第4章 细胞的物质输入和输出 单元综合提升-【金版新学案】2025-2026学年新教材高一生物必修1 分子与细胞同步课堂高效讲义教师用书word（人教版 多选）

单元综合提升3(第4章) [自我校对]　①浓度差　②自由扩散　③主动运输　④浓度差 一、细胞的吸水与失水 (2024·山东卷)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① B.干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞②的低 学生用书⬇第81页 C.失水比例相同的情况下，外层细胞更易③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④更快，有利于外层细胞的光合作用 [信息处理] 关键信息 分析理解 ① 细胞失水时，细胞液中的水分流失，细胞液浓度增大 ② 根据题干信息“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”推断外层细胞的细胞液单糖多，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的细胞液浓度高 ③ 根据题干信息“内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大”，在失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离 ④ 根据题干信息“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”，光合作用产物较多向内部薄壁细胞转移，可促进外层细胞进行光合作用 [思维流程]　细胞失水过程中，细胞液中的水分流失，细胞液浓度增大，A正确；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，则外层细胞的细胞液单糖多，且外层细胞还能进行光合作用合成单糖，故外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的细胞液浓度高，B错误；内部薄壁细胞细胞壁的伸缩性比外层细胞的细胞壁伸缩性更大，失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离，C正确；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，有利于外层细胞光合作用产物向内部薄壁细胞转移，可促进外层细胞的光合作用，D正确。 [规范作答]　B 质壁分离发生的条件 (1)从细胞角度分析 ①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。 ②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离及复原现象。 (2)从溶液角度分析 ①在一定浓度(溶质不能透过膜)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(如甘油、乙二醇等) 中可发生质壁分离后自动复原现象。 ③在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象。 对点练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(　　) 答案：C 解析：用30％蔗糖溶液处理之后，细胞失水，原生质体和液泡的体积都会减小，细胞液浓度上升；用清水处理之后，细胞吸水，原生质体和液泡体积会扩大，细胞液浓度下降，A、B错误。随着所用蔗糖溶液浓度上升，当蔗糖溶液浓度超过细胞液浓度之后，细胞就会开始失水，原生质体和液泡的体积下降，细胞液浓度上升，C正确，D错误。 对点练2.(2022·湖北卷)哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白，硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是(　　) A.经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀 B.经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小 C.未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀 D.未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小 答案：B 解析：经AgNO3处理的红细胞，水通道蛋白失去活性，但水可以通过自由扩散的方式进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中会失水变小，A正确，B错误；未经AgNO3处理的红细胞，水可通过水通道蛋白快速进出细胞，也可通过自由扩散进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会迅速吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中会迅速失水变小，C、D正确。 学生用书⬇第82页 二、与物质出入细胞有关的解读 (2024·吉林卷，改编)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。下列叙述错误的是(　　) A.