高三一轮复习必修一第四章细胞的物质输入和输出经典习题.docx
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高三一轮复习必修一第四章细胞的物质输入和输出经典习题
课时考点训练
题组一、渗透作用及其应用
1．（2012年高考上海卷）相对细菌和植物细胞而言，动物细胞离体培养更需关注培养基的渗透压，这是因为动物细胞（ ）
A．没有细胞壁，对培养基的渗透压更敏感
B．渗透压远高于细菌或植物细胞的渗透压
C．没有成熟大液泡，渗透压调节能力差
D．生长缓慢，各生长阶段对环境的渗透压要求不同
解析：
本题考查渗透压与渗透吸水、维持细胞形态和功能的内在联系等方面的知识。
细胞内外液的渗透压之差是细胞吸水或失水的动力。
动物细胞与植物细胞相比没有细胞壁的保护，容易因过多吸水而涨破，A选项正确。
答案：
A
2.（2011年高考天津卷）将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中，1分钟后进行显微观察，结果见右图。
下列叙述错误的是（ ）
A．图中L是细胞壁，M是液泡，N是细胞质
B．将视野中的细胞浸润在清水中，原生质体会逐渐复原
C．实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异
D．洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料
解析：
题干所示图像为洋葱鳞片叶表皮细胞发生质壁分离后的图像，L为细胞壁，M为液泡，N为细胞壁和细胞膜之间的物质，不是细胞质，A项错误。
将该细胞浸润在清水中，清水浓度小于细胞液浓度，则细胞吸水，发生质壁分离复原现象，B项正确。
质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液可透过细胞壁进入细胞，但不能透过细胞膜，说明二者在物质透过性上存在显著差异，C项正确。
洋葱根尖分生区细胞无大液泡，不能发生质壁分离现象，故不能作为该实验的实验材料，D项正确。
答案：
A
3．（2012年高考北京卷）科学家为了研究蛋白A的功能，选用细胞膜中缺乏此蛋白的非洲爪蟾卵母细胞进行实验，处理及结果见下表。
（1）将Ⅰ组卵母细胞放入低渗溶液后，水分子经自由扩散（渗透）穿过膜的________进入卵母细胞。
（2）将蛋白A的mRNA注入卵母细胞一定时间后，该mRNA________的蛋白质进入细胞膜，使细胞在低渗溶液中体积________。
（3）与Ⅱ组细胞相比，Ⅲ组细胞对水的通透性________，说明HgCl2对蛋白A的功能有________作用。
比较Ⅲ、Ⅳ组的结果，表明试剂M能够使蛋白A的功能______。
推测HgCl2没有改变蛋白A的氨基酸序列，而是破坏了蛋白A的________。
（4）已知抗利尿激素通过与细胞膜上的________结合，可促进蛋白A插入肾小管上皮细胞膜中，从而加快肾小管上皮细胞对原尿中水分子的________。
（5）综合上述结果，可以得出______________________的推论。
解析：
本题以蛋白A与水分子进入细胞的关系为背景考查了实验的分析和探究能力。
（1）Ⅰ组卵母细胞由于缺乏蛋白A，水分子经自由扩散穿过膜的磷脂双分子层进入细胞。
（2）将蛋白A的mRNA注入卵母细胞后，该mRNA经翻译过程合成的蛋白质进入细胞膜，使卵母细胞的水通透速率增大，细胞因大量吸水体积迅速增大。
（3）Ⅲ组与Ⅱ组相比，低渗溶液中卵母细胞的水通透速率降低，说明Ⅲ组细胞对水的通透性明显降低，可推测HgCl2抑制了蛋白A的功能。
Ⅲ组细胞用试剂M处理后水通透速率明显升高，但仍低于Ⅱ组细胞，由此说明试剂M可部分恢复蛋白A的功能。
由于蛋白A的功能可恢复，说明HgCl2没有改变蛋白A的氨基酸序列，而是破坏了蛋白A的空间结构。
（4）抗利尿激素与靶细胞膜上的受体结合，使肾小管上皮细胞膜中蛋白A含量增多，从而增强了肾小管上皮细胞对原尿中水的重吸收。
（5）因为该实验的目的是研究蛋白A的功能，综合分析实验结果可知，蛋白A与水的吸收密切相关，从而得出蛋白A是水通道蛋白的推论。
答案：
（1）磷脂双分子层
（2）翻译 迅速增大
（3）明显降低 抑制 部分恢复 空间结构
（4）受体 重吸收
（5）蛋白A是水通道蛋白
题组二、物质出入细胞的方式
4．（2013年高考北京卷）在细胞生命活动中，不可能发生的过程是（ ）
A．神经递质由突触小泡分泌到胞外
B．mRNA从细胞核进入细胞质
C．老化受损的细胞器融入溶酶体中
D．O2通过主动运输进入线粒体
解析：
本题考查物质的分泌、运输、细胞衰老与细胞结构的关系。
