高考生物二轮复习细胞的物质输入和输出复习题及答案解析

细胞的物质输入和输出本专题是根据近三年（2017～2019）的高考真题情况而组织和命制的。其中有近三年的高考真题、仿真题以及百强名校对应考点的题。本专题主要考查渗透作用与渗透系统；考查动植物细胞的吸水和失水以及物质出入细胞的方式。通常结合具体生命现象如物质运输、免疫、细胞识别等考查不同物质运输方式特点，能够根据表格、曲线等不同形式判断具体运输方式。1．（2019•新课标Ⅱ卷.3）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+。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中（假设细胞内的pH高于细胞外），置于暗中一段时间后，溶液的pH不变。②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2．（2018全国Ⅰ卷，3）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NO−3B．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3．（2018全国Ⅱ卷，2）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．护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输4．（2018全国Ⅲ卷，3）神经细胞处于静息状态时，细胞内外K+和Na+的分布特征是（）A．细胞外K+和Na+浓度均高于细胞内考点说明××××××××考点透视××××××××B．细胞外K+和Na+浓度均低于细胞内C．细胞外K+浓度高于细胞内，Na+相反D．细胞外K+浓度低于细胞内，Na+相反5．（2017•新课标Ⅱ卷.4）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．0~4h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内B．0~1h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等C．2~3h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压D．0~1h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压1．下列关于物质出入细胞方式的叙述，错误的是（）A．某些小分子物质也可以通过胞吐的方式从细胞中运出B．细胞主动运输物质的结果是使该物质在细胞膜内外的浓度趋于平衡C．葡萄糖进入人体细胞的方式有主动运输和被动运输两种D．抑制细胞膜上载体的作用不会阻碍性激素进入细胞2．豌豆细胞有氧呼吸产生的[H]与氧气最终在细胞色素氧化酶的作用下生成水，该过程伴随H+顺浓度梯度跨膜运输(如图所示)，产生的能量促使ATP合成。下列相关叙述错误的是（）A．细胞色素氧化酶分布在线粒体内膜上B．产生的能量大部分转移到ATP中C．H+的这种跨膜运输方式是协助扩散D．类囊体薄膜上可能发生类似H+跨膜运输过程3．下列有关物质跨膜运输的叙述，错误的是（）A．载体蛋白运输物质具有选择性是由其结构决定的B．DNA聚合酶和RNA聚合酶可经核孔向细胞核内运输C．神经细胞受到刺激时产生的Na+内流属于主动运输D．小分子物质可能通过胞吐的方式运输到细胞外考点突破××××××××4．将甲、乙两种植物的块茎切成形状、大小相同的细条，分别置于质量浓度为0.3g/mL蔗糖溶液中，绘制的失水量曲线如下。下列叙述错误的是（）A．与图相关细胞的原生质层会有一定程度的收缩B．由图推知甲植物细胞液浓度小于乙植物细胞液浓度C．4min时细胞液的渗透压大于外界溶液的渗透压D．8min时水分子跨膜运输进出细胞达到平衡5．