第4章 细胞的物质的输入和输出-【章章清】2024-2025学年高一生物上学期考点梳理（人教版2019必修1）

第4章 细胞的物质输入和输出 ( S 1 S 2 S 1＜ S 2 S 1＜ S 2 渗透平衡 )1、渗透作用 ( （水分子能通过；葡萄糖分子可能通过；蔗糖分子、淀粉等大分子不能通过） )(1)、半透膜：较小的物质能通过，较大物质不能通过的多孔性薄膜 半透膜（物理性薄膜） 选择透过性膜（生物膜） 透过原理 物质能否通过取决于半透膜孔隙的大小，比孔隙小的离子和小分子可以自由通过比孔隙大的分子不能通过 主要与膜上转运蛋白种类和数量有关，能与转运蛋白特定部位结合的离子和分子可以通过 实例 玻璃纸(赛璐玢）、膀胱膜、鸡蛋卵壳膜、鱼鳔 细胞膜、核膜、细胞器膜 注意 生物膜具有选择透过性，且属于半透膜； 但半透膜不一定是选择透过性膜 漏斗的液面为什么会升高？烧杯中的水分子进入漏斗中导致漏斗液面升高。事实上半透膜两侧的水分子都能够通过扩散作用自由进出，但由于蔗糖溶液中水的相对含量（单位体积中的水分子数）比烧杯中的水的相对含量低，因此，烧杯中的水扩散到漏斗中的速度比漏斗中的水扩散到烧杯中的速度相对更快些，导致漏斗中水量增加，液面上升。 (2)、渗透作用： ①概念水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散。 A如果漏斗管足够长，管内的液面会无限上升吗？为什么？不会。如果漏斗管足够长，当管内的液面上升到一定的高度之后，管中水柱产生的压力将加快漏斗中水分向外扩散的速度，最终达到平衡，液面将不再上升。 B如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？不会。因为纱布不是半透膜（是全透的），孔隙很大，可溶于水的物质都能自由通过，包括水分子和蔗糖分子都能通过。 C如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？漏斗管中的液面将保持不变。由于半透膜两侧的溶液浓度相等，烧杯中的水扩散到漏斗中的速度与漏斗中的水扩散到烧杯中的速度相同。 ②渗透条件：①半透膜②膜两侧存在浓度差 2、细胞的吸水和失水 （1）动物细胞的吸水和失水 思考：动物细胞是利用什么原理吸水和失水的呢？动物细胞是不是一个渗透装置呢？ 如果是，这个渗透装置必备的两个条件又分别是什么呢？ ①、实验：将哺乳动物红细胞放入不同浓度的氯化钠溶液中，一段时间后观察红细胞的变化 ( （低渗溶液） （等渗溶液） （高渗溶液） 0.1%NaCl 0.9%NaCl 10%NaCl ) ( 人体血浆的等渗溶液： ① 0.9% NaCl（生理盐水） ② 5% 葡萄糖 ) ②、原理和现象 半透膜 浓度差 现象 细胞膜 外界溶液浓度＞细胞质浓度 外界溶液浓度＜细胞质浓度 外界溶液浓度＝细胞质浓度 失水皱缩 吸水膨胀，甚至涨破 维持正常形态 将有些萎蔫的菜叶浸泡在清水里，不久，菜叶就会变得硬挺； 将白菜剁碎做馅时，常常要放一些盐，稍过一会儿就可见到有水渗出； 对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象， 所以，植物细胞吸水和失水的情况又是如何的呢？ （2）植物细胞的吸水和失水（以成熟植物细胞为例） A、成熟植物细胞的结构 ( 液泡膜 细胞壁 细胞膜 细胞质 细胞液：成熟植物细胞内主要的液体环境 原生质层 相当于半透膜 伸缩性大 选择透过性 伸缩性小 全透性 ) 原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为~ 原生质体：细胞内的生命物质，可分化为细胞膜、细胞质和细胞核等部分 整个动物细胞就是一团原生质体； 植物细胞除去细胞壁外的其他所有物质就是一团原生质体 ( 制作临时装片 )B、实验：探究植物细胞的吸水和失水 【提出问题】 植物细胞在什么情况下吸水和失水？ 【作出假设】 假设成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用 当外界溶液浓度＞细胞液浓度→细胞失水 当外界溶液浓度＜细胞液浓度→细胞吸水 【设计实验】 ( 引流法 ) 成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 ①实验原理 细胞液有一定的浓度，与外界溶液能形成浓度差 原生质层比细胞壁的伸缩性大 ②实验材料： 洋葱鳞片叶的外表皮细胞（含紫色中央大液泡） ( 制作临时装片 低倍镜 有一个紫色的中央大液泡 原生质层紧贴细胞壁 第一次 引流法 0.3g/ml 蔗糖溶液 ← ← 中央液泡逐渐变小，颜色变深 原生质层与细胞壁逐渐分离 外界溶液 低倍镜 第二次 质壁分离 清水 → → 中央液泡逐渐胀大，颜色变浅 原生质层逐渐贴近细胞壁 低倍镜 第三次 质壁分离的复原 细胞大小基本不变 细胞大小基本不变 )③实验步骤： ④分析结果，得出结论 成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用 本实验只需用到低倍镜观察，一共观察3次，无需设置独立的对照组，属于自身对照 质壁分离过程中，随着质壁分离程度增大，细胞液的浓度增大，细胞吸水能力增强 质壁分离复原过程中，随着质壁分离复原的进行，细胞液的浓度变小，细胞吸水能力减弱 蔗糖溶液浓度过高（0.5g/ml），细胞会失水过多而死亡，无法发生质壁分离复原 蔗糖溶液浓度过低，不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长 ⑤、原理和现象 半透膜 浓度差 现象 原生质层 外界溶液浓度＞细胞液浓度 外界溶液浓度＜细胞液浓度 外界溶液浓度＝细胞液浓度 细胞失水，质壁分离 细胞吸水膨胀/质壁分离的复原 维持正常形态 ⑥、实验相关分析 A质壁分离的原因 ( 内因 成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 原生质层比细胞壁的伸缩性大 外因 → 细胞液与外界溶液之间具有一定的浓度差，细胞能渗透吸水和失水 ) B选材要求→观察质壁分离和复原的条件 ( 活的成熟的植物细胞 → 能发生 ) ( 液泡带颜色 / 外界溶液带颜色 / 原生质层带颜色 → 能观察 ) ( 液泡中含花青素，便于观察 ) ( 含叶绿体 便于观察 ) ( 若细胞无色，可在外界 溶液中加染料，便于观察 ) C溶液种类与质壁分离和复原的关系----溶质分子能透过半透膜（如葡萄糖、KNO3、甘油、尿素、乙二醇等） 一定浓度下，细胞先发生质壁分离，后发生质壁分离的自动复原 原因：∵细胞可以主动或被动吸收这些溶质分子，使细胞液浓度↑， ∴细胞渗透吸水而发生质壁分离的自动复原 ( 四种溶液处理 实验时间 原 生 质 体 体 积 清水处理 ) 曲线图： ( 清水 1mol / L KNO 3 溶液 0. 