届高考生物二轮复习易错题之必修一4细胞的物质输入和输出.docx
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届高考生物二轮复习易错题之必修一4细胞的物质输入和输出
2021届高考生物二轮复习易错题之必修一：
（4）细胞的物质输入和输出
1.在一个U形管底部的中间装上半透膜（允许水分子和单糖分子通过，二糖不能通过），向U形管中添加溶液使A、B两侧初始液面持平。
下列分析正确的是（）
A.若在A侧添加清水，B侧添加蔗糖溶液，一段时间后两侧溶液的浓度相同
B.若在A、B侧分别添加相同质量的蔗糖和葡萄糖溶液，则B侧液面变化过程为先下降然后维持平衡，最终A侧液面高于B侧
C.在A、B侧添加等量且不同浓度的蔗糖溶液，若A侧蔗糖溶液的浓度低于B侧的浓度，当液面不再变化时，B侧的渗透压较大
D.在A、B侧添加等量且不同浓度的蔗糖溶液，若A侧蔗糖溶液的浓度高于B侧的浓度，在A侧再加入微量的蔗糖酶，最终A侧液面上升
2.如果将植物培养在只含一种盐分的溶液中，植物不久将会呈现不正常状态，最后死亡，这种现象即为单盐毒害。
下表是利用0.12mol/LNaCl、0.12mol/LCaCl2、0.12mol/LKC1溶液进行实验时，小麦根的生长情况：
溶液
NaCl
CaCl2
NaCl+CaCl2
NaCl+CaCl2+KCl
根的总长度/mm
59
70
254
324
下列有关说法最合理的是（）
A.单盐毒害现象发生在含有非必需元素的盐溶液中
B.单盐毒害现象可能与外界盐溶液浓度太高导致植物细胞渗透失水有关
C.将海藻放在和海水NaCl浓度相同的NaCl溶液中，不会发生单盐毒害
D.在发生单盐毒害的溶液中加入含其他盐分的溶液时，会减弱或消除毒害现象
3.将紫色洋葱外表皮细胞置于一定浓度的蔗糖溶液中，实验开始后的4个时间点a、b、c、d测得细胞液相对浓度（P值）如图所示，实验期间细胞均存活。
下列叙述正确的是（）
A.
时间内，液泡体积逐渐增大
B.
时间内，P值不再增大主要受细胞壁的限制
C.
时间内，光学显微镜下可看到水分子运出细胞
D.
时间内，洋葱表皮细胞可能并未发生质壁分离
4.以紫色洋葱鳞片叶为材料进行细胞质壁分离和复原的实验，细胞长度和原生质体长度分别用X和Y表示（如图），在处理时间相同的前提下（）
A.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，则紫色越浅
B.不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，则越不易复原
C.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，则所用蔗糖溶液浓度越低
D.不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，则细胞的正常细胞液浓度越高
5.制作无色洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片用于“观察植物细胞吸水与失水”实验，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，呈红色）作为外界溶液进行引流处理后，观察细胞的变化。
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，细胞仍具正常生理功能
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大
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
6.下图是在不同情况下，成熟植物细胞的细胞液浓度随时间变化而变化的曲线图。
下列关于甲、乙、丙、丁四图的叙述，错误的是（）
A.图甲中c点时细胞液浓度最低
B.图乙中A~B时间段，细胞吸水能力逐渐减弱
C.图丙中b点之后，细胞液浓度下降速度减慢可能与细胞壁有关
D.图丁中c点时原生质体（植物细胞除细胞壁以外的部分）体积最小、吸水能力最强
7.离子通过细胞膜进出细胞有两种方式，一种是通过离子通道，另一种是借助离子泵搬运。
离子通道是由蛋白质复合物构成的，一种离子通道只允许一种离子通过，且只有在对特定刺激发生反应时才瞬时开放，不消耗能量运输离子。
离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用ATP水解释放的能量跨膜运输离子。
下列叙述不合理的是（）
A.神经细胞处于静息状态下，钾离子通过离子通道外流
