第6讲 细胞的物质输入和输出-【金版教程】2025年高考生物一轮复习创新方案word（新教材，创新版，单选版）

金版教程　高考科学复习创新方案　生物学（单选版） 1．从物质与能量视角，解释ATP在细胞生命活动中的作用。 2．运用科学思维方法，以建构模型等方式说明酶在细胞代谢中的作用以及影响酶活性的因素。 3．从结构与功能相适应视角，阐明细胞膜具有选择透过性，说明物质出入细胞的方式。 4．从物质与能量视角，探索光合作用与呼吸作用，阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量的变化。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 第6讲　细胞的物质输入和输出 1．阐明质膜具有选择透过性。2．举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量；有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白。3．举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。 考点一　动植物细胞的吸水和失水的原理 1．渗透作用 [特别提醒] 1．这里的浓度是溶质的物质的量浓度，不是溶质的质量浓度。例如向两烧杯水中各加入1 g葡萄糖和1 g蔗糖完全溶解后，葡萄糖溶液的物质的量浓度大于蔗糖溶液的物质的量浓度。 2．液面稳定时，处于动态平衡，两者之间还是有水分子进出，只不过数目基本相同。 3．液面稳定后，只要存在液面差，原高浓度的溶液浓度仍大于原低浓度的溶液。 2．水进出细胞的原理 (1)动物细胞的吸水和失水 (2)植物细胞的吸水和失水 (必修1 P72拓展应用T1改编)淡水中生活的原生动物草履虫能通过伸缩泡排出细胞内过多的水，以防止细胞涨破。如果将草履虫放入蒸馏水或海水中，下列相关推测，错误的是(　　) A．放入蒸馏水中，草履虫伸缩泡的收缩频率将会加快 B．放入海水中，草履虫伸缩泡的收缩频率将会减小 C．水分子可通过渗透作用进入草履虫细胞 D．水分子通过伸缩泡进出细胞的方式一定是自由扩散 答案　D 解析　放入蒸馏水中，草履虫细胞吸水加快，为防止细胞涨破，草履虫伸缩泡的收缩频率将会加快，以排出细胞内过多的水，A正确；放入海水中，草履虫细胞失水，为减少排出细胞内的水，草履虫伸缩泡的收缩频率将会减小，B正确；水分子可以从水分子数目相对多的一侧，通过细胞膜流向水分子相对少的一侧，即通过渗透作用进入草履虫细胞，C正确。 题型一　渗透作用现象分析 1．如图为一个渗透装置，假设溶质分子或离子不能通过半透膜，实验开始时，液面a和b平齐。下列判断正确的是(　　) A．如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则液面a会下降，液面b会上升 B．如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量分数相同，则液面a会下降，液面b会上升 C．当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的浓度相等 D．当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的渗透压一定相等 答案　A 解析　如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则水分子主要向乙侧扩散，液面a会下降，液面b会上升，A正确；如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量分数相同，由于蔗糖是二糖，葡萄糖是单糖，因此甲的物质的量浓度大于乙，则液面a会上升，液面b会下降，B错误；当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，由于两侧的液面高度可能不同，甲、乙溶液的浓度、渗透压也不一定相等，C、D错误。 2．(2023·广东六校联考)某兴趣小组用图甲研究渗透作用，a和b均为蔗糖溶液，c允许单糖通过。图乙为实验结果。下列说法正确的是(　　) A．烧杯中蔗糖溶液浓度大于漏斗中蔗糖溶液浓度 B．若t2时刻烧杯中加入蔗糖酶，则Δh最终将变小 C．t2时刻半透膜两侧蔗糖溶液浓度相同 D．若t2时刻漏斗中加入蔗糖酶，则Δh将先变大后变小 答案　D 解析　漏斗液面高于烧杯液面说明漏斗中蔗糖溶液浓度大于烧杯中蔗糖溶液浓度，A错误；若t2时刻烧杯中加入蔗糖酶，蔗糖分解为单糖，烧杯内溶液浓度会先上升，由于c允许单糖通过，继而烧杯内溶液浓度会下降，则Δh将先变小后变大，最终将变大，B错误；t2时刻半透膜两侧水分子进出速率相等，但是由于漏斗与烧杯的液面不一样高，因此半透膜两侧溶液浓度不可能相等，C错误；若t2时刻漏斗中加入蔗糖酶，蔗糖分解为单糖，漏斗内溶液浓度会先上升，由于c允许单糖通过，继而漏斗内溶液浓度会下降，则Δh将先变大后变小，D正确。 渗透装置中溶液中水分子渗透，方向与溶液浓度的判断 题型二　细胞的吸水和失水 3．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．0～4 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内 B．0～1 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等 C．2～3 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压 D．0～1 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压 答案　C 解析　0～4 h内，开始一段时间内，原生质体的相对体积逐渐减小，说明细胞液浓度小于物质A溶液的浓度，当原生质体相对体积达到最小后又逐渐增大，说明物质A可通过细胞膜进入细胞内，使细胞液浓度增大，从而使细胞吸水，表现为原生质体相对体积逐渐增大，A错误；因细胞壁的伸缩性较小，而原生质体的伸缩性较大，故0～1 h内细胞体积的变化量小于原生质体体积的变化量，B错误；据图可知，2～3 h内，原生质体的相对体积增大，表明细胞吸水，此时物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压，C正确；0～1 h内，原生质体的相对体积减小，表明细胞失水，此时液泡中液体(细胞液)的渗透压小于细胞质基质的渗透压，细胞质基质的渗透压又小于物质A溶液的渗透压，D错误。 4．将等量的猪红细胞分别放置在不同浓度的NaCl溶液中，一段时间后，红细胞体积和初始体积之比的曲线图如图所示。