第07讲 物质运输(高考考情+3大核心知识+3大题型必刷)(专项训练)(黑吉辽蒙专用)2027年高考生物一轮复习讲练测
2026-06-29
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3份
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69页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 物质跨膜运输的实例,细胞的物质输入和输出 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 内蒙古自治区,辽宁省,吉林省,黑龙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.63 MB |
| 发布时间 | 2026-06-29 |
| 更新时间 | 2026-06-29 |
| 作者 | 婧儿 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-06-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58546133.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以地域考情为导向,构建“考情-核心-专练”三维体系,融合生命观念与科学思维,实现物质运输知识的系统突破与靶向训练。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|五年考情·精准定向|5年真题统计+地域热点情境|盐碱胁迫等逆境答题话术、图表分析通用思路|从新课标要求到地域高频考点,构建考情-考点映射逻辑|
|三大核心·主干速记|3大核心知识+易错提醒|渗透装置变式分析、物质运输方式判定法|遵循“渗透作用原理→水分子运输→跨膜方式”递进逻辑,强化结构与功能观|
|分层专练·靶向攻关|基础题12+创新题12+真题24|质壁分离实验拓展应用、离子运输实验设计|基础题夯实概念,创新题聚焦地域情境(如东北盐碱植物),真题整合综合应用能力|
内容正文:
第07讲 物质运输
第一部分 五年考情·精准定向
黑吉辽蒙考情概览 黑吉辽蒙热点情境 黑吉辽蒙备考策略
第二部分 三大核心·主干速记
一图串联·核心梳理·易错辨析
核心01 渗透作用
核心02 水分子进出细胞
核心03 物质进出细胞的方式
第三部分 分层专练·靶向攻关
题型专攻·基础题(全国视野,3大题型)
一年重难·创新题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国,单选+不定项+非选择题)
三年真题·压轴题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国,含2026年高考真题)
第一部分 五年考情·精准定向
考情概览
新课标要求
考题统计
1.物质通过被动运输或主动运输方式进出细胞,以维持细胞的正常代谢活动
2.阐明质膜具有选择透过性
3.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
4.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞
2026·广东·渗透作用
2026·河北·质壁分离及其复原实验
2026·云南·渗透作用
2026·湖南·主动运输
2026·云南·渗透作用
2026·黑吉辽蒙·主动运输 协助扩散
2026·陕晋青宁·主动运输 胞吞胞吐
2025·黑吉辽蒙·主动运输
2024·黑吉辽蒙·自由扩散 协助扩散 胞吞胞吐
2023·黑吉辽蒙·自由扩散 协助扩散 胞吞胞吐
2022·黑吉辽蒙·胞吞胞吐
1.考查频次:近5年黑吉辽蒙新高考每年都有出题,属于高频考点,从命题题型和内容上看,试题以选择题为主,偶尔也会出现在非选择题中,题目难度中等偏上。
2.考查要点:查内容聚焦板块:
(1)渗透作用的原理及分析;
(2)动植物细胞的吸水和失水;
(3)物质跨膜运输方式的判断等。
热点情境
情境:东北盐碱地(吉林松嫩、内蒙科尔沁,最高频大题素材)
地域代表生物:羊草、西伯利亚白刺、马蔺、苜蓿、白桦
考点1:Na⁺、K⁺跨膜协同运输(主动运输)
盐碱土高Na⁺竞争载体,抑制根系吸收K⁺;植物靠SOS转运蛋白主动将Na⁺排出根细胞、区隔进液泡,维持高K⁺/Na⁺比值。
设问:低温冻融+盐碱双重胁迫,根细胞膜Na⁺载体活性下降,分析叶片萎蔫、代谢减弱原因;判断Na⁺外运是否耗能、是否需要载体。
考点2:渗透吸水与质壁分离
盐碱地土壤渗透压高,植物根细胞失水;耐盐植物合成脯氨酸、甜菜碱提升细胞液渗透压(小分子有机物主动运输积积累液泡)。
考点3:Ca²⁺信号转运
盐胁迫激活钙通道,Ca²⁺作为第二信使调控离子转运蛋白合成。
备考策略
1.夯实四类物质运输基础概念,整理自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞胞吐判定条件,熟记东北寒地植物、冷水生物对应的物质转运实例,杜绝选择题概念混淆失分。
2.吃透细胞膜特性影响运输的逻辑,牢牢掌握低温、盐碱、积水缺氧三类东北常考逆境,如何改变膜流动性、载体活性、能量供给,形成固定答题话术。
3.专项吃透渗透作用与质壁分离实验,结合黑土地施肥烧苗、盐碱植被失水复原现实情景,弄懂细胞渗透压变化原理,应对实验探究题型。
4.归类刷题本土命题素材,把松嫩盐碱植被、大兴安岭耐寒林木、牧区牧草双重冻盐胁迫大题单独整理,归纳图表类题目通用分析思路。
5.规范大题踩分语言,作答时分清结构、能量、载体三个切入点,遇到环境胁迫类问题分步书写影响过程,贴合阅卷得分习惯。
6.定期复盘易错盲区,重点区分水通道运输、离子液泡隔离转运易混考点,限时训练曲线柱状图题型,适应乙卷综合出题模式。
第二部分 三大核心·主干速记
内容速览:渗透作用、水分子进出细胞、物质进出细胞的方式。
一图串联
核心梳理
核心知识1 渗透作用
考点1:渗透作用
1.定义:水分子(或其他溶剂分子)通过_____的扩散,称为渗透作用。
2.发生的条件:有一层_______、半透膜两侧的溶液具有__________。
3.对象:水分子或其他溶剂分子。
4.方向:如果半透膜两侧存在浓度差,渗透的方向就是水分子或其他溶剂分子从相对含量_____的一侧向相对含量______的一侧渗透。
5.分析:
当液面上升到一定程度时,液面不再升高的原因分析:由于水槽中与漏斗中的液体具有________,即具有渗透压差,所以多数水分子进入漏斗,使漏斗中的液面高于水槽中的液面,液面差为H1;当H1产生的压强使半透膜两侧的_______时,半透膜两侧水分子的交换速率_____,液面不再升高。
易错提醒
(1) 浓度是指物质的量浓度。
(2) 渗透作用的方向:溶液浓度低向溶液浓度高的渗透。
(3) 渗透作用平衡时,半透膜两侧的水分子进出平衡,不是水分子不动了。
考点2:渗透装置的变式分析
1.溶质不能通过半透膜的情况
(1)若S1溶液浓度大于S2溶液浓度,则单位时间内由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的,表现为S1溶液液面__________。
(2)若S1溶液浓度小于S2溶液浓度,则情况相反,表现为S1溶液液面_______。
(3)在达到渗透平衡后,若存在如图所示的液面差Δh,则S1溶液浓度仍________S2溶液浓度。
2.溶质能通过半透膜的情况
(2)若S1溶液浓度大于S2溶液浓度,则最初单位时间内由S2→S1的水分子数多于由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溶液液面先______后_____,最终S1和S2溶液液面_____。
(2)若S1溶液浓度小于S2溶液浓度,则情况相反。
3.其他情况:如图为渗透作用的初始状态,其中半透膜只允许水分子通过(图中浓度为质量分数)。
(1)往稳定后的U形管的左侧加入少量蔗糖酶①未加酶时:葡萄糖相对分子质量较小,10%的葡萄糖溶液的物质的量浓度更大,水分子流向总趋势为10%的蔗糖溶液→10%的葡萄糖溶液,右侧液面________。
②加蔗糖酶后:一分子蔗糖被水解产生两分子单糖(葡萄糖和果糖),导致左侧溶液浓度升高,水分子流向总趋势为10%的葡萄糖溶液→10%的蔗糖溶液,则左侧液面_________。
(2)若把稳定后的U形管右侧液面高出的部分吸走,则右侧液面继续升高并达到新的________。
【易错提醒】
易错提醒
(1)水分子是双向移动的,但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。
(2)达到渗透平衡时仍然有水分子透过半透膜,这时的水分子由烧杯扩散到漏斗与由漏斗扩散到烧杯的数目是相等的。
(3)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还存在浓度差。
(4)渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度,实质是指渗透压,如质量分数为10%的葡萄糖溶液和质量分数为10%的蔗糖溶液的质量浓度相等,但质量分数为10%的蔗糖溶液的渗透压比质量分数为10%的葡萄糖溶液的小,故通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动的水分子数多。
核心知识2 水分子进出细胞
考点1:动物细胞的吸水和失水
1.原理:半透膜——细胞膜