3 g/ml 蔗糖溶液 0.5g/ml 蔗糖溶液 ) ⑦、实验拓展应用 Ⅰ判断植物细胞的死活 ( 判断细胞死活的方法: · 染色排除法 —— 细胞膜的选择透过性 （台盼蓝染色） · 细胞质的流动 —— 观察叶绿体的流动 · 质壁分离和复原 —— 渗透吸水和失水 ) Ⅱ测定细胞液浓度范围 Ⅲ比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 Ⅳ鉴别不同种类的外界溶液 Ⅴ比较未知溶液的浓度大小 3、被动运输 (1)、概念：像水分子这样，物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应释放的能量， ( 自由扩散 ) 这种物质跨膜运输方式称为~。 (2)、分类 ( 协助扩散 载体蛋白 ) ①.区别 运输方式 特点 例子 影响因素 图示 被 动 运 输 自由扩散 顺浓度梯度运输 不需要转运蛋白协助 不需要消耗能量 气体、水、尿素、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子 浓度差、温度 协助扩散 顺浓度梯度运输 需要转运蛋白协助 不需要消耗能量 红细胞吸收葡萄糖、水通道蛋白等 浓度差、转运蛋白种类和数量、温度 ②.比较载体蛋白和通道蛋白的异同 A载体蛋白:只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。 B通道蛋白:只容许与自身通道直径和形状相匹配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过；不需要与分子或离子结合。 4、主动运输与胞吞、胞吐 （1）比较 运输方式 特点 例子 影响因素 图示 主动运输 逆浓度梯度运输 需要载体 需要消耗能量 离子，葡萄糖、氨基酸进入细胞 载体数量 O2浓度等 胞吞 不需要载体蛋白，需要细胞膜上特定蛋白质的识别；需要细胞呼吸所释放的能量 巨噬细胞吞噬抗原 温度 O2浓度等 胞吐 胰岛素、消化酶、抗体的分泌 （2）影响物质跨膜运输的因素及相关曲线分析 ①浓度差对物质跨膜运输的影响 浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中，浓度差越大，运输速率越大；协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加的原因是受载体数量的限制。主动运输不受浓度差的影响。 ②载体数量对跨膜运输的影响 主要影响协助扩散和主动运输。其他条件适宜的情况下，载体数量越多，运输速率越大。自由扩散不受载体数量的影响。 ③氧气含量对跨膜运输的影响 通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。 ④温度对跨膜运输的影响 自由扩散 协助扩散和主动运输 一方面升高温度通过影响分子运动而影响自由扩散和协助扩散，另一方面温度直接影响蛋白质的活性，通过影响呼吸作用中酶的活性而影响主动运输。 1. 细胞膜和液泡膜都相当于半透膜（√） 2.水分子进出细胞，是通过自由扩散和协助扩散（√） 3. 限制被动运输速率的因素只有细胞膜两侧浓度差大小(×) 点拨：协助扩散的限制因素除了浓度梯度外，还有转运蛋白的数量。 4. 当外界浓度大于细胞液浓度时，植物细胞一定会发生质壁分离(×) 点拔：死细胞不发生质壁分离和质壁分离复原。 5.质壁分离过程中，细胞膜与细胞壁之间、细胞膜与液泡膜之间的液体均为外界溶液（×） 点拔：细胞壁是全透性的，细胞膜和细胞壁之间是外界溶液,细胞膜与液泡膜之间的液体为细胞质基质。 6.“质壁分离”中“质”是指细胞质，“壁”是指细胞壁（×） 点拨：质是指原生质层。 7.大分子有机物要通过细胞膜上的转运蛋白的作用才能进出细胞（×） 点拨：胞吞需要与膜上蛋白质结合，但不是转运蛋白。 8.主动运输都需要消耗能量和通道蛋白的协助（×） 点拨：主动运输需要载体蛋白而不是通道蛋白。 9. 物质进出细胞方式中的被动运输过程与膜蛋白无关（×） 点拨：自由扩散与膜蛋白无关，但协助扩散离不开膜上的转运蛋白。 10. 细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对K+的吸收速率降低（√） 1.下列现象不属于渗透作用的是（　　） A．水分子或蔗糖分子通过植物细胞的细胞壁 B．水分子或其他溶剂分子通过细胞膜 C．水分子或其他溶剂分子通过液泡膜 D．水分子或其他溶剂分子通过原生质层 2．根系吸水有两种动力:根压和蒸腾拉力。当蒸腾作用很弱或停止时，由于根能不断地从土壤中吸收离子并将其运输到木质部，于是木质部细胞的离子浓度升高，渗透压升高，便向皮层吸收水分。这种靠根部渗透压梯度使水沿导管上升的动力称为根压。根压把根部的水分压到地上部，土壤中的水分便不断补充到根部，这一过程如图所示。下列说法正确的是（    ）    A．根压的存在说明植物可以通过主动运输吸收水分 B．图中越靠近木质部的皮层细胞细胞液浓度越低 C．水分可通过胞间连丝在根部相邻细胞间运输 D．植物根毛吸收离子的速率与土壤溶液中离子的浓度成正比 3．利用紫色的洋葱外表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液，可以探究细胞质壁分离和复原。下列有关该实验的叙述正确的是（    ） A．该实验只是观察了质壁分离和复原现象，没有设计对照实验 B．在逐渐发生质壁分离的过程中，细胞的吸水能力逐渐增强 C．将装片在酒精灯上加热后，再观察质壁分离现象 D．不同浓度蔗糖溶液下发生质壁分离的细胞，滴加清水后都能复原 4．在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察（如下图所示）。下列有关叙述正确的是（　　）    A．第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域 B．第三次观察时可以发现液泡颜色逐渐变浅，体积逐渐变大 C．吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头 D．为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤 5．制作无色洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片用于观察“植物细胞的吸水和失水”探究实验，用大分子食用色素胭脂红的高渗水溶液作为外界溶液进行引流处理后，观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是（    ） A．