专题02 细胞的物质输入和输出-备战2020年高考生物二轮复习专题验收（解析版）

专题 02 细胞的物质输入和输出 一、选择题 1．下列关于吸能反应和放能反应的叙述，正确的是(　　) A．所有细胞中最重要的放能反应是糖的氧化 B．吸能反应所需要的能量全部来自放能反应 C．在肌肉收缩过程中，肌肉做功，失去能量，恢复原状，是吸能反应 D．因为 ATP 所含能量较多，所以能作为细胞中普遍使用的能量载体 【答案】 A 【解析】 细胞中最重要的放能反应是糖的氧化，即细胞呼吸，A 正确；吸能反应所需要的能量不一定全 部来自放能反应，如光合作用中的 ATP 合成所需要的能量来自光能，B 错误；在肌肉收缩过程中，ATP 先 使肌肉中的能量增加，改变形状，这是吸能反应，然后肌肉做功，失去能量，恢复原状，这是放能反应，C 错误；ATP 中的能量不多，D 错误。 2．下列有关 ATP 与 ADP 的叙述，错误的是(　　) A．K＋进入小肠上皮细胞需要消耗 ATP B．叶绿体在有光条件下才能合成 ATP C．萤火虫发光所需的能量由 ADP 转换成 ATP 时提供 D．有机物的氧化分解总是与 ATP 的合成相关联 【答案】 C 【解析】 K＋进入小肠上皮细胞的运输方式为主动运输，需要载体蛋白的协助并消耗 ATP，A 正确；叶绿 体只有在有光的条件下，才能通过光反应合成 ATP，B 正确；萤火虫发光需要 ATP 水解供能，C 错误；有 机物氧化分解时释放的能量可用来合成 ATP，因此有机物的氧化分解总是与 ATP 的合成相关联，D 正确。 3．为了研究小肠对葡萄糖和果糖的吸收方式，实验小组制备了若干不同条件下的小肠上皮细胞临时装 片，在显微镜下观察发现如下现象： ①细胞在 10%的葡萄糖溶液和 10%的果糖溶液中均先皱缩后膨胀；②用呼吸酶抑制剂处理过的细胞在 10%的葡萄糖溶液中皱缩，在 10%的果糖溶液中先皱缩后膨胀；③加入抑制载体蛋白活性物质的装片中，细 胞在 10%的葡萄糖溶液和 10%的果糖溶液中均皱缩。则小肠上皮细胞对葡萄糖和果糖的吸收方式分别为 (　　) A．主动运输、自由扩散　　　　 B．主动运输、协助扩散 C．协助扩散、主动运输 D．协助扩散、协助扩散 【答案】 B 【解析】 由①可知它们应该都能进入细胞中，由②可知呼吸酶抑制剂处理后，因为呼吸酶抑制剂可以抑制能量的产生，此时在葡萄糖中皱缩，所以不能吸收葡萄糖，说明葡萄糖的吸收应是需要能量的主动运输， 而果糖应是不需要能量的被动运输。由③可知加入载体蛋白抑制剂后都不能吸收，说明它们的吸收都需要 载体蛋白，所以吸收果糖是协助扩散。 4．如图表示正常人体血液中的红细胞。下列叙述错误的是(　　) A．该细胞内水分子的相对数量等于血浆中的水分子相对数量 B．此时血浆中水分子不能通过渗透作用进入红细胞 C．血浆中的葡萄糖进入红细胞依赖于膜蛋白的形状改变 D．各种物质出入红细胞都要通过红细胞的质膜 【答案】 D 【解析】 正常人体血液中，该细胞内水分子的相对数量等于血浆中的水分子相对数量，A 正确；由于细 胞内外浓度相当，此时血浆中水分子不能通过渗透作用进入红细胞，B 正确；血浆中的葡萄糖进入红细胞属 于易化扩散，依赖于膜蛋白的形状改变，C 正确；某些物质可以以胞吞、胞吐方式出入红细胞，不通过红细 胞的质膜，D 错误。 5．植物细胞中水和矿质元素离子会表现出某些特点。下列叙述错误的是(　　) A．根细胞中的 K＋不能以扩散的方式进入土壤溶液中 B．矿质元素离子在细胞内积累可引起外界溶液中的水进入细胞 C．根细胞吸收的矿质元素能够以离子的形式贮存在液泡中 D．水从根系向地上部分运输与细胞壁无关 【答案】 D 【解析】 根细胞中的 K＋不能以扩散的方式进入土壤溶液中，因为 K＋跨膜运输需要载体，扩散不需要载 体，A 正确；矿质元素离子在细胞内积累会引起细胞液浓度增大，进而发生吸水，故会引起外界溶液中的 水进入细胞，B 正确；细胞内无机盐大多以离子形式存在，根细胞吸收的矿质元素能够以离子的形式贮存在 液泡中，C 正确；水从根系向地上部分的运输要经过导管，导管是由一种死亡了的、只有细胞壁的细胞构成 的，D 错误。 6．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．