浓度差——外界溶液和细胞质
2.条件及现象
过程
条件
现象
吸水
外界溶液的浓度___细胞质的浓度
失水
外界溶液的浓度___细胞质的浓度
平衡
外界溶液的浓度____细胞质的浓度
考点2:成熟植物细胞的吸水和失水
1.植物细胞吸水的方式
(1)吸胀吸水:吸胀吸水主要依赖细胞内的________物质(如蛋白质、淀粉、纤维素等)吸收水分,三者吸水能力的大小关系为纤维素<______<______。植物细胞在形成中央液泡之前通过_________吸水。
(2)渗透吸水:这是_____的植物细胞的主要吸水方式,如根尖成熟区细胞等形成中________的细胞。成熟的植物细胞是一个______系统。
2.成熟植物细胞的渗透吸水
(1)条件:成熟植物细胞具有______________。
(2)原理:
半透膜:原生质层(细胞膜、__________以及两层膜之间的___________)
浓度差:外界溶液和细胞液
(3) 现象:
①外界溶液浓度>细胞液浓度,细胞失水,发生____________现象。
②外界溶液浓度<细胞液浓度,细胞吸水略微膨胀,失水的细胞发生____________。
③外界溶液浓度=细胞液浓度,水分子____________,细胞保持原态。
易错提醒
(1) 植物细胞有细胞壁不会吸水涨破。
(2) 当在显微镜下观察到细胞处于质壁分离状态时,细胞可能正在失水,可能正在吸水,可能处于平衡状态,也可能已死亡。
考点3:质壁分离与复原及其应用
1.实验原理:
(1)植物细胞的_______________相当于半透膜,细胞壁与原生质层具有一定的伸缩性,原生质层的伸缩性______________细胞壁的伸缩性。
(2)外界溶液浓度>细胞液浓度→细胞_________,原生质层皱缩→发生_________。
(3)外界溶液浓度<细胞液浓度→细胞________→已发生质壁分离的细胞发生___________________现象。
2.实验材料:_________的洋葱鳞片叶__________细胞。
3.实验步骤:
4.实验结论:
(1)当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞________,发生_________。
(2)发生质壁分离的细胞,当细胞液的浓度_________外界溶液的浓度时,细胞__________,发生质壁分离复原。
5.质壁分离与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)
易错提醒
(1)本实验中存在两组对照实验,对照组和实验组在同一装片中先后进行,属于自身前后对照。
(2)本实验选用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。
(3)若溶液溶质可以进入细胞则会发生自动复原现象,如乙二醇、甘油等。
核心知识3 物质进出细胞的方式
考点1:物质进出细胞的方式
方式
被动运输
主动运输
胞吞
胞吐
自由扩散
协助扩散
运输方向
____________
低浓度→
高浓度
__________
细胞内→
细胞外
是否需要
(消耗)
蛋白质
不需要
________
需要
______
需要
能量
不消耗
____________
______
______
_____
模型
举例
O2、CO2、甘油、乙醇、苯
人的红细胞吸收______、H2O通过通道蛋白的运输
小肠上皮细胞吸收______、无机盐、氨基酸等
白细胞吞噬病菌
分泌蛋白的分泌
影响因素
______
浓度差;_____的种类和数量
载体蛋白种类和数量;能量
温度;能量
易错提醒
转运蛋白的比较
名称
转运对象
特点
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
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
转运分子或离子不需要与通道蛋白结合
考点2:影响物质运输的方式的因素
1.浓度差
浓度差主要影响_______和_________。自由扩散中,浓度差越大,运输速率越____;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_______的限制。主动运输不受______的影响。
2.载体数量
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___。_______不受载体数量的影响。
3.氧气含量
通过影响_________进而影响主动运输的速率。
4.温度
自由扩散 协助扩散和主动运输
一方面升高温度通过影响_________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____的活性而影响主动运输。
易错提醒
(1) 氧气含量为0时,主动运输可依赖无氧呼吸供能。
考点3:物质跨膜运输方式的实验设计
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
易错提醒
(1)同一种物质进出不同细胞时,运输方式可能不同,如红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,而小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式则是主动运输;
(2)Na+、K+等无机盐离子一般以主动运输的方式进出细胞,但也可通过协助扩散的方式进出细胞,如神经细胞维持静息电位时的K+外流和形成动作电位时的Na+内流。
(3)RNA和蛋白质等大分子物质通过核孔进出细胞核,而不是通过胞吞、胞吐。
(4)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。
第三部分 分层专练·靶向攻关
题型专攻·基础题(全国视野,3大题型)
考查重点:渗透作用;水分子进出细胞;物质进出细胞的方式。
题型一:渗透作用
1.(25-26高三下·陕西西安·学业考试模拟)如图是三个相邻的植物细胞之间水分流动方向示意图,细胞液浓度最低的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.无法确定
2.(25-26高三上·辽宁辽阳·期末)图中U形装置通过玻璃纸(允许水分子和葡萄糖通过,不允许淀粉分子通过)把物质的量浓度相同的淀粉溶液和葡萄糖溶液隔开,实验起始液面高度相同。下列推测和判断错误的是( )
A.玻璃纸相当于半透膜
B.图中装置会发生渗透作用
C.渗透平衡时,甲侧液面高于乙侧液面
D.渗透平衡时,没有水分子通过中间的玻璃纸
3.(25-26高三上·河南·阶段检测)某同学用透析袋(模拟半透膜)做渗透实验,单糖可通过,二糖不可通过。将透析袋内装入一定浓度的蔗糖溶液,置于蒸馏水中,一段时间后观察现象。下列叙述错误的是( )
A.透析袋允许水分子、单糖通过,不允许蔗糖分子通过,体现半透性
B.透析袋体积不再变化时,透析袋内外溶液浓度相等
C.若将蒸馏水换成等物质的量浓度的蔗糖溶液,透析袋体积基本不变
D.若在透析袋中再加入少量蔗糖酶,透析袋体积先增大后减小
4.(25-26高三上·海南儋州·阶段检测)如图为达到渗透平衡状态时的渗透装置示意图,其中表示半透膜两侧溶液的液面高度差,已知实验前该渗透装置中漏斗与烧杯的液面齐平。下列叙述正确的是( )
A.在该渗透装置中,水分子只能从烧杯通过半透膜进入漏斗
B.实验前S1溶液浓度大于S2溶液,实验过程中两种溶液的浓度差会变小
C.达到渗透平衡时,半透膜两侧S1溶液和S2溶液的浓度相等
D.出现Δh后取出部分S1溶液,再次平衡时装置中两溶液的液面差大于Δh
题型二:水分子进出细胞
5.(25-26高三·江苏无锡·期末)关于“探究植物细胞的吸水和失水”的实验,下列叙述正确的是( )
A.必须用高倍显微镜观察原生质层的位置
B.可以证明成熟的植物细胞能进行渗透吸水
C.蔗糖分子可透过原生质层进入细胞促进质壁分离
D.发生质壁分离后原生质层和细胞壁之间充满水
6.(2026高三下·山东·学业考试)下列有关植物质壁分离和质壁分离复原现象的叙述,正确的是( )
A.施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关
B.质壁分离指的是细胞膜与细胞壁的分离
C.质壁分离复原过程中,细胞的吸水能力逐渐增强
D.所有植物细胞均可发生质壁分离
7.(25-26高三上·云南保山·期末)将人类的红细胞置于不同浓度的溶液中,浸泡一段时间后的结果如图所示。依照红细胞的形态变化判断外界溶液的初始浓度,由高到低排列,正确的是( )
A.甲>乙>丙>丁 B.丁>甲>乙>丙
C.丙>丁>甲>乙 D.丙>乙>丁>甲
8.(25-26高三上·江西景德镇)将大小、生理状态相同的两个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞分别浸没在甲、乙两种溶液中,液泡体积的变化如图所示,下列有关叙述错误的是( )
A.AC段,乙细胞的大小基本不变
B.D点以后,甲溶液中细胞的吸水速率受细胞壁的限制
C.10min后取出乙细胞并置于清水中,可能观察不到质壁分离复原的现象
D.AC段,乙溶液中的细胞失水速率和细胞液浓度都逐渐变大
题型三:物质进出细胞的方式
9.(25-26高三下·浙江宁波)慈溪5-6月杨梅由酸变甜的过程中,蔗糖分子利用H+-蔗糖共转运体和质子泵产生的能量进入液泡(见下图)。蔗糖分子的这种跨膜运输方式属于( )
A.渗透作用 B.被动运输(转运)
C.主动运输(转运) D.胞吞作用
