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1、专题三物质出入细胞的方式高考生物高考生物(北京市选考专用)A A组自主命题组自主命题北京卷题组北京卷题组五年高考1.(2018北京理综,1,6分)细胞膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。下列物质中,以(自由)扩散方式通过细胞膜的是()A.Na+B.二氧化碳C.RNAD.胰岛素答案答案B以自由扩散方式跨膜运输的物质有O2、CO2、H2O和脂溶性物质等,B正确。素养解读素养解读本题通过原型情境的基础判断的形式考查辨认、比较能力。重点体现细胞水平的稳态与平衡观,物质与能量观。2.(2014北京理综,3,6分)比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性,结果如图。据此不能得出的推论是()
2、A.生物膜上存在着协助H2O通过的物质B.生物膜对K+、Na+、Cl-的通透具有选择性C.离子以易化(协助)扩散方式通过人工膜D.分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率答案答案C据图可知:生物膜对H2O的通透性大于人工膜对H2O的通透性,可见生物膜上存在着协助H2O通过的物质,A正确;生物膜对K+、Na+、Cl-的通透性不同,说明生物膜对不同离子的通透具有选择性,B正确;因人工膜由双层磷脂组成,无蛋白质,所以离子不能以协助扩散方式通过人工膜,C错误;甘油、CO2和O2分子大小不同,导致通过人工膜的扩散速率不同,D正确。3.(2013北京理综,2,6分)在细胞生命活动中,不可能发生的过程是()A.
3、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答案答案D本题综合考查细胞内某些生理活动发生的场所、条件和过程。O2的跨膜运输方式是自由扩散,D错误。4.(2012北京理综,31,16分)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,处理及结果见表。实验组号在等渗溶液中进行的处理在低渗溶液中测定卵母细胞的水通透速率(cm/s10-4)向卵母细胞注入微量水(对照)27.9向卵母细胞注入蛋白A的mRNA210.0将部分组细胞放入含HgCl2的等渗溶液中80.7将部分组细胞放入含试剂M的等渗溶液中
4、188.0(1)将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)与组细胞相比,组细胞对水的通透性,说明HgCl2对蛋白A的功能有作用。比较、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。答案答案(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
5、空间结构(4)受体重吸收(5)蛋白A是水通道蛋白解析解析本题以蛋白A与水分子进入细胞的关系为背景考查了学生的实验分析和探究能力。(1)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)组与组相比,低渗溶液中卵母细胞的水通透速率降低,说明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。组细胞用试剂M处理后水通透速率明显升高,但仍低于组细胞,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
6、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。B B组统一命题、省组统一命题、省(区、市区、市)卷题组卷题组考点考点1 1细胞的吸水和失水细胞的吸水和失水1.(2017课标全国,4,6分)将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中,发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是()A.04h内物质A没
7、有通过细胞膜进入细胞内B.01h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等C.23h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压D.01h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压答案答案C本题考查细胞失水和吸水的相关知识。由题中原生质体的体积变化趋势曲线可知,该细胞放入物质A溶液后先出现失水现象,随后出现吸水现象,说明此过程中物质A可以通过细胞膜进入细胞内,A错误;由于细胞壁的伸缩性和原生质体的伸缩性不同,所以前期失水过程中细胞的体积和原生质体的体积的变化量不同,B错误;23h内该细胞正在吸水,物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压,C正确;01h内该细胞正在失水,液泡中液体的渗透压小于细胞质基质的渗透压
