细胞的物质输入与输出(建议用时：40分钟)1．如图A为两个渗透装置，溶液a、b为不同浓度的同种溶液，且a溶液浓度<b溶液浓度，c为清水，图B为显微镜下观察到的某植物表皮细胞，下列叙述错误的是( )A．图A中装置2的液面一段时间后会高于装置1的液面B．图B中的⑤④⑥相当于图A中的②C．若图B所示为某农作物的根毛细胞，此时应及时灌溉D．图B中的⑦与图A中的②通透性不同B [图A中的②为半透膜，相当于图B中的⑥⑧⑦，B项错误。]2．将甲、乙两种植物的块茎切成形状、大小相同的细条，分别置于质量浓度为0.3g/mL蔗糖溶液中，绘制的失水量曲线如下。下列叙述错误的是( )A．与图相关细胞的原生质层会有一定程度的收缩B．由图推知甲植物细胞液浓度小于乙植物细胞液浓度C．4min时细胞液的渗透压大于外界溶液的渗透压D．8min时水分子跨膜运输进出细胞达到平衡C [甲、乙两种植物的块茎切成形状、大小相同的细条，分别置于质量浓度为0.3g/mL蔗糖溶液中，细胞发生失水，因此细胞的原生质层会有一定程度的收缩，A正确；由图看出甲细胞失水较多，因此推知甲植物细胞液浓度小于乙植物细胞液浓度，B项正确；4min时，细胞仍在失水，因此4min时细胞液的渗透压小于外界溶液的渗透压，C项错误；8min时失水量不再变化，水分子跨膜运输进出细胞达到平衡，D项正确。]3．(2020·潍坊联考)将不同细胞放在不同容器的相同浓度溶液中，发生不同程度的质壁分离，下列叙述正确的是( )A．质壁分离过程中，细胞的失水速率不断增大B．质壁分离结束后，细胞液浓度与外界溶液浓度相同-8-\nC．该过程中只有原生质层发生收缩D．水分子进出平衡时，发生质壁分离程度大的细胞中细胞液浓度较大B [质壁分离过程中，细胞与外界溶液浓度差越来越小，细胞的失水速率不断减小，A错误；据分析可知，质壁分离结束后，细胞液浓度与外界溶液浓度相同，B正确；质壁分离出现的原因是细胞壁的伸缩性小于原生质层，导致原生质层与细胞壁分离，C错误；由于容器中开始时溶液的浓度相同，水分子进出平衡时，细胞液与外界溶液浓度相同，发生质壁分离程度大，细胞失水较多，因此细胞液浓度较小，D错误。]4．(2020·全国卷联考)下列物质转运实例中，以协助扩散形式进行的是( )A．K＋经离子通道从神经细胞进入组织液B．蔗糖分子经胞间连丝在植物细胞间运输C．神经递质经突触前膜释放进入突触间隙D．人体甲状腺滤泡上皮细胞从血液中吸收碘A [K＋经离子通道从神经细胞进入组织液，通过通道蛋白的运输，从高浓度的细胞内运输到细胞外，属于协助扩散，A项正确；蔗糖分子经胞间连丝在植物细胞间运输不属于物质出入细胞的方式，B错误；神经递质经突触前膜释放进入突触间隙属于胞吐，C错误；人体甲状腺滤泡上皮细胞从血液中吸收碘属于主动运输，D错误。]5．(2020·潍坊联考)下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是( )A．在胰岛素分泌过程中，部分囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分B．在水稻根细胞吸收K＋过程中，需要载体蛋白协助和ATP提供能量C．在质壁分离过程中，水分子外流导致细胞内渗透压升高D．膜蛋白不参与物质跨膜运输的被动运输过程D [胰岛素分泌过程中，囊泡将胰岛素运往细胞膜，经胞吐方式将胰岛素分泌出去，囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分，A正确；水稻根细胞吸收K＋过程是主动运输，需要载体蛋白协助和ATP提供能量，B正确；质壁分离过程中，水分子外流使液泡水分减少，细胞液浓度增大，导致细胞内渗透压升高，C正确；被动运输中的协助扩散需要载体蛋白协助，D错误。]6．(2020·蚌埠市高三质检)细胞膜上协助离子跨膜运输的方式有：通过离子通道运输的被动运输和通过离子泵运输的主动运输等，下列叙述不正确的是( )A．神经元处于静息状态时，钾离子通过离子通道外流B．