该实验的结构基础是细胞膜、液泡及细胞质形成的原生质层 B．细胞发生质壁分离的过程中，细胞内的红色区域逐渐变小 C．该实验还可以说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在差异 D．洋葱根尖分生区细胞放在30%蔗糖溶液中也会发生质壁分离 6．取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液（甲、乙、丙）中，一定时间后测得甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。假设蔗搪分子不进出细胞，则关于这一实验结果。下列说法正确的是（    ） A．实验前，丙的浓度＞乙的浓度＞甲的浓度 B．乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等 C．实验中，甲液浓度变小是由于蔗糖分子进入细胞 D．甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的 7．选取同一显微镜视野中洋葱外表皮细胞，测量其细胞长度（l1）和原生质体（脱去细胞壁的植物细胞）长度（l2），通过引流法将其置于3% KNO3，溶液中。此后在几个时间点得到该细胞的l2/l1比值，记录结果如下表所示。下列叙述错误的是（    ） 时间（分钟） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 l2/l1 100 85.8 87.3 88.6 92.4 93.3 94.3 97.1 99 A．细胞对相关物质的被动运输和主动运输导致l2/l1比值变化 B．推测3分钟内细胞壁和原生质层都出现收缩 C．实验中KNO3溶液浓度先降低后升高，在8分钟时基本恢复初值 D．依据表中的数据无法判断该细胞在8分钟时达到水分交换平衡 8．如图分别表示载体蛋白和通道蛋白介导的两种物质运输方式，其中通道蛋白介导的运输速率比载体蛋白介导的运输速率快1 000倍以上。下列叙述错误的是（    ）    A．通道蛋白介导的运输速率较快可能是因为消耗的能量较少 B．载体蛋白在细胞膜上具有一定的流动性 C．两种膜蛋白对运输的物质均具有专一性 D．载体蛋白介导的运输速率会受到载体蛋白数量的限制 9 ．如图为小肠上皮细胞对葡萄糖、K+、Na+等物质吸收和运输的过程和方式。下列相关叙述正确的是（    ）    注3K+-Na+系水解1个ATP分子可将3个Na+系出细胞外而把2个K+系进细胞内。 A．葡萄糖进入小肠上皮细胞和成熟红细胞的方式相同 B．Na+进出小肠上皮细胞都需要消耗能量 C．Na+-K+泵在运输过程中会发生构象变化 D．Na+-K+泵作用加强时会引起细胞破裂 10．某学生用紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料，制成临时装片后，利用0.3g/mL蔗糖溶液和清水，进行植物细胞吸水和失水的观察。下列相关叙述不正确的是（    ） A．图乙所示细胞出现质壁分离，b处充满蔗糖溶液 B．图甲到乙的变化是由于细胞周围溶液浓度低于细胞液浓度 C．发生质壁分离和复原，说明原生质层伸缩性大于细胞壁 D．该实验过程中虽然未另设对照组，但存在对照实验 11．Na+-K+泵的工作原理如下图所示，乌本苷是Na+-K+泵的抑制剂，其本身引起溶液浓度的变化可以忽略不计。下列叙述正确的是（    ） A．Na+-K+泵同时具有载体和酶的功能 B．乌本苷处理可导致红细胞失水皱缩 C．Na+的运输体现了细胞膜的流动性 D．该过程中K+的运输方式为协助扩散 12．诺贝尔化学奖曾经授予研究细胞膜通道蛋白的科学家。通道蛋白是一类跨越细胞膜磷脂双分子层的蛋白质，它包含离子通道蛋白和水通道蛋白。水通道蛋白与人体体液平衡的维持密切相关。离子通道是由蛋白质复合物构成的，一种离子通道只允许一种离子通过，并且只有在对特定刺激发生反应时才瞬时开放。下列叙述错误的是（    ） A．分子或离子通过通道蛋白时，需要与通道蛋白结合 B．肾小管细胞通过水通道蛋白以被动转运方式促进水的重吸收 C．通道蛋白有选择性，比通道直径小的物质不一定能通过 D．机体可通过调节细胞膜上通道蛋白的数量或开关来调节物质的运输 13．如图为部分物质进出肾小管上皮细胞的示意图，下列有关叙述正确的是（    ）    A．氨基酸通过主动运输方式进入肾小管上皮细胞 B．氨基酸通过胞吐方式从肾小管上皮细胞内运出 C．Na+通过自由扩散方式进入肾小管上皮细胞 D．Na+通过协助扩散方式从肾小管上皮细胞内运出 14.下列图一是细胞的亚显微结构图，图二是生物细胞膜及物质运输示意图，①②③④代表不同的运输方式，图三表示某种物质通过膜的运输速率随环境中O2浓度的变化。请仔细观察图示并回答有关问题。 （1）图一是 （填“植物”或“动物”）细胞，该细胞中的⑩是合成 的场所。 （2）若图一所示细胞能分泌胰岛素，则胰岛素运出细胞的方式为 。 （3）图二中①和③代表的运输方式是分别是 、 ，细胞最主要的物质运输方式是 （序号）。 （4）图三中A点纵坐标不为零，原因是 ；图中限制BC段运输速率的主要原因是 。 （5）若图一代表胃黏膜上皮细胞，人在饮酒时，酒精是通过图二中的 （序号）方式进入该细胞，下列曲线与酒精跨膜运输方式相符合的是 。 15．游离在细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质（或多肽）可能成为细胞质基质中的“永久居民”，也可能运送到细胞核、线粒体、内质网等结构，其“命运”取决于自身的氨基酸序列中是否包含了分选信号序列以及哪种分选信号序列，如图所示： （1）蛋白质可以穿过 进入细胞核，这种运输方式 （填“具有”或“没有”）选择透过性。 （2）线粒体所需的蛋白质 （填“全部”或“部分”）来自细胞质基质，蛋白质进入线粒体多数需要位于其外膜上的TOM复合物和内膜上的TM23复合物的协助，据此推测TOM复合物和TM23复合物在功能上很可能相当于主动运输所需要的 。 （3）多肽在进入内质网之后需要继续进行 ，研究发现，源于内质网的蛋白质其结构中并不包含分选信号序列，据此推测内质网中可能含有切除分选信号序列的 酶。 （4）内质网可以通过“出芽”形成 ，包裹着蛋白质定向移动到高尔基体并与之融合，“出芽”和融合的基础是生物膜具有 性。