a～b 时间内，液泡体积逐渐增大 B．c～d 时间内，P 值不再增大主要受细胞壁的限制 C．b～c 时间内，光学显微镜下可看到水分子运出细胞 D．c～d 时间内，洋葱表皮细胞可能并未发生质壁分离【答案】 D 【解析】 由图可知，a～b 时间内，测得细胞液相对浓度增大，则此过程中细胞可能渗透失水，液泡体积 逐渐变小；c～d 时间内 P 值不再增大可能是内外浓度达到平衡；整个过程中水分子的进出通过光学显微镜 是看不到的，A、B、C 错误。c～d 时间内，洋葱表皮细胞可能并未发生质壁分离，D 正确。 7．在“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，可观察到如图所示实验结果，据图判断， 下列叙述错误的是(　　) A．该图细胞可能处于质壁分离状态 B．若使题图所示细胞恢复正常形态，需用清水引流 C．与结构①相比，结构③的伸缩性更大 D．细胞若有活性，此时细胞液浓度小于外界溶液浓度 【答案】 D 【解析】 该图中细胞膜与细胞壁之间存在明显的间隙，说明它正处于质壁分离状态或质壁分离复原状态， A 正确；题图所示细胞细胞液浓度相对较大，若使该细胞恢复正常形态，可以用清水引流，细胞吸水膨胀，B 正确；与结构①细胞壁相比，结构③细胞膜的伸缩性更大，C 正确；细胞若有活性，此时细胞液浓度可能小 于外界溶液浓度，也可能大于外界溶液浓度，D 错误。 8．人体神经细胞内 CO2 分压和 K＋浓度高于细胞外，而 O2 分压和 Na＋浓度低于细胞外，下图为细胞膜 的结构模式图，由此做出的判断正确的是(　　) A．K＋进入细胞的方式为协助扩散 B．CO2 运输速率会随细胞内 CO2 浓度升高不断增大 C．②可以作为运输 Na＋的载体 D．通过④运输溶质分子的速率比直接通过③慢 【答案】 B 【解析】 K＋进入细胞的方式为主动运输，A 错误；CO2 运输的方式是扩散，其运输速率会随细胞内 CO2 浓度升高不断增大，B 正确；神经细胞中 Na＋是通过④离子通道进入细胞的，C 错误；通过④运输溶质分子 的速率比直接通过③快，D 错误。 9．某神经细胞膜内、外两侧的 Na＋、K＋分布如图所示，A－表示带负电荷的生物大分子，据此推测 Na＋、K＋运输进入细胞内的方式依次是(　　) A．被动运输、被动运输　　 B．主动运输、被动运输 C．被动运输、主动运输 D．主动运输、主动运输 【答案】 C 【解析】 据图知，Na＋运输进入细胞内是由高浓度到低浓度顺浓度梯度进行的，所以运输方式为被动运输； K＋运输进入细胞内是由低浓度到高浓度逆浓度梯度进行的，所以运输的方式为主动运输，故 C 正确，A、 B、D 错误。 10．如图甲中曲线 a、b 表示物质跨(穿)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 曲线达到最大运输速率后的限制因素可能是载体蛋白的数量 C．图乙中的胞吐和胞吞过程说明细胞膜具有选择透性 D．图乙中的胞吐和胞吞过程都需要消耗 ATP 【答案】 C 【解析】 由图甲可知：a 表示物质的运输速率随被运输分子浓度的增加而加快，此种运输方式属于自由扩 散，b 曲线物质的运输速率随被运输分子浓度的增加而加快，随后运输速率达到最大，可见 b 表示协助扩散 或主动运输，此时限制运输速率继续增大的因素可能是载体的数量，图乙中的胞吞和胞吐过程都需要消耗 ATP，这两个过程说明细胞膜的结构具有流动性。 11．研究发现，在小肠绒毛的微绒毛面存在着两种运输葡萄糖的载体——SGLT1 和 GLUT2，前者是主 动运输的载体，后者是易化扩散的载体。科学家通过体外实验，将不同葡萄糖浓度下的运输速率绘制成如 图所示的曲线。下列说法错误的是(　　)A．在较高浓度下，细胞主要依赖主动运输来增大吸收速率 B．在较低浓度下，主动运输的载体先达到饱和状态 C．主动运输需要消耗细胞化学反应所释放的能量 D．小肠绒毛细胞对葡萄糖运输的两种方式是同时进行的 【答案】 A 【解析】 在较高浓度下，GLUT2 的运输速率较大，而 GLUT2 是协助扩散的载体，所以细胞主要依赖协 助扩散来增大吸收速率，A 错误；分析题图可知，在较低浓度下，主动运输的载体先达到饱和状态，B 正确； 主动运输需要消耗细胞化学反应所释放的能量和细胞膜上的载体蛋白的协助，C 正确；由题图可知，在一定 浓度葡萄糖条件下，小肠绒毛细胞对葡萄糖的吸收既有协助扩散也有主动运输，D 正确。 