缺氧会影响神经元兴奋是因为钠离子通过离子泵内流C．离子通过离子泵的跨膜运输是逆浓度梯度进行的D．葡萄糖进入红细胞的方式与离子泵运输离子的方式不相同B [神经元兴奋时钠离子通过离子通道内流，为被动运输，不需要消耗能量，因此缺氧不影响其过程，B错误。]-8-\n7．胃黏膜壁细胞的细胞膜上存在的H＋—K＋－ATP酶是一种质子泵，它能催化ATP水解，在将细胞外的K＋泵入细胞内的同时，也将细胞内的H＋泵出，从而维持胃液的酸性环境。下列叙述错误的是( )A．该质子泵运输H＋和K＋的方式都是主动运输B．该质子泵能促使ATP分子的高能磷酸键断裂C．使用质子泵抑制剂可以抑制胃酸的过量分泌D．胃液pH的大小与胃腔内的K＋浓度成正相关D [胃黏膜壁细胞的细胞膜上的质子泵将胃腔中的K＋泵入细胞内的同时，也将细胞内的H＋泵出到胃腔中，因此胃腔内的K＋浓度越大，泵出到胃液中的H＋越多，胃液的pH越小，胃液pH的大小与胃腔内的K＋浓度成负相关。]8．(2020·名校联考)SGLT2是肾小管细胞膜上重吸收葡萄糖的一种载体蛋白，SGLT2可以与肾小管腔中葡萄糖和Na＋结合，形成Na＋载体葡萄糖复合物，将Na＋顺浓度梯度运入细胞，同时将葡萄糖逆浓度梯度运入细胞，下列叙述错误的是( )A．氧气的含量变化会直接影响SGLT2参与的葡萄糖的运输速率B．SGLT2将肾小管腔中的葡萄糖运入细胞属于主动运输C．细胞通过SGLT2运输葡萄糖的动力来自Na＋的浓度差D．肾小管细胞中SGLT2合成不足可能导致人尿液中含有葡萄糖A [氧气的含量变化会直接影响钠离子的主动运输维持钠离子的浓度差，间接影响SGLT2参与的葡萄糖的运输速率，由此判断A项错误。]9．(2020·湖北荆州模拟)制作无色洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片用于观察“植物细胞的吸水和失水”实验时，用高浓度(质量浓度为0.075g/mL)的胭脂红溶液(一种水溶性的大分子食用色素，不能通过活细胞膜，呈红色)作为外界溶液进行引流处理后，观察细胞的变化；一段时间后再将细胞置于清水中，观察细胞变化。下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是( )A．表皮细胞的液泡为红色时，细胞不具有正常生理功能B．细胞发生质壁分离现象时，表皮细胞内的红色区域变小C．细胞发生质壁分离复原现象时，表皮细胞内的无色区域变小D．用不同浓度的胭脂红溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离和复原现象A [无色洋葱鳞片叶表皮细胞的液泡为红色时，说明胭脂红进入了液泡中，细胞膜失去了控制物质进出的功能，即细胞失去正常的生理功能，A正确；无色洋葱鳞片叶表皮细胞的液泡为无色，细胞发生质壁分离过程中液泡变小，红色区域变大，B错误；细胞发生质壁分离复原现象时，表皮细胞内的无色区域变大，C错误；胭脂红的浓度过高会导致细胞失水过多而死亡，不会发生质壁分离复原现象，D错误。]-8-\n10．(2020·潍坊联考)甲、乙分别表示物质进出细胞的曲线图和模式图，丙表示某种生物膜的亚显微结构图，其中a、b、c为物质的运输方式，据图回答以下问题：甲 乙(1)甲图代表的物质运输方式，与丙图中________(填字母)一样，与乙图代表的物质运输方式的共同点是__________________，乙图中的蛋白质________(填“具有”或“不具有”)特异性。(2)丙图中，决定细胞膜的功能特性的物质是________(填序号)，若用细胞呼吸抑制剂处理该细胞，运输速率变化最大的方式是________(填字母)，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)当人体产生代谢废物尿素时，需要通过丙图中________(填字母)过程将其排出，判断的理由是___________________________________________________________________________________________________________________。