10.(23-24高三上·陕西西安·期中)下列物质通过细胞膜进出细胞时,需要转运蛋白的是( )
A.二氧化碳出肺泡细胞 B.胰岛素出胰岛B细胞
C.乙醇进入口腔上皮细胞 D.水分子重吸收进入肾脏
11.(25-26高三上·甘肃白银·期中)物质跨膜运输的方式多种多样。下列关于物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A.自由扩散和协助扩散都不需要消耗能量,也不需要转运蛋白参与
B.协助扩散需要载体蛋白或通道蛋白的协助,其运输速率不受载体数量的限制
C.主动运输可以逆浓度梯度进行,保证了活细胞按照生命活动的需要吸收营养物质
D.大分子物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,这一过程不需要消耗能量
12.(25-26高三下·浙江宁波·阶段检测)哺乳动物成熟红细胞的主要功能是运输O2和CO2,如图是哺乳动物成熟红细胞膜上部分物质跨膜运输示意图,①-⑤表示相关过程。下列叙述正确的是( )
A.该细胞吸收的葡萄糖进入线粒体彻底氧化分解
B.该细胞能大量合成血红蛋白、载体蛋白等
C.水分子只能通过过程⑤进入细胞
D.过程①②④⑤都不消耗能量,气体A是O2
一年重难·创新题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国,单选+不定项+非选择题)
设题创新:萝卜细胞与蔗糖溶液之间水分交换;耐盐碱“海水稻”的根细胞可抵御盐碱胁迫;紫色鸭跖草叶片下表皮细胞的失水与吸水等。
1.【萝卜细胞与蔗糖溶液之间水分交换】(25-26高三下·辽宁鞍山·阶段检测)取两个新鲜、不同种萝卜,切成形状、长度相同的萝卜条A和B各3段,分别浸泡在不同浓度的蔗糖溶液(甲~丙)中,一段时间后,取出所有萝卜条并测量其长度,结果如图所示(萝卜细胞与蔗糖溶液之间只有水分交换)。下列叙述错误的是( )
A.实验前,萝卜条A的细胞液浓度大于萝卜条B
B.实验后,乙蔗糖溶液中的萝卜条A的细胞会发生质壁分离
C.甲~丙三种蔗糖溶液初始浓度的大小关系是丙>甲>乙
D.实验后,丙蔗糖溶液中的萝卜条B的细胞的吸水能力减弱
2.【耐盐碱“海水稻”的根细胞可抵御盐碱胁迫】(25-26高一下·浙江丽水·期末)耐盐碱“海水稻”的根细胞可抵御盐碱胁迫,其部分离子跨膜运输机制如图所示,其中甲为液泡膜上的H+载体。下列叙述错误的是( )
A.盐碱地中的H+进入细胞溶胶属于易化扩散
B.Na+排出细胞与进入液泡的过程均直接消耗ATP
C.将Na+运入液泡会提高细胞液浓度,利于细胞吸水
D.液泡膜上的转运蛋白甲能将H+逆浓度梯度运入液泡
3.【紫色鸭跖草叶片下表皮细胞的失水与吸水】(2026·四川宜宾·模拟预测)某研究小组将生理状态一致的紫色鸭跖草叶片下表皮细胞均分为两组,分别置于葡萄糖和麦芽糖溶液中进行实验,结果如图所示。已知植物细胞不能直接吸收麦芽糖,下列叙述错误的是( )
注:原生质体相对体积=当前原生质体体积/初始原生质体体积
A.甲组对应麦芽糖溶液,乙组对应葡萄糖溶液,二者的初始物质的量浓度可能相同
B.图中M、N两点对应的同一细胞的细胞液浓度大小为M=N
C.若将甲组处理后的细胞置于清水中,原生质体相对体积可恢复至1,说明细胞保持活性
D.一定范围内适当提高实验温度,曲线甲的下降速率会加快,曲线乙的回升阶段会提前
4.【变形虫的伸缩炮】(25-26高三下·江西宜春·阶段检测)变形虫的伸缩泡及其周围结构如图所示。伸缩泡周围有许多小泡,小泡周围分布着一层线粒体;伸缩泡内液体浓度低于细胞质,其中Na+浓度高于细胞质,K+浓度低于细胞质。伸缩泡周围的小泡通过吸Na+排K+形成低渗液,再融合排入伸缩泡,最终排出体外。根据以上信息及图示,判断下列说法错误的是( )
A.变形虫的伸缩泡可通过渗透作用吸收细胞质中的葡萄糖
B.线粒体为小泡吸Na+排K+供能,以维持泡内的离子浓度
C.变形虫的伸缩泡可调节渗透压,避免细胞过度吸水涨破
D.伸缩泡吸Na+排K+的过程体现了生物膜的功能特点
5.【洋葱鳞片叶表皮细胞的质壁分离】(25-26高三下·浙江舟山·期末)在相同且适宜条件下用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞,观察质壁分离现象,一段时间后每组用清水处理再观察,实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.T1组→T4组蔗糖溶液浓度依次增大
B.处理前同一组细胞的细胞液浓度不一定相同
C.T1和T2组经清水处理后细胞体积恢复到初始状态
D.持续清水处理,T3和T4组质壁分离的细胞比例可能降到0
6.【不同类型的高盐分胁迫下的豌豆幼苗对离子的吸收情况】(25-26高三上·福建厦门·阶段检测)为探究不同类型的高盐分(NaCl、混合钠盐和混合氯盐)胁迫下的豌豆幼苗对离子的吸收情况,某研究小组进行了相关实验,结果如下表所示。下列有关说法错误的是( )
Na+
Cl-
K+
Mg2+
对照组
0.9
3.0
5.0
3.0
高浓度NaCl处理组
23.0
7.0
38.0
3.3
高浓度混合钠盐处理组
87.0
3.0
42.0
3.2
高浓度混合氯盐处理组
0.9
8.0
39.0
3.3
A.盐分胁迫下,细胞对K+的吸收作用明显增强
B.对照组的豌豆幼苗需放在清水中培养
C.不同类型的盐分胁迫下,细胞对离子的吸收具有选择性
D.盐分胁迫下,细胞通过增加对离子的吸收总量来提高抗盐能力
7.【耐盐碱植物的根细胞对Na⁺运输】(25-26高三·江苏扬州·期末)某种耐盐碱植物的根细胞对Na⁺运输的调控机制如图所示,其中SOS1~SOS3蛋白构成了SOS信号通路。下列叙述正确的是( )
A.高盐胁迫环境中的Na⁺与通道蛋白结合后进入根细胞
B.抑制细胞呼吸,对NHX运输Na⁺没有影响
C.Ca²⁺浓度升高依次促进SOS2、SOS1的磷酸化
D.促进Na⁺内流、排出Na⁺和将Na⁺运入液泡均为耐盐策略
8.(25-26高三下·四川绵阳·期末)如图一表示某生物体内甲、乙、丙、丁四种物质通过细胞膜的过程,图中①②③为细胞膜相关组成成分;图二表示O2含量变化对小肠上皮细胞吸收K+速率的影响。下列有关叙述正确的是( )
A.图一中细胞膜的上侧是细胞膜的外侧,①和③构成细胞膜的基本支架
B.图二说明K+的吸收方式是主动运输,这种方式对应于图一中的甲
C.若图一中丁表示葡萄糖,则该细胞不可能是哺乳动物红细胞
D.图二中K+吸收速率不再增加时,限制因素是载体蛋白数量和氧气含量
9.【水通道蛋白】(25-26高二下·江西宜春·阶段检测)水通道蛋白(Aquaporin),又名水孔蛋白,是一种位于细胞膜上的重要蛋白质。约翰霍普金斯大学医学院的美国科学家彼得·阿格雷分别取细胞膜上含水通道蛋白(A组)和除去水通道蛋白(B组)的同种动物细胞,置于低渗溶液中,定时测量各组细胞体积,结果如图所示。下列分析错误的是( )
A.人类肾小管和集合管上皮细胞含有较多的水通道蛋白
B.从实验曲线可知水分子通过水孔蛋白跨膜比自由扩散跨膜更快
C.在M点时,A组细胞的渗透压高于B组细胞的渗透压
D.两组实验形成对照,A组为对照组,自变量是细胞是否有水通道蛋白
10.【丙酮酸转运蛋白(MPC)运输丙酮酸】(25-26高三·浙江温州·期末)丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白(MPC)运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述正确的是( )
A.MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会减少
B.H+通过易化扩散作用维持了线粒体内膜两侧pH
C.丙酮酸转移的速率仅受丙酮酸浓度差、H+浓度差影响
D.可通过抑制丙酮酸的运输而使电子传递链受阻
11.【缓解盐胁迫伤害的SOS信号转导途径】(不定项)(25-26高三·辽宁鞍山·阶段检测)土壤盐分过高对植物的伤害被称为盐胁迫。拟南芥中发现存在缓解盐胁迫伤害的SOS信号转导途径,盐胁迫下PA在细胞膜迅速聚集,启动SOS信号转导途径,具体调节机制如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.SOS1、AKT1、HKT1属于细胞膜的主要成分,参与构成膜的基本支架
B.盐胁迫下,H+和Na+从细胞外进入细胞内的方式相同,均为协助扩散
C.PA在细胞膜迅速聚集促进SCaBP8的磷酸化,使细胞中的K+浓度增大
D.细胞膜的选择透过性与膜上的转运蛋白有关,而与磷脂分子等无关
12.【钙泵是Ca2+激活的一种跨膜蛋白】(不定项)(25-26高三·山东济南·阶段检测)钙泵是Ca2+激活的一种跨膜蛋白。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。下列叙述不正确的是( )
A.钙泵运输Ca2+的过程中会发生磷酸化及空间结构的改变
B.钙泵运输Ca2+的过程中只具有运输作用的功能
C.Ca2+进细胞和出内质网的过程需细胞呼吸提供能量
D.Ca2+进细胞和出内质网时需要与通道蛋白结合
三年真题·压轴题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国)
高频考点:重视渗透作用;重视水分进出细胞,物质进出细胞,比较被动运输、主动运输、胞吞胞吐知识整合与应用能力。
1.(2026·广东·高考真题)用玻璃纸(半透膜)密封长颈漏斗口,向漏斗内注入蔗糖溶液,将装置浸入盛有清水的烧杯中并使漏斗管内外液面等高。据图推测,一段时间后漏斗内外分子的分布情况可能是( )
