高考生物总复习第二单元细胞的结构与物质的输入与输出第3讲细胞的物质输入与输出练习（含解析）新人教版

/08/8/细胞的物质输入与输出一、选择题1．下列有关细胞吸水和失水的叙述，正确的是()A．水分子进出细胞，取决于细胞内外溶液的浓度差B．当外界溶液的浓度比细胞液的浓度低时，哺乳动物红细胞失水皱缩C．当外界溶液的浓度比细胞液的浓度低时，洋葱鳞片叶的表皮细胞吸水涨破D．用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度相同解析水分子进出细胞取决于细胞内外溶液的浓度差，当外界溶液浓度高于细胞液浓度时，细胞失水，当外界溶液浓度低于细胞液浓度时，细胞吸水；当外界溶液的浓度低时，哺乳动物红细胞一般会因持续吸水而涨破；植物细胞有细胞壁，不会吸水涨破；紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定都相同，用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时观察到的质壁分离程度可能不同。答案A2．科研小组将分离得到的某动物细胞膜放在特制的槽中央，左侧加入5%葡萄糖溶液，右侧加入蒸馏水。一段时间后，从右侧取少量溶液用斐林试剂检测呈蓝色。将动物细胞的细胞质基质加到左侧后，发现右侧用斐林试剂检测呈砖红色。下列有关实验叙述错误的是()A．细胞质基质提供了运输葡萄糖的载体B．用斐林试剂检测时需要水浴加热C．水分子在膜两侧双向移动D．葡萄糖跨膜运输需要能量解析运输葡萄糖的载体存在于细胞膜上，细胞质基质为葡萄糖运输提供了能量，A项错误；用斐林试剂检测时需要水浴加热，B项正确；水分子在膜两侧双向移动，C项正确；葡萄糖跨膜运输需要能量，D项正确。答案A3.如图为渗透平衡时的装置(糖类不能通过半透膜)，烧杯的液面高度为a，漏斗的液面高度为b，液面差m＝b－a。在此基础上继续实验，以渗透平衡时的液面差为观测指标，正确的是()A．若向漏斗中滴入清水，平衡时m将增大B．若向漏斗中加入蔗糖分子，则平衡时m不变C．若向漏斗中加入蔗糖酶，则平衡时m不变D．达到新的平衡时，水分子进出半透膜的速率相等解析若向漏斗中滴入清水，渗透压降低，吸水能力减弱，则平衡时m将减小；若向漏斗中加入蔗糖分子和蔗糖酶，渗透压增大，则平衡时m值将增大；达到新的平衡时，水分子进出半透膜的速率相等，液面不再升高。答案D4．浸泡在一定浓度KNO3溶液中的洋葱表皮细胞，发生质壁分离后又复原，直接参与此生理过程的细胞器是()A．叶绿体、内质网 B．液泡、线粒体C．核糖体、高尔基体 D．细胞膜、液泡膜解析洋葱表皮细胞先质壁分离是因为KNO3溶液浓度大于细胞液浓度，故细胞失水，与此相关的细胞器主要是液泡；之后又发生质壁分离复原，是因为细胞通过主动运输吸收K＋和NO3－使细胞液浓度增大，细胞吸水，主动运输的进行需要载体和能量，能量由线粒体提供。答案B5．柽柳能够在盐碱环境中正常生长。研究发现柽柳能积累土壤中的无机盐离子，使其细胞液中的无机盐离子浓度高于土壤溶液。下列相关叙述，正确的是()A．柽柳积累无机盐离子的过程不消耗ATPB．柽柳耐盐性的形成与环境因素有关，与遗传因素无关C．柽柳根细胞吸收无机盐离子和吸收水分子的过程相同D．冬季气温较低时，柽柳吸收无机盐离子的能力会下降解析根据题干信息“使其细胞液中的无机盐离子浓度高于土壤溶液”可推断，柽柳根细胞吸收无机盐离子的方式为主动运输，需要载体和能量，A项错误；柽柳耐盐性的形成与基因突变和自然选择等有关，B项错误；柽柳根细胞吸收无机盐离子的方式是主动运输，吸收水分子的方式是自由扩散，C项错误；冬季气温较低影响酶的活性，使有氧呼吸强度降低，进而导致柽柳吸收无机盐离子的能力下降，D项正确。答案D6．以紫色洋葱鳞片叶为材料进行细胞质壁分离和复原的实验，原生质体长度和细胞长度分别用X和Y表示(如图)，在处理时间相同的前提下()A．同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，则紫色越浅B．同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，则所用蔗糖溶液浓度越高C．不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，则越易复原D．不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，则细胞的正常细胞液浓度越高解析同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，说明质壁分离程度越大，失水越多，则紫色越深，A项错误；同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，说明质壁分离程度越小，失水越少，则所用蔗糖溶液浓度越低，B项错误；不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，说明质壁分离程度越大，则越难以复原，C项错误；不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，说明质壁分离程度越小，失水越少，则细胞的正常细胞液浓度越高，D项正确。