水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅① B.模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少②，引起腹泻 C.治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高③，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④，可使回肠对水的转运增加 [信息处理] 关键信息 分析理解 ① 水分子的吸收主要方式是利用水通道蛋白的协助扩散 ② 根据柱状图信息分析，模型组空肠AQP3相对表达量降低，导致肠腔内水的吸收减少，从而引起腹泻 ③ 根据柱状图信息分析，治疗组空肠、回肠AQP3相对表达量高，导致肠腔内水的吸收增多从而缓解腹泻 ④ 根据柱状图信息分析，治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组，会导致回肠对水的转运增加 [思维流程]　水分子跨膜运输的主要方式是经过水通道蛋白的协助扩散，A错误；模型组空肠AQP3相对表达量降低，空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻，B正确；治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高，对水的转运增加，缓解腹泻，减少致病菌排放，C正确；治疗组回肠AQP3相对表达量高于对照组，可使回肠对水的转运增加，D正确。 [规范作答]　A 对点练3.(2024·浙江1月选考)婴儿的肠道上皮细胞可以吸收母乳中的免疫球蛋白，此过程不涉及(　　) A.消耗ATP B.受体蛋白识别 C.载体蛋白协助 D.细胞膜流动性 答案：C 解析：免疫球蛋白化学本质是蛋白质，是有机大分子物质，吸收方式为胞吞，需要消耗ATP，胞吞体现了细胞膜具有一定的流动性的结构特点，A、D正确；胞吞需要受体蛋白的识别，不需要载体蛋白的协助，B正确，C错误。 对点练4.(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 答案：B 解析：乙醇是有机物，与细胞膜中磷脂相似相溶，可以通过自由扩散方式进入细胞，A错误；血浆中K＋含量低，红细胞内K＋含量高，逆浓度梯度为主动运输，需要消耗ATP并需要载体蛋白，B正确；抗体为分泌蛋白，分泌过程为胞吐，需要消耗能量，C错误；葡萄糖进入小肠上皮细胞等为主动运输，进入哺乳动物成熟的红细胞为协助扩散，D错误。 对点练5.(2022·重庆卷)如图为小肠上皮细胞吸收和释放铜离子的过程。下列关于该过程中铜离子的叙述，错误的是(　　) A.进入细胞需要能量 B.转运具有方向性 C.进出细胞的方式相同 D.运输需要不同的载体 答案：C 解析：由图示可知，铜离子进入细胞是由低浓度向高浓度运输，需要载体，消耗能量，A正确；铜离子转运具有方向性，B正确；铜离子进入细胞是主动运输，运出细胞是先通过协助扩散进入高尔基体，然后由高尔基体膜包裹通过胞吐运出细胞，C错误；由图示可知，进入细胞需要膜蛋白1协助，进入高尔基体需要膜蛋白2协助，D正确。 单元检测卷(三)　细胞的物质输入和输出 (时间：90分钟　满分：100分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 一、单项选择题(本题共17小题，每小题2分，共34分) 1．红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是A.都可以从低浓度一边到高浓度一边 B．都需要供给ATP C．都需要载体协助 D．既需要载体协助又需要消耗能量 答案：C 解析：红细胞吸收无机盐和葡萄糖的方式分别是主动运输和协助扩散，主动运输和协助扩散都需要细胞膜上载体蛋白的参与，C符合题意。主动运输将物质从低浓度一侧运往高浓度一侧，且需要载体协助和消耗ATP；协助扩散将物质从高浓度一侧运往低浓度一侧，需要载体协助，不消耗能量，A、B、D不符合题意。 2．渗透作用实验装置如图所示，甲、乙两管的口径相同，半透膜只允许水分子和葡萄糖分子通过，淀粉分子无法通过，当达到渗透平衡时，下列有关甲、乙两管溶液的叙述正确的是(　　) A．甲管中水位高度低于乙管 B．甲管中的葡萄糖浓度低于乙管 C．甲管中的淀粉浓度高于乙管 D．两管的葡萄糖浓度均为8%，淀粉浓度均为4% 答案：C 解析：因为半透膜只允许水分子和葡萄糖分子通过，两侧的葡萄糖通过扩散作用达到平衡，而淀粉不能通过半透膜，甲管中的淀粉浓度高于乙管，水分子通过渗透作用，使甲管中水位高度高于乙管。 3．据报道，一种被称为“瘦素穿肠蛋白”的药物能治疗肥胖，可口服使用，以减轻肥胖症患者肌肉注射的痛苦。小肠上皮细胞吸收该药物最可能的方式为(　　) A．渗透作用　 B．胞吞 C．协助扩散 D．主动运输 答案：B 解析：瘦素穿肠蛋白是一种蛋白质，属于生物大分子，小肠上皮细胞吸收此物质最可能的方式是胞吞。 4．将一个从清水中取出的成熟植物细胞放入某种溶液中，其原生质层对细胞壁的压力随时间变化的关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A．t1时刻与t2时刻水分子的渗透方向不同 B．t3时刻与t0时刻相比细胞液浓度提高 C．t1～t2时间内细胞处于质壁分离状态 D．细胞失水发生在t0～t1，吸水发生在t2～t3 答案：D 解析：t1时刻水分子渗透方向为细胞液到细胞外液，t2时刻水分子渗透方向为细胞外液到细胞液，A正确；t3时刻细胞吸水，原生质层对细胞壁的压力大于t0时刻，结合题图分析可知，溶液中有物质可以进入细胞，细胞发生质壁分离及复原，即t3时刻与t0时刻相比细胞液浓度提高，B正确；t1～t2时间内，原生质层对细胞壁的压力为0，细胞处于质壁分离的状态，C正确；t1～t2时间内，也有一段时间处于失水状态，还有一段时间处于吸水状态，D错误。 