專題06細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出（精練）

細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出1、(2020·鄭州質(zhì)檢)五個(gè)大小相同的白蘿卜幼根與植物甲的幼根分別放入A～E五種不同濃度的蔗糖溶液中，30分鐘后，取出稱重，重量變化如下圖所示。以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說(shuō)法，正確的是()A．植物甲比白蘿卜更耐干旱B．植物甲在與白蘿卜幼根細(xì)胞液等滲的完全培養(yǎng)液中不能正常生長(zhǎng)C．五種蔗糖溶液濃度由低到高依次是B、D、A、E、CD．白蘿卜與植物甲的幼根細(xì)胞在C溶液中水分子不會(huì)通過(guò)細(xì)胞膜向外轉(zhuǎn)移【答案】B【解析】在高濃度蔗糖溶液(B)中，白蘿卜幼根的失水量小于植物甲幼根，因此白蘿卜比植物甲更耐干旱，故A錯(cuò)誤；在A溶液中，白蘿卜幼根吸水和失水處于動(dòng)態(tài)平衡，則A溶液屬于白蘿卜幼根的等滲溶液，而植物甲幼根會(huì)失去水分，所以植物甲在與白蘿卜幼根細(xì)胞液等滲的完全培養(yǎng)液中不能正常生長(zhǎng)，故B正確；外界溶液濃度高，細(xì)胞失水，重量減小；外界溶液濃度低，細(xì)胞吸水，重量增加，因此五種蔗糖溶液濃度由低到高依次是C、E、A、D、B，故C錯(cuò)誤；白蘿卜與植物甲的幼根細(xì)胞在C溶液中水分子能通過(guò)細(xì)胞膜向外轉(zhuǎn)移，但進(jìn)入的多于向外轉(zhuǎn)移的，故D錯(cuò)誤。2、(2020·江西月考)取某一紅色花冠的2個(gè)大小相同、生理狀態(tài)相似的花瓣細(xì)胞，將它們分別放置在甲、乙兩種溶液中，測(cè)得細(xì)胞失水量的變化如圖1，液泡直徑的變化如圖2，下列敘述正確的是()A．第4分鐘前甲溶液中花瓣細(xì)胞的失水速率小于乙溶液B．第4分鐘后乙溶液中細(xì)胞由于失水過(guò)多而死亡C．圖2中曲線Ⅱ和圖1中甲溶液中細(xì)胞失水量曲線對(duì)應(yīng)D．甲、乙兩種溶液的濃度不同，溶質(zhì)種類可能相同【答案】C【解析】由圖可知，第4分鐘前甲溶液中花瓣細(xì)胞的失水速率大于乙溶液，A項(xiàng)錯(cuò)誤；第4分鐘后乙溶液中細(xì)胞由于吸水發(fā)生了質(zhì)壁分離復(fù)原，B項(xiàng)錯(cuò)誤；分析題圖2可知，Ⅰ液泡先變小后恢復(fù)到原樣，對(duì)應(yīng)乙溶液中的變化曲線，Ⅱ液泡先變小后維持不變，對(duì)應(yīng)甲溶液中的變化曲線，C項(xiàng)正確；兩條曲線的差異是甲、乙溶液溶質(zhì)不同導(dǎo)致的，甲溶液中溶質(zhì)不能被細(xì)胞吸收，乙溶液中的溶質(zhì)可以被細(xì)胞吸收，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3、(2019·四川成都石室中學(xué)高三入學(xué)考)下圖為研究滲透作用的實(shí)驗(yàn)裝置，漏斗內(nèi)溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液，水分子可以透過(guò)半透膜，而蔗糖分子則不能。當(dāng)滲透達(dá)到平衡時(shí)，液面差為m。下列有關(guān)敘述正確的是()A．滲透平衡時(shí)S1溶液的濃度等于S2溶液的濃度B．若向漏斗中加入蔗糖分子，則平衡時(shí)m變小C．當(dāng)漏斗內(nèi)外的高度差達(dá)到平衡時(shí)，沒(méi)有水分子進(jìn)出半透膜D．若吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液，再次平衡時(shí)m將變小【答案】D【解析】滲透平衡時(shí)S1液面比S2液面高，S1溶液的濃度大于S2溶液的濃度，A錯(cuò)誤；向漏斗中加入蔗糖分子，漏斗中蔗糖溶液濃度增大，通過(guò)滲透作用進(jìn)入漏斗中的水分子增加，m增大，B錯(cuò)誤；漏斗內(nèi)外的高度差達(dá)到平衡，說(shuō)明進(jìn)出半透膜的水分子達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，C錯(cuò)誤；吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液，由于存在濃度差，水分子還會(huì)進(jìn)入漏斗，水分子將漏斗中的溶液稀釋，滲透壓下降，再次平衡時(shí)m將變小，D正確。