A. B. C. D.
2.(2026·河北·高考真题)洋葱表皮细胞的质膜紧贴细胞壁。为在荧光显微镜下辨别某荧光标记蛋白是否定位于表皮细胞的质膜,可使细胞质壁分离后再观察。下列分析正确的是( )
A.质壁分离过程中,细胞液的渗透压逐渐减小
B.原生质层比细胞壁的伸缩性小是质壁分离的原因之一
C.紫色洋葱鳞片叶的内表皮不可作为该实验的实验材料
D.除质壁分离外,也可利用纤维素酶和果胶酶制备原生质体后再观察
3.(2026·云南·高考真题)肉类在低温下可经过高盐腌制、晾挂、发酵(乳酸菌、酵母菌为主)后延长保存期。下列说法错误的是( )
A.高盐腌制提高了细胞外渗透压使细胞脱水
B.其中微生物大多数属于耐盐或嗜盐微生物
C.发酵产生的乳酸可抑制杂菌生长强化防腐
D.乳酸菌、酵母菌发酵过程中均可产生CO2
4.(2025·天津·高考真题)关于细胞膜组成与功能的探究,推论正确的是( )
A.细胞膜与双缩脲试剂反应呈紫色,表明细胞膜含有糖类
B.同位素标记的固醇类物质可以穿过细胞膜,表明细胞膜含有胆固醇
C.细胞膜上聚集的荧光标记蛋白能均匀分散开,表明细胞膜具有信息传递功能
D.植物细胞能发生质壁分离和复原,表明细胞膜具有选择透过性
5.(2025·重庆·高考真题)某兴趣小组利用图1装置,分别使用等体积2.5mol/L葡萄糖溶液和1.2mol/L蔗糖溶液,室温下观察渗透现象。图2是两种溶液在垂直管中,一段时间内溶液高度变化,下列说法正确的是( )
A.X表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化
B.t1—t3由X液面快速上升推测水分子不会从漏斗进入烧杯
C.t2—t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖
D.t5后两种溶液在垂直管中液面高度将不变
6.(2025·北京·高考真题)“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,在清水和0.3g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图。以下叙述错误的是( )
A.图1,水分子通过渗透作用进出细胞
B.图1,细胞壁限制过多的水进入细胞
C.图2,细胞失去的水分子是自由水
D.与图1相比,图2中细胞液浓度小
7.(2026·山东·高考真题)果肉细胞中,液泡膜上的质子泵消耗ATP将H+运入液泡,转运蛋白TST可利用H+浓度梯度在运输H+的同时将蔗糖运入液泡储存,增加果实甜度。下列说法错误的是( )
A.质子泵是一种载体蛋白,也是一种能催化ATP水解的酶
B.质子泵在运输H+的过程中空间结构会发生变化
C.TST运输蔗糖的方向和其运输H+的方向相同
D.H+与蔗糖经TST跨膜运输时都需要与其结合
8.(2026·河南·高考真题)在细胞培养液中加入某大分子荧光染料,细胞膜上先出现荧光,一段时间后,胞内逐渐出现多个荧光小泡。下列叙述错误的是( )
A.小泡的形成与膜流动性有关 B.小泡的形成过程无需消耗能量
C.小泡的运输与细胞骨架相关 D.小泡的形成速率受温度的影响
9.(2026·江西·高考真题)海洋是生命的摇篮。深海热泉周围存在一类具有细胞结构、能够独立生存的特殊微生物,它们既不属于真核生物,也不属于典型的原核生物。下列关于该类生物的推测,合理的是( )
A.依赖叶绿体进行光合作用
B.无机盐离子通过自由扩散进出细胞
C.胞内酶的最适温度比常见生物体的高
D.具有细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核等结构
10.(2026·湖南·高考真题)土壤中H2PO4-的浓度通常远低于其在根毛细胞液中的浓度。植物对H2PO4-的吸收主要通过细胞膜上能同时转运H2PO4-和H+的载体蛋白,该过程由H+的跨膜浓度梯度驱动。下列叙述错误的是( )
A.该载体蛋白转运H+时,H+不需要与载体蛋白结合
B.该载体蛋白对H2PO4-的运输属于主动运输
C.抑制细胞呼吸,根毛细胞吸收H2PO4-的速率会降低
D.该载体蛋白每次转运H2PO4-都会发生自身构象改变
11.(2026·广东·高考真题)研究表明,运动可促进骨骼肌细胞释放肌因子(一类蛋白质),进而诱导黑色素瘤细胞凋亡。下列叙述错误的是( )
A.肌因子可通过胞吐方式释放到内环境
B.肌因子随体液定向运输至黑色素瘤细胞
C.诱导黑色素瘤细胞凋亡有助于维持稳态
D.该过程说明骨骼肌细胞具有内分泌功能
12.(2026·云南·高考真题)黏菌是一类特殊的真核微生物,主要以土壤中的细菌和酵母菌为食,环境胁迫使黏菌由单细胞聚集形成多细胞聚集体(具有孢子囊结构)。关于黏菌,下列说法错误的是( )
A.C、H、O、N四种元素含量很高
B.环状DNA分子存在于拟核中
C.单细胞生活阶段主要以有丝分裂方式繁殖
D.吞噬食物需要消耗能量
13.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)高Mn²⁺胁迫激活植物油菜素内酯(BR)信号通路,再通过图中①和②两条途径降低细胞质基质中的Mn²⁺浓度,缓解高Mn²⁺对细胞的伤害。下列叙述错误的是( )
A.BR充当了植物细胞响应高Mn²⁺胁迫的信号分子
B.N以耗能的方式被内吞,减少Mn²⁺向胞内转运
C.高Mn²⁺胁迫下,液泡内Mn²⁺浓度比细胞质基质中高
D.G改变构象与Ca²⁺结合,将其从胞外转运至胞内
14.(2026·四川·高考真题)器官在移植过程中面临离体缺血和再灌注的双重损伤。器官离体后,缺血导致细胞供氧不足,影响细胞呼吸;恢复血液灌注后,短时间内大量的O2会激活膜外的NADPH氧化酶,进而产生带电的自由基,损伤细胞。下列叙述正确的是( )
A.缺血时,无氧呼吸积累大量CO2,细胞pH下降,酶的活性降低
B.缺血时,细胞的Na+运出受阻,胞内渗透压升高,导致细胞肿胀
C.再灌注后,NADPH氧化酶催化产生的自由基以自由扩散方式进入细胞
D.再灌注后,细胞核内DNA因与蛋白质紧密结合,不受自由基攻击破坏
15.(2026·云南·高考真题)结构与功能相适应是细胞的基本特征。下列说法错误的是( )
A.染色质高度螺旋形成的染色体有利于遗传信息的转录
B.线粒体内膜形成嵴并附着大量酶为能量转化提供场所
C.磷脂和蛋白质等构成的细胞膜保证物质的选择性运输
D.小肠上皮细胞绒毛有利于机体增强对营养物质的吸收
16.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)植物细胞膜上存在钙泵和钙离子通道两种转运蛋白。钙泵又称Ca2+-ATP酶,能够催化细胞膜内侧的ATP水解释放能量,驱动细胞内的Ca2+泵出细胞。下列叙述错误的是( )
A.Ca2+需与钙离子通道蛋白结合才能进入细胞
B.Ca2+泵出细胞的运输速率存在最大值
C.抑制细胞的呼吸作用会影响钙泵的功能
D.钙泵在发挥作用过程中,空间结构会发生变化
17.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)高Mn2+胁迫激活植物油菜素内酯(BR)信号通路,再通过图中①和②两条途径降低细胞质基质中的Mn2+浓度,缓解高Mn2+对细胞的伤害。下列叙述错误的是( )
A.BR充当了植物细胞响应高Mn2+胁迫的信号分子
B.N以耗能的方式被内吞,减少Mn2+向胞内转运
C.高Mn2+胁迫下,液泡内Mn2+浓度比细胞质基质中高
D.G改变构象与Ca2+结合,将其从胞外转运至胞内
18.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)黑暗条件下,叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi的过程示意图如下。其他条件均适宜,下列叙述正确的是( )
A.ATP、ADP和Pi通过NTT时,无需与NTT结合
B.NTT转运ATP、ADP和Pi的方式为主动运输
