知識點3 物質(zhì)出入細胞的方式、酶和ATP1.(2014·海南高考·T3)下列過程中,不依賴膜蛋白的是()A.CO2進出肺泡上皮細胞 B.靜息電位形成中K+從細胞內(nèi)到細胞外C.神經(jīng)細胞受到刺激時Na+從細胞外到細胞內(nèi) D.水鹽調(diào)節(jié)過程中,腎小管上皮細胞對水的重吸收【解題指南】(1)題干關(guān)鍵詞:“不依賴膜蛋白”。(2)隱含信息:跨膜運輸?shù)臋C理、靜息電位和動作電位的形成。(3)關(guān)鍵知識:物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞??！窘馕觥窟xA。本題主要考查物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?。A項中,CO2進出肺泡上皮細胞為自由擴散,不需要載體蛋白,故A項正確。B項中,神經(jīng)細胞膜內(nèi)比膜外K+濃度高,靜息電位形成時K+外流,需要載體蛋白,不需要消耗能量,為協(xié)助擴散,故B項錯。C項中,神經(jīng)細胞受到刺激時會產(chǎn)生興奮,由靜息電位變成動作電位,此時Na+內(nèi)流需要載體蛋白,不需要消耗能量,為協(xié)助擴散,故C項錯。D項中,腎小管上皮細胞對水的重吸收需要水分子通道蛋白參與,故D項錯。2.(2014·海南高考·T4)關(guān)于植物根系吸收礦質(zhì)元素離子的敘述,正確的是()A.植物根系吸收各種礦質(zhì)元素離子的速率相同 B.土壤溫度不影響植物根系對礦質(zhì)元素離子的吸收C.植物根細胞吸收礦質(zhì)元素離子主要依靠滲透作用D.植物根細胞能逆濃度梯度吸收土壤中的礦質(zhì)元素離子【解題指南】(1)題干關(guān)鍵詞:“植物根系吸收礦質(zhì)元素離子”。(2)隱含信息:影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)囊蛩赜袦囟取⒀鯕?、土壤酸堿度和土壤溶液濃度等。(3)關(guān)鍵知識:植物根系吸收礦質(zhì)元素離子的方式為主動運輸?！窘馕觥窟xD。本題主要考查植物根系吸收礦質(zhì)元素離子的方式。A項中,植物的根系對各種礦質(zhì)元素離子的吸收具有選擇性,根系細胞膜上各種礦質(zhì)元素離子的載體類型和數(shù)量不同,其吸收礦質(zhì)元素離子速率不同,故A項錯。B項中,土壤溫度影響植物根細胞的酶活性,從而影響呼吸作用產(chǎn)生能量,影響植物根系對礦質(zhì)元素離子吸收的主動運輸過程,故B項錯。C項中,植物根細胞吸收礦質(zhì)元素離子主要依靠主動運輸,故C項錯。D項中,植物根細胞能逆濃度梯度吸收土壤中的礦質(zhì)元素離子,故D項正確。3.(2014·海南高考·T10)下列物質(zhì)中,能夠直接給細胞生命活動提供能量的是()A.脂肪B.鈣離子C.糖D.ATP【解題指南】(1)題干關(guān)鍵詞:“直接給細胞生命活動提供能量”。(2)關(guān)鍵知識:細胞中的能源物質(zhì)與供能特點?！窘馕觥窟xD。本題主要考查細胞中的能源物質(zhì)與供能的相關(guān)知識。A項中,脂肪是細胞內(nèi)的主要儲能物質(zhì),故A項錯。B項中,細胞中的無機鹽離子不是供能物質(zhì),故B項錯。C項中,糖是細胞中主要的能源物質(zhì),但不直接提供能量,故C項錯。D項中,細胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)是ATP,故D項正確。4.(2014·江蘇高考·T14)下列生命活動中不需要ATP提供能量的是()A.葉肉細胞合成的糖運輸?shù)焦麑?B.吞噬細胞吞噬病原體的過程C.淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖 D.細胞中由氨基酸合成新的肽鏈【解題指南】(1)題干關(guān)鍵詞:“不需要ATP提供能量”。(2)關(guān)鍵知識:糖的運輸屬于主動運輸;淀粉水解只需要酶的催化,不需要能量。【解析】選C。本題考查物質(zhì)運輸、物質(zhì)的合成和分解對能量的利用特點。葉肉細胞合成的糖運輸?shù)焦麑嵤侵鲃舆\輸?shù)倪^程;吞噬細胞吞噬病原體的過程屬于內(nèi)吞(胞吞)。主動運輸、內(nèi)吞、肽鏈的合成都需要消耗ATP提供的能量,淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖不需要消耗ATP提供的能量。5.