5．如图为三个洋葱表皮细胞分别放在同一种外界溶液浓度中的状态，据图判断，三个洋葱表皮细胞原细胞液浓度(　　) A．c＞a＞b B．b＞a＞c C．a＞b＞c D．c＞b＞a 答案：B 解析：图中c细胞质壁分离程度最大，细胞失水最多，说明c的细胞液浓度最小；b保持原状，说明细胞外溶液浓度与b细胞液差不多；而a失水较少，说明细胞外溶液浓度比a细胞液稍大。综上所述，三种细胞原细胞液的浓度关系为b＞a＞c。 6．ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，参与细胞吸收多种营养物质，每一种ABC转运蛋白对物质的运输都具有特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如图所示，下列有关叙述正确的是(　　) A．ABC转运蛋白可提高O2的跨膜运输速率 B．ABC转运蛋白可协助葡萄糖顺浓度梯度进入细胞 C．Cl－和氨基酸依赖同一种ABC转运蛋白跨膜运输 D．若ATP水解受阻，则ABC转运蛋白不能完成转运过程 答案：D 解析：O2的跨膜运输方式为自由扩散，不需要载体蛋白协助，因此ABC转运蛋白不能提高O2的跨膜运输速率，A错误；据图可知，ABC转运蛋白发挥作用的过程伴随着ATP水解放能，葡萄糖顺浓度梯度进入细胞不需要耗能，B错误；据题干信息“每一种ABC转运蛋白对物质的运输都具有特异性”，可推测Cl－和氨基酸跨膜运输依赖的ABC转运蛋白不同，C错误；据图可知，ABC转运蛋白功能的发挥伴随着ATP水解的过程，故若ATP水解受阻，则ABC转运蛋白不能完成转运过程，D正确。 7．细胞膜中的通道蛋白分为两大类：水通道蛋白和离子通道蛋白。下图为肾小管上皮细胞重吸收水分和K＋通道蛋白的立体结构的示意图。下列与通道蛋白有关的叙述错误的是(　　) A．水通道蛋白往往贯穿于磷脂双分子层中 B．K＋通道蛋白运输物质的方式为协助扩散，不需要消耗ATP C．通道蛋白运输时没有选择性，比通道直径小的物质可自由通过 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：C 解析：通过左侧的图可知，水通道蛋白往往贯穿于磷脂双分子层中，A正确；通过中间图示和右侧图示可知，K＋从高浓度一侧到低浓度一侧，通过K＋通道蛋白运输，不需要消耗ATP，属于协助扩散，B正确；通道蛋白运输时具有选择性，C错误；由图可知，水分子和K＋的运输需要借助通道蛋白来实现，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，D正确。 8．科研人员尝试利用人的成熟红细胞运送药物，首先将红细胞置于一定浓度的甲溶液中，使其膜上出现孔洞，待药物通过孔洞进入细胞后，再转移至等渗溶液中，之后膜表面孔洞闭合，利用该红细胞可将药物运送至靶细胞。下列相关叙述错误的是(　　) A．该药物进入细胞的方式属于胞吞，需要消耗能量 B．甲溶液使红细胞膜上出现孔洞，可能是因为甲溶液的渗透压低于红细胞的 C．转移至等渗溶液中，膜表面孔洞的闭合利用了细胞膜的流动性 D．临床使用该技术时要进行严格的血型匹配 答案：A 解析：由题干信息可知，甲溶液是低渗溶液，红细胞会吸水膨胀，其膜上出现孔洞，此时药物通过孔洞进入细胞，A错误，B正确。细胞处于低渗溶液会吸水膨胀，再置于等渗溶液中会恢复至原来的大小，这依赖于细胞膜的流动性，C正确。为防止发生免疫排斥反应，临床使用该技术时要进行严格的血型匹配，D正确。 9．主动运输消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度。如图为Na＋、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图。下列关于物质跨膜运输过程的分析正确的是(　　) A．葡萄糖、Na＋从肠腔→上皮细胞，均为主动运输 B．Na＋从肠腔→上皮细胞→组织液，均为主动运输 C．葡萄糖从肠腔→上皮细胞→组织液，均为协助扩散 D．Na＋从肠腔→上皮细胞、葡萄糖从上皮细胞→组织液，均为协助扩散 答案：D 解析：葡萄糖从肠腔→上皮细胞，是从低浓度一侧运输到高浓度一侧，属于主动运输，Na＋从肠腔→上皮细胞是从高浓度一侧进入低浓度一侧，需要转运蛋白，不需要能量，属于协助扩散，Na＋从上皮细胞→组织液，是从低浓度一侧运输到高浓度一侧，属于主动运输，需要载体蛋白和能量，A、B、C错误；Na＋从肠腔→上皮细胞、葡萄糖从上皮细胞→组织液，都是从高浓度一侧进入低浓度一侧，需要转运蛋白，不需要能量，均属于协助扩散，D正确。 10．(2024·江西赣州高一上期末考试)鸡蛋是常用的生物实验材料，某同学将生鸡蛋一端的蛋壳去掉，保持其卵壳膜完好，在另一端开个小孔让蛋清和蛋黄流出。向蛋壳内灌入质量分数为15%的蔗糖溶液然后放在盛有清水的烧杯中，并用铅笔在未剥掉的蛋壳上标上最初的吃水线，一段时间后，该同学发现鸡蛋壳下沉，原吃水线沉入水面以下。已知Na＋和Cl－可以通过卵壳膜。下列分析错误的是(　　) A．该实验所用卵壳膜具有控制物质进出的功能 B．若蛋壳里面是清水，外面是蔗糖溶液，蛋壳将会上浮 C．一段时间后吃水线低于烧杯水面的原因是清水渗入蛋壳 D．若实验前将烧杯内的清水换成质量分数为15%的NaCl溶液，则蛋壳上的吃水线先下沉再上浮 答案：D 解析：生鸡蛋壳膜具有半透膜的特性，半透膜具有控制物质进出的功能，A正确。若蛋壳里面是清水，外面是蔗糖溶液，则蛋壳里的水分子会更多地向蔗糖溶液渗入，蛋壳失水将会上浮，B正确。