第二单元 细胞的基本结构与物质的输入和输出（教师用书）-【创新方案】2026年高考生物一轮复习（多选版）

第二单元细胞的基本结构与物质的输入和输出 第1课时　细胞膜和细胞核 1.2.1　概述细胞都由质膜包裹，质膜将细胞与其生活环境分开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流 1.2.3　阐明遗传信息主要储存在细胞核中 一、细胞膜的组成、结构和功能 1.连线串知——了解细胞膜组成和结构的探索历程 2.识图作答——掌握细胞膜的组成和结构 (1)磷脂是一种由甘油、脂肪酸、磷酸等组成的分子，磷酸“头部”是亲水的，两个脂肪酸一端为疏水的“尾”部。结合磷脂分子的结构特点推测： ①磷脂分子在水—空气界面的正确排布方式是A(填编号)。 ②磷脂分子在水环境中的正确排布方式是B(填“A”或“B”)。 (2)下图表示人—鼠细胞融合实验的过程，回答下列问题： ①该实验采用了荧光标记技术，人—鼠细胞的两种荧光最终均匀分布的原因是细胞膜上的蛋白质是可以运动的。 ②该实验以及相关的其他实验证据表明，细胞膜具有流动性。 (3)下图为细胞膜的结构模型示意图，据图回答： ①细胞膜的组成成分主要有磷脂和蛋白质，此外还含有少量的糖类。功能越复杂的细胞膜，其上蛋白质的种类和含量越多。 ②图中A表示蛋白质；B表示糖链，常与蛋白质分子结合形成糖蛋白，与细胞表面的识别和细胞间的信息传递等功能有关；C表示磷脂双分子层，是细胞膜的基本支架。 ③由图可知，细胞膜的外侧为甲(填“甲”或“乙”)侧，判断的依据是甲侧有糖蛋白。 ④细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，其原因是构成细胞膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。 3.识图作答——理清细胞膜的功能 (1)请写出图中物质或结构的名称：①受体；②与膜结合的信号分子；③胞间连丝。 (2)细胞膜上的受体不一定(填“一定”或“不一定”)是细胞间信息交流所必需的。 (3)上图体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能，此外，细胞膜的功能还有将细胞与外界环境分隔开和控制物质进出细胞。 二、细胞核的结构和功能 1.识图作答——理解细胞核功能的探究实验 (1)黑白美西螈核移植实验 ①实验过程 ②实验结论：美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制。 (2)蝾螈受精卵横缢实验 ①实验过程 ②实验结论：蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。 (3)变形虫切割实验 ①实验过程 ②实验结论：变形虫的分裂、生长、摄食、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制。 (4)伞藻嫁接与核移植实验 ①伞藻嫁接实验过程 ②伞藻核移植实验过程 ③实验结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。 根据以上实验，总结归纳出细胞核是遗传和代谢的控制中心。 2.识图作答——掌握细胞核的结构和功能 下图为细胞核的结构示意图，据图回答： (1)模型包括物理模型、数学模型和概念模型等，上图为细胞核的物理模型。 (2)图中①表示核膜，为双层膜，其作用是将核内物质与细胞质分开。图中④表示核孔，可以实现细胞核和细胞质之间频繁的物质交换和信息交流。 (3)图中②表示核仁，与rRNA的合成和核糖体的形成有关。代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中，核仁较大。 (4)图中③表示染色质，主要由蛋白质和DNA组成，其中DNA是遗传信息的载体。③与染色体之间的关系是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。 (5)细胞核的功能是细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 3.判断正误——辨清教材微点 (1)(2023·山东卷)原核细胞无核仁，不能合成rRNA。 (×) (2)核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分，与核糖体的形成有关。 (√) (3)细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输出。 (×) (4)细胞核是遗传信息库，是生物遗传和代谢的中心。 (×) (5)核膜是双层膜结构，核孔是物质自由进出细胞核的通道。 (×) (6)代谢越旺盛的细胞，核孔的数目越多，核仁的体积越大。 (√) 融通大概念建构知识体系 　   核心点(一)　细胞膜的结构与功能的探究分析 [系统知能] 1.细胞膜成分的检测方法 细胞膜 成分 检测试剂 (方法) 结果 结论 脂质 脂溶剂处理 细胞膜被溶解 细胞膜中 含有脂质 磷脂酶处理 细胞膜被破坏 脂溶性物质 透过实验 脂溶性物质 优先通过 蛋白质 双缩脲试剂 发生紫色反应 细胞膜中 含有蛋白质 蛋白酶处理 细胞膜被破坏 糖类 斐林试剂， 水浴加热 出现砖红 色沉淀 细胞膜中 含有还原糖 2.细胞膜功能特性——选择透过性的探究实验 (1)染色剂进入实验 (2)无机盐离子吸收实验 [题点全练] 题点1　与细胞膜有关的实验分析 1.(2025·济南模拟)为了检测细胞膜的结构特点，科学家做了如下实验：首先将细胞膜上的蛋白质分子偶联上荧光分子，可检测到荧光强度，再利用高能量的激光束照射使特定区域的荧光发生不可逆的淬灭(淬灭后荧光物质不再发荧光)，停止照射一段时间后检测，发现该区域荧光强度逐渐恢复，如图所示。下列相关分析错误的是 (　 ) A.本实验可以证明细胞膜的结构特点是具有一定的流动性 B.适当提高实验温度能够缩短检测区域荧光强度恢复所需时间 C.荧光淬灭区的恢复说明激光束消失后荧光分子功能恢复 D.本实验可以为细胞膜上蛋白质移动速率提供定量的数据 解析：选C　细胞膜的主要结构成分是磷脂和蛋白质，本实验用荧光标记蛋白质，荧光淬灭区域在一段时间后恢复了荧光强度，由此判断被荧光标记的蛋白质发生了运动，所以本实验可以证明细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，A正确；温度会影响分子的运动，进而影响膜的流动性，所以适当提高实验温度，有助于被荧光标记的蛋白质运动到荧光淬灭区域，能够缩短该区域荧光强度恢复所需时间，B正确；由题意可知，高能量的激光束照射使特定区域的荧光发生不可逆的淬灭，淬灭后荧光物质不再发荧光，C错误；可以根据发生荧光淬灭的区域恢复荧光强度所需时间，定量反映细胞膜上蛋白质的移动速率，D正确。 2.科研上鉴别死细胞和活细胞常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。下列有关该实验的说法，正确的是 (　 ) A.染色剂是细胞需要的物质，能通过细胞膜进入细胞，所以死细胞能被染色 B.“染色排除法”利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理 C.活细胞之所以不能被着色，是因为细胞膜具有流动性 D.死细胞之所以会被染成蓝色，是因为细胞中含有染色体，能被染色 解析：选B　台盼蓝不是细胞需要的物质，死细胞失去了活性，其细胞膜丧失控制物质进出细胞的功能，所以能被染成蓝色，A、D错误；“染色排除法”利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理，所以活细胞不能被着色，B正确，C错误。 题点2　细胞膜的结构和功能 3.(2025·广州模拟)膜蛋白在生物体的许多生命活动中起着重要作用，下列相关叙述错误的是 (　 ) A.肝细胞的细胞膜上具有胰高血糖素的受体蛋白 B.肾小管上皮细胞的细胞膜上具有主动运输水分子的转运蛋白 C.甲状腺细胞的细胞膜上具有促甲状腺激素的受体蛋白 D.淋巴细胞的细胞膜上可以有细胞因子的受体 解析：选B　胰高血糖素可催化肝糖原水解为葡萄糖，说明肝细胞的细胞膜上有其相应的受体蛋白，A正确；水分子的跨膜运输属于被动运输，B错误；促甲状腺激素的靶细胞是甲状腺细胞，甲状腺细胞的细胞膜上具有促甲状腺激素的受体蛋白，C正确；细胞因子可作用于B细胞、辅助性T细胞等，故淋巴细胞的细胞膜上可以有细胞因子的受体，D正确。 　　[微点拨] 五种常考的“膜蛋白”及其功能 (1)糖蛋白：信号分子(如某些激素、细胞因子、神经递质)的受体蛋白。 (2)载体蛋白：膜上用于协助物质跨膜运输的蛋白，如钠钾泵。 (3)通道蛋白：如用于协助水进出细胞的水通道蛋白，与Na+内流相关的Na+通道蛋白。 (4)酶：如细胞膜上存在的ATP水解酶。 (5)识别蛋白：用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白，如精子和卵细胞间的识别。 4.(2025·重庆模拟)科研人员对多种细胞膜结构进行了系统深入的研究，统一了多种模型观点，阐明了细胞膜的多种特征，如磷脂双分子层结构、流动镶嵌性、内外膜非对称性、不同功能细胞膜的差异性等。如图为科研人员提出的哺乳动物组织的细胞膜模型，研究发现，哺乳动物有核组织细胞膜外多了一层致密的蛋白层，而细胞膜内侧相对粗糙。下列相关叙述错误的是 (　 ) A.图中③为该模型的基本支架，具有一定的流动性 B.图中a侧为细胞膜的外侧，该侧还应该含有糖类分子 C.图中①为通道蛋白，是部分离子和小分子物质自由进出细胞的通道 D.哺乳动物有核组织的细胞膜与红细胞膜在结构上可能存在差异 解析：选C　③为磷脂双分子层，构成了细胞膜的基本支架，具有一定的流动性，A正确；a侧有致密的蛋白层，为细胞膜的外侧，细胞膜外侧还分布有多糖和蛋白质结合成的糖蛋白，B正确；细胞膜具有选择透过性，离子和小分子物质不能自由进出细胞，C错误；由题意可知，哺乳动物有核组织细胞膜外多了一层致密的蛋白层，哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，故与有核组织的细胞膜在结构上可能存在差异，D正确。 5.辛格和尼科尔森根据多个实验的证据提出了流动镶嵌模型，奠定了细胞膜结构和功能的基础。下列相关叙述正确的是 (　 ) A.磷脂和糖脂分子形成的磷脂双分子层完全对称 B.胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增强膜的流动性 C.物质进出细胞方式中的被动运输与膜蛋白无关 D.有些膜蛋白能识别并接收来自细胞内外的化学信号 解析：选D　细胞膜上的糖脂分布在细胞膜的外侧，其分布是不完全对称的，进而导致磷脂双分子层是不完全对称的，A错误；胆固醇主要位于磷脂双分子层的疏水环境中，可参与细胞膜流动性的调节，但胆固醇含量过高会导致细胞膜流动性降低，B错误；被动运输包括自由扩散和协助扩散两种方式，其中自由扩散不需要细胞膜上转运蛋白的协助，而协助扩散需要细胞膜上转运蛋白的协助，C错误；细胞膜上分布的受体蛋白可识别并接收来自细胞内外的化学信号，D正确。 核心点(二)　细胞核结构与功能的深化理解 题点1　细胞核功能的实验探究 1.伞藻是一种单细胞绿藻，由伞帽、伞柄和假根三部分构成，细胞核在假根内。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验，如图所示。下列相关叙述正确的是 (　 ) A.图1中①②的帽形因伞柄嫁接实验而改变 B.图1实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关 C.图1中①与图2中③的帽形相同，都是伞形帽 D.图2中移去细胞核的甲伞藻的生命活动将逐渐减缓直至停止 解析：选D　图1说明伞藻的帽形与嫁接哪种伞柄无直接关系，而与假根有关，故图1中①②的帽形不会因伞柄嫁接实验而改变，①还是菊花形帽，②还是伞形帽，A错误；图1实验只能说明伞帽的形状与伞藻的假根有关，假根中除细胞核外还含有细胞质，B错误；图2中③与图1中①的帽形相同，都是菊花形帽，C错误；细胞核控制着细胞的代谢和遗传，图2中移去细胞核的甲伞藻的生命活动将逐渐减缓直至停止，D正确。 　　[微点拨] 　　若只做伞藻嫁接实验，不能得出细胞核是遗传的控制中心，因为无法排除假根中其他物质(如细胞质)对实验的影响。 2.(2025·大庆模拟)科研人员将变形虫(甲)置于放射性同位素标记的磷脂介质中培养一段时间后，将其被标记的细胞核取出并移植到未被标记的去核变形虫(乙)中，置于普通培养基中继续培养，观察到变形虫(乙)进行有丝分裂产生的两个子细胞的核膜均含放射性标记。由此可以说明 (　 ) A.细胞核的核膜是由两层磷脂分子组成的 B.分裂时细胞核中部内陷，缢裂为两个新核 C.亲代变形虫的核膜可参与子代核膜的建立 D.细胞核是变形虫代谢和遗传的控制中心 解析：选C　细胞核的核膜是双层膜，由四层磷脂分子组成，但由题干信息并不能得出此结论，A不符合题意；动物细胞分裂的末期，细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最后把细胞缢裂成两部分，每部分都含有一个细胞核，但是该实验过程并不能得出该结论，B不符合题意；亲代变形虫经培养后核膜被放射性同位素标记，核移植后的细胞经过有丝分裂产生的两个子细胞的核膜均含放射性标记，故亲代变形虫的核膜可参与子代核膜的建立，C符合题意；细胞核是变形虫代谢和遗传的控制中心，但该实验并不能得出此结论，D不符合题意。 3.[多选]如图为黑白美西螈核移植实验流程示意图，据图分析下列叙述正确的是 (　 ) A.该实验的目的是证明黑色美西螈的肤色由细胞核控制 B.该实验说明细胞核是细胞新陈代谢的控制中心 C.可将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞中形成重组细胞进行培养，作为对照 D.美西螈细胞核的核膜主要由磷脂和蛋白质组成 解析：选ACD　该实验是通过美西螈的皮肤颜色来探究细胞核的功能，子代美西螈的皮肤颜色与提供细胞核的美西螈相同，故该实验的目的是证明黑色美西螈的肤色由细胞核控制，A正确；该实验说明细胞核是遗传的控制中心，没有说明细胞核是代谢的控制中心，B错误；可将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞中形成重组细胞进行培养，作为题图实验的对照，后代应该是白色美西螈，C正确；美西螈细胞核的核膜主要由磷脂和蛋白质组成，D正确。 题点2　细胞核的结构和功能 4.如图为细胞核结构模式图，下列有关其结构与功能的叙述正确的是 (　 ) A.①易被碱性染料染成深色，其主要成分是DNA和蛋白质 B.组成核糖体的RNA和蛋白质由②合成，蛋白质合成旺盛的细胞，②体积较大，③数目较多 C.比核孔孔径小的物质均可自由进出细胞核 D.细胞核是细胞代谢的中心 解析：选A　由题图可知，①是染色质，易被碱性染料染成深色，其主要成分是DNA和蛋白质，A正确；②为核仁，与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，蛋白质由核糖体合成，B错误；③核孔为大分子物质进出细胞核的通道，且具有一定的选择性，C错误；细胞核是细胞代谢的控制中心，而非细胞代谢的中心，D错误。 　　[微点拨] 解答本题需要突破的两个关键点 5.(2025·邯郸一模)核孔复合物(NPC)结构是细胞核的重要结构，某研究团队解析了来自非洲爪蟾NPC的近原子分辨率结构，取得了突破性进展，通过电镜观察到NPC“附着”并稳定融合在核膜高度弯曲的部分，下列叙述正确的是 (　 ) A.附着NPC的核膜为双层膜结构，且可以与内质网膜相联系 B.NPC保证了细胞核与细胞质间蛋白质、RNA等大分子自由进出 C.非洲爪蟾NPC可为细胞质中核糖体上合成蛋白质的过程提供原料 D.哺乳动物成熟红细胞中的NPC数量较少，因此代谢较弱 解析：选A　核膜为双层膜结构，且外膜可以与内质网膜相连，A正确；NPC是蛋白质和RNA等大分子进出细胞核的通道，其控制物质进出具有选择性，而不是自由进出，B错误；NPC不能为细胞质中核糖体上的翻译过程提供原料，C错误；哺乳动物成熟红细胞没有细胞核，因此不含NPC，D错误。 　　[微点拨] 关于核膜与核孔的两点提醒 (1)核孔是大分子物质出入细胞核的通道，如mRNA、蛋白质等可以通过，但DNA不能通过；而小分子物质出入细胞核一般是通过跨膜运输实现的，不通过核孔。核膜和核孔都具有选择透过性。 (2)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关。原核细胞无核仁，其核糖体形成与核仁无关。 破译新情境细菌、病毒感染的检测新方法 　 　　据报道，一种聚联乙炔细胞膜识别器已问世，它是通过物理力把类似于细胞膜上具有分子识别功能的物体镶嵌到聚联乙炔囊泡中，组装成纳米尺寸的生物传感器。它在接触细菌、病毒时可以发生颜色变化，用于检测细菌、病毒等。 　　[问题串知] (1)聚联乙炔细胞膜识别器模拟了细胞膜的信息交流功能。 (2)这类被镶嵌进去的物质很可能含有糖类和蛋白质成分。原因是细胞膜外的糖类分子和蛋白质分子结合形成的糖蛋白，与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关。 (3)在治疗细菌性和病毒性疾病的过程中，可用脂质纳米颗粒进行药物的递送，脂质纳米颗粒可以与细胞膜发生融合，融合的过程体现了细胞膜具有一定的流动性的特点。 [课时跟踪检测] 一、选择题 1.拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构，功能是协助mRNA转移。