B.动物细胞一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率
C.离子通道和离子泵转运离子的方式分别属于被动运输和主动运输
D.借助离子泵搬运离子的结果是使该种离子在细胞内外的浓度趋于相等
8.如图为物质出入细胞方式的示意图。
下列相关叙述中正确的是（）
A.甘油、葡萄糖等分子可以通过B的方式，从高浓度向低浓度运输
B.图A、B、C、D运输方式的运输速率均受温度的影响
C.图C中载体蛋白具有专一性，发挥作用后立即失活
D.物质经过D方式运输到细胞外的过程需要消耗能量，体现了膜的功能特点
9.主动运输消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度等。
如图为Na＋、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图。
下列关于图中物质跨膜运输过程的分析错误的是（）
A.葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是不需耗能的主动运输
B.Na＋从小肠上皮细胞进入组织液是需要消耗ATP的主动运输
C.葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与Na＋从肠腔进入小肠上皮细胞相伴随
D.Na＋从肠腔到小肠上皮细胞以及葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液均为被动运输
10.钠—钾ATP酶（Na+/K+-ATPase）存在于大多数动物细胞膜上，能够利用ATP水解释放的能量，将细胞内的Na+泵出细胞外，而相应地将细胞外K+泵入细胞内，从而维持膜内外一定的电化学梯度。
该电化学梯度能驱动葡萄糖协同转运载体以同向协同转运的方式将葡萄糖等有机物转运入细胞内，然后由膜上的转运载体GLUT2转运至细胞外液，完成对葡萄糖的吸收。
图为人小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程示意图，分析错误的是（）
A.图示细胞吸收和释放Na+的方式均属于主动运输
B.图示细胞吸收和释放葡萄糖的方式均属于协助扩散
C.图示细胞的膜蛋白有催化、运输、信息交流等功能
D.图示的Na+/K+-ATPase也存在于神经元的细胞膜上
11.图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，图乙表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。
下列相关叙述中，错误的是（）
A.图甲中a表示自由扩散，b表示协助扩散或主动运输
B.图甲中b曲线达到最大转运速率后的限制因素可能是载体蛋白的数量
C.图乙中的胞吞和胞吐过程说明细胞膜的结构具有选择透过性
D.图乙中的胞吞和胞吐过程都需要消耗ATP
12.协同运输是一类靠间接提供能量完成的主动运输，该方式中物质跨膜运输所需要的能量来自膜两侧的电化学浓度差。
如图为液泡膜上离子跨膜运输机制示意图，下列说法错误的是（）
A.钙离子逆浓度梯度从细胞液进入细胞质基质
B.增加供能有利于钙离子进入液泡
C.钠离子进入液泡的方式属于主动运输
D.氢离子通过如图机制进出液泡可使液泡内外pH不同
13.科学研究发现，某植物细胞利用能量和质子泵（一种特殊的载体蛋白）把细胞内的H+泵出，导致细胞外H+浓度较高，形成细胞内外的H+浓度差；“H+一蔗糖载体”能够依靠H+浓度差把H+和蔗糖分子运入细胞。
以上两个过程如图所示，由此可以推断出（）
A.该植物细胞在蔗糖溶液中不会发生质壁分离自动复原
B.质子泵在转运H+时会发生自身构象的变化
C.H+从细胞内运出细胞的方式是协助扩散
D.该植物细胞吸收蔗糖分子的速率不受能量供应的影响
14.成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象，如图a是发生质壁分离的植物细胞，图b是显微镜下观察到的某一时刻的图像。
请据图回答下列问题：
（1）图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和___________分离，后者的结构包括[_______]和[_________]（填数字）以及二者之间的细胞质。
（2）植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是__________，植物细胞自身应具备的结构特点是________________。