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4章 细胞的物质输入和输出 ( S 1 S 2 S 1＜ S 2 S 1＜ S 2 渗透平衡 )1、渗透作用 ( （水分子能通过；葡萄糖分子可能通过；蔗糖分子、淀粉等大分子不能通过） )(1)、半透膜：较小的物质能通过，较大物质不能通过的多孔性薄膜 半透膜（物理性薄膜） 选择透过性膜（生物膜） 透过原理 物质能否通过取决于半透膜孔隙的大小，比孔隙小的离子和小分子可以自由通过比孔隙大的分子不能通过 主要与膜上转运蛋白种类和数量有关，能与转运蛋白特定部位结合的离子和分子可以通过 实例 玻璃纸(赛璐玢）、膀胱膜、鸡蛋卵壳膜、鱼鳔 细胞膜、核膜、细胞器膜 注意 生物膜具有选择透过性，且属于半透膜； 但半透膜不一定是选择透过性膜 漏斗的液面为什么会升高？烧杯中的水分子进入漏斗中导致漏斗液面升高。事实上半透膜两侧的水分子都能够通过扩散作用自由进出，但由于蔗糖溶液中水的相对含量（单位体积中的水分子数）比烧杯中的水的相对含量低，因此，烧杯中的水扩散到漏斗中的速度比漏斗中的水扩散到烧杯中的速度相对更快些，导致漏斗中水量增加，液面上升。 (2)、渗透作用： ①概念水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散。 A如果漏斗管足够长，管内的液面会无限上升吗？为什么？不会。如果漏斗管足够长，当管内的液面上升到一定的高度之后，管中水柱产生的压力将加快漏斗中水分向外扩散的速度，最终达到平衡，液面将不再上升。 B如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？不会。因为纱布不是半透膜（是全透的），孔隙很大，可溶于水的物质都能自由通过，包括水分子和蔗糖分子都能通过。 C如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？漏斗管中的液面将保持不变。由于半透膜两侧的溶液浓度相等，烧杯中的水扩散到漏斗中的速度与漏斗中的水扩散到烧杯中的速度相同。 ②渗透条件：①半透膜②膜两侧存在浓度差 2、细胞的吸水和失水 （1）动物细胞的吸水和失水 思考：动物细胞是利用什么原理吸水和失水的呢？动物细胞是不是一个渗透装置呢？ 如果是，这个渗透装置必备的两个条件又分别是什么呢？ ①、实验：将哺乳动物红细胞放入不同浓度的氯化钠溶液中，一段时间后观察红细胞的变化 ( （低渗溶液） （等渗溶液） （高渗溶液） 0.1%NaCl 0.9%NaCl 10%NaCl ) ( 人体血浆的等渗溶液： ① 0.9% NaCl（生理盐水） ② 5% 葡萄糖 ) ②、原理和现象 半透膜 浓度差 现象 细胞膜 外界溶液浓度＞细胞质浓度 外界溶液浓度＜细胞质浓度 外界溶液浓度＝细胞质浓度 失水皱缩 吸水膨胀，甚至涨破 维持正常形态 将有些萎蔫的菜叶浸泡在清水里，不久，菜叶就会变得硬挺； 将白菜剁碎做馅时，常常要放一些盐，稍过一会儿就可见到有水渗出； 对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象， 所以，植物细胞吸水和失水的情况又是如何的呢？ （2）植物细胞的吸水和失水（以成熟植物细胞为例） A、成熟植物细胞的结构 ( 液泡膜 细胞壁 细胞膜 细胞质 细胞液：成熟植物细胞内主要的液体环境 原生质层 相当于半透膜 伸缩性大 选择透过性 伸缩性小 全透性 ) 原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为~ 原生质体：细胞内的生命物质，可分化为细胞膜、细胞质和细胞核等部分 整个动物细胞就是一团原生质体； 植物细胞除去细胞壁外的其他所有物质就是一团原生质体 ( 制作临时装片 )B、实验：探究植物细胞的吸水和失水 【提出问题】 植物细胞在什么情况下吸水和失水？ 【作出假设】 假设成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用 当外界溶液浓度＞细胞液浓度→细胞失水 当外界溶液浓度＜细胞液浓度→细胞吸水 【设计实验】 ( 引流法 ) 成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 ①实验原理 细胞液有一定的浓度，与外界溶液能形成浓度差 原生质层比细胞壁的伸缩性大 ②实验材料： 洋葱鳞片叶的外表皮细胞（含紫色中央大液泡） ( 制作临时装片 低倍镜 有一个紫色的中央大液泡 原生质层紧贴细胞壁 第一次 引流法 0.3g/ml 蔗糖溶液 ← ← 中央液泡逐渐变小，颜色变深 原生质层与细胞壁逐渐分离 外界溶液 低倍镜 第二次 质壁分离 清水 → → 中央液泡逐渐胀大，颜色变浅 原生质层逐渐贴近细胞壁 低倍镜 第三次 质壁分离的复原 细胞大小基本不变 细胞大小基本不变 )③实验步骤： ④分析结果，得出结论 成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用 本实验只需用到低倍镜观察，一共观察3次，无需设置独立的对照组，属于自身对照 质壁分离过程中，随着质壁分离程度增大，细胞液的浓度增大，细胞吸水能力增强 质壁分离复原过程中，随着质壁分离复原的进行，细胞液的浓度变小，细胞吸水能力减弱 蔗糖溶液浓度过高（0.5g/ml），细胞会失水过多而死亡，无法发生质壁分离复原 蔗糖溶液浓度过低，不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长 ⑤、原理和现象 半透膜 浓度差 现象 原生质层 外界溶液浓度＞细胞液浓度 外界溶液浓度＜细胞液浓度 外界溶液浓度＝细胞液浓度 细胞失水，质壁分离 细胞吸水膨胀/质壁分离的复原 维持正常形态 ⑥、实验相关分析 A质壁分离的原因 ( 内因 成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 原生质层比细胞壁的伸缩性大 外因 → 细胞液与外界溶液之间具有一定的浓度差，细胞能渗透吸水和失水 ) B选材要求→观察质壁分离和复原的条件 ( 活的成熟的植物细胞 → 能发生 ) ( 液泡带颜色 / 外界溶液带颜色 / 原生质层带颜色 → 能观察 ) ( 液泡中含花青素，便于观察 ) ( 含叶绿体 便于观察 ) ( 若细胞无色，可在外界 溶液中加染料，便于观察 ) C溶液种类与质壁分离和复原的关系----溶质分子能透过半透膜（如葡萄糖、KNO3、甘油、尿素、乙二醇等） 一定浓度下，细胞先发生质壁分离，后发生质壁分离的自动复原 原因：∵细胞可以主动或被动吸收这些溶质分子，使细胞液浓度↑， ∴细胞渗透吸水而发生质壁分离的自动复原 ( 四种溶液处理 实验时间 原 生 质 体 体 积 清水处理 ) 曲线图： ( 清水 1mol / L KNO 3 溶液 0. 