神经递质通过突触小泡和突触前膜融合，以胞吐的形式将其分泌到胞外；mRNA通过核孔从细胞核进入细胞质；老化受损的细胞器与溶酶体融合完成细胞内消化；O2以自由扩散的方式进入线粒体。
答案：
D
5．（2013年高考浙江卷）某哺乳动物神经细胞内外的K＋和Na＋浓度见下表。
下列属于主动转运的是（ ）
A.K＋经钾离子通道排出细胞
B．K＋与有关载体蛋白结合排出细胞
C．Na＋经钠离子通道排出细胞
D．Na＋与有关载体蛋白结合排出细胞
解析：
本题以表格为信息载体，综合考查物质跨膜运输的方式和考生分析表格数据的能力，同时涉及离子通道、运载体等相关知识。
分析表格，神经细胞外Na＋浓度较高，细胞内K＋浓度较高，K＋和Na＋经过离子通道排出细胞属于被动运输；K＋与有关载体蛋白结合排出细胞，运输方向由高浓度向低浓度，运输方式为协助扩散；Na＋与有关载体蛋白结合排出细胞，运输方向由低浓度向高浓度，运输方式为主动运输。
答案：
D
6．（2011年高考海南卷）原尿中葡萄糖、氨基酸等物质的浓度与血浆中的基本相同。
原尿经肾小管上皮细胞的选择性重吸收和分泌作用后形成尿液。
正常情况下尿液中不含葡萄糖。
肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动运输的方式进入组织液。
下图为肾小管壁及相关结构示意图。
回答问题：
（1）肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度________（填“高于”“低于”或“等于”）组织液中的。
（2）原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞的运输方式是________，需要________的参与。
（3）肾小管上皮细胞重吸收水分的原理是________。
原尿中葡萄糖未能被完全重吸收从而导致尿量增加的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
（1）根据题意可知，肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动运输的方式进入组织液，而被动运输的特点是物质由高浓度处向低浓度处运输，因此肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度高于组织液中的。
（2）原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞的方式为主动运输，需要载体和能量（ATP）的参与。
（3）肾小管上皮细胞重吸收水分的原理是渗透吸水。
肾小管上皮细胞因重吸收各种离子、小分子有机物而导致渗透压升高，水分子由渗透压低处流至渗透压高处。
原尿中的葡萄糖未完全重吸收会导致原尿中渗透压与肾小管上皮细胞内渗透压差值减小，重吸收水分减少，进而导致尿量增加。
答案：
（1）高于
（2）主动运输 载体和能量 （3）渗透作用 原尿中渗透压与肾小管上皮细胞内渗透压差值减小，重吸收水分减少，进而导致尿量增加
课时高效训练
一、选择题
1．如图是物质进出细胞方式的概念图，对图示分析正确的是（ ）
A．据图可确定①为既耗能又需载体蛋白的主动运输
B．⑤⑥两种方式的共同特点是逆浓度梯度运输物质
C．母乳中的免疫球蛋白可通过①③两种方式被吸收
D．果脯腌制时蔗糖进入细胞与③胞吞作用有关
解析：
物质跨膜运输方式为主动运输和被动运输，而K＋通过膜的方式为主动运输，因而可确定①为主动运输、②为被动运输，物质非跨膜运输包括胞吞、胞吐两种方式；被动运输是顺浓度梯度运输物质；母乳中的免疫球蛋白通过胞吞方式被吸收；细胞膜具有选择透过性，蔗糖不能进入细胞，果脯腌制过程中，细胞已死亡，细胞膜失去选择透过性，蔗糖才能进入细胞。
答案：
A
2．如图表示一中间隔以半透膜（只允许水分子通过）的水槽，两侧分别加入等物质的量浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液。
然后在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶，在加入麦芽糖酶前后a、b两侧液面的变化是（ ）
A．加酶前a侧液面上升，加酶后b侧液面上升并高于a侧液面
B．加酶前a侧液面上升，加酶后b侧液面上升并等于a侧液面
C．加酶前后a、b两侧液面不变
D．加酶前a、b两侧液面不变，加酶后b侧液面上升并高于a侧液面
解析：
溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。