下列叙述不正确的是(　　) A．制备细胞膜时可将猪的红细胞置于蒸馏水中 B．一段时间后，M处红细胞的吸水能力大于N处 C．当细胞处于Q点时，形态正常，但仍有水分子进出细胞 D．该实验体现了细胞膜具有一定流动性的结构特点 答案　B 解析　将猪的红细胞置于蒸馏水中，细胞吸水涨破，离心后可得到纯净细胞膜，A正确；与N处相比，M处的细胞体积与初始体积之比更大，说明细胞失水更少，细胞质的浓度更低，吸水能力更小，B错误；Q点时细胞体积与初始体积之比为1，说明此时细胞质的浓度等于外界溶液浓度，进出细胞的水分子数目相等，细胞形态正常，C正确；细胞体积的变化体现了细胞膜具有一定流动性的结构特点，D正确。 考点二　实验：探究植物细胞的吸水和失水 1．实验材料：紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞。 2．实验原理 3．实验步骤及现象 4．实验结论 (1)植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。 (2)当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水就会透过原生质层进入外界溶液中，当细胞不断失水时，原生质层和细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。 (3)发生质壁分离的细胞，当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水就会透过原生质层进入细胞液，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。 [特别提醒] 1．选材：(1)洋葱鳞片叶外表皮有大液泡，细胞液为紫色，便于观察。 (2)用黑藻细胞也可以，因为黑藻细胞的细胞质中含有较多绿色的叶绿体，也可以明显观察到质壁分离现象。 (3)洋葱鳞片叶内表皮细胞有大液泡，可以发生质壁分离，但由于细胞液是无色的，不好观察，故一般不选用。 2．(1)由于细胞壁是全透的，因此发生质壁分离时，在原生质层和细胞壁之间的溶液是外界溶液。 (2)细胞失水越多，细胞液的浓度越大，吸水能力越强。 3．整个实验过程只用到低倍显微镜。 1．(2022·全国甲卷，2)植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是(　　) A．水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度 B．水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c C．水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度 D．水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度 答案　C 解析　由于细胞b在水分交换达到平衡时细胞的体积增大，说明细胞吸水，则水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，A正确；由题意可知，三种细胞放入相同浓度的蔗糖溶液中时，细胞a表现为既不吸水也不失水，细胞b吸水，细胞c失水，因此水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c，B正确；由题意可知，水分交换达到平衡时，细胞a未发生变化，说明其细胞液浓度与外界蔗糖溶液初始浓度相等，水分交换达到平衡时，细胞c的细胞液浓度等于此时的外界蔗糖溶液的浓度，但由于细胞c失水，此时的蔗糖溶液浓度小于初始蔗糖溶液浓度，因此，水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C错误；在一定的蔗糖溶液中，细胞c发生了质壁分离，水分交换达到平衡时，其细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度，D正确。 2．(2024·广东省高三四校联考)将若干生理状态相同、长度为3 cm的鲜萝卜条随机均分为四组，分别置于清水a(对照组)和三种浓度相同的b、c、d溶液(实验组)中，定时测量每组萝卜条平均长度，记录如图。据图分析错误的是(　　) A．a、b、c三组的萝卜条细胞均发生了渗透吸水 B．90 min时，实验组中的萝卜条的细胞液浓度都比实验前大 C．40 min时，若将萝卜条全移至清水，足够时间后测量，则b、c组长度大于a、d组 D．40 min后c组的萝卜条细胞开始主动运输吸收葡萄糖导致质壁分离复原 答案　D 解析　清水组萝卜条细胞发生了渗透吸水，甘油溶液组和葡萄糖溶液组萝卜条先渗透失水后渗透吸水，A正确；蔗糖使组织细胞失去水分，所以细胞液浓度变大，甘油溶液组和葡萄糖溶液组由于都吸收了溶质进入细胞，所以细胞液浓度也变大，B正确；最初萝卜条的细胞液浓度一致，40 min时，萝卜条b和c由于吸收了甘油和葡萄糖，导致细胞中溶质多于a和d组，全移至清水，足够时间后测量，则b、c组长度大于a、d组，C正确；c组的萝卜条细胞一开始就吸收葡萄糖，并非从40 min后开始吸收，D错误。 3．(2021·广东选择性考试)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是(　　) A．比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后 B．质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中 C．滴加③后有较多水分子进入保卫细胞 D．推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③ 答案　A 解析　从图中可以看出，①处理后气孔开度小于③处理后，说明③处理后保卫细胞吸水较多，则保卫细胞细胞液浓度①处理后>③处理后，A错误；②处理后细胞失水，故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中，B正确；滴加③后细胞大量吸水，故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞，C正确；通过上述分析可知，推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③，D正确。 