4、(2021·陜西省高三質(zhì)檢)將適量等長(zhǎng)度等體積的相同土豆條均分為三組，分別置于等體積的甲、乙、丙溶液中一段時(shí)間(甲溶液與丙溶液的溶質(zhì)是同種物質(zhì))，直至b時(shí)后，均同時(shí)放回相應(yīng)溶液的低濃度溶液中一段時(shí)間。實(shí)驗(yàn)期間持續(xù)觀察土豆條體積變化，并計(jì)算相對(duì)體積，結(jié)果如圖，以下說(shuō)法正確的是()A．三種溶液中，丙濃度>乙濃度>甲濃度B．甲、乙、丙溶液的溶質(zhì)均能進(jìn)入土豆細(xì)胞C．甲溶液中土豆細(xì)胞液滲透壓小于外界溶液滲透壓D．放回低濃度溶液后，乙溶液中土豆條的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)滲透壓大于外界溶液滲透壓【答案】D【解析】據(jù)題圖分析，甲與丙是同一種溶質(zhì)的溶液，丙溶液中細(xì)胞失水最快，且放到低濃度溶液中不能復(fù)原，說(shuō)明丙溶液的濃度高于甲溶液，細(xì)胞過(guò)度失水導(dǎo)致死亡不能吸水復(fù)原；甲、乙溶液中，土豆條開(kāi)始失水的速率相等，說(shuō)明兩者的滲透壓基本相等，但是甲溶液中細(xì)胞自動(dòng)吸水復(fù)原，說(shuō)明甲溶液的溶質(zhì)可以被細(xì)胞吸收；乙溶液中，土豆條放入低濃度溶液中才開(kāi)始吸水，說(shuō)明其溶質(zhì)不能進(jìn)入細(xì)胞。根據(jù)以上分析可知，甲溶液的濃度小于丙溶液，而乙溶液的滲透壓與甲溶液基本相等，但是兩者的濃度大小無(wú)法比較，A錯(cuò)誤；甲、丙的溶質(zhì)可以進(jìn)入土豆細(xì)胞，而乙的不可以，B錯(cuò)誤；甲溶液中土豆細(xì)胞液滲透壓開(kāi)始小于外界溶液滲透壓，后來(lái)大于外界溶液滲透壓，C錯(cuò)誤；由于放回低濃度溶液后，乙溶液中的土豆發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，因此乙溶液中土豆條的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)滲透壓大于外界溶液滲透壓，D正確。5、(2020·四川瀘州第一次教學(xué)質(zhì)量診斷)如圖表示動(dòng)物肌肉細(xì)胞細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)部分物質(zhì)示意圖。與圖中信息不相符的是()A．甲側(cè)為細(xì)胞外，乙側(cè)為細(xì)胞內(nèi)B．Na＋既可順濃度梯度運(yùn)輸也可逆濃度梯度運(yùn)輸C．圖示中葡萄糖跨膜運(yùn)輸?shù)闹苯域?qū)動(dòng)力不是ATPD．圖示中葡萄糖跨膜運(yùn)輸方式與甘油的跨膜運(yùn)輸方式相同【答案】D【解析】據(jù)圖分析，肌肉細(xì)胞不能產(chǎn)生葡萄糖，只能消耗葡萄糖，所以甲側(cè)為細(xì)胞外，乙側(cè)為細(xì)胞內(nèi)，故A正確；從圖中可以看出，Na＋順濃度梯度運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞，通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸運(yùn)出細(xì)胞，即逆濃度梯度運(yùn)輸，故B正確；圖中葡萄糖的運(yùn)輸，沒(méi)有ATP參與，而是以Na＋的順濃度梯度運(yùn)輸為驅(qū)動(dòng)力，故C正確；甘油的跨膜運(yùn)輸方式是自由擴(kuò)散，故D錯(cuò)誤。6、(2020·福建廈門外國(guó)語(yǔ)學(xué)校模擬)下列與物質(zhì)運(yùn)輸相關(guān)的敘述，正確的是()A．氧氣濃度適當(dāng)增高會(huì)促進(jìn)羊成熟紅細(xì)胞對(duì)葡萄糖的吸收B．溫度影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸速率只是因?yàn)橛绊懥四さ牧鲃?dòng)性C．小腸上皮細(xì)胞吸收甘油的速率與其膜上的載體蛋白數(shù)量無(wú)關(guān)D．