檢測案7細胞的物質輸入和輸出[基礎鞏固練]考點一滲透作用的原理及質壁分離與復原實驗1．[2024·江蘇揚州中學?？糫下列關于洋蔥鱗片葉表皮細胞質壁分離及復原實驗的敘述，正確的是()A．將洋蔥鱗片葉內表皮細胞置于質量分數為0.3%的蔗糖溶液中不會發(fā)生質壁分離B．觀察質壁分離實驗時，用低倍鏡找到觀察對象并移至中央后換高倍鏡C．將細胞置于質量分數為0.3%的蔗糖溶液中，原生質體的吸水能力逐漸增強D．質壁分離復原過程中，細胞壁與細胞膜之間的液體濃度高于外界液體2．[2024·北京海淀模擬]撕取新鮮的紫色洋蔥鱗片葉外表皮，置于質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中，顯微鏡下觀察結果依次如下圖。下列相關敘述，不正確的是()A．圖②中細胞發(fā)生了質壁分離現象B．將溶液再換為清水后，可發(fā)生②到①的變化C．圖②中細胞壁與原生質層之間的液體是蔗糖溶液D．圖中從①到②的變化是水分單向流出細胞造成的3．[2024·天津和平區(qū)統考]某同學進行“觀察洋蔥表皮細胞的質壁分離及質壁分離復原”實驗時，將觀察到的某個細胞大小變化情況繪制成了曲線(如圖)。下列敘述正確的是(注：細胞的初始大小相對值記為1)()A．b～c段，由于失水過多，細胞可能已經死亡B．c～d段，水分子的運動方向是從細胞外進入細胞內C．與b點相比，a點時細胞液的滲透壓更大D．e時液泡的顏色比a時淺考點二物質進出細胞的方式4．[2024·九省聯考·甘肅]Ca2＋在維持肌肉興奮、收縮和骨骼生長等生命活動中發(fā)揮著重要作用，血液中Ca2＋含量低會出現抽搐等癥狀。下圖是Ca2＋在小腸的吸收過程。下列敘述錯誤的是()A．鈣在離子態(tài)下易被吸收，維生素D可促進Ca2＋的吸收B．Ca2＋通過腸上皮細胞腔側膜Ca2＋通道進入細胞的方式屬于被動運輸C．Ca2＋通過Ca2＋-ATP酶從基底側膜轉出細胞的方式屬于主動運輸D．Na＋-Ca2＋交換的動力來自于Na＋的濃度差，屬于被動運輸5．[2024·九省聯考·貴州]為探究某植物對鎘(Cd2＋)跨膜運輸的方式，在一定Cd2＋濃度的培養(yǎng)液中水培，設置4組實驗：對照組(Ⅰ)、加入Ca2＋通道抑制劑(Ⅱ)、加入ATP水解酶抑制劑(Ⅲ)、加入K＋通道抑制劑(Ⅳ)，培養(yǎng)一段時間后，測定葉組織中的Cd2＋含量，結果如圖所示。下列敘述錯誤的是()A.由圖中Ⅰ、Ⅲ可知，細胞吸收Cd2＋存在主動運輸B．由圖中Ⅰ、Ⅳ可知，K＋通道蛋白不參與吸收Cd2＋C．細胞吸收Cd2＋過程中，Cd2＋要與Ca2＋通道蛋白結合D．增加Ⅰ組培養(yǎng)液的Ca2＋含量，可能降低Cd2＋吸收量6．離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白，能利用水解ATP釋放的能量跨膜運輸離子。下列敘述正確的是()A.離子通過離子泵的跨膜運輸屬于協助擴散B.離子通過離子泵的跨膜運輸是順濃度梯度進行的C．動物一氧化碳中毒會降低離子泵跨膜運輸離子的速率D．加入蛋白質變性劑會提高離子泵跨膜運輸離子的速率7．[2024·德州模擬](不定項)大型胞飲作用是一種特殊的胞吞作用，內吞物與質膜上的受體結合后，質膜形成皺褶包裹內吞物形成囊泡，囊泡與溶酶體融合并被水解酶降解，過程如圖所示。下列敘述錯誤的是()A．大型胞飲作用依賴于細胞膜的流動性B．內吞物被降解后的產物都能被細胞回收利用C．質膜形成皺褶的過程需要細胞骨架發(fā)揮作用D．細胞通過大型胞飲作用攝入物質不具有選擇性[提能強化練]8．[2024·浙江模擬預測]集流是指液體中成群的原子或分子在壓力梯度下共同移動。植物體中有水分集流，植物體的水分集流通過膜上的水孔蛋白形成的水通道實施的。下列相關敘述錯誤的是()A．單個水分子通過滲透進入植物細胞不屬于水分集流B．水分集流通過水孔蛋白不需要ATP水解提供能量C．