将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞放入一定浓度的KNO3溶液中，发现细胞原生质体体积在最初的t1时间内不断减小，在随后的t2时间内不断增大并恢复到原来水平。下列叙述正确的是（）A．t1时间内水从细胞液进入外界溶液，t2时间内K+、NO－3开始从外界进入细胞液B．t1时间内细胞液中紫色程度逐渐变深，t2时间内细胞液中紫色程度逐渐变浅C．t1时间内细胞液渗透压高于KNO3溶液的渗透压，而t2时间内两者正好相反D．t1时间内细胞出现质壁分离并复原的现象，表明生物膜具有一定的流动性6．某同学制作了如图1所示的渗透作用装置，S1和S2分别为漏斗内外不同浓度的蔗糖溶液。实验开始后，长颈漏斗内液面的变化如图2所示，渗透平衡时漏斗内外液面差为m，下列说法不正确的是（）A．长颈漏斗内部液面的升高说明膀胱膜是半透膜B．渗透平衡时，S1溶液的液面高于S2溶液的液面C．将S1和S2溶液换成不同浓度的KNO3溶液，渗透平衡时m值为0D．图2结果说明，小分子物质都能通过半透膜，而大分子物质则不能7．下列有关物质进出细胞的叙述，正确的是（）A．细胞以胞吐的方式分泌胰岛素的过程不消耗ATPB．台盼蓝以主动运输的方式进入细胞C．乙醇以自由扩散的方式进入人体胃上皮细胞D．物质进出细胞只与细胞膜上的载体蛋白有关8．将同一部位的紫色洋葱外表皮细胞分别浸在甲、乙、丙3种溶液中，测得原生质层的外界面与细胞壁间距离变化如图所示，下列相关分析错误的是（）A．实验开始时，甲、乙溶液的浓度均大于洋葱表皮细胞细胞液浓度B．与t0时相比，t2时乙溶液中洋葱表皮细胞的细胞液浓度未发生变化C．实验过程中，丙溶液中有水分子进出洋葱表皮细胞D．实验结束时，甲、乙溶液的浓度有所下降9．关于植物根系吸收矿质元素离子的叙述，正确的是（）A．植物根系吸收各种矿质元素离子的速率相同B．土壤温度不影响植物根系对矿质元素离子的吸收C．植物根细胞吸收矿质元素离子主要依靠渗透作用D．植物根细胞能逆浓度梯度吸收土壤中的矿质元素离子10．将某哺乳动物的两种细胞置于一定浓度的Q溶液中，测定不同情况下吸收Q的速率，结果如表所示。不考虑胞吞作用，由表中数据能得出的结论是（）细胞类型未通入空气组的吸收速率通入空气组的吸收速率胚胎干细胞3mmol/min5mmol/min成熟红细胞3mmol/min3mmol/minA．两种细胞吸收Q均取决于浓度差B．两种细胞吸收Q均不需载体蛋白的参与C．胚胎干细胞吸收Q的方式为主动运输D．成熟红细胞吸收Q的方式为被动运输11．胰岛素可使骨骼肌细胞膜上葡萄糖转运载体(GLUT4)的数量增加，GLUT4转运葡萄糖的过程不消耗ATP。下列相关分析不正确的是（）A．胰岛素以胞吐方式从胰岛B细胞释放到细胞外B．葡萄糖通过主动运输进入骨骼肌细胞内C．GLUT4的数量增加可促进葡萄糖进入骨骼肌细胞D．GLUT4基因突变使其功能丧失可导致高血糖12．图甲是人体细胞膜结构，小写字母表示过程，大写字母表示物质或结构；图乙是与之有关的生命活动的曲线。下列说法正确的是（）A．图甲中，肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖要经过e过程；神经细胞静息电位形成与c过程有关B．图甲中A的合成过程会使核糖体、内质网及高尔基体的膜面积先后发生变化C．图乙横轴代表细胞跨膜运输的物质的浓度时，纵轴可代表图甲中a、d和e的运输速率D．图乙横轴代表细胞外O2浓度时，纵轴可代表图甲中a和e的运输速率13．下图是胃酸形成过程中离子跨膜运输示意图。请回答下列问题：(1)图中K+通过通道蛋白和质子泵的跨膜运输方式分别属于____________、____________。(2)胃壁细胞维持膜内外H+的浓度差，与其膜的________________有关。14．在适宜条件下，测得的某植物根细胞对a、b两种物质的吸收速率与外界溶液中这两种物质浓度的关系如图所示（a、b两条曲线分别代表植物根细胞对不同浓度a、b两种物质的吸收速率）。回答下列问题。（1）根据实验结果发现a是通过自由扩散方式跨膜运输的。自由扩散的含义是___________。