2019-2020学年高中生物 寒假作业精练3 细胞的物质输入和输出（含解析）

细胞的物质输入和输出典题温故1.（2019浙江选考9）哺乳动物细胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中，一段时间后制作临时装片，用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是（）A在高于0.9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离B在0.9%NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞C在低于009%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂D渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散2(2018全国，2)下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是（）A吞噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散B固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输C神经细胞受到刺激时产生的Na+内流属于被动运输D护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输经典集训1红细胞膜内K+浓度是膜外的30倍，膜外Na+浓度是膜内的6倍，维持K+、Na+分布不均的是膜上的（）A胆固醇 B载体蛋白 C磷脂 D糖蛋白2下列有关物质跨膜运输的叙述，错误的是（）A细胞通过主动运输吸收物质需要消耗能量B蛋白酶的分泌依赖于生物膜的流动性C乙醇以自由扩散的方式进入细胞D有害的物质都不能通过细胞膜3下图甲、乙、丙为某种离子跨膜运输的示意图。有关叙述正确的是（）A图示的离子跨膜运输方式为协助扩散B图示离子跨膜的正确顺序是乙丙甲C磷脂的运动使离子跨膜的通道自动开闭D离子跨膜有随机性并消耗ATP中的能量4将水稻幼苗培养在含MgSO4的培养液中，加入呼吸抑制剂，一段时间后，发现根细胞对Mg2+的吸收速率下降，Mg2+进入根细胞的方式是（）A协助扩散 B自由扩散 C主动运输 D胞吞5下图表示某种实验状态的细胞。下列有关说法不合理的是（）A对照组和实验组都在同一个细胞先后进行，属于自身对照B当该细胞停止质壁分离瞬时，与中溶液的浓度相等C若中的溶质可以被吸收，则该细胞可能会发生自动复原D处于中的葡萄糖、氨基酸以及各种细胞器不属于原生质层6下列关于“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”活动的叙述，正确的是（）A制作洋葱表皮细胞装片需经解离、压片等操作才能将细胞分散B从低倍镜换成高倍镜后，视野中细胞数量增多C质壁分离过程中，水分子从胞内单向运动到胞外导致液泡变小D质壁分离复原过程中，细胞吸水速度逐步减慢7如图是某种物质通过细胞膜的示意图，从图中能得出（）A图中S代表载体，C代表离子 B该物质跨膜方式是协助运输C该物质跨膜方式是主动转运 D图中C是固定不变的8将紫色洋葱鳞片叶外表皮浸润在一定浓度的甲物质溶液中，在显微镜下观察到细胞发生了质壁分离。下列说法错误的是（）A甲物质溶液的浓度大于表皮细胞的细胞质基质浓度B甲物质不能通过鳞片叶表皮细胞的细胞壁和细胞膜C紫色液泡颜色会加深与原生质层的选择透过性有关D将质壁分离的细胞浸润在清水中可判断其是否具有活性9人体某细胞对葡萄糖的转运速率与葡萄糖浓度的关系如图所示。