胞吞、胞吐運(yùn)輸?shù)亩际巧锎蠓肿印敬鸢浮緾【解析】紅細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是協(xié)助擴(kuò)散，不需要消耗能量，因此不受氧氣濃度的影響，A項(xiàng)錯(cuò)誤；溫度影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸速率，原因可能是影響了膜的流動(dòng)性，或者影響了酶的活性，進(jìn)而影響了細(xì)胞的能量供應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；甘油通過(guò)自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞，不需要細(xì)胞膜上的載體蛋白協(xié)助，C項(xiàng)正確；胞吞、胞吐運(yùn)輸?shù)牟欢际巧锎蠓肿?，如乙酰膽堿是小分子，也通過(guò)胞吐作用運(yùn)輸，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7、(2020·天津市高三質(zhì)檢)ATP酶復(fù)合體存在于生物膜上，其主要功能是將生物膜一側(cè)的H＋搬運(yùn)到另一側(cè)，并催化ATP的形成。如圖表示ATP酶復(fù)合體的結(jié)構(gòu)和主要功能，下列分析正確的是()A．葉綠體中含有的ATP酶復(fù)合體分布在類囊體薄膜和基質(zhì)中B．ATP酶復(fù)合體具有的功能說(shuō)明膜蛋白具有運(yùn)輸和催化作用C．圖中H＋從B側(cè)運(yùn)輸?shù)紸側(cè)的跨膜運(yùn)輸需要細(xì)胞代謝提供能量D．ATP酶復(fù)合體在線粒體中參與有氧呼吸的第二階段和第三階段【答案】B【解析】由于葉綠體中的ATP是在類囊體薄膜上形成的，所以葉綠體中的ATP酶復(fù)合體分布在類囊體薄膜上，A錯(cuò)誤；由題可知，ATP酶復(fù)合體能將H＋搬運(yùn)到膜的另一側(cè)，并催化ATP的形成，B正確；圖中H＋從B側(cè)運(yùn)輸?shù)紸側(cè)，并使ADP和Pi合成ATP儲(chǔ)存能量，C錯(cuò)誤；ATP酶復(fù)合體存在于生物膜上，有氧呼吸的第三階段在生物膜上進(jìn)行，而第二階段不在生物膜上進(jìn)行，所以ATP酶復(fù)合體只參與有氧呼吸的第三階段，D錯(cuò)誤。8、(2020·甘肅張掖質(zhì)檢)下列有關(guān)生物體內(nèi)的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)臄⑹觯_的是()A．細(xì)胞內(nèi)囊泡的運(yùn)輸過(guò)程中存在囊泡膜與靶膜的識(shí)別，這可能與囊泡膜上的糖蛋白有關(guān)B．氨基酸的跨膜運(yùn)輸和被轉(zhuǎn)運(yùn)到核糖體上都離不開(kāi)載體蛋白C．高等動(dòng)物體內(nèi)的激素通過(guò)體液定向運(yùn)輸?shù)桨屑?xì)胞D．人體內(nèi)的細(xì)胞都是通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散的方式吸收葡萄糖的【答案】A【解析】囊泡運(yùn)輸過(guò)程中起識(shí)別作用的可能是膜上的糖蛋白，A正確；氨基酸跨膜運(yùn)輸?shù)妮d體是蛋白質(zhì)，轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸到核糖體上的載體是tRNA，B錯(cuò)誤；激素隨血液流經(jīng)全身，并非定向運(yùn)輸?shù)桨屑?xì)胞，C錯(cuò)誤；紅細(xì)胞通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散吸收葡萄糖，小腸上皮細(xì)胞通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸吸收葡萄糖，D錯(cuò)誤。9、(2022·天津南開(kāi)中學(xué)高三月考)人體小腸上皮細(xì)胞對(duì)3種單糖吸收的方式如圖所示，其中轉(zhuǎn)運(yùn)半乳糖與葡萄糖的載體蛋白是同向協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(半乳糖與載體的親和力大于葡萄糖)，它們的運(yùn)輸是伴隨鈉離子從細(xì)胞外流入細(xì)胞而完成的。動(dòng)物細(xì)胞外高內(nèi)低的鈉離子濃度梯度是依靠細(xì)胞膜上的鈉鉀泵維持的。