第3讲 细胞的物质输入和输出 -【衡中学案】2025年生物一轮总复习（人教版 单选）

! " # $ % & ' ( ) * + ( 第３讲　 细胞的物质输入和输出 !"#$ · %!&' 课标要求 核心素养 １．阐明质膜具有选择透过性。 ２．举例说明哪些物质顺浓度梯度进出细 胞，不需要额外提供能量；哪些物质逆 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。 １．结合细胞膜的化学组成，理解细胞膜具有选择透过性的原因。 （生命观念） ２．比较自由扩散、协助扩散、主动运输和胞吞、胞吐方式的异同 点，并能根据一种物质进出细胞的特点判断其运输方式。（科 学思维） ３．选择合适的实验材料，观察植物细胞的质壁分离与复原，分析 实验结果，得出实验结论。（科学探究） !"#$‚dF%&,ƒ„B…„ 1234567-8 ( ｜ ) ｜ * ｜ + １．渗透作用 （１）概念：指水分子（或其他溶剂分子）通过　 　 半透膜 的扩散过程。 （２）原理 　 　 １．渗透作用与扩散的比较 扩散：分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的 现象。 渗透作用：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的 扩散。 ２．渗透方向：水分子的移动方向是双向移动，但最 终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数 较多。 ３．这里的浓度是溶质物质的量浓度，不是溶质的 质量浓度。例如向两烧杯水中，各加入１ ｇ葡萄糖和 １ ｇ蔗糖完全溶解后，葡萄糖溶液的物质的量浓度大于 蔗糖溶液物质的量浓度。 ４．液面稳定时，处于动态平衡，两者之间还是有水 分子进出，只不过数目基本相同。 ５．液面稳定后，只要存在液面差，原高浓度的溶液 浓度仍大于原低浓度的溶液。 ２．动植物细胞的吸水和失水 （１）动物细胞的吸水和失水 ①  原理 半透膜 →  细胞膜 浓度差→ 细胞质与外界溶液间具有浓度差 ②现象 （２）植物细胞的吸水和失水（以成熟植物细胞为例） ①原理 ②现象 当外界溶液浓 度　 　 大于细 胞液浓度时，细 胞发生质壁分离 现象 当外界溶液浓度 　 　 小于细胞液浓 度时，细胞吸水膨 胀，由于存在细胞 壁，细胞不会涨破 当外界溶液浓 度　 　 等于细 胞液浓度时，细 胞维持正常 形态                                                !$* ( ( ( ( ( ( ( ! ( ( ( " ( ( ( ! ( ( ( # , - . / 0 1 ( 2 3 + 4 , ｜ - ｜ . ｜ / 易错整合，判断正误。 （１）渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量浓度。 （ × ） （２）当外界溶液浓度低时，哺乳动物成熟红细胞一定 会吸水涨破。 （ × ） （３）红细胞吸水与失水的多少取决于红细胞内外浓度 的差值。 （√ ） （４）植物细胞内的液体环境主要指的是细胞质基质中 的细胞液。 （ × ） （５）植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞 核。 （ × ） 0 ｜ 1 ｜ 2 ｜ 3 １．对于动植物细胞来说，单位时间内，水分子进出细胞 的数量相等时，细胞内外液体的浓度一定相等吗？ 为什么？ ２．下图甲、乙、丙分别是细胞在不同浓度溶液中水分子 的跨膜运输示意图（箭头大小代表水分子数的多 少）。请回答下列问题。 （１）若将人的成熟红细胞放入清水中，会出现上图所 示哪种现象？分析原因。 （２）若将洋葱表皮细胞放在质量浓度为０． ３ ｇ ／ ｍＬ的 蔗糖溶液中，会出现上图所示哪种现象？达到平衡 时，水分子进出细胞的状况是上图中哪一种？ （３）若某叶肉细胞正处于图甲所示状态，一段时间内 细胞体积增大，最终会不会涨破？为什么？ 9:;"5!"<= 4 ｜ 5 ｜ 6 ｜ 7 １．影响渗透作用中液面变化的因素分析 半透膜表面积的大小 半透膜两侧的浓度差 在浓度ＮＢ ＝ ＮＣ ＞ ＮＡ，其他条 件相同的情况下，半透膜的表 面积越大，单位时间内进出半 透膜的水量越多，液面变化越 明显 结果：ｖＢ ＞ ｖＣ，ΔｈＢ ＝ ΔｈＣ 在其他条件相同的情况 下，半透膜两侧的浓度差 越大，单位时间内进出半 透膜的水量越多，液面变 化越明显 结果：ｖＢ ＞ ｖＣ，ΔｈＢ ＞ ΔｈＣ ２．渗透作用实验装置的拓展应用 （１）验证渗透作用发生的条件 ①具有半透膜 烧杯内盛清 水，漏斗内   盛蔗糖溶液 Ａ组漏斗口密→ 封半透膜 漏斗内液 →  面上升 Ｂ组漏斗口密→ 封纱布 漏斗内液 → 面不上升 ②半透膜两侧溶液具有浓度差 漏斗口密    封半透膜 Ａ组漏斗内盛蔗糖溶 液，→ 烧杯内盛清水 漏斗内液 →  面上升 Ｂ组漏斗和烧杯内盛相→ 同浓度的蔗糖溶液 漏斗内液 →                                                                          面不上升 !%! ! " # $ % & ' ( ) * + ( （２）比较不同溶液浓度的大小 漏斗内溶液浓度为Ｍ，烧杯内溶液浓度为Ｎ，以下为 各种现象及对应的结论： 6 ｜ 8 ｜ 9 ｜ : 考向一　 围绕渗透作用的原理及应用分析，考查 理解能力 　 　 ) * " （２０２４·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 （Ｄ ） 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 渗透装置中溶液渗透方向与浓度的判断 溶液 渗透 方向  判断 若半透膜两侧是同种溶液，根据质量浓度 →       或物质的量浓度判定 若半透膜两侧是不同的溶液，物质的量浓 度才能体现溶质或溶剂分子数的多少，如 半透膜两侧为质量分数相同的葡萄糖溶 液和蔗糖溶液，则葡萄糖溶液一侧单位体 积中葡萄糖分子数多（水分子数少），表 现为水分子由蔗糖溶液一侧通过半透膜 → 向葡萄糖溶液一侧扩散 溶液 浓度            判断 若渗透平衡后，半透膜两侧液面仍存在高度 差，则半透膜两侧溶液就存在浓度差，高度 差越大，浓度差就越大，且液面高的一侧溶→ 液浓度高 　 　 〔变式训练１〕　 如图为一个渗透装置，假设溶液 中的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 ） 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 考向二　 动植物细胞吸水和失水分析 　 　 ) * # （２０２２·全国甲卷）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 （Ｃ ） 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 　 　 〔变式训练２〕　 （２０２３·江西高三阶段练习）将人 成熟的红细胞置于盛有０． ９％氯化钠溶液的烧杯中， 细胞形态没有发生改变。