8、,D错误。2.(2017海南单科,9,2分)为研究植物细胞质壁分离现象,某同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中,一段时间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。下列说法错误的是()A.该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞B.细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度C.细胞液中的H2O可以经扩散进入甲物质溶液中D.甲物质和H2O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁答案答案B在适宜条件下,具有大的液泡的活细胞才能发生质壁分离,A正确;质壁分离过程时,细胞失水,细胞外甲物质的浓度高于细胞内甲物质的浓度,B错误;水分子跨膜的方式是自由扩散,C正确;细胞壁是全透的,甲物质和H2O能自由通过,D正确。知
9、识拓展知识拓展质壁分离的外因是细胞液浓度小于外界溶液浓度,内因是原生质层和细胞壁的伸缩性不同。质壁分离后细胞壁和细胞膜之间的是外界溶液。3.(2016天津理综,1,6分)在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中,显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述正确的是()A.由观察甲到观察乙须将5倍目镜更换为10倍目镜B.甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生C.与甲相比,乙所示细胞的细胞液浓度较低D.由乙转变为丙的过程中,没有水分子从胞内扩散到胞外答案答案B由甲、乙、丙三种细胞状态可知:甲乙为细胞失水过程,乙丙为细胞吸水过程。本实验的对照方法为自身对照,对比图中三种细胞的大小可知,在实验
10、过程中显微镜放大倍数未改变,A项错误;实验过程中同一个细胞可依次发生失水和吸水过程,B项正确;与甲相比,乙所示细胞由于失水细胞液浓度增大,C项错误;质壁分离和复原过程中水分子的扩散是双向的,D项错误。易错警示易错警示发生渗透作用时,水分子通过半透膜的扩散是双向的,只不过从低浓度一侧向高浓度一侧扩散的水分子数比从高浓度一侧向低浓度一侧的多。考点考点2 2物质出入细胞的方式物质出入细胞的方式1.(2019课标全国,3,6分)某种H+-ATPase是一种位于膜上的载体蛋白,具有ATP水解酶活性,能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H+。将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中(假设细胞
11、内的pH高于细胞外),置于暗中一段时间后,溶液的pH不变。再将含有保卫细胞的该溶液分成两组,一组照射蓝光后溶液的pH明显降低;另一组先在溶液中加入H+-ATPase的抑制剂(抑制ATP水解),再用蓝光照射,溶液的pH不变。根据上述实验结果,下列推测不合理的是()A.H+-ATPase位于保卫细胞质膜上,蓝光能够引起细胞内的H+转运到细胞外B.蓝光通过保卫细胞质膜上的H+-ATPase发挥作用导致H+逆浓度梯度跨膜运输C.H+-ATPase逆浓度梯度跨膜转运H+所需的能量可由蓝光直接提供D.溶液中的H+不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞答案答案C本题以物质跨膜运输和光合作用相关知识为
12、载体,考查考生对实验现象的分析、验证简单生物学事实的能力;试题通过对不同实验组的分析,体现了对科学探究素养中的结果分析要素的考查。由题干信息知:蓝光通过保卫细胞质膜上的H+-ATPase(是一种载体蛋白,且可水解ATP提供能量)发挥作用将细胞内的H+逆浓度梯度由细胞内转运到细胞外,使溶液的pH明显降低,A、B正确;加入H+-ATPase抑制剂,再用蓝光照射,溶液的pH不变,说明蓝光不能为逆浓度跨膜转运H+直接提供能量,C错误;经蓝光处理,H+逆浓度梯度运出细胞,而加入H+-ATPase的抑制剂后,再经蓝光处理,膜两侧H+浓度未变,说明无能量供应时H+不能顺浓度梯度跨膜运输进入保卫细胞,D正确。