植物细胞质壁分离及复原的拓展应用 (1)判断成熟植物细胞是活细胞还是死细胞 (2)测定细胞液浓度范围 (3)比较不同植物成熟细胞的细胞液浓度 (4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液) 考点三　被动运输、主动运输和胞吞、胞吐 1．被动运输 (1)概念：物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的物质跨膜运输方式。 (2)类型 2．主动运输 [特别提醒] 1．从低浓度一侧向高浓度一侧运输一定是主动运输，因为逆浓度梯度运输需要消耗能量。 2．同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同，如红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式则是主动运输。 3．胞吞和胞吐 [特别提醒] 1．大分子物质出入细胞一定经过胞吐或胞吞，但胞吞、胞吐的物质未必都是大分子物质，如释放的神经递质。 2．消耗能量的物质运输方式有主动运输、胞吞和胞吐。 3．胞吐过程一定会发生囊泡膜与细胞膜的融合。 4．被动运输、主动运输是小分子物质的跨膜运输方式，体现了生物膜的选择透过性特点。胞吞与胞吐体现了生物膜具有一定的流动性特点。 4．影响物质跨膜运输因素分析 (1)物质的浓度(差)对跨膜运输的影响 (2)转运蛋白数量对跨膜运输的影响 (3)氧气含量对跨膜运输的影响 通过影响细胞呼吸进而影响主动运输的速率。 ①P点时：无氧呼吸为物质的运输提供能量。 ②PQ段：随着氧气含量的增加，有氧呼吸产生的能量越多，主动运输的速率越大。 ③Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受载体蛋白数量以及其他限制因素的影响，运输速率不再增加。 [特别提醒]　氧气浓度为0时，主动运输也不会停止，因为此时，细胞仍可进行无氧呼吸为其提供能量，但当能量为0时或呼吸强度为0时(细胞中无能量供应)主动运输就无法进行，也变为0。 (4)温度 ①温度通过影响分子运动(或者说影响生物膜的流动性)而影响物质的跨膜运输。 ②温度直接影响转运蛋白的活性从而影响主动运输和协助扩散。 ③温度通过影响酶的活性影响细胞呼吸，进而影响细胞的能量供应。 1．(必修1 P68生物科学史话改编)为探究肾小管上皮细胞的吸水方式是自由扩散还是协助扩散，某生物兴趣小组将肾小管上皮细胞分为两组，甲组置于适量生理盐水配制的HgCl2溶液中，乙组置于等量生理盐水中，将甲、乙两组制成装片，在盖玻片的一侧滴加清水，另一侧用吸水纸引流，显微镜下观察相同时间内的两组细胞发生破裂的情况。以下说法正确的是(　　) A．水通道蛋白发挥作用时需要线粒体提供能量 B．本实验的原理是重金属离子可以使蛋白质变性 C．水分子从高浓度侧扩散到低浓度侧需要水通道蛋白 D．若两组细胞破裂数基本相同，则其吸水方式为协助扩散 答案　B 解析　水分子的运输方式为自由扩散或借助水通道蛋白的协助扩散，这两种方式中水分子均从低浓度侧向高浓度侧运输，且均不消耗能量，A、C错误；汞属于重金属，能使水通道蛋白变性，则实验的自变量为细胞膜上是否存在有活性的水通道蛋白，因变量为细胞吸水速率，即单位时间内细胞破裂数目，从而验证肾小管上皮细胞的吸水方式，因此当甲、乙两组细胞破裂数目基本相同时，说明肾小管上皮细胞吸水不需要借助通道蛋白，则水进入该种细胞的方式为自由扩散，B正确，D错误。 2．(必修1 P72拓展应用T2改编)柽柳是强耐盐植物，它的根部能够吸收无机盐，叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的无机盐排出体外。为探究根部对无机盐X的吸收方式，兴趣小组的同学利用生理状况相同的多条柽柳根、已知浓度的X溶液、X载体蛋白抑制剂和呼吸酶抑制剂做了以下实验。下列对实验思路或实验结论的叙述错误的是(　　) 甲组：6条柽柳根＋X的溶液→一段时间后测溶液中X的浓度，计算X吸收速率 乙组：6条柽柳根＋X的溶液＋X载体蛋白抑制剂→一段时间后测溶液中X的浓度，计算X吸收速率 丙组：6条柽柳根＋X的溶液＋呼吸酶抑制剂→一段时间后测溶液中X的浓度，计算X吸收速率 A．甲、乙、丙三组不同的处理方法是自变量，不同处理方法后X的吸收速率是因变量 B．若乙组溶液中X的吸收速率比甲组的低，说明X是通过主动运输吸收的 C．若丙组溶液中X的吸收速率与甲组的吸收速率相等说明X是通过被动运输吸收的 D．若乙、丙两组溶液中X的吸收速率小于甲组的吸收速率，说明X是通过主动运输吸收的 答案　B 解析　由题干可知，甲组是对照组，乙、丙组是实验组，不同的处理方法是自变量，实验前后X的吸收速率是因变量，A正确；使用X载体蛋白抑制剂，乙组溶液中X的吸收速率比甲组的低，X的运输方式可能是主动运输，也可能是协助扩散，B错误；若丙组溶液中X的吸收速率与甲组的吸收速率相等，说明没有消耗能量，X是通过被动运输吸收的，C正确；乙、丙两组溶液中X的吸收速率都小于甲组的吸收速率，说明吸收X既需要载体蛋白，又消耗能量，X是通过主动运输吸收的，D正确。 3．(必修1 P72与社会的联系改编)痢疾内变形虫可以通过胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，引发疾病。下列相关说法错误的是(　　) A．生物大分子必须以胞吞和胞吐的方式运输 B．胞吞与胞吐过程可由无氧呼吸提供能量 C．胞吞转移大分子的过程需要蛋白质的参与 D．痢疾内变形虫的活动离不开细胞膜的流动性 答案　A 解析　生物大分子不一定都以胞吞和胞吐的方式运输，如RNA和蛋白质通过核孔进出细胞核，A错误；当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子，然后小囊从细胞膜上分离形成囊泡，进入细胞内部，这种现象称为胞吞，C正确；痢疾内变形虫通过胞吞和胞吐完成各项生命活动，离不开细胞膜的流动性，D正确。 题型一　物质运输方式的判断 1．(2024·九省联考甘肃)Ca2＋在维持肌肉兴奋、收缩和骨骼生长等生命活动中发挥着重要作用，血液中Ca2＋含量低会出现抽搐等症状。下图是Ca2＋在小肠的吸收过程。下列叙述错误的是(　　) A．钙在离子态下易被吸收，维生素D可促进Ca2＋的吸收 B．Ca2＋通过肠上皮细胞腔侧膜Ca2＋通道进入细胞的方式属于被动运输 C．Ca2＋通过Ca2＋­ATP酶从基底侧膜转出细胞的方式属于主动运输 D．Na＋­Ca2＋交换的动力来自Na＋的浓度差，Ca2＋的运输属于被动运输 答案　D 解析　Ca2＋通过肠上皮细胞腔侧膜Ca2＋通道进入细胞的方式属于被动运输，不需要能量，B正确；Ca2＋通过Ca2＋­ATP酶从基底侧膜转出细胞，需要能量，属于主动运输，C正确；Na＋­Ca2＋交换的动力来自Na＋的浓度差，Ca2＋的运输属于主动运输，D错误。 2．