可推測在植物細胞的液泡膜上不可能存在水孔蛋白D．可推測干旱環(huán)境和某些植物激素可誘導水孔蛋白基因表達9．冰點降低法是測定溶液滲透壓的精確物理化學方法。純水在標準大氣壓下冰點為0℃，冰點降低值與溶液摩爾濃度成比例關系。FM－4型國產冰點滲透壓計的測算公式為：OS＝Δt/1.857(OS為1kg水中所溶解溶質顆粒數目，可反映溶液滲透壓大??；Δt為冰點降低值)。經過對若干不同待測植物材料的專業(yè)處理，分別測得其細胞液冰點降低值如下表。下列相關敘述錯誤的是()植物材料組別123456冰點降低值(℃)0.580.830.961.230.780.76A.精確測定植物細胞的滲透壓有利于農業(yè)生產中化肥的定量使用B．將各組植物材料分別放入冰點降低值為0.88℃的蔗糖溶液中，3、4組的植物細胞吸水C．將各組植物材料分別放入冰點降低值為0.88℃的蔗糖溶液中，穩(wěn)定后各組細胞液滲透壓均相同D．植物細胞的失水與吸水主要與液泡有關，其中溶解有糖類、蛋白質、無機鹽和色素等物質10．[2024·商丘測評]某同學用不同濃度的蔗糖溶液分別處理紅山茶花的花瓣表皮臨時裝片，觀察花瓣表皮細胞的吸水和失水。圖1為0.35g·mL－1蔗糖溶液的處理結果。該同學用顯微鏡連接計算機并通過相關軟件分別計算不同蔗糖溶液濃度下花瓣表皮細胞和液泡的面積，求出液泡面積與細胞面積比值，得到平均值H，相關數據如圖2所示。下列敘述正確的是()A.圖1丙區(qū)域表示細胞質基質，該面積可作為質壁分離的觀察指標B．圖1甲區(qū)域為蔗糖溶液，乙區(qū)域和丙區(qū)域的溶液幾乎不含蔗糖C．用0.45g·mL－1蔗糖溶液處理的裝片，細胞失水量更大，圖1乙區(qū)域平均面積更大D.H值可反映細胞的質壁分離程度，H值越小，細胞液的滲透壓越小11．[2024·南通模擬](不定項)ABC轉運蛋白是一類跨膜轉運蛋白，主要由TMD(跨膜區(qū))和NBD(ATP結合區(qū))兩部分組成。研究表明，某些ABC轉運蛋白能將已經進入腫瘤細胞的化療藥物排出(如圖)。下列相關敘述正確的是()A．TMD親水性氨基酸比例比NBD高B．圖示化療藥物的運輸方式屬于主動運輸C．物質轉運過程中，ABC轉運蛋白構象發(fā)生改變D．腫瘤細胞中ABC轉運蛋白基因大量表達可能使其耐藥性增強12．(不定項)胃酸形成過程中發(fā)生了如圖所示的離子跨膜運輸。下列相關敘述錯誤的是()A．質子泵與通道蛋白的化學本質相同B．圖示離子出細胞的方式相同C．質子泵轉運離子所需的ATP只能由線粒體供給D．K＋順濃度差運輸到胃腔說明通道蛋白不能控制K＋通過細胞膜13．[2024·山東新高考聯盟高三聯考](不定項)與土壤栽培相比，無土栽培營養(yǎng)均衡、條件可控、易于吸收，但技術要求較嚴格、管理難度大。為探究無土栽培問題，有人用相同的完全培養(yǎng)液分別培養(yǎng)水稻幼苗和番茄幼苗，一段時間后，分別測定培養(yǎng)液中各種離子的濃度變化，結果如圖1所示；圖2表示植物根細胞對離子的吸收速率與氧氣濃度之間的關系。據圖分析，下列說法正確的是()A．據圖1可知，植物根細胞吸收離子和吸收水分是兩個相對獨立過程B．據圖1可知，水稻根細胞膜上運輸SiOeq\o\al(2－,3)的載體平均數量比番茄少C．圖2中A點時，離子吸收由無氧呼吸供能D．圖1中水稻培養(yǎng)液里的Mg2＋濃度高于SiOeq\o\al(2－,3)濃度，說明細胞膜是選擇透過性膜[大題沖關練]14．[2024·江蘇模擬預測]腎臟對維持血糖濃度相對穩(wěn)定具有重要作用，在其從原尿中重吸收葡萄糖進入血液的過程中，腎小管近端小管細胞管腔面的鈉—葡萄糖協同轉運蛋白(SGLT)和側基底膜的葡萄糖轉運蛋白(GLUT)共同發(fā)揮作用。人體尿的形成如圖1所示，腎臟對葡萄糖的重吸收過程如圖2所示。