[解析] (1)甲图代表的物质运输方式是主动运输，与丙图中c一样，乙图代表物质运输方式是协助扩散，与c代表的物质运输方式的共同点是都需要载体蛋白，乙图中的蛋白质具有特异性。(2)丙图中，决定细胞膜的功能特性的物质是③即载体蛋白，若用细胞呼吸抑制剂处理该细胞，运输速率变化最大的方式是c，原因是c为主动运输，需消耗能量，呼吸作用受到抑制，能量供应减少，运输速率下降。(3)当人体产生代谢废物尿素时，需要通过丙图中a即自由扩散将其排出，判断的理由是尿素跨膜运输方式是自由扩散，运输方向由细胞内运输到细胞外。[答案] (1)c 都需要载体蛋白 具有 (2)③ c c为主动运输，需消耗能量，呼吸作用受到抑制，能量供应减少，运输速率下降 (3)a 尿素跨膜运输方式是自由扩散，运输方向由细胞内运输到细胞外11．(2020·黄冈模拟)许多物质在逆浓度进-8-\n出细胞时都依赖于载体蛋白，且需要消耗能量，这种运输方式叫主动运输。其中，由ATP直接供能的方式为原发性主动运输，不由ATP直接供能的方式为继发性主动运输。如图为人的小肠上皮细胞与肠腔、组织液之间的部分物质交换示意图，标号①～③表示不同的载体蛋白。请分析回答以下问题：(1)图中载体③运输Na＋的方式为________，载体③运输葡萄糖的方式具体为__________________(填“原发性主动运输”或“继发性主动运输”)，该运输方式所消耗的能量来自_______________________________________________。(2)若载体②受蛋白抑制剂的影响而功能减弱，会造成小肠上皮细胞内Na＋浓度________(填“上升”“下降”或“不变”)。由图可知，载体②的功能包括物质运输和________。(3)若小肠上皮细胞因O2浓度降低造成细胞呼吸速率下降，结合图中细胞内的变化过程判断葡萄糖进入该细胞的速率是否会受影响？________(填“是”或“否”)，理由是：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析] (1)据图分析，Na＋运输是顺浓度梯度，且需要蛋白质作载体，但不消耗ATP，属于协助扩散，载体③运输葡萄糖逆浓度梯度，但并没有看见ATP直接供能，应属于继发性主动运输，该种运输方式所消耗的能量据图观察来自膜内外Na＋浓度差。(2)②受体蛋白采用主动运输方式将胞内Na＋向胞外运输，若②蛋白活动受到抑制，Na＋在小肠上皮细胞内的浓度会上升。(3)若上皮细胞中O2浓度下降，产生的能量减少，那么利用②蛋白运输Na＋的速率下降，导致Na＋浓度差减小，不利于③蛋白运输葡萄糖。[答案] (1)协助扩散 继发性主动运输 膜内外Na＋浓度差(Na＋势能) (2)上升 催化作用 (3)是 细胞有氧呼吸速率下降，载体②由于ATP产生不足而对Na＋转运速率下降，导致小肠上皮细胞内和肠腔之间的Na＋浓度差减少，不利于载体③逆浓度梯度运输葡萄糖12．(2020·廊坊联考)如图表示紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在某一浓度的蔗糖溶液中，液泡体积和细胞吸水能力的相关曲线。不考虑细胞失活，下列叙述错误的是( )-8-\nA．B点时，细胞液浓度小于此时的外界溶液浓度B．若适当增大外界溶液浓度，则A点将向左上方移动C．液泡体积为V1时，细胞液浓度大于外界溶液浓度D．细胞失水，细胞液浓度增大导致细胞吸水能力增强C [B点时，还未达到渗透平衡，此时细胞还在失水，因此细胞液浓度小于此时的外界溶液浓度，A正确；若适当增大外界溶液浓度，细胞失水加剧，V1变小，细胞吸水能力还将增大，因此A点将向左上方移动，B正确；液泡体积为V1时，达到动态平衡，细胞液浓度等于外界溶液浓度，C错误；细胞失水，细胞液浓度增大导致细胞吸水能力增强，D正确。]13．