(2022·山东，3)NO和NH是植物利用的主要无机氮源，NH的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动，NO的吸收由H＋浓度梯度驱动，相关转运机制如图。铵肥施用过多时，细胞内NH的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是(　　) A．NH通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP B．NO通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输 C．铵毒发生后，增加细胞外的NO会加重铵毒 D．载体蛋白NRT1．1转运NO和H＋的速度与二者在膜外的浓度呈正相关 答案　B 解析　由题干信息可知，NH的吸收是根细胞膜两侧的电位差驱动的，所以NH通过AMTs进入细胞不需要ATP，A错误；由题图可知，H＋浓度的维持需要ATP水解供能，是主动运输，NO进入根细胞膜是由H＋的浓度梯度驱动，是主动运输，细胞内NO浓度高于细胞外，所以NO通过SLAH3转运到细胞外是顺浓度梯度运输，属于被动运输，B正确；铵毒发生后，细胞外的H＋多，由于NO的吸收由H＋浓度梯度驱动，所以增加细胞外的NO，可以促使H＋向细胞内转运，减少细胞外的H＋，从而减轻铵毒，C错误；由以上分析可知，载体蛋白NRT1．1转运NO属于主动运输，其运输速率与细胞内外物质浓度差无必然关系，载体蛋白NRT1．1运输H＋属于协助扩散，其运输速率在一定范围内与细胞内外物质浓度差呈正相关，超过一定范围后存在饱和现象，D错误。 “三看法”快速判定物质出入细胞的方式 题型二　影响物质跨膜运输的因素 3．(2023·山东省枣庄市三中高三开学考)肝细胞和细菌都能以协助扩散的方式吸收葡萄糖，其中细菌协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT1，肝细胞协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT2，其运输的速率和葡萄糖浓度的关系如图所示，下列推测错误的是(　　) A．协助扩散可以降低细胞内外葡萄糖的浓度差 B．A点与B点相比，制约葡萄糖转运速率的因素是GLUT1数量 C．C点与A点相比，C点葡萄糖转运速率低的原因可能是肝细胞GLUT2少 D．载体蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的速率 答案　B 解析　协助扩散是将物质顺浓度梯度的运输，运输过程中，膜两侧的浓度差缩小，所以协助扩散可以降低细胞内外葡萄糖的浓度差，A正确；A点与B点相比，制约葡萄糖转运速率的主要因素是葡萄糖的浓度，B错误；C点与A点相比，两点葡萄糖浓度一样，可能载体蛋白数量不同而运输速率不同，C正确；与无蛋白质的磷脂双分子层相比，有载体蛋白时运输速率明显加快，所以载体蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的速率，D正确。 4．(2019·全国卷Ⅱ)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 解析　由题干可知，用蓝光照射保卫细胞的悬浮液，溶液的pH明显降低，说明细胞内的H＋被转运到细胞外，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；H＋运出保卫细胞是逆浓度梯度的跨膜运输，需要能量，因H＋－ATPase具有水解酶活性，故运输所需能量由H＋－ATPase水解ATP提供，不由蓝光直接提供，C错误；由①中实验可知，最初细胞内pH值高于细胞外，即细胞内H＋浓度低于细胞外，但暗处理前后溶液pH未变，说明H＋不能通过自由扩散透过细胞质膜，D正确。 借助海水淡化技术和耐盐碱植物降低盐碱危害的原因，考查利用已知知识解释生活常见问题的知识迁移能力以及创新能力 5．(2024·重庆市高三联考)通过海水淡化获取淡水，是解决淡水资源短缺的一种重要途径。反渗透海水淡化技术是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的一种技术。利用该技术淡化海水时，在反渗透装置中的海水一侧施加适当强度的外界压力，将海水中的水反渗透到淡水一侧。下列说法错误的是(　　) A．人工合成的半透膜可能不含水通道蛋白 B．施加的外界压力应大于海水的渗透压 C．反渗透装置中半透膜两侧的水分子总是顺相对含量梯度移动的 D．反渗透装置中的海水一侧渗透压始终大于淡水一侧渗透压 答案　C 解析　在反渗透装置中的海水一侧施加适当强度的外界压力，使水分子更多地从海水一侧流向淡水一侧，该过程为逆相对含量梯度移动过程，C错误。 6．(2024·湖南省部分校高三入学摸底考试)盐碱化是农业生产的主要障碍之一。某些耐盐碱植物可通过Ca2＋介导的离子跨膜运输，减少Na＋在细胞内积累，从而降低盐碱的危害，下图为作用过程。下列相关叙述错误的是(　　) A．转运蛋白A运输Na＋属于协助扩散 B．转运蛋白C能同时被动运输Na＋和H＋ C．图中细胞内H＋浓度低于胞外H＋浓度 D．在盐碱土壤中施加钙肥有利于降低盐碱对耐盐碱植物的影响 答案　B 解析　细胞外Na＋浓度高于细胞内，且Na＋进入细胞需要转运蛋白A，故转运蛋白A运输Na＋属于协助扩散，A正确；由题图可知转运蛋白C能同时运输Na＋和H＋，但运输Na＋属于主动转运，运输H＋属于协助扩散，B错误；由H＋泵的运输方向可知，胞内H＋浓度低于胞外，C正确；由题图可知，Ca2＋通过减少Na＋进入、增加Na＋排出来抵抗盐胁迫，故施加钙肥能抑制Na＋进入细胞又能促进Na＋运出细胞，有利于降低盐碱对耐盐碱植物的影响，D正确。 1．(2023·浙江6月，13)植物组织培养过程中，培养基中常添加蔗糖，植物细胞利用蔗糖的方式如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．转运蔗糖时，共转运体的构型不发生变化 B．使用ATP合成抑制剂，会使蔗糖运输速率下降 C．植物组培过程中蔗糖是植物细胞吸收的唯一碳源 D．培养基的pH高于细胞内，有利于蔗糖的吸收 答案　B 解析　共转运体是载体蛋白，在运输蔗糖过程中会发生构型改变，A错误；蔗糖的运输需要借助H＋的顺浓度的化学势能，使用ATP合成抑制剂会抑制组织细胞内的H＋运输到细胞外，破坏了细胞内外的H＋浓度差，进而影响蔗糖运输，B正确；植物组培的培养基中还有氨基酸等有机物也可以作为碳源，C错误；培养基的pH高于细胞内意味着H＋浓度小于细胞内，不利于蔗糖吸收，D错误。 2．