专题验收评价（四） 物质出入细胞的方式

专题验收评价（四）物质出入细胞的方式一、选择题1.(2023·杭州八区县期末)动物细胞膜内K＋浓度约是膜外的30倍，膜外Na＋浓度约是膜内的6倍，导致细胞内外两物质浓度差的主要原因是()A.磷脂 B.糖蛋白C.载体蛋白 D.受体解析：选C动物细胞膜内外的离子浓度不同，离子浓度的维持是细胞主动转运的结果，与载体蛋白有关，因此导致细胞内外两物质浓度差的主要原因是载体蛋白。2.(2023·绍兴诸暨月考)科学家想研制出“瘦素穿肠蛋白”来治疗肥胖，通过口服能进入人体血液，可以减轻肥胖症患者通过肌肉注射的痛苦，你推测这种药品穿过小肠上皮细胞最可能的方式为()A.渗透作用 B.主动转运C.胞吞 D.被动转运解析：选C由题干可知，“瘦素穿肠蛋白”是一种蛋白质，蛋白质为生物大分子，不能通过跨膜运输方式进入细胞，只能通过胞吞、胞吐进出细胞。3.(2023·全国甲卷改编)物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述，正确的是()A.乙醇是有机物，不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞B.血浆中的K＋进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATPC.抗体在浆细胞内合成时消耗能量，其分泌过程不耗能D.葡萄糖可通过主动转运但不能通过易化扩散进入细胞解析：选B乙醇属于脂溶性有机小分子，可以通过(自由)扩散方式跨膜进入细胞，A错误；血浆中的K＋进入红细胞的方式属于主动转运，需要载体蛋白并消耗能量，B正确；抗体在浆细胞内合成时消耗能量，分泌到细胞外的过程为胞吐，也消耗能量，C错误；葡萄糖能通过易化扩散进入红细胞，D错误。4.(2023·浙江山河联盟3月联考)我国科学家在类细胞微囊体上实现了ATP合成酶功能的体外模拟(如图所示)。分析下图中H＋进出微囊的方式，不能得出的结论为()A.牛细胞ATP合成酶起到运输和催化的功能B.微囊内pH低于微囊外C.H＋进出微囊的方式均为主动转运D.类细胞微囊体模拟了叶绿体的部分功能解析：选C由题图分析可知，牛细胞ATP合成酶可以将H＋运出微囊，说明其具有运输功能；牛细胞ATP合成酶可以催化ATP合成，说明其具有催化功能，A不符合题意。由题图分析可知，H＋运进微囊时需要消耗光能(能量)，说明其运输方式是主动转运，即膜外H＋浓度低(pH大)，膜内H＋浓度高(pH小)，即微囊内pH低于微囊外，B不符合题意。由题图分析可知，H＋运出微囊需要载体蛋白，不需要能量，运输方式是易化扩散，C符合题意。微囊和叶绿体的类囊体膜均可以促进ADP和Pi合成ATP，所以类细胞微囊体模拟了叶绿体的部分功能，D不符合题意。5.将生长状况良好的人成熟红细胞平均分为三组进行物质转运实验。甲组加入细胞呼吸抑制剂，乙组加入载体蛋白抑制剂，丙组不做处理，一段时间后测定物质转运速率。与丙组相比，甲组和乙组中物质的转运速率明显降低，甲、乙两组中待转运的物质是()A.甲组：K＋；乙组：葡萄糖B.甲组：氧气；乙组：二氧化碳C.甲组：葡萄糖；乙组：甘油D.甲组：氧气；乙组：大分子蛋白质解析：选A由题意可知，甲组物质转运需要能量，运输方式为主动转运或胞吞、胞吐；乙组物质转运需要载体蛋白，运输方式为主动转运或易化扩散，综上所述，A符合题意。阅读下列材料，回答6～7题。细胞浸泡在不同浓度的溶液中，由于细胞内溶液与外界溶液浓度的差异，细胞可能因为吸水、失水引起形态的改变，这些变化可以通过显微镜观察到。动物细胞吸水会涨破，而植物细胞不会，动物细胞失水会皱缩，成熟的植物细胞失水会质壁分离。6.动物细胞吸水会涨破而植物细胞不会的原因是动物细胞没有()A.细胞核 B.细胞壁C.叶绿体 D.大液泡解析：选B细胞壁具有保护细胞、维持细胞形态的作用，动物细胞无细胞壁保护，所以会吸水涨破，B符合题意。