一段时间后吃水线低于烧杯的水面，是烧杯内的水分子更多地向蛋壳渗入所致，C正确。若实验前将烧杯内的清水换成质量分数为15%的NaCl溶液，由于质量分数为15%的NaCl溶液的渗透压高于质量分数为15%的蔗糖溶液的渗透压，所以壳膜内的水分子会更多地进入烧杯中，导致吃水线刚开始先上浮；由于Na＋和Cl－都可以通过卵壳膜，壳膜内溶液渗透压增大，水分子进入蛋壳增多，随后会导致吃水线下沉，D错误。 11．某同学在实验室中做“观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原”这个实验时，在实验室老师的帮助下，进行了一系列创新实验，实验步骤和现象如下表所示。对表的推断或解释错误的是(　　) 实验组 5分钟的现象 再过5分钟 滴加清水5分钟 ① 0.3 g/mL蔗糖溶液 x 质壁分离 质壁分离复原 ② 0.5 g/mL蔗糖溶液 质壁分离 y 无变化 ③ 1 mol/LKNO3溶液 质壁分离 质壁分离复原 z ④ 1 mol/L醋酸溶液 无变化 无变化 无变化 A.x为质壁分离，因为细胞渗透失水 B．y为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死亡 C．z为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅 D．④组无变化是因为细胞吸水量等于失水量 答案：D 解析：x应为质壁分离，因为蔗糖溶液浓度较细胞液浓度高，细胞失水，A正确；实验组②中质壁分离后滴加清水细胞无变化，说明y也应是质壁分离状态，B正确；实验组③中，在质壁分离5分钟后已经发生了质壁分离复原的现象，z应是细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅，C正确；1 mol/L醋酸溶液会将细胞杀死，因此细胞无变化，D错误。 12．(2025·淄博高一期中)TRPs通道是主要位于神经细胞膜上的离子通道。细胞内的脂质PIP2可以活化感觉神经元上的TRPs通道，使其构象处于开放状态，引起Ca2+顺浓度梯度内流，参与疼痛的信号传递。下列叙述正确的是(　　) A．TRPs通道对被转运离子的大小与电荷都有高度的选择性 B．PIP2活化TRPs通道的过程中，TRPs通道的构象不发生改变 C．Ca2+通过TRPs通道内流时，需要与TRPs通道蛋白结合 D．呼吸抑制剂可以影响Ca2+通过TRPs通道的跨膜运输 答案：A 解析：离子通道蛋白具有特异性，TRPs通道对被转运的离子的大小和电荷都有高度的选择性，A正确；由题意可知，PIP2活化TRPs通道的过程中，TRPs通道的构象发生改变，B错误；Ca2+通过TRPs通道内流时，不需要与TRPs通道蛋白结合，C错误；TRPs通道的跨膜运输属于被动运输，不消耗能量，所以呼吸抑制剂不影响Ca2+通过TRPs通道的跨膜运输，D错误。 13．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+含量低会引发抽搐等症状。下图是Ca2+在小肠的吸收过程。下列叙述错误的是(　　) A．钙在离子态下易被吸收，维生素D可促进Ca2+的吸收 B．Ca2+通过肠上皮细胞腔侧膜Ca2+通道进入细胞的方式属于被动运输 C．Ca2+通过Ca2+­ATP酶从基底侧膜转出细胞的方式属于主动运输 D．Na＋­Ca2+交换的动力来自Na＋的浓度差，属于被动运输 答案：D 解析：维生素D可以促进肠道对Ca2+的吸收，人体内Ca2+可通过细胞膜上的转运蛋白进出细胞，钙在离子态下易被吸收，A正确；Ca2+通过肠上皮细胞腔侧膜Ca2+通道进入细胞的方式不需要能量，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消耗能量，属于主动运输，C正确；由C项可知，小肠上皮细胞的胞内Ca2+浓度低于基底侧膜外，推测Na＋­Ca2+交换的动力来自Na＋的浓度差，此时Ca2+运出细胞消耗电化学势能，属于主动运输，D错误。 14．在低渗溶液中，细胞发生渗透吸水后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。下图表示高等动物、高等植物与原生生物细胞(如变形虫)以三种不同的机制避免渗透膨胀，据此推断下列说法正确的是(　　) A．机制1表示动物细胞，离子运出细胞需要转运蛋白 B．机制2表示植物细胞，细胞吸水时其吸水能力增加 C．机制3表示变形虫，若将其置于低渗溶液中，其收缩泡释放频率会减慢 D．三种细胞的边界各不相同，以达到与外界环境分隔开的目的 答案：A 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，以减小细胞内的渗透压，防止细胞渗透吸水涨破，故机制1可表示动物细胞，A正确；机制2可表示植物细胞，植物细胞在低浓度溶液中会发生吸水，吸水导致细胞液渗透压减小，吸水能力减弱，B错误；机制3可表示变形虫，若将其置于低渗溶液中，会通过收缩泡将多余的水排到细胞外，其收缩泡的释放频率会加快，C错误；三种细胞的边界均为细胞膜，细胞膜能够将细胞与外界环境分隔开，D错误。 15．在用紫色洋葱a及b的外表皮细胞分别制成的5个装片上依次滴加5种不同浓度的蔗糖溶液，相同时间后原生质体的体积变化如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.紫色洋葱a比b的外表皮细胞的细胞液浓度高 B．两种洋葱外表皮细胞都发生质壁分离的蔗糖溶液浓度是乙和丁 C．将处于乙蔗糖溶液中的洋葱b外表皮细胞的装片置于清水中，一定会发生质壁分离复原 D．