13、2.(2018课标全国,3,6分)下列有关植物根系吸收利用营养元素的叙述,错误的是()A.在酸性土壤中,小麦可吸收利用土壤中的N2和NB.农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收C.土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可被根系吸收D.给玉米施肥过多时,会因根系水分外流引起“烧苗”现象答案答案A小麦无固氮能力,不能吸收和利用N2,A错误;农田适时松土,可增加土壤氧含量,促进根细胞有氧呼吸,进而促进根细胞通过主动运输吸收矿质元素,B正确;土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子,可以被植物根系吸收利用,C正确;施肥过多可造成土壤溶液浓度高于玉米根细胞的细胞液浓度,导致根细胞水分外流而引起“烧苗”
14、现象,D正确。知识拓展知识拓展适时松土促进植物生长的原因(1)松土可提高土壤氧含量。土壤氧含量升高可促进植物根细胞有氧呼吸,进而促进根细胞对矿质元素的吸收。(2)土壤氧含量升高可通过促进微生物的分解活动,提高土壤矿质元素的含量。(3)土壤氧含量升高可通过促进固氮微生物的代谢,提高微生物的固氮能力。(4)土壤氧含量升高可通过促进硝化细菌的硝化作用,增加土壤硝态氮含量,促进植物生长。3.(2018课标全国,2,6分)下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是()A.巨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
15、的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输答案答案C本题主要考查物质跨膜运输的相关知识。巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞,A错误;固醇类激素属于脂溶性物质,以自由扩散的方式跨膜运输,B错误;神经细胞受到刺激时,Na+通过离子通道顺浓度梯度以被动运输的方式进入细胞,C正确;甘油为脂溶性物质,通过自由扩散的方式进入皮肤细胞,D错误。方法技巧方法技巧物质跨膜运输方式的判断(1)自由扩散:O2、CO2等气体,水以及脂溶性物质(甘油、脂肪酸、性激素、乙醇、苯等)。(2)协助扩散:葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞;无机盐离子通过离子通道进出细胞(顺浓度梯度)。(3)主动运输:无机盐离子通过载体蛋白进出细胞(逆浓度
16、梯度)、氨基酸、核苷酸、葡萄糖(进入哺乳动物成熟的红细胞除外)。4.(2017海南单科,6,2分)将生长状态一致的某种植物幼苗分成甲、乙两组,分别移入适宜的营养液中在光下培养,并给甲组的营养液适时通入空气,乙组不进行通气处理。一定时间后测得甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的。关于这一实验现象,下列说法错误的是()A.给营养液通入空气有利于该植物的生长B.根细胞对a离子的吸收过程属于自由扩散C.根细胞对a离子的吸收过程有能量的消耗D.根细胞的有氧呼吸有利于根对a离子的吸收答案答案B由甲组通入空气,乙组不通入空气,一定时间后,甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的可推知a离子的运输方式是主动运
17、输,主动运输需要载体和能量,B错误、C正确;营养液中通入空气,可促进根部细胞的有氧呼吸,进而促进根对a离子的吸收,利于该植物的生长,A、D正确。抢分妙招抢分妙招主动运输需要消耗细胞呼吸产生的能量,细胞呼吸产生能量的多少与氧气含量有关。5.(2017江苏单科,22,3分)如图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图。下列相关叙述错误的是(多选)()A.蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输B.单糖逆浓度梯度转运至薄壁细胞C.ATP生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输D.蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞答案答案BCD本题主要考查物质跨膜运输的方式及载体的特点等知识。分析题图可知,蔗
18、糖由伴胞经胞间连丝顺浓度梯度运输到筛管,由此可推测蔗糖的水解保证了蔗糖浓度差的存在,有利于蔗糖顺浓度梯度运输,A正确;依图解看出蔗糖水解成的单糖顺浓度梯度经单糖转运载体运输至薄壁细胞,B错误;从图解中可确定蔗糖的运输为被动运输,不消耗ATP,因此ATP生成抑制剂不会直接抑制图中蔗糖的运输,C错误;由于载体具有特异性,所以蔗糖不能通过单糖转运载体转运至薄壁细胞,D错误。解题关键解题关键解答本题的关键是审图。图解中直接反映了蔗糖转运情况。6.(2016课标全国,2,6分,0.945)离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是()A.离子通过