(2014·江蘇高考·T15)在“觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實驗中,對紫色洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片進行了三次觀察(如下圖所示)。下列有關(guān)敘述正確的是()A.第一次觀察時容易看到紫色大液泡和較大的無色細胞質(zhì)基質(zhì)區(qū)域B.第二次觀察時可以發(fā)現(xiàn)細胞質(zhì)壁分離首先發(fā)生在細胞的角隅處C.吸水紙的主要作用是吸除滴管滴加的多余液體,以免污染鏡頭D.為了節(jié)約實驗時間,通常可以省略第一次顯微觀察步驟【解題指南】(1)圖示信息:第一次滴加蔗糖溶液,為了觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象;第二次滴加清水,為了觀察質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。(2)關(guān)鍵知識:紫色洋蔥鱗片葉外表皮的大液泡占了細胞體積的90%?！窘馕觥窟xB。本題考查“觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實驗的操作步驟和注意事項。第一次觀察時由于未滴入蔗糖溶液,細胞還沒有發(fā)生質(zhì)壁分離,只能看到紫色大液泡,故A錯誤;第二次觀察時滴入少量的蔗糖溶液,細胞開始發(fā)生質(zhì)壁分離,可以發(fā)現(xiàn)細胞質(zhì)壁分離首先發(fā)生在細胞的角隅處,故B正確;吸水紙的主要作用是吸引蔗糖溶液或清水從蓋玻片的一側(cè)流到另一側(cè),使全部洋蔥鱗片葉外表皮浸潤在蔗糖溶液或清水中,故C錯誤;第一次顯微鏡觀察是為了獲得實驗前的現(xiàn)象,以便于和實驗中的現(xiàn)象變化作對比,因此不可省略,故D錯誤。6.(2014·山東高考·T1)有關(guān)細胞內(nèi)囊泡運輸?shù)拿枋?正確的是()A.細胞核內(nèi)的RNA通過囊泡運輸?shù)郊毎|(zhì) B.蛋白質(zhì)類激素經(jīng)囊泡運輸分泌到細胞外C.細胞器之間都能通過囊泡進行物質(zhì)運輸 D.囊泡運輸依賴膜的流動性且不消耗能量【解題指南】(1)題干關(guān)鍵詞:“囊泡運輸”。(2)關(guān)鍵知識:大分子物質(zhì)(如蛋白質(zhì))和神經(jīng)遞質(zhì)通過囊泡的方式進行運輸;囊泡運輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是膜的流動性;細胞內(nèi)部各結(jié)構(gòu)之間物質(zhì)運輸?shù)姆绞??！窘馕觥窟xB。本題考查囊泡運輸?shù)倪^程和意義。細胞核內(nèi)的RNA通過核孔運輸?shù)郊毎|(zhì)中,故A項錯誤;蛋白質(zhì)類激素在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行初步加工,通過形成囊泡將初步加工的蛋白質(zhì)運輸至高爾基體,進行進一步加工形成具有生物活性的激素,經(jīng)過囊泡運輸至細胞膜,將其分泌到細胞外,故B項正確;核糖體與中心體沒有膜結(jié)構(gòu),組成線粒體與葉綠體的蛋白質(zhì)不需內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工,以上四種細胞器與其他細胞器之間均不通過囊泡進行物質(zhì)運輸,因此囊泡不是所有細胞器間物質(zhì)運輸?shù)墓灿蟹绞?故C項錯誤;囊泡運輸過程涉及膜的融合,所以依賴于膜的流動性,且消耗能量,故D項錯誤。7.(2014·北京高考·T3)比較生物膜和人工膜(雙層磷脂)對多種物質(zhì)的通透性,結(jié)果如下圖。據(jù)此不能得出的結(jié)論是()A.生物膜上存在協(xié)助H2O通過的物質(zhì)B.生物膜對K+、Na+、Cl-的通透具有選擇性C.離子以易化(協(xié)助)擴散方式通過人工膜D.分子的大小影響其通過人工膜的擴散速率【解題指南】(1)題干關(guān)鍵詞:“生物膜”“人工膜(雙層磷脂)”。(2)圖示信息:不同種類的物質(zhì)在同種膜上的通透性不同,同一種類的物質(zhì)在人工膜和生物膜上的通透性也不相同。(3)關(guān)鍵知識:人工膜沒有選擇透過性,生物膜有選擇透過性?！窘馕觥窟xC。本題主要考查生物膜的物質(zhì)跨膜運輸方式。