3 g/ml 蔗糖溶液 0.5g/ml 蔗糖溶液 ) ⑦、实验拓展应用 Ⅰ判断植物细胞的死活 ( 判断细胞死活的方法: · 染色排除法 —— 细胞膜的选择透过性 （台盼蓝染色） · 细胞质的流动 —— 观察叶绿体的流动 · 质壁分离和复原 —— 渗透吸水和失水 ) Ⅱ测定细胞液浓度范围 Ⅲ比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 Ⅳ鉴别不同种类的外界溶液 Ⅴ比较未知溶液的浓度大小 3、被动运输 (1)、概念：像水分子这样，物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应释放的能量， ( 自由扩散 ) 这种物质跨膜运输方式称为~。 (2)、分类 ( 协助扩散 载体蛋白 ) ①.区别 运输方式 特点 例子 影响因素 图示 被 动 运 输 自由扩散 顺浓度梯度运输 不需要转运蛋白协助 不需要消耗能量 气体、水、尿素、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子 浓度差、温度 协助扩散 顺浓度梯度运输 需要转运蛋白协助 不需要消耗能量 红细胞吸收葡萄糖、水通道蛋白等 浓度差、转运蛋白种类和数量、温度 ②.比较载体蛋白和通道蛋白的异同 A载体蛋白:只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。 B通道蛋白:只容许与自身通道直径和形状相匹配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过；不需要与分子或离子结合。 4、主动运输与胞吞、胞吐 （1）比较 运输方式 特点 例子 影响因素 图示 主动运输 逆浓度梯度运输 需要载体 需要消耗能量 离子，葡萄糖、氨基酸进入细胞 载体数量 O2浓度等 胞吞 不需要载体蛋白，需要细胞膜上特定蛋白质的识别；需要细胞呼吸所释放的能量 巨噬细胞吞噬抗原 温度 O2浓度等 胞吐 胰岛素、消化酶、抗体的分泌 （2）影响物质跨膜运输的因素及相关曲线分析 ①浓度差对物质跨膜运输的影响 浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中，浓度差越大，运输速率越大；协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加的原因是受载体数量的限制。主动运输不受浓度差的影响。 ②载体数量对跨膜运输的影响 主要影响协助扩散和主动运输。其他条件适宜的情况下，载体数量越多，运输速率越大。自由扩散不受载体数量的影响。 ③氧气含量对跨膜运输的影响 通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。 ④温度对跨膜运输的影响 自由扩散 协助扩散和主动运输 一方面升高温度通过影响分子运动而影响自由扩散和协助扩散，另一方面温度直接影响蛋白质的活性，通过影响呼吸作用中酶的活性而影响主动运输。 1. 细胞膜和液泡膜都相当于半透膜（√） 2.水分子进出细胞，是通过自由扩散和协助扩散（√） 3. 限制被动运输速率的因素只有细胞膜两侧浓度差大小(×) 点拨：协助扩散的限制因素除了浓度梯度外，还有转运蛋白的数量。 4. 当外界浓度大于细胞液浓度时，植物细胞一定会发生质壁分离(×) 点拔：死细胞不发生质壁分离和质壁分离复原。 5.质壁分离过程中，细胞膜与细胞壁之间、细胞膜与液泡膜之间的液体均为外界溶液（×） 点拔：细胞壁是全透性的，细胞膜和细胞壁之间是外界溶液,细胞膜与液泡膜之间的液体为细胞质基质。 6.“质壁分离”中“质”是指细胞质，“壁”是指细胞壁（×） 点拨：质是指原生质层。 7.大分子有机物要通过细胞膜上的转运蛋白的作用才能进出细胞（×） 点拨：胞吞需要与膜上蛋白质结合，但不是转运蛋白。 8.主动运输都需要消耗能量和通道蛋白的协助（×） 点拨：主动运输需要载体蛋白而不是通道蛋白。 9. 物质进出细胞方式中的被动运输过程与膜蛋白无关（×） 点拨：自由扩散与膜蛋白无关，但协助扩散离不开膜上的转运蛋白。 10. 细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对K+的吸收速率降低（√） 1.下列现象不属于渗透作用的是（　　） A．水分子或蔗糖分子通过植物细胞的细胞壁 B．水分子或其他溶剂分子通过细胞膜 C．水分子或其他溶剂分子通过液泡膜 D．水分子或其他溶剂分子通过原生质层 【答案】A 【解析】渗透作用是指水分子等溶剂分子通过半透膜从低浓度一侧运输到高浓度一侧；条件是半透膜和浓度差。植物细胞的原生质层相当于半透膜，动物细胞膜相当于半透膜。 细胞壁具有全透性，故水分子或蔗糖分子通过植物细胞的细胞壁不属于渗透作用，A符合题意；细胞膜是选择透过性膜，水分子或其他溶剂分子通过细胞膜属于渗透作用，B不符合题意；液泡膜是半透膜，水分子或其他溶剂分子通过液泡膜属于渗透现象，C不符合题意；原生质层（包括细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质）相当于半透膜，水分子或其他溶剂分子通过原生质层属于渗透作用，D不符合题意。 故选A。 2．根系吸水有两种动力:根压和蒸腾拉力。当蒸腾作用很弱或停止时，由于根能不断地从土壤中吸收离子并将其运输到木质部，于是木质部细胞的离子浓度升高，渗透压升高，便向皮层吸收水分。这种靠根部渗透压梯度使水沿导管上升的动力称为根压。根压把根部的水分压到地上部，土壤中的水分便不断补充到根部，这一过程如图所示。下列说法正确的是（    ）    A．根压的存在说明植物可以通过主动运输吸收水分 B．图中越靠近木质部的皮层细胞细胞液浓度越低 C．水分可通过胞间连丝在根部相邻细胞间运输 D．植物根毛吸收离子的速率与土壤溶液中离子的浓度成正比 【答案】C 【解析】渗透作用是指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。 根压是指植物通过消耗能量，通过主动吸收离子，水分顺浓度差往上沿木质部运动的生理过程，是一个渗透的过程，A错误；正常生长的植物根细胞吸收的水分，通过导管细胞在蒸腾拉力的作用下向植物的叶运输，最后进入叶肉细胞。说明根毛区细胞中细胞液浓度最低，叶肉细胞中细胞液浓度最高，B错误；胞间连丝贯穿两个相邻细胞的细胞壁，并连接两个原生质体的胞质丝，具有物质运输，信息传递的功能，C 正确；植物的根毛对离子的吸收是具有选择性的，吸收离子的速率与土壤中离子浓度不成正比，D错误。 故选C。 3．利用紫色的洋葱外表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液，可以探究细胞质壁分离和复原。