(2023·全国甲卷，4)探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是(　　) 答案　C 解析　用30%蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮，细胞失水，随着时间的延长，原生质体和液泡的体积均减小，用清水处理后，细胞吸水，原生质体和液泡的体积均逐渐恢复，A错误；用30%蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮，细胞失水，随着时间的延长，细胞液浓度升高，用清水处理后，细胞吸水，细胞液浓度降低，B错误；当蔗糖溶液浓度小于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞吸水，由于有细胞壁的阻碍，原生质体和液泡的体积均略微增加，当蔗糖溶液浓度大于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞失水，原生质体和液泡的体积均逐渐减小，C正确；当蔗糖溶液浓度小于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞吸水，细胞液浓度略微降低，当蔗糖溶液浓度大于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞失水，细胞液浓度增加，D错误。 3．(2023·全国甲卷，1)物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述，正确的是(　　) A．乙醇是有机物，不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞 B．血浆中的K＋进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP C．抗体在浆细胞内合成时消耗能量，其分泌过程不耗能 D．葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞 答案　B 解析　乙醇属于有机小分子，可以通过自由扩散方式跨膜进入细胞，A错误；血浆中的K＋进入红细胞的方式属于主动运输，需要载体蛋白并消耗能量，B正确；抗体在浆细胞内合成时消耗能量，分泌到细胞外的过程也消耗能量，C错误；葡萄糖可通过协助扩散进入细胞，如葡萄糖能通过协助扩散进入红细胞，D错误。 4．(2022·湖北，4)哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白，硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是(　　) A．经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀 B．经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小 C．未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀 D．未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小 答案　B 解析　硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性，从而使水分子不能以协助扩散的方式进出细胞，但可以以自由扩散的方式进出细胞，因此经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会通过自由扩散缓慢吸水而膨胀，而未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会通过协助扩散和自由扩散迅速吸水膨胀，A、C正确；经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会通过自由扩散缓慢失水而变小，而未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会通过协助扩散和自由扩散迅速失水变小，B错误，D正确。 5．(2021·湖南选择性考试)质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是(　　) A．施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关 B．质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁 C．质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低 D．1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等 答案　D 解析　施肥过多使外界溶液浓度过高，大于细胞液的浓度，细胞发生质壁分离导致植物过度失水而死亡，引起“烧苗”现象，A正确；植物细胞在发生质壁分离复原的过程中，因不断吸水导致细胞液的浓度逐渐降低，与外界溶液浓度差减小，细胞的吸水能力逐渐降低，C正确；溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，1 mol/L的NaCl溶液和1 mol/L的蔗糖溶液的渗透压不相同，因NaCl溶液中含有钠离子和氯离子，故其渗透压高于蔗糖溶液，D错误。 6．(2021·河北选择性考试)人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，①～⑤表示相关过程。下列叙述错误的是(　　) A．血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO2和O2 B．①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散 C．成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量 D．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中 答案　D 解析　根据题意可知，红细胞能运输O2和CO2，肌肉细胞进行有氧呼吸时，消耗O2，产生CO2，可以判断气体A和B分别是CO2和O2，A正确；①和②表示气体进出红细胞，一般气体等小分子进出细胞的方式为自由扩散，④是载体蛋白运输葡萄糖进入红细胞，顺浓度梯度，不需要消耗能量，为协助扩散，⑤是H2O通过水通道蛋白进入红细胞，属于协助扩散，B正确；③为红细胞通过消耗能量主动吸收K＋排出Na＋，成熟红细胞没有线粒体，不能进行有氧呼吸，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量，C正确；成熟红细胞没有核糖体，不能再合成新的蛋白质，细胞膜上的糖蛋白不能更新，糖蛋白存在于细胞膜的外表面，由于细胞膜具有流动性，其表面的糖蛋白处于不断流动中，D错误。 