必修1 第2单元 第2讲 细胞的物质输入和输出（课件）-【新高考方案】2025版高考生物Ⅰ一轮总复习

细胞的物质输入和输出 第2讲 学习目标 1.阐明细胞膜具有选择透过性；　 2.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量；有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白；　 3.举例说明大分子物质或颗粒性物质等可以通过胞吞、胞吐进出细胞。 建构知识体系 目录 主题研习（一） 主题研习（二） 主题研习（三） 水进出细胞的原理 观察植物细胞的质壁分离和复原 物质进出细胞的方式 课时跟踪检测 主题研习（一）水进出细胞的原理 （深化·提能型） (一)探究渗透作用及其发生的条件 1．理解渗透作用的概念 (1)概念：指________________________通过________的扩散。 (2)应用：下列现象属于渗透作用的是______。 ①细胞吸收K＋ 　②施肥过多导致“烧苗”　 ③水分子通过细胞壁　④放在盐水中的蔬菜萎蔫 水分子(或其他溶剂分子) 半透膜 ②④ 2．探究渗透作用发生条件 浓度差 半透膜 [微提醒]　渗透≠扩散：渗透作用必须通过半透膜，扩散则不一定需要；扩散适用于各种物质，渗透仅指溶剂分子。渗透是一种特殊的扩散。 (二)分析渗透作用现象 图A、图B分别表示渗透作用装置，据图回答下列问题： 1．据图A回答有关问题 (1)在溶质不能通过半透膜的情况下，若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则单位时间内由S2→S1的水分子数_____由S1→S2的，表现为S1溶液液面_____。在Δh>0且不变时，S1、S2溶液浓度的大小关系为S1___ (填“>”“<”或“＝”)S2，此时半透膜两侧____ (填“有”或“没有”)水分子的进出。 (2)在溶质能通过半透膜的情况下，若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则最初单位时间内由S2→S1的水分子数_____由S1→S2的，随着溶质的扩散，最终S1和S2溶液浓度相等，表现为S1溶液液面_____________，最终S1和S2溶液液面持平。 多于 上升 > 有 多于 先上升后下降 2．据图B回答有关问题 在图B所示的U型玻璃管内，左右管内分别装入质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。初始时两管中液面相平，假设溶质分子不能透过半透膜。 (1)一段时间后，两管中液面的变化为左管液面_____，右管液面______。(均填“升高”“降低”或“不变”) (2)液面高度稳定后再同时向两管内加入等量的麦芽糖酶，两管中液面的变化分别为左管液面_____，右管液面______。(均填“升高”“降低”或“不变”) 升高 降低 降低 升高 (三)分析动植物细胞利用渗透作用吸水和失水 1．动物细胞的吸水和失水 (1) 细胞膜 (2)现象 吸水膨胀 失水皱缩 形态不变 2．植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例) 全透 小 细胞质 选择透过 大 液泡 (1)当外界溶液浓度>细胞液浓度时，细胞失水，发生__________现象。 (2)当外界溶液浓度<细胞液浓度时，细胞吸水，失水的细胞发生______________现象。 (3)当外界溶液浓度＝细胞液浓度时，水分子进出平衡，细胞保持原态。 质壁分离 质壁分离复原 题点(一)　渗透作用的原理及应用分析 1. (2024·广东六校联考)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：Δh升高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可能相等，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。 2．(2024·深圳模拟)随着淡水资源的日益紧张，利用反渗透技术进行海水淡化是解决淡水资源短缺问题的一条重要途径。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．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：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运输，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(二)　动植物细胞吸水与失水的分析 3．(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(　 ) 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 解析：由于细胞b在水分交换达到平衡时细胞的体积增大，说明细胞吸水，则水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，A正确。 √ 由水分交换达到平衡时三种细胞的状态可知，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c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。 