下列有关该实验的叙述正确的是（    ） A．该实验只是观察了质壁分离和复原现象，没有设计对照实验 B．在逐渐发生质壁分离的过程中，细胞的吸水能力逐渐增强 C．将装片在酒精灯上加热后，再观察质壁分离现象 D．不同浓度蔗糖溶液下发生质壁分离的细胞，滴加清水后都能复原 【答案】B 【解析】在“探究植物细胞质壁分离和复原实验”中，质壁分离的前后可以对照，质壁分离过程和质壁分离的复原过程也可以形成对照，符合科学探究实验的对照原则；在逐渐发生质壁分离的过程中，细胞液的浓度增加，细胞液的渗透压升高，细胞的吸水能力逐渐增强。 该实验除了观察质壁分离与复原的现象，还观察了正常状态下的细胞，该实验存在自身前后对照，A错误； B、在逐渐发生质壁分离的过程中，细胞液的浓度增加，细胞液的渗透压升高，细胞的吸水能力逐渐增强，B正确；C、观察质壁分离和复原实验时，细胞必须是活的，将装片在酒精灯上加热会导致细胞死亡，C错误；D、蔗糖溶液浓度过高，会使细胞失水过多过快而死亡，滴加清水后细胞不会发生质壁分离复原，D错误。故选B。 4．在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察（如下图所示）。下列有关叙述正确的是（　　）    A．第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域 B．第三次观察时可以发现液泡颜色逐渐变浅，体积逐渐变大 C．吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头 D．为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤 【答案】B 【解析】据图可知，第一次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蒸馏水中的正常状态，第二次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蔗糖溶液中的质壁分离状态，第三次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蒸馏水中的质壁分离复原状态。成熟的植物细胞构成渗透系统，可发生渗透作用。质壁分离的原因：外因；外界溶液浓度＞细胞液浓度；内因；原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层。 第一次观察时容易看到紫色大液泡，不能看到无色细胞质基质区域，A错误；第三次观察时可以发现细胞质壁分离复原，细胞吸水，液泡体积增大，细胞液颜色逐渐变浅，B正确；吸水纸的主要作用是吸引液体在盖玻片下移动，使植物细胞完全浸在液体中，C错误；不可以省略第一次显微观察步骤，这一步的观察现象要作为对照，D错误。 故选B。 5．制作无色洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片用于观察“植物细胞的吸水和失水”探究实验，用大分子食用色素胭脂红的高渗水溶液作为外界溶液进行引流处理后，观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是（    ） A．该实验的结构基础是细胞膜、液泡及细胞质形成的原生质层 B．细胞发生质壁分离的过程中，细胞内的红色区域逐渐变小 C．该实验还可以说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在差异 D．洋葱根尖分生区细胞放在30%蔗糖溶液中也会发生质壁分离 【答案】C 【解析】把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中，使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中，发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。 细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质形成原生质层，相当于一层半透膜，A错误；发生细胞质壁分离现象时，细胞壁和细胞膜之间的红色区域变大，B错误；细胞壁通透性较大，胭脂红可以进入，细胞膜的具有选择透过性，胭脂红不能进入细胞，该实验还可以说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在差异，C正确； D、洋葱根尖分生区细胞没有大液泡， 在30%的蔗糖溶液中不会发生质壁分离，D错误。 故选C。 6．取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液（甲、乙、丙）中，一定时间后测得甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。假设蔗搪分子不进出细胞，则关于这一实验结果。下列说法正确的是（    ） A．实验前，丙的浓度＞乙的浓度＞甲的浓度 B．乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等 C．实验中，甲液浓度变小是由于蔗糖分子进入细胞 D．甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的 【答案】D 【解析】分析题意可知：将生理状态相同的某种植物新鲜叶片剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液（甲、乙、丙）中，一定时间后得甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大，说明甲溶液吸水，即甲浓度＞细胞液浓度，乙的浓度不变说明乙浓度=细胞液浓度，丙的浓度变大，丙溶液失水，则丙浓度＜细胞液浓度，据此答题。 生理状态相同的叶片的细胞液浓度是相同的，甲浓度＞细胞液浓度，乙浓度=细胞液浓度，丙浓度＜细胞液浓度，则实验前甲的浓度＞乙的浓度＞丙的浓度，A错误；乙的浓度不变是因为细胞内细胞液浓度与乙的浓度相等，B错误；实验中，甲液浓度变小是由于甲浓度＞细胞液浓度，细胞失水，C错误；甲、丙的浓度变化是细胞渗透失水和渗透吸水造成的，由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的，D正确。 故选D。 7．选取同一显微镜视野中洋葱外表皮细胞，测量其细胞长度（l1）和原生质体（脱去细胞壁的植物细胞）长度（l2），通过引流法将其置于3% KNO3，溶液中。此后在几个时间点得到该细胞的l2/l1比值，记录结果如下表所示。