与野生型相比，推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中，有更多mRNA分布于 (　 ) A.细胞核 B.细胞质 C.高尔基体 D.细胞膜 解析：选A　分析题意可知，拟南芥HPR1蛋白位于核孔，可协助mRNA从细胞核内通过核孔转移到细胞核外，因此该蛋白功能缺失的突变型细胞中mRNA会聚集在细胞核中，A正确。 2.下列关于细胞膜的叙述，错误的是 (　 ) A.细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流 B.细胞膜上多种载体蛋白协助离子跨膜运输 C.细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中 D.细胞膜上多种蛋白质参与细胞间信息交流 解析：选C　在分泌蛋白的合成和分泌过程中，高尔基体膜形成的囊泡融合到细胞膜中，此过程中细胞膜与高尔基体膜之间存在脂质、蛋白质的交流，A正确；载体蛋白具有专一性，细胞膜上多种载体蛋白协助不同的离子跨膜运输，B正确；膜蛋白在磷脂双分子层的分布是不对称、不均匀的，有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，C错误；细胞膜上多种蛋白质与糖类结合，形成糖蛋白，糖蛋白与细胞表面的识别功能有密切关系，参与细胞间的信息交流，D正确。 3.(2023·江苏高考)植物细胞及其部分结构如图所示。下列相关叙述错误的是 (　 ) A.主要由DNA和蛋白质组成的①只存在于细胞核中 B.核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似 C.③的主要成分是多糖，也含有多种蛋白质 D.植物细胞必须具备①②和③才能存活 解析：选D　图中①表示染色质，主要由DNA和蛋白质组成，只存在于细胞核中，A正确；图中②表示细胞膜，核膜及各种细胞器膜的基本结构与细胞膜相似，B正确；图中③表示细胞壁，植物细胞壁的主要成分是多糖(如纤维素)和果胶，还含有多种蛋白质，C正确；高等植物成熟的筛管细胞无细胞核，但也能存活，D错误。 4.(2025·聊城模拟)细胞膜外表面的糖类分子与脂质结合形成糖脂，或与蛋白质分子结合形成糖蛋白，这些糖类分子(也叫糖被)在细胞生命活动中具有重要的功能。下列说法错误的是 (　 ) A.脂质中的磷脂分子水解的终产物为甘油和脂肪酸 B.糖类、蛋白质和脂质都含有C、H、O元素 C.能溶解脂质的溶剂和蛋白酶都会破坏细胞膜 D.细胞膜上有信息接收功能的物质很可能是糖蛋白 解析：选A　磷脂的水解终产物是甘油、脂肪酸和磷酸及其他衍生物，A错误；糖类一般是由C、H、O组成，蛋白质主要由C、H、O、N组成，脂质主要由C、H、O组成，有的还含有N、P，B正确；细胞膜的成分主要是脂质和蛋白质，能溶解脂质的溶剂和蛋白酶都会破坏细胞膜，C正确；细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能，细胞膜上有信息接收功能的物质很可能是糖蛋白，D正确。 5.(2025·衡水模拟)下列关于细胞膜成分及结构探索的说法，正确的是 (　 ) A.最初对细胞膜成分的认识，是通过对细胞膜成分的提取获得的 B.磷脂分子在水中能形成头部朝外、尾部朝内的单层结构 C.被同位素标记的人—鼠细胞融合实验，说明细胞膜具有流动性 D.辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型建立在观察和实验的基础上 解析：选D　最初对细胞膜成分的认识，是通过对“溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜”这一现象的推理分析获得的，A错误；磷脂分子在水中能形成头部朝向水的一侧、尾部朝内的双层结构，B错误；荧光标记的人—鼠细胞融合实验，说明细胞膜具有流动性，C错误；在观察和实验的基础上，辛格和尼科尔森提出了流动镶嵌模型，D正确。 6.(2025·济南模拟)根据膜蛋白在细胞膜中的分布及其分离的难易程度，将膜蛋白分为3种基本类型：外在膜蛋白、内在膜蛋白和脂锚定膜蛋白，如下图所示。据图推测，下列叙述错误的是 (　 ) A.脂锚定膜蛋白嵌入磷脂双分子层中 B.膜蛋白可以自由运动，以行使信号转导、细胞识别及物质运输等功能 C.相比内在膜蛋白，外在膜蛋白易于从细胞膜上分离 D.细胞膜上的转运蛋白属于内在膜蛋白 解析：选B　由图可知，脂锚定膜蛋白嵌入磷脂双分子层中，A正确；膜蛋白虽大多能运动，但并不是自由运动，它可以行使信号转导、细胞识别及物质运输等功能，B错误；相比内在膜蛋白，外在膜蛋白易于从细胞膜上分离，C正确；转运蛋白能够协助物质的跨膜运输，推测细胞膜上的转运蛋白属于内在膜蛋白，D正确。 7.(2025·佳木斯模拟)核孔是核质间进行物质交换和信息交流的通道，亲核蛋白须通过核孔进入细胞核发挥功能。非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验过程如图所示。下列相关叙述错误的是 (　 ) A.核孔具有选择透过性，代谢旺盛的细胞核孔数量多 B.核膜为双层膜结构，其主要组成成分为蛋白质和脂质 C.综合分析实验可知，亲核蛋白进入细胞核必须保持结构完整 D.亲核蛋白是否能进入细胞核由尾部决定，仅有头部不能进入 解析：选C　核孔是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道，具有选择透过性，代谢旺盛的细胞核孔数量多，A正确；核膜为双层膜结构，属于生物膜，其主要组成成分为蛋白质和脂质(主要是磷脂)，B正确；据图可知，只有放射性标记的亲核蛋白的尾部也能通过核孔从细胞质进入细胞核，C错误；分析题图，放射性尾部能从细胞质通过核孔进入细胞核中，但放射性头部却不能从细胞质通过核孔进入细胞核中，说明亲核蛋白进入细胞核由尾部决定，仅有头部不能进入，D正确。 8.真核细胞内的部分结构如图所示。下列叙述错误的是 (　 ) A.在④中合成的物质可以通过①进入细胞核 B.②是双层膜结构 C.高尔基体和溶酶体中的物质直接来自③ D.②中的主要成分之一在④中合成 解析：选C　在④(核糖体)中合成的物质(蛋白质)能通过①(核孔)进入细胞核，A正确；②是核膜，是双层膜结构，B正确；溶酶体起源于高尔基体，因此溶酶体中的物质不是直接来自③(粗面内质网)，C错误；②是核膜，其主要成分是磷脂和蛋白质，其中蛋白质在④(核糖体)中合成，D正确。 9.[多选](2025·株洲模拟)脂质体是磷脂双分子层构成的球形载药系统(结构如图所示)，它可作为运载体携带药物米托蒽醌(不易溶于水)进入肿瘤细胞，进而抑制肿瘤细胞的增殖。下列说法错误的是 (　 ) A.磷脂分子在水中能自发形成磷脂双分子层是因为其具有疏水性头部和亲水性尾部 B.肿瘤细胞细胞膜上的两层磷脂分子并不是完全对称的 C.米托蒽醌应被包裹在脂质体的①处，以更好地进入肿瘤细胞 D.脂质体能与细胞膜发生融合使药物进入细胞 解析：选AC　磷脂分子有亲水性头部和疏水性尾部，因此，磷脂分子在水中能自发形成磷脂双分子层，A错误；肿瘤细胞的细胞膜外侧含有糖蛋白，内侧没有，故肿瘤细胞细胞膜上的两层磷脂分子并不是完全对称的，B正确；米托蒽醌不易溶于水，因而可以被包裹在脂质体的②处，以更好地进入肿瘤细胞，C错误；脂质体与肿瘤细胞的融合依赖于磷脂双分子层的流动性，进而可以将药物送到相应的部位，D正确。 10.[多选]为测量植物细胞膜的透性，以胡萝卜(液泡中含有花青素)为材料进行下列实验：将生理状况相同的胡萝卜的不同切片放在不同温度的蒸馏水中处理1 min后取出，再分别放在等量清水中浸泡1 h而获得不同的切片浸出物溶液，通过测量这些溶液的吸光度来计算浸出物溶液中的花青素含量，结果如图所示。下列有关叙述正确的是 (　 ) A.本实验中不同实验组之间可形成相互对照 B.放在70 ℃的蒸馏水中处理1 min，胡萝卜细胞可能会死亡 C.本实验的目的是研究浸泡时间对植物细胞膜透性的影响 D.浸出物溶液的吸光度越大，说明浸出物溶液中花青素的含量越高 解析：选ABD　由题图分析可知，本实验的自变量是温度，实验目的是研究处理温度对植物细胞膜透性的影响，不同实验组之间可形成相互对照，A正确，C错误；由题图可知，放在70 ℃的蒸馏水中处理1 min，与放在60 ℃的蒸馏水中处理1 min相比，花青素的吸光度急剧上升，此时温度过高，胡萝卜细胞可能会死亡，B正确；浸出物溶液的吸光度越大，说明浸出物溶液中花青素的含量越高，D正确。 二、非选择题 11.(11分)(2025·揭阳模拟)现有人的成熟红细胞、人的口腔上皮细胞、蛙的红细胞、鸡肝研磨液等生物材料及相关用具，请根据以上材料，完成下列实验设计并分析有关问题。 (1)为获得纯净的细胞膜，应该选取上述材料中的　　　　　　　做实验，原因是　　　　　　　　　　。将选取的上述材料放入　　　　中，由于　　　　作用，一段时间后细胞将破裂。(5分)  (2)有人发现，在一定温度条件下，细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面。当温度上升到一定程度时，细胞膜的磷脂分子有75%排列不整齐，细胞膜的厚度变小，而膜的表面积扩大，膜对离子和分子的通透性提高。对上述实验现象的合理解释是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  (3)生物膜具有控制物质进出的功能，请根据以下材料设计实验，验证膜具有控制物质进出的功能。 材料：红玫瑰、质量分数为15%的盐酸、蒸馏水、培养皿、量筒。 实验步骤： ①取适量的玫瑰花瓣，　　　　　　　　　　，分别放入培养皿中；(1分)  ②A组加入　　　　　　　　　　，B组加入等量的质量分数为15%的盐酸；(1分)  ③观察 。(2分) 答案：(1)人的成熟红细胞　该细胞除细胞膜外无其他膜结构(或该细胞无细胞核及众多细胞器)　蒸馏水　渗透　(2)构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质是可以运动的，细胞膜具有流动性 (3)①均分为A、B两组　②适量的蒸馏水　③A、B两组花瓣的颜色及溶液的颜色变化 12.(10分)(2025·十堰模拟)细胞核是细胞中非常重要的结构，其结构与功能相适应。细胞核核膜上分布着核糖体，核膜与内质网膜相连接，其模式图如图1所示。核膜有两层，核膜上有核孔复合体，核孔复合体能控制物质进出细胞核，如图2所示。回答下列问题： (1)细胞核的功能是 　。(2分) (2)核纤层是位于细胞核核内膜下的纤维蛋白片层或纤维网络。观察发现，在有丝分裂前期，核纤层解聚，在有丝分裂末期，核纤层重新装配。由此可以推测，核纤层与有丝分裂过程中　　　　　　　　　　　　有关。(2分)  (3)中央运输蛋白位于核孔复合体中心，Nup62蛋白是一种单链中央运输蛋白质，由522个氨基酸组成。Nup62蛋白的合成需要核糖体和内质网的参与，其中核糖体上主要完成　　　 　　　　　　以形成肽链，形成的肽链含有　　　 　个肽键。(3分)  (4)核孔是核质双向性的亲水性核质交换通道，一般10 nm的分子可以被动运输的方式自由出入核孔复合体。有的分子含有信号序列或者与其他分子结合成大分子，再由核孔复合体来介导该类物质的核输入及核输出，例如可以介导RNA聚合酶的　　　　　以及介导mRNA的　　　　。核孔复合体的存在可以说明核膜具有　　　　 　　性。(3分)  解析：(1)细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。(2)由题意分析可知，核纤层与有丝分裂过程中核膜的裂解和重建有关。(3)核糖体是蛋白质的合成场所，在核糖体上主要完成氨基酸的脱水缩合以形成肽链，已知Nup62蛋白是由522个氨基酸组成的一种单链中央运输蛋白，则形成的肽链含有的肽键数为522-1=521(个)。(4)RNA聚合酶在细胞核中催化RNA的合成，而RNA聚合酶在细胞质中的核糖体合成，则其从细胞质进入细胞核；而mRNA在细胞核中合成后通过核孔进入细胞质与核糖体结合，指导蛋白质的合成，因此核孔可以介导RNA聚合酶的核输入以及介导mRNA的核输出，核孔复合体的存在可以说明核膜具有选择透过性。 答案：(1)作为遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心　(2)核膜的裂解与重建　(3)氨基酸的脱水缩合　521　(4)核输入　核输出　选择透过 第2课时　细胞器和生物膜系统 1.2.2　阐明细胞内具有多个相对独立的结构，担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动 1.2.4　举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致，共同执行细胞的各项生命活动 一、主要细胞器的结构与功能 1.填空作答——理清细胞质、细胞壁和细胞骨架 (1)细胞质包括呈溶胶状的细胞质基质和细胞器，可采用差速离心法分离获得细胞器。 (2)植物细胞壁主要由纤维素和果胶组成，起保护和支持作用。 (3)细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构。维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。 2.识图作答——辨析细胞器的分工 下图为各种细胞器的亚显微结构图，据图回答： (1)①线粒体：细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。 (2)②叶绿体：是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。 (3)③高尔基体：主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”和“发送站”。 (4)④内质网：是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。有些内质网上有核糖体附着，叫粗面内质网(参与分泌蛋白的合成、加工和运输)；有些内质网上不含有核糖体，叫光面内质网(性激素等脂质的合成场所)。 (5)⑤液泡：内有细胞液，可调节植物细胞内的环境，使植物细胞保持坚挺。 (6)⑥溶酶体：起源于高尔基体，其中的水解酶由核糖体合成，是细胞的“消化车间”，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。 (7)⑦核糖体：“生产蛋白质的机器”，原核细胞中唯一的细胞器。 (8)⑧中心体：与细胞的有丝分裂有关。 二、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 1.实验原理 (1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，散布于细胞质中，不需染色，制片后可直接观察。 (2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态，用叶绿体的运动作为标志，可观察植物细胞内细胞质的流动。 2.实验步骤 (1)观察叶绿体 (2)观察细胞质的流动 3.实验材料选择 实验 观察叶绿体 观察细胞质 的流动 选材 藓类叶 菠菜叶或番薯叶稍带些叶肉的下表皮 新鲜的黑藻 原因 叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，可以取整个小叶直接制片 细胞排列疏松，易撕取； 含叶绿体数目少，且个体大 黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，存在叶绿体，易观察 三、分泌蛋白的合成和运输及生物膜系统 1.识图作答——弄明分泌蛋白的合成和运输过程 如图是某动物的浆细胞，将细胞放入含有放射性同位素3H标记的亮氨酸的培养液中培养，一段时间后，在细胞外检测到含有放射性的抗体。据图回答下列问题： (1)抗体是一种分泌蛋白，分泌蛋白是指在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。研究抗体合成和运输的过程所用的方法是同位素标记法。 (2)抗体首先在[③]核糖体上合成，加工分泌的过程是③→②→④→⑥→⑦(填序号)。 (3)有人把膜结构组成中的[⑥]囊泡比喻为深海中的潜艇，在细胞中穿梭往来，繁忙地运输着“货物”，而[④]高尔基体在其中起重要的交通枢纽作用。 (4)在抗体的合成、加工和运输过程中，需要的能量主要是由[⑤]线粒体提供的。 (5)经连续取样后，测定标记的氨基酸出现在各细胞器中的情况，结果如图所示，则曲线a、b、c依次代表的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体。 2.识图作答——掌握生物膜系统的组成 由各种细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统，生物膜之间存在直接或间接的联系，请据图回答下列问题： (1)如图所示膜结构中，Ⅱ内质网膜外连Ⅲ细胞膜，内连Ⅰ外层核膜，体现生物膜之间的直接联系。 (2)高尔基体膜和Ⅲ可通过形成囊泡发生结构上的间接联系，它们的功能虽然不同，但需要相互协调，共同完成某生理过程，如分泌蛋白的加工和运输过程。 (3)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的组成成分相似，主要由磷脂和蛋白质组成，但在组成成分的含量上存在显著差异，功能越复杂的生物膜中，蛋白质的种类和数量越多。 3.判断正误——辨清教材微点 (1)(2024·河北卷)细胞骨架是细胞内不具备运输功能的结构。 (×) (2)分泌蛋白的多肽链最初是在游离的核糖体中合成的。 (√) (3)核糖体、内质网和高尔基体是分泌蛋白的合成场所。 (×) (4)在分泌蛋白的合成与分泌过程中，依次经过的细胞器是核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。 (×) (5)肽链在高尔基体中被加工成具有一定空间结构的蛋白质。 (×) (6)细胞膜、高尔基体、中心体三者都属于生物膜系统。 (×) (7)生物膜之间通过囊泡的转移实现膜成分的更新依赖于生物膜的选择透过性。 (×) (8)生物膜系统指生物体内所有的膜结构。 (×) (9)原核细胞的生物膜系统由细胞膜和核膜组成，病毒只有细胞膜。 (×) 融通大概念建构知识体系 　   核心点(一)　细胞器结构与功能的深化理解 [系统知能] 1.从不同角度归纳动、植物细胞的各种细胞器 2.细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不” (1)能进行光合作用的生物，不一定有叶绿体，如蓝细菌。 (2)能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体，但真核生物的有氧呼吸一定主要发生在线粒体中。 (3)真核细胞的光合作用一定发生在叶绿体中，丙酮酸的彻底氧化分解一定发生在线粒体中。 (4)一切生物，其蛋白质一定在核糖体中合成。 (5)有中心体的细胞不一定为动物细胞，但一定不是高等植物细胞。 (6)经高尔基体加工分泌的物质不一定为分泌蛋白，但分泌蛋白一定经高尔基体加工。 (7)“葡萄糖→丙酮酸”的反应一定不发生在细胞器中。 　　[典例]　(2024·海南高考)液泡和溶酶体均含有水解酶，二者的形成与内质网和高尔基体有关。下列有关叙述错误的是 (　 ) A.液泡和溶酶体均是具有单层膜的细胞器 B.内质网上附着的核糖体，其组成蛋白在细胞核内合成 C.液泡和溶酶体形成过程中，内质网的膜以囊泡的形式转移到高尔基体 D.核糖体合成的水解酶经内质网和高尔基体加工后进入液泡或溶酶体 [解析]　液泡和溶酶体均是具有单层膜的细胞器，A正确；组成核糖体的蛋白质在细胞质合成，B错误；内质网的膜可以以囊泡的形式转移到高尔基体，C正确；由题意可知，液泡和溶酶体均含有水解酶，核糖体合成的水解酶经内质网和高尔基体加工后进入液泡或溶酶体，D正确。 [答案]　B [题点全练] 题点1　细胞器的种类、结构与功能 1.(2024·天津高考)植物液泡含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，维持细胞内稳态。动物细胞内功能类似的细胞器是 (　 ) A.核糖体 B.溶酶体 C.中心体 D.高尔基体 解析：选B　核糖体是“生产蛋白质的机器”，中心体与细胞的有丝分裂有关，高尔基体是蛋白质加工、分类和包装的“车间”及“发送站”，三者的主要功能均与题干所述植物液泡功能不符，A、C、D不符合题意。溶酶体是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，其功能与题干所述液泡功能类似，B符合题意。 2.(2024·江西高考)溶酶体膜稳定性下降，可导致溶酶体中酶类物质外溢，引起机体异常，如类风湿关节炎等。下列有关溶酶体的说法，错误的是 (　 ) A.溶酶体的稳定性依赖其双层膜结构 B.溶酶体中的蛋白酶在核糖体中合成 C.从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶 D.从溶酶体外溢后，大多数酶的活性会降低 解析：选A　溶酶体是单层膜结构的细胞器，不具有双层膜结构，A错误；溶酶体内的蛋白酶的化学本质是蛋白质，在核糖体中合成，B正确；溶酶体中含有多种水解酶，因此，从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶，C正确；溶酶体内的pH比细胞质基质低，从溶酶体外溢后，由于pH不适宜，大多数酶的活性会降低，D正确。 　　[微点拨] 　　溶酶体中的水解酶的化学本质是蛋白质，其合成的过程大致是首先在细胞中的核糖体上合成肽链，然后转移至粗面内质网继续合成，经内质网、高尔基体加工后，由高尔基体产生的分泌小泡将其包裹转运到溶酶体中。 3.(2025年1月·八省联考晋陕宁青卷)将肝脏组织匀浆用差速离心等方法获得不同的细胞结构和组分。下列叙述错误的是 (　 ) A.若离心沉淀物中含细胞核，则其中具有可被甲紫溶液染色的物质 B.某细胞结构是“生产蛋白质的机器”，则其形成与核仁有关 C.对分离到的线粒体进行检测，发现其基质中有能分解葡萄糖的酶 D.某具膜细胞结构中检测到多种水解酶，其应是细胞的“消化车间” 解析：选C　若离心沉淀物中含细胞核，则其中具有可被甲紫溶液染色的物质——染色体，A正确；某细胞结构是“生产蛋白质的机器”，即为核糖体，核糖体的形成与核仁有关，B正确；线粒体是有氧呼吸的主要场所，线粒体基质中没有能分解葡萄糖的酶，葡萄糖在细胞质基质中分解，C错误；某具膜细胞结构中可检测到多种水解酶，其应是溶酶体，是细胞的“消化车间”，D正确。 　　[微点拨] 细胞结构特例归纳 (1)哺乳动物成熟的红细胞：没有细胞核和各种细胞器。 (2)根尖分生区细胞：没有叶绿体、大液泡。 (3)植物表皮细胞(保卫细胞除外)：没有叶绿体。 (4)具有分裂能力的细胞：核糖体的数量较多。 (5)内分泌腺或外分泌细胞：高尔基体的数量较多。 4.(2024·江苏高考)图中①~④表示人体细胞的不同结构。下列相关叙述错误的是 (　 ) A.①~④构成细胞完整的生物膜系统 B.溶酶体能清除衰老或损伤的①②③ C.③的膜具有一定的流动性 D.④转运分泌蛋白与细胞骨架密切相关 解析：选A　题图中①是线粒体，②是内质网，③是高尔基体，④是囊泡。完整的生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜，故①~④不能构成细胞完整的生物膜系统，A错误；溶酶体能够清除衰老、受损的细胞器，所以能够清除衰老或损伤的①②③，B正确；③高尔基体能够产生囊泡，体现出高尔基体膜具有一定的流动性，C正确；细胞骨架与物质运输有关，所以④(囊泡)转运分泌蛋白与细胞骨架密切相关，D正确。 题点2　用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 5.(2024·湖南高考)以黑藻为材料探究影响细胞质流动速率的因素，实验结果表明新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率不同，且新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高。下列叙述错误的是 (　 ) A.该实验的自变量包括黑藻叶龄及同一叶片的不同区域 B.细胞内结合水与自由水的比值越高，细胞质流动速率越快 C.材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度是实验成功的关键 D.细胞质中叶绿体的运动速率可作为细胞质流动速率的指标 解析：选B　该实验的实验目的是探究新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率，因此该实验的自变量有黑藻叶龄、同一叶片的不同区域，A正确；细胞内结合水与自由水的比值越低，细胞质流动速率越快，B错误；选择新鲜的叶片，在适宜的温度和光照强度下，黑藻细胞质的流动速率较快，实验容易取得成功，C正确；观察细胞质的流动速率时，常以细胞质基质中叶绿体的运动速率为指标，D正确。 　　[微点拨] 观察细胞质流动实验成功的关键点 (1)实验过程中的临时装片要始终保持有水状态，避免细胞的活性受到影响。 (2)加速细胞质流动的三种方法： ①进行光照，即在阳光或灯光下放置15~20分钟。 ②提高盛放黑藻的水温，可将水温调至25 ℃左右。 ③切伤一小部分叶片，切口处细胞内的一些物质向外扩散加快，由于保护性适应，伤口周围细胞代谢加快，细胞质流动加快。 6.(2025·贵港模拟)下列关于观察叶绿体和细胞质的流动实验的叙述，正确的是 (　 ) A.在载玻片中央滴一滴质量分数为0.9%的生理盐水，用于制作临时装片 B.操作熟练的同学可以直接用高倍镜观察叶绿体的形态 C.显微镜下看到的细胞质的流动方向与其真实流动方向相同 D.本实验不可用黑藻作为材料观察叶绿体的形态 解析：选C　载玻片中央滴一滴清水，用于制作临时装片，A错误；必须先用低倍镜找到观察目标并将目标移至视野中央后才能换用高倍镜观察，B错误；根据显微镜的成像特点可知，显微镜下看到的细胞质的流动方向与其真实流动方向相同，C正确；黑藻叶片薄而小，叶绿体清楚，本实验可用黑藻作为材料观察叶绿体的形态，D错误。 7.下列关于观察菠菜叶肉细胞的叶绿体形态和分布实验的说法，错误的是 (　 ) A.实验过程中细胞始终保持活性，可以看到移动的叶绿体 B.使用高倍显微镜可以看到叶绿体的双层膜结构 C.制片时装片要保持有水状态 D.实验过程中不需要对实验材料进行染色 解析：选B　在高倍显微镜下观察菠菜叶肉细胞临时装片时，不但可以看到绿色的叶绿体，还可以看到叶绿体随着细胞质的流动而移动，A正确；叶绿体的双层膜结构是在电子显微镜下才能看到的亚显微结构，在高倍显微镜下看不到，B错误；进行实验时，临时装片要保持有水状态，使细胞保持活性，C正确；叶绿体呈绿色，实验过程中不需要对实验材料进行染色，D正确。 8.叶绿体是细胞中较大的细胞器，在光学显微镜下可对其形态和分布进行观察。同时，叶绿体还可作为参照物观察细胞质流动等现象。下列说法正确的是 (　 ) A.若要用黑藻观察细胞质流动，取小叶制片直接在高倍镜下观察即可 B.为适应池塘环境，黑藻在接近池塘水温时细胞质流动现象最明显 C.若将清水换成30%蔗糖溶液，细胞质流动速度会减慢并可能出现质壁分离 D.若用菠菜叶观察叶绿体，下表皮细胞的叶绿体大，现象更明显 解析：选C　用黑藻观察细胞质流动时，应先在低倍镜下观察，再在高倍镜下观察，A错误；适当提高环境温度，则细胞质流动现象会更明显，B错误；若将清水换成30%蔗糖溶液，由于外界溶液浓度大，则细胞质流动速度会减慢并可能因细胞失水而出现质壁分离现象，C正确；若用菠菜叶作实验材料，应取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉，因为表皮细胞不含叶绿体，D错误。 　　[微点拨] 观察叶绿体和细胞质的流动实验的四个注意点 (1)细胞质流动与新陈代谢有密切关系，呼吸越旺盛，细胞质流动越快，反之，则越慢。 (2)细胞质流动可朝一个方向，也可朝不同的方向，其流动方式为转动式。 (3)观察细胞质流动时，以叶绿体作为参照物。 (4)叶绿体在细胞内可随细胞质的流动而流动，同时受光照强度的影响。叶绿体在弱光下以最大面积朝向光源，强光下则以侧面或顶面朝向光源，实验观察时可适当调整光照强度和方向以便于观察。 核心点(二)　细胞器之间的协调配合和生物膜系统的综合分析 [系统知能] 一、建模分析分泌蛋白的合成、加工和运输 1.放射性出现的先后顺序 (1)将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含3H标记的亮氨酸的培养液中培养，检测放射性依次出现的部位(如图)。 (2)放射性先出现在附着在内质网上的核糖体，然后依次出现在内质网、高尔基体和细胞膜等结构上。 2.膜面积的变化 (1)曲线图和柱形图建模 (2)图示建模 二、归纳概括生物膜系统中各种生物膜之间的联系 [题点全练] 题点1　分泌蛋白的合成、加工和运输 1.(2025·深圳模拟)某些两亲性分子(如磷脂)分散于水中时，会自发形成一类具有封闭双层结构的有序组合体，称为囊泡(包括图中的内吞泡和分泌小泡)。在一些细胞中囊泡用来储存、运输和消化细胞产物和废物。如图表示某细胞部分结构和功能示意图。下列说法正确的是 (　 ) A.囊泡甲中产生的物质都通过胞吐分泌到细胞外 B.内吞泡和分泌小泡的形成都要消耗细胞呼吸产生的能量 C.核膜是双层膜结构，物质进出细胞核都是通过核孔进行的 D.囊泡能否将物质准确运输到目的位置取决于膜的流动性 解析：选B　囊泡甲中产生的氨基酸、核苷酸等有机小分子可被细胞利用，毒素等异物可通过胞吐分泌到细胞外，A错误；内吞泡和分泌小泡的形成是一个耗能过程，都需消耗细胞呼吸产生的能量，B正确；核膜为双层膜结构，核膜与核孔都具有选择性，RNA、蛋白质等大分子物质通过核孔出入，小分子可通过核膜进出细胞核，C错误；囊泡将物质准确运输到目的位置取决于膜上的蛋白质，不是取决于膜的流动性，D错误。 　　[微点拨] 与囊泡运输有关的知识归纳 2.用含有3H标记的氨基酸的培养液，来培养某哺乳动物的乳腺细胞，测得三种细胞器上放射性强度的变化(图甲)以及在乳腺蛋白合成、加工、运输过程中相关具膜细胞器与细胞膜膜面积的变化(图乙)，下列分析正确的是 (　 ) A.图甲中的a与图乙中的d所指代的细胞器是相同的 B.图乙中e所指代的膜结构最可能是细胞膜 C.图甲中a、b、c指代的细胞器分别是内质网、高尔基体和线粒体 D.参与此过程的具膜细胞器只有内质网和高尔基体 解析：选B　图甲中的a指核糖体，图乙中的d指内质网，A错误；图乙中的e是细胞膜，B正确；图甲中的a是核糖体，b是内质网，c是高尔基体，C错误；参与此过程的具膜细胞器有内质网、高尔基体和线粒体，D错误。 　　[微点拨] 辨析与分泌蛋白形成有关的“细胞器”“膜结构”和“结构” 有关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体；有关的膜结构：内质网、高尔基体、线粒体、细胞核、细胞膜；有关的结构：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞核、细胞膜。 3.(2025·怀化模拟)定位在内质网腔的可溶性蛋白(如蛋白二硫键异构酶)均具有一段典型的KDEL信号序列，高尔基体膜上的KDEL受体可识别并结合该信号序列，介导这些逃逸到高尔基体的蛋白质再次回到内质网的过程。下列说法错误的是 (　 ) A.抗体、葡萄糖转运蛋白都不含有KDEL信号序列 B.蛋白二硫键异构酶可能参与内质网中多肽链的初步加工 C.逃逸的蛋白质在高尔基体中通过出芽产生囊泡，被运回内质网 D.形成溶酶体的囊泡中可以检测到含有KDEL信号序列的蛋白质 解析：选D　抗体属于分泌蛋白，合成后分泌到细胞外发挥作用，葡萄糖转运蛋白是膜蛋白，两者均不定位在内质网腔内，故抗体、葡萄糖转运蛋白不含有KDEL信号序列，A正确；蛋白二硫键异构酶是定位在内质网腔的可溶性蛋白，内质网的功能是对多肽链进行初步加工，则蛋白二硫键异构酶可能参与内质网中多肽链的初步加工，B正确；高尔基体膜上的KDEL受体可识别并结合KDEL信号序列，介导具有KDEL信号序列的逃逸到高尔基体的蛋白质再次回到内质网，该过程是通过囊泡运输的，C正确；定位在内质网腔的可溶性蛋白均具有KDEL信号序列，而溶酶体起源于高尔基体，故形成溶酶体的囊泡中的蛋白质不含有KDEL信号序列，D错误。 题点2　细胞的生物膜系统 4.生物中除病毒外都具有生物膜，生物膜是一种动态的结构，具有膜脂的流动性和膜蛋白的运动性。下列关于生物膜的叙述，正确的是 (　 ) A.细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质，构成细胞膜的脂质中最丰富的是胆固醇 B.动物细胞中囊泡不属于生物膜系统 C.大肠杆菌的细胞膜是其生物膜系统的组成部分，与动物细胞膜具有相似的结构 D.细胞内许多化学反应在生物膜上进行，广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点 解析：选D　构成细胞膜的脂质中最丰富的是磷脂，A错误；囊泡具有膜结构，属于生物膜系统，B错误；大肠杆菌为原核生物，没有生物膜系统，C错误；细胞内许多化学反应在生物膜上进行，广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点，D正确。 5.(2025·武汉模拟)细胞生命活动依赖于胞内运输系统。运输系统将大量需要运输的物质分拣、包装到囊泡中，利用动力蛋白水解ATP驱动囊泡在细胞骨架上移动，高效精确地将物质运输到相应结构中发挥功能。下列叙述正确的是 (　 ) A.血红蛋白可通过囊泡分泌到细胞外 B.核糖体可出芽形成囊泡将肽链运往内质网进行加工 C.在胞内运输过程中，内质网起到重要的交通枢纽作用 D.动力蛋白驱动囊泡在细胞骨架上的移动伴随着能量代谢 解析：选D　分泌蛋白可通过囊泡分泌到细胞外，而血红蛋白为胞内蛋白，A错误；核糖体是无膜结构的细胞器，无法出芽形成囊泡，B错误；在胞内运输过程中，高尔基体起着重要的交通枢纽作用，一方面接受内质网形成的囊泡，一方面自身形成新的囊泡运输蛋白质到细胞膜，C错误；根据题干信息可知，动力蛋白水解ATP驱动囊泡在细胞骨架上移动，因此，动力蛋白驱动囊泡在细胞骨架上的移动伴随着能量代谢，D正确。 6.(2025·芜湖模拟)细胞各部分结构既分工又合作，共同执行细胞的各项生命活动。下列相关叙述正确的是 (　 ) A.内质网是一个内腔不相通的膜性管道系统，与蛋白质等大分子物质的合成有关 B.细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动等生命活动密切相关 C.生物膜系统由细胞器膜、细胞膜和核膜等构成，具有相同的组成成分、结构和功能 D.细胞核具有核膜、核仁等结构，核膜上的核孔是大分子物质被动运输进出细胞核的通道 解析：选B　内质网的内腔是相通的，A错误；细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动等生命活动密切相关，B正确；生物膜系统由细胞器膜、细胞膜和核膜等构成，具有相似的组成成分、结构和功能，C错误；细胞核具有核膜、核仁等结构，核膜上的核孔是大分子物质进出细胞核的通道，并不属于被动运输，被动运输是一种跨膜运输方式，D错误。 　　