7.若植物细胞浸泡在一定浓度的蔗糖溶液中一段时间后，显微镜下观察到液泡体积增大，细胞逐渐膨胀，下列叙述正确的是()A.实验开始时，植物细胞的细胞液浓度等于外界溶液浓度B.实验过程中，植物细胞的吸水能力逐渐变大，颜色变深C.实验过程中，水分子通过主动转运进入细胞D.实验结束时，植物细胞的细胞液浓度仍可能大于外界溶液浓度解析：选D植物细胞浸泡在一定浓度的蔗糖溶液中一段时间后，显微镜下观察到液泡体积增大，细胞逐渐膨胀，即细胞吸水，说明实验开始时，植物细胞的细胞液浓度大于外界溶液浓度，A错误；由A项分析可知，该过程中细胞吸水，细胞液浓度逐渐降低，则实验过程中，植物细胞的吸水能力逐渐变小，颜色变浅，B错误；实验过程中，水分子通过扩散和易化扩散的方式进入细胞，C错误；由于植物细胞有细胞壁的限制，不能无限增大，因此实验结束时，植物细胞的细胞液浓度仍可能大于外界溶液浓度，D正确。8.(2023·台州模拟)线粒体外膜上分布着丙酮酸的通道蛋白，内膜上分布着丙酮酸­H＋同向转运器，丙酮酸从细胞溶胶进入线粒体基质的过程如图所示。下列叙述错误的是()A.丙酮酸通过线粒体外膜的方式是易化扩散B.丙酮酸通过线粒体内膜的方式是主动转运C.丙酮酸通过线粒体内膜需由ATP直接供能D.加入蛋白质变性剂会影响丙酮酸的运输解析：选C丙酮酸通过线粒体外膜需要通道蛋白的参与，不需要能量供应，其通过线粒体外膜的方式是易化扩散，A正确；丙酮酸通过线粒体内膜需要H＋由线粒体膜间隙进入线粒体内膜产生的电化学势能提供能量，属于主动转运，并不需要ATP直接供能，B正确，C错误；加入蛋白质变性剂会抑制载体蛋白自身构象的改变，进而影响丙酮酸的运输，D正确。9.(2023·全国甲卷)探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是()解析：选C用30%蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮，细胞失水，随着时间的延长，原生质体和液泡的体积均减小，细胞液浓度升高，用清水处理后，细胞吸水，原生质体和液泡的体积均逐渐恢复，细胞液浓度降低，A、B错误。当蔗糖溶液浓度小于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，细胞吸水，由于有细胞壁的阻碍，原生质体和液泡的体积均略微增加，此时细胞液浓度略微降低；当蔗糖溶液浓度大于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，细胞失水，且随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞失水增多，原生质体和液泡的体积均逐渐减小，细胞液浓度增加，C正确，D错误。10.(2023·温州三模)人体胃的壁细胞质膜上存在一种质子泵，能吸收K＋、排出H＋，从而促进胃酸的分泌，其作用机理如图所示。下列关于该质子泵的叙述，错误的是()A.可运输H＋和K＋，不具有特异性B.转运H＋和K＋的方式均为主动转运C.在发挥作用时形状会发生改变D.其抑制剂可缓解胃酸过多导致的胃溃疡解析：选A该质子泵只能运输H＋和K＋，具有特异性，A错误；据图可知，该质子泵吸收K＋、排出H＋，需要消耗ATP，属于主动转运，B正确；质子泵是载体蛋白，在发挥作用时，其形状会发生改变，C正确；质子泵排出H＋，从而促进胃酸的分泌，其抑制剂可有效缓解胃酸过多导致的胃溃疡，D正确。11.(2023·丽水模拟)非洲爪蟾的红细胞在低渗溶液中会快速吸水膨胀，而其卵母细胞不会。红细胞膜上的CHIP28是一种水通道蛋白，现将其mRNA注入非洲爪蟾的卵母细胞，卵母细胞在低渗溶液中也快速吸水膨胀。下列相关叙述正确的是()A.红细胞在低渗溶液中因发生主动转运而吸水膨胀B.