(1)據圖2判斷，葡萄糖以____________方式進入近端小管細胞，以____________方式出近端小管細胞，這兩種運輸過程均體現了細胞膜的________________功能。(2)據圖2進一步推測，影響腎近端小管細胞從原尿中重吸收葡萄糖進入小管細胞內的因素主要有____________________________、________________________________________________。若某人一次性攝糖過多，導致血糖濃度超過了腎臟的重吸收能力，則其尿量較平時________(填“少”或“多”)。(3)目前已發(fā)現多種SGLT，其中SGLT1是一種高親和力、低轉運能力的轉運蛋白，除位于腎臟，還大量存在于小腸、心臟等器官中；SGLT2是一種低親和力、高轉運能力的轉運蛋白，可完成原尿中約90%葡萄糖的重吸收。①根據SGLT1和SGLT2的功能特點，可確定在圖1中①、②位置起主要作用的SGLT分別是______________、______________。②研究發(fā)現，部分2型糖尿病患者SCLT2的含量及轉運能力增加，這一變化會________(填“加劇”或“減緩”)患者的高血糖癥狀。③科學家研制了抑制SGLT2的同時部分抑制SGLT1功能的雙靶點抑制劑，其降糖機理是：通過抑制SGLT2減少____________________________________________，同時部分抑制SGLT1功能，主要減少______________對葡萄糖的吸收，從而在一定程度上有效降低糖尿病患者的血糖水平。15．[2024·通州高三一模]我國有近一億公頃的鹽堿地，大部分植物無法在此生存，而耐鹽植物藜麥卻能生長。通過研究藜麥葉片結構后發(fā)現，其表皮有許多鹽泡細胞，該細胞體積是普通表皮細胞的100倍以上，里面沒有葉綠體，Na＋和Cl－在鹽泡細胞的轉運如下圖所示。請回答問題。(1)據圖推測，藜麥的耐鹽作用機制是通過____________的方式，將Na＋和Cl－運送到表皮鹽泡細胞的________(細胞器)中儲存起來，從而避免高鹽對其他細胞的影響。(2)下表為藜麥鹽泡細胞和其他幾種普通植物的葉肉細胞膜中部分蛋白的相對表達量。其中________(填下列選項字母)更可能是藜麥，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。ABCDNa＋載體蛋白812511Cl－載體蛋白2646葡萄糖轉運蛋白38286668(3)藜麥根系從土壤中吸收鹽分是主動運輸還是被動運輸？有同學設計實驗進行了探究。①實驗步驟：a.取甲、乙兩組生長發(fā)育狀況相同的藜麥幼苗植株，放入適宜濃度的含有Na＋、Cl－的溶液中。b.甲組給予正常的細胞呼吸條件，乙組加入__________________。c.一段時間后測定兩組植株根系對Na＋、Cl－的吸收速率。②預測實驗結果及結論：若乙組__________________________________，說明藜麥從土壤中吸收鹽分的方式是主動運輸。(4)研究人員嘗試將藜麥中的耐鹽基因轉移到其他植物體內，從而培育新型耐鹽植物。若要從分子水平上檢測耐鹽基因是否成功轉入受體細胞，請寫出兩種常用的檢測方法________、__________________________。從經濟價值和生態(tài)價值角度考慮，培育耐鹽植物的主要意義是__________________________________________________________________________(寫出兩條)。1．解析：洋蔥鱗片葉內表皮屬于成熟的植物細胞，具有大液泡，且0.3g/mL的蔗糖溶液的濃度大于洋蔥鱗片葉內表皮細胞細胞液的濃度，因此會發(fā)生質壁分離，只是顯微鏡下不易觀察質壁分離的現象，A錯誤；用低倍鏡就可以觀察到紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的質壁分離和復原過程，不需要使用高倍鏡，B錯誤；將洋蔥鱗片葉表皮細胞置于0.3g/mL蔗糖溶液時，細胞失水，細胞液濃度升高，因此細胞吸水能力逐漸增加，C正確；細胞壁具有全透性，洋蔥鱗片葉細胞質壁分離復原過程中，細胞壁與細胞膜之間的液體濃度等于外界液體濃度，D錯誤。