实验后丙溶液中洋葱b外表皮细胞的吸水能力小于戊溶液中的洋葱b外表皮细胞 答案：C 解析：以一个紫色洋葱外表皮细胞的原生质体体积的变化为标准，判断五种蔗糖溶液浓度的大小依次为丙<戊<甲<丁<乙，浓度为甲的蔗糖溶液为紫色洋葱a外表皮细胞的等渗溶液，浓度为戊的蔗糖溶液为紫色洋葱b外表皮细胞的等渗溶液，因此紫色洋葱a外表皮细胞的细胞液浓度高于紫色洋葱b外表皮细胞的细胞液浓度，A正确；在乙和丁浓度的蔗糖溶液中，紫色洋葱a、b的外表皮细胞的原生质体体积相对变化为负值，说明细胞失水，都发生质壁分离，B正确；处于乙浓度蔗糖溶液中的紫色洋葱b外表皮细胞失水，但无法据此判断紫色洋葱b外表皮细胞是否已经因过度失水死亡，因此无法判断再将其置于清水后能否发生质壁分离复原现象，C错误；由于戊中蔗糖溶液的浓度大于丙，且戊溶液中洋葱b外表皮细胞表现为既不吸水也不失水，而丙溶液中洋葱b外表皮细胞表现为吸水，所以对于洋葱b外表皮细胞来说，丙中的细胞液浓度低于戊中的细胞液浓度，因此丙溶液中洋葱b外表皮细胞的吸水能力小于戊溶液中的洋葱b外表皮细胞，D正确。 16．分析下列甲、乙两类物质跨膜运输方式，共分①②③④四小类，如下图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A．图中甲和乙分别指的是被动运输和主动运输 B．图中物质a、b、c均顺浓度梯度进行跨膜运输 C．图中跨膜运输类型③可表示红细胞吸收葡萄糖 D．图中④所利用的转运蛋白，既可能是载体蛋白，又可能是通道蛋白 答案：D 解析：从图中信息可知，类型①应为自由扩散，而甲又包括类型①②③，则②③均为协助扩散，其中②有通道蛋白协助，③有载体蛋白协助，可见甲为被动运输，乙为主动运输，A正确；a、b、c的跨膜运输方式为被动运输，均顺浓度梯度，B正确；红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，需要载体蛋白的协助(介导)，C正确；图中类型④属于主动运输，其转运蛋白是载体蛋白而不是通道蛋白，D错误。 17．(2025·安徽合肥高一检测)水通道蛋白，又名水孔蛋白，是一种位于细胞膜上的蛋白质，在细胞膜上组成“孔道”，可控制水在细胞的进出，就像是“细胞的水泵”一样。水分子经过水通道蛋白时会形成单一纵列，进入弯曲狭窄的通道内，内部的偶极力与极性会帮助水分子旋转，以适当角度穿越狭窄的通道，因此水通道蛋白的蛋白构象为仅能使水分子通过的原因。下列相关推断合理的是(　　) A．水分子通过水通道蛋白时会与水通道蛋白结合 B．温度的改变会影响水分子通过水通道蛋白的速率 C．水分子通过时，水通道蛋白的构象会发生改变 D．图中的物质运输方式与该细胞吸收甘油的方式相同 答案：B 解析：通道蛋白运输相应物质时，不与相应物质结合，A错误；温度的改变会影响水通道蛋白的空间构象，进而影响水分子通过水通道蛋白的速率，B正确；水分子通过时，水通道蛋白的构象不发生改变，C错误；图中的物质运输方式为协助扩散，该细胞吸收甘油的方式为自由扩散，故图中的物质运输方式与该细胞吸收甘油的方式不相同，D错误。 二、多项选择题(本题共3小题，每小题4分，共12分) 18．为研究酒精对细胞的毒害作用，某小组用不同体积分数的酒精溶液处理洋葱鳞片叶表皮，分别处理1个、2个、3个单位时间后取出材料，置于蒸馏水中漂洗10 min，制成临时装片，研究细胞质壁分离的情况，结果如图所示。下列说法错误的是(　　) A．该实验的自变量是酒精浓度和处理时间，因变量为质壁分离细胞所占百分比 B．实验时将材料置于蒸馏水中漂洗10 min的目的是洗去酒精，以避免对实验的干扰 C．酒精可通过自由扩散进入植物细胞，宜作为观察植物细胞质壁分离及复原的试剂 D．若增加处理时间为2.5个单位时间组，推测其曲线与横轴交点在10%与15%之间 答案：CD 解析：该实验是为了研究酒精对细胞的毒害作用，用不同体积分数的酒精溶液处理洋葱鳞片叶表皮，且处理时间不同，所以自变量是酒精浓度和处理时间，而观察的是细胞质壁分离的情况，所以因变量为质壁分离细胞所占百分比，A正确；实验时将材料置于蒸馏水中漂洗10 min，是因为酒精会对后续实验产生干扰，漂洗可以洗去酒精，B正确；酒精能通过自由扩散进入植物细胞，但是酒精会使细胞死亡，不能发生质壁分离的复原，所以不宜作为观察植物细胞质壁分离及复原的试剂，C错误；从图中可以看出，处理时间越长，质壁分离细胞所占百分比越低，即细胞越不容易发生质壁分离，所以若增加处理时间为2.5个单位时间组，其曲线与横轴交点应该在15%与25%之间，D错误。 19．(2025·河北邯郸高一月考)如图是“验证活细胞吸收物质的选择性”实验装置示意图。下列叙述正确的是(　　) A．甲组玉米胚乳细胞失去选择性吸收能力而呈红色 B．乙培养皿中应放入等量煮熟的玉米籽粒 C．取出玉米籽粒后主要观察胚的着色情况 D．玉米籽粒纵向切开后再泡胀并进行实验，实验现象更明显 答案：ABC 解析：甲组玉米胚乳细胞在发育过程中已经凋亡，不具有选择透过性，失去选择性吸收能力而呈红色，A正确；对照实验的单一变量是细胞的活性，则乙培养皿中应放入等量煮熟的玉米籽粒，B正确；该实验因变量是细胞是否吸收红墨水，则观察指标是观察胚的着色情况，C正确；玉米籽粒需要先浸泡，再纵向切开，实验现象更明显，D错误。 20．(2025·江苏无锡开学考试)下图为细胞膜部分结构与功能的示意图，依据此图做出的判断正确的是(　　) A．细胞内高K＋、低Na＋环境依靠钠钾泵维持 B．钠钾泵是一种专一性的载体蛋白，该载体蛋白对离子运输具有选择性 C．细胞膜上的钠钾泵同时具有运输和催化的功能 D．