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第二单元细胞的代谢专题3物质出入细胞的方式高考生物(山东省选考专用)A组山东省卷、课标Ⅰ卷题组五年高考1.(2018课标全国Ⅰ,3,6分)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N B.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3O答案A小麦无固氮能力,不能吸收和利用N2,A错误;农田适时松土,可增加土壤氧含量,促进根细胞有氧呼吸,进而促进根细胞通过主动运输吸收矿质元素,B正确;土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子,可以被植物根系吸收利用,C正确;施肥过多可造成土壤溶液浓度高于玉米根细胞的细胞液浓度,导致根细胞水分外流而引起“烧苗”现象,D正确。素养解读本题通过植物根系对营养元素的吸收考查科学思维中的演绎与推理能力。知识拓展适时松土促进植物生长的原因(1)松土可提高土壤氧含量。土壤氧含量升高可促进植物根细胞有氧呼吸,进而促进根细胞对矿质元素的吸收。(2)土壤氧含量升高通过促进微生物的分解活动,提高土壤矿质元素的含量。(3)土壤氧含量升高可通过促进固氮微生物的代谢,提高微生物的固氮能力。(4)土壤氧含量升高可通过促进硝化细菌的硝化作用,增加土壤硝态氮含量,促进植物生长。2.(2016课标全国Ⅰ,2,6分)离子泵是一种具有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。下列叙述正确的是 ()A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率答案C由题意知,离子泵参与的跨膜运输方式属于主动运输,需要载体蛋白协助,需要消耗能量,是逆浓度梯度进行的,A、B错误;动物一氧化碳中毒会影响血液中氧气的运输,影响有氧呼吸产生ATP,从而降低离子泵跨膜运输离子的速率,C正确;蛋白质变性剂可使离子泵变性失活,会降低离子泵跨膜运输离子的速率,D错误。素养解读本题通过离子泵的相关知识考查科学思维中的演绎与推理能力。知识拓展一氧化碳中毒的机理:一氧化碳与血红蛋白的亲和力比氧与血红蛋白的亲和力高很多,所以一氧化碳易与血红蛋白结合,使血红蛋白丧失携氧的能力,造成组织窒息,对大脑的影响最为严重。B组课标卷、其他自主命题省(区、市)卷题组考点1细胞的吸水和失水1.(2017课标全国Ⅱ,4,6分)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答案C本题通过考查学生的识图能力来考查细胞的失水和吸水的相关知识。通过分析原生质体的体积变化可知,该植物细胞发生了质壁分离后又发生质壁分离自动复原。根据曲线变化可知,该细胞放在物质A溶液中先失水后吸水,说明此过程中物质A可以被细胞吸收而进入细胞内,A错误;在0~1h内,物质A溶液的浓度大于细胞液的浓度,细胞失水,因原生质层的收缩性大于细胞壁的收缩性,所以细胞体积和原生质体的体积变化量不同,B错误;2~3h内原生质体体积增大,细胞吸水,说明物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压,C正确;0~1h内原生质体体积减小,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。2.(2017海南单科,9,2分)为研究植物细胞质壁分离现象,某同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中,一段时间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。下列说法错误的是 ()A.该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞B.细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度C.细胞液中的H2O可以经扩散进入甲物质溶液中D.甲物质和H2O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁答案B在适宜条件下,具有大的液泡的活细胞才能发生质壁分离,A正确;质壁分离过程时,细胞失水,细胞外甲物质的浓度高于细胞内甲物质的浓度,B错误;水分子跨膜的方式是自由扩散,C正确;细胞壁是全透的,甲物质和H2O能自由通过,D正确。知识拓展质壁分离的外因是细胞液浓度小于外界溶液浓度,内因是原生质层和细胞壁的伸缩性不同。质壁分离后细胞壁和细胞膜之间的是外界溶液。3.(2016上海单科,3,2分)将紫色洋葱鳞叶外表皮细胞置于30%蔗糖溶液数分钟后,结果如图所示,紫色分布的区域和影响色素分布的结构分别是 () A.①和细胞膜B.①和细胞膜、液泡膜C.②和细胞膜、液泡膜D.②和细胞膜、液泡膜、细胞壁答案C分析题图可知图中细胞处于质壁分离状态,图中②为细胞液,紫色物质分布在细胞液(②)中;由于细胞膜、液泡膜都具有选择透过性,而细胞壁是全透的,因此,影响色素分布的结构分别是细胞膜和液泡膜。易错警示细胞壁与原生质层的伸缩性和透过性不同是植物细胞发生质壁分离的原因之一。细胞壁是全透的,伸缩性弱;原生质层具有选择透过性,伸缩性强。4.(2016天津理综,1,6分)在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中,显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述正确的是 ()A.由观察甲到观察乙须将5倍目镜更换为10倍目镜B.甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生C.与甲相比,乙所示细胞的细胞液浓度较低D.由乙转变为丙的过程中,没有水分子从胞内扩散到胞外答案B由甲、乙、丙三种细胞状态可知:甲→乙为细胞失水过程,乙→丙为细胞吸水过程。