19、离子泵的跨膜运输属于协助扩散B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率答案答案C由题意知,离子泵参与的跨膜运输方式属于主动运输,需要载体蛋白协助,需要消耗能量,是逆浓度梯度进行的,A、B错误;动物一氧化碳中毒会影响血液中氧气的运输,影响有氧呼吸产生ATP,从而降低离子泵跨膜运输离子的速率,C正确;蛋白质变性剂可使离子泵变性失活,会降低离子泵跨膜运输离子的速率,D错误。知识拓展知识拓展一氧化碳中毒机理:一氧化碳与血红蛋白的亲和力比氧与血红蛋白的亲和力高200300倍,所以一氧化碳易与血红蛋白
20、结合,形成碳氧血红蛋白,使血红蛋白丧失携氧的能力和作用,造成组织窒息,尤其对大脑的影响最为严重。C C组教师专用题组组教师专用题组1.(2016海南单科,5,2分)下列属于主动运输的是()A.动物肺泡细胞释放CO2B.蔗糖通过植物细胞的细胞壁C.苯分子进入人的皮肤细胞D.丽藻细胞吸收S的过程答案答案DCO2、苯分子通过细胞膜的方式为自由扩散,A、C不符合题意;蔗糖通过植物细胞壁并非“跨膜”运输,细胞壁具有“全透性”,B错误;丽藻细胞吸收S的方式为主动运输,D正确。知识拓展知识拓展细胞壁是全透性的,任何物质都可通过。气体、脂溶性物质通过细胞膜的运输方式为自由扩散。2.(2016江苏单科,6,2分
21、)图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是()A.载体逆浓度运输溶质分子B.载体具有ATP酶活性C.载体和转运方式不同D.载体转运溶质分子的速率比自由扩散快答案答案B载体是从低浓度到高浓度运输溶质分子的,A正确;载体是顺浓度梯度运输物质的,方式为协助扩散,不消耗ATP,B 错误;载体和转运方式不同,C正确;协助扩散有载体蛋白的协助比自由扩散速度快,D正确。思路分析思路分析区分跨膜运输的方式要从是否顺浓度梯度、是否需要载体、是否消耗ATP等方面综合考虑。3.(2015课标全国,3,6分,0.869)下列过程中,不属于胞吐作用的是()A.浆细胞分泌抗体到细胞外的过程B.mRNA从细胞
22、核到细胞质的过程C.分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程D.突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程答案答案B抗体、分泌蛋白都是大分子物质,其分泌到细胞外的方式都为胞吐,突触小泡中的神经递质以胞吐的方式释放到突触间隙,A、C、D不符合题意;mRNA通过核孔从细胞核进入细胞质,不属于胞吐作用,B项符合题意。疑难突破疑难突破胞吐是细胞形成囊泡并释放分泌物的一种方式。胞吐时,首先在细胞内形成囊泡包裹分泌物,然后囊泡通过与细胞膜融合将分泌物排出细胞。大分子、颗粒物质的释放一定通过胞吐,但胞吐释放的物质不一定是大分子或颗粒物质。4.(2015课标全国,1,6分,0.924)将三组生理状态相同的某植物幼根
23、分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中,一段时间后,测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表:培养瓶中气体温度()离子相对吸收量(%)空气17100氮气1710空气328下列分析正确的是()A.有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收B.该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关C.氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATPD.与空气相比,氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收答案答案A由培养条件为空气和氮气且温度为17的两组实验可知,有氧条件有利于幼根对该矿质元素离子的吸收,氮气环境不利于吸收,A项正确,D项错误;由培养条件为17和3且培养瓶中气体都为空气的两组实验可知,幼根
24、对该矿质元素离子的吸收与温度有关,B项错误;氮气环境中幼根细胞需消耗无氧呼吸产生的ATP来吸收该矿质元素离子,C项错误。抢分妙招抢分妙招分析实验结论时,要注意只有具备单一变量的组别间的对照才有意义,即结果的差别取决于单一变量。如本题中对比不同温度的影响时两组需都有空气,而对比需要氧气作用时两组需温度相同。5.(2015海南单科,10,2分)取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干,去除主脉后剪成大小相同的小块,随机分成三等份,之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中,一定时间后测得甲的浓度变小,乙的浓度不变,丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞,则关于这一实验结果,下列说法正确的是()A.实