下列有关分析正确的是 （Ｄ ） Ａ．在光学显微镜下能观察到水分子进出成熟红 细胞 Ｂ．氯化钠溶液中的Ｎａ ＋和Ｃｌ －不能通过成熟红细 胞的细胞膜 Ｃ．水分子可以进出成熟红细胞，但需要消耗能量 Ｄ．若向烧杯中加入少量葡萄糖，则细胞可能会皱                                                                         缩后再恢复原状 !%" ( ( ( ( ( ( ( ! ( ( ( " ( ( ( ! ( ( ( # , - . / 0 1 ( 2 3 + 4 !">$†‡ˆ\%&,ƒ„B…„ 1234567-8 ( ｜ ) ｜ * ｜ + 　 观察植物细胞的质壁分离及复原 （１）实验原理 ①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。 ②　 　 细胞液具有一定的浓度，能渗透吸水和失水。 ③原生质层比细胞壁的伸缩性　 　 大。 （２）实验步骤 （３）现象与结论 , ｜ - ｜ . ｜ / 易错整合，判断正误。 （１）观察质壁分离可用０． １５ ｇ ／ ｍＬ蔗糖溶液作为试剂。 （ × ） （２）必须用高倍镜才能观察到质壁分离现象。（ × ） 0 ｜ 1 ｜ 2 ｜ 3 １．将０． ３ ｇ ／ ｍＬ的蔗糖溶液换成一定浓度的ＫＮＯ３ 溶 液，细胞为什么发生质壁分离后能自动复原？ ２．将成熟的植物细胞依次浸于蒸馏水、物质的量浓度 为０． ３ ｍｏｌ ／ Ｌ的蔗糖溶液和０． ５ ｍｏｌ ／ Ｌ的尿素溶液 中，原生质体（即植物细胞中细胞壁以内的部分）的 体积随时间的变化如图，请分析各曲线变化的原因。 9:;"5!"<= 4 ｜ 5 ｜ 6 ｜ 7 １．质壁分离及复原发生的条件 （１）从细胞角度分析 ①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞（如根尖分 生区细胞）不发生质壁分离及复原现象。 ②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离 及复原现象。 （２）从溶液角度分析 ①在一定浓度（溶质不能透过半透膜）的溶液中只 会发生质壁分离现象，不能发生自动复原现象（只有 用清水或低渗溶液处理，才可复原）。 ②在一定浓度（溶质可透过半透膜）的溶液（如 ＫＮＯ３、甘油、尿素、乙二醇等）中可发生质壁分离，并 能自动复原，因为Ｋ ＋、ＮＯ －３ 、尿素、乙二醇等可转运 到细胞内，使细胞液浓度升高，细胞渗透吸水而发生 自动复原。 ③在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不会发 生质壁分离复原现象。 ④盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适合做质 壁分离实验的溶液。 ２．质壁分离实验的拓展应用 （１）判断成熟植物细胞的死活 （２）测定细胞液浓度范围                                                                     !%# ! " # $ % & ' ( ) * + ( （３）比较不同植物细胞的细胞液浓度大小 （４）比较未知浓度的溶液的浓度大小 （５）鉴别不同种类的溶液（如ＫＮＯ３ 溶液和蔗糖溶 液） 6 ｜ 8 ｜ 9 ｜ : 　 　 ) * （２０２１·广东卷）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，如图为操 作及观察结果示意图。下列叙述错误的是 （Ａ ） 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 　 　 〔变式训练１〕　 （２０２２·浙江卷）“观察洋葱表皮 细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，用显微镜观 察到的结果如图所示。下列叙述正确的是 （Ａ ） Ａ．由实验结果推知，甲图细胞是有活性的 Ｂ．与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较低 Ｃ．丙图细胞的体积将持续增大，最终涨破 Ｄ．若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象 更明显 　 　 〔变式训练２〕　 （２０２１·湖南卷）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 （Ｄ ） 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 !"D$\c‰Š%&,‹Œ 1234567-8 ( ｜ ) ｜ * ｜ + １．各种物质出入细胞方式的比较 物质出入细 胞的方式 被动运输 自由扩散 协助扩散 主动运输 胞吞 胞吐 图例 运输方向 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 胞外→胞内 　 　 胞内→胞外 是否需要转运蛋白 否 　 　 是 　 　 是 　 　 否 !%$ ( ( ( ( ( ( ( ! ( ( ( " ( ( ( ! ( ( ( # , - . / 0 1 ( 2 3 + 4 是否消耗能量 否 　 　 是 　 　 是 　 　 是 举例 Ｏ２、ＣＯ２、甘油、乙醇、苯的跨膜运输 人的红细胞吸收 葡萄糖 小肠上皮细胞吸 收葡萄糖、氨基 酸、无机盐等 巨噬细胞吞噬抗原胰岛素、消化酶、抗体的分泌 ２．膜上的两种转运蛋白比较 名称 转运对象 特点 载体 蛋白 与自身结合部位相适应 的　 　 分子或离子 每次转运时都会发生 　 　 自身构象的改变 通道 蛋白 与自身通道的　 直径和 形状相适配、大小和电荷 相适宜的分子或离子 转运分子　 　 不需要 与通道蛋白结合 ３．物质跨膜运输的方式与细胞膜结构的关系 （１）协助扩散和主动运输依赖细胞膜上　 转运蛋白 的种类和数量，或转运蛋白　 　 空间结构的变化，这 也是细胞膜具有　 　 选择透过性的结构基础。 （２）胞吞和胞吐也需要膜上　 　 蛋白质的参与，更离 不开膜上磷脂双分子层的　 　 流动性。 , ｜ - ｜ . ｜ / 易错整合，判断正误。 （１）自由扩散只能顺浓度梯度，而协助扩散既可以顺 浓度梯度也可以逆浓度梯度。 （ × ） （２）一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分 子结合。 （√ ） （３）胞吞、胞吐依赖于膜的流动性，主动运输、协助扩 散与膜的流动性无关。 （ × ） （４）果脯在腌制过程中细胞通过主动运输吸收蔗糖分 子。 （ × ） 0 ｜ 1 ｜ 2 ｜ 3 １．分析物质进出细胞的有关图像 （１）图甲、乙所示物质进出细胞的方式一样吗？为什么？ （２）图乙所示的运输方式可以逆浓度梯度进行吗？ 为什么？ （３）只要是消耗能量的运输方式就一定是主动运输 吗？请说明理由。 ２．主动运输过程中载体蛋白发生怎样的变化？ 9:;"5!"<= 4 ｜ 5 ｜ 6 ｜ 7 １．模式图中物质跨膜运输的方式的判断 ２．影响物质出入细胞的因素的曲线分析 （１）物质浓度（在一定的范围内） （２）氧气浓度                                                                !%% ! " # $ % & ' ( ) * + ( ３．探究物质跨膜运输的实验设计 （１）探究是主动运输还是被动运输 植株＋ 培养液  呼吸抑制剂 对某离子的吸收减 → 弱或停止 →  主动运输 → 不影响离子吸收→ 被动运输 （２）探究是自由扩散还是协助扩散 植株＋ 培养液 蛋白质抑制剂 （或蛋白酶  ） 对某离子的吸收 → 减弱或停止 →  协助扩散 → 不影响离子吸收→ 自由扩散 6 ｜ 8 ｜ 9 ｜ : 考向一　 结合物质出入细胞方式的判断，考查科 学思维能力 　 　 ) * " （２０２１·河北卷）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 （Ｄ ） 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 “三看法”快速判定物质出入细胞的方式 　 　 〔变式训练１〕　 （２０２４·吉林省实验中学联考）如 图表示植物从土壤中吸收某种矿质元素离子的过程。 下列相关叙述错误的是 （Ｄ ） Ａ．该矿质元素离子的运输既需要载体蛋白也需 要消耗能量，为主动运输 Ｂ．该矿质元素离子逆浓度梯度运输 Ｃ．如果细胞膜上运输该矿质元素离子的载体蛋白 被去除，则该矿质元素离子不能被运输 Ｄ．运输该矿质元素离子的载体蛋白不能被重复 使用 考向二　 影响物质跨膜运输的因素分析 　 　 ) * # （２０２４·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 （Ｂ ） 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 　 　 〔变式训练２〕　 （２０２４·湖南长沙高三统考考前 演练）当人体血糖浓度偏高时（血糖浓度＞肝细胞内 葡萄糖浓度），细胞膜中的某种葡萄糖载体可将葡萄 糖转运至肝细胞内，血糖浓度偏低时（血糖浓度＜肝 细胞内葡萄糖浓度）则转运方向相反。下列叙述正 确的是 （Ｃ ） Ａ．该载体在血糖浓度偏低时转运葡萄糖需要消 耗ＡＴＰ Ｂ．该载体转运葡萄糖的速率会随血糖浓度升高不 断增大 Ｃ．葡萄糖转运方向不是由该载体决定的 Ｄ．                                                                          血糖浓度升高促进葡萄糖运出肝细胞 !%& ( ( ( ( ( ( ( ! ( ( ( " ( ( ( ! ( ( ( # , - . / 0 1 ( 2 3 + 4 PQRS5TUVW ; ｜ < ｜ = ｜ > ｜ "?@:ABCDE ｜ 　 　 阅读下列材料，回答下列问题： 钠—葡萄糖协同转运蛋白 在肾小管对葡萄糖的重吸收中，钠—葡萄糖协同 转运蛋白（ＳＧＬＴ）发挥了重要的作用（如图）。葡萄糖、 Ｎａ ＋与ＳＧＬＴ结合形成Ｎａ ＋—载体—葡萄糖复合物， Ｎａ ＋  顺浓度梯度进入细胞①。 （１）葡萄糖可直接被人体吸收，用　 　 斐林试剂 可检验尿液中是否含有葡萄糖。 （２）据图可知，ＳＧＬＴ可同时结合葡萄糖和Ｎａ ＋， Ｎａ ＋进入细胞的方式属于　 　 协助扩散，依据是　 　 Ｎａ ＋顺浓度梯度进入细胞，且需要转运蛋白转运。 （３）葡萄糖以　 　 主动运输（填方式）转运进入肾 小管细胞，请结合图示说出影响肾小管重吸收葡萄糖 的因素都有哪些？　 　 肾小管细胞膜两侧的Ｎａ ＋浓度 差、肾小管细胞膜上ＳＧＬＴ的数量（列举２点）。 　 　 【解题策略】 获取 信息 信息①（Ｎａ＋顺浓度梯度进入细胞）；题图信息（ＳＧＬＴ  逆浓度梯度吸收葡萄糖 ） 信息 知识 ↓  整合 （１）用斐林试剂鉴定还原糖； （２）协助扩散时，需要转运蛋白，由高浓度 向低浓度运输物质； （３）影响主动运输的因素是浓度差、载体蛋  白数量和能量等 F ｜ : ｜ G ｜ H １．（２０２３·浙江卷）缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，可 结合在微生物的细胞膜上，将Ｋ ＋运输到细胞外（如 图所示），降低细胞内外的Ｋ ＋浓度差，使微生物无 法维持细胞内离子的正常浓度而死亡。下列叙述正 确的是 （Ａ ） Ａ．缬氨霉素顺浓度梯度运输Ｋ ＋到膜外 Ｂ．缬氨霉素为运输Ｋ ＋提供ＡＴＰ Ｃ．缬氨霉素运输Ｋ ＋与质膜的结构无关 Ｄ．缬氨霉素可致噬菌体失去侵染能力 ２．（２０２３·山东卷）溶酶体膜上的Ｈ＋载体蛋白和Ｃｌ － ／ Ｈ ＋ 转运蛋白都能运输Ｈ ＋，溶酶体内Ｈ ＋浓度由Ｈ ＋载 体蛋白维持，Ｃｌ － ／ Ｈ ＋转运蛋白在Ｈ ＋浓度梯度驱动 下，运出Ｈ ＋的同时把Ｃｌ －逆浓度梯度运入溶酶体。 Ｃｌ － ／ Ｈ ＋转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Ｃｌ －转运 受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶 酶体破裂。下列说法错误的是 （Ｄ ） Ａ． Ｈ ＋进入溶酶体的方式属于主动运输 Ｂ． Ｈ ＋载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累 Ｃ．该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到 及时清除 Ｄ．溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活 性增强 ３．（２０２３·湖南卷改编）盐碱化是农业生产的主要障 碍之一。植物可通过质膜Ｈ ＋泵把Ｎａ ＋排出细胞，也 可通过液泡膜Ｈ ＋泵和液泡膜ＮＨＸ载体把Ｎａ ＋转入 液泡内，以维持细胞质基质Ｎａ ＋稳态。下图是ＮａＣｌ 处理模拟盐胁迫，钒酸钠（质膜Ｈ ＋泵的专一抑制 剂）和甘氨酸甜菜碱（ＧＢ）影响玉米Ｎａ ＋的转运和相 关载体活性的结果。