7．(2020·海南高考)ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，参与细胞吸收多种营养物质，每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如图所示，下列有关叙述正确的是(　　) A．ABC转运蛋白可提高O2的跨膜运输速度 B．ABC转运蛋白可协助葡萄糖顺浓度梯度进入细胞 C．Cl－和氨基酸依赖同一种ABC转运蛋白跨膜运输 D．若ATP水解受阻，ABC转运蛋白不能完成转运过程 答案　D 解析　O2的跨膜运输方式为自由扩散，不需要载体蛋白协助，A错误；据图可知，ABC转运蛋白发挥作用过程伴随ATP水解，消耗能量，葡萄糖顺浓度梯度进入细胞不需要耗能，B错误；据题干信息可知“每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性”，故Cl－和氨基酸跨膜运输依赖的转运蛋白不同，C错误；据图可知，ABC转运蛋白的功能发挥伴随ATP水解的过程，故若ATP水解受阻，ABC转运蛋白不能完成转运过程，D正确。 8．(2022·全国乙卷，29)农业生产中，农作物生长所需的氮素可以NO的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收NO的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题。 (1)由图可判断NO进入根细胞的运输方式是主动运输，判断的依据是________________________________________________________________________________________。 (2)O2浓度大于a时作物乙吸收NO速率不再增加，推测其原因是__________________________________________________________。 (3)作物甲和作物乙各自在NO最大吸收速率时，作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙，判断依据是________________________________________________________________________ ___________________。 (4)据图可知，在农业生产中，为促进农作物对NO的吸收利用，可以采取的措施是________。 答案　(1)主动运输需要呼吸作用提供能量，在一定O2浓度范围内，根细胞对NO的吸收速率与O2浓度呈正相关，说明NO进入根细胞需要能量 (2)主动运输需要载体蛋白，此时载体蛋白达到饱和 (3)甲的NO最大吸收速率大于乙，甲吸收NO时消耗O2多，需要能量多，故甲的呼吸速率大 (4)定期松土 9．(2022·海南，16)细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。 (1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白，对不同物质的跨膜运输起着决定性作用，这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是____________。 (2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道，水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于________。 (3)细胞膜上的H＋－ATP酶是一种转运H＋的载体蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解释放的能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的pH________；此过程中，H＋－ATP酶作为载体蛋白在转运H＋时发生的变化是________________________________________。 (4)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时，会引起靶细胞产生相应的生理变化，这一过程体现的细胞膜的功能是__________________________。 (5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐，不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25 ℃相比，4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是______________________________________________。 答案　(1)选择透过性　(2)协助扩散　(3)下降　自身构象发生改变(或空间结构发生改变) (4)进行细胞间的信息交流　(5)呼吸酶的活性降低，主动运输能利用的能量减少 解析　(2)水分子借助细胞膜上的水通道蛋白进出细胞，这种借助膜上转运蛋白顺浓度梯度进出细胞的物质扩散方式称为协助扩散。 (3)细胞膜上的H＋－ATP酶能利用ATP水解释放的能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的H＋增多，pH下降；载体蛋白在每次转运物质时都会发生自身构象的改变。 (4)胰岛B细胞分泌的胰岛素，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞，引起靶细胞产生相应的生理变化，该过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。 (5)根细胞吸收磷酸盐的方式为主动运输，影响其运输速率的因素有载体蛋白的数量及能量的供应等，4 ℃条件下，呼吸酶的活性降低，细胞呼吸供能减少，是使磷酸盐吸收速率下降的主要原因。 课时作业 一、单项选择题(每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的) 1．某同学为探究膜的通透性而设计了如图所示的渗透装置，开始时烧杯内的液面和长颈漏斗内部的液面相平。在长颈漏斗内液面上升的过程中(　　) A．