实线表示仅葡萄糖存在的情况，虚线表示同时存在稳定浓度的半乳糖的情况。据图分析，下列叙述正确的是（）A半乳糖的存在促进了葡萄糖的转运B细胞膜可转运半乳糖C葡萄糖的转运速率随葡萄糖浓度的升高将持续增大D半乳糖对葡萄糖的转运有抑制作用10现有2个取自同一个紫色洋葱鳞片叶外表皮的大小相同、生理状态相似的成熟细胞，将它们分别浸没在甲、乙两种溶液中，测得液泡直径的变化情况如图所示。下列有关叙述中，不正确的是（）A甲溶液的浓度比乙溶液的大B2min时，甲、乙溶液中细胞的细胞液浓度均高于初始值C甲溶液中的细胞发生了质壁分离自动复原D10min时，取出两个细胞并置于清水中，都能观察到质壁分离复原的现象11囊泡运输调控机制是指某些分子与物质不能直接穿过细胞膜，而是依赖围绕在细胞膜周围的囊泡进行传递运输。囊泡通过与目标细胞膜融合，在神经细胞指令下可精确控制激素、生物酶、神经递质等分子传递的恰当时间与位置。下列有关叙述正确的是（）A经囊泡运输的物质不能直接穿过细胞膜，因此被转运物质都是生物大分子B外分泌蛋白是按照高尔基体内质网细胞膜的方向运输的C囊泡运输机制不需要消耗能量D细胞膜上的载体蛋白也是通过囊泡转运到细胞膜上的12Na+K+泵是普遍存在于动物细胞表面的一种载体蛋白，如下图所示，它具有ATP酶活性，能将Na+排出细胞外，同时将K+运进细胞内，维持细胞内外Na+和K+的浓度差。载体蛋白1和载体蛋白2依赖于细胞膜两侧的Na+浓度差完成相应物质的运输。下列叙述错误的是（）A图中所示过程说明细胞膜具有选择透过性B图中细胞对C6H12O6和K+的吸收方式属于主动运输C载体蛋白2可能与细胞内pH的调节有关D图中各种载体蛋白只具有运输功能能13在适宜条件下，测得的某植物根细胞对a、b两种物质的吸收速率与外界溶液中这两种物质浓度的关系如图所示（a、b两条曲线分别代表植物根细胞对不同浓度a、b两种物质的吸收速率）。回答下列问题。（1）自由扩散、协助扩散和主动运输的区别是。（2）根据实验结果发现a是通过方式跨膜运输的，该运输方式的含义是。（3）由图可知，植物细胞对物质b的运输方式是。实验结果表明：当外界溶液中b的浓度达到一定数值时，再增加b的浓度，根细胞对b的吸收速率不再增加。可能的原因是_。14水存在两种跨膜运输机制：一种是通过脂双层的自由扩散，另一种是通过专一的水通道蛋白-水孔蛋白跨膜运输。研究者据此提出的实验思路如下：实验分组：甲组：肾小管上皮细胞+生理盐水配制的蛋白酶液；乙组：肾小管上皮细胞+X。将甲、乙两组制成装片，在盖玻片一侧滴清水，另一侧用吸水纸吸引，显微镜下观察破裂的细胞数目。（1）实验目的：_。（2）题中X是_。（3）若甲组和乙组破裂的细胞数目基本相同，说明_；若甲组极少细胞发生破裂，说明_；若_，说明肾小管上皮细胞通过两种方式吸收水分。答案与解析一、典题温故1.【答案】C【解析】在高于0.9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩，但红细胞无细胞壁结构，故不会发生质壁分离，A选项错误；在0.9%NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于水分子进出细胞膜达到动态平衡，而不是没有水分子进出细胞，B选项错误；在低于0.9%NaCl溶液中，红细胞会吸水甚至导致涨破，C选项正确；渗透是指水分子或其它溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的扩散，D选项错误。2.