蛋白CHIP28在高尔基体中合成、加工并运输至细胞膜C.处理后的卵母细胞在膨胀过程中吸水速率逐渐降低D.处理前的卵母细胞不含控制CHIP28蛋白合成的基因解析：选C红细胞膜上存在水通道蛋白，故红细胞在低渗溶液中因发生易化扩散而吸水膨胀，A错误；CHIP28为红细胞膜上的通道蛋白，其合成场所是核糖体，不是高尔基体，B错误；处理后的卵母细胞在膨胀过程中逐渐吸水，细胞内外的浓度差逐渐减小，因此吸水速率逐渐降低，C正确；处理前的卵母细胞含控制CHIP28蛋白合成的基因，只是在卵母细胞中该基因不表达，D错误。12.(2023·浙江十校联盟第三次联考)将洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的外界溶液M中，发生的变化如图所示。下列叙述错误的是()A.可用黑藻叶片细胞作为该实验的材料B.改变外界溶液M的浓度，图示曲线的变化趋势可能不变C.图中T1、T3时刻，水分子进出细胞的方向不同D.T2时刻，细胞处于质壁分离状态解析：选C黑藻叶片细胞没有紫色液泡，但其细胞质充满叶绿体，除了液泡外，几乎整个细胞是绿色的，因此能够与外界无色溶液形成对比，分散的叶绿体被挤压在一起，能观察到质壁分离及复原现象，A正确；改变外界溶液M的浓度，图示曲线的变化趋势可能不变，B正确；图中T1、T3时刻，细胞有活性，水分子进出细胞都是双向的，C错误；T1～T2，细胞发生质壁分离，则T2时刻，细胞处于质壁分离状态，D正确。13.(2023·镇海中学5月模拟)植物液泡膜上具有多种酶和转运蛋白，液泡中贮存着多种细胞代谢产物和多种酸性水解酶类，糖类、盐类等物质的浓度往往很高。下列说法错误的是()A.植物细胞发生质壁分离过程中，细胞液渗透压低于细胞溶胶渗透压B.液泡内多种物质浓度较高与液泡膜具有选择透过性有关C.液泡中的色素与植物叶片颜色有关，主要吸收红光和蓝紫光D.H2O借助通道蛋白通过液泡膜时，不需要与通道蛋白结合解析：选C植物细胞发生质壁分离过程中，水分子扩散方向为细胞液→细胞溶胶→外界溶液，故细胞液渗透压低于细胞溶胶渗透压，A正确；液泡内多种物质浓度较高与液泡膜具有选择透过性有关，否则无法维持液泡膜内外相关物质的浓度差，B正确；植物叶片颜色与液泡中的色素和叶绿体有关，叶绿体中的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，C错误；H2O借助通道蛋白通过液泡膜时，不与通道蛋白结合，D正确。14.(2023·金华模拟)如图表示肾小管上皮细胞对原尿中一些物质的重吸收过程(图中物质图形的数量代表物质的浓度)，下列叙述正确的是()A.钠钾泵的作用说明载体对转运对象不具有专一性B.钠钾泵转运过程中形状的改变需要ATP供能C.肾小管上皮细胞吸收和运出葡萄糖的转运方式相同D.对原尿中葡萄糖的重吸收需要直接消耗ATP解析：选B钠钾泵只能转运Na＋和K＋，说明载体对转运对象具有专一性，A错误。由图可知，钠钾泵转运过程中形状的改变需要ATP供能，B正确。肾小管上皮细胞吸收葡萄糖为逆浓度梯度，属于主动转运；运出葡萄糖为顺浓度梯度，需要载体，不需要能量，属于易化扩散，C错误。由图可知，对原尿中葡萄糖的重吸收需要Na＋通过易化扩散进入肾小管上皮细胞产生的电化学势能提供能量，不直接消耗ATP，D错误。二、非选择题15.(2023·湖州期中)水通道蛋白位于部分细胞的细胞膜上，能介导水分子跨膜运输，提高水分子的运输效率。如图是猪的红细胞在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞体积与初始体积之比的变化曲线(0点对应的浓度为红细胞吸水涨破时的NaCl溶液浓度)。请回答下列问题：(1)在低渗溶液中，红细胞吸水涨破释放内容物后，剩余的部分称为“血影”，则“血影”的主要成分是____________________。