C.图中进入叶绿体基质的ATP均由线粒体产生
D.光照充足,NTT运出ADP的数量会减少甚至停止
19.(2024·吉林·高考真题)下图表示某抗原呈递细胞(APC)摄取、加工处理和呈递抗原的过程,其中MHCⅡ类分子是呈递抗原的蛋白质分子。下列叙述正确的是( )
A.摄取抗原的过程依赖细胞膜的流动性,与膜蛋白无关
B.直接加工处理抗原的细胞器有①②③
C.抗原加工处理过程体现了生物膜系统结构上的直接联系
D.抗原肽段与MHCⅡ类分子结合后,可通过囊泡呈递到细胞表面
20.(2023·辽宁·高考真题)血脑屏障的生物膜体系在控制物质运输方式上与细胞膜类似。下表中相关物质不可能存在的运输方式是( )
选项
通过血脑屏障生物膜体系的物质
运输方式
A
神经生长因子蛋白
胞吞、胞吐
B
葡萄糖
协助扩散
C
谷氨酸
自由扩散
D
钙离子
主动运输
A.A B.B C.C D.D
21.(2022·辽宁·高考真题)水通道蛋白(AQP)是一类细胞膜通道蛋白。检测人唾液腺正常组织和水肿组织中3种AQP基因mRNA含量,发现AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化,而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍。下列叙述正确的是( )
A.人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列相同
B.AQP蛋白与水分子可逆结合,转运水进出细胞不需要消耗ATP
C.检测结果表明,只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成
D.正常组织与水肿组织的水转运速率不同,与AQP蛋白的数量有关
22.(不定项)(2024·吉林·高考真题)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
23.(2022·辽宁·高考真题)Fe3+通过运铁蛋白与受体结合被输入哺乳动物生长细胞,最终以Fe2+形式进入细胞质基质,相关过程如图所示。细胞内若Fe2+过多会引发膜脂质过氧化,导致细胞发生铁依赖的程序性死亡,称为铁死亡。下列叙述正确的是( )
注:早期内体和晚期内体是溶酶体形成前的结构形式
A.铁死亡和细胞自噬都受基因调控
B.运铁蛋白结合与释放Fe3+的环境pH不同
C.细胞膜的脂质过氧化会导致膜流动性降低
D.运铁蛋白携带Fe3+进入细胞不需要消耗能量
24.(2026·湖南·高考真题)为探究脱落酸(ABA)对某品种葡萄抗盐碱(200mmol/LNaHCO3)胁迫的作用,分别用蒸馏水(T1组)、NaHCO3(T2组)、NaHCO3+ABA合成抑制剂(T3组)、NaHCO3+ABA(T4组)处理葡萄幼苗,一段时间后采集叶片测定相关生理指标,结果见表。回答下列问题:
组别指标
T1
T2
T3
T4
叶绿素含量(mg/g鲜重)
3.8
2.2
1.3
2.9
H2O2含量(μmol·g-1鲜重)
9.6
20.3
29.5
14.7
净光合速率(μmol·m-2·s-1)
9.8
6.1
4.6
7.9
注:H2O2会引起生物膜发生氧化损伤,膜通透性升高。
(1)叶绿素主要吸收可见光中的________,光反应产生的NADPH在暗反应阶段的作用是___________。
(2)盐碱胁迫下,葡萄幼苗的光合作用速率下降。据表分析,出现该变化的原因是__________________________________________________________________________________________________________。
(3)研究表明植物体内ABA含量与抗盐碱能力正相关。拟培育抗盐碱作物新品种,可筛选_____(填序号)。
①ABA合成酶缺失突变体 ②ABA合成酶高活性品种 ③ABA受体低敏感性品种 ④ABA降解酶低活性品种
(4)盐碱胁迫下,葡萄幼苗的细胞将细胞质基质中的Na+运送到液泡中储存或排出细胞,降低盐碱胁迫伤害。与正常栽培条件相比,葡萄幼苗在一定浓度的盐碱处理下,一段时间后生物量减少,从物质跨膜运输和呼吸作用的关系分析其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
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第07讲 物质运输
分层专练·靶向攻关
题型专攻·基础题(全国视野,3大题型)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
A
D
B
B
B
A
D
D
C
D
C
D
一年重难·创新题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国,单选+不定项+非选择题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
C
B
B
A
C
B
C
B
C
D
BC
BCD
三年真题·压轴题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国,单选+多选+非选择题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
答案
A
D
D
D
C
D
C
B
D
A
B
B
D
B
A
A
D
D
题号
19
20
21
22
23
答案
D
C
D
BCD
ABC
24.【答案】(1) 红光和蓝紫光 作为还原剂、提供能量
(2)盐碱胁迫使叶片叶绿素含量降低,吸收光能减少,光反应速率减弱;同时细胞内H2O2积累,造成生物膜氧化损伤,叶绿体结构受损,净光合速率下降
(3)②④
(4)盐碱胁迫下,细胞需消耗更多能量用于排钠、区隔钠离子,用于细胞生长、有机物合成的能量减少;同时呼吸总消耗增加,有机物积累量下降,最终生物量减少
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第07讲 物质运输
第一部分 五年考情·精准定向
黑吉辽蒙考情概览 黑吉辽蒙热点情境 黑吉辽蒙备考策略
第二部分 三大核心·主干速记
一图串联·核心梳理·易错辨析
核心01 渗透作用
核心02 水分子进出细胞
核心03 物质进出细胞的方式
第三部分 分层专练·靶向攻关
题型专攻·基础题(全国视野,3大题型)
一年重难·创新题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国,单选+不定项+非选择题)
三年真题·压轴题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国,含2026年高考真题)
第一部分 五年考情·精准定向
考情概览
新课标要求
考题统计
1.物质通过被动运输或主动运输方式进出细胞,以维持细胞的正常代谢活动
2.阐明质膜具有选择透过性
3.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
4.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞
2026·广东·渗透作用
2026·河北·质壁分离及其复原实验
2026·云南·渗透作用
2026·湖南·主动运输
2026·云南·渗透作用
2026·黑吉辽蒙·主动运输 协助扩散
2026·陕晋青宁·主动运输 胞吞胞吐
2025·黑吉辽蒙·主动运输
2024·黑吉辽蒙·自由扩散 协助扩散 胞吞胞吐
2023·黑吉辽蒙·自由扩散 协助扩散 胞吞胞吐
2022·黑吉辽蒙·胞吞胞吐
1.考查频次:近5年黑吉辽蒙新高考每年都有出题,属于高频考点,从命题题型和内容上看,试题以选择题为主,偶尔也会出现在非选择题中,题目难度中等偏上。
2.考查要点:查内容聚焦板块:
(1)渗透作用的原理及分析;
(2)动植物细胞的吸水和失水;