25、验前,丙的浓度乙的浓度甲的浓度B.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等C.实验中,细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散D.甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的答案答案D根据题干信息可推断一定时间后“甲的浓度变小”是因为叶片失水,“乙的浓度不变”说明乙的浓度与叶片细胞的细胞液浓度相等,“丙的浓度变大”是因为细胞吸水,由此推断,实验前,丙的浓度乙的浓度甲的浓度,A、B错误,D正确;实验中,细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于自由扩散,C错误。6.(2014课标全国,4,6分,0.674)下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述,错误的是()A.与白色花瓣相比,采用红色花瓣有利于实验
26、现象的观察B.用黑藻叶片进行实验时,叶绿体的存在会干扰实验现象的观察C.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可能不同D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素,有利于实验现象的观察答案答案B红色花瓣与白色花瓣相比,其细胞液中因含花青素而呈现红色,有利于实验现象的观察,A正确;用黑藻叶片进行实验时,叶绿体的存在使原生质层呈现绿色,与无色的细胞液形成鲜明的对比,有利于实验现象的观察,B错误;紫色洋葱鳞片叶外表皮不同细胞的细胞液浓度可能不同,因此,放在同一浓度蔗糖溶液中发生质壁分离的程度可能不同,C正确;紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有色素,有利于实验现象的观察,D正确。知识拓展知
27、识拓展质壁分离和复原实验存在两组对照实验7.(2014课标全国,4,6分,0.575)将某植物花冠切成大小和形状相同的细条,分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等),取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度,结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换,则 ()A.实验后,a组液泡中的溶质浓度比b组的高B.浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的C.a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组D.使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.40.5molL-1之间答案答案D分析实验结果可知,a、b、c三组花冠切条在实验后长度变大,表明细
28、胞吸水,其中a组细条浸泡后较b组细条浸泡后长,说明a组吸水较多,其液泡中细胞液浓度应比b组低,A错误;d、e、f三组花冠切条在实验后长度变小,表明细胞失水,所以浸泡导致f组液泡的失水量大于b组的,B错误;水分进出细胞的方式是自由扩散,不消耗能量,C错误;当实验前长度/实验后长度=1时,花冠切条长度不变,根据实验结果可判断其对应的蔗糖浓度应介于0.40.5molL-1之间,D正确。8.(2014江苏单科,15,2分)在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如下图所示)。下列有关叙述正确的是()A.第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质
29、区域B.第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处C.吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体,以免污染镜头D.为了节约实验时间,通常可以省略第一次显微观察步骤答案答案B“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,第一次是对正常细胞的液泡体积、颜色等进行观察,以此作为滴加蔗糖溶液后,判断细胞是否发生质壁分离的标准,因此不能省略。第一次观察时容易看到较大的紫色液泡和较小的无色细胞质基质区域;吸水纸的主要作用是引流,加速滴加的液体向对侧扩散;第二次观察的是植物细胞的质壁分离过程,在显微镜下可以看到质壁分离最先出现在细胞的角隅处。A A组组2017201920172019年高考模拟年高考模拟