[微点拨] 理解生物膜系统的三大核心 (1)生物膜都以磷脂双分子层为基本支架，都含有磷脂和蛋白质；生物膜在组成上具有差异性，如不同生物膜的蛋白质种类和数量不同。 (2)生物膜系统是细胞内所有膜结构的统称，而不是生物体内所有膜结构的统称，如视网膜和肠系膜不属于生物膜系统。 (3)内质网膜、高尔基体膜和细胞膜之间可通过具膜小泡实现相互转化，从而实现膜成分的更新。 主攻学困点强化规范表达 　 1.溶酶体内含有多种水解酶，溶酶体膜不会被这些水解酶分解的原因是什么? 提示：溶酶体膜的成分可能被修饰，使得酶不能对其发挥作用；溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用而能使酶远离自身；可能因膜转运物质使得膜周围的环境(如pH)不适合酶发挥作用。 2.心肌细胞比皮肤表皮细胞有更多的线粒体，原因是什么? 提示：心肌细胞收缩需要大量的能量，线粒体是供应能量的“动力车间”，所以心肌细胞中线粒体数量较多。 3.观察叶绿体时，临时装片中的材料要随时保持有水状态的原因是什么? 提示：保证叶绿体的正常形态，并能悬浮在细胞质基质中，否则细胞失水皱缩，将影响对叶绿体形态的观察。 4.核糖体上合成的多肽链往往是没有生物功能的，原因是什么? 提示：蛋白质的功能依赖于蛋白质的结构，多肽链经加工具有正确结构后才具备生物功能。 5.植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，对于活细胞完成生命活动的意义是什么? 提示：细胞质流动为细胞内物质运输和结构移动创造了条件，从而保证了细胞生命活动的正常进行。 6.在分泌蛋白合成和分泌的过程中，膜面积先增大后减小的细胞器是高尔基体，原因是什么? 提示：内质网膜形成的囊泡与高尔基体膜融合，使其膜面积增大；高尔基体膜产生的囊泡与之脱离，又使其膜面积减小。 7.研究发现，核糖体合成的分泌蛋白有信号序列，而从内质网输出的蛋白质不含信号序列，推测其原因是什么? 提示：分泌蛋白的信号序列在内质网中被剪切掉。 [课时跟踪检测] 一、选择题 1.(2024·重庆高考)苹果变甜主要是因为多糖水解为可溶性糖，细胞中可溶性糖储存的主要场所是 (　 ) A.叶绿体 B.液泡 C.内质网 D.溶酶体 解析：选B　液泡主要存在于植物的细胞中，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等。据此可知，苹果细胞中的可溶性糖储存的主要场所是液泡，B符合题意。 2.(2024·茂名模拟)溶酶体是一种细胞器，内含多种酸性水解酶。下列叙述错误的是 (　 ) A.溶酶体内存在的水解酶是在核糖体中合成的 B.溶酶体膜上的蛋白质有助于维持其酸性环境 C.溶酶体分解衰老细胞器体现了细胞的全能性 D.溶酶体执行功能时可能伴随着膜成分的更新 解析：选C　溶酶体内的水解酶的化学本质是蛋白质，是在核糖体中合成的，A正确；溶酶体膜上的蛋白质有载体蛋白，能协助H+运入溶酶体，有助于维持其酸性环境，B正确；溶酶体分解衰老细胞器不能体现细胞的全能性，C错误；溶酶体执行功能时，可能伴随着膜成分的更新，D正确。 3.以黑藻为材料进行“观察叶绿体”的活动。下列叙述正确的是 (　 ) A.基部成熟叶片是最佳观察材料 B.叶绿体均匀分布于叶肉细胞中心 C.叶绿体形态呈扁平的椭球形或球形 D.不同条件下叶绿体的位置不变 解析：选C　该实验中应选择黑藻幼嫩的小叶作为实验材料，A错误；黑藻叶肉细胞有中央液泡，叶绿体是围绕液泡沿细胞边缘分布的，B错误；在光学显微镜下可以看到叶绿体呈扁平的椭球或球形，C正确；不同条件下叶绿体的分布位置一般是不同的，D错误。 4.(2025·安阳模拟)细菌的细胞壁主要由多糖、蛋白质等构成。青霉素类抗生素能与细菌细胞壁的一种青霉素结合蛋白(PBPs)结合从而抑制细胞壁的合成。下列叙述错误的是 (　 ) A.纤维素酶、胰蛋白酶能够破坏细菌细胞壁 B.PBPs是青霉素类抗生素药物的作用靶点 C.青霉素类抗生素可能会导致细菌细胞破裂死亡 D.哺乳动物的细胞不受青霉素类抗生素药物的影响 解析：选A　细菌的细胞壁主要由多糖、蛋白质等构成，不含纤维素，不会被纤维素酶破坏，A错误；青霉素类抗生素能与细菌细胞壁的一种青霉素结合蛋白(PBPs)结合从而抑制细胞壁的合成，因此PBPs是青霉素类抗生素药物的作用靶点，B正确；青霉素具有抑制细菌细胞壁合成的功能，失去细胞壁的保护，细菌容易吸水破裂，C正确；哺乳动物细胞不含细胞壁，而青霉素类抗生素能抑制细菌细胞壁的形成，因此哺乳动物的细胞不受青霉素类抗生素药物的影响，D正确。 5.(2025·重庆模拟)细胞骨架是指真核细胞中由微管、微丝及中间纤维等蛋白质纤维组成的网架结构，这些网架结构一方面为细胞内某些细胞器提供附着位点，另一方面通过膜骨架与细胞膜相连，参与维持细胞膜的形状并协助细胞膜完成多种生理功能。下列有关叙述错误的是 (　 ) A.细胞内的囊泡运输与细胞骨架有关 B.锚定在细胞骨架上的部分细胞器具有生物膜 C.HIV和酵母菌中不都能观察到细胞骨架结构 D.与细胞骨架相连接的膜骨架是由纤维素交错连接而成的 解析：选D　细胞骨架与物质运输、信息传递等生命活动密切相关，细胞内的囊泡运输与细胞骨架有关，A正确；锚定在细胞骨架上的部分细胞器具有生物膜，B正确；HIV属于病毒，没有细胞结构，因此没有细胞骨架结构，而酵母菌属于真核生物，具有细胞骨架结构，C正确；与细胞骨架相连接的膜骨架是由膜蛋白和纤维蛋白组成的网架，而纤维素是植物细胞壁的主要成分，D错误。 6.科研人员在果蝇的肠吸收细胞中发现了一种储存Pi的全新细胞器——PXo小体，是一种具多层膜的椭圆形结构。PXo蛋白分布在PXo小体膜上，可将Pi转运进入PXo小体后，再将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存。当食物中的磷酸盐不足时，PXo小体中的膜成分显著减少，最终PXo小体被降解并释放出磷酸盐供细胞使用。下列说法错误的是 (　 ) A.PXo蛋白是在PXo小体上合成的 B.可用差速离心法将PXo小体与其他细胞器分离 C.当食物中磷酸盐过多时，果蝇肠吸收细胞中PXo小体的膜层数可能会增加 D.当食物中磷酸盐不足时，果蝇肠吸收细胞中PXo小体的降解可能需要溶酶体的参与 解析：选A　PXo蛋白是在核糖体上合成的，A错误；差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法，因此可用差速离心法将PXo小体与其他细胞器分离，B正确；据题意可知，PXo小体是一种具多层膜的椭圆形结构，当食物中磷酸盐过多时，PXo蛋白可将Pi转运进入PXo小体后，再将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存，而磷脂双分子层是膜结构的基本支架，因此当食物中磷酸盐过多时，PXo小体的膜层数可能会增加，C正确；溶酶体内含多种水解酶，当食物中磷酸盐不足时，果蝇肠吸收细胞中PXo小体的降解可能需要溶酶体的参与，D正确。 7.[多选](2025·衡阳模拟)图1表示某细胞在电子显微镜视野下的亚显微结构示意图，①~⑦表示细胞结构；图2表示该细胞的甲、乙、丙三种细胞器中三种有机物的含量。下列说法正确的是 (　 ) A.图1中④⑤⑥的膜结构构成了生物膜系统 B.图2中的丙是真核和原核细胞共有的细胞器 C.破伤风杆菌没有图1细胞中的⑥结构 D.分泌蛋白利用囊泡运输过程中，通常由细胞骨架提供运输轨道 解析：选BCD　生物膜系统由细胞器膜、细胞膜和核膜等结构共同构成，图1中④表示内质网，⑤表示高尔基体，⑥表示线粒体，所以④⑤⑥的膜结构不能构成生物膜系统，A错误；丙含有蛋白质、核酸，不含脂质，说明没有膜结构，则丙是核糖体，真核和原核细胞中共有的细胞器是核糖体，B正确；破伤风杆菌是原核生物，细胞中没有线粒体，C正确；分泌蛋白利用囊泡运输过程中，通常由细胞骨架提供运输轨道，D正确。 8.[多选]线粒体中的部分蛋白质由核基因编码，先在线粒体外合成前体蛋白，然后在信号序列的引导下，进入线粒体加工为成熟蛋白质，过程如图所示。下列推测正确的是 (　 ) A.前体蛋白进入线粒体时，空间结构发生了改变 B.前体蛋白在线粒体内加工成熟的过程需要酶的参与 C.线粒体外的蛋白质分子直径小于转运通道直径，就可进入线粒体 D.前体蛋白信号序列与受体识别的过程体现了细胞膜的信息交流功能 解析：选AB　由题图可知，前体蛋白进入线粒体时，其空间结构发生了变化，A正确；前体蛋白在线粒体内加工成熟的过程需要相关蛋白酶水解，切除信号序列，B正确；由题图可知，具有信号序列并能与线粒体外膜上的受体蛋白结合的蛋白质能进入线粒体，并不是直径小于转运通道直径，就可进入线粒体，C错误；前体蛋白信号序列与受体识别的过程体现了生物膜的信息交流功能，而不是细胞膜的，D错误。 二、非选择题 9.(10分)(2024·重庆一模)细胞可维持正确折叠蛋白质的稳定性，同时降解错误折叠蛋白质，从而实现蛋白质稳态。维持蛋白质稳态对于人体的正常生理功能至关重要，错误折叠的异常蛋白会导致疾病的发生。我国科学家发明了一种小分子绑定化合物ATTEC，这种“小分子胶水”(ATTEC)能将自噬标记物LC3和错误折叠的异常蛋白黏在一起，形成黏附物，进而将黏附物包裹形成自噬体进行降解，从而达到治疗疾病的目的。其过程如图1所示。 (1)分泌蛋白最初在核糖体内合成，后依次经过　　　　　　　 　折叠、修饰后转运至相应部位发挥功能。(1分)  (2)ATTEC 与异常蛋白的结合具有一定的　　　　　　　，溶酶体膜和自噬体膜能相互转化的原因是　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(3分)  (3)研究发现，在亨廷顿舞蹈症(HD)患者的大脑中，突变后的mHTT 蛋白会使得纹状体神经退行，造成神经元的大量死亡，最终表现为运动障碍、认知障碍等症状。研究表明，ATTEC 可有效治疗HD，试分析其作用机制：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  (4)网织红细胞是哺乳动物红细胞成熟过程中的一个阶段，细胞内存在大量血红蛋白，若某些血红蛋白出现错误折叠形成不正常的空间结构，则它们会被一种特殊的途径所降解。科研人员检测了该细胞在不同条件下错误折叠蛋白质的降解率，结果如图2。据图2结果分析，ATP 能够　　　　(填“促进”或“抑制”)蛋白质的降解；你认为参与蛋白质降解的酶　　　　(填“是”或“不是”)溶酶体中的酸性水解酶，理由是　　　　　　　　　　　　　　　。(4分)  解析：(1)分泌蛋白最初在核糖体内合成，后依次经过内质网和高尔基体折叠、修饰后转运至相应部位发挥功能。(2)ATTEC能将自噬标记物LC3和错误折叠的异常蛋白黏在一起，形成黏附物，由此可知，ATTEC与异常蛋白的结合具有一定的专一性(或特异性)。溶酶体膜和自噬体膜的组成成分和结构相似，故这两种膜能够相互转化。(3)突变后的mHTT蛋白为异常蛋白，ATTEC能将大脑神经元细胞中突变后的mHTT蛋白与LC3黏在一起，形成黏附物后被包裹形成自噬体最终被降解，因此ATTEC可有效治疗HD。(4)图2中加入ATP后，在一定的pH条件下蛋白质降解率提高，说明ATP能够促进蛋白质的降解。据图可知，pH为8左右时蛋白质降解率最高，呈碱性，说明参与蛋白质降解的酶不是溶酶体中的酸性水解酶。 答案：(1)内质网、高尔基体　(2)专一性(或特异性)　两种膜的组成成分和结构相似　(3)ATTEC将大脑神经元细胞中突变后的mHTT蛋白与LC3黏在一起，形成黏附物后被包裹形成自噬体最终被降解　(4)促进　不是　降解反应的最适pH为8左右，呈碱性 10.(14分)下图为高等动物细胞内蛋白质合成、加工及定向转运的主要途径示意图，其中a~f表示相应的细胞结构，①~⑧表示相应的生理过程，请据图回答问题： (1)在细胞中合成蛋白质时，肽键是在　　　　　上合成的，某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性，变性的蛋白质易被蛋白酶水解，原因是　　　　　　　　　　　　　　，使蛋白质降解。(3分)  (2)据图分析，分泌蛋白合成并分泌的过程依次是　　　　　(填序号)，通过⑤⑥途径合成的蛋白质除图示⑦⑧去向外，请再列举一个去向： 　  　　　　　　　　　　　　　。(2分)  (3)细胞中c、d、e、f等具膜结构的膜功能各不相同，从膜的组成成分分析，其主要原因是 　 　　　　　　　　　　。在分泌蛋白分泌的过程中膜结构之间能够相互转化，说明了 　  　　　　　　　　　　　　　　　　。(4分)  (4)某些细胞在细胞分裂间期，细胞中结构c的数目增多，其增多的方式有3种假设： Ⅰ.细胞利用磷脂、蛋白质等重新合成； Ⅱ.细胞利用其他生物膜装配形成； Ⅲ.结构c分裂增殖形成。 有人通过放射性标记实验，对上述假设进行了探究，方法如下：首先将一种链孢霉营养缺陷型突变株在含有3H标记的胆碱(磷脂的前体)培养基中培养，然后转入另一种培养基中继续培养，每完成一个细胞周期进行取样，检测细胞中结构c的放射性，结果如表。 标记后细胞增殖的代数 1 2 3 4 测得的相对放射性 2.0 1.0 0.5 0.25 ①与野生型相比，实验中所用链孢霉营养缺陷型突变株的代谢特点是 　。(2分) ②实验中所用的“另一种培养基”在配制成分上的要求是 　。(2分) ③通过上述实验，初步判断3种假设中成立的是　　 　(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。(1分)  解析：(1)组成蛋白质的基本单位是氨基酸，在核糖体上氨基酸之间脱水缩合形成肽键；蛋白质变性后空间结构变得伸展、松散，肽键得以暴露，暴露的肽键易与蛋白酶接触，使蛋白质降解。(2)分泌蛋白首先在a核糖体上合成，先后经过d内质网、e高尔基体的加工，最后通过f细胞膜分泌到细胞外，因此分泌蛋白的合成和分泌过程依次是⑤⑥⑧；溶酶体中含有大量的水解酶，也是通过⑤⑥途径合成的蛋白质。(3)从生物膜的组成成分分析，c线粒体、d内质网、e高尔基体、f细胞膜等具膜结构的膜功能不同的主要原因是组成生物膜的蛋白质的种类和数量不同；在分泌蛋白分泌的过程中膜结构之间能够相互转化，说明了膜具有流动性、生物膜的组成成分和结构相似。(4)①分析题意可知，与野生型相比，实验中所用链孢霉营养缺陷型突变株要加胆碱才能繁殖，说明链孢霉营养缺陷型突变株的代谢特点是自身不能合成胆碱。②实验设计应遵循对照与单一变量原则，故实验中所用的“另一种培养基”成分与前一步骤的培养基相同，只是含有的胆碱没有被3H标记，以形成对照。③表格结果显示，细胞每增殖一代，细胞中线粒体的相对放射性减少一半，初步判断3种假设中成立的是Ⅲ。 答案：(1)核糖体　蛋白质变性后空间结构变得伸展、松散，暴露的肽键易与蛋白酶接触　(2)⑤⑥⑧　溶酶体中的水解酶　(3)组成生物膜的蛋白质的种类和数量不同　膜具有流动性；生物膜的组成成分和结构相似　(4)①自身不能合成胆碱　②成分与前一步骤的培养基相同，只是含有的胆碱没有被3H标记　③Ⅲ 第3课时　水进出细胞的原理 2.1.1　阐明质膜具有选择透过性 实验：探究植物细胞的吸水和失水 一、渗透作用及其发生的条件 1.判断正误——辨清教材微点 (1)渗透作用的实质是扩散作用。 (√) (2)渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量分数。 (×) (3)半透膜是发生渗透作用的条件之一。 (√) (4)溶液间发生渗透作用时，水分子渗透的方向是从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行扩散。 (×) (5)在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜。 (×) (6)1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等。 (×) 2.识图作答——掌握渗透作用发生的条件 下图为渗透装置，溶液中的溶质不能透过半透膜。据图回答下列问题： (1)渗透作用是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散过程。 (2)一段时间后，漏斗内液面上升的原因是S1溶液浓度大于(填“大于”“等于”或“小于”)S2溶液浓度，单位时间内由烧杯通过半透膜向漏斗扩散的水分子数多于(填“多于”“等于”或“少于”)由漏斗通过半透膜向烧杯扩散的水分子数。 (3)在达到渗透平衡后，存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度大于(填“大于”“等于”或“小于”)S2溶液浓度。 (4)若溶液中的溶质能通过半透膜，则最终S1和S2溶液液面不存在(填“存在”或“不存在”)高度差。 (5)渗透作用发生的条件：①要有半透膜；②半透膜两侧溶液要有浓度差。 二、动物细胞和植物细胞的吸水和失水 下图为置于一定浓度溶液中的动物细胞和植物细胞与渗透装置的对应关系图，据图回答下列问题： 1.动物细胞的吸水和失水 (1)b为细胞膜，相当于半透膜。当a细胞质与外界溶液之间存在浓度差，就会发生渗透吸水或失水。 (2)当外界溶液浓度小于a的浓度时，细胞吸水膨胀；当外界溶液浓度大于a的浓度时，细胞失水皱缩；当外界溶液浓度等于a的浓度时，细胞形态不变。 2.植物细胞的吸水和失水 (1)d为原生质层，相当于半透膜。当c细胞液与外界溶液之间存在浓度差，就会发生渗透吸水或失水。 (2)当外界溶液浓度大于c的浓度时，细胞失水发生质壁分离；当外界溶液浓度小于c的浓度时，细胞吸水膨胀，由于存在细胞壁，不会涨破；当外界溶液浓度等于c的浓度时，细胞形态不变。 