在一定浓度的蔗糖溶液中，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。 4．估测叶片细胞液的平均浓度时可用液体交换法。在甲、乙组试管中各加入相同浓度的蔗糖溶液，将适量大小相同的叶圆片放在甲组试管中，放置60 min，再向甲组试管滴加微量亚甲基蓝溶液，使溶液呈蓝色，充分摇匀后吸取蓝色溶液置于乙组试管中部挤出一滴，观察记录蓝色液滴的升降情况。下列分析不合理的是(　 ) A．若蓝色液滴上升，说明叶片细胞液浓度低于蔗糖溶液浓度 B．若蓝色液滴下降，说明叶片细胞吸收了蔗糖溶液中的水分 C．60 min后渗透平衡，此时叶片细胞液浓度等于甲组试管内的蔗糖溶液浓度 D．若蓝色液滴静止不动，则此蔗糖溶液浓度相当于叶片细胞的细胞液平均浓度 解析：若蓝色液滴上升，说明甲组试管蔗糖溶液浓度下降，细胞失水，细胞液浓度低于蔗糖溶液浓度；蓝色液滴下降时则相反。据此可推知A、B合理。 √ 若细胞液浓度高于蔗糖溶液浓度，细胞吸水膨胀，由于细胞壁的限制，叶片细胞液浓度不一定等于甲组试管内的蔗糖溶液浓度，C不合理； 若蓝色液滴静止不动，说明叶片细胞液浓度和蔗糖溶液浓度相差不大，水分进出叶片细胞的量几乎相等，所以蓝色液滴的浓度和此蔗糖溶液浓度相当，即此蔗糖溶液浓度相当于叶片细胞的细胞液平均浓度，D合理。 [反思·收获]　判断细胞吸水或失水的两种方法 (1)根据细胞外溶液和细胞液的浓度大小来判断 当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当细胞外溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水；当细胞外溶液浓度与细胞液的浓度相等时，细胞失水量和吸水量相等，水分进出细胞处于动态平衡。 (2)根据实验材料重量或长度的变化来判断 以萝卜条为例，若重量增加或长度变长，则吸水；反之则失水。　 主题研习（二）观察植物细胞的质壁分离和复原（实验·探究型） 1．实验原理 内因 ①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层_________； ②原生质层比细胞壁的伸缩性大 外因 _________与外界溶液之间具有一定的浓度差，细胞能渗透吸水或失水 半透膜 细胞液 2．实验步骤 紫色 逐渐变小 逐渐变大 [思考探究] 1.右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)实验时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)b的大小和颜色如何发生变化？ 提示：b逐渐变小，颜色逐渐加深。 (3)c处的溶液是什么？ 提示：浓度降低后的外界溶液。 (4)该实验无独立的对照组，为什么还是对照实验？ 提示：该实验中，实验组和对照组在同一装片中先后进行，属于自身对照。 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，原生质体的体积随时间的变化情况如图，请分析各曲线变化的原因。 提示：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，细胞液浓度增大，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。 1．质壁分离及复原的条件 (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)不能发生质壁分离及复原现象。 ②细菌细胞也能发生质壁分离，但现象不明显。 (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，方可复原)。 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、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本实验选用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液。若质量浓度过高，质壁分离速度虽快，但会使细胞在短时间内因失水过多而死亡，质壁分离后不能复原；若质量浓度过低，则不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。 2．实验拓展应用 (1)判断成熟植物细胞的死活 (2)测定细胞液浓度范围 (3)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液) 题点(一)　实验原理、步骤和结果观察 1．(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：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。 2．(2024·沈阳一模)将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离；再将这些细胞置于清水中，细胞发生质壁分离复原。关于上述过程中细胞相关变化的描述正确的是(　 ) A．质壁分离过程中，细胞液的渗透压逐渐减小，颜色逐渐变深 B．质壁分离过程中，原生质体体积与细胞体积的比值逐渐减小 C．