根据图示可知，猪的红细胞在浓度为________mmol·L－1的NaCl溶液中能保持正常形态。(2)实验结果表明在某一浓度的NaCl溶液中，猪的红细胞能保持正常形态，说明此时进出红细胞的水分子数________。(3)分析图示，将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的NaCl溶液中，一段时间后，红细胞乙的吸水能力________(填“大于”“小于”或“等于”)红细胞甲，原因是________________________________________。(4)将猪的红细胞和肝细胞置于蒸馏水中，发现红细胞吸水涨破所需的时间少于肝细胞，结合以上信息分析，根据结构和功能相适应的特点，其原因可能是_____________________。解析：(1)根据红细胞的结构特点可知，“血影”主要是细胞膜，其主要成分是蛋白质和磷脂；根据图示可知，猪的红细胞在浓度为150mmol·L－1的NaCl溶液中红细胞体积与初始体积之比为1，能保持正常形态。(2)实验结果表明在某一浓度的NaCl溶液中，猪的红细胞能保持正常形态，说明此时进出红细胞的水分子数相等。(3)由曲线可知，将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的NaCl溶液中，一段时间后，二者的红细胞体积与初始体积之比均小于1，且乙的比值更小，说明红细胞乙的失水量多于红细胞甲，则红细胞乙的细胞内溶液浓度较高，因此红细胞乙的吸水能力大于红细胞甲。(4)由题意可知，猪的红细胞膜上存在水通道蛋白，吸水能力更强，肝细胞膜上无水通道蛋白，所以红细胞吸水涨破所需的时间少于肝细胞。答案：(1)蛋白质、磷脂150(2)相等(3)大于红细胞乙失水较多，细胞内溶液浓度高，细胞吸水能力强(4)猪的红细胞膜上有水通道蛋白，吸水能力更强，肝细胞膜上没有(或少)16.盐地碱蓬能生活在靠近海滩或者海水与淡水汇合的河口地区，它能在盐胁迫逆境中正常生长，与其根细胞独特的转运机制有关。如图是盐地碱蓬根细胞参与抵抗盐胁迫的示意图(HKT1、AKT1、SOS1和NHX均为载体蛋白)。请回答问题：(1)大多数植物难以在盐碱地上生长，主要原因是_______________________________，导致植物无法从土壤中获得充足的水分。液泡中能储存较高浓度的某些特定物质，这体现了液泡膜具有________________的特性，该特性主要与液泡膜上的________________________有关。(2)在高盐胁迫下，当盐浸入到根周围的环境时，Na＋借助载体蛋白HKT1以__________的方式大量进入根部细胞，同时抑制了K＋进入细胞，导致细胞中Na＋、K＋的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。盐地碱蓬的根细胞会借助Ca2＋调节Na＋、K＋转运蛋白的功能，进而调节细胞中Na＋、K＋的比例。由此推测，细胞溶胶中的Ca2＋对HKT1和AKT1的作用依次为________、________(均填“激活”或“抑制”)，使细胞内的蛋白质合成恢复正常。另外，一部分离子被运入液泡内，通过调节细胞液的渗透压促进根细胞________，从而降低细胞内盐浓度。(3)盐地碱蓬根细胞的细胞溶胶与液泡、细胞膜外的pH不同。这种差异主要由H＋­ATP泵以________的方式将H＋转运到________和细胞膜外来维持的。这种H＋分布特点为图中的______________蛋白运输Na＋提供了动力。(4)根据植物抗盐胁迫的机制，农业生产上促进盐化土壤中耐盐作物增产的措施有____________________________________________(答出两点)。解析：(1)盐碱地土壤中盐分过多，土壤溶液浓度大，甚至大于植物根部