下列叙述错误的是（    ） 时间（分钟） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 l2/l1 100 85.8 87.3 88.6 92.4 93.3 94.3 97.1 99 A．细胞对相关物质的被动运输和主动运输导致l2/l1比值变化 B．推测3分钟内细胞壁和原生质层都出现收缩 C．实验中KNO3溶液浓度先降低后升高，在8分钟时基本恢复初值 D．依据表中的数据无法判断该细胞在8分钟时达到水分交换平衡 【答案】C 【解析】分析表格可知：l1和l2分别代表细胞的长度和原生质体长度，故l2/l1的比值越小，说明细胞失水越严重。洋葱外表皮细胞置于3%KNO3溶液中，由表格数据说明，先质壁分离，然后质壁分离逐渐复原。 细胞对水分子的被动运输、对硝酸根离子和钾离子的主动运输，导致l2/l1比值变化，A正确：由表格可知，3分钟内细胞壁和原生质层都出现不同程度的收缩，原生质层和细胞壁的伸缩程度不同，是质壁分离发生的内因，B正确；实验中细胞失水KNO3溶液浓度先降低，与此同时硝酸根离子和钾离子经主动运输进入洋葱外表皮细胞，导致细胞吸水，在8分钟时KNO3溶液浓度不一定能够恢复初值，C错误；依据表中的数据l2/l1还没有达到100%，无法判断该细胞在8分钟时达到水分交换平衡，D正确。 故选C。 8．如图分别表示载体蛋白和通道蛋白介导的两种物质运输方式，其中通道蛋白介导的运输速率比载体蛋白介导的运输速率快1 000倍以上。下列叙述错误的是（    ）    A．通道蛋白介导的运输速率较快可能是因为消耗的能量较少 B．载体蛋白在细胞膜上具有一定的流动性 C．两种膜蛋白对运输的物质均具有专一性 D．载体蛋白介导的运输速率会受到载体蛋白数量的限制 【答案】A 【解析】由题图可知，溶质分子跨膜运输特点是由高浓度运输到低浓度，需要载体蛋白或通道蛋白，不需要能量，都属于协助扩散。由题图可知，溶质分子跨膜运输特点是由高浓度运输到低浓度，通道蛋白介导的运输方式属于协助扩散，不需要消耗能量，A错误；载体蛋白在运输物质的过程中其空间结构会发生改变，完成转运后，其空间结构能恢复，说明细胞膜上具有一定的流动性，B正确；两种膜蛋白均转运相应的物质，因此两种膜蛋白均具有专一性（特异性），C正确；图中通道蛋白介导的运输方式属于协助扩散，物质运输速率会受到载体蛋白数量的限制，D正确。 故选A。 9 ．如图为小肠上皮细胞对葡萄糖、K+、Na+等物质吸收和运输的过程和方式。下列相关叙述正确的是（    ）    注3K+-Na+系水解1个ATP分子可将3个Na+系出细胞外而把2个K+系进细胞内。 A．葡萄糖进入小肠上皮细胞和成熟红细胞的方式相同 B．Na+进出小肠上皮细胞都需要消耗能量 C．Na+-K+泵在运输过程中会发生构象变化 D．Na+-K+泵作用加强时会引起细胞破裂 【答案】C 【解析】利用ATP水解释放能量，将细胞内的Na+泵出细胞外，而相应地将细胞外K+泵入细胞内，说明Na+出细胞、K+进细胞均为主动运输。 葡萄糖进入小肠上皮细胞是主动运输，葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，A错误；由图可知，肠道饮食为高Na+，上皮细胞为低Na+，所以进入小肠上皮细胞是顺浓度梯度，不需要消耗能量，B错误；Na+一K+泵是载体蛋白，在运输过程中会发生构象变化，之后恢复原状，C正确；Na+一K+泵作用加强时，泵出细胞外的Na+多，而进入的K+少，细胞失水，D错误。 故选C。 10．某学生用紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料，制成临时装片后，利用0.3g/mL蔗糖溶液和清水，进行植物细胞吸水和失水的观察。下列相关叙述不正确的是（    ） A．图乙所示细胞出现质壁分离，b处充满蔗糖溶液 B．图甲到乙的变化是由于细胞周围溶液浓度低于细胞液浓度 C．发生质壁分离和复原，说明原生质层伸缩性大于细胞壁 D．该实验过程中虽然未另设对照组，但存在对照实验 【答案】B 【解析】该题主要考查了植物细胞的质壁分离实验，图甲与图乙构成对照，可得出在0.3g/mL蔗糖溶液中细胞发生了质壁分离现象，此时细胞内原生质层收缩。a为细胞液，b为外界溶液，c为细胞液。图像乙是细胞的质壁分离现象，此时细胞壁以内、原生质层以外的部分（b处）充满了蔗糖溶液，A正确；图像从甲到乙发生了细胞的渗透失水，是由于细胞液浓度低于细胞周围溶液浓度导致的，B错误；发生质壁分离和复原的内因是原生质层伸缩性大于细胞壁，C正确；该实验用到了自身前后对照，D正确。 故选B。 11．Na+-K+泵的工作原理如下图所示，乌本苷是Na+-K+泵的抑制剂，其本身引起溶液浓度的变化可以忽略不计。下列叙述正确的是（    ） A．Na+-K+泵同时具有载体和酶的功能 B．乌本苷处理可导致红细胞失水皱缩 C．Na+的运输体现了细胞膜的流动性 D．该过程中K+的运输方式为协助扩散 【答案】A 【解析】物质跨膜运输主要包括两种方式：被动运输和主动运输，被动运输又包括自由扩散和协助扩散，被动运输是由高浓度向低浓度一侧扩散，而主动运输是由低浓度向高浓度一侧运输。其中协助扩散需要载体蛋白的协助，但不需要消耗能量；而主动运输既需要消耗能量，也需要载体蛋白的协助。分析题图:图示为Na+-K+泵结构图解，Na+-K+泵为跨膜蛋白质，具有ATP结合位点，将2个K+泵入膜内，3个Na+泵出膜外，需要消耗ATP。 Na+-K+泵上具有ATP的结合位点，ATP与之结合后能转变为ADP和Pi，说明Na+-K+泵自身具有ATP水解酶的作用，同时Na+-K+泵是运输Na+和K+的载体蛋白，故Na+-K+泵兼有载体和酶的功能，A正确；乌本苷本身引起溶液浓度的变化忽略不计，故乌本苷处理不会导致红细胞失水皱缩，B错误；由图可知，该过程能选择性地吸收K+，排出Na+，故能够体现细胞膜的选择透过性，C错误；由图可知，Na+和K+运输过程中需要能量和载体蛋白，故为主动运输，D错误。 故选A。 12．诺贝尔化学奖曾经授予研究细胞膜通道蛋白的科学家。通道蛋白是一类跨越细胞膜磷脂双分子层的蛋白质，它包含离子通道蛋白和水通道蛋白。水通道蛋白与人体体液平衡的维持密切相关。离子通道是由蛋白质复合物构成的，一种离子通道只允许一种离子通过，并且只有在对特定刺激发生反应时才瞬时开放。下列叙述错误的是（    ） A．分子或离子通过通道蛋白时，需要与通道蛋白结合 B．肾小管细胞通过水通道蛋白以被动转运方式促进水的重吸收 C．通道蛋白有选择性，比通道直径小的物质不一定能通过 D．机体可通过调节细胞膜上通道蛋白的数量或开关来调节物质的运输 【答案】A 【解析】生物膜上的转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两类。