（3）图b是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度___________（填“大于”“等于”“小于”或“无法判断”）外界溶液浓度。
（4）将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段，分别放在不同浓度的蔗糖溶液（甲~戊）中，一段时间后，取出红心萝卜的幼根称重，结果如图c所示，据图分析：
①红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度_____________。
②甲、乙、丙、丁、戊的溶液浓度从大到小的排序为___________。
③在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后红心萝卜A的细胞液浓度会_____________。
15.如图所示，图甲为由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图，图乙为人的成熟红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况，图丙中A为1mol/L的葡萄糖溶液，B为1mol/L的乳酸溶液，请据图回答以下问题:
（1）有些物质能直接通过图甲结构，如________（至少举2例），这种跨膜运输方式被称作____________，该方式的运输速率取决于___________。
（2）图甲所示人工膜两侧的离子存在浓度差，离子不能通过该膜。
在人工膜中加入少量缬氨霉素，K+即可从高浓度一侧通过该膜到达低浓度一侧，其他离子不能通过，则K+通过该膜的方式是_______。
若对离体的心肌细胞施用某种毒素，结果Ca2+的吸收显著减少，而K+、C6H12O6等物质的吸收不受影响，其原因可能是___________。
（3）图乙中，细胞膜的基本支架是_____，现提取其膜成分中的磷脂，将其铺在空气一水界面上，测得磷脂占据面积为S，则该细胞的表面积为_____。
图中葡萄糖和乳酸跨膜运输的共同点是______。
（4）如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜，则液面不再变化时，左侧液面________（填“高于”“低于”或“等于”）右侧液面；如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①，再用作图丙的半透膜，则液面不再变化时，左侧液面________右侧液面（填“高于”“低于”或“等于”）。
答案以及解析
1.答案：
C
解析：
A、若在A侧添加清水，B侧添加蔗糖溶液，蔗糖是二糖，不能通过半透膜，则一段时间后还是B侧溶液浓度高，A错误；
B、A侧为蔗糖溶液，B侧为相同质量的葡萄糖溶液，但蔗糖是二糖，葡萄糖是单糖，则B的物质的量浓度大于A，则B液面升高，而葡萄糖可以通过半透膜，蔗糖不能，因此A侧浓度逐渐升高，当A侧浓度大于B时，A液面升高，高于B，B错误；
C、在A、B侧添加等量且不同浓度的蔗糖溶液，若A侧蔗糖溶液的浓度低于B侧的，水分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中，则B侧液面上升，但由于压强的存在，则B侧的渗透压仍然较大，才能最终使得两侧的液面维持动态平衡，C正确；
D、A侧蔗糖溶液的浓度高于B侧的，则A侧液面上升，在A侧再加入微量的蔗糖酶，水解成两分子单糖，水分子向物质的量浓度大的单糖渗透，A侧液面再次上升，但由于单糖分子能通过半透膜，蔗糖在内的二糖不能通过，则B侧的浓度增加，液面上升，D错误。
故选：
C。
2.答案：
D
解析：
单盐毒害发生在只含有一种盐分的溶液中，植物将很快的积累离子，并呈现出不正常状态，单盐毒害现象也可发生在含有必需元素如钙的盐溶液中，A错误；由表格数据可知，植物培养在浓度不变的混合溶液中时，单盐毒害现象会减弱，这说明单盐毒害与外界盐溶液浓度太高导致植物细胞渗透失水无关，B错误；海水中含有多种盐，而氯化钠溶液中只含有一种盐，故将海藻放在和海水NaCL浓度相同的NaCL溶液中，会发生单盐毒害，C错误；由表格数据分析，植物培养在浓度不变的混合溶液中时，根的总长度变长，这说明在发生单盐毒害的溶液中加入含其他盐分的溶液时，会减弱或消除毒害现象，D正确。
3.答案：
D
解析：
A、a-b时间内，细胞液浓度增大，说明细胞失水，液泡体积逐渐减小，A错误；
B、c-d时间内，P值不再增大说明此时进出细胞的水分子数一样多，此过程中P值变化不受细胞壁的限制，B错误；
C、b-c时间内，光学显微镜下不能看到水分子运出细胞，C错误；
D、c-d时间内，P值不再变化说明此时进出细胞的水分子数一样多，该细胞虽表现为失水，但只有失水到一定程度才能表现出质壁分离现象，如果失水较少，则可能没有发生质壁分离，D正确。