答案D7．某同学进行“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验时，将观察到的某个细胞大小变化情况绘制成了曲线(如图)。下列叙述正确的是(注：细胞的初始大小相对值记为1)()A．b～c段，由于失水过多，细胞可能已经死亡B．c～d段，水分子的运动方向是从细胞外进入细胞内C．d～e段，细胞液浓度等于外界溶液浓度D．e时液泡的颜色比a时浅解析结合题意分析曲线可知，c点后细胞大小相对值变大，说明细胞吸水发生质壁分离复原现象，因此b～c段细胞是活细胞；图中c～d段水分子的运动方向既有从细胞外进入细胞内，也有从细胞内进入细胞外，但进入细胞内的水分子数多于离开细胞的水分子数；d～e段，细胞大小相对值大于1，说明细胞吸水，故细胞液浓度大于外界溶液浓度；由于e时细胞大小相对值大于1，说明细胞吸水，故e时液泡内细胞液浓度降低，液泡的颜色比a时浅。答案D8．下列关于膜蛋白和物质跨膜运输的叙述，错误的是()A．膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的B．膜蛋白不参与物质跨膜运输的被动运输过程C．主动运输可以使被运输离子在细胞内外浓度不同D．物质通过磷脂双分子层的扩散速率与脂溶性有关解析膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的，膜蛋白的不对称性包括外周蛋白分布的不对称以及整合蛋白内外两侧氨基酸残基数目的不对称；被动运输包括自由扩散和协助扩散，其中协助扩散需要载体(膜蛋白)；主动运输可以逆浓度梯度进行，使被运输离子在细胞内外浓度不同；磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架，根据相似相容原理，脂溶性物质优先通过细胞膜。答案B9．假设如图曲线表示完全相同的两个植物细胞分别放置在A、B溶液中，细胞失水量的变化情况。下列相关叙述错误的是()A．该细胞可以是根尖成熟区的细胞B．若B溶液的浓度稍减小，则曲线中b点左移C．用一定浓度的KNO3溶液代替B溶液，可得到类似的结果D．ab段曲线表明细胞液浓度在逐渐增大解析据图中曲线变化可知，在A、B溶液中细胞发生了渗透作用，该细胞应该是具有液泡的植物细胞，可以是根尖成熟区细胞，A项正确；若B溶液的浓度稍减小，则浓度差减小，相同时间内失水的程度变小，复原时所需要的时间变短，即a点下移，b点左移，B项正确；据图可知，植物细胞在B溶液中发生了质壁分离后又自动复原，如果用一定浓度的KNO3溶液代替B溶液，可得到类似的结果，C项正确；据图可知，曲线ab段的变化是由于细胞主动吸收B溶液中的离子而使细胞液浓度增大，细胞从外界吸水所致，D项错误。答案D10．科研人员将豚鼠的胰腺腺泡细胞培养在适宜条件下，检测到物质X被不断地运输到细胞外，且该过程是一个耗能的过程。下列有关说法错误的是()A．低温和缺氧必定会影响物质X的运输速率B．物质X的运输必定需要相应载体的协助C．细胞外物质X的浓度不一定大于细胞内D．细胞膜上磷脂分子和蛋白质分子的相对运动为X的顺利运输提供了保障解析低温影响酶的活性和细胞膜的流动性，缺氧影响细胞的有氧呼吸，能量的生成减少，故低温和缺氧都会影响物质X的运输速率；由于该过程是一个耗能过程，可能是主动运输或胞吐，物质X若通过主动运输的方式被运输到细胞外则需要载体的协助，若通过胞吐的方式被运输到细胞外则不需要载体的协助；物质X在细胞内合成，运送到细胞外，细胞外物质X的浓度不一定大于细胞内；主动运输主要依赖细胞膜上的载体蛋白，胞吐方式需要细胞膜上磷脂分子和蛋白质分子的参与，故它们的相对运动为X的顺利运输提供了保障。答案B11．如图所示，某种化合物与细胞膜表面受体识别并结合后，受体便通过G蛋白调控并打开离子通道，离子的跨膜流动导致膜电位的改变。下列相关叙述错误的是()A．细胞外Na＋内流是产生静息电位的基础B．该过程体现了细胞膜具有信息交流的功能C．构成细胞膜的基本支架是磷脂双分子层D．Na＋通过协助扩散的方式进入细胞内解析细胞外Na＋内流是产生动作电位的基础，细胞内K＋外流才是产生静息电位的基础；某种化合物与细胞膜表面受体识别并结合，调节细胞的生命活动，体现了细胞膜具有信息交流的功能；细胞膜的基本支架是磷脂双分子层；Na＋通过离子通道进入细胞内，不消耗能量，属于协助扩散。答案A12．下图表示动物某组织细胞膜转运部分物质示意图，与图中信息不相符的是()A．甲侧为细胞外，乙侧为细胞内B．