相同物质的量浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液渗透压相等，但加入麦芽糖酶后，麦芽糖分解，使得b侧溶液的渗透压增大，水分由a侧向b侧转移。
答案：
D
3．下列与细胞内物质运输有关的叙述，正确的是（ ）
A．叶绿体合成的ATP通过核孔进入细胞核
B．氢离子可以通过扩散作用进入液泡内
C．溶酶体内的酶由内质网形成的小泡（囊泡）运入
D．内质网的膜结构成分可以转移到细胞膜中
解析：
叶绿体合成的ATP被光合作用的暗反应利用，不能进入细胞核，故A选项错误。
氢离子通过主动运输进入液泡内，故B选项错误。
溶酶体内有多种水解酶，这些酶在粗面内质网上合成，然后转运到高尔基体，在高尔基体上形成小泡（囊泡），即形成初级溶酶体，进而形成溶酶体，因此溶酶体内的酶是由高尔基体形成小泡（囊泡）运入的，故C选项错误。
内质网上的膜结构成分可以以囊泡的形式到达高尔基体，再到达细胞膜，转移到细胞膜中，故D选项正确。
答案：
D
4.图中曲线a、b表示分子跨膜运输速率与O2浓度的关系，下列分析不正确的是（ ）
A．曲线a代表被动运输，曲线b代表主动运输
B．曲线a代表的分子跨膜运输一定不需要载体蛋白
C．曲线b转运速率达到饱和的原因是细胞膜上载体蛋白数量有限
D．温度可影响生物膜的流动性从而对曲线a、b的转运速率均有影响
解析：
O2与细胞呼吸有关，细胞呼吸产生能量，即主动运输的运输速率与O2浓度有关。
协助扩散和主动运输均需要载体蛋白。
由图判断曲线a代表被动运输，曲线b代表主动运输。
被动运输包括自由扩散和协助扩散，协助扩散需要载体蛋白。
物质运输与膜的流动性有关，膜的流动性的速率与温度有关。
答案：
B
5．下图表示动物肌肉细胞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ATP
D．图示中葡萄糖跨膜运输方式与细胞吸收甘油的方式相同
解析：
肌细胞不能产生葡萄糖，原因是细胞内的肌糖原不能直接转化成葡萄糖，细胞要不断消耗葡萄糖，所以甲侧为细胞外，乙侧为细胞内；钠离子进入细胞需要载体蛋白但不消耗能量，而运出细胞需要载体蛋白，消耗能量；分析图示可知，葡萄糖进入肌细胞需要载体蛋白协助，由钠离子驱动，而细胞吸收甘油的方式是自由扩散。
答案：
D
6．（2014年滨州质检）某一细胞能通过细胞膜从环境中吸收M物质，进行实验得到如下结果：
①当细胞中M物质浓度高于溶液中M物质浓度时，也会发生M物质的吸收 ②只有在氧气存在的条件下才会发生M物质的吸收 ③M物质的吸收存在最大值，且吸收结束时膜两侧存在M物质的浓度差
④M物质的吸收随着温度而变化，且有一定的最适温度 M物质的吸收为主动运输的判断依据是（ ）
A．①② B．①②③
C．①③D．①③④
解析：
由①表明为逆浓度吸收；③、④两项表明有蛋白质和酶参与；故可判断为主动运输。
②中氧气的存在不是消耗能量的必要条件。
答案：
D
7．（2012年高考安徽卷）蛙的神经元内、外Na＋浓度分别是15mmol/L和120mmol/L。
在膜电位由内负外正转变为内正外负过程中有Na＋流入细胞，膜电位恢复过程中有Na＋排出细胞。
下列判断正确的是（ ）
A．Na＋流入是被动运输、排出是主动运输
B．Na＋流入是主动运输、排出是被动运输
C．Na＋流入和排出都是被动运输
D．Na＋流入和排出都是主动运输
解析：
神经细胞在适宜刺激下，细胞膜对Na＋的通透性增加，Na＋大量内流，导致膜电位由内负外正变为内正外负，此时Na＋以被动运输的方式进入细胞。
膜电位恢复过程中，有Na＋排出细胞，此时Na＋是逆浓度梯度运输，属于主动运输。
答案：
A
8．图甲表示四种不同的物质在一个动物细胞内外的相对浓度差异，其中通过图乙所示的过程来维持细胞内外浓度差异的物质是（ ）
A．Na＋B．CO2
C．胰岛素D．K＋
解析：
图乙表示物质由细胞膜外通过主动运输由低浓度进入高浓度的细胞膜内，Na＋细胞外浓度高，细胞内浓度低，不符合图乙；CO2以自由扩散，胰岛素以胞吐方式运输，两者运输方式不符合图乙；K＋的运输方式和浓度都符合图乙。
答案：
D
9．下列4种细胞生命活动中，不能用下图表示的是（ ）
A．肾小管上皮细胞分泌K＋
B．胰岛A细胞分泌胰高血糖素
C．突触小体释放神经递质
D．肠腺细胞分泌小肠液
解析：
图示的物质运输方式为胞吐。
胰高血糖素、神经递质、小肠液通过胞吐的方式出细胞。
答案：
A
10．下列据图所作出的说明中，错误的是（ ）
A．图1说明该物质跨膜运输时会出现饱和现象
B．图2说明此物质进出细胞时需要消耗能量
C．图3说明该离子跨膜运输的方式为主动运输