下列叙述错误的是 （Ａ                                                                          ） !%' ! " # $ % & ' ( ) * + ( Ａ．溶质的跨膜转运都会引起细胞膜两侧渗透压的 变化 Ｂ． ＧＢ可能通过调控质膜Ｈ ＋泵活性增强Ｎａ ＋外排， 从而减少细胞内Ｎａ ＋的积累 Ｃ． ＧＢ引起盐胁迫下液泡中Ｎａ ＋浓度的显著变化， 与液泡膜ＮＨＸ载体活性有关 Ｄ．盐胁迫下细胞质基质Ｎａ ＋排出细胞或转入液泡 都能增强植物的耐盐性 ４．（２０２３·浙江卷）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 （Ｂ ） 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值高于细胞内，有利于蔗糖的吸收 ５．（２０２３·湖北卷）心肌细胞上广泛存在Ｎａ ＋ － Ｋ ＋泵 和Ｎａ ＋ － Ｃａ２ ＋交换体（转入Ｎａ ＋的同时排出Ｃａ２ ＋）， 两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓 度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断 细胞膜上的Ｎａ ＋ － Ｋ ＋泵。关于该药物对心肌细胞 的作用，下列叙述正确的是 （Ｃ ） Ａ．心肌收缩力下降 Ｂ．细胞内液的钾离子浓度升高 Ｃ．动作电位期间钠离子的内流量减少 Ｄ．细胞膜上Ｎａ ＋ － Ｃａ２ ＋交换体的活动加强 ６．（２０２２·湖北卷）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 （Ｂ ） 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 ７．（２０２２·湖南卷）原生质体（细胞除细胞壁以外的部 分）表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测 指标。用葡萄糖基本培养基和ＮａＣｌ溶液交替处理 某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如图所 示。下列叙述错误的是 （Ａ ）                                                                          !%( ( ( ( ( ( ( ( ! ( ( ( " ( ( ( ! ( ( ( # , - . / 0 1 ( 2 3 + 4 Ａ．甲组ＮａＣｌ处理不能引起细胞发生质壁分离，表明 细胞中ＮａＣｌ浓度≥０． ３ ｍｏｌ ／ Ｌ Ｂ．乙、丙组ＮａＣｌ处理皆使细胞质壁分离，处理解除 后细胞即可发生质壁分离复原 Ｃ．该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积 增加 Ｄ．若将该菌先６５ ℃水浴灭活后，再用ＮａＣｌ溶液处 理，原生质体表面积无变化 ８．（２０２１·山东卷）液泡是植物细胞中储存Ｃａ２ ＋的主 要细胞器。液泡膜上的Ｈ ＋焦磷酸酶可利用水解无 机焦磷酸释放的能量跨膜运输Ｈ ＋，建立液泡膜两侧 的Ｈ ＋浓度梯度。该浓度梯度驱动Ｈ ＋通过液泡膜 上的载体蛋白ＣＡＸ完成跨膜运输，从而使Ｃａ２ ＋以与 Ｈ ＋相反的方向同时通过ＣＡＸ进入液泡并储存。下 列说法错误的是 （Ａ ） Ａ． Ｃａ２ ＋通过ＣＡＸ的跨膜运输方式属于协助扩散 Ｂ． Ｃａ２ ＋通过ＣＡＸ的运输有利于植物细胞保持坚挺 Ｃ．加入Ｈ＋焦磷酸酶抑制剂，Ｃａ２ ＋通过ＣＡＸ的运输速 率变慢 Ｄ． Ｈ ＋从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属 于主动运输 ９．（２０２１·浙江１月选考）下图为植物细胞质膜中 Ｈ ＋ － ＡＴＰ酶将细胞质中的Ｈ ＋转运到膜外的示意 图。下列叙述正确的是 （Ｂ ） Ａ． Ｈ ＋转运过程中Ｈ ＋ － ＡＴＰ酶不发生形变 Ｂ．该转运可使膜两侧Ｈ ＋维持一定的浓度差 Ｃ．抑制细胞呼吸不影响Ｈ ＋的转运速率 Ｄ．线粒体内膜上的电子传递链也会发生图示过程 １０．（２０２２·全国乙卷）农业生产中，农作物生长所需 的氮素可以ＮＯ －３ 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 －３ 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 －３ 进入根细胞的运输方式是主 动运输，判断的依据是　 　 ＮＯ－３ 进入根细胞的速 率与Ｏ２浓度有关。 （２）Ｏ２浓度大于ａ时作物乙吸收ＮＯ －３ 的速率不再 增加，推测其原因是　 　 （作物乙根细胞的）细胞 膜上运输ＮＯ－３ 的载体蛋白的数量有限。 （３）作物甲和作物乙各自在ＮＯ－３ 最大吸收速率时， 作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙，判断的依据 是　 　 作物甲在ＮＯ－３ 最大吸收速率时，对应的Ｏ２ 浓度及ＮＯ－３ 吸收速率均大于作物乙。 （４）据图可知，在农业生产中，为促进农作物根对 ＮＯ －３ 的吸收利用，可以采取的措施是中耕松土（或 促进根系进行有氧呼吸等）（答出１点即可）。 １１．（２０２２·海南卷）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　 　 　 　 　 　 　 　 选择透过性。 （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　 　 　 　 　 　 　 协助扩散。 （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 　 　 降低；此 过程中，Ｈ ＋ － ＡＴＰ酶作为载体蛋白在转运Ｈ ＋时发 生的变化是　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 载体蛋白发 生磷酸化，导致其空间结构改变。 （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　 　 进行细胞间信息交流。 （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　 　 温度降低，酶的活性降低，呼 吸速率减慢，为主动运输提供的能量减少。 温馨提示：复习至此，请完成练案［６］              情境拓展一　 信号识别与囊泡运输　 主动运输三种类型　 热点一　 信号识别与囊泡运输 " ｜ ? ｜ P ｜ Q 　 　 １．