)

A.第4组细胞为根尖成熟区表皮细胞

B．实验前细胞液浓度依次为4组>3组>2组>1组

C．会出现质壁分离现象的组别为1组和2组

D．植物旺盛生长时只要增加矿质元素的施入量就会促进生长

解析　根尖细胞通过渗透吸水供植物体生长发育所需，与内层细胞相比，表皮细胞的细胞液浓度最小，处于蔗糖溶液中最易失水，即实验前长度/实验后的值最大，A项正确；分析表格可知，实验前长度/实验后长度＝1，说明细胞失水与吸水处于平衡状态，即3组细胞的细胞液与外界溶液为等渗溶液，1组和2组细胞发生渗透吸水，4组发生了渗透失水，故实验前细胞液浓度的大小依次为1组>2组>3组>4组，B项错误；失水组才有可能出现质壁分离现象，由B项解析可知，4组为失水组，C项错误；矿质元素的施入量过大有可能造成“烧苗”，故增加矿质元素的施入量不一定能促进植物的生长，D项错误。

答案　A

8．(2022·漳州模拟)研究发现，静息时突触小泡膜上存在能量泄漏，即“质子流出”；突触小泡膜上的V型质子泵(V－ATP酶)必须不断工作，以将质子再泵回来。据图分析，下列说法错误的是(　　)

A．上述过程说明物质运输伴随能量转换

B．图中突触小泡膜的B侧储存有神经递质

C．V型质子泵兼具运输和催化的功能

D．H＋的运输体现生物膜的选择透过性

解析　突触小泡膜上的V型质子泵含有ATP酶，能水解ATP为质子的泵回提供能量，所以题述过程说明物质运输伴随能量转换，A项正确；据题意可知，静息时突触小泡膜上存在能量泄漏，即“质子流出”，该过程应是H＋的顺浓度梯度转运，即由A→B侧，因此A侧为突触小泡膜内侧，A侧储存有神经递质，B项错误；据题意V型质子泵除运输质子还可以催化ATP水解，说明V型质子泵兼具运输和催化的功能，C项正确；由图可知，“质子流出”和质子泵入需不同的转运蛋白协助，体现生物膜的选择透过性，D项正确。

答案　B

9．研究发现，某植物的液泡可发生如图所示的物质跨膜运输过程，其液泡膜上存在Na＋/H＋反向转运载体蛋白，它可利用液泡内外H＋的电化学梯度(电位和浓度差)将H＋转出液泡，同时将Na＋由细胞质基质转入液泡。下列有关叙述不正确的是(　　)

A．该植物具有较强的耐盐能力

B．图中只有H＋进入液泡过程需要消耗能量

C．载体蛋白既可参与协助扩散，也可参与主动运输

D．外界溶液的浓度可能会影响水通道蛋白的开启方向

解析　Na＋在液泡中的积累能使液泡内Na＋浓度增大，细胞液渗透压增大，细胞吸水能力增强，进而提高该植物的耐盐碱能力，A项正确；H＋进入液泡过程需要消耗ATP，Na＋转运到液泡内需要H＋电化学梯度，也需要消耗能量，B项错误；由题图可知载体蛋白参与了H＋的主动运输和协助扩散，因此载体蛋白既可参与协助扩散，也可参与主动运输，C项正确；水可以借助水通道蛋白进行跨膜运输，水分的运输方向是低浓度运输到高浓度，外界溶液的浓度可能会影响水通道蛋白的开启方向，D项正确。

答案　B

10． (2022·浙江绍兴三模)观察3H标记核膜的变形虫，发现分裂期形成许多带放射性的单层小囊泡。分裂形成的子细胞核大小与母细胞核相近，每个子细胞核放射性强度基本相同。以下叙述正确的是(　　)

A．小囊泡由两层磷脂双分子层构成

B．子细胞核膜大部分来自母细胞核膜碎片

C．核膜重建过程中某些部位会发生内外膜融合

D．囊泡聚集成细胞板再发展成新的核膜

解析　小囊泡由单层膜构成，即一层磷脂双分子层构成，A项错误；根据题干信息可知，分裂形成的子细胞核大小与母细胞核相近，形成的每一个子细胞核的放射性强度基本相同，说明母细胞的核膜在每一个子细胞中是均等分布的，说明子细胞核膜约一半来自母细胞核膜碎片，B项错误；在由单层小囊泡相互融合以重建核膜的过程中，必然进行着核孔的构建，而核孔部位的内外膜是相互融合的，C项正确；动物细胞没有细胞板，囊泡聚集成新的核膜，D项错误。

答案　C

二、非选择题

11．(2022·重庆期末)1974年，诺贝尔生理学或医学奖颁给了三位细胞生物学家：美国的克劳德、比利时的德迪夫和罗马尼亚的帕拉德。如下是他们的主要成就，请回答下列问题：