(3)物质跨膜运输方式的判断等。
热点情境
情境:东北盐碱地(吉林松嫩、内蒙科尔沁,最高频大题素材)
地域代表生物:羊草、西伯利亚白刺、马蔺、苜蓿、白桦
考点1:Na⁺、K⁺跨膜协同运输(主动运输)
盐碱土高Na⁺竞争载体,抑制根系吸收K⁺;植物靠SOS转运蛋白主动将Na⁺排出根细胞、区隔进液泡,维持高K⁺/Na⁺比值。
设问:低温冻融+盐碱双重胁迫,根细胞膜Na⁺载体活性下降,分析叶片萎蔫、代谢减弱原因;判断Na⁺外运是否耗能、是否需要载体。
考点2:渗透吸水与质壁分离
盐碱地土壤渗透压高,植物根细胞失水;耐盐植物合成脯氨酸、甜菜碱提升细胞液渗透压(小分子有机物主动运输积积累液泡)。
考点3:Ca²⁺信号转运
盐胁迫激活钙通道,Ca²⁺作为第二信使调控离子转运蛋白合成。
备考策略
1.夯实四类物质运输基础概念,整理自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞胞吐判定条件,熟记东北寒地植物、冷水生物对应的物质转运实例,杜绝选择题概念混淆失分。
2.吃透细胞膜特性影响运输的逻辑,牢牢掌握低温、盐碱、积水缺氧三类东北常考逆境,如何改变膜流动性、载体活性、能量供给,形成固定答题话术。
3.专项吃透渗透作用与质壁分离实验,结合黑土地施肥烧苗、盐碱植被失水复原现实情景,弄懂细胞渗透压变化原理,应对实验探究题型。
4.归类刷题本土命题素材,把松嫩盐碱植被、大兴安岭耐寒林木、牧区牧草双重冻盐胁迫大题单独整理,归纳图表类题目通用分析思路。
5.规范大题踩分语言,作答时分清结构、能量、载体三个切入点,遇到环境胁迫类问题分步书写影响过程,贴合阅卷得分习惯。
6.定期复盘易错盲区,重点区分水通道运输、离子液泡隔离转运易混考点,限时训练曲线柱状图题型,适应乙卷综合出题模式。
第二部分 三大核心·主干速记
内容速览:渗透作用、水分子进出细胞、物质进出细胞的方式。
一图串联
核心梳理
核心知识1 渗透作用
考点1:渗透作用
1.定义:水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,称为渗透作用。
2.发生的条件:有一层半透膜、半透膜两侧的溶液具有浓度差。
3.对象:水分子或其他溶剂分子。
4.方向:如果半透膜两侧存在浓度差,渗透的方向就是水分子或其他溶剂分子从相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
5.分析:
当液面上升到一定程度时,液面不再升高的原因分析:由于水槽中与漏斗中的液体具有浓度差,即具有渗透压差,所以多数水分子进入漏斗,使漏斗中的液面高于水槽中的液面,液面差为H1;当H1产生的压强使半透膜两侧的渗透平衡时,半透膜两侧水分子的交换速率相同,液面不再升高。
易错提醒
(1) 浓度是指物质的量浓度。
(2) 渗透作用的方向:溶液浓度低向溶液浓度高的渗透。
(3) 渗透作用平衡时,半透膜两侧的水分子进出平衡,不是水分子不动了。
考点2:渗透装置的变式分析
1.溶质不能通过半透膜的情况
(1)若S1溶液浓度大于S2溶液浓度,则单位时间内由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的,表现为S1溶液液面上升。
(2)若S1溶液浓度小于S2溶液浓度,则情况相反,表现为S1溶液液面下降。
(3)在达到渗透平衡后,若存在如图所示的液面差Δh,则S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度。
2.溶质能通过半透膜的情况
(2)若S1溶液浓度大于S2溶液浓度,则最初单位时间内由S2→S1的水分子数多于由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溶液液面先上升后下降,最终S1和S2溶液液面持平。
(2)若S1溶液浓度小于S2溶液浓度,则情况相反。
3.其他情况:如图为渗透作用的初始状态,其中半透膜只允许水分子通过(图中浓度为质量分数)。
(1)往稳定后的U形管的左侧加入少量蔗糖酶①未加酶时:葡萄糖相对分子质量较小,10%的葡萄糖溶液的物质的量浓度更大,水分子流向总趋势为10%的蔗糖溶液→10%的葡萄糖溶液,右侧液面升高。
②加蔗糖酶后:一分子蔗糖被水解产生两分子单糖(葡萄糖和果糖),导致左侧溶液浓度升高,水分子流向总趋势为10%的葡萄糖溶液→10%的蔗糖溶液,则左侧液面升高。
(2)若把稳定后的U形管右侧液面高出的部分吸走,则右侧液面继续升高并达到新的平衡。
【易错提醒】
易错提醒
(1)水分子是双向移动的,但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。
(2)达到渗透平衡时仍然有水分子透过半透膜,这时的水分子由烧杯扩散到漏斗与由漏斗扩散到烧杯的数目是相等的。
(3)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还存在浓度差。
(4)渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度,实质是指渗透压,如质量分数为10%的葡萄糖溶液和质量分数为10%的蔗糖溶液的质量浓度相等,但质量分数为10%的蔗糖溶液的渗透压比质量分数为10%的葡萄糖溶液的小,故通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动的水分子数多。
核心知识2 水分子进出细胞
考点1:动物细胞的吸水和失水
1.原理:半透膜——细胞膜
浓度差——外界溶液和细胞质
2.条件及现象
过程
条件
现象
吸水
外界溶液的浓度<细胞质的浓度
失水
外界溶液的浓度>细胞质的浓度
平衡
外界溶液的浓度=细胞质的浓度
考点2:成熟植物细胞的吸水和失水
1.植物细胞吸水的方式
(1)吸胀吸水:吸胀吸水主要依赖细胞内的亲水性物质(如蛋白质、淀粉、纤维素等)吸收水分,三者吸水能力的大小关系为纤维素<淀粉<蛋白质。植物细胞在形成中央液泡之前通过吸胀作用吸水。
(2)渗透吸水:这是成熟的植物细胞的主要吸水方式,如根尖成熟区细胞等形成中央大液泡的细胞。成熟的植物细胞是一个渗透系统。
2.成熟植物细胞的渗透吸水
(1)条件:成熟植物细胞具有中央(大)液泡。
(2)原理:
半透膜:原生质层(细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质)
浓度差:外界溶液和细胞液
(3) 现象:
①外界溶液浓度>细胞液浓度,细胞失水,发生质壁分离现象。
②外界溶液浓度<细胞液浓度,细胞吸水略微膨胀,失水的细胞发生质壁分离复原。
③外界溶液浓度=细胞液浓度,水分子进出平衡,细胞保持原态。
易错提醒
(1) 植物细胞有细胞壁不会吸水涨破。
(2) 当在显微镜下观察到细胞处于质壁分离状态时,细胞可能正在失水,可能正在吸水,可能处于平衡状态,也可能已死亡。
考点3:质壁分离与复原及其应用
1.实验原理:
(1)植物细胞的原生质层相当于半透膜,细胞壁与原生质层具有一定的伸缩性,原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。
(2)外界溶液浓度>细胞液浓度→细胞失水,原生质层皱缩→发生质壁分离。
(3)外界溶液浓度<细胞液浓度→细胞吸水→已发生质壁分离的细胞发生质壁分离复原现象。
2.实验材料: 紫色 的洋葱鳞片叶 外表皮 细胞。
3.实验步骤:
4.实验结论:
(1)当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞 失水 ,发生 质壁分离 。
(2)发生质壁分离的细胞,当细胞液的浓度 大于 外界溶液的浓度时,细胞 吸水 ,发生质壁分离复原。
5.质壁分离与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)
易错提醒
(1)本实验中存在两组对照实验,对照组和实验组在同一装片中先后进行,属于自身前后对照。