核糖体与内质网之间的识别 信号肽假说认为，经典的蛋白分泌可通过内质 网—高尔基体途径进行。核糖体—新生肽被引导至内 质网后（如图１所示），继续合成肽链，结束后其信号肽 被切除，核糖体脱落；肽链在内质网中加工后被转运到 高尔基体，最后经细胞膜分泌到细胞外。 ２．内质网和高尔基体之间的识别 细胞内部产生的蛋白质被包裹于膜泡形成囊泡， 囊泡被分成披网格蛋白小泡、ＣＯＰⅠ被膜小泡以及 ＣＯＰⅡ被膜小泡三种类型。三种囊泡介导不同途径的 运输（图２），其中ＣＯＰⅠ被膜小泡以及ＣＯＰⅡ被膜小 泡的识别和运输过程如图３所示。 ３．受体介导的囊泡运输 囊泡运输是一种高度有组织的定向运输，各类囊 泡之所以能够被准确地运到靶细胞器或靶细胞，主要 是因为靶细胞器或靶细胞具有特殊的膜标志蛋白，囊 泡通过与特殊的膜标志蛋白的相互识别，进行囊泡 运输。 R ｜ L ｜ S ｜ T １．研究发现，游离核糖体能否转变成内质网上的附着 核糖体，取决于该游离核糖体最初合成的多肽链上 是否含有信号肽（ＳＰ）以及信号识别颗粒（ＳＲＰ）。 ＳＲＰ与ＳＰ结合可引导新合成的多肽链进入内质网 腔进行加工，经囊泡包裹离开内质网的蛋白质均不 含ＳＰ，此时的蛋白质一般无活性。下列相关推测不 合理的是 （Ｃ ）                                                       !%* ( ( ( ( ( ( ( ! ( ( ( " ( ( ( ! ( ( ( # , - . / 0 1 ( 2 3 + 4 Ａ．分泌蛋白基因中有控制ＳＰ合成的脱氧核苷酸 序列 Ｂ．内质网腔内含有能在特定位点催化肽键水解的有 机物 Ｃ． ＳＰ合成缺陷的细胞中，分泌蛋白会聚集在内质 网腔 Ｄ．经囊泡包裹离开内质网的蛋白质可能需要高尔 基体的进一步加工 热点二　 主动运输与协同运输 " ｜ ? ｜ P ｜ Q 　 　 主动运输是由载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度 进行的跨膜转运方式，普遍存在于动植物细胞和微生 物细胞。主动运输的能量来源分为３类（如图１）：ＡＴＰ 直接提供能量（ＡＴＰ驱动泵）、间接供能（协同转运蛋 白）、光驱动（光驱动泵）。图２为小肠上皮细胞吸收 和转运葡萄糖的示意图。协同运输是一种物质的逆浓 度跨膜运输，其依赖于另一种溶质的顺浓度跨膜运输， 该过程消耗的能量来自离子电化学梯度。 R ｜ L ｜ S ｜ T ２．如图为Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四种物质的跨膜运输示意图，相关 叙述错误的是 （Ｃ ） Ａ．转运物质Ａ的蛋白质复合体还具有催化功能 Ｂ．物质Ａ的跨膜运输所需ＡＴＰ可以产生于细胞质 基质和线粒体 Ｃ．物质Ｄ的转运方式存在于高等动物细胞和高等 植物细胞中 Ｄ．物质Ｂ和Ｃ                                                   的跨膜运输是通过载体蛋白进行的 !&! 的，具有流动性，Ｃ正确；由题可知，细胞中加入阻断细胞骨架形 成的药物细胞松弛素，膜蛋白流动性大大增加。所以膜蛋白与 细胞骨架结合会导致膜蛋白流动性降低，Ｄ错误。故选Ｄ。 ８．（１）内质网　 （２）自噬受体　 被细胞再利用　 （３）ｐＨ改变，水解 酶活性降低　 （４）抑制 解析：（１）氨基酸形成的肽链在内质网腔内加工、折叠，由囊泡 运输到高尔基体进一步修饰。 （２）分析题图可知：错误折叠的蛋白质或损伤的线粒体会被泛 素标记，被标记的蛋白质会与自噬受体结合，并被包裹进吞噬 泡，最后融入溶酶体中被水解酶降解。降解产物，一部分以代 谢废物的形式排出细胞外，一部分被细胞再利用。 （３）溶酶体中酶的适宜ｐＨ为５． ０左右，而细胞质基质中的ｐＨ 在７． ０左右，由于ｐＨ改变，水解酶活性降低甚至失活。因此， 若少量溶酶体破裂水解酶溢出，一般也不会损伤细胞结构。 （４）癌细胞内部的某些泛素比正常细胞内的含量多，这是它能 在体内“恶劣环境”下存活的关键。因此，研发增强化疗和放疗 效果的药物时可以考虑抑制相关泛素分子的活性。 第３讲　 细胞的物质输入和输出 考点一　 渗透作用与细胞的吸水和失水 必备知识·夯实基础 知识巩固 １．（１）半透膜　 （２）半透膜　 浓度差　 大于 ２．（１）②吸水膨胀　 失水皱缩　 形态不变　 （２）①细胞液　 细胞 壁　 ②大于　 小于　 等于 思维辨析 （１）× 　 （２）× 　 （３）√　 （４）× 　 （５）× 延伸探究 １．不一定。对于动物细胞来说，水分子进出细胞的数量相等时， 细胞内外溶液的浓度相等。但植物细胞有细胞壁的支持、保护 作用，单位时间内水分子进出植物细胞的数量相等时，有可能 细胞液浓度大于细胞外溶液浓度。 ２．（１）会出现图甲所示现象。将人的成熟红细胞放入清水中，发 生渗透作用，从细胞外进入细胞内的水分子多于从细胞内到细 胞外的水分子，细胞吸水。 （２）将洋葱表皮细胞放在质量浓度为０． ３ ｇ ／ ｍＬ的蔗糖溶液中， 细胞外界溶液浓度较大，细胞失水，如图丙所示；达到平衡时， 水分子进出细胞的速率相等，如图乙所示。 （３）细胞不会涨破，因为植物细胞的细胞壁有支持和保护作用。 剖析难点·考点突破 精准命题 　 　 例１：Ｄ　 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。 变式训练１：Ａ　 如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙， 则水分子主要向乙一侧扩散，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差可能不同，因此甲、乙溶 液的浓度不一定相等，甲、乙溶液的渗透压也不一定相等，Ｃ、Ｄ 错误。 例２：Ｃ　 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；水分交换前，细胞ａ的细胞液浓度等于 外界蔗糖溶液的浓度，细胞ｂ的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的 浓度，细胞ｃ的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度，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浓度相等；水分交换达到平衡时，虽然细 胞内外溶液浓度相同，但细胞ｃ失水后外界蔗糖溶液的浓度减小， 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。 