下列敘述正確的是()A．果糖的轉(zhuǎn)運(yùn)速率會(huì)隨著果糖濃度的升高持續(xù)增大B．葡萄糖和半乳糖轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)直接消耗了大量ATPC．半乳糖出現(xiàn)后，葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)量減少D．抑制小腸上皮細(xì)胞的鈉鉀泵后，葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)速率不變【答案】C【解析】在一定濃度范圍內(nèi)，果糖的轉(zhuǎn)運(yùn)速率會(huì)隨著果糖濃度的升高而增大，但載體蛋白的數(shù)量有限，不能無(wú)限增加，A錯(cuò)誤；葡萄糖和半乳糖轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)能量來(lái)源于鈉離子濃度梯度的勢(shì)能，B錯(cuò)誤；根據(jù)題干信息，半乳糖與載體的親和力大于葡萄糖，說(shuō)明半乳糖出現(xiàn)后，葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)量減少，C正確；抑制小腸上皮細(xì)胞的鈉鉀泵后，則無(wú)法維持鈉離子濃度梯度的勢(shì)能，葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)速率下降，D錯(cuò)誤。10、(2020·湖北黃岡月考)圖1為研究滲透作用的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，圖2表示紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞處在某濃度的外界溶液中的一種狀態(tài)(此時(shí)細(xì)胞有活性)，圖3是選用蔗糖作為實(shí)驗(yàn)材料，用U形管所做的滲透實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)圖1中的滲透作用發(fā)生需要兩個(gè)條件：①有半透膜，②________________。當(dāng)液面上升到最大高度后處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，________(填“有”或“無(wú)”)水分子通過(guò)半透膜進(jìn)入漏斗中。(2)在做觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，常選用圖2所示的紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料，原因是該種細(xì)胞具有________________。細(xì)胞處于該狀態(tài)時(shí)，A、B處的濃度關(guān)系為_(kāi)______________________________________________________________。(3)圖3實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明蔗糖分子不能通過(guò)半透膜。某同學(xué)想繼續(xù)探究蔗糖水解產(chǎn)物能否通過(guò)半透膜，他向b管中滴加了兩滴一定濃度的蔗糖酶，并在適宜溫度下水浴保溫一段時(shí)間，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：①一段時(shí)間后，若發(fā)現(xiàn)a、b兩管的液面高度差繼續(xù)增大，直至最后穩(wěn)定不變。請(qǐng)分析造成此現(xiàn)象的原因有：________________________________，______________________________。②一段時(shí)間后，若發(fā)現(xiàn)b管液面先上升后下降，直至b管液面僅略高于a管后不再變化。