(1)要深入了解细胞的秘密，就必须将细胞内的组分分离出来。经过艰苦的努力，克劳德终于摸索出来采用不同的转速对破碎的细胞进行离心的方法，将细胞内的不同组分分开。这就是一直沿用至今的定性、定量分离细胞组分的经典方法，即________法。如图是用该方法进行的实验过程，其中离心机转速最快的试管是________。

(2)1949年德迪夫正在研究胰岛素对大鼠肝组织的作用时，一个偶然的现象使他困惑不解：有一种酸性水解酶，从肝组织分离出来的时候活性并不高，但是冰箱保存5天后，活性出人意料地大大提高了。他想这种酶一定存在于细胞内的某个“容器”中(冻存可能损伤了膜式结构)。他继续做了许多实验，结果证实了他的推测，这种酶被包在完整的膜内。这个“容器”是________(细胞器)，该细胞器的作用是________________________。

(3)帕拉德是克劳德的学生和助手，他改进了电子显微镜样品固定技术，并应用于动物细胞超微结构的研究，发现了核糖体和线粒体的结构。后来他与同事设计了利用同位素示踪技术研究蛋白质合成过程的实验，如在一定时间内使某种动物细胞吸收放射性同位素标记的氨基酸，经检查发现放射性同位素依次出现在图中的不同部位。请用图中序号和箭头表示[7]的合成和运输过程：________________。该过程的研究也体现了细胞内的生物膜在______________上有一定的联系。

解析　(1)分离各种细胞器的方法是差速离心法。用该离心法时起始的离心速度较低，让较大的颗粒沉降到管底，小的颗粒仍然悬浮在上清液中，收集沉淀，改用较高的离心速度离心悬浮液，将较小的颗粒沉降，以此类推，达到分离不同大小颗粒的目的，所以离心机转速最快的试管是分离最小的颗粒核糖体时，即D试管。(2)根据题意，某个“容器”能存储水解酶，根据所学知识可知，溶酶体中含有大量的水解酶，所以这个“容器”可能是溶酶体。溶酶体内含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。(3)据图分析可知，1是核糖体，2是内质网，3是高尔基体，4是线粒体，5是囊泡，6是细胞膜，7是分泌到细胞外的分泌蛋白。分泌蛋白合成并分泌的过程为1→2→3→5→6。该过程的研究也体现了细胞内的生物膜在结构和功能上有一定的联系。

答案　(1)差速离心　D

(2)溶酶体　(溶酶体内含有多种水解酶，)能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌

(3)1→2→3→5→6　结构和功能

12．(2022·全国乙卷)农业生产中，农作物生长所需的氮素可以NO3－的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作

物甲和作物乙的根细胞吸收NO3－的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题：

(1)由图可判断NO3－进入根细胞的运输方式是主动运输，判断的依据是________________________________________________________

_____________________。

(2)O2浓度大于a时作物乙吸收NO3－速率不再增加，推测其原因是_________________________________________________________。

(3)作物甲和作物乙各自在NO3－最大吸收速率时，作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙，判断依据是________________________________

_________________________________________________________________________________________________________。

(4)据图可知，在农业生产中，为促进农作物对NO3－的吸收利用，可以采取的措施是________。

解析　(1)主动运输是低浓度向高浓度运输，需要能量的供应、载体蛋白协助，由图可知，当O2浓度小于a点时，随着O2浓度的增加，根细胞对NO3－的吸收速率也增加，说明根细胞吸收NO3－需要能量的供应，为主动运输。(2)主动运输需要能量和载体蛋白，呼吸作用可以为主动运输提供能量，O2浓度大于a时，作物乙吸收NO3－的速率不再增加，能量不再是限制因素，此时影响根细胞吸收NO3－速率的因素是载体蛋白的数量，此时载体蛋白数量达到饱和。(3)分析曲线图，当甲和乙根细胞均达到最大的NO3－吸收速率时，甲的NO3－最大吸收速率大于乙，说明甲需要能量多，消耗O2多，甲根细胞的呼吸速率大于作物乙。(4)在农业生产中，为了促进根细胞对矿质元素的吸收，需要定期松土，增加土壤中的含氧量，促进根细胞的有氧呼吸，为主动运输吸收矿质元素提供能量。

答案　(1)主动运输需要呼吸作用提供能量，O2浓度小于a点时，根细胞对NO3－的吸收速率与O2浓度呈正相关

(2)主动运输需要载体蛋白，此时载体蛋白数量达到饱和

(3)甲的NO3－最大吸收速率大于乙，甲需要能量多，消耗O2多

(4)定期松土