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。通道蛋白只容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。 通道蛋白只容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，不需要与通道蛋白结合，A错误；肾小管的重吸收作用都是通过水通道蛋白的协助扩散，属于被动运输，B正确；通道蛋白只容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，通道蛋白运输物质时具有选择性，比通道直径小的物质不一定能通过，C正确；机体可通过调节细胞膜上通道蛋白的数量或开关来调节物质的运输，增加数量可以促进物质的运输，通过开关决定物质能否进出，D正确。 故选A。 13．如图为部分物质进出肾小管上皮细胞的示意图，下列有关叙述正确的是（    ）    A．氨基酸通过主动运输方式进入肾小管上皮细胞 B．氨基酸通过胞吐方式从肾小管上皮细胞内运出 C．Na+通过自由扩散方式进入肾小管上皮细胞 D．Na+通过协助扩散方式从肾小管上皮细胞内运出 【答案】A 【解析】题图分析，肾小管上皮细胞从肾小管吸收氨基酸是从低浓度向高浓度运输，是逆浓度梯度运输，因此是主动运输；肾小管上皮细胞从肾小管吸收钠离子是从高浓度向低浓度运输，是顺浓度梯度运输，且需要载体蛋白质协助，是协助扩散；肾小管上皮细胞将氨基酸排出到组织液，是顺浓度梯度运输，需要载体协助，是协助扩散，肾小管上皮细胞将钠离子排出到组织液，是逆浓度梯度运输，需要载体协助、也需要消耗能量，是主动运输。 管腔中氨基酸进入上皮细胞是低浓度→高浓度，需要载体、消耗钠离子的梯度势能，属于主动运输，A正确； 氨基酸通过协助扩散方式从肾小管上皮细胞内运出上皮细胞中，B错误；Na+进入肾小管上皮细胞是由低浓度→高浓度，需要载体、消耗能量，属于主动运输，C错误；Na+通过主动运输方式从肾小管上皮细胞内运出，逆浓度梯度进行，需要消耗能量转运蛋白，D错误。 故选A。 14.下列图一是细胞的亚显微结构图，图二是生物细胞膜及物质运输示意图，①②③④代表不同的运输方式，图三表示某种物质通过膜的运输速率随环境中O2浓度的变化。请仔细观察图示并回答有关问题。 （1）图一是 （填“植物”或“动物”）细胞，该细胞中的⑩是合成 的场所。 （2）若图一所示细胞能分泌胰岛素，则胰岛素运出细胞的方式为 。 （3）图二中①和③代表的运输方式是分别是 、 ，细胞最主要的物质运输方式是 （序号）。 （4）图三中A点纵坐标不为零，原因是 ；图中限制BC段运输速率的主要原因是 。 （5）若图一代表胃黏膜上皮细胞，人在饮酒时，酒精是通过图二中的 （序号）方式进入该细胞，下列曲线与酒精跨膜运输方式相符合的是 。 【答案】动物 蛋白质 胞吐 自由扩散 协助扩散 ④ 氧浓度为零时，细胞无氧呼吸产生ATP 受载体蛋白数量限制 ① AC 【解析】分析图二可知，①过程不需要载体和能量，属于自由扩散；②、③过程需要载体但不消耗能量，属于协助扩散；④过程需要载体和能量，属于主动运输。分析图三可知，AB段随着氧气浓度的增加，物质跨膜运输速率增加；BC段由于载体的数量限制，随着氧气浓度的增加，物质跨膜运输速率不再增加，说明该运输方式的影响因素是载体和能量，属于主动运输。 （1）根据图一显示，该细胞中有中心体，无细胞壁、叶绿体、液泡等细胞器，故该细胞为动物细胞。图中⑩为核糖体，是合成蛋白质的场所。 （2）胰岛素的本质是蛋白质，属于生物大分子物质，其通过胞吐的方式运出细胞。 （3）图二中①物质运输过程中不需要载体蛋白的协助，也不消耗能量，故该运输方式为自由扩散。②、③物质运输过程中需要载体蛋白但不需要消耗能量，故该运输方式为协助扩散。④物质运输过程中需要载体蛋白的协助同时需要消耗能量，故该运输方式为主动运输。细胞中最主要的物质运输方式是主动运输，即④。 （4）根据图三判断该跨膜运输方式需要消耗能量，即为主动运输。其中有氧呼吸和无氧呼吸过程均能释放能量，故纵坐标不为零的原因是氧浓度为零时，无氧呼吸过程中会产生少量能量用于主动运输过程；主动运输速率除了与能量（氧气浓度）有关以外，还与载体蛋白的数量等有关。故图中BC段运输速率不再受能量（氧气浓度）的限制，而受载体蛋白数量的限制。 （5）酒精进入细胞的方式为自由扩散，即图二中的①方式。根据曲线的特点判断曲线A物质运输速率只与物质浓度差有关，即曲线A表示自由扩散。曲线B物质运输速率不仅仅与物质浓度差有关，还与其他因素有关（如载体蛋白的数量），则曲线B可以表示协助扩散。曲线C物质运输速率与氧气浓度（能量）无关，则表明该运输方式不消耗能量，则曲线C可以表示被动运输（自由扩散和协助扩散）。曲线D物质运输消耗能量，则曲线D可以表示主动运输。故酒精跨膜运输方式与曲线AC相符合。 15．游离在细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质（或多肽）可能成为细胞质基质中的“永久居民”，也可能运送到细胞核、线粒体、内质网等结构，其“命运”取决于自身的氨基酸序列中是否包含了分选信号序列以及哪种分选信号序列，如图所示： （1）蛋白质可以穿过 进入细胞核，这种运输方式 （填“具有”或“没有”）选择透过性。 （2）线粒体所需的蛋白质 （填“全部”或“部分”）来自细胞质基质，蛋白质进入线粒体多数需要位于其外膜上的TOM复合物和内膜上的TM23复合物的协助，据此推测TOM复合物和TM23复合物在功能上很可能相当于主动运输所需要的 。 （3）多肽在进入内质网之后需要继续进行 ，研究发现，源于内质网的蛋白质其结构中并不包含分选信号序列，据此推测内质网中可能含有切除分选信号序列的 酶。 （4）内质网可以通过“出芽”形成 ，包裹着蛋白质定向移动到高尔基体并与之融合，“出芽”和融合的基础是生物膜具有 性。 【答案】核孔 具有 部分 载体蛋白 加工 肽（或蛋白） 囊泡 一定的流动 【解析】（1）核孔是蛋白质、mRNA等大分子物质进出细胞核的通道，核孔对于大分子物质的进出具有选择透过性，如DNA不能通过。 （2）线粒体是半自主性细胞器，线粒体需要的蛋白质部分在线粒体内合成，部分来自细胞质基质；由题意知，物质运输需要线粒体外膜上的TOM复合物和内膜上的TM23复合物的协助，因此两种复合物在功能上很可能相当于主动运输所需的载体蛋白。 （3）内质网是多肽进行加工的场所，将蛋白质中某序列剪切掉，需用相应的肽酶（或蛋白酶）。 （4）内质网可以通过“出芽”形成囊泡，内质网和高尔基体通过囊泡建立间接联系，“出芽”和融合与生物膜的结构特点即具有一定的流动性有关。 学科网（北京）股份有限公司 $$