液面上升的速率先逐渐加快，后逐渐减慢，最终维持稳定 B．水分子只能通过半透膜从清水一侧进入蔗糖溶液一侧 C．当漏斗内液面保持不变时，水分子不再通过半透膜扩散 D．当半透膜两侧水分子进出速率相等时，长颈漏斗内液面最高 答案　D 解析　液面上升的过程中，漏斗内外浓度差减小，则速率起始最快，之后减慢，最终为零，A错误；在长颈漏斗内液面逐渐上升的过程中，有水分子通过半透膜从清水一侧进入蔗糖溶液一侧，也有水分子通过半透膜从蔗糖溶液一侧进入清水一侧，只是水分子进入蔗糖溶液的量更多，B错误；当漏斗内液面保持不变时，仍然存在水分子的扩散，只是扩散达到动态平衡，C错误。 2．(2024·湖南省岳阳县一中高三上学期开学考试)如图所示为某植物表层细胞在不同溶液中，一定时间后细胞吸水力与原生质体相对体积之间的关系(正常状态下原生质体相对体积为1．0)。下列相关叙述正确的是(　　) A．若该植物为洋葱，则该细胞一定为洋葱外表皮细胞 B．A点时的细胞体积显著小于B点时的细胞体积 C．B点之后，随着细胞吸水力的下降，细胞液的渗透压逐渐增大 D．在一定浓度的KNO3溶液中，原生质体相对体积可能会由0．5自动恢复到1．0 答案　D 解析　洋葱内表皮也存在中央大液泡，也会发生渗透吸水或失水，A错误；由图可知，B点前细胞发生质壁分离，B点后细胞在正常的基础上继续吸水，原生质体体积增大，但A、B点时期植物细胞体积大小基本相同，因为细胞壁的伸缩性很小，B错误；B点之后，细胞吸水力下降，细胞液的渗透压逐渐减小，C错误；在一定浓度的KNO3溶液中，植物细胞会发生质壁分离自动复原，原生质体相对体积可能会由0．5自动恢复到1．0，D正确。 3．(2024·九省联考河南)细胞中物质的输入和输出都必须经过细胞膜。下列关于物质跨膜运输的叙述，正确的是(　　) A．水分子可通过自由扩散进出叶肉细胞，需要借助转运蛋白但不需要消耗能量 B．钠离子可通过协助扩散进入神经细胞，不需要借助通道蛋白但需要消耗能量 C．轮藻细胞可通过主动运输吸收钾离子，需要载体蛋白的协助也需要消耗能量 D．巨噬细胞可通过胞吞作用吞噬细菌，不需要膜上蛋白质参与但需要消耗能量 答案　C 解析　自由扩散不需要借助转运蛋白也不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，A错误；神经细胞兴奋时，钠离子可借助通道蛋白通过协助扩散进入神经细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，B错误；巨噬细胞通过胞吞作用吞噬细菌时需要膜上蛋白质参与，也需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，D错误。 4．下图表示借助转运蛋白进行的两种跨膜运输方式，其中通道蛋白介导的物质运输速度比载体蛋白介导的快1000倍。下列叙述正确的是(　　) A．载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上是静止不动的 B．载体蛋白和通道蛋白在物质转运时作用机制相同 C．甲、乙两种方式中只有甲属于被动运输 D．载体蛋白转运时会发生构象改变导致运输速率较慢 答案　D 5．(2021·湖北选择性考试)拟南芥液泡膜上存在Na＋/H＋反向转运载体蛋白，它可利用液泡内外H＋的电化学梯度(电位和浓度差)将H＋转出液泡，同时将Na＋由细胞质基质转入液泡。部分物质跨液泡膜转运过程如图所示，据图判断，下列叙述错误的是(　　) A．Na＋在液泡中的积累有利于提高拟南芥的耐盐能力 B．Na＋以主动运输的方式由细胞质基质进入液泡 C．Cl－以协助扩散的方式由细胞质基质进入液泡 D．H2O以自由扩散的方式进出液泡 答案　D 解析　Na＋在液泡中的积累能使液泡内渗透压增大，有利于细胞吸水，进而提高拟南芥的耐盐碱能力，A正确；由题干可知，Na＋通过H＋转运提供的能量以主动运输的方式由细胞质基质进入液泡，B正确；从图中可看出，Cl－借助通道蛋白，以协助扩散的方式由细胞质基质进入液泡，C正确；从图中可看出，H2O借助水通道蛋白以协助扩散的方式进出液泡，D错误。 6．离子泵是一类具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能转运离子，具有特异性。它在跨膜运输物质时离不开ATP的水解。下列说法不正确的是(　　) A．低温会降低番茄根尖细胞膜上离子泵吸收Ca2＋的速率 B．动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率 C．神经元受到刺激时，通过离子泵使Na＋内流 D．加入蛋白质变性剂会降低离子泵跨膜运输离子的速率 答案　C 解析　低温影响酶的活性和分子的运动速率，所以低温影响根尖细胞膜上离子泵吸收Ca2＋的速率，A正确；动物一氧化碳中毒会导致红细胞携带的氧气减少，影响人的有氧呼吸速率，从而影响能量供应，降低离子泵跨膜运输离子的速率，B正确；神经元受到刺激时，Na＋内流是通过通道蛋白，不是离子泵，C错误；加入蛋白质变性剂会导致离子泵变性，降低离子泵的运输速率，D正确。 7．(2024·湖南省郴州市第二中学高三检测)细胞膜能对进出细胞的物质进行选择，图中①～⑤表示物质通过细胞膜的转运方式，甲～戊表示不同的物质或细胞结构，戊表示由磷脂分子构成的封闭囊泡，可以作为药物的运载体，囊泡膜上的靶向信号分子可以与靶细胞表面的特异性受体结合，然后通过囊泡膜和细胞膜的融合将药物送入特定的细胞。低温处理法、载体蛋白抑制法、细胞呼吸抑制法都能影响物质进出细胞。下列叙述正确的是(　　) A．甲是磷脂双分子层，在细胞膜中不能运动 B．物质乙和丙运输时，都会发生转运蛋白构象改变 C．细胞呼吸抑制法会影响图中的④⑤转运方式 D．囊泡戊能将水溶性药物A送至特定的细胞依赖于细胞膜的流动性 答案　C 解析　甲是磷脂双分子层，构成细胞膜的基本支架，可以侧向自由移动，A错误；物质乙借助通道蛋白运输，在运输物质时，物质不与通道蛋白结合，通道蛋白不发生构象改变，B错误；细胞呼吸抑制法通过影响能量供应影响主动运输(方式④)和胞吐(方式⑤)，C正确；由于磷脂分子的头具有亲水性，因此图中嵌入囊泡内的药物A属于水溶性分子，囊泡能将药物送至特定的细胞，依赖于细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能，D错误。 8．(2020·全国卷Ⅱ)取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是(　　) A．甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高 B．若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零 C．