Na＋既可顺浓度梯度运输也可逆浓度梯度运输C．图示中葡萄糖跨膜运输的直接驱动力不是ATPD．图示中葡萄糖跨膜运输的方式与细胞吸收甘油的方式相同解析根据图示分析，甲侧Na＋浓度高于乙侧，所以甲侧为细胞外，乙侧为细胞内；从图中可以看出，Na＋可以顺浓度梯度进行被动运输，也可以逆浓度梯度进行主动运输；图示中葡萄糖的运输没有ATP参与，由钠离子驱动；细胞吸收甘油的方式是自由扩散，图示中葡萄糖跨膜运输的方式为主动运输。答案D13．氰化物是一种剧毒物质，其通过抑制[H]与O2的结合，使得组织细胞不能利用氧气而陷入内窒息。如图为研究植物根尖吸收K＋的相关实验。下列分析错误的是()A．通过实验甲可以判断植物根尖细胞吸收K＋属于主动运输B．实验甲中，4h后氧气消耗速率下降是因为细胞外K＋浓度降低C．实验乙中，4h后吸收K＋消耗的能量可能来自无氧呼吸D．实验乙加入氰化物后，细胞对氧气的吸收速率不变解析由实验甲可知，加入KCl后，氧气的消耗速率增加，说明植物根尖细胞吸收K＋需要消耗能量，属于主动运输；实验甲中，4h后氧气消耗速率下降是因为细胞外K＋浓度降低，细胞吸收K＋的量减少；实验乙中，4h后组织细胞吸收K＋的速率不再降低，说明此时细胞已经不能利用氧气，其吸收K＋消耗的能量可能来自无氧呼吸；氰化物能抑制[H]与O2的结合，因此实验乙加入氰化物后，细胞对氧气的吸收速率减慢。答案D14．如图为受体介导的胞吞作用，根据图示，下列叙述不正确的是()A．该过程以膜的选择透过性为基础才能发生B．该过程要有细胞表面识别和内部供能才可能完成C．构成囊泡的基本支架是磷脂双分子层D．神经细胞释放神经递质的过程有膜成分的更新解析胞吞、胞吐作用以膜的流动性为基础才能发生，A项错误；由题图知胞吞过程需要信息分子与受体结合才能发生，体现了细胞膜表面识别作用，而且胞吞过程需要消耗能量，B项正确；囊泡是细胞膜内陷形成的，构成细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，C项正确；神经细胞通过胞吐方式将神经递质释放到细胞外，突触小泡与细胞膜的融合实现了细胞膜成分的更新，D项正确。答案A二、非选择题15．正常细胞内K＋浓度约为细胞外的30倍，细胞外Na＋浓度约为细胞内的12倍。当细胞内外的Na＋浓度差、K＋浓度差减小时，细胞膜上的Na＋/K＋－ATP酶发挥作用，这种酶可以通过水解ATP，将细胞内的Na＋移出膜外，将细胞外的K＋移入膜内。具体过程如图1所示：(1)膜内外Na＋具有浓度差，与膜的________性有关。Na＋/K＋－ATP酶将细胞内的Na＋移出膜外的跨膜运输方式是________。(2)在运输Na＋和K＋的过程中，Na＋/K＋－ATP酶的________发生改变，有利于与离子的结合与分离。(3)比较图2和图3，当Na＋和K＋________浓度差流过Na＋/K＋－ATP酶时，将ADP合成ATP；进行ATP合成或分解的反应条件取决于________。(4)生物膜系统的________作用及能量是维系细胞有序性的基础，线粒体内膜上主要完成类似图________(填编号)的过程。解析(1)由题意知，细胞外Na＋浓度约为细胞内的12倍，这与细胞膜的选择透过性有关；Na＋/K＋－ATP酶将细胞内的Na＋移出膜外是从低浓度向高浓度运输的，且需要ATP提供能量，是主动运输。(2)分析图1，在运输Na＋和K＋的过程中，Na＋/K＋－ATP酶的空间结构发生改变，这种改变有利于与离子的结合与分离。(3)分析图2、3可知，当Na＋和K＋从高浓度向低浓度运输时，伴随ATP的合成过程，当Na＋和K＋从低浓度向高浓度运输时，伴随ATP的水解过程；进行ATP合成或分解的反应条件取决于离子浓度差(流动方向)。(4)生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内的许多化学反应可以同时高效、有序地进行，因此生物膜系统的分隔作用及能量是维系细胞有序性的基础，线粒体内膜上还原氢与氧气反应生成水，释放能量，该过程伴随ATP的合成，类似于图2过程。答案(1)选择透过主动运输(2)空间结构(3)顺离子浓度差(或离子流动方向)(4)分隔216．图1表示小肠细胞吸收葡萄糖的情况，为进一步探究细胞吸收葡萄糖的方式与细胞内、外葡萄糖浓度差的关系，有人设计了如图2实验(记作甲)：锥形瓶内盛有130mg/dL的葡萄糖溶液以及活的小肠上皮组织切片。溶液内含细胞生活必需的物质(浓度忽略不计)。实验初，毛细玻璃管内的红色液滴向左缓缓移动，5min起速率逐渐加快，此时，锥形瓶内葡萄糖溶液的浓度为amg/dL。(1)图1显示：曲线AB段、BC段，小肠细胞吸收葡萄糖方式依次属于________。分析CD段变化原因可能是载体失活而不是载体饱和，理由是：当载体饱和时，________而使细胞内浓度升高，这与事实矛盾。(2)图2锥形瓶红色液滴的移动直接显示瓶内_____