质壁分离复原过程中，细胞的原生质层将逐渐吸水增厚 D．若时间足够长，置于清水中的细胞会持续吸水直至涨破 √ 解析：质壁分离过程中，细胞失水，细胞液的渗透压逐渐增大，颜色逐渐变深，A 错误； 质壁分离过程中，细胞失水，原生质层收缩，原生质体体积与细胞体积的比值逐渐减小，B正确； 质壁分离复原过程中，细胞吸水，原生质体体积增大，细胞的原生质层逐渐变薄，C错误； 由于细胞壁的支持、保护作用，即使时间足够长，置于清水中的细胞也不会因持续吸水而涨破，D错误。 题点(二)　实验的拓展分析及应用 3．(2024·惠州期末)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．该实验的自变量是水稻的类型和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为6～8 g·L－1NaCl溶液浓度 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：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正确； 据图可知，A组的原生质体体积在利用NaCl溶液处理后较大，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，虚线表示细胞液浓度与外界溶液浓度相等时的浓度，则海水稻根部细胞的细胞液浓度为6～8 g·L－1NaCl溶液浓度，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。 主题研习（三）物质进出细胞的方式 （深化·提能型） 1．物质进出细胞的方式 不需 载体蛋白 和能量 不需 载体蛋白 和能量 [微提醒]　①胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用，但是不需要转运蛋白的作用。②胞吐不是只能运输大分子物质，也可以运输小分子物质，如神经递质。 2．通道蛋白与载体蛋白的异同 协助扩散 主动运输 特异 (一)物质运输方式的判断 |情|境|探|究| 小肠上皮细胞面向肠腔的一侧形成很多微绒毛，对吸收来自肠腔的营养物质有重要意义。如图1为氨基酸从肠腔进入组织细胞的简要过程。新生儿小肠上皮细胞还能直接吸收母乳中的免疫球蛋白到血液中。人体进食后，小肠微绒毛外侧葡萄糖浓度由于二糖的水解而局部高于细胞内，这部分葡萄糖能通过GLUT2转运；大部分葡萄糖通过SGLT1转运，过程如图2所示。 　请根据以上材料回答下列问题。 (1)氨基酸从肠腔进入小肠上皮细胞是什么运输方式？判断的依据是什么？氨基酸从小肠上皮细胞到组织液是什么运输方式？ 提示：氨基酸通过主动运输的方式从肠腔进入小肠上皮细胞。依据是逆浓度梯度运输，需要载体蛋白，且需要利用Na＋电化学梯度势能。氨基酸通过协助扩散的方式从小肠上皮细胞到组织液。 (2)Na＋从小肠上皮细胞运输到肠腔时，Na＋转运蛋白的空间构象是否发生改变？并说明理由。 提示：是。Na＋从小肠上皮细胞运输到肠腔时，逆浓度梯度运输，需要ATP水解提供能量，是主动运输，需要载体蛋白，载体蛋白在转运过程中空间构象发生改变。 (3)新生儿小肠上皮细胞直接吸收母乳中的免疫球蛋白是什么运输方式？需要膜蛋白发挥作用吗？ 提示：新生儿小肠上皮细胞通过胞吞直接吸收母乳中的免疫球蛋白。需要膜蛋白发挥识别功能。 (4)小肠上皮细胞通过SGLT1、GLUT2转运葡萄糖分别属于什么运输方式？ 提示：主动运输、协助扩散。 1．“三看法”快速判断物质进出细胞的方式 |认|知|生|成| 2．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。 (二)设计实验探究物质跨膜运输的方式 [例1]　(2024·芜湖模拟)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，说明柽柳根对X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，说明柽柳根对X吸收方式为被动运输 D．若乙、丙两组中X的吸收速率均比甲组的低，说明柽柳根对X的吸收方式为主动运输 √ [解析]　甲组用柽柳根＋X溶液进行实验，属于自然状态下的处理，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，A正确； 乙组施用X载体蛋白抑制剂，若乙组中X的吸收速率比甲组的低，说明柽柳根对X的吸收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，即柽柳根对X的吸收方式为被动运输，C正确； 若乙、丙两组中X的吸收速率均小于甲组，说明柽柳根吸收X既需要载体，也消耗能量，故柽柳根对X的吸收方式为主动运输，D正确。 探究物质运输方式的思路 (1)探究是主动运输还是被动运输 |认|知|生|成| (2)探究是自由扩散还是协助扩散 (三)影响物质进出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 (4)据图可知，在农业生产中，为促进农作物对NO的吸收利用，可以采取的措施是__________________________________________ ______________________________________________________。 (4)在农业生产中，为了促进根细胞对矿质元素的吸收，需要定期松土，增加土壤中的含氧量，促进根细胞的有氧呼吸，为主动运输吸收矿质元素提供能量。 题点(一)　物质进出细胞的方式及其判断 1．(2023·全国甲卷)物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述，正确的是(　 ) A．乙醇是有机物，不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞 B．血浆中的K＋进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP C．抗体在浆细胞内合成时消耗能量，其分泌过程不耗能 D．葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞 √ 解析：乙醇属于脂溶性有机小分子，可以通过自由扩散方式跨膜进入细胞，A错误； 血浆中的K＋进入红细胞的方式属于主动运输，需要载体蛋白并消耗能量，B正确； 抗体在浆细胞内合成时消耗能量，分泌到细胞外的过程为胞吐，该过程也消耗能量，C错误； 葡萄糖能通过协助扩散进入红细胞，D错误。 2．(2024年1月·安徽高考适应性演练)骨骼肌细胞处于静息状态时，钙泵可维持细胞质基质的低Ca2＋浓度。骨骼肌细胞中Ca2＋主要运输方式如图所示。下列叙述错误的是(　 ) A．Ca2＋与钙泵结合，会激活钙泵ATP水解酶的活性 B．钙泵转运Ca2＋过程中，会发生磷酸化和去磷酸化 C．Ca2＋进入内质网是主动运输，出内质网是协助扩散 D．Ca2＋进入细胞质基质的过程，需要与通道蛋白结合 解析：由题意并结合题图可知，钙泵运输Ca2＋的方式为主动运输，需要消耗ATP，当Ca2＋与钙泵上相应位点结合时，会激活ATP水解酶的活性，A正确。 √ 钙泵转运Ca2＋过程中，ATP水解释放的磷酸基团会使钙泵磷酸化，导致其空间结构发生变化，将 Ca2＋释放到膜另一侧，然后钙泵去磷酸化结构恢复到初始状态，为再次运输Ca2＋做准备，B正确。 Ca2＋进入内质网需要ATP提供能量、需要载体蛋白，运输方式为主动运输；钙泵可维持细胞质基质的低Ca2＋浓度，所以细胞质基质中Ca2＋浓度低于内质网中Ca2＋的浓度，则Ca2＋出内质网需要通道蛋白的协助且为顺浓度梯度运输，运输方式为协助扩散，C正确。Ca2＋进入细胞质基质的过程，需要通道蛋白的协助，分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，D错误。 题点(二)　影响物质跨膜运输的因素 3．(2024·襄阳一模)植物生长过程中，需要不断从外界吸收无机盐离子。为探究大麦根对K＋的吸收方式，科学家先后进行了两个实验，结果如图甲和图乙所示。下列相关描述不正确的是(　 ) A．据图甲判断根毛细胞吸收K＋的方式为协助扩散 B．据图乙判断根毛细胞吸收K＋的方式为主动运输 C．根毛细胞在一定浓度的KNO3溶液中会发生质壁分离并自动复原 D．农田施肥的同时还要适当浇水，有利于化肥中无机盐的溶解吸收 解析：据图甲判断，根毛细胞吸收K＋需要载体，可能是协助扩散或主动运输，A错误。 据图乙分析，根毛细胞吸收K＋需要能量，属于主动运输，B正确。 √ 根毛细胞在一定浓度的KNO3溶液中时，当KNO3溶液浓度高于细胞液浓度时，细胞失水发生质壁分离；在细胞失水的同时，K＋、NO 通过主动运输进入细胞，使细胞液的浓度逐渐增大，细胞由失水转变为吸水，细胞发生自动复原，C正确。 无机盐只有溶解在水中才能被作物根系吸收，因此农田施肥的同时还应该适当浇水，否则会影响植物对无机盐离子的吸收，D正确。 |考|教|衔|接|——教材隐性命题点发掘 (一)教材素材“深加工” 1.(必修1 P67“图4­5”分析应用)钾离子通道是由四个相同的亚基形成的一个倒圆锥体，在宽的一端外部有一个选择性的“过滤器”(如图)。下列叙述错误的是(　 ) A．K＋通过通道蛋白时不需要与通道蛋白结合 B．此通道蛋白对通过的离子具有选择性 C．此通道的运输速率受到K＋浓度差的影响 D．此通道蛋白对K＋的运输可以双向进行 √ 解析：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，K＋通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，A、B正确； 结合题意可知，K＋通过通道蛋白的运输方式是协助扩散，在一定范围内，膜内外物质浓度差的大小会直接影响协助扩散速率，C正确； 由K＋通道蛋白的空间构象可知，此通道蛋白对K＋的运输只能单向进行，D错误。 2．(必修1 P68“生物科学史话”素材挖掘)2003年诺贝尔化学奖授予了对水通道蛋白研究的科学家——阿格雷，以下是阿格雷的部分研究内容：(1)将非洲爪蟾的卵细胞置于低渗溶液中，细胞不吸水涨破；(2)阿格雷在克隆得到CHIP28(一种蛋白质)的基因后，将CHIP28基因转录得到的mRNA注射到爪蟾的卵细胞；结果发现如果将表达了CHIP28的爪蟾卵细胞放入低渗溶液中，细胞吸水膨大，没有表达CHIP28的爪蟾卵细胞无明显变化。以下说法错误的是(　 ) A．研究内容(1)的现象说明水分子不容易通过爪蟾卵细胞膜 B．由材料可以推断CHIP28属于一种水通道蛋白 C．水通道蛋白仅允许水分子通过说明该蛋白质有一定的特异性 D．若破坏人成熟红细胞膜上的水通道蛋白，水分子则不能进入红细胞 解析：由题意可知，水分子主要通过水通道蛋白进入细胞，若破坏人成熟红细胞膜上的水通道蛋白，水分子也能通过自由扩散进入红细胞，只不过速率较慢，D错误。 √ (二)科学思维“融会通” 3．(必修1 P68“科学史话”拓展分析)非洲爪蟾卵母细胞几乎对水不通透，是进行水通道蛋白研究的良好材料。阿格雷等人将CHIP28蛋白的mRNA注入非洲爪蟾卵母细胞。72 h后，CHIP28蛋白大量表达。把卵母细胞移到低渗溶液中，显微观察发现卵母细胞迅速吸水膨胀。阿格雷由此确定CHIP28蛋白是一种水通道蛋白。 (1)有人对此实验提出质疑，请说明质疑的理由可能是什么。 (2)请再补充实验以证明CHIP28蛋白就是一种水通道蛋白。 提示：(1)CHIP28并非水通道蛋白本身，可能是调节水通道开闭的蛋白。 (2)将CHIP28蛋白构建于仅含磷脂双分子层的脂质体膜上，脂质体对水的通透性显著增加。 4．(必修1 P72“拓展应用T2”深化应用)柽柳是一种强耐盐植物，叶子和嫩枝可以将吸收的盐分排出。柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输？请设计实验加以证明(实验材料：形态及生理状况相似的柽柳幼苗若干，适宜浓度的含Ca2＋和K＋的完全培养液，细胞呼吸抑制剂，蒸馏水)，写出实验步骤，并预测实验结果。 提示：(1)实验步骤：①将柽柳幼苗随机均分为甲、乙两组，分别培养在适宜浓度的含Ca2＋和K＋的完全培养液中；②甲组柽柳幼苗的培养液中加入一定量的细胞呼吸抑制剂，乙组柽柳幼苗的培养液中加入等量的蒸馏水，在适宜的条件下培养；③分别测定两组柽柳幼苗吸收Ca2＋和K＋的速率，并进行比较。 (2)预期实验结果：若两组植株对Ca2＋和K＋的吸收速率相同，则柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是被动运输；若甲组植株对Ca2＋和K＋的吸收速率明显小于乙组植株对Ca2＋和K＋的吸收速率，则柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输。 |应|用|创|新|——新情境问题的建模训练 1．(2024·白城期末)为了提高苹果的品质和产量，果农经常在苹果园中施用大量钾肥，但这种处理会加剧钾肥对苹果造成的盐胁迫。研究发现，褪黑素(MT)处理可以促进K＋外排以及液泡对K＋的区隔化(储存)，进一步保持细胞质中的K＋稳态，从而增强苹果植株对KCl的耐受性。如图为褪黑素缓解苹果KCl胁迫的分子机制模式图。下列相关叙述错误的是(　 ) A．K＋进出该细胞的运输方式均为主动运输 B．MT可降低K＋过量积累对胞内代谢的影响 C．抑制细胞呼吸强度将会影响K＋外排的速率 D．K＋以主动运输进入液泡可提高细胞的吸水能力 解析：由题图可知，K＋进入该细胞是从高浓度一侧向低浓度一侧跨膜运输，需要蛋白1的协助，因此属于协助扩散，K＋运出细胞是由低浓度一侧向高浓度一侧跨膜运输，需要消耗ATP，属于主动运输，故抑制细胞呼吸强度，则ATP的合成将减少，会影响K＋外排的速率，A错误，C正确； √ 褪黑素(MT)处理可以促进K＋外排以及液泡对K＋的区隔化，通过外排或将K＋区隔化在液泡中可降低K＋过量积累对胞内代谢的影响，B正确； K＋进入液泡进行储存时逆浓度梯度进行，需要蛋白2的协助，需要消耗ATP，因此属于主动运输，当K＋进入液泡后，溶质分子增多导致液泡内渗透压提高，故细胞吸水能力提高，D正确。 2．网格蛋白介导的胞吞作用是大多数细胞最主要的胞吞途径，当被转运的大分子物质与膜受体结合后，网格蛋白聚集在膜下，使细胞膜逐渐向内凹陷，形成网格蛋白包被小窝。小窝出芽，颈部缢缩，最终与细胞膜脱离，由网格蛋白包被的小泡进入细胞内。下列相关叙述错误的是(　 ) A．该种运输过程对大分子物质的运输具有选择性，不消耗能量 B．该运输方式形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解 C．大分子物质通过胞吞进入细胞，是通过受体分子介导的 D．网格蛋白向膜下聚集的过程中引起细胞内生理变化等一系列信号传递 √ 解析：胞吞既具有选择性也需要消耗能量，A错误。 3．(2024·贵阳模拟)为探究某植物对镉(Cd2＋)的跨膜运输方式，在一定Cd2＋浓度的培养液中水培，设置4组实验：对照组(Ⅰ)、加入Ca2＋通道抑制剂(Ⅱ)、加入ATP水解酶抑制剂(Ⅲ)、加入K＋通道抑制剂(Ⅳ)，培养一段时间后，测定叶组织中的Cd2＋含量，结果如图所示。下列叙述错误的是(　 ) A．由图中Ⅰ、Ⅲ可知，细胞吸收Cd2＋存在主动运输 B．由图中Ⅰ、Ⅳ可知，K＋通道蛋白不参与吸收Cd2＋ C．细胞吸收Cd2＋过程中，Cd2＋要与Ca2＋通道蛋白结合 D．增加Ⅰ组培养液的Ca2＋含量，可能降低Cd2＋吸收量 解析：由图中Ⅰ、Ⅲ可知，加入ATP水解酶抑制剂，叶组织中Cd2＋相对含量下降，说明细胞吸收Cd2＋存在主动运输，A正确； 由图中Ⅰ、Ⅳ可知，加入K＋通道抑制剂，叶组织中Cd2＋相对含量基本未发生改变，说明K＋通道蛋白不参与吸收Cd2＋，B正确； √ 由图中Ⅰ、Ⅱ可知，加入Ca2＋通道抑制剂，叶组织中Cd2＋相对含量下降，说明Ca2＋通道蛋白参与吸收Cd2＋，但通过通道蛋白进行跨膜转运，无需与通道蛋白结合，且Ca2＋与Cd2＋在跨膜转运时可能竞争Ca2＋通道蛋白，增加Ⅰ组培养液的Ca2＋含量，可能降低Cd2＋吸收量，C错误，D正确。   课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 　一、选择题 1．