细胞内K＋外流和细胞外Na＋内流均消耗ATP 答案：ABC 解析：分析题图可知，图中显示细胞内的钾离子浓度远高于细胞外，而细胞外的钠离子浓度远高于细胞内，这种细胞内高K＋、低Na＋环境是依靠钠钾泵维持的，A正确；载体蛋白具有特异性，其对离子运输具有选择性，B正确；细胞膜上的钠钾泵同时具有运输和催化ATP水解的功能，C正确；细胞内K＋浓度高于细胞外，细胞外Na＋浓度高于细胞内，因此细胞内K＋外流和细胞外Na＋内流均顺浓度梯度进行，不消耗ATP，D错误。 三、非选择题(本题共5小题，共54分) 21．(10分)为了探究时间对紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离的影响，某学校生物兴趣小组按照以下步骤进行了实验，请分析并回答下列问题。 ①取一定浓度的蔗糖溶液10 mL，加到培养皿中，盖上皿盖； ②从洋葱鳞片叶相同部位撕取3 mm2的外表皮若干，迅速投入装有蔗糖溶液的培养皿中，使其完全浸入，同时开始计时； ③当浸泡时间达到2 min、4 min、6 min、8 min、10 min、12 min、14 min时，分别取出紫色洋葱鳞片叶外表皮，放在干燥的载玻片上，盖上盖玻片，制成临时装片； ④将装片置于显微镜下观察，找到合适的视野拍照保留实验现象； ⑤在照片中计数视野内总细胞个数及质壁分离细胞个数，计算质壁分离细胞所占比例，记录实验数据。并绘制了如图所示的曲线。 (1)该实验中使用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料的好处是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 使用的蔗糖溶液浓度不宜太高，原因是______________________________________ ________________________________________________________________________； 蔗糖溶液浓度也不宜太低，原因是__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)不同处理时间的实验组必须在同一时间、同一地点进行，目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 步骤①中，盖上皿盖的目的是_____________________________________________ 　　　　　　　　　。 (3)实验步骤③中，不是将洋葱表皮置于清水中的原因是_______________________； 也不是将洋葱表皮置于相应浓度的蔗糖溶液中的原因是_______________________。 (4)根据实验结果，观察植物细胞质壁分离现象，浸泡时间最好是　　　　　　。 答案：(1)有紫色的大液泡，便于观察到质壁分离现象　可能造成细胞失水过多而死亡　细胞可能不发生质壁分离现象或质壁分离速度太慢　(2)排除温度、大气压等无关因素对实验结果的干扰　防止水分蒸发而改变溶液浓度　(3)细胞会发生质壁分离复原现象　处理时间相对延长，实验结果不准确　(4)10 min 解析：(1)该实验中使用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料的好处是紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中有紫色的大液泡，便于观察到质壁分离现象，当蔗糖溶液浓度太高时，可能造成细胞失水过多而死亡，所以使用的蔗糖溶液浓度不宜太高；当蔗糖溶液浓度太低时，浓度差太小，细胞失水较少，所以细胞可能不发生质壁分离现象或质壁分离速度太慢，因此蔗糖溶液浓度也不宜太低。(2)不同处理时间的实验组必须控制好无关变量，即在同一时间、同一地点进行，目的是排除温度、大气压等无关因素对实验结果的干扰；步骤①中，盖上皿盖的目的是防止水分蒸发而改变溶液浓度。(3)实验步骤③中，不是将洋葱表皮置于清水中的原因是放入水中的细胞会发生质壁分离复原现象；也不是将洋葱表皮置于相应浓度的蔗糖溶液中的原因是处理时间相对延长，实验结果不准确。(4)根据实验结果和曲线图可知，10 min后细胞质壁分离比例不再随浸泡时间增加而增大，所以观察植物细胞质壁分离现象时，最好的浸泡时间是10 min。 22． (10分)下表为某哺乳动物细胞内外两种离子浓度的比较，如图为该动物细胞膜上的一种载体蛋白——钠钾泵跨膜转运K＋和Na＋的示意图。回答下列问题： 离子 细胞内浓度/(mmol·L－1) 细胞外浓度/(mmol·L－1) Na＋ 5～15 145 K＋ 140 5 (1)细胞膜的基本支架是　　　　。离子很难自由通过细胞膜，离子的跨膜运输需要借助于膜转运蛋白来实现，膜转运蛋白在细胞内的合成场所是　　　　。 (2)根据表中数据判断，该哺乳动物细胞外的Na＋转运进入细胞内的方式为　　　　，甘油进入细胞的方式与该方式　　　　(填“相同”或“不同”)。 (3)图中的钠钾泵可以催化分解ATP，结合图表判断，细胞内侧是　　　　(填“A侧”或“B侧”)，判断的理由是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)人体红细胞生活在血浆中，血浆的渗透压大小(溶液的渗透压主要与单位体积内的溶质微粒数有关，通常情况下，物质的量浓度越大，渗透压越大)主要由Na＋和Cl－维持。