4.答案：
A
解析：
A、由于细胞壁的束缚，植物细胞在不同浓度蔗糖溶液体积变化不大，即X基本不变，而Y原生质层长度越小，细胞失水越多，蔗糖溶液浓度越大，细胞液由于失水多，同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，失水越少，则紫色越浅；X/Y值越大，失水越多，则紫色越深，A正确；
B、不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，失水越少，越容易复原，B错误；
C、同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，细胞失水越多，则所用蔗糖溶液浓度越高，C错误；
D、不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，细胞失水越多，则细胞的正常细胞液浓度越低，D错误。
故选：
A。
5.答案：
C
解析：
刚发生细胞质壁分离时，由于胭脂红是大分子化合物，不能透过生物膜，所以细胞的液泡为无色，A错误；细胞壁为全透性，胭脂红可透过细胞壁，但不能透过细胞膜，发生细胞质壁分离现象时，原生质层体积减小，细胞壁与原生质层之间的空隙增大，故表皮细胞内的红色区域增大，B错误；若细胞发生质壁分离复原，细胞吸水，液泡变大，所以细胞内的无色区域变大，C正确；当胭脂红溶液浓度低于细胞液时，不能观察到质壁分离现象；当胭脂红溶液浓度过高时，细胞失水过多导致死亡，则不能观察到质壁分离复原现象，D错误。
6.答案：
B
解析：
图中横坐标表示时间，纵坐标表示细胞液浓度。
从图看出图甲中c点时细胞液浓度最低；图乙中A～B时间段细胞液浓度增大，表示细胞失水，细胞吸水能力逐渐增强；图丙中b点之后，细胞液浓度下降速度减慢，说明细胞吸水减慢，可能与细胞壁有关；图丁中c点时细胞液的浓度最大，说明细胞失水，原生质体的体积最小、吸水能力最强。
7.答案：
D
解析：
神经细胞处于静息状态下，钾离子通过离子通道外流，形成外正内负的静息电位，A正确；动物细胞一氧化碳中毒可导致有氧呼吸受到抑制，从而会降低离子泵的运输速率，B正确；离子通道和离子泵转运离子的方式分别属于被动运输和主动运输，C正确；借助离子泵搬运离子的结果是使该离子在细胞膜内外的浓度出现浓度差，D错误。
8.答案：
B
解析：
本题考查物质运输的方式。
据题图可知，B方式表示协助扩散，甘油进出细胞的方式是自由扩散，葡萄糖分子可以通过协助扩散进入细胞，A错误；图A表示自由扩散，图C表示主动运输，图D表示胞吐，温度会影响酶的活性进而影响能量的供应，影响C、D方式的运输速率，温度还会影响膜的流动性进而影响A、B、C、D方式的运输速率，B正确；载体蛋白发挥作用后不会失活，C错误；胞吐体现了膜的流动性，即膜的结构特点，D错误。
9.答案：
A
解析：
A、葡萄糖进入小肠上皮细胞时，是由低浓度向高浓度一侧运输，为主动运输，需要消耗能量，A错误；
B、Na+从上皮细胞→组织液，是从低浓度运输到高浓度，属于主动运输，需要载体和消耗能量，B正确；
C、根据图中信息可知葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与Na+从肠腔到小肠上皮细胞相伴随，C正确；
D、Na+从肠腔→上皮细胞、葡萄糖从上皮细胞→组织液，都是高浓度进入低浓度，需要载体，不需要能量，均为被动运输，D正确．
故选：
A．
10.答案：
ABC
解析：
本题考查物质跨膜运输方式。
题图细胞中释放Na+的过程由细胞内的低浓度到细胞外的高浓度转运，同时伴随着ATP水解，因此释放Na+的方式是主动运输，但吸收Na+的过程需要载体并由高浓度向低浓度方向转运，因此是协助扩散，A错误；葡萄糖由肠腔转移到小肠上皮细胞内通过电化学梯度驱动，由葡萄糖协同转运载体转运，属于主动运输，而通过CLUT2将细胞内的葡萄糖转移到细胞外液的方式是协助扩散，B错误；题图所示的膜蛋白Na+/K+-ATPase能够催化ATP的水解，并同时转运Na+和K+，因此具有催化作用和运输作用，未体现信息交流功能，C错误；Na+/K+-ATPase存在于大多数动物细胞膜上，负责转运Na+和K+，并同时水解ATP为其提供能量，维持细胞膜内外的电化学梯度，因此可推测该蛋白质也存在于神经元的细胞膜上，D正确。
11.答案：
C
解析：
分析图甲可知，方式a只与浓度有关，且与浓度呈正相关，属于自由扩散，方式b除了与浓度相关外，还与载体数量有关，属于协助扩散或主动运输，A正确；图甲中方式b除了与浓度相关外，还与载体数量有关，其最大转运速率的限制因素可能是载体蛋白数量，B正确；图乙中的胞吞和胞吐过程说明细胞膜具有一定的流动性，C错误；胞吞和胞吐是耗能过程，需要细胞内部ATP提供能量，D正确。