30、考点基础题组考点基础题组考点考点1 1细胞的吸水和失水细胞的吸水和失水三年模拟1.(2019北京东城二模,2)溶酶体内含多种水解酶,是细胞内消化的主要场所。溶酶体的内部为酸性环境(pH5),与细胞质基质(pH7.2)显著不同。以下有关叙述不正确的是()A.溶酶体内的水解酶是在核糖体合成的B.细胞质基质中的H+运入溶酶体不需消耗能量C.溶酶体膜上的蛋白质不会被自身水解酶水解D.溶酶体内pH升高会影响其细胞内消化功能答案答案B水解酶的本质都是蛋白质,蛋白质在核糖体上合成,A选项正确;根据题目信息,细胞质基质pH高于溶酶体,即H+含量较低,所以细胞质基质中的H+运入溶酶体是逆浓度梯度进行的,需要消耗
31、能量,B选项错误;溶酶体膜上的蛋白高度糖基化,不会被溶酶体内的酶水解,C选项正确;溶酶体内水解酶的最适pH为5左右,因此pH升高会降低酶的活性,从而影响其细胞内消化功能,D选项正确。能力解读能力解读此题以溶酶体的相关知识为载体,A选项考查辨认的理解能力,B、C、D选项考查推理、归因的应用能力。2.(2018北京丰台期末,3)紫色洋葱鳞片叶外表皮是观察质壁分离的理想材料,下列有关叙述正确的是()A.细胞呈正方形排列紧密且核质比大B.紫色的细胞质基质失水后体积缩小C.细胞内外渗透压相等时水分子不再进出细胞D.水分子以被动运输的方式进行跨膜运输答案答案D“观察植物细胞的有丝分裂”实验中,观察的是分生
32、区的细胞,其特点是细胞呈正方形,排列紧密。紫色洋葱鳞片叶外表皮具有紫色大液泡,细胞排列紧密,核质比小,A选项错误。紫色色素分布在液泡中,不在细胞质中,B选项错误。当细胞内外渗透压相等时,水分子进出细胞的速率是相等的,C选项错误。水分子跨膜运输有两种方式:一种是自由扩散,另一种是通过水通道。后者是由通道蛋白介导的,与膜上的蛋白质有关。总之,水分子以被动运输的方式进行跨膜运输,D选项正确。3.(2018北京房山一模,2,6)盐碱地中生活的某种植物,其细胞的液泡膜上有一种载体蛋白,能将细胞溶胶中的Na+逆浓度梯度运入液泡,以降低Na+对细胞溶胶中酶的伤害。下列叙述错误的是()A.Na+由细胞溶胶进入
33、液泡的过程属于主动运输B.Na+进入液泡的过程体现液泡膜的选择透过性C.该载体蛋白作用的结果有助于提高植物的耐盐性D.该载体蛋白作用的结果不利于增强细胞吸水能力答案答案D据“逆浓度梯度运入液泡”可知,Na+由细胞溶胶进入液泡的过程属于主动运输,A选项正确;Na+通过主动运输进入液泡的过程体现液泡膜的选择透过性,且该载体运输Na+的结果是使细胞液浓度升高,有利于增强细胞在盐碱地的吸水能力,提高植物的耐盐性,B、C选项正确,D选项错误。知能拓展知能拓展可以从进化与适应观的角度去分析C、D选项。考点考点2 2物质出入细胞的方式物质出入细胞的方式1.(2019北京海淀期中,6)下列有关物质跨膜运输的叙
34、述,正确的是()A.神经细胞兴奋时Na+的内流属于被动运输B.水分子只能通过自由扩散进入肾小管细胞C.性激素通过主动运输进入靶细胞D.Mg2+通过自由扩散进入根细胞答案答案A神经细胞兴奋时Na+通过离子通道大量内流,不消耗能量,属于被动运输中的协助扩散,A选项正确;水分子一方面能够通过自由扩散进入肾小管细胞,另一方面还可以通过水通道蛋白进行水分子的重吸收,B选项错误;性激素是脂质,与磷脂分子相似相溶,通过自由扩散进入靶细胞,C选项错误;Mg2+通过主动运输进入根细胞,D选项错误。能力解读能力解读以物质跨膜运输为载体,考查考生辨认、比较的理解能力。知能拓展知能拓展水通道蛋白,又名水孔蛋白,是一种
35、位于细胞膜上的蛋白质,在细胞膜上组成“孔道”,可控制在细胞中水的进出,就像是“细胞的水泵”一样。2.(2019北京西城期末,4)如图表示某细胞部分结构,甲、乙为细胞器,a、b为膜上的物质或结构。以下叙述正确的是()A.若甲是溶酶体,其内含多种酸性水解酶B.若乙是线粒体,则葡萄糖可通过a进入C.若乙是线粒体,则ATP都在b处合成D.若该细胞是神经细胞,则Na+转运出细胞不需消耗能量答案答案A据图可知,甲是单层膜结构,如果甲是溶酶体,其内含多种酸性水解酶,A选项正确;乙是双层膜结构,若乙是线粒体,则丙酮酸可通过a进入,葡萄糖不通过a进入,B选项错误;若乙是线粒体,则ATP可以在线粒体基质和线粒体内
36、膜上(b处)合成,C选项错误;若该细胞是神经细胞,则Na+通过通道蛋白转运进细胞不需要消耗能量,而Na+通过Na+-K+泵转运出细胞需消耗能量,D选项错误。能力解读能力解读以细胞的结构与功能为载体,考查考生辨认、比较的理解能力。易错警示易错警示葡萄糖不能直接在线粒体中分解,只能在细胞质基质中经糖酵解为丙酮酸,丙酮酸进入线粒体被彻底分解。3.(2018北京海淀期末,26)葡萄糖是细胞的主要能源物质,其跨膜运输方式是研究热点。(1)如图所示,小肠上皮细胞利用细胞内外Na+浓度差,通过蛋白S吸收葡萄糖。细胞内较低的Na+浓度需要膜上的Na+-K+泵消耗来维持。据此分析,小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式属