药物乌本苷能抑制钠钾泵的活性，用乌本苷处理人红细胞膜后，红细胞会不断从血浆中吸水膨胀甚至破裂，结合钠钾泵的工作原理和细胞内外渗透压的变化分析，出现这种现象的原因可能是__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)磷脂双分子层　核糖体　(2)协助扩散(或被动运输)　不同　(3)B侧　据图可知，钠钾泵运输Na＋和K＋时需要消耗ATP水解提供的能量，表明其运输K＋和Na＋的方式为主动运输，为逆浓度梯度运输，据表可知细胞内侧的K＋浓度高于细胞外侧，Na＋浓度低于细胞外侧，故判断B侧为细胞内侧　(4)乌本苷抑制人红细胞膜上的钠钾泵的活性，钠钾泵不能将Na＋逆浓度梯度运往细胞外，导致血浆中的Na＋浓度降低，从而使血浆渗透压低于红细胞内的渗透压，引起红细胞吸水膨胀甚至破裂 解析：(1)磷脂双分子层是细胞膜的基本支架。膜转运蛋白的本质是蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体。(2)根据表中数据判断，该哺乳动物细胞外的Na＋转运进入细胞内为顺浓度梯度的运输，需要转运蛋白的协助，为协助扩散，甘油进入细胞的方式为自由扩散，这两种运输方式是不同的。 23．(12分)如图甲是人工膜的结构示意图，图乙表示人的红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况，图丙中A为1 mg/mL的葡萄糖(C6H12O6)溶液，B为1 mg/mL的乳酸(C3H6O3)溶液。请据图回答以下问题： (1)图甲的主要成分是　　　　　　，　　　　　　可扩散通过图甲所示的人工膜(写出两种物质)；图丙中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的　　　　　　。 (2)图乙中，葡萄糖和乳酸跨膜运输的方式分别是　　　　　　、　　　　　　；二者的区别主要是　　　　　　。 (3)如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜，则液面不再变化时，左侧液面 　　　　(填“高于”“低于”或“等于”)右侧液面；如果将图丙右侧溶液换成0.01 mg/mL的葡萄糖溶液(半透膜为图甲所示人工膜)，则液面不再变化时，左侧溶液浓度 　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)右侧溶液浓度。 (4)某些药物大分子不容易被细胞吸收，但如果用图甲所示人工膜包裹后再注射则更容易进入细胞，此实例可说明细胞膜具有　　　　性。 (5)图甲所示人工膜两侧的离子存在浓度差，K＋不能通过该膜。在人工膜中加入少量缬氨霉素，K＋即可从高浓度一侧通过该膜到达低浓度一侧，其他离子不能通过，推测缬氨霉素的化学本质是　　　　。 答案：(1)磷脂分子　O2和甘油　原生质层　(2)协助扩散　主动运输　是否耗能　(3)低于　大于　(4)流动　(5)蛋白质 解析：(1)图甲是人工膜，其主要成分是磷脂分子，水、CO2、O2、甘油、苯、乙醇等可通过自由扩散进出人工膜，成熟植物细胞中的原生质层类似于半透膜，具有选择透过性。(2)图乙中葡萄糖的运输方式是协助扩散，运输方向是高浓度运输到低浓度，需要载体蛋白，不需要能量，乳酸的运输方式是主动运输，需要载体蛋白和能量。(3)如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜，则液面不再变化时，在单位体积中左侧溶液的物质的量浓度低于右侧溶液，右侧溶液吸水能力较强，因而左侧液面较低；如果将图丙右侧溶液换成0.01 mg/mL的葡萄糖溶液，则液面不再变化时，左侧溶液浓度大于右侧溶液浓度，因为葡萄糖不能透过半透膜，左侧溶液浓度始终大于右侧溶液浓度。(5)据题意可知，K＋原本不能透过人工膜，加入缬氨霉素后即可从高浓度一侧通过该膜到达低浓度一侧，则缬氨霉素很有可能作为K＋的转运蛋白，其化学本质是蛋白质。 24．(10分)主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。根据能量的来源不同，主动运输分为三种类型，如图1所示(图中a、b、c代表主动运输的三种类型，、、代表主动运输的离子或小分子)。葡萄糖是细胞的主要能源物质，其进出小肠上皮细胞的运输方式如图2所示。请据图回答下列问题。 (1)分析图1所示的细胞膜结构，　　　　(填“P”或“Q”)侧为细胞外，判断的理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)在小肠腔面，细胞膜上的蛋白S有两种结合位点：一种与Na＋结合，一种与葡萄糖结合。当蛋白S将Na＋顺浓度梯度运输进入上皮细胞时，葡萄糖与Na＋相伴随也进入细胞。小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是图1中　　　　(填“a”“b”或“c”)类型的主动运输，葡萄糖进入小肠上皮细胞的能量来源是___________________________。 (3)小肠上皮细胞基膜上Na＋­K＋泵由α、β两个亚基组成，α亚基上既有Na＋、K＋的结合位点，又具有ATP酶的活性，据此分析图中Na＋­K＋泵的功能是________________________________________________________________________。 (4)研究发现，不同条件下小肠上皮细胞对葡萄糖的吸收速率不同，某生物兴趣小组想进一步探究小肠上皮细胞吸收葡萄糖是否需要ATP，请帮助他们简要写出实验思路。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)P　糖蛋白位于细胞膜的外表面　(2)a　(小肠腔面)细胞膜内外两侧的Na＋浓度差形成的势能　(3)运输钠离子、钾离子和催化ATP水解　(4)将生理状况相同的小肠上皮细胞均分为两组，一组给予呼吸条件，一组用细胞呼吸抑制剂处理，分别检测葡萄糖的吸收速率 解析：(1)糖蛋白只分布在细胞膜的外表面，所以图1中P表示细胞外，Q表示细胞内。