(2)本实验选用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。
(3)若溶液溶质可以进入细胞则会发生自动复原现象,如乙二醇、甘油等。
核心知识3 物质进出细胞的方式
考点1:物质进出细胞的方式
方式
被动运输
主动运输
胞吞
胞吐
自由扩散
协助扩散
运输方向
高浓度→低浓度
低浓度→
高浓度
细胞外→
细胞内
细胞内→
细胞外
是否需要
(消耗)
蛋白质
不需要
需要
需要
需要
需要
能量
不消耗
不消耗
消耗
消耗
消耗
模型
举例
O2、CO2、甘油、乙醇、苯
人的红细胞吸收葡萄糖、H2O通过通道蛋白的运输
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、无机盐、氨基酸等
白细胞吞噬病菌
分泌蛋白的分泌
影响因素
浓度差
浓度差;转运蛋白的种类和数量
载体蛋白种类和数量;能量
温度;能量
易错提醒
转运蛋白的比较
名称
转运对象
特点
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
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
转运分子或离子不需要与通道蛋白结合
考点2:影响物质运输的方式的因素
1.浓度差
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
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
通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。
4.温度
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。
易错提醒
(1) 氧气含量为0时,主动运输可依赖无氧呼吸供能。
考点3:物质跨膜运输方式的实验设计
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
易错提醒
(1)同一种物质进出不同细胞时,运输方式可能不同,如红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,而小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式则是主动运输;
(2)Na+、K+等无机盐离子一般以主动运输的方式进出细胞,但也可通过协助扩散的方式进出细胞,如神经细胞维持静息电位时的K+外流和形成动作电位时的Na+内流。
(3)RNA和蛋白质等大分子物质通过核孔进出细胞核,而不是通过胞吞、胞吐。
(4)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。
第三部分 分层专练·靶向攻关
题型专攻·基础题(全国视野,3大题型)
考查重点:渗透作用;水分子进出细胞;物质进出细胞的方式。
题型一:渗透作用
1.(25-26高三下·陕西西安·学业考试模拟)如图是三个相邻的植物细胞之间水分流动方向示意图,细胞液浓度最低的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.无法确定
【答案】A
【详解】渗透作用中水分从细胞液浓度低的细胞流向浓度高的细胞,图中水分可从甲流向乙、丙,说明甲浓度低于乙、丙;同时水分从乙流向丙,说明乙浓度低于丙,三者浓度排序为丙>乙>甲,甲浓度最低,A正确,BCD错误。
2.(25-26高三上·辽宁辽阳·期末)图中U形装置通过玻璃纸(允许水分子和葡萄糖通过,不允许淀粉分子通过)把物质的量浓度相同的淀粉溶液和葡萄糖溶液隔开,实验起始液面高度相同。下列推测和判断错误的是( )
A.玻璃纸相当于半透膜
B.图中装置会发生渗透作用
C.渗透平衡时,甲侧液面高于乙侧液面
D.渗透平衡时,没有水分子通过中间的玻璃纸
【答案】D
【详解】A、玻璃纸允许部分小分子(水、葡萄糖)通过,阻止大分子(淀粉)通过,符合半透膜的定义,A正确;
B、由于淀粉不能通过玻璃纸,而葡萄糖可以,两侧溶液的渗透压会随时间变化,导致水分子发生净移动,从而发生渗透作用,B正确;
C、初始时,葡萄糖会从乙侧扩散到甲侧,导致甲侧的溶质分子总数增加,渗透压升高。 水分子会从乙侧进入甲侧,使甲侧液面上升,最终平衡时,甲侧液面会高于乙侧,C正确;
D、渗透平衡是指水分子在两侧的移动速率相等,并非完全停止移动,此时仍有水分子在玻璃纸两侧双向扩散,D错误。
3.(25-26高三上·河南·阶段检测)某同学用透析袋(模拟半透膜)做渗透实验,单糖可通过,二糖不可通过。将透析袋内装入一定浓度的蔗糖溶液,置于蒸馏水中,一段时间后观察现象。下列叙述错误的是( )
A.透析袋允许水分子、单糖通过,不允许蔗糖分子通过,体现半透性
B.透析袋体积不再变化时,透析袋内外溶液浓度相等
C.若将蒸馏水换成等物质的量浓度的蔗糖溶液,透析袋体积基本不变
D.若在透析袋中再加入少量蔗糖酶,透析袋体积先增大后减小
【答案】B
【详解】A、透析袋模拟半透膜,单糖可通过,二糖(如蔗糖)不可通过,水分子也能自由通过,体现了半透性(允许小分子/溶剂通过,大分子/不能通过),A正确;
B、透析袋体积不再变化时,水分子进出达到动态平衡,但由于袋内蔗糖无法外渗,导致袋内溶液浓度仍高于袋外蒸馏水浓度,B错误;
C、将蒸馏水换成等物质的量浓度的蔗糖溶液,袋内外为等渗环境,无浓度差,水分子进出速率相等,透析袋体积基本不变,C正确;
D、加入蔗糖酶后,蔗糖被水解为葡萄糖和果糖,葡萄糖和果糖都是单糖,可透过半透膜。初期袋内溶质总量增加导致渗透压升高,吸水体积增大;随后单糖外渗使渗透压下降,袋内溶液浓度降低,水分外渗体积减小,透析袋体积先增大后减小,D正确。
4.(25-26高三上·海南儋州·阶段检测)如图为达到渗透平衡状态时的渗透装置示意图,其中表示半透膜两侧溶液的液面高度差,已知实验前该渗透装置中漏斗与烧杯的液面齐平。下列叙述正确的是( )
A.在该渗透装置中,水分子只能从烧杯通过半透膜进入漏斗
B.实验前S1溶液浓度大于S2溶液,实验过程中两种溶液的浓度差会变小
C.达到渗透平衡时,半透膜两侧S1溶液和S2溶液的浓度相等
D.出现Δh后取出部分S1溶液,再次平衡时装置中两溶液的液面差大于Δh
【答案】B
【详解】A、渗透作用中水分子是双向扩散的,只是实验中漏斗内溶液浓度高,水分子 “进入漏斗的速率大于流出的速率”,并非只能从烧杯进入漏斗,A错误;
B、实验前漏斗内液面上升,说明初始时S1溶液浓度大于S2溶液;实验过程中,水分子进入漏斗使S1溶液浓度降低,S2溶液浓度升高,两种溶液的浓度差会变小,B正确;
C、达到渗透平衡时,半透膜两侧的渗透压与液面高度差产生的静水压相等,但由于存在Δh的液面差,S1溶液的浓度仍大于S2溶液(否则液面会下降),C错误;
D、取出部分S1溶液,漏斗中溶液浓度降低,水分子进入漏斗的量减少,再次平衡时装置中两溶液的液面差小于Δh,D错误。
题型二:水分子进出细胞
5.(25-26高三·江苏无锡·期末)关于“探究植物细胞的吸水和失水”的实验,下列叙述正确的是( )
A.必须用高倍显微镜观察原生质层的位置
B.可以证明成熟的植物细胞能进行渗透吸水
C.蔗糖分子可透过原生质层进入细胞促进质壁分离
D.发生质壁分离后原生质层和细胞壁之间充满水
【答案】B
【详解】A、该实验仅用低倍显微镜就可以清晰观察到原生质层的位置和形态变化,不需要使用高倍显微镜,A错误;
B、成熟植物细胞的原生质层相当于半透膜,当细胞液和外界溶液存在浓度差时可发生渗透吸水或失水,本实验的质壁分离及复原现象可证明成熟植物细胞能进行渗透吸水,B正确;
C、原生质层具有选择透过性,蔗糖属于二糖,不能透过原生质层进入细胞,细胞因外界蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度失水,进而发生质壁分离,C错误;