D．图4说明该植物吸收K＋不需要载体蛋白协助
解析：
图1所示物质的运输方式需要载体蛋白，不消耗能量，为协助扩散，协助扩散受载体蛋白数目的限制，有饱和现象；当细胞外浓度低于细胞内浓度时，随时间的推移，细胞内的浓度还在逐步增加，说明该物质可以从低浓度一侧进入高浓度一侧，所以此物质进入细胞的方式是主动运输，需要消耗能量；图3中矿质离子的跨膜运输有两个特点：
一是逆浓度梯度，二是消耗ATP，故应为主动运输；O2浓度影响植物的呼吸作用，从而影响ATP的产生，从图中可以看出该物质的吸收速率受O2浓度的影响，说明吸收K＋需要耗能，O2浓度达到一定程度后，K＋吸收速率不再随着O2浓度的增加而增加，说明该过程需要载体蛋白协助。
答案：
D
二、非选择题
11．某校生物实验小组要对动物细胞是否也能通过渗透作用吸水和失水进行实验探究，假如你是其中的一员，请分析回答下列问题：
（1）若作出的实验假设是动物细胞能通过渗透作用吸水或失水，请你说出作出该假设的理论依据：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）把下面的实验方案补充完整。
实验仪器、试剂：
显微镜、载玻片、取材工具、食盐等。
实验材料：
为了便于取材和观察，最好选用人的________（填细胞名称）作为实验材料。
实验步骤：
①配制并选用生理盐水、蒸馏水、9%的食盐溶液。
②在载玻片的中央滴加一滴________，放入所选细胞，盖上盖玻片，制成临时装片。
制备同样装片若干个，分别放在显微镜下观察。
③取一张临时装片，在盖玻片的一侧滴加蒸馏水，另一侧________________；另取一张临时装片，在盖玻片的一侧滴加9%的食盐溶液，另一侧操作同上。
④用显微镜观察。
观察指标是________________________________________________________________________。
（3）预期结果及结论：
如果你的假设成立，则实验的预期结果是在滴加蒸馏水的实验中，________；在滴加9%食盐溶液的实验中，________________________________________________________________________。
解析：
（1）动物细胞的细胞膜是一种选择透过性膜，相当于一层半透膜，当细胞与外界溶液接触时，膜两侧溶液可能具有浓度差，所以能利用动物细胞来探究渗透作用。
（2）在制备人的红细胞（或口腔上皮细胞）装片时，需在载玻片的中央滴一滴生理盐水，以便观察细胞正常的形态。
取一张临时装片，在盖玻片的一侧滴加蒸馏水，另一侧用吸水纸吸引，并重复几次，目的是使盖玻片下的细胞能浸在蒸馏水中，以便观察细胞的渗透吸水。
动物细胞在吸水时，细胞体积会增大甚至破裂，失水时，细胞体积会缩小，所以可以以细胞的体积（或形态）变化作为观察细胞吸水和失水的指标。
（3）在滴加蒸馏水的实验中，由于外界溶液的浓度小于细胞内液的浓度，细胞吸水，导致细胞体积变大甚至破裂。
在滴加9%食盐溶液的实验中，由于外界溶液的浓度大于细胞内液的浓度，细胞失水，细胞体积变小皱缩。
答案：
（1）动物细胞的细胞膜有选择透过性，当细胞与外界溶液接触时，膜两侧溶液可能具有浓度差
（2）红细胞（或口腔上皮细胞） ②生理盐水 ③用吸水纸吸引，并重复几次 ④细胞的体积（或形态）变化 （3）细胞体积变大甚至破裂 细胞体积变小皱缩
12．（2014年潍坊质检）如图甲表示某生物膜结构，图中A、B、C、D、E、F表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。
图乙和图丙表示物质运输曲线，请据图回答问题：
（1）若图甲是癌细胞的细胞膜，则膜上含量较正常细胞减少的物质是[ ]________________________________________________________________________。
（2）若图甲是线粒体膜，b和c过程运输的气体分别是________。
b、c运输方式符合图________所表示的物质运输曲线。
（3）若图甲表示人体红细胞膜，则表示Na＋、K＋运输的分别是图中________。
Na＋、K＋的运输方式符合图________所示曲线。
（4）已知红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，而有人认为小肠上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖，请设计实验加以确定。
①实验步骤：
第一步：
取甲、乙两组生长状况相同的小肠上皮细胞，放入适宜浓度的含有葡萄糖的培养液中。