【答案】C【解析】吞噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞，A项错误；固醇类激素如性激素以自由扩散的方式进入靶细胞，B项错误；静息状态时，神经细胞膜外的Na+浓度高于膜内，受到刺激时产生的Na+内流是由通道蛋白协助的被动运输，C项正确；护肤品中的甘油属于小分子脂溶性物质，以自由扩散的方式进入皮肤细胞，D项错误。二、经典集训1.【答案】B【解析】K+和Na+进出红细胞的方式都是主动运输，需要载体，消耗能量。红细胞内K+浓度是膜外的30倍，膜外Na+浓度是膜内的6倍，维持这种K+、Na+分布不均匀是由膜上的载体所控制。故选B。2.【答案】D【解析】细胞通过主动运输吸收物质需要载体、需要消耗能量，A正确；蛋白酶通过胞吐运输到细胞外，依赖于细胞膜的流动性，B正确；乙醇以自由扩散的方式进入细胞，C正确；当人体免疫力降低时，病原体、有害的物质也可以进入细胞膜，D错误；故选D。3.【答案】B【解析】图示的离子跨膜方式既需要载体又需要能量，为主动运输，A错误。细胞外的物质先与开口朝外的载体蛋白结合，然后在能量的驱动下，载体蛋白开口朝内，将物质释放出来，B正确。磷脂的运动不能使离子过膜的通道自动开闭，C错误。细胞膜具有选择透过性，D错误。4.【答案】C【解析】根据题意分析，抑制呼吸作用可以影响根细胞对Mg2+的吸收速率，而呼吸作用可以为生命活动提供能量，说明该物质运输需要消耗能量，据此推断Mg2+进入根细胞的方式是主动运输。故选C。5.【答案】D【解析】据图分析，图中是细胞壁，是细胞膜，是细胞核，是液泡膜，是细胞质，是细胞外液，是细胞液。图示细胞处于质壁分离状态，该细胞前后自身对照，无需额外设计对照试验，A正确；植物细胞质壁分离的外因是细胞外液的浓度高于细胞液，细胞失水，因此当该细胞停止质壁分离瞬时，与中溶液的浓度相等，B正确；若中的溶质可以被吸收，会导致质壁分离后的细胞液浓度高于细胞外液，进而导致该细胞可能会发生自动复原，C正确；原生质层指的是细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，因此处于中的葡萄糖、氨基酸以及各种细胞器都属于原生质层，D错误。6.【答案】D【解析】观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中，制作临时装片时不需要通过压片使细胞分散开，A错误；从低倍镜换成高倍镜后，放大倍数增大，视野中细胞数量减少,B错误；质壁分离过程中，单位时间内水分子扩散到细胞内的分子数少于扩散到细胞外的分子数，导致液泡变小，C错误；当外界溶液浓度小于植物细胞液浓度时，细胞发生质壁分离后的复原，细胞不断吸水，细胞液的浓度减小，所以质壁分离复原过程中吸水能力逐渐减小，细胞吸水速度逐步减慢，D正确。7.【答案】C【解析】据图分析，S表示某种物质，C表示载体蛋白，S的跨膜运输需要能量和载体，属于主动运输。主动运输可以将物质从低浓度一侧运向高浓度一侧，但不等于膜外一定是低浓度，膜内一定是高浓度。从图像可知，图中S代表某种物质，C代表载体，A错误；该物质跨膜运输需要有载体和能量参与，属于主动运输B错误、C正确；图中C是载体蛋白，它不是固定不变的，而是随着脂质分子不停地运动，D错误。8.【答案】B【解析】当表皮细胞的细胞质基质浓度小于外界溶液的浓度时，成熟的植物细胞会发生质壁分离，A正确；鳞片叶表皮细胞的细胞壁是全透性的，水分子和溶解在水里的物质都能够自由通过，因此，甲物质能通过鳞片叶表皮细胞的细胞壁，B错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮的原生质层相当于一层半透膜，当植物细胞失水时，液泡内的水分会减少，色素相对含量上升，紫色液泡颜色会加深，这一过程离不开原生质层的选择透过性，C正确；将质壁分离的细胞浸润在清水中，若能发生质壁分离复原，说明此细胞具有活性，若不能发生质壁分离复原，则此细胞失去活性，D正确；因此，本题答案选B。