本实验的对照方法为自身对照,对比图中三种细胞的大小可知,在实验过程中显微镜放大倍数未改变,A项错误;实验过程中同一个细胞可依次发生失水和吸水过程,B项正确;与甲相比,乙所示细胞由于失水细胞液浓度增大,C项错误;质壁分离和复原过程中水分子的扩散是双向的,D项错误。易错警示发生渗透作用时,水分子通过半透膜的扩散是双向的,只不过从低浓度一侧向高浓度一侧扩散的水分子数比从高浓度一侧向低浓度一侧的多。考点2物质进出细胞的方式1.(2019课标全国Ⅱ,3,6分)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答案C本题以物质跨膜运输和光合作用相关知识为载体,考查考生对实验现象的分析、验证简单生物学事实的能力;试题通过对不同实验组的分析,体现了对科学探究素养中的结果分析要素的考查。由题干信息知:蓝光通过保卫细胞质膜上的H+-ATPase(是一种载体蛋白,且可水解ATP提供能量)发挥作用将细胞内的H+逆浓度梯度由细胞内转运到细胞外,使溶液的pH明显降低,A、B正确;加入H+-ATPase抑制剂,再用蓝光照射,溶液的pH不变,说明蓝光不能为逆浓度跨膜转运H+直接提供能量,C错误;经蓝光处理,H+逆浓度梯度运出细胞,而加入H+-ATPase的抑制剂后,再经蓝光处理,膜两侧H+浓度未变,说明无能量供应时H+不能顺浓度梯度跨膜运输进入保卫细胞,D正确。2.(2018课标全国Ⅱ,2,6分)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答案C本题主要考查物质跨膜运输的相关知识。巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞,A错误;固醇类激素属于脂溶性物质,以自由扩散的方式跨膜运输,B错误;神经细胞受到刺激时,Na+通过离子通道顺浓度梯度以被动运输的方式进入细胞,C正确;甘油为脂溶性物质,通过自由扩散的方式进入皮肤细胞,D错误。方法技巧物质跨膜运输方式的判断——结合实例直接进行判断(1)自由扩散:O2、CO2等气体,水以及脂溶性物质(甘油、脂肪酸、性激素、乙醇、苯等)进出细胞。(2)协助扩散:葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞;无机盐离子通过离子通道进出细胞。(3)主动运输:无机盐通过载体蛋白进出细胞;氨基酸、核苷酸进入细胞;葡萄糖进入小肠上皮细胞。3.(2018北京理综,1,6分)细胞膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。下列物质中,以(自由)扩散方式通过细胞膜的是 ()A.Na+B.二氧化碳C.RNAD.胰岛素答案B以自由扩散方式跨膜运输的物质有O2、CO2、H2O和脂溶性物质等,B正确。4.(2017海南单科,6,2分)将生长状态一致的某种植物幼苗分成甲、乙两组,分别移入适宜的营养液中在光下培养,并给甲组的营养液适时通入空气,乙组不进行通气处理。一定时间后测得甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的。关于这一实验现象,下列说法错误的是 ()A.给营养液通入空气有利于该植物的生长B.根细胞对a离子的吸收过程属于自由扩散C.根细胞对a离子的吸收过程有能量的消耗D.根细胞的有氧呼吸有利于根对a离子的吸收答案B由甲组通入空气,乙组不通入空气,一定时间后,甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的可推知,a离子的运输方式是主动运输,主动运输需要载体和能量,B错误、C正确;营养液中通入空气,可促进根部细胞的有氧呼吸,进而促进根对a离子的吸收,利于该植物的生长,A、D正确。抢分妙招主动运输需要消耗细胞呼吸产生的能量,细胞呼吸产生能量的多少与氧气有关。5.(2017江苏单科,22,3分)如图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图。下列相关叙述错误的是(多选) ()A.蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输B.单糖逆浓度梯度转运至薄壁细胞C.ATP生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输D.蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞答案BCD本题主要考查物质跨膜运输的方式及载体的特点等知识。分析题图可知,蔗糖由伴胞经胞间连丝顺浓度梯度运输到筛管,由此可推测蔗糖的水解保证了蔗糖浓度差的存在,有利于蔗糖顺浓度梯度运输,A正确;依图解看出蔗糖水解成单糖后顺浓度梯度经单糖转运载体运输至薄壁细胞,B错误;从图解中可确定蔗糖的运输为被动运输,不消耗ATP,因此ATP生成抑制剂不会直接抑制图中蔗糖的运输,C错误;由于载体具有特异性,所以蔗糖不能通过单糖转运载体转运至薄壁细胞,D错误。解题关键解答本题的关键是审图。图解中直接反映了蔗糖转运情况。6.(2016江苏单科,6,2分)图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是 ()A.载体①逆浓度运输溶质分子B.载体②具有ATP酶活性C.载体①和②转运方式不同D.载体②转运溶质分子的速率比自由扩散快答案B载体①是从低浓度到高浓度运输溶质分子的,A正确;载体②是顺浓度梯度运输物质的,方式为协助扩散,不消耗ATP,B错误;载体①和②转运方式不同,C正确;协助扩散有载体蛋白的协助,比自由扩散速度快,D正确。思路分析区分跨膜运输的方式要从是否顺浓度梯度、是否需要载体、是否消耗ATP等方面综合考虑。7.(2015课标全国Ⅱ,1,6分)将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中,一段时间后,测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表:下列分析正确的是 ()A.有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收B.该植物幼根对该离子的吸收