变式训练２：Ｄ　 在光学显微镜下不能观察到水分子的运动方 向，Ａ错误；氯化钠溶液中的Ｎａ ＋和Ｃｌ －能通过成熟红细胞的细胞 膜进入红细胞内，Ｂ错误；水分子可以通过磷脂双分子层和水通道 蛋白进出红细胞，不消耗能量，Ｃ错误；若向烧杯中加入少量葡萄 糖，则由于外界溶液浓度较高，细胞可能先发生失水，而后由于葡萄糖 进入细胞使得细胞内的溶质浓度增大，导致细胞吸水，Ｄ正确。 考点二　 探究植物细胞的吸水和失水 必备知识·夯实基础 知识巩固 （１）①半透膜　 ②细胞液　 ③大　 （２）紧贴细胞壁　 质量浓度为 ０． ３ ｇ ／ ｍＬ的蔗糖溶液　 逐渐变小　 变深　 清水　 逐渐变大　 变浅 思维辨析 （１）× 　 （２）× 延伸探究 １． Ｋ ＋、ＮＯ －３ 都可转运到细胞内，使细胞液浓度升高，细胞渗透吸 水而发生自动复原。 ２．曲线Ａ表示细胞在蒸馏水中：细胞略膨胀，但是由于细胞壁的 存在，原生质体的体积不能无限膨胀。曲线Ｂ表示细胞在 ０． ５ ｍｏｌ ／ Ｌ的尿素溶液中：细胞先因渗透失水而发生质壁分离， 后由于尿素能进入细胞，使得质壁分离后的细胞因吸水而自动 复原。曲线Ｃ表示细胞在０． ３ ｍｏｌ ／ Ｌ的蔗糖溶液中：蔗糖不能 进入细胞，因此质壁分离后细胞不能发生自动复原。 剖析难点·考点突破 精准命题 　 　 例：Ａ　 滴加蔗糖溶液①后一段时间，保卫细胞气孔张开一定 程度，说明保卫细胞在蔗糖溶液①中吸收一定水分；滴加蔗糖溶 液②后一段时间，保卫细胞气孔关闭，说明保卫细胞在蔗糖溶液 ②中失去一定水分；滴加蔗糖溶液③后一段时间，保卫细胞气孔 张开程度较大，说明保卫细胞在蔗糖溶液③中吸收水分多，且多 于蔗糖溶液①，由此推断三种蔗糖溶液浓度大小为：② ＞① ＞③， Ｄ正确；通过分析可知，①细胞处吸水量少于③处细胞，说明保卫 细胞细胞液浓度①处理后＞③处理后，Ａ错误；②处细胞失水，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。 变式训练１：Ａ　 能发生质壁分离的细胞应为活的植物细胞， 据图分析，从甲到乙发生了质壁分离现象，说明甲细胞是活细胞， Ａ正确；乙图所示细胞发生质壁分离，该过程中细胞失水，故与甲 图相比，乙图细胞的细胞液浓度较高，Ｂ错误；由于有细胞壁的限 制，丙图细胞体积不会持续增大，且不会涨破，Ｃ错误；根尖分生 区细胞无中央大液泡，不能发生质壁分离现象，Ｄ错误。 变式训练２：Ｄ　 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；发生质壁分离的内因是细胞壁的伸缩性小于原 生质层的伸缩性，而原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两膜之间 的细胞质，质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部与细胞壁分开， Ｂ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。 考点三　 物质出入细胞的方式 必备知识·夯实基础 知识巩固 １．胞内→胞外　 是　 是　 否　 是　 是　 是 ２．分子或离子　 自身构象　 直径和形状　 大小和电荷　 不需要 ３．（１）转运蛋白　 空间结构　 选择透过性　 （２）蛋白质　                                                                          流动性 —８１５— 思维辨析 （１）× 　 （２）√　 （３）× 　 （４）× 延伸探究 １．（１）不一样。图甲中ａ点以后物质是逆浓度梯度运输，为主动 运输；图乙中物质顺浓度梯度运输，需要载体蛋白，但不消耗能 量，为协助扩散。 （２）不能。逆浓度梯度运输一定消耗能量。 （３）不一定。消耗能量的运输方式除了主动运输，还有胞吞和 胞吐以及穿越核孔的运输方式。 ２．离子或分子与载体蛋白结合后，载体蛋白的空间结构发生变 化，运输完成后载体蛋白又恢复原状。 剖析难点·考点突破 精准命题 　 　 例１：Ｄ　 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。 变式训练１：Ｄ　 据题图可知，该矿质元素离子的运输既需要 载体蛋白也需要消耗能量，是主动运输，Ａ正确；该矿质元素离子 逆浓度梯度运输，Ｂ正确；该矿质元素离子的运输需要载体蛋白， 如果细胞膜上运输该矿质元素离子的载体蛋白被去除，则该矿质 元素离子不能被运输，Ｃ正确；载体蛋白可重复使用，Ｄ错误。 例２：Ｂ　 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。 变式训练２：Ｃ　 在血糖浓度偏低时，血浆中血糖浓度＜肝细 胞内葡萄糖浓度，葡萄糖转运方向为由肝细胞进入血浆，即从高 浓度到低浓度且需要载体蛋白，所以运输方式为协助扩散，协助 扩散不需要消耗能量，Ａ错误；在血糖浓度偏低时，葡萄糖转运出 肝细胞，即血糖浓度越来越高，二者差值越来越小，所以随血糖浓 度升高，转运速率下降，Ｂ错误；转运方向是由细胞内外的葡萄糖 浓度决定的，Ｃ正确；血糖浓度升高不利于葡萄糖转运出肝细胞， Ｄ错误。 素养提升·强化思维 情境试题　 规范作答 　 　 （１）斐林　 （２）协助扩散　 Ｎａ ＋顺浓度梯度进入细胞，且需要 转运蛋白转运　 （３）主动运输　 肾小管细胞膜两侧的Ｎａ ＋浓度 差、肾小管细胞膜上ＳＧＬＴ的数量 真题再现 １． Ａ　 结合题意“将Ｋ ＋运输到细胞外，降低细胞内外的Ｋ ＋浓度 差”和题图中缬氨霉素运输Ｋ ＋的过程不消耗能量，可推测Ｋ ＋ 的运输方式为协助扩散，顺浓度梯度运输，Ａ正确；结合Ａ选项 分析可知，Ｋ ＋的运输方式为协助扩散，不需要消耗ＡＴＰ，Ｂ错 误；缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，能结合在细胞膜上，能在磷 脂双子层间移动，该过程与质膜具有一定的流动性这一结构特 点有关，Ｃ错误；噬菌体为ＤＮＡ病毒，病毒没有细胞结构，故缬 氨霉素不会影响噬菌体的侵染能力，Ｄ错误。故选Ａ。 ２． Ｄ　 Ｃｌ － ／ Ｈ ＋转运蛋白在Ｈ ＋浓度梯度驱动下，运出Ｈ ＋的同时把 Ｃｌ －逆浓度梯度运入溶酶体，说明Ｈ ＋浓度为溶酶体内较高，因 此Ｈ ＋进入溶酶体为逆浓度运输，方式属于主动运输，Ａ正确； 溶酶体内Ｈ ＋浓度由Ｈ ＋载体蛋白维持，若载体蛋白失活，溶酶 体内ｐＨ改变导致溶酶体酶活性降低，进而导致溶酶体内的吞 噬物积累，Ｂ正确；Ｃｌ － ／ Ｈ ＋转运蛋白缺失突变体的细胞中，因 Ｃｌ －转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，该突变体的细胞中 损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除，Ｃ正确；细胞质基质中 的ｐＨ与溶酶体内不同，溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的 水解酶可能失活，Ｄ错误。