生物膜上H2O的通透性大于人工膜,說明生物膜上有協(xié)助H2O運輸?shù)奈镔|(zhì),實質(zhì)是生物膜上含有水通道蛋白,故A項正確;生物膜對Na+、K+、Cl-的通透性不同,說明生物膜對Na+、K+、Cl-的通透有選擇性,原因是細胞膜上運輸Na+、K+、Cl-的載體數(shù)量不同,故B項正確;人工膜只含磷脂分子,沒有載體蛋白,而協(xié)助擴散需要載體蛋白協(xié)助,故C項錯誤;O2、CO2、甘油的相對分子質(zhì)量依次增大,人工膜對其通透性逐漸減小,這說明分子大小影響其通過人工膜的速率,故D項正確。8.(2014·四川高考·T1)在生物體內(nèi),下列生理活動只能單向進行的是()A.質(zhì)壁分離過程中水分子的擴散B.生長素在胚芽鞘中的極性運輸C.肝細胞中糖原與葡萄糖的轉(zhuǎn)化D.活細胞內(nèi)ATP與ADP的轉(zhuǎn)化【解題指南】(1)題干關(guān)鍵詞:“只能單向進行”。(2)關(guān)鍵知識:極性運輸是指只能從形態(tài)學(xué)上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端,而不能反過來運輸?！窘馕觥窟xB。本題考查滲透作用原理、生長素運輸特點、糖類轉(zhuǎn)化與ATP轉(zhuǎn)化原理。A項中,在質(zhì)壁分離過程中,水分子擴散到細胞外的同時,也有少量的水分子進入細胞,該生理活動是雙向的,故A項錯誤;B項中,生長素在胚芽鞘中的極性運輸只能從尖端運向尖端下部,該生理活動是單向的,故B項正確;C項中,人體血糖濃度低時肝糖原分解成葡萄糖,在血糖濃度高時葡萄糖合成肝糖原,該生理活動是雙向的,故C項錯誤;D項中,活細胞進行呼吸作用使ADP和Pi合成ATP,消耗能量的生命活動如主動運輸又將ATP水解成ADP和Pi,該生理活動是雙向的,故D項錯誤。9.(2014·新課標全國卷·T4)將某植物的花冠切成大小和形狀相同的細條,分為a、b、c、d、e和f組(每組的細條數(shù)相等),取上述6組細條分別置于不同濃度的蔗糖溶液中,浸泡相同時間后測量各組花冠細條的長度,結(jié)果如圖所示。假如蔗糖溶液與花冠細胞之間只有水分交換,則()A.實驗后,a組液泡中的溶質(zhì)濃度比b組的高B.浸泡導(dǎo)致f組細胞中液泡的失水量小于b組的C.a組細胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b組D.使細條在浸泡前后長度不變的蔗糖濃度介于0.40.5 mol·L-1之間【解題指南】(1)題干關(guān)鍵詞:“花冠切成大小和形狀相同的細條”“置于不同濃度的蔗糖溶液中,浸泡相同時間”“只有水分交換”。(2)圖示信息:蔗糖溶液濃度不同,浸泡在其中的植物的花冠細條長度不同,是細胞發(fā)生滲透作用吸水膨脹或失水皺縮的緣故。【解析】選D。本題主要考查細胞的滲透作用以及識圖能力、數(shù)據(jù)分析能力。A項中,a組比值小于b組且都小于1,說明a組細胞吸水比b組多,所以a組液泡中的溶質(zhì)濃度比b組的要小,錯誤。B項中,f組比值大于1,說明是細胞失水皺縮,b組比值小于1,說明細胞吸水膨脹,因此f組細胞中液泡的失水量是大于b組的,錯誤。C項中,水進出細胞的方式屬于自由擴散,不消耗能量,錯誤。D項中,使細條在浸泡前后長度不變的話,則實驗前長度/實驗后長度=1,從圖中可以看出,對應(yīng)的蔗糖濃度介于0.40.5 mol·L-1之間,正確。10.(2014·安徽高考·T2)如圖為氨基酸和Na+進出腎小管上皮細胞的示意圖。下表選項中正確的是()選項管腔中氨基酸上皮細胞管腔中Na+上皮細胞上皮細胞中氨基酸組織液A主動運輸被動運輸主動運輸B被動運輸被動運輸被動運輸C被動運輸主動運輸被動運輸D主動運輸被動運輸被動運輸【解題指南】(1)關(guān)鍵知識:物質(zhì)逆濃度梯度運輸為主動運輸;物質(zhì)順濃度梯度運輸,需要載體蛋白,不消耗能量,為被動運輸。(2)圖示信息:管腔中氨基酸進入上皮細胞為逆濃度梯度運輸;管腔中Na+進入上皮細胞為順濃度梯度運輸,需要載體蛋白,不消耗能量;上皮細胞中氨基酸進入組織液為順濃度梯度運輸,需要載體蛋白,不消耗能量;上皮細胞中Na+進入組織液為逆濃度梯度運輸,是主動運輸,但是題目沒有設(shè)問?！窘馕觥窟xD。本題考查物質(zhì)的跨膜運輸知識,意在考查識圖分析與比較能力。根據(jù)圖形分析可知,管腔中的氨基酸進入上皮細胞為逆濃度梯度的運輸,屬于主動運輸;管腔中的Na+進入上皮細胞為順濃度梯度的運輸,不消耗能量,是被動運輸;上皮細胞中的氨基酸進入組織液為順濃度梯度的運輸,是被動運輸,因此D項正確。11.(2014·全國卷·T2)ATP是細胞中重要的高能磷酸化合物。下列有關(guān)ATP的敘述,錯誤的是()A.