若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离 D．若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组 答案　D 解析　由题干信息可知，叶细胞与溶液之间无溶质交换，而甲组的甲糖溶液浓度升高，则可能是由于叶细胞的细胞液浓度大于甲糖溶液物质的量浓度，引起了细胞吸水，A正确；若乙糖溶液浓度不变，说明乙糖溶液物质的量浓度与叶细胞的细胞液浓度相等，叶细胞净吸水量为零，B正确；若乙糖溶液浓度降低，说明细胞失水，叶肉细胞可能发生了质壁分离，C正确；若乙糖溶液浓度升高，说明乙糖溶液物质的量浓度低于叶细胞的细胞液浓度，细胞吸水，而乙糖溶液的物质的量浓度约为甲糖溶液的2倍，因此叶细胞的净吸水量应是乙组小于甲组，D错误。 9．(2024·九省联考贵州)为探究某植物对镉(Cd2＋)的跨膜运输方式，在一定Cd2＋浓度的培养液中水培，设置4组实验：对照组(Ⅰ)、加入Ca2＋通道抑制剂(Ⅱ)、加入ATP水解酶抑制剂(Ⅲ)、加入K＋通道抑制剂(Ⅳ)，培养一段时间后，测定叶组织中的Cd2＋含量，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．由图中Ⅰ、Ⅲ可知，细胞吸收Cd2＋存在主动运输 B．由图中Ⅰ、Ⅳ可知，K＋通道蛋白不参与吸收Cd2＋ C．细胞吸收Cd2＋过程中，Cd2＋要与Ca2＋通道蛋白结合 D．增加Ⅰ组培养液的Ca2＋含量，可能降低Cd2＋吸收量 答案　C 解析　由图中Ⅰ、Ⅲ可知，加入ATP水解酶抑制剂，叶组织中Cd2＋相对含量下降，说明细胞吸收Cd2＋存在主动运输，A正确；由图中Ⅰ、Ⅳ可知，加入K＋通道抑制剂，叶组织中Cd2＋相对含量基本未发生改变，说明K＋通道蛋白不参与吸收Cd2＋，B正确；由图中Ⅰ、Ⅱ可知，加入Ca2＋通道抑制剂，叶组织中Cd2＋相对含量下降，说明Ca2＋通道蛋白参与吸收Cd2＋，通道蛋白不与所转运的物质结合，Ca2＋会与Cd2＋竞争Ca2＋通道蛋白，增加Ⅰ组培养液的Ca2＋含量，可能降低Cd2＋吸收量，C错误，D正确。 10．囊性纤维化的主要原因是编码CFTR蛋白的基因发生突变。CFTR是一种由1480个氨基酸组成的跨膜蛋白，主要功能是参与膜内外氯离子运输。如图表示CFTR蛋白质在氯离子跨膜运输过程中的作用机理。据图分析，下列有关叙述错误的是(　　) A．氯离子在CFTR蛋白协助下进行主动运输 B．CFTR蛋白与氯离子结合后，其形状会发生变化，且这种变化需要能量 C．CFTR蛋白一定由21种氨基酸组成 D．CFTR蛋白在核糖体上合成后不能直接送到目的地 答案　C 解析　CFTR是由1480个氨基酸组成的跨膜蛋白，但不一定由21种氨基酸组成，C错误。 二、非选择题 11．为研究某种植物叶片细胞吸收物质X的方式，选用生理状况基本相同的，且细胞膜中缺少蛋白A的该植物叶肉细胞为材料，在氧浓度等条件适宜的情况下进行如表所示的实验。 组别 A B C 第一步 细胞内注入少量蒸馏水 细胞内注入蛋白A的mRNA 细胞内注入蛋白A的mRNA 第二步 放入含物质X的培养液中培养，物质X用放射性同位素标记 放入含物质X(用放射性同位素标记)和氯化汞的培养液中培养 第三步 培养相同时间后检测细胞内的放射性强度 结果 无放射性 放射性强 放射性弱 据表回答下列问题。 (1)实验说明：该mRNA________(填“转录”或“翻译”)的蛋白A参与物质X的运输，且蛋白A的功能可能会受到________的抑制。 (2)上述实验不能证明该植物叶片细胞吸收物质X的方式为主动运输，为进一步探究叶片细胞吸收物质X的跨膜运输方式，可在________(填“有”或“无”)氧条件下，进行与________组相同操作的D组实验。如果实验结果为__________________________________________，则说明为协助扩散；如果实验结果为________________________，则说明为主动运输。 答案　(1)翻译　氯化汞　(2)无　B　B组和D组细胞内的放射性强度相同　D组细胞内的放射性强度小于B组细胞 解析　(1)分析表格可知，细胞内注入蛋白A的mRNA，可以通过翻译，合成蛋白A，因而可以运输物质X，所以可以检测到放射性，但C组因含有氯化汞放射性较B组弱，说明氯化汞抑制物质X的运输，其原因可能是影响蛋白A的功能。 12．用2 mol/L的KNO3溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分别浸浴某种植物细胞，测得某原生质体体积的变化如下图所示曲线甲与乙。请回答下列问题： (1)图中B点时，细胞处于________状态，细胞处于该状态的内因是__________________________________，外因是______________________________________ ________________。 (2)在1 min后，曲线乙表明原生质体体积将保持不变，且一直小于初始状态的体积，说明____________________；2 min后，曲线甲的变化不同于曲线乙的原因是________________________________________________________________________________________。 (3)用一定浓度的乙二醇溶液代替KNO3，可得到类似的结果，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)细胞液中物质的浓度对于维持细胞的生命活动非常重要，现提供红苋菜的叶肉细胞，请设计实验测定该细胞的细胞液的浓度相当于多少质量分数的蔗糖溶液。请写出你的实验思路：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)质壁分离　原生质层相当于一层半透膜；原生质层的伸缩性比细胞壁的大　细胞液的浓度小于外界溶液的浓度 (2)此时细胞液的浓度与外界蔗糖溶液的浓度相等　钾离子和硝酸根离子通过主动运输进入细胞，使细胞液的浓度增大，细胞吸水 (3)乙二醇能通过自由扩散进入细胞 (4)配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，将红苋菜的叶肉细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中。适当的时间后用显微镜观察细胞质壁分离的情况，记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，细胞液浓度应介于这两个浓度之间 30 学科网（北京）股份有限公司 $$