12.将萝卜条放在不同浓度的蔗糖溶液中进行实验，在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条 细胞液的浓度变化关系如图所示，其中 b 点代表实验前细胞液的浓度，且 a＝b。假设实验前萝卜条细胞液 的浓度均相同。下列有关叙述正确的是(　　) A．蔗糖是生物大分子，只能通过非跨膜运输方式出入细胞 B．蔗糖溶液浓度为 a 时，萝卜条细胞内外的水分子无跨膜运输 C．蔗糖溶液浓度大于 a 时，萝卜条细胞失水，萝卜条质量将减少 D．将处于浓度为 a 的蔗糖溶液中的萝卜条移入清水中，则该萝卜条细胞会因吸水而胀破 【答案】 C 【解析】 蔗糖是二糖，不是生物大分子，从题中不能判断出蔗糖分子通过什么方式出入细胞；蔗糖溶液 浓度为 a 时，进出萝卜条细胞的水分子数相等，达到平衡状态；蔗糖溶液浓度大于 a 时，萝卜条细胞失水， 萝卜条质量将减少；萝卜条细胞有细胞壁，不会因吸水而胀破。 13．(2020·湖南株洲模拟)下列关于生物膜以及跨膜运输的叙述，正确的是(　　) A．物质能否通过核孔取决于其直径与核孔孔径的相对大小 B．质壁分离与复原是水分子顺溶液浓度梯度跨膜运输的过程 C．叶绿体的类囊体薄膜上附着多种色素，参与能量转化的过程 D．细胞膜、核膜、线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体统称为生物膜 【答案】 C 【解析】 核孔具有选择性，小分子一般不通过核孔运输，大分子也不一定能通过核孔，如核内 DNA 不能 通过核孔进入细胞质，A 错误；质壁分离与复原过程中，水分子从低浓度溶液到高浓度溶液运输，B 错误； 叶绿体的类囊体薄膜上附着多种光合色素，能将光能转化为 ATP 中活跃的化学能，C 正确；细胞膜、核膜、细胞器膜(线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等结构的膜)统称为生物膜，D 错误。 14．(2020·福建期中)下列关于“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”活动的叙述，错 误的是(　　) A．正在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色的中央液泡逐渐缩小，颜色逐渐加深 B．不断增加外界蔗糖溶液浓度，引起质壁分离所需时间不断缩短，质壁分离程度不断加深 C．细胞处于质壁分离状态时，细胞液浓度可能大于外界溶液浓度 D．若将洋葱表皮细胞放在一定浓度淀粉溶液中，可发生质壁分离 【答案】 B 【解析】 正在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色的中央液泡逐渐缩小，颜色逐渐加深，A 正确；在一 定蔗糖溶液浓度范围内，不断增加外界蔗糖溶液浓度，细胞失水越快，失水量越多，引起质壁分离所需时 间不断缩短，质壁分离程度不断加深，但是超过一定的浓度会导致细胞因失水过多而死亡，B 错误；洋葱表 皮细胞处于质壁分离状态时，如果处于质壁分离复原过程中，外界溶液浓度小于细胞液浓度，C 正确；若将 洋葱表皮细胞放在一定浓度淀粉溶液中，可发生质壁分离现象，D 正确。 15．(2020·广东六校模拟)根据“探究外界溶液浓度与洋葱表皮细胞质壁分离关系”的实验过程及右图的实 验结果，下列判断错误的是(　　) A．②中充满了外界溶液 B．结构③④⑤构成原生质体 C．若使图示细胞恢复正常形态，需要低渗溶液引流 D．细胞若有活性，此时细胞液浓度可能等于外界溶液浓度 【答案】 B 【解析】 图中细胞处于质壁分离状态，其中①是细胞壁，②位于细胞壁和细胞膜之间的间隙，充满了外 界溶液，③是细胞膜，④是细胞质，⑤是液泡膜，A 正确；细胞膜、液泡膜及其两者之间的细胞质构成原 生质层，B 错误；细胞此时处于失水状态，若使细胞恢复正常形态，需用较低浓度的溶液引流，C 正确；细 胞此时可能处于正在发生质壁分离状态，也可能处于正在发生质壁分离复原等状态，无法确定此时细胞液 与外界溶液浓度的大小关系，D 正确。 