第二步：
甲组细胞给予正常的呼吸条件，________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第三步：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②预测实验结果并分析：
a．若甲、乙两组细胞对葡萄糖的吸收速率基本相同，则________________________________________________________________________。
b．________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
本题考查生物膜的结构及物质跨膜运输的相关知识。
（1）与正常细胞相比，癌细胞的细胞膜上糖蛋白含量大大降低。
（2）线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，需要不断吸收O2放出CO2，所以b和c过程运输的气体分别是O2和CO2。
O2和CO2的运输方式为自由扩散，自由扩散的动力为跨膜物质的浓度差，所以随物质浓度的升高，跨膜物质自由扩散速率加快。
（3）红细胞不断以主动运输的方式，排出Na＋、吸收K＋，使细胞内保持高K＋低Na＋状态，所以Na＋、K＋的运输方式分别为图中d、a，其运输方式符合图丙所示曲线。
（4）主动运输除需要载体蛋白的协助外，还需要细胞呼吸提供能量，若要证明小肠绒毛上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖，可以抑制细胞呼吸，若葡萄糖吸收速率降低，则说明葡萄糖是以主动运输的方式被吸收的。
注意实验设计应遵循对照性原则和单因子变量原则等。
答案：
（1）D 糖蛋白
（2）O2、CO2 乙 （3）d、a 丙 （4）①第二步：
乙组细胞抑制细胞呼吸，其他条件都相同第三步：
一段时间后测定两组细胞对葡萄糖的吸收速率②a.说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式不是主动运输B．若乙组细胞的吸收速率明显小于甲组细胞的吸收速率，或者完全不吸收，说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输
13．新鲜叶类蔬菜常残留有水溶性有机农药是食品不安全隐患之一。
一般认为：
把蔬菜浸入清水中一段时间，即可大大减少蔬菜的农药残留量。
对此，某研究机构做了以下实验：
实验一：
取同一新鲜蔬菜样本各1000g，用不同方法处理，结果如下表：
实验二：
取同一新鲜蔬菜若干浸入一定量纯净水中，每隔一段时间，取出一小片菜叶，测定其细胞液浓度，所得数据可绘出如图曲线：
根据上述实验结果分析回答：
（1）对实验一结果的解释是：
用纯净水冲洗1min后，蔬菜农药残留量比未作处理减少一半以上，这是因为________________；而浸入纯净水30min后，蔬菜农药残留量反倒比仅用纯净水冲洗1min的蔬菜农药残留量多，这说明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）从对实验二曲线的分析中可知：
从A→B点，植物细胞液浓度变化的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
而从B→C点，细胞浓度变化的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
综合上述分析，可以说明：
植物细胞吸收水分和吸收可溶性有机农药的关系是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）结合上述分析，现实生活如何解决叶类蔬菜的农药残留问题，请你提出有关建议，并解释原因。
解析：
（1）结合表格分析，浸入纯净水30min比冲洗1min时农药残留量明显增加，说明农药存留在叶片表面，大部分可被水冲洗掉，且农药只有溶于水后才能被吸收。
（2）结合横坐标分析，A→B浸入水中时间很短，细胞液浓度下降，说明细胞吸水，但B→C细胞液浓度上升，说明此时细胞对农药的吸收量多于对水分的吸收，说明吸水与吸收可溶性有机农药是两个相对独立的过程。
（3）理解上述原理后，洗菜时建议用水快速冲洗几次、沥干或冲洗、沥干反复几次即可，切忌用水长时间浸泡。
目的是避免农药溶于水后被叶片吸收。
答案：
（1）农药主要在叶片表面，大部
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