12.答案：
A
解析：
图中钙离子进入液泡时需要转运蛋白且消耗ATP，属于主动运输；钙离子从液泡进入细胞质基质并未消耗ATP，但需转运蛋白，属于协助扩散；氢离子进入液泡需要转运蛋白且消耗ATP，属于主动运输；氢离子运出液泡不消耗ATP但需要转运蛋白，属于协助扩散；钠离子进入液泡与氢离子运出液泡相伴随。
细胞液是液泡中的液体，钙离子从液泡进入细胞质基质的方式属于协助扩散，为顺浓度梯度运输，A错误。
钙离子从细胞质基质进入液泡需要消耗能量，增加供能可促进钙离子进入液泡，B正确。
氢离子运出液泡的过程伴随着钠离子进入液泡，氢离子运出液泡属于协助扩散，该过程由高浓度向低浓度运输，会产生电化学势能，可为钠离子进入液泡提供能量，故钠离子进入液泡的方式为协同（主动）运输，C正确。
pH与氢离子的浓度有关，据图分析，两个氢离子通过主动运输进入液泡，而一个氢离子通过协助扩散运出液泡，可使液泡内外pH不同，D正确。
13.答案：
B
解析：
“H+—蔗糖载体”能够依靠H+浓度差把H+和蔗糖分子运入细胞，导致细胞液中溶质浓度升高，细胞开始吸水，可以发生质壁分离复原，A错误；质子泵属于载体蛋白的一种，其转运H+时会发生自身构象的变化，B正确；H+从细胞内运出细胞，是逆浓度梯度运输的，属于主动运输，C错误；该植物细胞吸收蔗糖分子的速率受H+浓度差的影响，而H+的运输方式是主动运输，因此该细胞吸收蔗糖分子的速率受能量供应的影响，D错误。
14.答案：
（1）原生质层；2；4
（2）外界溶液浓度高于细胞液浓度；原生质层的伸缩性大于细胞壁
（3）无法判断
（4）①大；②乙>丁>甲>戊>丙；③降低
解析：
（1）图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和原生质层分离，后者的结构包括2细胞膜、4液泡膜以及二者之间的细胞质。
（2）植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是外界溶液浓度大于细胞液浓度，植物细胞自身应具备的结构特点是原生质层的伸缩性大于细胞壁。
（3）根据题意和图示分析可知：
图b中的细胞可能处于质壁分离状态、也可能处于质壁分离平衡状态，还可能处于质壁分离复原状态，所以此时细胞液浓度可能大于、等于或小于外界溶液浓度。
（4）①当蔗糖溶液浓度较低时，细胞吸水，萝卜质量增大，红心萝卜A的质量增加量大于红心萝卜B，说明红心萝卜A的吸水更多，所以红心萝卜A细胞液浓度大于红心萝卜B的细胞液浓度。
②观察红心萝卜A的质量变化，质量减少得越多，说明外界溶液浓度越大；质量增加得越多，说明外界溶液浓度越小，则甲~戊五种蔗糖溶液浓度从大到小的排序是乙>丁>甲>戊>丙。
③在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后红心萝卜A吸水，其细胞液浓度降低。
15.答案：
（1）水、二氧化碳和氧气；自由扩散；膜两侧溶液的浓度差
（2）协助扩散；该毒素破坏了运输Ca2+载体蛋白的活性
（3）磷脂双分子层；S/2；都需要载体蛋白
（4）等于；低于
解析：
（1）有些物质能直接通过磷脂双分子层，如水、二氧化碳和氧气。
这种跨膜运输方式被称为自由扩散。
该种方式的运输速率取决于膜两侧溶液的浓度差。
（2）由于加入少量的缬氨霉素，K+即可从高浓度一侧通过该膜到达低浓度一侧，其他离子不能，说明K+通过该膜的方式是协助扩散。
若对立体的心肌细胞施用某种毒素，结果Ca2+吸收显著减少，而其他物质吸收不受影响，可推知某种毒素破坏了运输Ca2+载体蛋白的活性，使跨膜运输不能正常进行。
（3）图乙中细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，现提取其膜成分中的磷脂，将其铺在空气-水界面上，测得磷脂占据面积为S，则该细胞的表面积为S/2。
图中葡萄糖（协助扩散）和乳酸（主动运输）跨膜运输的共同点是都需要载体蛋白。
（4）如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜，则液面不再变化时，左侧液面等于右侧液面（左右浓度相等）；如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①，葡萄糖可以通过半透膜，再用作图丙的半透膜，右侧浓度升高，右侧液面会升高，则液面不再变化时，左侧液面低于右侧液面。
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