假如将甲、乙两个植物细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液的浓度均比细胞液的浓度高，在显微镜下连续观察甲、乙两细胞的变化(不考虑致死)，会出现的现象是(　 ) A．甲、乙两细胞发生质壁分离后，不发生质壁分离复原 B．甲、乙两细胞都发生质壁分离，但乙细胞很快发生质壁分离复原 C．只有乙细胞发生质壁分离，但不会发生质壁分离复原 D．甲、乙两细胞发生质壁分离，随后都很快发生质壁分离复原 √ 6 7 8 9 解析：由于蔗糖溶液和甘油溶液浓度均比细胞液的浓度高，所以甲、乙两细胞都能发生质壁分离。因蔗糖分子不能透过细胞膜，甘油分子可以较快地透过细胞膜，所以放入蔗糖溶液中的细胞不发生质壁分离复原现象，而放入甘油溶液中的细胞质壁分离后又发生质壁分离复原现象。 1 2 3 4 5 1 5 6 7 8 9 2．(2024·重庆万州区模拟)某同学采用藓类小叶为材料，利用植物细胞质壁分离与复原实验进行葡萄糖溶液和蔗糖溶液的鉴定，相关实验结果如图所示。下列有关叙述错误的是(　 ) 2 3 4 1 5 6 7 8 9 A．图1中结构B为叶绿体，叶绿体的绿色不会干扰实验现象的观察 B．图1的A中充满的是蔗糖或葡萄糖溶液，此时细胞液浓度小于蔗糖或葡萄糖溶液 C．若在某种溶液中液泡体积如图2所示，可推断该溶液很可能是葡萄糖溶液 D．通过质壁分离与复原实验还可以判断细胞的死活和细胞液浓度 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 解析：图1中结构B为叶绿体，可以显示原生质层的位置，方便观察质壁分离，所以叶绿体的绿色不会干扰实验现象的观察，A正确。 若图1的A中充满的是蔗糖溶液，此时细胞液浓度小于或等于蔗糖溶液浓度；若图1的A中充满的是葡萄糖溶液，此时细胞液浓度小于、等于或大于葡萄糖溶液浓度，B错误。 若在某种溶液中液泡体积如图2所示，说明细胞发生了质壁分离复原，可推断该溶液很可能是葡萄糖溶液，C正确。 通过质壁分离与复原实验可以判断细胞的死活和细胞液浓度，D正确。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 3．(2024·天津二模)在无任何相反压力时，渗透吸水会使细胞膨胀甚至破裂，不同的细胞用不同的机制解决这种危机。高等动物、高等植物与原生生物细胞以三种不同的机制(如图所示)避免细胞渗透膨胀。下列相关叙述错误的是(　 ) 2 3 4 1 5 6 7 8 9 A．动物细胞避免渗透膨胀需要转运蛋白的协助 B．植物细胞吸水达到渗透平衡时，细胞内外溶液浓度相等 C．三种细胞的细胞膜均具有选择透过性 D．若将原生生物置于高于其细胞质浓度的溶液中，其收缩泡的伸缩频率会降低 解析：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，A正确； 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 植物细胞在低浓度溶液中会发生吸水，由于细胞壁的支持、保护作用，吸水到一定程度后达到平衡，但此时细胞外溶液浓度仍可能小于细胞液浓度，B错误； 三种细胞的细胞膜结构类似，都能选择性的吸收和排出物质，都具有选择透过性，C正确； 原生动物生活在低渗溶液中，会通过收缩泡将多余的水排到细胞外，若将原生动物置于高于其细胞质浓度的溶液中，其收缩泡的伸缩频率会降低，D正确。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 4．(2024·长春模拟)二氢吡啶类降压药属于钙通道阻滞剂，主要通过阻断动脉血管平滑肌细胞膜上的钙通道，抑制细胞外Ca2＋内流，引起全身外周动脉血管扩张而产生降压作用。下列分析错误的是(　 ) A．二氢吡啶类降压药能特异性作用于钙通道蛋白 B．细胞外Ca2＋内流的跨膜运输可能属于协助扩散 C．钙通道蛋白属于载体蛋白，转运时会发生自身构象改变 D．多数水分子进出细胞的方式与上述Ca2＋运输方式相同 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 解析：二氢吡啶类降压药属于钙通道阻滞剂，说明能特异性作用于钙通道蛋白，A正确； 细胞外Ca2＋内流需通过钙通道蛋白，属于协助扩散，B正确； 钙通道蛋白属于通道蛋白，C错误； 多数水分子进出细胞通过水通道蛋白，属于协助扩散，与题述Ca2＋运输方式相同，D正确。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 5．(2024·沈阳模拟)一种金属离子能够通过细胞膜进入细胞内部。将活细胞放入不同浓度的含该金属离子的溶液中，1 h后测量细胞内该金属离子的浓度，得到如图所示曲线。下列叙述错误的是(　 ) 2 3 4 1 5 6 7 8 9 A．该金属离子进入细胞的方式是主动运输 B．该金属离子的转运速率与溶液中离子浓度有关 C．a点之后转运速率不再增加，可能是受通道蛋白数量的限制 D．该金属离子的转运过程中需要消耗能量 解析：由题图可知，细胞能够将该金属离子逆浓度梯度运输到细胞中，因此该金属离子进入细胞的方式是主动运输，A正确； 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 分析曲线图可知，在一定范围内，随外界溶液中金属离子浓度的增大，细胞内金属离子浓度也增大，可见该金属离子转运速率受溶液中离子浓度的影响，B正确； 由于该金属离子进入细胞的方式是主动运输，需要载体蛋白的协助，故a点之后金属离子转运速率不再增加，可能是受载体蛋白数量的限制，C错误； 该金属离子进入细胞的方式是主动运输，需要消耗能量，D正确。