37、于。在基膜侧,小肠上皮细胞利用蛋白G将吸收的葡萄糖分子通过方式运出,再通过血液循环运输到全身组织细胞。(2)人体依靠调节维持正常血糖浓度,参与调节的激素有胰岛素、。当血糖高于正常值时,在胰岛素的调节作用下,肝细胞、骨骼肌细胞、脂肪细胞等细胞摄取、,从而使血糖降低。(3)研究表明,胰岛素的靶细胞主要通过细胞膜上的GLUT4来摄取葡萄糖,胰岛素与靶细胞膜上的受体结合,调控GLUT4的储存囊泡与细胞膜融合。大部分型糖尿病患者的组织细胞对胰岛素的敏感性降低,称为胰岛素抵抗。请结合上述研究,从两个不同角度解释胰岛素抵抗出现的原因。答案答案(1)转运(或“载体”)ATP主动转运(或“主动运输”)易化(协助
38、)扩散(2)神经体液胰高血糖素、肾上腺素利用和转化葡萄糖(3)胰岛素受体异常导致胰岛素信号不能正常传递;胰岛素与受体结合后,细胞内信号传递过程异常;胰岛素靶细胞GLUT4储存囊泡转运至细胞膜受阻;胰岛素抗体与胰岛素结合,使胰岛素不能与其受体正常结合;胰岛素的拮抗激素增多,降低胰岛素的作用(答两点即可)解析解析(1)从图示信息可知,小肠上皮细胞吸收肠腔中的葡萄糖和Na+使用的是同一载体,即蛋白S。小肠上皮细胞内Na+浓度为20mM,细胞外为140mM,Na+顺浓度梯度进入小肠上皮细胞,且需要载体蛋白S,方式为协助扩散。由图可知,细胞内较低的Na+浓度需要膜上的Na+-K+泵消耗ATP来维持。葡萄
39、糖进入小肠上皮细胞的方式是主动运输,需要载体蛋白的协助并耗能。在基膜侧,葡萄糖顺浓度梯度转出小肠上皮细胞,进入血液,需要载体蛋白的协助,不耗能,属于协助扩散。(2)血糖平衡受神经体液调节,参与调节的激素有胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等。胰岛素是唯一能降低血糖的激素,胰高血糖素和肾上腺素是升高血糖的激素。当血糖浓度高于正常值时,胰岛素调节血糖的主要途径是促进组织细胞摄取、利用和转化葡萄糖,以降低血糖浓度。当血糖浓度低于正常值时,胰高血糖素的含量增加,促进肝糖原分解和非糖物质转化,使得血糖浓度升高。(3)GLUT4是细胞膜上的一种葡萄糖转运蛋白。GLUT4在核糖体中合成,经过内质网的加工后,通过囊
40、泡运输到高尔基体,再经过高尔基体的进一步修饰加工,通过囊泡运输到细胞膜上。当胰岛素和其受体结合后,一方面促进蛋白质、脂肪、糖原合成,另一方面使细胞膜上的葡萄糖转运蛋白GLUT4数目增加,促进葡萄糖进入细胞,促进葡萄糖的利用,而使血糖浓度降低。型糖尿病患者血液中胰岛素水平正常,但靶细胞存在“胰岛素抵抗”现象。从细胞结构看,最可能的原因是胰岛素受体数量少或者活性差。从途径看,可能的原因是胰岛素与受体结合后,细胞内信号传递过程异常或者胰岛素靶细胞GLUT4储存囊泡转运至细胞膜受阻等。思路梳理思路梳理本题主要考查考生对于物质运输、血糖调节等相关知识的理解能力,要求学生能够把握知识间的内在联系,能够运用
41、所学知识,对生活实际问题作出解释。各小题层次分明,分别为葡萄糖进出细胞的方式、人体内血糖调节的途径、型糖尿病患者靶细胞存在“胰岛素抵抗”的现象,问题层层深入,考生需要整合所学知识,作出合理的判断。B B组组2017201920172019年高考模拟年高考模拟专题综合题组专题综合题组一、选择题(每题6分,共36分)1.(2019北京东城期末,3)如图所示,某些植物细胞利用把细胞内的H+运出,导致细胞外H+浓度较高;能够依靠H+浓度差把H+和蔗糖分子运入细胞。以下叙述正确的是()A.和的化学本质不同B.和的空间结构相同C.H+运出细胞的方式是主动运输D.氧气浓度对细胞吸收蔗糖分子无影响答案答案C和
42、的化学本质相同,都是细胞膜上的载体蛋白,二者具有不同的空间结构,A、B选项错误;据图可知H+运出细胞的过程需要消耗能量,属于主动运输,C选项正确;氧气浓度会影响H+运出细胞,进而影响细胞吸收蔗糖分子,D选项错误。能力解读能力解读以物质跨膜运输为载体,考查考生辨认、比较的理解能力。2.(2019北京朝阳一模,2)非洲爪蟾卵母细胞对水的通透性极低。科学家将细胞膜蛋白CHIP28的mRNA注入非洲爪蟾卵母细胞内,72h后将其放入低渗溶液中,与未注入此mRNA的细胞做比较,结果如图。下列说法不合理的是()A.注入的mRNA在细胞中可作为翻译的模板B.推测CHIP28蛋白借助囊泡定位到细胞膜上C.水分子
43、自由扩散进入卵母细胞导致其膨胀D.CHIP28蛋白增大了卵母细胞对水的通透性答案答案C将细胞膜蛋白CHIP28的mRNA注入非洲爪蟾卵母细胞内,结果卵母细胞吸水膨胀,说明注入的mRNA作为模板翻译出了细胞膜蛋白CHIP28,增大了卵母细胞对水的通透性,A、D选项正确;细胞膜蛋白合成后都要借助囊泡定位到细胞膜上,B选项正确;通过对比两组实验可知,实验组是注入了膜蛋白CHIP28的mRNA才导致细胞吸水膨胀的,所以水分子进入细胞要借助CHIP28膜蛋白,因此不属于自由扩散,C选项错误。能力解读能力解读此题以物质跨膜运输的方式为载体,考查推理、归因的应用能力。思路分析思路分析根据“注入细胞膜蛋白CH