三、探究植物细胞的吸水和失水 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)细胞液与外界溶液存在浓度差，细胞能渗透吸水或失水。 (3)原生质层比细胞壁的伸缩性大。 2.实验步骤 3.实验分析 (1)该实验是否存在对照实验? 提示：存在，本实验探究细胞的吸水和失水两个过程，这两个过程在同一装片中先后进行，属于自身前后对照。 (2)如图表示正在进行质壁分离的紫色洋葱细胞，请分析并回答相关问题： ①实验中一定要选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吗?为什么选此细胞? 提示：不一定。紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中含有色素，使液泡呈现紫色，便于观察。 ②实验过程中，b的大小发生的变化为逐渐变小，b的颜色发生的变化为逐渐加深，b的吸水能力发生的变化为逐渐增大。 ③c处的溶液是外界溶液。 ④若将洋葱鳞片叶外表皮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(尿素能进入细胞)，原生质体的体积随时间的变化情况如图。 Ⅰ.A曲线原生质体体积不能无限增大，原因是什么? 提示：A曲线表示细胞在蒸馏水中，细胞吸水膨胀，但是由于细胞壁的存在，原生质体的体积不能无限增大。 Ⅱ.B曲线变化的原因是什么? 提示：B曲线表示细胞在0.5 mol/L的尿素溶液中，细胞先因渗透失水导致原生质体的体积减小，发生质壁分离；后由于尿素能进入细胞，细胞液浓度增大，细胞渗透吸水导致原生质体的体积增大，使得质壁分离自动复原。 融通大概念建构知识体系 　 [盘点总结] (1)渗透作用属于扩散，但扩散不一定是渗透作用。 (2)影响水渗透方向的半透膜两侧的溶液浓度为物质的量浓度，水从浓度低的一侧向浓度高的一侧扩散。 (3)动物细胞没有细胞壁，吸水过多可能会涨破，而植物细胞有细胞壁，不会涨破。 (4)黑藻叶片液泡无色，但由于叶绿体的存在，也可用于观察质壁分离与复原现象。   核心点(一)　渗透作用的深化理解 [系统知能] 1.分析影响渗透作用中液面变化的因素 半透膜面积的大小 半透膜两侧的浓度差 在其他条件相同的情况下，半透膜的面积越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显 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 结果：VB>VC，ΔhB>ΔhC 注：VB、VC为溶液体积变化速率；ΔhB、ΔhC为平衡状态时，装置内外液位差。 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 (2)比较不同溶液浓度的大小(溶质不能通过半透膜) 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： [题点全练] 题点1　渗透作用的原理及应用分析 1.(2025·南阳模拟)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.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 解析：选A　如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则水分子向乙一侧扩散得多，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，由于两侧的液面可能存在高度差，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。 2.(2025·广州模拟)某兴趣小组用图甲装置研究渗透作用，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 解析：选D　由题图可知，在一定时间内，Δh逐渐增大，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，蔗糖被分解为单糖，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，但由于漏斗与烧杯的液面存在高度差，因此膜两侧溶液浓度不相等，C错误；若t2时刻漏斗中加入蔗糖酶，蔗糖被分解为单糖，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。 　　[微点拨] 渗透装置溶液中水分子渗透方向与溶液浓度的判断 (1)水分子渗透方向的判断 ①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水分子的渗透方向：低浓度→高浓度。 ②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)，水分子的渗透方向：蔗糖溶液→葡萄糖溶液。 (2)溶液浓度的判断：若渗透平衡后，半透膜两侧液面仍存在液面差，则半透膜两侧溶液就存在浓度差，液面差越大，浓度差就越大，且液面高的一侧溶液浓度高。 3.(2025·哈尔滨模拟)利用反渗透技术进行海水淡化是解决淡水资源短缺的一条重要途径。反渗透是指利用压力使高浓度溶液中的水分子通过半透膜，但其他物质不能通过的技术，其过程如图所示。下列说法正确的是 (　 ) A.在图中的装置中水分子在进行跨膜运输时，不需要消耗ATP，但需要载体的协助 B.若不施加人为压力，则水分子只能从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧运输 C.若处于图中液面状态时去掉人为压力，则图中两侧的液面高度不会发生变化 D.两侧液面持平时，施加的人为压力的作用效果与两侧溶液渗透压差的作用效果相互抵消 解析：选D　在图中的装置中，水分子通过渗透作用进行跨膜运输时，不需要载体的协助，A错误；不施加人为压力，水分子可在低浓度溶液与高浓度溶液之间双向运输，B错误；若处于图中液面状态时去掉人为压力，则图中左侧液面下降，右侧液面上升，C错误；两侧溶液存在渗透压差，若不施加人为压力，水分子会从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧渗透，使两侧溶液出现液面差，若施加人为压力使两侧液面持平，则说明此时人为压力的作用效果与两侧溶液渗透压差的作用效果相互抵消，D正确。 题点2　动植物细胞吸水与失水的分析 4.(2024·北京东城区模拟)哺乳动物细胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中，一段时间后制作临时装片，用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是 (　 ) A.在高于0.9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离 B.在0.9%NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞 C.在低于0.9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂 D.渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散 解析：选C　兔红细胞没有细胞壁，不会发生质壁分离，A错误；在0.9%NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于水分子进出达到平衡，B错误；在低于0.9%NaCl溶液中，进入红细胞的水分子多于出红细胞的水分子，红细胞会因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂，C正确；渗透作用是水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，其中水分子是从其相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透，即从溶液浓度较低处向溶液浓度较高处进行扩散，D错误。 5.成熟植物细胞能通过渗透作用吸水或失水。下列有关叙述不正确的是 (　 ) A.成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 B.温度影响水分子通过成熟植物细胞膜的速率 C.达到渗透平衡时半透膜两侧溶液浓度一定相等 D.成熟植物细胞发生渗透吸水时，水分子也会渗出细胞 解析：选C　成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，A正确；温度会影响细胞膜的流动性，从而影响水分子通过成熟植物细胞膜的速率，B正确；渗透实验中，达到渗透平衡时，水分子进出半透膜的速率相同，半透膜两侧溶液浓度不一定相等，C错误；发生渗透吸水时，水分子的扩散是双向的，只是扩散速率不同，D正确。 6.[多选]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。下列叙述正确的是 (　 ) 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 解析：选BCD　据题图可知，滴加蔗糖溶液①，保卫细胞气孔张开程度几乎与初始状态一样，推测蔗糖溶液①的浓度近似等于保卫细胞细胞液浓度；滴加蔗糖溶液②，保卫细胞气孔关闭，推测蔗糖溶液②的浓度大于保卫细胞细胞液浓度；滴加蔗糖溶液③后，保卫细胞气孔张开程度比初始状态更大，推测蔗糖溶液③的浓度低于保卫细胞的细胞液浓度。滴加蔗糖溶液③后有较多的水分子进入保卫细胞，故③处理后的保卫细胞细胞液浓度<①处理后的保卫细胞细胞液浓度，A错误，C正确。由以上分析可知，滴加蔗糖溶液②后，保卫细胞失水皱缩，则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；由以上分析可知，3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③，D正确。 　　[微技法] 判断细胞的吸水和失水的两种方法 (1)通过比较细胞外溶液和细胞内溶液的浓度大小来判断：当细胞外溶液浓度大于细胞内溶液浓度时，细胞失水；当细胞外溶液浓度小于细胞内溶液浓度时，细胞吸水；当细胞外溶液浓度与细胞内溶液的浓度相等时，细胞失水量和吸水量相等，水分子进出细胞处于动态平衡。 (2)根据重量或长度变化(如萝卜条)来判断：若重量增加或长度变长，则细胞吸水；反之则细胞失水。 核心点(二)　植物细胞吸水和失水的探究分析 [系统知能] 1.从不同角度分析质壁分离发生的条件 细胞角度 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活细胞可发生质壁分离及复原现象 溶液角度 ①在一定浓度(溶质不能透过膜)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，方可复原)； ②在一定浓度(溶质可透过膜)的溶液(如KNO3、甘油等)中可发生质壁分离后自动复原现象； ③当溶液浓度过高时，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，不能用来进行质壁分离实验 2.质壁分离和复原实验的拓展应用 (1)判断成熟植物细胞的死活 (2)测定细胞液浓度范围 (3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 (4)比较未知浓度溶液的浓度大小 (5)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液) [题点全练] 题点1　实验原理、步骤和结果观察 1.(2024·江苏高考)有同学以紫色洋葱为实验材料，进行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验。下列相关叙述合理的是 (　 ) A.制作临时装片时，先将撕下的表皮放在载玻片上，再滴一滴清水，盖上盖玻片 B.用低倍镜观察刚制成的临时装片，可见细胞多呈长条形，细胞核位于细胞中央 C.用吸水纸引流使0.3 g/mL蔗糖溶液替换清水，可先后观察到质壁分离和复原现象 D.通过观察紫色中央液泡体积大小变化，可推测表皮细胞是处于吸水还是失水状态 解析：选D　制作临时装片时，通常是先滴一滴清水在载玻片上，然后将撕下的表皮放在清水上，再盖上盖玻片，A不合理；用低倍镜观察刚制成的临时装片时，细胞核通常位于细胞的一侧，而不是中央，B不合理；用吸水纸引流蔗糖溶液替换清水，可以观察到质壁分离现象，但要观察复原现象需要重新用清水替换蔗糖溶液，C不合理；当液泡体积变大，说明细胞吸水，液泡体积变小，说明细胞失水，所以通过观察紫色中央液泡体积大小变化，可推测表皮细胞是处于吸水还是失水状态，D合理。 2.(2023·全国甲卷)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 (　 ) 解析：选C　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，细胞液浓度升高，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，细胞液浓度降低，A、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，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，此时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，细胞失水，且随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞失水增多，原生质体和液泡的体积均逐渐减小，细胞液浓度增加，C正确，D错误。 　　[微点拨] 质壁分离和复原实验的四个关键点 (1)所选用材料的细胞液最好有颜色，以便观察。 (2)单独观察处于质壁分离的静态图像，不能判断细胞是正在发生质壁分离还是质壁分离复原。 (3)质壁分离过程中，外界溶液浓度大于细胞液浓度，质壁分离程度越大，植物细胞吸水能力越强；质壁分离复原过程中，外界溶液浓度小于细胞液浓度。 (4)质壁分离与复原过程中水分子的移动是双向的，最终表现为出或进的水分子多。 3.(2025·淮安模拟)活的成熟植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象。如图a是发生质壁分离的植物细胞，图b是显微镜下观察到的某一时刻的图像。下列说法正确的是 (　 ) A.图a中①②⑥共同组成原生质层 B.图b中细胞此时的细胞液浓度小于外界溶液浓度 C.在发生质壁分离的过程中，细胞的吸水能力会逐渐增强 D.将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离，则表示细胞已死亡 解析：选C　原生质层包括②细胞膜、④液泡膜以及二者之间的⑤细胞质，A错误；图b细胞处于质壁分离状态，可能继续发生分离，也可能发生质壁分离复原，也可能处于平衡状态，故此时细胞液浓度不一定小于外界溶液浓度，B错误；在发生质壁分离的过程中，细胞液的浓度增大，细胞的吸水能力会增强，C正确；由于K+和N可以进入细胞，因此将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察，发现该细胞未发生质壁分离，可能是细胞先发生了质壁分离随后又发生了复原，因此不一定是细胞已死亡，D错误。 　　[微点拨] 发生质壁分离的两种原因 题点2　实验的拓展分析及应用 4.(2024·山东高考)仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是 (　 ) A.细胞失水过程中，细胞液浓度增大 B.干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低 C.失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离 D.干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞的光合作用 解析：选B　细胞失水过程中，主要失去了细胞液中的水，细胞液浓度增大，A正确。细胞中单糖合成多糖，溶质微粒数减少，渗透压降低。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，渗透压降低速率比外层快，细胞液浓度比外层细胞低，B错误。由题意可知，与外层细胞相比，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大，失水比例相同的情况下，外层细胞更容易发生质壁分离，C正确。干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞进行光合作用，D正确。 5.科研人员将某种植物叶片置于一定浓度的乙二醇溶液和蔗糖溶液中，培养相同时间后检测其原生质体(去掉细胞壁的植物细胞)体积的变化，结果如图所示。下列相关描述错误的是 (　 ) A.甲溶液是乙二醇溶液，乙溶液是蔗糖溶液 B.用于培养植物叶片的甲溶液和乙溶液起始浓度可能相同 C.2 min后，处于乙溶液中的植物细胞可能已经死亡 D.c点时甲溶液中的溶质开始进入细胞，细胞开始发生质壁分离复原 解析：选D　乙二醇溶液可以通过原生质层进入细胞液，而蔗糖溶液不能，结合题图分析，原生质体在甲溶液中体积先变小后增大，则甲溶液应为乙二醇溶液，在乙溶液中原生质体体积减小后基本不变，则乙溶液应为蔗糖溶液，A正确；用于培养植物叶片的甲、乙溶液起始浓度可能相同，B正确；2 min后，处于乙溶液中的植物细胞原生质体的体积不再改变，可能是植物细胞过度失水而死亡，C正确；c点前甲溶液中的溶质就开始进入细胞，D错误。 