為使兩側(cè)液面等高，應(yīng)進(jìn)行的操作是_______________________________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)a和b之間存在濃度差(半透膜兩側(cè)有濃度差)有(2)紫色大液泡A>B或A<B或A＝B(3)①滴加蔗糖酶后使b管溶液濃度升高蔗糖被水解后，其產(chǎn)物不能通過(guò)半透膜②在a管中滴加等量的蔗糖酶溶液【解析】(1)圖1中的滲透作用發(fā)生需要兩個(gè)條件：①有半透膜，②a和b之間存在濃度差；當(dāng)液面上升到最大高度后處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，有水分子通過(guò)半透膜進(jìn)入漏斗中，不過(guò)處于動(dòng)態(tài)平衡中。(2)選用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料，原因是該種細(xì)胞具有紫色大液泡，便于觀察。當(dāng)A>B，細(xì)胞吸水，處于質(zhì)壁分離復(fù)原過(guò)程；A<B，細(xì)胞失水，處于質(zhì)壁分離過(guò)程，當(dāng)A＝B，細(xì)胞處于動(dòng)態(tài)平衡中。(3)①一段時(shí)間后，若發(fā)現(xiàn)a、b兩管的液面高度差繼續(xù)增大，直至最后穩(wěn)定不變，原因是滴加蔗糖酶后使b側(cè)溶液濃度(濃度指的是物質(zhì)的量的濃度)升高，蔗糖被水解，其產(chǎn)物不能通過(guò)半透膜，b側(cè)溶液的濃度上升，液面上升。②為使兩側(cè)液面等高，應(yīng)進(jìn)行的操作是在a管中滴加等量的蔗糖酶溶液。11、(2019·河南鄭州聯(lián)考)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜的跨膜蛋白中，有一種與水的跨膜運(yùn)輸有關(guān)的水通道蛋白。回答下列問(wèn)題：(1)細(xì)胞膜上跨膜蛋白的合成類似于分泌蛋白，核糖體上合成的肽鏈，需要在_______________中加工和修飾后，再運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜上。(2)從細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)分析，由于__________________________________，水分子自由擴(kuò)散通過(guò)細(xì)胞膜時(shí)會(huì)受到一定的阻礙?，F(xiàn)在研究確認(rèn)，細(xì)胞膜上的水通道蛋白能幫助水分子從低滲溶液向高滲溶液方向跨膜運(yùn)輸，這種水分子跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞绞莀_______________________。(3)哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞在低滲溶液中能迅速吸水漲破，有人推測(cè)這可能與水通道蛋白有關(guān)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證這個(gè)推測(cè)是正確的。(要求：寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果)【答案】(1)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體(2)磷脂雙分子層內(nèi)部具有疏水性協(xié)助擴(kuò)散(3)實(shí)驗(yàn)思路：將哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞分成等量的兩份，編號(hào)為甲組、乙組，將甲組紅細(xì)胞膜中的蛋白質(zhì)破壞，乙組紅細(xì)胞不作處理，然后將兩組細(xì)胞同時(shí)置于蒸餾水中，測(cè)定兩組細(xì)胞吸水漲破所需的時(shí)間。預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果：乙組吸水漲破所需時(shí)間短，說(shuō)明推測(cè)正確。【解析】(1)根據(jù)蛋白質(zhì)的合成與分泌過(guò)程可知，核糖體合成的肽鏈需要先后經(jīng)過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工和修飾才能成為成熟的蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外或運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