故选Ｄ。 ３． Ａ　 溶质的跨膜转运不一定都会引起细胞膜两侧的渗透压变 化，如正常细胞为维持渗透压一直在进行的跨膜转运，再如单 细胞生物在跨膜转运时，细胞外侧渗透压几乎很难改变，Ａ错 误；对比分析上两个题图可知，ＮａＣｌ胁迫时，加ＧＢ使Ｎａ ＋外排 显著增加，钒酸钠处理抑制了质膜Ｈ ＋泵后，ＮａＣｌ胁迫时，加ＧＢ 使Ｎａ ＋外排略微增加，说明ＧＢ可能通过调控质膜Ｈ ＋泵活性来 增强Ｎａ ＋外排，从而减少细胞内Ｎａ ＋的积累，Ｂ正确；对比分析 下两个题图可知，ＮａＣｌ胁迫时，加ＧＢ使液泡膜ＮＨＸ载体活性 明显增强，而液泡膜Ｈ ＋泵活性几乎无变化，所以ＧＢ引起盐胁 迫时液泡中Ｎａ ＋浓度的显著变化，与液泡膜ＮＨＸ载体活性有 关，而与液泡膜Ｈ ＋泵活性无关，Ｃ正确；由题意可知，植物通过 质膜Ｈ ＋泵把Ｎａ ＋排出细胞，也可通过液泡膜ＮＨＸ载体和液泡 膜Ｈ ＋泵把Ｎａ ＋转入液泡内，以维持细胞质基质Ｎａ ＋稳态，增强 植物的耐盐性，Ｄ正确。故选Ａ。 ４． Ｂ　 转运蔗糖时，共转运体的构型会发生变化，但该过程是可逆 的，Ａ错误；据图分析可知，Ｈ ＋向细胞外运输是需要消耗ＡＴＰ 的过程，说明该过程是逆浓度梯度的主动运输，细胞内的Ｈ ＋ ＜ 细胞外Ｈ ＋，蔗糖运输时通过共转运体依赖于膜两侧的Ｈ ＋浓度 差建立的势能，故使用ＡＴＰ合成抑制剂，会通过影响Ｈ ＋的运输 而使蔗糖运输速率下降，而培养基的ｐＨ值低（Ｈ ＋多）于细胞 内，有利于蔗糖的吸收，Ｂ正确，Ｄ错误；植物组织培养过程中， 蔗糖可作为碳源并有助于维持渗透压，但蔗糖并非唯一碳源，Ｃ 错误。故选Ｂ。 ５． Ｃ　 细胞膜上的钠钙交换体（即细胞内钙流出细胞外的同时使 钠离子进入细胞内）活动减弱，使细胞外钠离子进入细胞内减 少，钙离子外流减少，细胞内钙离子浓度增加，心肌收缩力加 强，Ａ、Ｄ错误，Ｃ正确；由于该种药物可以特异性阻断细胞膜上 的Ｎａ ＋ － Ｋ ＋泵，导致Ｋ ＋内流、Ｎａ ＋外流减少，故细胞内钠离子 浓度增高，钾离子浓度降低，Ｂ错误。故选Ｃ。 ６． Ｂ　 经ＡｇＮＯ３处理的红细胞，水通道蛋白失去活性，但水可以通 过自由扩散的形式进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会吸水膨 胀，在高渗蔗糖溶液中会失水变小，Ａ正确，Ｂ错误；未经ＡｇＮＯ３ 处理的红细胞，水可通过水通道蛋白快速进出细胞，也可通过 自由扩散进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会迅速吸水膨胀， 在高渗蔗糖溶液中会迅速失水变小，Ｃ、Ｄ正确。 ７． Ａ　 分析甲组结果可知，随着培养时间延长，与０时（原生质体 表面积大约为０． ５ μｍ２）相比，原生质体表面积增加逐渐增大， 甲组ＮａＣｌ处理不能引起细胞发生质壁分离，说明细胞吸水，表 明细胞中浓度＞ ０． ３ ｍｏｌ ／ Ｌ，但不一定是细胞内ＮａＣｌ浓度≥ ０． ３ ｍｏｌ ／ Ｌ，Ａ错误；分析乙、丙组结果可知，与０时（原生质体表 面积大约分别为０． ６ μｍ２、０． ７５ μｍ２）相比乙丙组原生质体略有 下降，说明乙、丙组ＮａＣｌ处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细 胞即可发生质壁分离复原，Ｂ正确；该菌的正常生长，细胞由小 变大可导致原生质体表面积增加，该菌吸水也会导致原生质体 表面积增加，Ｃ正确；若将该菌先６５ ℃水浴灭活，细胞死亡，原 生质层失去选择透过性，再用ＮａＣｌ溶液处理，原生质体表面积 无变化，Ｄ正确。 ８． Ａ　 Ｃａ２ ＋通过ＣＡＸ的跨膜运输是由Ｈ ＋的浓度梯度驱动的，属 于不直接消耗能量的主动运输，Ａ错误；Ｃａ２ ＋通过ＣＡＸ的运输 进入液泡使液泡中细胞液浓度增大，利于植物细胞渗透吸水， 使植物细胞保持坚挺，Ｂ正确；加入Ｈ ＋焦磷酸酶抑制剂，Ｈ ＋焦 磷酸酶不能跨膜运输Ｈ ＋，使液泡膜两侧的Ｈ ＋浓度梯度减小， Ｃａ２ ＋和Ｈ ＋的反向转运速率减慢，Ｃ正确；根据题目信息“该浓 度梯度驱动Ｈ ＋通过液泡膜上的载体蛋白ＣＡＸ完成跨膜运输， 从而使Ｃａ２ ＋以与Ｈ ＋相反的方向同时通过ＣＡＸ进入液泡”，可 知液泡内Ｈ ＋浓度高于细胞质基质，因此Ｈ ＋从细胞质基质转运 到液泡的跨膜运输方式属于主动运输，并且利用的是无机焦磷 酸水解释放的能量，Ｄ正确。 ９． Ｂ　 据图分析可知，Ｈ ＋逆浓度梯度运输，且需要消耗能量，该过 程为主动转运，在此过程中Ｈ ＋ － ＡＴＰ酶兼有载体蛋白和ＡＴＰ 水解酶的功能。主动转运过程中Ｈ ＋ － ＡＴＰ酶作为载体蛋白， 会发生形变，协助物质运输，Ａ错误；该转运方式为主动转运，主 动转运的结果是使膜两侧Ｈ ＋维持一定的浓度差，Ｂ正确；Ｈ ＋的 转运方式为主动转运，需要载体蛋白的协助，同时需要能量，                                                                          抑 —９１５— 制细胞呼吸会影响细胞的能量供应，进而影响Ｈ ＋的转运速率， Ｃ错误；图示过程是消耗ＡＴＰ的过程，而线粒体内膜的电子传 递链最终会生成ＡＴＰ，不会发生图示过程，Ｄ错误。 １０．（１）ＮＯ－３ 进入根细胞的速率与Ｏ２ 浓度有关　 （２）（作物乙根 细胞的）细胞膜上运输ＮＯ－３ 的载体蛋白的数量有限　 （３）作 物甲在ＮＯ－３ 最大吸收速率时，对应的Ｏ２ 浓度及ＮＯ－３ 吸收速 率均大于作物乙　 （４）中耕松土（或促进根系进行有氧呼吸等） 解析：（１）由图可知，作物甲和作物乙的根细胞吸收ＮＯ－３ 的速 率与Ｏ２浓度有关，说明ＮＯ－３ 运输过程中需要消耗能量，据此 判断，ＮＯ－３ 进入根细胞的运输方式为主动运输。 （２）根细胞吸收ＮＯ－３ 的运输方式为主动运输，需要载体蛋白 的协助，并且需要消耗能量，当Ｏ２ 浓度大于ａ时，作物乙吸收 ＮＯ－３ 的速率不再增加，其原因是载体蛋白的数量有限。 （３）作物甲和作物乙各自在ＮＯ－３ 最大吸收速率时，作物甲对 应的Ｏ２浓度及ＮＯ－３ 最大吸收速率大于作物乙，因此可推测出 作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙。 （４）农田适时松土有利于根系的有氧呼吸，而农作物根细胞对 ＮＯ－３ 的吸收方式为主动运输，根系的有氧呼吸增强有利于主 动运输所需能量的供应。 １１．（１）选择透过性　 （２）协助扩散　 （３）降低　 载体蛋白发生磷 酸化，导致其空间结构改变　 （４）进行细胞间信息交流 （５）温度降低，酶的活性降低，呼吸速率减慢，为主动运输提供 的能量减少 解析：（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，说明细胞膜对物质的运 输具有选择透过性。 （２）水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式不消耗能量，属于 协助扩散。 （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Ｈ ＋增加，ｐＨ降低，此过程中，Ｈ ＋ － ＡＴＰ酶作为载体 蛋白在转运Ｈ ＋时会发生磷酸化，导致其空间结构改变，进而 运输Ｈ ＋。 （４）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，这一过程体现了细胞 膜具有进行细胞间信息交流的功能。 （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 酸盐属于主动运输，需要消耗细胞呼吸提供的能量，而温度 降低，酶的活性降低，会导致呼吸速率降低，为主动运输提供 的能量减少，因此与２５ ℃相比，４ ℃条件下磷酸盐吸收速 率低。 练案［６］ Ａ组 １． Ｂ　 乙醇是有机物，与细胞膜中磷脂相似相溶，可以通过自由扩 散方式进入细胞，Ａ错误；血浆中Ｋ ＋量低，红细胞内Ｋ ＋含量 高，逆浓度梯度为主动运输，需要消耗ＡＴＰ并需要载体蛋白，Ｂ 正确；抗体为分泌蛋白，分泌过程为胞吐，需要消耗能量，Ｃ错 误；葡萄糖进入小肠上皮细胞等为主动运输，进入哺乳动物成 熟的红细胞为协助扩散，Ｄ错误。故选Ｂ。 ２． Ｂ　 由图可知，①具有运输Ｈ ＋和催化ＡＴＰ水解的功能，Ａ正确； Ｈ ＋运出筛管细胞，需要筛管细胞膜上的蛋白质协助，并消耗 ＡＴＰ水解释放的能量，属于主动运输，主动运输为逆浓度梯度 运输，可知筛管细胞膜内侧的Ｈ ＋的浓度低于外侧，Ｂ错误；蔗糖 运输到筛管，需要蔗糖载体，动力是Ｈ ＋浓度差，也是主动运输， Ｃ正确；Ｈ ＋运出筛管细胞，需要筛管细胞膜上的蛋白质协助，并 消耗ＡＴＰ水解释放的能量，属于主动运输，Ｈ ＋进入筛管细胞为 协助扩散，Ｄ正确。故选Ｂ。 ３． Ｃ　 水分子可通过自由扩散进出叶肉细胞，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；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 耗细胞内化学反应所释放的能量，Ｃ正确；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． Ｄ　 据图可知，该细胞发生了质壁分离现象，但无法判断之后是 继续质壁分离还是会复原，因此无法判断细胞内蔗糖溶液浓度 与细胞外蔗糖溶液浓度的关系，Ａ错误；图示细胞为植物细胞， 细胞最外面是细胞壁，起到支持和保护作用，因此若图示细胞 的体积持续增大，细胞不会涨破，Ｂ错误；根尖分生区细胞无中 央大液泡，无原生质层，不能发生质壁分离现象，Ｃ错误；观察植 物细胞质壁分离与复原实验一般在低倍镜下找到需要观察的 细胞，再换高倍镜观察，以便看的更清楚，但是低倍镜下已经可 以观察到质壁分离及复原现象了，Ｄ正确。故选Ｄ。 ５． Ｂ　 载体蛋白转运分子或离子的过程中会发生自身构象的改 变，将离子或分子从一侧转运到另一侧，Ａ正确；通道蛋白只允 许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子 或离子通过，Ｂ错误；借助转运蛋白顺浓度梯度进行的跨膜运输 方式属于协助扩散，借助通道蛋白质跨膜运输的方式也属于协 助扩散，Ｃ正确；细胞膜上转运蛋白的种类和数量决定了跨膜运 输的物质种类和运输速率，是膜具有选择透过性的结构基础，Ｄ 正确。故选Ｂ。 ６． Ａ　 植物细胞的细胞壁具有全透性，其细胞的边界也是细胞膜， Ａ错误；植物细胞避免吸水涨破的结构是细胞壁，细胞壁的伸缩 性小于原生质层，这是植物细胞质壁分离的基础，Ｂ正确；动物 细胞避免渗透膨胀需要转运蛋白将离子转运到细胞外，以减小 细胞内液的渗透压，防止细胞渗透吸水涨破，Ｃ正确；原生动物 生活在低渗溶液中，为避免吸水涨破需要收缩泡的协助，收缩 泡用于收集和排泄废物，Ｄ正确。故选Ａ。 ７． Ａ　 由题意可知，液泡的ｐＨ约为５． ５，细胞质基质的ｐＨ约为 ７． ５，液泡中Ｈ ＋浓度高，细胞质基质中Ｈ ＋浓度低，Ｈ ＋从液泡中 运输到细胞质基质中，是顺浓度梯度运输，属于协助扩散；液泡 中Ｎａ ＋浓度高，而细胞质基质中Ｎａ ＋浓度低，Ｎａ ＋从细胞质基质 中运输到液泡中，是逆浓度梯度运输，属于主动运输，Ａ正确， ＢＣＤ错误。故选Ａ。 ８．（１）载体的数量，细胞呼吸强度（或氧气浓度），温度，ｐＨ　 原生 质体　 细胞壁的伸缩性显著小于原生质体　 （２）能　 质壁分离 　 发生了　 小于　 （３）等于　 错误，渗透速率取决于浓度差，质 壁分离与质壁分离复原时浓度差不同，原生质体大小亦不同 解析：（１）ＡＣ段，原生质体的相对体积不断缩小，说明此时期细 胞失水而发生质壁分离；ＣＤ段，原生质体的相对体积不断增 大，说明此时期细胞吸水发生质壁分离的自动复原，说明植物 吸收物质甲的方式是主动运输，故影响植物细胞吸收物质甲速 率的因素有载体的数量、细胞呼吸强度（或氧气浓度）、温度、ｐＨ 等。由于细胞壁的伸缩性显著小于原生质体，故植物细胞吸水 或吸水后发生变化的是植物的原生质体，因而图中纵坐标指的 是原生质体的相对体积。 （２）细菌细胞也含有细胞膜和细胞壁，故也能发生类似曲线ＢＣ 段的质壁分离现象。水分子能透过细胞膜，故曲线ＡＢ段发生 了渗透吸水或失水。ＢＣ段，细胞外溶液浓度大于细胞液浓度， 细胞失水，同时由于物质甲能以主动运输的方式进入到细胞 内，使细胞液的浓度逐渐升高，失水能力逐渐降低；到Ｃ点时， 细胞液浓度和细胞外溶液浓度相等；大于Ｃ点后，物质甲继续 进入细胞，此时细胞液浓度大于细胞外溶液浓度，细胞吸水，故 Ｐ点时的渗透压小于Ｑ点。 （３）用物质乙替代物质甲重复实验，得到曲线ＡＢＣＥ，其中ＡＣ 段与物质甲曲线完全重合。分析曲线可知，实验刚开始时，溶 液甲的渗透压等于溶液乙的渗透压。若在Ｃ点加入清水，其曲 线变化与ＣＤ类似，由于渗透速率取决于浓度差，质壁分离与质 壁分离复原时浓度差不同，原生质体大小亦不同，故有人认为ｔ２ ＝ ２ｔ１是错误的。 Ｂ组 １． Ｃ　 细胞甲、乙生理状态和细胞液浓度相同，但细胞乙原生质体 体积减小速率较快，物质交换效率较高，体积较小，Ａ错误；１． ５ ｈ左 右时细胞甲、乙原生质体相对体积大小相同，但绝对体积大小 不同，Ｂ错误；０ ～ ４ ｈ内物质Ｐ都会进入甲、乙细胞，Ｃ正确； ２ ～ ３ ｈ内细胞甲、乙均处于质壁分离复原状态，细胞的吸水能力 逐渐减小，Ｄ错误。故选Ｃ。 ２． Ｂ　 据图可知，甲运输Ｈ ＋是从低浓度到高浓度，需要甲载体和 ＡＴＰ提供能量，属于主动运输，可使膜两侧Ｈ ＋维持一定的浓度 差，Ａ正确；乙载体顺浓度运输Ｈ ＋，不消耗能量，                                                                          属于协助扩 —０２５—