6.[多选](2025·德州模拟)海水稻是一种在海边滩涂等地生长的、耐盐碱的水稻品种。研究发现，海水稻根部细胞的细胞液浓度比生长在普通土壤中的水稻(淡水稻)根部细胞的高。某兴趣小组欲验证上述结论，利用不同浓度的NaCl溶液分别处理海水稻和淡水稻的根部细胞，实验结果如图所示。假设实验开始时两种水稻根部细胞原生质体体积大小相同，其他条件均相同且适宜。下列说法错误的是 (　 ) A.该实验的自变量是NaCl溶液浓度 B.A、B两组分别为海水稻、淡水稻的根部细胞 C.海水稻根部细胞的细胞液浓度介于6~8 g·L-1NaCl溶液浓度之间 D.经不同浓度的NaCl溶液处理，海水稻根部细胞都会发生质壁分离现象 解析：选AD　本实验目的是验证海水稻根部细胞的细胞液浓度比生长在普通土壤中的水稻(淡水稻)根部细胞的高，则实验的自变量是水稻类型和NaCl溶液浓度，A错误；据图可知，相同NaCl溶液浓度下，A组的原生质体体积较大，故推测A、B两组分别为海水稻、淡水稻的根部细胞，B正确；据图可知，当原生质体体积相对值为100%时，处理后原生质体体积与处理前原生质体体积相等，此时细胞液浓度与外界溶液浓度相等，则海水稻根部细胞的细胞液浓度介于6~8 g·L-1NaCl溶液浓度之间，C正确；只有当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，海水稻根部细胞才会发生质壁分离现象，D错误。 主攻学困点强化规范表达 　 1.在渗透装置中，如果漏斗管足够长，管内的液面不会无限升高，原因是什么? 提示：管中的水柱产生的压力将加快漏斗中水向外扩散的速度，最终达到平衡，液面将不再上升。 2.温度变化会影响水分子通过半透膜的扩散速率，检验该结论的实验设计为将该渗透装置放于不同温度的环境中，比较不同温度下漏斗管液面上升的速度。 3.将质量浓度为0.3 g·mL-1的蔗糖溶液换成一定浓度的KNO3溶液，细胞发生质壁分离后能自动复原，原因是K+、N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。 4.某同学在进行“植物细胞质壁分离和复原”实验，所用材料为紫色洋葱鳞片叶，试剂为蔗糖溶液和清水。若质壁分离后不能复原，导致细胞失水过度而死亡的原因可能有①蔗糖溶液浓度过大；②质壁分离时间过长。 5.观察植物细胞吸水和失水的实验中使用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料的优点是什么? 提示：紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞有紫色的大液泡，便于观察质壁分离现象。 6.在观察洋葱鳞片叶外表皮质壁分离的实验中，观察到如图所示状态的细胞图像，不能(填“能”或“不能”)根据该图判断此时细胞液浓度与外界溶液浓度的大小关系，原因是此时细胞可能继续质壁分离，也可能质壁分离达到最大限度，还有可能正在发生质壁分离复原。 [课时跟踪检测] 一、选择题 1.(2025·金华模拟)为了探究温度是否影响水分子通过半透膜的扩散速率，通过设计模拟实验观察U型管液面高度变化，下列设计正确的是 (　 ) A.必须使用细胞膜进行实验 B.半透膜两侧溶液浓度必须不同 C.半透膜两侧物质都不能通过半透膜 D.各实验组的温度必须不同 解析：选D　本实验用到的半透膜可以是生物膜(如细胞膜)，也可以是玻璃纸等，A错误；若半透膜一侧溶质分子能通过半透膜，则进行实验时半透膜两侧溶液的初始浓度可以相同，B、C错误；本实验是探究温度是否影响水分子通过半透膜的扩散速率，自变量是温度，因此各实验组的温度必须不同，D正确。 2.下列有关“探究植物细胞的吸水和失水”实验的分析，正确的是 (　 ) A.“原生质层比细胞壁的伸缩性大”是该实验依据的原理之一 B.引流蔗糖溶液时最好把临时装片放在实验桌上进行操作 C.滴入蔗糖溶液后可观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞体积明显缩小 D.把蔗糖溶液换成KNO3溶液一定能观察到质壁分离自动复原现象 解析：选A　“原生质层比细胞壁的伸缩性大”是该实验依据的原理之一，A正确；为了保证在显微镜下看到同一细胞在滴加蔗糖溶液后的细胞结构变化，引流蔗糖溶液时最好把临时装片放在显微镜的载物台上操作，B错误；滴入蔗糖溶液后，细胞失水，但细胞壁的伸缩性较小，因此洋葱鳞片叶外表皮细胞体积变化不明显，C错误；若KNO3溶液的浓度过大，可能会导致细胞过度失水死亡，不会发生质壁分离复原，D错误。 3.(2025·大连模拟)将生长状况相同的新鲜黄瓜切成形状、大小相同的若干细条，并将其均分成两组，分别置于渗透压相同的蔗糖溶液(甲组)和葡萄糖溶液(乙组)中。浸泡一段时间后，发现甲组黄瓜条的平均长度变为原长度的80%，乙组黄瓜条的平均长度变为原长度的110%。下列相关叙述错误的是 (　 ) A.实验结束时甲组黄瓜细胞中液泡的渗透压大于乙组 B.实验结果表明，黄瓜细胞液渗透压一定大于葡萄糖溶液 C.乙组黄瓜条变长的原因可能是黄瓜细胞吸收了溶液中的葡萄糖 D.若蔗糖与葡萄糖的质量分数相同，则实验开始时乙组失水速率更快 解析：选B　实验结束时，甲组黄瓜细胞失水，渗透压变大，乙组黄瓜细胞吸水，渗透压变小，故实验结束时甲组黄瓜细胞中液泡的渗透压大于乙组，A正确。甲组和乙组溶液的渗透压相同，但甲组黄瓜条的平均长度变为原长度的80%，而乙组黄瓜条的平均长度变为原长度的110%，推测乙组黄瓜条变长的原因可能是黄瓜细胞吸收了葡萄糖；甲组黄瓜条的平均长度变为原长度的80%，说明甲组细胞失水，该组黄瓜细胞液渗透压小于蔗糖溶液，则黄瓜细胞液渗透压小于葡萄糖溶液，B错误，C正确；若蔗糖与葡萄糖的质量分数相同，由于葡萄糖是单糖，蔗糖是二糖，所以葡萄糖的物质的量浓度大于蔗糖，葡萄糖渗透压大，则实验开始时乙组失水速率更快，D正确。 4.(2025·汉中模拟)图1是显微镜下观察到的某一时刻的细胞图像，图2表示一种渗透作用装置，图3是另一种渗透装置，一段时间后液面上升的高度为h。这两个装置所用的半透膜都不能让蔗糖分子通过，但可以让葡萄糖分子和水分子通过。下列叙述错误的是 (　 ) A.图3中，如果A、a均为蔗糖溶液，则开始时浓度大小关系为Ma>MA，达到平衡后Ma>MA B.图2中，若A为0.3 g/mL葡萄糖溶液，B为清水，则平衡后A 侧液面与B侧液面一样高 C.图3中，若每次平衡后都将产生的水柱h移走，那么随着时间的推移，h将会越来越小 D.若图1是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，则此时细胞液浓度一定大于外界溶液浓度 解析：选D　图3中漏斗内液面上升，可推测开始时浓度大小关系为Ma>MA；由于漏斗内液柱压力的作用，当液面不再上升时Ma>MA，A正确。图2中，若A为0.3 g/mL葡萄糖溶液，B为清水，由于葡萄糖分子能透过半透膜，则平衡后两侧液面相平，B正确；图3中，若每次平衡后都将产生的水柱h移走，则半透膜两侧的浓度差会逐渐减小，随着时间的推移，h将会越来越小，C正确；若图1是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，该细胞可能正在发生质壁分离，也可能发生质壁分离复原，也可能达到了动态平衡，因此不能确定此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系，D错误。 5.(2025·重庆模拟)反渗透技术通过施加适当强度的外界压力，使溶剂逆着自然渗透的方向从半透膜一侧向另一侧作反向渗透。反渗透技术常用于海水淡化、家庭净水等，下列叙述正确的是 (　 ) A.自然渗透作用下，水分子从淡水侧向海水侧单向运动 B.海水淡化过程中，应对淡水侧施加压力 C.半透膜的筛选机理与细胞膜、原生质层等一致 D.及时移走淡水有利于反渗透作用的持续进行 解析：选D　自然渗透作用下，水分子在淡水侧和海水侧之间双向运动，只是从淡水侧向海水侧的运动更多，A错误；海水淡化过程中，应对高浓度的海水侧施加压力，以实现反渗透，B错误；半透膜的筛选机理与有活性的细胞膜、原生质层等不一致，C错误；及时移走淡水可避免淡水侧液面过高带来压力，利于反渗透作用的持续进行， D正确。 6.(2025·汕头模拟)如果将植物培养在只含一种盐分的溶液中，植物不久将会呈现不正常状态，最后死亡，这种现象即为单盐毒害。下表是利用0.12 mol/L NaCl、0.12 mol/L CaCl2、0.12 mol/L KCl溶液进行实验时，小麦根的生长情况。下列说法正确的是 (　 ) 组别 1组 2组 3组 4组 溶液 NaCl CaCl2 NaCl+ CaCl2 NaCl+ CaCl2+KCl 根的总长度/mm 59 70 254 324 注：3、4组为溶液的等体积混合 A.单盐毒害现象可能与外界盐溶液浓度太高导致植物细胞渗透失水有关 B.将海藻放在和海水NaCl浓度相同的NaCl溶液中，不会发生单盐毒害 C.若植物细胞在2组溶液中发生质壁分离，在1组溶液中也会发生质壁分离 D.1、2组实验说明，单盐毒害程度可能与单盐的类型有关 解析：选D　分析题表可知，植物培养在浓度不变的混合溶液中时，单盐毒害现象会减弱，这说明单盐毒害与外界盐溶液浓度太高导致植物细胞渗透失水无关，A错误；海水中含有多种盐，而NaCl溶液中只含有一种盐，故将海藻放在和海水NaCl浓度相同的NaCl溶液中，会发生单盐毒害，B错误；与0.12 mol/L NaCl溶液相比，0.12 mol/L CaCl2溶液的离子浓度更大，所以若植物细胞在2 组溶液中发生质壁分离，在1 组溶液中不一定发生质壁分离，C错误；1、2 组实验的自变量是盐的种类，因变量根的总长度有差异，说明单盐毒害程度可能与单盐的类型有关，D正确。 7.将小鼠一些肝细胞放置于不同浓度的NaCl溶液中，一段时间后测定细胞体积和数量，实验结果如图。下列叙述正确的是 (　 ) A.乙曲线表示细胞体积的变化 B.甲曲线说明，当NaCl溶液浓度大于P时细胞开始增殖 C.在NaCl溶液浓度大于Q点所对应的浓度时，细胞开始渗透失水 D.当细胞体积不再发生变化时，说明细胞内外溶液的NaCl浓度相等 解析：选A　将小鼠一些肝细胞置于不同浓度的NaCl溶液中，当NaCl溶液浓度小于细胞质浓度时，细胞体积增大或破裂；当NaCl溶液浓度大于细胞质浓度时，细胞失水皱缩，体积变小；结合以上分析及题图可知，乙曲线表示细胞体积的变化，甲曲线表示细胞数量的变化，A正确。甲曲线说明，当NaCl溶液浓度大于P时肝细胞数量开始增多，说明在不同浓度下的NaCl溶液中，细胞存活数量是不一样的，不能说明细胞开始增殖，B错误。由题干及题图信息无法判断细胞何时开始渗透失水，但在Q点之前就已经失水了，C错误。当细胞体积不再发生变化时，可能是细胞内外溶液的NaCl浓度相等，也可能是细胞过度失水，已经死亡，D错误。 8.[多选](2025·哈尔滨模拟)原生质体长度与细胞长度的比值(M值)可在一定程度上反映细胞质壁分离程度。下列有关植物细胞质壁分离与复原实验的叙述，正确的是 (　 ) A.原生质体长度与细胞长度的比值越小，液泡的颜色越浅 B.在一定范围内，M值与植物细胞的吸水能力成反比 C.细胞发生质壁分离的过程中，细胞壁不发生收缩 D.实验中，外界蔗糖溶液浓度过高会造成细胞失水死亡 解析：选BD　原生质体长度与细胞长度的比值越小，细胞失水越多，液泡的颜色越深，A错误；在一定范围内，M值越小，原生质体的长度相对越小，植物细胞的吸水能力越强，B正确；植物细胞壁也有一定的伸缩性，细胞发生质壁分离的过程中，细胞壁也会发生轻微的伸缩，C错误；实验中，外界蔗糖溶液浓度过高会造成细胞失水过多而死亡，D正确。 9.[多选]实验小组将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的外界溶液中，测量并绘制出细胞液浓度/外界溶液浓度的值(P值)随时间的变化曲线(如图所示)。下列说法正确的是 (　 ) A.实验中0~T1时段，细胞液的颜色变深，吸水能力逐渐增强 B.将该细胞置于一定浓度的蔗糖溶液中也会出现图示曲线 C.实验中发生质壁分离的内因是细胞壁的伸缩性小于原生质层 D.实验中液泡的颜色变化与生物膜的选择透过性有关 解析：选ACD　实验中0~T1时段，P<1，说明细胞液浓度<外界溶液浓度，细胞失水，细胞液浓度变大，细胞液颜色变深，吸水能力逐渐增强，A正确；据图分析可知，该实验中细胞发生了质壁分离后自动复原，若将该细胞置于一定浓度的蔗糖溶液中，由于蔗糖是二糖，无法进入细胞，因此不会出现质壁分离后自动复原的现象，则不会出现图示曲线，B错误；实验中发生质壁分离的内因是细胞壁的伸缩性小于原生质层，C正确；实验中液泡的颜色变化与液泡中色素的浓度有关，受细胞吸水、失水的影响，细胞的吸水与失水又与生物膜选择性吸收溶质有关，D正确。 二、非选择题 10.(7分)科学家设计了一个简单有效地测定植物组织细胞的细胞液浓度的方法，部分步骤如下： 步骤一：1号和2号试管分别加入等量0.125 mol/L的蔗糖溶液； 步骤二：将植物叶片打洞，取一定量小圆片放入1号试管30分钟，期间摇动数次，加入一粒极小的亚甲基蓝结晶(它对溶液浓度影响极小，可忽略不计，但溶液浓度变化会引起它定向扩散)轻轻摇动； 步骤三：用毛细滴管吸一滴1号试管的蓝色溶液，然后伸入2号试管中部轻轻放出一滴蓝色溶液，观察蓝色小液滴移动方向并记录。预期的实验结果和结论如下表。 预期的实验结果 预期的实验结论 第一种 下沉 1号试管中溶液浓度上升 第二种 上浮 1号试管中溶液浓度下降 第三种 蓝色小滴将 均匀扩散 1号试管中溶液浓度不变 (1)在第一种情况中，1号试管中的植物细胞　　　(填“有”或“没有”)发生质壁分离。(1分)  (2)实验中的实验组是　　　　　(填“1”或“2”)号试管。设计该实验的原理是 　 　 ，  可通过　　　　　　　　　　　　　判断溶液浓度的变化情况。(4分)  (3)仅靠以上的一组实验不一定就能确定该植物叶细胞的细胞液浓度，还需要增加一定的操作才能达成“测定该植物叶细胞的细胞液浓度”的目的，请写出相关的操作和结果分析： 　 　。(2分)  解析：(1)在第一种情况中，1号试管中溶液浓度上升，说明植物细胞吸水膨胀，没有发生质壁分离。(2)实验中进行实验处理的是1号试管，因此1号试管是实验组。在1号试管中，当植物细胞液与外界溶液存在浓度差时，植物会渗透吸水或失水，从而改变1号试管中溶液的浓度，而亚甲基蓝会因为溶液浓度变化而引起它定向扩散，因此可根据蓝色小液滴的移动情况判断溶液浓度的变化情况。(3)仅靠题干中的一组实验不一定能确定该植物叶细胞的细胞液浓度，如果是第一、二种情况，只能判断植物细胞液浓度与蔗糖溶液浓度的大小关系，因此可以替换不同浓度的蔗糖溶液，重复以上实验，当获得第三种预期结果时，对应的蔗糖溶液浓度即为该植物叶细胞的细胞液浓度。 答案：(1)没有　(2)1　植物细胞液与外界溶液存在浓度差时会发生渗透作用吸水或失水　蓝色小液滴的移动情况　(3)替换不同浓度的蔗糖溶液，重复以上实验，当获得第三种预期结果时，对应的蔗糖溶液浓度即为该植物叶细胞的细胞液浓度 11.(8分)(2025·南阳模拟)耐盐碱水稻是指能在盐(碱)浓度为0.3%以上的盐碱地生长、亩产量在300公斤以上的水稻品种。现有普通水稻和耐盐碱水稻若干，由于标签损坏无法辨认类型，某生物兴趣小组使用0.3 g·mL-1的KNO3溶液分别处理两组水稻细胞，结果如图1，请回答相关问题： (1)该实验通过观察原生质体体积相对值进行比较，故所选水稻细胞必须含有的细胞器是　　　　。图1中Ⅱ组水稻的曲线不能无限上升是受限于　　　　　　　　。(2分)  (2)A→B段，Ⅰ组水稻的吸水能力　　　　　　　，此时，在细胞壁和原生质体之间充满了　　　　。(2分)  (3)实验过程中并未添加清水，Ⅰ组水稻原生质体体积的变化是由于细胞能通过主动吸收　　　　　，使得细胞液的浓度变得比外界溶液浓度　　　　。(2分)  (4)某同学想探究耐盐碱水稻的耐盐碱能力，可选用　　　　组水稻进行合理分组，配制一系列浓度大于0.3 g·mL-1的KNO3溶液进行实验观察。若1 h后观察到的实验结果如图2，分析可知，该品系的耐盐碱水稻适合种植在盐浓度低于　　　　的土壤中。(2分)  解析：(1)该实验通过观察原生质体体积相对值进行比较，故所选水稻细胞必须含有大液泡。由于植物细胞壁的伸缩性有限，因此Ⅱ组水稻不能无限吸水，故曲线不能无限上升。(2)A→B段，Ⅰ组水稻发生质壁分离，细胞液浓度增大，吸水能力逐渐增强；由于细胞壁具有全透性，故此时在细胞壁和原生质体之间充满了KNO3溶液。(3)由于细胞能通过主动吸收K+和N，使细胞液浓度高于外界溶液浓度，细胞吸水，因此细胞会发生质壁分离的复原。(4)根据图1分析可知，Ⅱ组为耐盐碱水稻，因此欲探究耐盐碱水稻的耐盐碱能力，可选用Ⅱ组水稻进行合理分组。据图2可知，细胞在0.4 g·mL-1的KNO3溶液中未发生质壁分离，而在0.45 g·mL-1的KNO3溶液中发生质壁分离，因此若要其正常生长，需要将该品系的耐盐碱水稻种植在盐浓度低于0.45 g·mL-1的土壤中。 答案：(1)液泡　细胞壁(的伸缩性)　(2)逐渐增强　KNO3溶液　(3)K+和N　高　(4)Ⅱ　0.45 g·mL-1 第4课时　物质进出细胞的方式及影响因素 2.1.2　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 2.1.3　举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞 一、物质进出细胞的方式 1.