答案：C2．解析：質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液濃度大于細胞液濃度，將細胞置于質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中，紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞會發(fā)生質壁分離，因此②中細胞發(fā)生了質壁分離現象，A正確；將溶液換為清水后，細胞會吸水變大，可發(fā)生②到①的變化，B正確；因為細胞壁是全透性的，因此將細胞置于質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中，圖②中細胞壁與原生質層之間的液體是蔗糖溶液，C正確；水分子進出細胞是雙向的，不是單向的，D錯誤。答案：D3．解析：c～d段細胞體積增加，說明b～c段細胞沒有死亡，水分子進出平衡，A錯誤；細胞無論是發(fā)生質壁分離還是復原過程中，水分子跨膜運輸都是雙向的，B錯誤；與b點相比，細胞體積變小，細胞失水，故b點比a點時細胞液的滲透壓更大，C錯誤；e時細胞的相對值大于a時細胞的初始大小，說明細胞吸水，則液泡的顏色比a時淺，D正確。答案：D4．解析：維生素D可以促進腸道對鈣的吸收，人體內Ca2＋可通過細胞膜上的轉運蛋白進出細胞，鈣在離子態(tài)下易被吸收，A正確；Ca2＋通過腸上皮細胞腔側膜Ca2＋通道進入細胞的方式屬于被動運輸，不需要能量，B正確；Ca2＋通過Ca2＋-ATP酶從基底側膜轉出細胞，需要能量，屬于主動運輸，C正確；Na＋-Ca2＋交換的動力來自于Na＋的濃度差，屬于主動運輸，D錯誤。答案：D5．解析：由圖中Ⅰ、Ⅲ可知，加入ATP水解酶抑制劑，葉組織中Cd2＋相對含量下降，說明細胞吸收Cd2＋存在主動運輸，A正確；由圖中Ⅰ、Ⅳ可知，加入K＋通道抑制劑，葉組織中Cd2＋相對含量基本未發(fā)生改變，說明K＋通道蛋白不參與吸收Cd2＋，B正確；由圖中Ⅰ、Ⅱ可知，加入Ca2＋通道抑制劑，葉組織中Cd2＋相對含量下降，說明Ca2＋通道蛋白參與吸收Cd2＋，通過通道蛋白進行跨膜轉運，無需與通道蛋白結合，C錯誤；Ca2＋與Cd2＋競爭Ca2＋通道蛋白，若增加Ⅰ組培養(yǎng)液的Ca2＋含量，可能降低Cd2＋吸收量，D正確。答案：C6．解析：由題意“離子泵能利用水解ATP釋放的能量跨膜運輸離子”可知，離子通過離子泵的跨膜運輸屬于主動運輸，主動運輸是逆濃度梯度進行的，A、B錯誤；動物一氧化碳中毒會阻礙氧氣的運輸，導致呼吸速率下降，生成的ATP減少，使主動運輸過程減弱，因此會降低離子泵跨膜運輸離子的速率，C正確；主動運輸需要載體蛋白的協助，加入蛋白質變性劑會導致載體蛋白因變性而失去運輸物質的功能，所以會降低離子泵跨膜運輸離子的速率，D錯誤。答案：C7．解析：大型胞飲作用有膜的融合過程，依賴于細胞膜的流動性，A正確；內吞物被降解后的產物只有部分能被細胞回收利用，B錯誤；質膜形成皺褶的過程需要細胞骨架發(fā)揮作用，C正確；該過程需要細胞識別，因此細胞通過大型胞飲作用攝入物質具有選擇性，D錯誤。答案：BD8．解析：由題干信息知，集流是指液體中成群的原子或分子在壓力梯度下共同移動，單個水分子通過滲透進入植物細胞不屬于水分集流，A正確；水分集流通過水孔蛋白是易化擴散，不需要ATP水解提供能量，B正確；液泡中有大量的水分子，成熟植物細胞液泡體積很大，結合集流概念可推測在植物細胞的液泡膜上存在水孔蛋白，C錯誤；結合干旱時植物氣孔關閉和脫落酸(抑制細胞分裂，促進葉和果實的衰老和脫落)的作用可推知，干旱環(huán)境和某些植物激素可誘導水孔蛋白基因表達，D正確。