44、IP28的mRNA,结果卵母细胞吸水膨胀”这一事实,可推测:卵母细胞以注入的mRNA为模板翻译出细胞膜蛋白CHIP28,细胞膜蛋白CHIP28定位在细胞膜上,增大了卵母细胞对水的通透性,于是细胞吸水膨胀。3.(2019北京海淀一模,2)某种细菌(Z)能依赖其细胞膜上的H+载体将胞内的H+排出,该过程需要消耗ATP。研究者得到该细菌H+载体结构改变的一种突变体(T),并比较了Z、T分别培养时细菌数量和培养液pH的变化规律,结果如图所示。下列相关分析不正确的是()A.T菌群种群数量呈S型增长,培养约20小时后达到K值B.T细菌可能是H+载体功能降低的一种突变体C.Z细菌将胞内H+排到胞外的过程属于
45、主动运输D.Z细菌生长的培养液最适pH一定小于4.0答案答案D由图可知T菌群种群数量随时间延长呈S型增长,20小时左右达到K值,A正确;与Z细菌相比,T细菌培养液pH较高,说明T细菌将胞内H+排出的能力较Z细菌弱,T细菌可能是H+载体功能降低的一种突变体,B正确;Z细菌依赖其细胞膜上的H+载体将胞内的H+排出,需要消耗ATP,该过程为主动运输,C正确;在培养液的pH为5左右时Z细菌的增长速率最快,因此Z细菌生长的培养液最适pH为5左右,D错误。能力解读能力解读此题A、C、D选项考查解读的理解能力,B选项考查推理的应用能力。解题关键解题关键本题以细菌及其突变体的数量和培养液pH的变化规律为背景进
46、行了物质跨膜运输、种群数量变化等知识的考查,正确解读图中各曲线所蕴含信息是解题关键。4.(2018北京朝阳期末,1)下列关于生物膜透性的叙述,正确的是()A.核膜对物质进出细胞核不具有选择作用B.核糖体合成的分泌蛋白能够自由透过高尔基体膜C.有些小分子物质(如乙酰胆碱)也可能以胞吐方式运出细胞D.细胞外高浓度的过氧化氢酶可以自由扩散进入细胞答案答案C核膜对物质进出细胞核具有选择性,如DNA不能出细胞核,A错误;核糖体合成的分泌蛋白通过内质网产生囊泡,运输到高尔基体,与高尔基体膜融合,进入高尔基体,但不能自由透过高尔基体膜,B错误;乙酰胆碱属于神经递质,通过胞吐的方式释放到突触间隙中,C正确;细
47、胞外高浓度的过氧化氢酶的化学本质是蛋白质,属于大分子物质,而自由扩散是小分子物质进出细胞的方式,D错误。5.(2018北京石景山期末,4)下列过程中,不属于胞吐作用的是()A.浆细胞分泌抗体到细胞外B.肠腺细胞分泌肽酶到细胞外C.mRNA从细胞核到细胞质D.生长激素从细胞内到细胞外答案答案C胞吞和胞吐是借助膜的融合完成的,与膜的流动性有关,大分子物质可通过该方式进出细胞。抗体、肽酶、生长激素的化学本质是蛋白质,蛋白质属于大分子,它们运输到细胞外的方式是胞吐,A、B、D不符合题意;mRNA从细胞核到细胞质,是通过核孔实现的,不是胞吐,C符合题意。易错警示易错警示胞吞和胞吐是大分子物质和颗粒性物质
48、等进出细胞的方式,需ATP提供能量,体现了膜的流动性。物质进出细胞核并非都通过核孔。一般来说,大分子物质通过核孔进出细胞核,需要载体,需要消耗能量;一般来说小分子物质进出细胞核是通过跨膜运输实现的。6.(2018北京海淀期中,5)下列关于囊泡运输的叙述,不正确的是()A.囊泡膜由单层磷脂分子和蛋白质构成B.囊泡的融合过程依赖于膜的流动性C.囊泡运输实现了细胞内物质的定向转运D.囊泡在细胞内的移动过程需要消耗能量答案答案A囊泡膜是主要由磷脂双分子层及蛋白质构成的生物膜,A选项错误。囊泡膜表面有相关的糖蛋白,这些糖蛋白能够与靶细胞器膜表面的糖蛋白特异性结合,实现细胞内物质的定向转运,C选项正确。易
49、错警示易错警示单层膜的细胞器含有2层磷脂分子层,双层膜的细胞器含有4层磷脂分子层。二、非选择题(共24分)7.(2018北京西城期末,22)气孔是由两个保卫细胞围成的空腔,主要分布在植物叶片表皮。脱落酸(ABA)可通过特定的信号转导途径调节气孔的开放程度,机制如图。已知细胞质基质中Ca2+的浓度在20200nmol/L之间,液泡中及细胞外Ca2+的浓度通常高达1mmol/L。(注:每个保卫细胞同时存在“ROS”途径和“IP3,cADPR”途径)(24分)(1)由图可知,ABA与ABA受体结合后,可通过ROS、IP3等信号途径激活上的Ca2+通道,使Ca2+以方式转运到细胞质基质中。细胞质基质中
50、Ca2+浓度的增加,促进了K+及Cl-流出细胞,使保卫细胞的渗透压降低,保卫细胞(填“吸水”或“失水”),气孔关闭。(2)有人推测,ABA受体有胞内受体和细胞膜上受体两种,为探究ABA受体的位置,研究者进行了下列实验,请完善实验方案。实验一实验二步骤一培养叶片下表皮组织培养叶片下表皮组织步骤二向培养液中添加同位素标记的ABA向保卫细胞内直接注射足以引起气孔关闭的一定浓度ABA步骤三检测检测气孔开放程度实验结果细胞膜表面放射性明显强于细胞内,气孔关闭气孔不关闭(3)据实验一、二推测ABA受体只位于细胞膜上,但有人认为直接注入细胞的ABA可能被降解,导致气孔不关闭。因此设计了两种防降解的“笼化AB