16．研究发现，水分子进入植物细胞的两种方式如下图所示。下列叙述错误的是(　　)A．根毛细胞吸水能力与其细胞液中水的相对含量有关 B．土壤溶液浓度过高时，植物细胞吸水需要消耗能量 C．水分子通过水通道蛋白是顺相对含量梯度运输的 D．水分子不通过水通道蛋白的跨膜运输方式为自由扩散 【答案】 B 【解析】 细胞液与外界溶液的浓度差是细胞吸水的动力，A 正确；土壤溶液浓度过高时，植物细胞失水，B 错误；题图中水分子进入植物细胞的两种方式均是顺相对含量梯度进行的，C 正确；水分子不通过水通道蛋 白的跨膜运输方式为自由扩散，D 正确。 17．(2020·湖南岳阳模拟)下图是物质进出细胞的两种运输方式示意图，以下说法错误的是(　　) A．吞噬细胞对病原体的摄取和处理经 a 过程要有细胞表面识别和内部供能才可能完成 B．一般情况下神经递质通过 a 过程进入细胞发挥作用 C．浆细胞产生的抗体经 b 过程分泌到细胞外，该过程有膜成分的更新 D．经 b 过程出细胞的物质不一定都是大分子物质 【答案】 B 【解析】 当病原体侵入人体内发生感染时，吞噬细胞通过胞吞的方式对病原体进行摄取和处理，这个过 程要有细胞表面的识别和细胞供能才可能完成，A 正确；神经递质一般是通过胞吐的形式(b 过程)进入突触 间隙的，其作用于突触后膜而不进入突触后神经元，B 错误；浆细胞产生的抗体是分泌蛋白，抗体通过胞吐 的形式分泌到细胞外，该过程中分泌小泡与细胞膜融合，存在膜成分的更新，C 正确；通过胞吐的形式分泌 出细胞的物质不一定都是大分子物质，如乙酰胆碱，D 正确。 18．(2020·福建漳州模拟)细胞内的“囊泡”就像“深海中的潜艇”在细胞中“来回穿梭”，参与物质的运输过 程，下列有关细胞内囊泡运输的叙述，正确的是(　　) A．囊泡运输依赖于膜的选择透过性且不消耗能量 B．抗体的运输和分泌过程需要囊泡的参与 C．囊泡只能将物质从胞内运输到胞外，而不能从胞外运输到胞内 D．细胞内的大分子物质都可通过囊泡进行运输 【答案】 B【解析】 囊泡运输依赖于膜的流动性，且消耗能量，A 错误；抗体属于分泌蛋白，分泌蛋白的分泌过程 需要囊泡的参与，B 正确；囊泡运输包括胞吞和胞吐，将物质从细胞内运输到细胞外的过程叫胞吐，从细胞 外运输到细胞内的过程叫胞吞，C 错误；细胞核内的 RNA 通过核孔运输到细胞质，不通过囊泡运输，D 错 误。 19．(2020·河北衡水高三调研)下图 1～4 表示物质浓度或 O 2 浓度与物质跨膜运输速度间关系的曲线图。 下列相关叙述不正确的是(　　) A．若某物质跨膜运输的速度可用图 1 与图 3 表示，则该物质不应为葡萄糖 B．若某物质跨膜运输的速度可用图 2 与图 3 表示，则该物质可能是葡萄糖 C．限制图中 A、C 两点的运输速度的主要因素不同，B、D 两点的限制因素有共同点 D．将图 2 与图 4 的曲线补充完整，曲线的起点应从坐标系的原点开始 【答案】 D 【解析】 图 1 物质的运输速度只受物质浓度差的影响，可判断为自由扩散；图 2 物质的运输方式为协助 扩散或主动运输；图 3 物质的运输速度与 O2 浓度无关，可判断为不消耗能量的自由扩散或协助扩散；图 4 物质的运输速度受 O2 浓度的限制，可判断为主动运输。若某物质跨膜运输的速度可用图 1 与图 3 表示，说 明该物质的运输方式是自由扩散，葡萄糖不以自由扩散的方式运输，A 正确；若某物质跨膜运输的速度可 用图 2 与图 3 表示，说明该物质的运输方式是协助扩散，葡萄糖可通过协助扩散进入红细胞，B 正确；限制 图中 A、C 两点运输速度的主要因素分别是物质浓度和 O2 浓度，B、D 两点的限制因素都可能是载体的数 量，C 正确；图 4 曲线的起点不从坐标系原点开始，因为无氧呼吸也能提供能量，D 错误。 20．(2020·广东中山期末)为研究甲地某植物能否移植到乙地生长，某生物兴趣小组设计了一个测定该 植物细胞液浓度的方案，实验结果如下表： 浓度(mol/L) 0.10 0.15 0.20 0.25 质壁分离状况 不分离 刚分离 分离显著 分离显著 他们又测定了乙地土壤溶液浓度，发现乙地土壤溶液的浓度适合该植物生长，则乙地土壤溶液浓度最 可能是(　　) A．≥0.15 mol/L　　　　 B．≤0.15 mol/L C．