答案：C9．解析：精確測定植物細胞的滲透壓有利于農業(yè)生產中化肥的定量使用，避免造成燒苗現象，A正確；僅3、4組植物細胞的細胞液大于該蔗糖溶液，細胞吸水，B正確；3、4組植物細胞放入該蔗糖溶液中吸水，由于細胞壁的支持作用，細胞內外滲透壓可不相等，C錯誤；植物細胞的失水與吸水主要與液泡有關，其中溶解有糖類、蛋白質、無機鹽和色素等物質，D正確。答案：C10．解析：圖1丙區(qū)域表示原生質體，乙區(qū)域是細胞壁與原生質層之間的蔗糖溶液，A、B錯誤；由圖2柱形圖可知，用0.45g·mL－1蔗糖溶液處理的裝片，細胞失水量更大，圖1乙區(qū)域平均面積更大，丙區(qū)域平均面積更小，C正確；H值可反映細胞的質壁分離程度，H值越小，細胞液濃度越高，滲透壓越大，D錯誤。答案：C11．解析：TMD部分位于磷脂雙分子層的疏水區(qū)域，NBD位于細胞內，因此TMD親水性氨基酸比例比NBD低，A錯誤；由圖示可知，化療藥物通過ABC轉運蛋白排出，消耗ATP釋放的能量，屬于主動運輸，B正確；物質轉運過程中，ABC轉運蛋白作為載體蛋白，其構象會發(fā)生改變，C正確；腫瘤細胞中ABC轉運蛋白基因大量表達，可形成大量ABC轉運蛋白，能迅速把進入腫瘤細胞的化療藥物排出，因此使其耐藥性增強，D正確。答案：BCD12．解析：質子泵與通道蛋白的化學本質均為蛋白質，A正確；據圖可知，K＋通過通道蛋白順濃度運輸到胃腔，屬于協助擴散方式，H＋通過質子泵逆濃度進入胃腔，屬于主動運輸方式，B錯誤；質子泵轉運離子所需的ATP可以由細胞質基質、線粒體供給，C錯誤；K＋只能少量通過通道蛋白運輸到胃腔，通道蛋白能控制K＋通過細胞膜，D錯誤。答案：BCD13．解析：根據圖1可知，實驗后培養(yǎng)液的濃度變大，說明植物對該種離子的吸收量少，反之，則吸收量大，圖示中同種植物對不同離子的吸收量不同，說明植物對無機鹽離子的吸收具有選擇性，而根細胞對水分的吸收不具有選擇性，所以植物根細胞吸收離子和吸收水分是兩個相對獨立過程，A正確；根據圖1可知，水稻對SiOeq\o\al(2－,3)吸收量大，導致實驗后其離子濃度小于初始濃度，而番茄對SiOeq\o\al(2－,3)吸收量小，導致實驗后其離子濃度高于初始濃度，不同細胞吸收同一離子的速率與細胞膜上運輸該離子的載體蛋白的數量有關，所以水稻根細胞膜上運輸SiOeq\o\al(2－,3)的載體平均數量可能比番茄多，B錯誤；圖2中A點時，氧氣濃度為0，細胞只能進行無氧呼吸提供能量，故離子吸收由無氧呼吸供能，C正確；圖1中水稻培養(yǎng)液里的Mg2＋濃度高于SiOeq\o\al(2－,3)濃度，說明同一植物對不同離子的吸收量不同，體現了細胞膜是選擇透過性膜，D正確。答案：ACD14．解析：(1)據圖2判斷，葡萄糖進入腎近端小管細胞內是從低濃度向高濃度運輸，為主動運輸，葡萄糖出近端小管細胞需要載體的協助，不消耗能量，屬于協助擴散。這兩種運輸過程均體現了細胞膜的選擇透過性。(2)據圖2可知近端小管細胞膜兩側的鈉離子濃度差和近端小管細胞膜上的SGLT數量影響了腎近端小管細胞從原尿中重吸收葡萄糖。當血液中葡萄糖含量明顯升高，超過了腎臟重吸收的能力時，尿中就會出現大量葡萄糖，同時導致重吸收水減少，最終導致尿量增加。(3)①SGLT2是一種低親和力、高轉運能力的轉運蛋白，可完成原尿中約90%葡萄糖的重吸收，所以在圖1中①位置；SGLT1是一種高親和力、低轉運能力的轉運蛋白，可結合原尿中剩余的少量的葡萄糖，因此SGLT1位于②段。②SGLT2是重吸收葡萄糖的載體，則SCLT2的含量及轉運能力增加，會使患者的高血糖癥狀加劇。③SGLT2為鈉—葡萄糖協同轉運蛋白，抑制SGLT2的功能，則葡萄糖不能被重吸收，隨尿液排出，從而有助于糖尿病患者的血糖控制。SG