(2)由图2可知，当蛋白S将Na＋顺浓度梯度运输进入上皮细胞时，葡萄糖与Na＋相伴随也进入细胞，因此小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是图1中a类型的主动运输；此时葡萄糖进入小肠上皮细胞的能量来源是细胞膜内外两侧的Na＋浓度差形成的势能。(3)Na＋­K＋泵的功能是运输钠离子、钾离子和催化ATP水解。(4)探究小肠上皮细胞吸收葡萄糖是否需要ATP的实验思路是将生理状况相同的小肠上皮细胞均分为两组，一组给予呼吸条件，一组用细胞呼吸抑制剂处理，分别检测葡萄糖的吸收速率。 25．(12分)(2024·湖北部分重点高中高一上期末考试)盐地碱蓬能生活在靠近海滩或者海水与淡水汇合的河口地区，它能在盐胁迫逆境中正常生长，与其根细胞独特的离子转运机制有关。下图是盐地碱蓬根细胞参与抵抗盐胁迫的示意图(HKT1、AKT1、SOS1和NHX均为转运蛋白)。请回答下列问题： (1)盐地碱蓬根细胞的细胞质基质与细胞液、细胞膜外的pH不同，这种差异主要由H＋­ATP泵以　　　　　　方式将H＋转运到细胞外和液泡内来维持的。这种H＋的分布特点为图中的　　　　　　　运输Na＋提供了动力，以减少其对细胞代谢的影响。 (2)在高盐胁迫下，当根处于高盐环境时，Na＋以协助扩散的方式大量进入根部细胞，同时抑制了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。盐地碱蓬的根细胞会借助吸收的Ca2+调节Na＋、K＋转运蛋白的功能，进而调节细胞中Na＋、K＋的比例。由此推测，细胞质基质中的Ca2+对HKT1和AKT1的作用依次为　　　　、　　　　(填“激活”或“抑制”)，使细胞内的蛋白质合成恢复正常。另外，一部分离子被运入液泡内，通过调节细胞液的渗透压促进根细胞　　　　，从而降低细胞内盐浓度。 (3)为验证Ca2+在高盐胁迫下对盐地碱蓬吸收Na＋、K＋的调节作用，科研小组进行了如下实验： ①实验材料：盐地碱蓬幼苗、Ca2+转运蛋白抑制剂溶液、含高浓度NaCl和KCl的完全培养液等。 ②实验步骤： a．取生长发育基本相同的盐地碱蓬幼苗分成甲、乙两组，放在含高浓度NaCl和KCl的完全培养液中培养； b．甲组加入2 mL蒸馏水，乙组加入_______________________________________ 　　　　　　　　　　　　； c．一段时间后测定培养液中Na＋、K＋浓度。 ③预测实验结果及结论：与甲组比较，乙组　　　　　　　　　　　　　，说明Ca2+在一定程度上能调节细胞中Na＋、K＋的比例。 (4)根据题目所给信息及所学知识，农业生产上促进盐化土壤中耐盐作物增产的措施有________________________________________________________________________ ____________________________________________________________(写出两点)。 答案：(1)主动运输　SOS1和NHX　(2)抑制　激活　吸水　(3)②2 mL Ca2+转运蛋白抑制剂溶液(或等量的Ca2+转运蛋白抑制剂溶液)　③培养液中Na＋浓度较低，K＋浓度较高　(4)灌溉降低土壤溶液浓度、增施钙肥 解析：(1)根细胞的细胞质基质中pH为7.5，而细胞膜外和液泡膜内pH均为5.5，细胞质基质中H＋含量比细胞膜外和液泡膜内低，H＋运输到细胞膜外和液泡内是逆浓度梯度运输，运输方式为主动运输。SOS1将H＋运进细胞质基质，同时将Na＋排出细胞。NHX将H＋运入细胞质基质的同时将Na＋运输到液泡内。即H＋的分布特点为图中的SOS1和NHX蛋白运输Na＋提供了动力，以减少其对细胞代谢的影响。(2)在高盐胁迫下，当盐浸入到根周围的环境时，Na＋顺浓度梯度借助通道蛋白HKT1进入根部细胞的方式为协助扩散，蛋白质合成受影响是由于Na＋大量进入细胞，K＋进入细胞受抑制，导致细胞中Na＋、K＋的比例异常，使细胞内的酶失活而引起。HKT1能协助Na＋进入细胞，AKT1能协助K＋进入细胞。要使胞内的蛋白质合成恢复正常，则细胞质基质中的Ca2+抑制HKT1运输Na＋，激活AKT1运输K＋，使细胞中Na＋、K＋的比例恢复正常。另外，一部分离子被运入液泡内，通过调节细胞液的渗透压促进根细胞吸水，从而降低细胞内盐浓度。(3)验证Ca2+在高盐胁迫下对盐地碱蓬吸收Na＋、K＋的调节作用，则实验的自变量是Ca2+转运蛋白抑制剂的有无(表征是否有Ca2+的吸收)，因变量是含高盐的完全培养液中Na＋、K＋浓度，而对实验结果有影响的无关变量应保持相同且适宜。据此结合实验设计应遵循的对照原则分析实验步骤可推知：乙组应加入2 mL Ca2+转运蛋白抑制剂溶液(或等量的Ca2+转运蛋白抑制剂溶液)。该实验是验证性实验，验证在高盐胁迫下，细胞质基质中的Ca2+对HKT1和AKT1的作用依次为抑制、激活(即抑制Na＋的吸收，促进K＋的吸收)，乙组Ca2+转运蛋白抑制剂处理，能够抑制根细胞对Ca2+的吸收，使乙组根细胞借助Ca2+调节Na＋、K＋转运蛋白的功能受到影响，导致乙组根细胞吸收的Na＋多而吸收的K＋少。所以预期的实验结果及结论是与甲组相比，乙组培养液中Na＋浓度较低，K＋浓度较高，说明Ca2+在一定程度上能调节细胞中Na＋、K＋的比例。(4)由题意可知，Ca2+在一定程度上能调节细胞中Na＋、K＋的比例，使细胞内的蛋白质合成恢复正常，所以可通过增施钙肥达到促进盐化土壤中耐盐作物增产的目的；也可以通过灌溉降低土壤溶液浓度减弱高盐环境对植物的胁迫作用。 学生用书⬇第83页 学科网（北京）股份有限公司 $