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 6．(2024·深圳模拟)将成熟的植物细胞去除细胞壁后便得到原生质体。某实验小组将相同的完整成熟植物细胞放在不同浓度的蔗糖溶液中一段时间后测得数据如下表(初始原生质体体积/初始细胞体积＝1)，下列分析不正确的是(　 ) 2 3 4 蔗糖浓度 浓度A 浓度B 浓度C 原生质体积/细胞体积 0.7 0.8 1.0 1 5 6 7 8 9 A.浓度C一定与细胞液浓度相等 B．三种蔗糖溶液浓度大小关系是A>B>C C．经处理后，处于浓度A的细胞液浓度最大 D．原生质层允许水分子自由通过，蔗糖分子不能通过 解析：浓度C原生质体体积/细胞体积＝1，说明原生质体的体积没有发生变化，但由于有细胞壁的限制(也可能细胞吸水)，浓度C不一定与细胞液浓度相等，A错误； 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 分析表格数据可知，浓度A和B的原生质体体积变小，且A变小的程度更大，说明两者均失水，且A失水程度大于B，而浓度C原生质体体积不变，据此推测三种蔗糖溶液浓度大小关系是A>B>C，B正确； 经处理后，处于浓度A的细胞失水最多，故细胞液浓度最大，C正确；原生质层相当于一层半透膜，允许水分子自由通过，蔗糖分子不能通过，D正确。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 7．(2024年1月·甘肃高考适应性演练)Ca2＋在维持肌肉兴奋、收缩和骨骼生长等生命活动中发挥着重要作用，血液中Ca2＋含量低会出现抽搐等症状。下图是Ca2＋在小肠内的吸收过程。下列叙述错误的是(　 ) 2 3 4 1 5 6 7 8 9 A．钙在离子态下易被吸收，维生素D可促进Ca2＋的吸收 B．Ca2＋通过肠上皮细胞腔侧膜Ca2＋通道进入细胞的方式属于被动运输 C．Ca2＋通过Ca2＋­ATP酶从基底侧膜转出细胞的方式属于主动运输 D．Na＋­Ca2＋交换的动力来自Na＋的浓度差，属于被动运输 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 解析：维生素D可以促进肠道对钙的吸收，钙在离子态下可通过细胞膜上的Ca2＋通道进出细胞，A正确； Ca2＋通过肠上皮细胞腔侧膜上的Ca2＋通道进入细胞不需要能量，属于被动运输，B正确； Ca2＋通过Ca2＋­ATP酶从基底侧膜转出细胞，需要能量，属于主动运输，C正确； Na＋­Ca2＋交换的动力来自Na＋的浓度差，属于主动运输，D错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 二、非选择题 8．如图1是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中组成离子通道的通道蛋白是横跨生物膜的亲水性通道，允许相应的离子通过，①②③④代表不同的运输方式。图2表示物质通过膜的运输速率(纵坐标)随O2浓度变化的情况。请仔细观察图示并回答有关问题。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 (1)图1生物膜的功能与其化学组成密切相关，功能越复杂的生物膜，________的种类与数目越多。一般来说，细胞在吸收培养液中的离子时，主要是通过 __________方式进行的，蛋白质分泌出细胞的方式是 ________。鲨鱼体内能积累大量的盐，盐分过高时就要及时将多余的盐分排出，经研究，鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的，那么其跨膜运输的方式是 __________。 (2)图2与图1中的______(填序号)代表的物质运输方式一致。若需跨膜运输的物质充足，图2中曲线出现BC段的主要原因是 _________。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 解析：(1)生物膜的主要成分是蛋白质和磷脂，其功能主要由蛋白质来体现，功能越复杂的生物膜，蛋白质的种类与数目越多。一般来说，细胞在吸收培养液中的离子时，需要转运蛋白协助并消耗能量，所以是通过主动运输方式进行的，而蛋白质是大分子物质，其分泌出细胞的方式是胞吐。鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的，其跨膜运输时需要通道蛋白协助，但不消耗能量，所以运输方式是协助扩散。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 (2)由于图2中的物质运输方式在一定范围内与O2浓度呈正相关，所以其运输方式为主动运输，因而与图1中的④代表的物质运输方式一致；若跨膜运输的物质足够，但细胞膜上载体蛋白的数量有限，故图2中曲线BC段运输速率不再增加。 答案：(1)蛋白质　主动运输　胞吐　协助扩散 (2)④　载体蛋白的数量有限 2 3 4 1 5 6 7 8 9 9．(2024·保定联考)将某种植物的成熟细胞置于一定浓度的物质甲溶液中，发现其体积变化趋势如曲线AD所示。