（2）实验结果表明：当外界溶液中b的浓度达到一定数值时，再增加b的浓度，根细胞对b的吸收速率不再增加。可能的原因是___________________________。15．钠钾泵是一种具有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。下图是小肠上皮细胞细胞膜上的钠钾泵结构示意图，请据图分析回答：（1）钠钾泵的化学本质是。动物一氧化碳中毒（“会”或“不会”）降低离子泵跨膜运输离子的速率，加入蛋白质变性剂（“会”或“不会”）降低离子泵跨膜运输离子的速率。（2）从小肠上皮细胞细胞膜组成和结构的角度来推测，细胞膜上的钠钾泵同时具有和的功能。一、考点透视1.【答案】C【解析】载体蛋白位于细胞膜上，根据题意可知，照射蓝光后溶液的pH值明显下降，说明即H+含量增加，进而推知：蓝光能够引起细胞内H+转运到细胞外，A正确；对比②中两组实验可知，蓝光引起细胞内H+转运到细胞外需要通过H+-ATPase，且原先细胞内pH值高于细胞外，即细胞内H+浓度低于细胞外，因此该H+为逆浓度梯度转运，B正确；由题意可知H+－ATPase具有ATP水解酶活性，利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H+，C错误；由①中的实验可知，最初细胞内pH值高于细胞外，即细胞内H+浓度低于细胞外，但暗处理后溶液浓度没有发生变化，说明溶液中的H+不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞，D正确。2.【答案】A【解析】植物根细胞从土壤中能吸收无机盐，但无机盐需以离子形成存在，所以N2不能直接吸收利用，A错误；根细胞吸收矿质元素的方式是主动运输，主动运输需要消耗能量，农田适时松土能促进根系的有氧呼吸，为根细胞吸收矿质元素提供更多的能量，因此农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收，B正确；土壤中微生物可以分解植物秸秆中的有机物，产生无机盐离子，从而可以被根系吸收，C正确；给玉米施肥过多时，会使土壤溶液浓度过高，大于根系细胞溶液的浓度，植物细胞失水，导致植物因失水而萎蔫，引起“烧苗”现象，D正确。3.【答案】C【解析】本题考查细胞的物质输入与输出，具体涉及了被动运输（包括自由扩散和协助扩散）、主动运输和胞吞等方式，意图考查学生对相关知识点的理解能力。病原体属于颗粒性物质，颗粒性物质或大分子物质进出细胞的方式为胞吞和胞吐，因此巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞，A错误；固醇类激素的化学本质是脂质，脂溶性物质以自由扩散的方式进入靶细胞，B错误；神经细胞内的Na+浓度比细胞膜外低，受刺激时，产生的Na+内流是顺浓度梯度进行的，属于被动运输，C正确；甘油是脂溶性小分子物质，以自由扩散的方式进入细胞，D错误。【点拨】4.【答案】D【解析】由于神经细胞处于静息状态时，膜主要对钾离子有通透性，造成钾离子通过协助扩散方式外流，答案与解析××××××××使膜外阳离子浓度高于膜内，产生内负外正的静息电位，随着钾离子外流，形成内负外正的电位差，阻止钾离子继续外流，故细胞外的钾离子浓度依然低于细胞内；当神经细胞受到刺激时，激活钠离子通道，使钠离子通过协助扩散方式往内流，说明膜外钠离子浓度高于膜内，据此判断，A、B、C错误，D正确。5.【答案】C【解析】由图可知，该细胞中原生质体的相对体积先减小后增大，这说明该细胞先发生质壁分离后发生质壁分离的复原，由此可推知物质A可通过细胞膜进入细胞，A错误；0～1h内，原生质体的体积不断缩小，由于原生质体的伸缩性要远大于细胞壁，因此该时间段内细胞体积与原生质体体积的变化量不相等，B错误；2～3h内原生质体的相对体积逐渐增大，这说明细胞吸水，由此可推知该时间段内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压，C正确；0～1h内发生质壁分离，细胞失水，液泡中液体的渗透压小于细胞质基质的渗透压，D错误。【点拨】1．渗透作用：