识图作答——掌握物质进出小肠上皮细胞的几种方式 (1)被动运输 Ⅰ.图中所示，水进入小肠上皮细胞的方式④为自由扩散，水出小肠上皮细胞时需要通道蛋白的协助，运输方式⑥为协助扩散。 Ⅱ.方式①和方式⑥的相同之处为都为顺浓度梯度运输；不需要消耗能量(答出两点)。 (2)转运蛋白 方式①需要载体蛋白协助，方式⑥需要通道蛋白协助。通道蛋白和载体蛋白均属于转运蛋白，填写下图，比较两种转运蛋白的异同： (3)主动运输 Ⅰ.Na+进入小肠上皮细胞的方式①为协助扩散，判断依据是顺浓度梯度运输，需要转运蛋白的协助；Na+出小肠上皮细胞的方式为主动运输，判断依据是逆浓度梯度运输，消耗ATP且需要载体蛋白协助。 Ⅱ.葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为主动运输，所需能量直接由Na+浓度梯度提供。 (4)胞吞与胞吐 Ⅰ.小肠上皮细胞吸收多肽的方式为胞吞，该过程需要(填“需要”或“不需要”)消耗能量，需要(填“需要”或“不需要”)与细胞膜上的蛋白质结合。 Ⅱ.胞吞和胞吐体现了细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。 2.判断正误——辨清教材微点 (1)(2024·新课标卷)小肠上皮细胞通过转运蛋白吸收肠腔中的氨基酸。 (√) (2)腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖。 (√) (3)植物细胞转运蔗糖时，载体蛋白的构型不发生变化。 (×) (4)乙醇是有机物，不能通过自由扩散的方式跨膜进入细胞。 (×) (5)血浆中的K+进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP。 (√) (6)病毒进入宿主细胞的跨膜运输方式属于被动运输。 (×) 二、影响物质跨膜运输速率的因素 1.识图作答——理清影响物质跨膜运输速率的因素 (1)图1、2表示物质浓度对跨膜运输速率的影响，其中图1表示的运输方式为自由扩散，图2表示的运输方式是协助扩散或主动运输。图2中P点之后运输速率不变的原因是膜上转运蛋白的数量有限或能量供应不足。 (2)图3、4表示O2浓度对跨膜运输速率的影响，其中图3表示的运输方式为自由扩散或协助扩散，理由是自由扩散或协助扩散不需要消耗能量，运输速率不受O2浓度的影响。图4表示的运输方式为主动运输。图4中P点之后运输速率不变的限制因素是膜上载体蛋白的数量。 (3)若图3表示哺乳动物成熟红细胞的物质运输，可以(填“可以”或“不可以”)表示主动运输，为主动运输提供能量的细胞呼吸类型为无氧呼吸。 (4)图5表示的运输方式为自由扩散，图6表示的运输方式为协助扩散或主动运输。 2.判断正误——辨清教材微点 (1)(2024·北京卷)胞吞形成的囊泡与溶酶体融合，依赖于膜的流动性。 (√) (2)物质进出细胞方式中的被动运输过程与膜蛋白无关。 (×) (3)膜内外物质浓度梯度的大小会直接影响自由扩散和协助扩散的运输速率。 (√) (4)加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率。 (×) (5)胞吞和胞吐不需要转运蛋白参与，其运输过程与蛋白质无关。 (×) 融通大概念建构知识体系 　 [盘点总结] (1)不带电荷的无机小分子和脂溶性的小分子有机物以自由扩散的方式进出细胞。 (2)离子的跨膜运输必须借助转运蛋白。 (3)主动运输既需要消耗能量，又需要载体蛋白。 (4)物质跨膜运输与细胞膜的选择透过性和流动性有关。   核心点(一)　物质进出细胞的方式 [系统知能] 1.列表比较物质进出细胞的方式 运输 方式 运输 方向 是否需要 转运蛋白 是否消 耗能量 举例 被动运输 自由 扩散 顺浓度 梯度 不需要 不消耗 小部分水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等出入细胞 协助 扩散 顺浓度 梯度 需要 不消耗 人的红细胞吸收葡萄糖，肾小管细胞吸收水 主动运输 逆浓度 梯度 需要载 体蛋白 消耗 小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸等 胞吞 细胞外 ↓ 细胞内 不需要 消耗 变形虫摄取食物 胞吐 细胞内 ↓ 细胞外 不需要 消耗 分泌蛋白的分泌 2.“三看法”快速判断物质进出细胞的方式 3.图析单向运输载体、同向运输载体和反向运输载体 如图中钠钾泵、SGLT1、GLUT2、GLUT5均代表载体，其中GLUT5属于单向运输载体，SGLT1、GLUT2属于同向运输载体，钠钾泵属于反向运输载体。 　　[典例]　(2024·江西高考)营养物质是生物生长发育的基础。依据表中信息，下列有关小肠上皮细胞吸收营养物质方式的判断，错误的是 (　 ) 方式 细胞外 相对浓度 细胞内 相对浓度 需要提 供能量 需要转 运蛋白 甲 低 高 是 是 乙 高 低 否 是 丙 高 低 是 是 丁 高 低 否 否 A.甲为主动运输 B.乙为协助扩散 C.丙为胞吞作用 D.丁为自由扩散 [解析]　甲表示的运输方式为逆浓度进行，且需要消耗能量，并通过转运蛋白转运，为主动运输，A正确；乙为顺浓度梯度进行，需要转运蛋白，不需要消耗能量，为协助扩散，B正确；胞吞作用进行时需要能量和膜受体蛋白(识别作用)，不需要转运蛋白，C错误；丁顺浓度梯度吸收营养物质，不需要转运蛋白，也不需要能量，是自由扩散，D正确。 [答案]　C [题点全练] 1.(2024·安徽高考)变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫，发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构，并伴有纤维的消长。下列叙述正确的是 (　 ) A.被荧光标记的网架结构属于细胞骨架，与变形虫的形态变化有关 B.溶酶体中的水解酶进入细胞质基质，将摄入的食物分解为小分子 C.变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过程不需要质膜上的蛋白质参与 D.变形虫移动过程中，纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装所致 解析：选A　被荧光标记的网架结构属于细胞骨架，与变形虫的形态变化有关，A正确；摄入的食物进入溶酶体中，被溶酶体中的水解酶分解为小分子，B错误；变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过程需要质膜上的蛋白质进行识别，C错误；变形虫移动过程中，纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装与去组装所致，D错误。 　　[微点拨] (1)胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的参与，但是不需要转运蛋白的参与。 (2)胞吐不仅能运输大分子物质，也可以运输小分子物质，如神经递质。 (3)被动运输和主动运输主要体现了膜的选择透过性，胞吞、胞吐主要体现了膜的流动性。 2.(2024·甘肃高考)维持细胞的Na+平衡是植物的耐盐机制之一。盐胁迫下，植物细胞膜(或液泡膜)上的H+⁃ATP酶(质子泵)和Na+⁃H+逆向转运蛋白可将Na+从细胞质基质中转运到细胞外(或液泡中)，以维持细胞质基质中的低Na+水平(见下图)。下列叙述错误的是 (　 ) A.细胞膜上的H+⁃ATP酶磷酸化时伴随着空间构象的改变 B.细胞膜两侧的H+浓度梯度可以驱动Na+转运到细胞外 C.H+⁃ATP酶抑制剂会干扰H+的转运，但不影响Na+转运 D.盐胁迫下Na+⁃H+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高 解析：选C　细胞膜上的H+⁃ATP酶介导H+向细胞外转运时为主动运输，H+⁃ATP酶为载体蛋白，其磷酸化时伴随空间构象的改变，A正确；由题图可知，H+顺浓度梯度进入细胞所释放的势能是驱动Na+转运到细胞外的直接动力，B正确；H+⁃ATP酶抑制剂干扰H+的转运，进而影响膜两侧H+浓度，对Na+的运输同样起到抑制作用，C错误；耐盐植株的Na+⁃H+逆向转运蛋白比普通植株多，以适应高盐环境，因此盐胁迫下Na+⁃H+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高，D正确。 3.(2025年1月·八省联考河南卷)醛固酮可诱导肾小管和集合管的管壁上皮细胞合成多种蛋白质，如顶端膜上的钠离子通道和基底膜上的钠钾泵，促进肾小管和集合管对Na+的重吸收，如图所示。下列叙述错误的是 (　 ) A.醛固酮促进Na+重吸收的同时也促进K+的排出 B.血Na+和血K+浓度升高均可促进醛固酮的分泌 C.Na+由管腔进入血管的方式既有主动运输又有被动运输 D.顶端膜上的K+外流依赖于基底膜上钠钾泵的正常活动 解析：选B　醛固酮的主要作用是促进肾小管和集合管对Na+的重吸收，同时促进K+的排出，A正确。血Na+浓度升高，醛固酮的分泌量减少，减少Na+的重吸收，以维持血Na+浓度的平衡；血K+浓度升高，醛固酮的分泌量增加，促进K+的排出，以维持血K+浓度的平衡，B错误。据题图分析可知，Na+由管腔进入血管的过程包括两个步骤：首先通过顶端膜上的钠离子通道以协助扩散的方式(一种被动运输方式)进入上皮细胞，然后通过基底膜上的钠钾泵以主动运输的方式被泵出上皮细胞进入血管，C正确。钠钾泵通过消耗ATP将Na+从细胞内泵出并将K+泵入细胞内，从而维持了细胞内外的Na+和K+浓度差，为顶端膜上的K+外流提供了动力，D正确。 4.[多选](2024·黑吉辽卷)研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种，构建腹泻模型。用某种草药进行治疗，发现草药除了具有抑菌作用外，对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3(AQP3)的相对表达量也有影响，结果如图所示。下列叙述正确的是 (　 ) A.水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅 B.模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻 C.治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高，缓解腹泻，减少致病菌排放 D.治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组，可使回肠对水的转运增加 解析：选BCD　水的吸收以借助水通道蛋白的协助扩散为主，A错误；由题图可知，腹泻模型组空肠AQP3相对表达量明显减少，对水的吸收减少，引起腹泻，B正确；治疗组的空肠和回肠AQP3相对表达量相比腹泻模型组明显提高，有利于对水的吸收，从而缓解腹泻，减少致病菌的排放，C正确；治疗组的回肠AQP3相对表达量较对照组明显增多，对水的转运增加，D正确。 　　[微点拨] (1)某物质出入细胞的方式并非固定的一种：葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，而葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为主动运输。 (2)静息电位形成时K+外流与动作电位形成时Na+内流均为协助扩散，但K+、Na+在其他细胞中的跨膜运输方式一般为主动运输。 (3)水分子通过水通道蛋白为协助扩散，也可以以自由扩散的方式通过细胞膜。 核心点(二)　物质进出细胞的影响因素分析 [系统知能] 影响物质跨膜运输的因素 1.膜两侧物质浓度差 2.转运蛋白数量 (1)其他条件适宜的情况下，协助扩散中转运蛋白数量越多，运输速率越大。 (2)主动运输中，载体蛋白数量达到一定程度后运输速率不再增加，可能原因是受能量供应限制。自由扩散不受转运蛋白数量的影响。 3.氧气含量 (1)P点时：无氧呼吸为物质的运输提供能量。 (2)PQ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。 (3)Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受载体蛋白数量及其他限制因素的影响，运输速率不再增加。 4.温度 [题点全练] 　　　　　　　　　　　　　　　　 1.(2024·浙江6月选考)植物细胞胞质溶胶中的Cl-、N通过离子通道进入液泡，Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡，以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中，夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是 (　 ) A.液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓度梯度 B.Cl-、N通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能 C.Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量 D.白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行 解析：选C　由图可知，细胞液的pH为3~6，胞质溶胶的pH为7.5，说明细胞液的H+浓度高于细胞质基质，若要长期维持膜内外的H+浓度梯度，需通过主动运输将细胞质基质中的H+运输到细胞液中，A正确；Cl-、N通过离子通道进入液泡属于协助扩散，不需要ATP直接供能，B正确；由题意并结合题图分析可知，液泡膜上的载体蛋白能将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na+、Ca2+转运到液泡内，说明Na+、Ca2+进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度，因此Na+、Ca2+进入液泡的方式为主动运输，需要消耗能量，C错误；白天蔗糖进入液泡，使光合作用产物及时转移，减少光合作用产物在细胞质基质中过度积累，有利于光合作用的持续进行，D正确。 2.如图甲、乙分别是洋葱根尖在不同O2浓度及不同底物浓度情况下(其他条件适宜)，从含硝酸钾的全营养液中吸收N的速率曲线图。下列相关叙述错误的是 (　 ) A.a点时影响离子吸收速率的主要因素是能量 B.b点时离子吸收速率不再增大是因为载体的数量有限 C.c点时影响离子吸收速率的主要因素是底物的浓度 D.d点时离子吸收速率不再增大是因为底物浓度太高，细胞发生质壁分离 解析：选D　洋葱根尖吸收N的方式是主动运输，吸收速率受能量、载体和底物浓度的影响。a点时离子吸收速率未达到最大，限制因素是O2浓度，而O2浓度通过影响呼吸作用产生的能量影响吸收速率，故a点时主要影响因素是能量，A正确；b点时离子吸收速率不再随O2浓度增大而增大，此时的限制因素是载体蛋白的数量，B正确；c点时离子吸收速率未达到最大，此时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度，C正确；d点时离子吸收速率不再随底物浓度增大而增大，主要是因为载体数量有限，D错误。 　　[微点拨] 物质出入细胞曲线题解题关键 (1)分析此类曲线题时，要注意区分横坐标表示的意义，曲线横坐标不同，表示的物质运输方式不完全相同。 (2)解答此类问题时，要明确自由扩散、协助扩散和主动运输三种跨膜运输方式的区别和联系，主要从是否需要能量和载体蛋白两个方面考虑。 核心点(三)　物质跨膜运输方式的探究 1.某生物兴趣小组选用生理状况相同的柽柳根、一定浓度的X溶液、X载体蛋白抑制剂和呼吸酶抑制剂进行了如下三组实验(每组均选用了6条柽柳根)，以探究柽柳根对X的吸收方式。下列分析错误的是 (　 ) 甲组 柽柳根+X溶液→一段时间后测定溶液中的X浓度，计算出X的吸收速率 乙组 柽柳根+X溶液+X载体蛋白抑制剂→一段时间后测定溶液中的X浓度，计算出X的吸收速率 丙组 柽柳根+X溶液+呼吸酶抑制剂→一段时间后测定溶液中的X浓度，计算出X的吸收速率 A.甲组为对照组，仅分析甲组的实验结果不能确定柽柳根对X的吸收方式 B.若乙组中X的吸收速率比甲组的低，说明X被吸收的方式为协助扩散 C.若丙组中X的吸收速率与甲组的相等，说明X被吸收的方式为被动运输 D.若乙、丙两组中X的吸收速率均比甲组的低，说明X被吸收的方式为主动运输 解析：选B　甲组用柽柳根+X溶液，属于对照组，仅分析甲组的实验结果不能确定柽柳根对X的吸收方式，A正确；乙组加入X载体蛋白抑制剂，若乙组中X的吸收速率比甲组的低，说明X被吸收的方式为协助扩散或主动运输，B错误；若丙组中X的吸收速率与甲组的相等，说明柽柳根吸收X不消耗能量，即是通过被动运输吸收的，C正确；若乙、丙两组中X的吸收速率小于甲组的，说明柽柳根吸收X既需要载体，也消耗能量，故是通过主动运输吸收的，D正确。 　　[微技法] 探究物质运输方式的实验设计思路 (1)探究是主动运输还是被动运输 (2)探究是自由扩散还是协助扩散 2.植物液泡中的花青素在碱性环境中呈蓝色，在酸性环境中呈红色。某同学用紫色矮牵牛花瓣为材料探究Na+跨膜运输的方式，具体操作流程及结果如下图。下列相关叙述正确的是 (　 ) A.显微观察时需经解离、漂洗等步骤制作临时装片 B.伴随钼酸钠的进入，液泡因pH降低而呈现蓝色 C.该实验中“显微观察液泡初始颜色”的步骤可以略去 D.