据图和所给信息回答下列问题： 2 3 4 (1)曲线图中纵坐标是指____________(填“原生质体”或“细胞”)的相对体积，理由是______________________________________________。影响植物细胞吸收物质甲速率的因素有____________________________________ (写出3个)。 1 5 6 7 8 9 (2)理论上，细菌细胞________(填“能”或“不能”)发生类似曲线BC段的__________现象。曲线AB段____________(填“发生了”或“没有发生”)渗透吸水或失水。比较P、Q两点所在时刻的植物细胞液浓度，其大小关系是P________(填“等于”“大于”或“小于”)Q。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 (3)用物质乙替代物质甲重复实验，得到曲线AE，其中AC段与物质甲曲线完全重合，则实验刚开始时，溶液甲的渗透压________________(填“等于”“大于”或“小于”)溶液乙的渗透压。若在C点加入清水，其曲线变化与CD类似，有人认为t2＝2t1，请判断该说法的对错，并说明理由_______________________________________ (提示：渗透失水的量＝渗透速率×半透膜面积×渗透时间)。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 解析：(1)由于细胞壁的伸缩性明显小于原生质体，故植物细胞失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。AC段，原生质体的相对体积不断缩小，说明此时期细胞因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，因此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蛋白的数量、细胞呼吸强度(或氧气浓度)、温度、pH等。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 (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。将植物细胞置于比细胞液浓度高的物质甲溶液中，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，细胞吸水能力逐渐增强；到C点时，细胞液浓度和细胞外液浓度相等；C点后，物质甲继续进入细胞，此时细胞液浓度大于细胞外液浓度，细胞吸水，故P点时的细胞液浓度小于Q点。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 (3)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t2＝2t1的说法是错误的。 答案：(1)原生质体　细胞壁的伸缩性明显小于原生质体　载体蛋白的数量、细胞呼吸强度(或氧气浓度)、温度、pH　(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 2 3 4 注：＝×100%。 [例2]　(2022·全国乙卷)农业生产中，农作物生长所需的氮素可以NO的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内 作物甲和作物乙的根细胞吸收NO的速率与O2 浓度的关系如图所示。回答下列问题。 (1)由图可判断NO进入根细胞的运输方式是主动运输，判断的依据是 ________________________________________________。 (2)O2浓度大于a时作物乙吸收NO速率不再增加，推测其原因是 ___________________________________________________________ _________________________________________________________。 (3)作物甲和作物乙各自在NO最大吸收速率时，作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙，判断依据是________________________________ ________________________________________________________。 [解析]　(1)主动运输是由低浓度向高浓度运输，需要能量的供应、载体蛋白协助，由图可知，当在一定范围内，随着O2浓度的增加，根细胞对NO 的吸收速率也增加，说明根细胞吸收NO需要能量的供应，为主动运输。 (2)主动运输需要能量和载体蛋白，呼吸作用可以为主动运输提供能量，O2浓度大于a时作物乙吸收NO的速率不再增加，能量不再是限制因素，此时影响根细胞吸收NO速率的因素是载体蛋白的数量，此时载体蛋白数量达到饱和。 (3)由曲线图分析可知，当甲和乙根细胞均达到最大的NO吸收速率时，甲的NO最大吸收速率大于乙，说明甲需要能量多，消耗O2多，甲根部细胞的呼吸速率大于作物乙。 [答案]　(1)主动运输需要细胞呼吸提供能量，在一定范围内，根细胞对NO的吸收速率与O2浓度呈正相关　(2)主动运输需要载体蛋白，作物乙根细胞的细胞膜上载体蛋白数量有限　(3)甲的NO最大吸收速率大于乙，甲需要能量多，消耗O2多　(4)定期松土 $$