9.【答案】D【解析】据图可知，当同时存在稳定浓度的半乳糖时葡萄糖的转运速率比仅有葡萄糖时的速率低，推测半乳糖的存在会抑制葡萄糖的运输，A错误；题图表示的是人体某细胞对葡萄糖的转运速率与葡萄糖浓度的关系，无法得知细胞膜是否可转运半乳糖，B错误；据图可知，在一定范围内，葡萄糖的转运速率随葡萄糖浓度的升高而增大，但葡萄糖运输速率受载体数量影响，故不会随着葡萄糖浓度的升高而持续增大，C错误；据图可知，半乳糖的存在会导致葡萄糖的运输速率下降，故推测半乳糖对葡萄糖的转运有抑制作用，D正确。10.【答案】D【解析】据图分析，在处理初期，甲溶液中细胞的液泡直径变小即细胞质壁分离的速率较快，说明细胞液浓度与甲溶液的浓度相差更大，A项正确；2min时，甲、乙溶液中细胞的液泡直径均小于初始值，说明此时甲、乙溶液中细胞都失去了一部分水分，细胞液浓度均高于初始值，B项正确；随时间的增加，甲溶液中细胞的液泡直径逐渐增大，恢复至初始水平，甚至比初始直径还大，说明细胞发生了质壁分离自动复原，C项正确；由于甲溶液中细胞已经发生了质壁分离自动复原，所以10 min时，取出两个细胞并置于清水中，只有乙细胞发生质壁分离复原，D项错误。11.【答案】D【解析】经囊泡运输的物质大多为大分子，比如消化酶，也有小分子比如神经递质，A错误；外分泌蛋白是按照内质网高尔基体细胞膜的方向运输的，B错误；囊泡运输机制需要消耗能量，C错误；细胞膜上的载体蛋白也是通过囊泡转运到细胞膜上的，D正确。12.【答案】D【解析】图中所示过程说明细胞膜具有选择透过性，A正确；图中细胞对C6H12O6和K+的吸收方式属于主动运输，B正确；载体蛋白2可能与细胞内pH的调节有关，C正确；图中各种载体蛋白具有运输功能、催化功能和调节功能，D错误。故选D。13.【答案】（1）自由扩散不需要载体和能量；协助扩散需要载体，不需要消耗能量；主动运输既需要载体，也需要消耗能量（2）自由扩散物质通过简单的扩散方式进出细胞（3）协助扩散或主动运输载体数量饱和【解析】（1）自由扩散、协助扩散和主动运输三种运输方式中，自由扩散不需要载体和能量；协助扩散需要载体，不需要能量；主动运输既需要载体，也需要消耗能量。（2）物质a通过简单的扩散方式进出细胞即自由扩散，该过程不需要载体和能量，受细胞内外浓度差的影响。（3）由图可知，b可能是协助扩散或主动运输，b需要载体协助，当外界溶液中b的浓度达到一定数值时，载体数目饱和，再增加b的浓度，根细胞对b的吸收速率不再增加。14.【答案】（1）探究水如何通过肾小管上皮细胞膜或肾小管上皮细胞的吸水方式（合理即可）（2）等量的生理盐水（3）水通过肾小管上皮细胞的方式主要是自由扩散肾小管上皮细胞主要依赖水孔蛋白吸水甲乙两组均出现一定破裂的细胞，且甲组破裂的细胞数量比乙组少【解析】（1）据题意“水存在两种跨膜运输机制：一种是通过脂双层的自由扩散，另一种是通过专一的水通道一水孔蛋白跨膜运输”。且下面实验过程中用到了蛋白酶，蛋白酶能水解水通道蛋白，因此可知该实验的实验目的是探究水如何通过肾小管上皮细胞膜或肾小管上皮细胞的吸水方式。（2）根据实验设计的控制变量原则，无关变量要保持相同，实验中只能有一个自变量，因此参照甲组可知乙组的X为等量的生理盐水。（3）因为甲组实验中的蛋白酶会破坏通道蛋白，若甲组和乙组破裂的细胞数目基本相同，说明水跨膜不需要通道蛋白，进而可知水通过肾小管上皮细胞的方式主要是自由扩散；若甲组极少的细胞发生破裂，说明无通道蛋白，水就不能跨膜，进而可知肾小管上皮细胞主要依赖水孔蛋白吸水，若出现甲乙两组均出现一定破裂的细胞，且甲组破裂的细胞数量比乙组少，说明肾小管上皮细胞通过两种方式吸收水分。10