实验结果说明Na+跨膜运输的方式可能为主动运输 解析：选D　探究Na+跨膜运输的方式，需要的是活细胞，不能解离，A错误；伴随钼酸钠进入液泡，液泡因pH升高而呈现蓝色，B错误；该实验需要与初始颜色比较，才能判断颜色是否变化，C错误；B组添加了呼吸抑制剂，细胞不能进行细胞呼吸，没有能量产生，B组细胞液泡几乎不变色，说明钼酸钠进入液泡需要消耗能量，所以推测Na+的跨膜运输方式为主动运输，D正确。 3.[多选]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。下列叙述正确的是 (　 ) 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H+泵活性有关 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 解析：选BD　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，如同时转入和转出相同物质的量的某种或多种溶质，不会引起细胞膜两侧渗透压的变化，A错误；由题图①②可知，NaCl处理时，加GB使Na+外排显著增加，用钒酸钠处理，即抑制质膜H+泵后，NaCl处理组和NaCl+GB处理组的Na+外排量差别很小，说明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，B正确；对比分析题图③④可知，NaCl处理时，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引起盐胁迫下液泡中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错误；由题意可知，盐胁迫下，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。 　　[微点拨] 关键信息 信息加工 题图①② 综合题干信息“质膜H+泵把Na+排出细胞”“钒酸钠(质膜H+泵的专一抑制剂)”再结合题图①和②，表明GB可能通过调控质膜H+泵活性增强Na+外排 题图③ NaCl处理时，加GB使液泡膜NHX载体活性明显增强 题图④ NaCl处理时，是否添加GB对液泡膜H+泵活性几乎无影响 4.为探究细胞吸收葡萄糖是否需要载体蛋白和能量，将兔的成熟红细胞和肌肉细胞分别置于含有5%葡萄糖的培养液中进行实验，一段时间后测定培养液中葡萄糖的含量，结果如下表。 组别 培养条件 肌肉细胞 红细胞 A 加入葡萄糖载体抑制剂 5% 5% B 加入呼吸抑制剂 4.7% 3.5% C 不进行任何处理 2.5% 3.5% (1)该实验中，实验组为　　　　　　　　　　，实验的自变量为 　。  (2)A组与C组比较，可知肌肉细胞和红细胞吸收葡萄糖均需要　　　　　　　；B组与C组比较，可知肌肉细胞吸收葡萄糖需要 　。  (3)根据实验结果可知，肌肉细胞吸收葡萄糖的方式为　　　　　　　　　　　　　　，红细胞吸收葡萄糖的方式为 　。  解析：(1)由于A组加入葡萄糖载体抑制剂，B组加入呼吸抑制剂，而C组不进行任何处理，所以该实验中，A组和B组为实验组，C组为对照组。实验的自变量为是否添加抑制剂和细胞种类。(2)A组与C组比较，自变量为是否加入葡萄糖载体抑制剂，结果显示A组红细胞和肌肉细胞培养液中葡萄糖含量不变，C组红细胞和肌肉细胞培养液中葡萄糖的含量均减少，说明肌肉细胞和红细胞吸收葡萄糖均需要载体蛋白协助；B组与C组比较，自变量为是否加入呼吸抑制剂，结果显示B组肌肉细胞培养液中葡萄糖含量高于C组，成熟红细胞培养液中葡萄糖含量两组相等，可知肌肉细胞吸收葡萄糖需要能量，成熟红细胞吸收葡萄糖不需要消耗能量。(3)由(2)分析可知，肌肉细胞吸收葡萄糖需要载体蛋白，消耗能量吸收更快，没有能量供应，吸收较慢，说明肌肉细胞吸收葡萄糖的方式主要是主动运输，也有协助扩散；成熟红细胞吸收葡萄糖需要载体蛋白，不需要消耗能量，方式为协助扩散。 答案：(1)A组和B组　是否添加抑制剂和细胞种类 (2)载体蛋白　能量　(3)主动运输和协助扩散　协助扩散 破译新情境膜转运蛋白 　 　　科学研究发现，细胞进行主动运输主要通过以下几种方式进行：①偶联转运蛋白，把一种物质穿过膜的上坡转运与另一种物质的下坡转运相偶联；②ATP驱动泵，把上坡转运与 ATP的水解相偶联；③光驱动泵，主要在细菌中发现，能把上坡转运与光能的输入相偶联(图中a、b、c代表主动运输的三种类型，、、分别代表跨膜的离子或小分子)。 　　[问题串知] (1)Q侧属于细胞的内侧，判断的依据是糖蛋白位于细胞膜的外侧。 (2)Na+⁃K+ 泵是常见的 ATP驱动泵，这种泵能逆浓度梯度把3个Na+泵出细胞外、2个K+泵入细胞内，Na+ 通过Na+⁃K+泵运输的方式与神经纤维膜上受到刺激后 Na+ 内流的方式分别属于主动运输和协助扩散。 (3)图中a方式，物质 Y 转运所需能量来源于细胞膜两侧物质X浓度差形成的势能。 (4)研究表明，若肠腔葡萄糖浓度较高，葡萄糖主要通过GLUT2蛋白的协助，通过协助扩散的方式进入小肠上皮细胞。在协助扩散的同时，通过SGLT1蛋白的主动运输过程也在发生。但主动运输的载体(SGLT1)容易饱和，协助扩散吸收葡萄糖的速率比主动运输快数倍。请你设计实验加以验证。 实验步骤： 第一步：取甲(敲除了SGLT1蛋白基因的小肠上皮细胞)、乙(敲除了GLUT2蛋白基因的小肠上皮细胞)、丙(正常的小肠上皮细胞)三组细胞，其他生理状况均相同； 第二步：将甲、乙、丙三组细胞分别置于一定较高浓度的葡萄糖溶液中(三组浓度相同)，培养一段时间，其他条件相同且适宜； 第三步： 检测培养液中葡萄糖浓度。 预期实验结果及结论：若丙组培养液中葡萄糖浓度小于甲组，甲组培养液中葡萄糖浓度小于乙组，则说明协助扩散吸收葡萄糖的速率比主动运输快数倍。 [课时跟踪检测] 一、选择题 1.(2025·吉林模拟)用磷脂双分子层将某种不容易进入细胞的药物包裹成小球，通过小球膜与细胞膜的融合将药物送入细胞，从而达到治疗疾病的目的。该药物的化学成分和进入细胞的方式最可能是 (　 ) A.胆固醇，自由扩散 B.性激素，协助扩散 C.蛋白质，主动运输 D.蛋白质，胞吞 解析：选D　胆固醇和性激素均属于脂类物质，经自由扩散通过细胞膜，容易进入细胞，A、B不符合题意；蛋白质是大分子物质，不容易进入细胞，可将其包裹在磷脂双分子层中，通过胞吞进入细胞，C不符合题意，D符合题意。 2.(2024·海南高考)许多红树植物从含盐量高的泥滩中吸收盐分，并通过其叶表面的盐腺主动将盐排出体外避免盐害。下列有关这些红树植物的叙述，正确的是 (　 ) A.根细胞吸收盐提高了其细胞液的浓度，有利于水分的吸收 B.根细胞通过自由扩散的方式吸收泥滩中的K+ C.通过叶表面的盐腺将盐排出体外，不需要ATP提供能量 D.根细胞主要以主动运输的方式吸收水分 解析：选A　根细胞吸收盐提高了其细胞液的浓度，有利于根细胞对水分的吸收，A正确。根细胞从泥滩中吸收K+需要转运蛋白的协助，吸收方式不是自由扩散，B错误。由题意可知，红树植物通过叶表面的盐腺主动将盐排出体外避免盐害，故排盐过程属于主动运输，需要ATP提供能量，C错误。根细胞吸收水分的原理是渗透作用，运输方式属于被动运输，D错误。 3.(2025年1月·八省联考四川卷)葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)是一种存在于脂肪细胞中的蛋白质。在胰岛素的刺激下，GLUT4会从脂肪细胞内的囊泡膜上转移至细胞膜上，葡萄糖借助细胞膜上的GLUT4进入脂肪细胞。下列叙述错误的是 (　 ) A.脂肪细胞中GLUT4以氨基酸为原料，在核糖体中合成 B.GLUT4转移至细胞膜所需要的能量主要来自线粒体 C.GLUT4每次转运葡萄糖时，其自身构象都会发生改变 D.当血糖浓度升高时，脂肪细胞膜上的GLUT4数量减少 解析：选D　葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)是一种存在于脂肪细胞中的蛋白质，蛋白质合成的原料是氨基酸，合成的场所是核糖体，A正确；线粒体是有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”，因此GLUT4转移至细胞膜所需要的能量主要来自线粒体，B正确；葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)是葡萄糖进入脂肪细胞的载体蛋白，每次转运葡萄糖时GLUT4的构象都会发生改变，C正确；当血糖浓度升高时，会有更多的葡萄糖通过细胞膜上的GLUT4进入脂肪细胞，因此脂肪细胞膜上的GLUT4数量增加，D错误。 4.由通道蛋白形成的离子通道包括电压门通道和配体门通道。在电压门通道中，带电荷的蛋白质结构域会随膜电位的改变而发生相应的移动，从而使离子通道开启或关闭。在配体门通道中，细胞内外的某些小分子配体与通道蛋白结合，继而引起通道蛋白开启与关闭。图1中A、B、C通道处于关闭状态，图2处于开启状态，据图判断下列说法错误的是 (　 ) A.离子通道A属于电压门通道，离子通道B、C属于配体门通道 B.离子通过配体门通道运输需要与通道蛋白结合，但不会使通道蛋白构象改变 C.电压门通道的离子转运会降低膜内外的电位差，该过程不需要消耗ATP D.通过离子通道转运的方式属于协助扩散 解析：选B　由图示可知，图1中A处膜内外电位差大于图2中A处膜内外电位差，而图1中A通道处于关闭状态，图2中A通道处于开启状态，则A属于电压门通道，B、C由于与细胞内外的特定小分子配体结合，从关闭状态转化为开启状态，则B、C属于配体门通道，A正确；配体门通道运输离子时，细胞内外的某些小分子配体需要与通道蛋白结合，该过程中通道蛋白的构象会发生改变，B错误；电压门通道在转运离子时，会降低膜内外的电位差，该过程不需要消耗ATP，C正确；通过离子通道转运的方式是顺浓度梯度转运，属于协助扩散，D正确。 5.(2024·濮阳模拟)如图是液泡膜上多种离子跨膜运输的机制示意图。下列叙述错误的是 (　 ) A.H+出入液泡的方式分别是协助扩散和主动运输 B.水分通过细胞膜的主要方式与Ca2+运出液泡的方式相同 C.图中主动运输过程所需能量的直接来源相同 D.离子的运输可以改变细胞液的吸水能力和pH 解析：选C　图中H+运入液泡需要载体蛋白和ATP，所以是逆浓度梯度运输的主动运输，而运出液泡是顺浓度梯度运输的协助扩散，A正确；图中Ca2+运入液泡需要载体蛋白和ATP，可推知Ca2+运出液泡的方式是协助扩散，水分通过细胞膜的主要方式也是协助扩散，B正确；图中H+、Ca2+及Na+运入液泡的方式都是主动运输，前两者所需的能量直接来自ATP，后者所需能量直接来自H+在液泡膜两侧的浓度差形成的势能，C错误；离子运入液泡可以增大细胞液浓度，提高细胞液的吸水能力，离子运出液泡会降低细胞液的吸水能力，此外H+运出或运入液泡还会改变细胞液的pH，D正确。 6.受体介导的胞吞作用是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于细胞摄取特殊的生物大分子，其过程如图所示。下列叙述错误的是 (　 ) A.囊泡膜的基本支架是磷脂双分子层 B.当被吞入的物质从囊泡中释放出来后，受体可能再回到细胞膜上被重新利用 C.受体介导的胞吞作用具有专一性特点 D.若该细胞的ATP合成受阻，胞吞作用仍能正常进行 解析：选D　囊泡膜来自细胞膜，故其基本支架是磷脂双分子层，A正确；由于生物膜之间的联系，当被吞入的物质从小泡中释放出来后，受体可能再回到细胞膜上被重新利用，B正确；据图分析可知，受体介导的胞吞作用具有专一性，C正确；胞吞需要消耗能量，若该细胞的ATP合成受阻，胞吞作用将不能正常进行，D错误。 7.(2025·大庆模拟)某实验小组为了探究细胞膜的通透性，将小鼠肝细胞在体外培养一段时间后，检测培养液中的氨基酸、葡萄糖和尿素含量变化，结果如图所示。下列说法错误的是 (　 ) A.随培养时间延长，培养液中氨基酸和葡萄糖含量逐渐降低，尿素含量逐渐上升 B.据结果推测，尿素可能为氨基酸进入细胞后的代谢产物 C.葡萄糖和氨基酸进入小鼠肝细胞都需要转运蛋白的协助 D.细胞对葡萄糖和氨基酸的吸收有差别，主要说明细胞膜具有流动性 解析：选D　由柱形图可知，随着培养时间的延长，培养液中葡萄糖和氨基酸的含量逐渐降低，尿素含量逐渐上升，A正确；由原培养液中没有尿素可推知，培养液中的尿素可能为氨基酸进入细胞后的代谢产物，B正确；葡萄糖和氨基酸是细胞所需要的营养物质，进入肝细胞的方式都主要为主动运输，该运输方式需要转运蛋白的协助，C正确；肝细胞对氨基酸与葡萄糖吸收量的差异，主要说明细胞膜具有选择透过性，D错误。 8.[多选](2025·鞍山模拟)蓝光诱导植物气孔开放的原理主要是蓝光信号激活了保卫细胞质膜上的H+⁃ATP酶，使H+释放到细胞外，建立质膜内外的H+浓度梯度。在H+浓度梯度的驱动下K+逆浓度梯度进入保卫细胞，从而使保卫细胞吸水膨胀导致气孔开放。下列叙述正确的是 (　 ) A.H+⁃ATP酶是一种膜蛋白，具有催化和运输功能 B.H+⁃ATP酶跨膜转运H+所需的能量直接由蓝光提供 C.在H+浓度梯度的驱动下K+进入保卫细胞属于主动运输 D.在气孔逐渐张开的过程中，保卫细胞的渗透压逐渐升高 解析：选AC　H+⁃ATP酶是一种膜蛋白，既可以运输H+又可以催化ATP的水解，A正确；蓝光信号激活了保卫细胞质膜上的H+⁃ATP酶，H+⁃ATP酶跨膜转运H+所需的能量直接由ATP提供，B错误；H+通过协助扩散进入保卫细胞，为协同转运K+提供电化学势能，所以K+的运输方式是主动运输，C正确；在气孔逐渐张开的过程中，保卫细胞不断吸收水分，使保卫细胞的细胞液渗透压降低，D错误。 9.[多选]ATP的释放存在两种机制：一是同分泌蛋白一样通过囊泡释放；二是通过某种通道介导释放。研究发现通道蛋白PX1可以在红细胞膜上形成通道介导ATP释放，胞外ATP含量升高会抑制PX1通道开放。下列说法错误的是 (　 ) A.ATP通过囊泡释放的过程需要膜上蛋白质的参与 B.哺乳动物的成熟红细胞内含有与PX1通道蛋白表达有关的基因 C.ATP通过红细胞膜的PX1通道蛋白介导释放的运输方式属于主动运输 D.ATP含量对PX1通道蛋白的开放进行负反馈调节，从而精确调控胞外ATP浓度 解析：选BC　ATP通过囊泡释放的过程属于胞吐，胞吐需要膜上蛋白质的参与，A正确；哺乳动物的成熟红细胞内DNA已经解体，因此没有与PX1通道蛋白表达有关的基因，B错误；ATP通过红细胞膜的PX1通道蛋白介导释放，需要PX1通道蛋白参与，其运输方式属于协助扩散，C错误；通道蛋白PX1可以在红细胞膜上形成通道介导ATP释放，胞外ATP含量升高会抑制PX1通道开放，说明ATP含量对PX1通道蛋白的开放进行负反馈调节，从而精确调控胞外ATP浓度，D正确。 二、非选择题 10.(11分)柽柳等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长，如图是其根细胞参与抵抗盐胁迫的部分结构示意图，其根细胞生物膜两侧H+形成的电化学梯度，在物质转运过程中发挥了重要作用。 (1)细胞膜和液泡膜的基本支架是　　　　　　　，液泡中能维持较高浓度的某些特定物质，这体现了液泡膜　　　　　　　　的特点，该特点的结构基础是 　。(3分)  (2)据图分析，盐胁迫条件下，Na+通过转运蛋白SOS1运出细胞的方式是　　　　　　　　　。液泡与细胞质基质中的H+浓度差主要由液泡膜上H+⁃ATP泵来维持，该结构的具体作用是 　  　。(3分)  (3)进一步研究发现，在盐胁迫下大量的Na+持续进入植物根部细胞，会抑制K+进入细胞，导致细胞中Na+/K+的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。图中H+的分布差异使Na+在NHX的作用下进入液泡，其意义是 　 　(答出2点)。(2分)  (4)某研究小组提出：脯氨酸可通过调节柽柳细胞内Na+和K+浓度来增强其应对盐胁迫的能力。据此完善相关实验进行验证。 材料选择：对照组(略)；实验组应选取的植株是　　　(填序号)。  ①野生型柽柳植株　②脯氨酸转运蛋白基因敲除的突变体柽柳植株 培养环境：用一定浓度的NaCl溶液模拟盐胁迫环境。检测指标： 　。 实验结果及结论：对照组与实验组的检测结果存在明显差异。(3分) 解析：(1)细胞膜和液泡膜均属于生物膜，生物膜的基本支架是磷脂双分子层。液泡中能储存较高浓度的某些特定物质，这些特定物质(如Na+)是通过主动运输进入液泡中的，这体现了液泡膜具有选择透过性的特性，该特点的结构基础是液泡膜上的载体蛋白具有特异性。(2)分析题图，Na+通过转运蛋白SOS1运出细胞需要转运蛋白协助，需要H+的浓度差提供能量，属于主动运输。液泡与细胞质基质中的H+浓度差主要由液泡膜上H+⁃ATP泵来维持，该结构的作用是催化ATP水解提供能量和作为转运蛋白协助运输H+。(3)将Na+转运到液泡内的意义是降低细胞质基质中Na+的浓度，降低其对细胞的伤害，同时还能提高细胞液的渗透压，增加细胞对水的吸收。(4)要验证脯氨酸可通过调节柽柳细胞内Na+和K+浓度来增强其应对盐胁迫的能力，自变量应该为植株是否含有脯氨酸，因变量为细胞内Na+和K+浓度，外界环境为盐胁迫环境。所以实验组选择②脯氨酸转运蛋白基因敲除的突变体柽柳植株，对照组选择①野生型柽柳植株，在相同盐胁迫条件下培养，检测两组植株细胞内Na+和K+浓度。 答案：(1)磷脂双分子层　选择透过性　液泡膜上的载体蛋白具有特异性　(2)主动运输　催化ATP水解提供能量和作为转运蛋白协助运输H+　(3)降低细胞质基质中Na+的浓度，降低其对细胞的伤害，同时还能提高细胞液的渗透压，增加细胞对水的吸收　(4)②　两组植株细胞内Na+和K+浓度 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$