科研人员将人的红细胞分别置于蒸馏水及4种等渗溶液中，测定红细胞溶血(红细胞破裂)所需的时间，结果如图所示。据图分析正确的是( )A．不同物质的运输速率取决于膜上载体蛋白的数量B．与乙醇溶液相比，处在丙酮溶液中的红细胞吸水更快C．红细胞对各种物质的吸收体现了细胞膜具有一定的流动性D．处于氯化铵溶液中的红细胞溶血时间最长可能与红细胞无法吸收Cl－和NH有关B [甘油、乙醇、丙酮的运输与膜上载体蛋白的数量无关，A错误；乙醇和丙酮溶液中红细胞吸水的速度大小关系为丙酮＞乙醇，B正确；红细胞对各种物质的吸收体现了细胞膜的选择透过性，C错误；处于氯化铵溶液中的红细胞溶血时间最长说明红细胞吸收Cl－和NH的速率较慢，D错误。]14．(2020·葫芦岛检测)人的某些细胞膜上的CFTR蛋白与Na＋和Cl－的跨膜运输有关。当CFTR蛋白结构异常时，会导致患者支气管中黏液增多，肺部感染，引发囊性纤维病。如图为一个人体细胞内外不同离子的相对浓度示意图，则下列说法正确的是( )-8-\nA．囊性纤维病说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程B．由图可知，Na＋排出细胞与K＋进入细胞都属于主动运输C．如果大量Cl－进入神经细胞，将有利于神经元动作电位的形成D．CFTR蛋白与两种离子的跨膜运输有关，说明载体蛋白不具特异性B [囊性纤维病说明基因通过控制蛋白质的结构控制生物的性状，A项错误；细胞内K＋浓度大于细胞外，细胞外Na＋浓度大于细胞内，因此判断Na＋排出细胞与K＋进入细胞都属于主动运输，B项正确；如果大量Cl－进入神经细胞，造成静息电位变大，不利于神经元动作电位的形成，C项错误；CFTR蛋白与两种离子的跨膜运输有关，说明载体蛋白具特异性，D项错误。]15．(2020·石家庄模拟)镉(Cd)是一种重金属，镉污染会造成植物叶绿素含量下降，生长不良。为探究镉对植物生长发育的影响，科研人员利用黑麦草进行实验，结果如图。请回答下列问题：(1)随着镉浓度的增加，活性氧含量增加，使叶绿体中的______________膜受到破坏，叶绿素含量下降，导致吸收的______________光明显减少，光合作用强度下降。(2)镉导致叶绿素含量下降的另一个原因是根系对Mg2＋的吸收能力下降。请结合图中数据分析镉降低根系对Mg2＋吸收能力的机理：①随着镉浓度的增加，H＋ATP酶活性下降，导致______________受抑制，细胞能量供应减少。②活性氧含量增加，______________受损加剧，导致细胞运输Mg2＋的载体减少。(3)利用CdCl2、完全培养液、黑麦草以及其他所需的材料和设备，在不破坏植物组织前提下设计实验，验证随镉浓度的增加根系对Mg2＋的吸收能力下降。请写出实验思路：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。-8-\n[解析] (1)随着镉浓度的增加，活性氧含量增加，活性氧会导致生物膜的损伤和破坏，可能导致叶绿体中的类囊体膜受到破坏，进而造成类囊体膜上的叶绿素含量下降，导致其吸收的红光和蓝紫光明显减少，从而引起光合作用强度下降。(2)根系对Mg2＋吸收是主动运输，需要消耗能量和载体蛋白，结合图中数据可知，随着镉浓度的增加，一方面引起H＋ATP酶活性下降，抑制了ATP的水解，导致细胞能量供应减少，影响了镁离子的吸收，进而导致叶绿素含量不足；另一方面引起活性氧含量增加，引起细胞膜受损加剧，导致运输Mg2＋的载体减少，影响了镁离子的吸收，导致叶绿素含量不足。(3)要验证镉会降低根系对Mg2＋的吸收能力，自变量为镉的浓度，因变量为根系对Mg2＋的吸收能力，因此用镉含量不同的完全培养液培养黑麦草，一段时间后，测量并比较各组培养液中Mg2＋的剩余量，从而判断根系对Mg2＋的吸收能力。[答案] (1)类囊体 红光和蓝紫 (2)ATP的水解 细胞膜 (3)用添加了不同浓度CdCl2的完全培养液培养黑麦草，一段时间后，测量并比较各组培养液中Mg2＋的剩余量，从而判断根系对Mg2＋的吸收能力-8-