線粒體合成的ATP可在細胞核中發(fā)揮作用B.機體在運動時消耗ATP,睡眠時則不消耗ATPC.在有氧與缺氧的條件下細胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATPD.植物根細胞吸收礦質(zhì)元素離子所需的ATP來源于呼吸作用【解題指南】(1)隱含信息:機體睡眠時也進行呼吸作用;植物根細胞吸收礦質(zhì)元素離子是主動運輸,消耗ATP。(2)關(guān)鍵知識:ATP產(chǎn)生的場所是線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì),有氧呼吸和無氧呼吸的過程和特點,ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)?！窘馕觥窟xB。本題主要考查ATP的相關(guān)知識。細胞核無法進行細胞呼吸,細胞核需要的ATP主要由線粒體提供,A項正確;ATP是生命活動的直接能源物質(zhì),機體無時無刻不在消耗ATP,睡眠時生命活動并沒有停止,也需要消耗能量,B項錯誤;有氧呼吸和無氧呼吸第一階段都在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行,都有ATP形成,C項正確;植物根細胞吸收礦質(zhì)元素離子主要通過主動運輸?shù)男问?其消耗的能量主要是由細胞呼吸所提供的ATP,D項正確。12.(2014·浙江高考·T1)下列關(guān)于物質(zhì)出入細胞方式的敘述,正確的是()A.被細胞胞吞的一定是固體物質(zhì)B.突觸前膜釋放乙酰膽堿屬于易化擴散C.通過載體蛋白的物質(zhì)轉(zhuǎn)運屬于主動轉(zhuǎn)運D.胞吐過程一定會發(fā)生分泌泡與質(zhì)膜(細胞膜)的融合【解題指南】(1)題干關(guān)鍵詞:“物質(zhì)出入細胞方式”。(2)關(guān)鍵知識:物質(zhì)出入細胞的方式、條件及相應(yīng)的實例?！窘馕觥窟xD。本題主要考查物質(zhì)出入細胞的方式及相應(yīng)實例。A項中,被細胞胞吞的物質(zhì)一般是大分子物質(zhì),但不一定是固體,故A項錯誤。B項中,突觸前膜釋放乙酰膽堿屬于非跨膜運輸,故B項錯誤。C項中,通過載體蛋白的物質(zhì)轉(zhuǎn)運不一定是主動轉(zhuǎn)運,易化擴散也需要載體蛋白,故C項錯誤。D項中,需胞吐的物質(zhì)先在細胞內(nèi)被部分質(zhì)膜包起來,然后移動到細胞膜處,與細胞膜融合,將大分子物質(zhì)排出細胞,故D項正確。13.(2014·新課標全國卷·T4)下列關(guān)于植物細胞質(zhì)壁分離實驗的敘述,錯誤的是()A.與白色花瓣相比,采用紅色花瓣有利于實驗現(xiàn)象的觀察B.用黑藻葉片進行實驗時,葉綠體的存在會干擾實驗現(xiàn)象的觀察C.用紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同D.紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的液泡中有色素,有利于實驗現(xiàn)象的觀察【解題指南】(1)關(guān)鍵知識:植物細胞質(zhì)壁分離的原理、實驗材料的顏色與植物細胞質(zhì)壁分離的關(guān)系。(2)隱含信息:液泡內(nèi)細胞液的顏色和細胞質(zhì)中葉綠體的顏色有利于觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象。【解析】選B。本題主要考查不同生物材料對植物細胞質(zhì)壁分離實驗現(xiàn)象的影響。A項中,紅色花瓣細胞的液泡呈紅色,比白色花瓣更便于觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象,正確。B項中,黑藻葉片的葉肉細胞中液泡呈無色,葉綠體的存在使原生質(zhì)層呈綠色,有利于實驗現(xiàn)象的觀察,錯誤。C項中,紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位細胞的細胞液濃度不一定都相同,用相同濃度的外界溶液進行質(zhì)壁分離實驗時,觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同,正確。D項中,紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的液泡含有色素,呈現(xiàn)紫色,有利于實驗現(xiàn)象的觀察,正確。8