D、细胞壁是全透性结构,发生质壁分离后,原生质层和细胞壁之间充满的是外界的蔗糖溶液,D错误。
6.(2026高三下·山东·学业考试)下列有关植物质壁分离和质壁分离复原现象的叙述,正确的是( )
A.施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关
B.质壁分离指的是细胞膜与细胞壁的分离
C.质壁分离复原过程中,细胞的吸水能力逐渐增强
D.所有植物细胞均可发生质壁分离
【答案】A
【详解】A、施肥过多会使土壤溶液浓度过高,大于植物根细胞的细胞液浓度,根细胞失水发生质壁分离,过度失水就会出现“烧苗”现象,A正确;
B、质壁分离中的“质”指原生质层(包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质),“壁”指细胞壁,因此质壁分离是原生质层与细胞壁的分离,不是细胞膜与细胞壁分离,B错误;
C、质壁分离复原过程中,细胞不断吸水,细胞液浓度逐渐降低,细胞的吸水能力与细胞液浓度正相关,因此吸水能力逐渐减弱,C错误;
D、只有活的、具有中央大液泡的成熟植物细胞才能发生质壁分离,干种子细胞、根尖分生区细胞等未成熟的植物细胞、死细胞均不能发生质壁分离,因此不是所有植物细胞都可发生质壁分离,D错误。
7.(25-26高三上·云南保山·期末)将人类的红细胞置于不同浓度的溶液中,浸泡一段时间后的结果如图所示。依照红细胞的形态变化判断外界溶液的初始浓度,由高到低排列,正确的是( )
A.甲>乙>丙>丁 B.丁>甲>乙>丙
C.丙>丁>甲>乙 D.丙>乙>丁>甲
【答案】D
【详解】人类的红细胞是圆饼状的,观察图中的4个烧杯发现,乙烧杯中的红细胞水分子进出达到平衡,则乙烧杯中溶液的浓度与细胞质的浓度大致相等;丙烧杯中红细胞皱缩,说明细胞失水,则丙烧杯中溶液的浓度大于细胞质的浓度;丁烧杯中红细胞膨胀,说明细胞吸水,则该烧杯中溶液浓度低于细胞质的浓度;甲烧杯中红细胞破裂,说明细胞吸水最多,则该烧杯中溶液浓度最低。根据以上分析,四个烧杯中溶液浓度的大小关系是丙>乙>丁>甲,D正确。
8.(25-26高三上·江西景德镇)将大小、生理状态相同的两个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞分别浸没在甲、乙两种溶液中,液泡体积的变化如图所示,下列有关叙述错误的是( )
A.AC段,乙细胞的大小基本不变
B.D点以后,甲溶液中细胞的吸水速率受细胞壁的限制
C.10min后取出乙细胞并置于清水中,可能观察不到质壁分离复原的现象
D.AC段,乙溶液中的细胞失水速率和细胞液浓度都逐渐变大
【答案】D
【详解】A、AC段液泡直径减小,说明细胞此时正在失水,发生质壁分离,但细胞壁的伸缩性较低,所以细胞体积变化不明显,A正确;
B、细胞在甲溶液中先体积减小后又增大,说明细胞发生质壁分离及自动复原,受细胞壁伸缩性的限制,吸水速率会逐渐减小,B正确;
C、细胞在乙溶液中只发生质壁分离,且在4min后液泡体积不再发生改变,可能已经失水死亡,故放回清水中,也不会发生质壁分离复原现象,C正确;
D、AC段液泡体积在减小,说明细胞处于失水状态,此时细胞液的浓度会增大,但失水速率在减小,D错误。
题型三:物质进出细胞的方式
9.(25-26高三下·浙江宁波)慈溪5-6月杨梅由酸变甜的过程中,蔗糖分子利用H+-蔗糖共转运体和质子泵产生的能量进入液泡(见下图)。蔗糖分子的这种跨膜运输方式属于( )
A.渗透作用 B.被动运输(转运)
C.主动运输(转运) D.胞吞作用
【答案】C
【详解】A、渗透作用是溶剂分子通过半透膜的扩散过程,运输对象为溶剂分子,本题运输的是蔗糖(溶质),不符合渗透作用的特点,A错误;
B、被动运输的特点是顺浓度梯度运输、不消耗能量,本题中蔗糖运输需要消耗质子泵产生的能量,且为逆浓度梯度运输,不符合被动运输的特征,B错误;
C、主动运输需要载体蛋白协助、消耗能量,可逆浓度梯度运输。蔗糖运输需要H+-蔗糖共转运体作为载体,且消耗质子泵建立的H+浓度梯度所储存的能量,符合主动运输的特点,C正确;
D、胞吞是大分子物质以囊泡形式进入细胞的运输方式,不需要转运蛋白,蔗糖是小分子且通过转运体运输,不属于胞吞,D错误。
10.(23-24高三上·陕西西安·期中)下列物质通过细胞膜进出细胞时,需要转运蛋白的是( )
A.二氧化碳出肺泡细胞 B.胰岛素出胰岛B细胞
C.乙醇进入口腔上皮细胞 D.水分子重吸收进入肾脏
【答案】D
【详解】A、二氧化碳属于气体小分子,以自由扩散的方式出肺泡细胞,自由扩散不需要转运蛋白参与,A不符合题意;
B、胰岛素是大分子蛋白质,以胞吐的方式出胰岛B细胞,胞吐依赖细胞膜的流动性,不需要转运蛋白参与,B不符合题意;
C、乙醇是脂溶性小分子,以自由扩散的方式进入口腔上皮细胞,不需要转运蛋白参与,C不符合题意;
D、肾脏重吸收水分子时,主要通过水通道蛋白(属于转运蛋白)以协助扩散的方式完成,需要转运蛋白参与,D符合题意。
11.(25-26高三上·甘肃白银·期中)物质跨膜运输的方式多种多样。下列关于物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A.自由扩散和协助扩散都不需要消耗能量,也不需要转运蛋白参与
B.协助扩散需要载体蛋白或通道蛋白的协助,其运输速率不受载体数量的限制
C.主动运输可以逆浓度梯度进行,保证了活细胞按照生命活动的需要吸收营养物质
D.大分子物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,这一过程不需要消耗能量
【答案】C
【详解】A、自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度的被动运输,不消耗能量,但协助扩散需要转运蛋白参与,A错误;
B、协助扩散受载体数量的限制,B错误;
C、主动运输逆浓度梯度,保证细胞按需吸收物质,C正确;
D、胞吞胞吐需要消耗能量,D错误。
12.(25-26高三下·浙江宁波·阶段检测)哺乳动物成熟红细胞的主要功能是运输O2和CO2,如图是哺乳动物成熟红细胞膜上部分物质跨膜运输示意图,①-⑤表示相关过程。下列叙述正确的是( )
A.该细胞吸收的葡萄糖进入线粒体彻底氧化分解
B.该细胞能大量合成血红蛋白、载体蛋白等
C.水分子只能通过过程⑤进入细胞
D.过程①②④⑤都不消耗能量,气体A是O2
【答案】D
【详解】A、哺乳动物成熟的红细胞无线粒体,A错误;
B、该细胞无细胞核和众多的细胞器,不能再合成蛋白质,B错误;
C、水分子跨膜运输的方式有两种:自由扩散和协助扩散,因此水分子不是仅能通过过程⑤进入细胞,C错误;
D、过程①②:气体(O₂、CO₂)的跨膜运输是自由扩散,不消耗能量;过程④:葡萄糖顺浓度梯度、需载体、不耗能,属于协助扩散,不消耗能量;过程⑤:水通过水通道蛋白的协助扩散,不消耗能量; 红细胞运输O₂,O₂顺浓度梯度进入细胞,因此气体A是O₂,气体B是CO₂,D正确。
一年重难·创新题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国,单选+不定项+非选择题)
设题创新:萝卜细胞与蔗糖溶液之间水分交换;耐盐碱“海水稻”的根细胞可抵御盐碱胁迫;紫色鸭跖草叶片下表皮细胞的失水与吸水等。
1.【萝卜细胞与蔗糖溶液之间水分交换】(25-26高三下·辽宁鞍山·阶段检测)取两个新鲜、不同种萝卜,切成形状、长度相同的萝卜条A和B各3段,分别浸泡在不同浓度的蔗糖溶液(甲~丙)中,一段时间后,取出所有萝卜条并测量其长度,结果如图所示(萝卜细胞与蔗糖溶液之间只有水分交换)。下列叙述错误的是( )
A.实验前,萝卜条A的细胞液浓度大于萝卜条B
B.实验后,乙蔗糖溶液中的萝卜条A的细胞会发生质壁分离
C.甲~丙三种蔗糖溶液初始浓度的大小关系是丙>甲>乙
D.实验后,丙蔗糖溶液中的萝卜条B的细胞的吸水能力减弱
【答案】C
【详解】A、甲溶液中萝卜条A的长度比值为1,说明甲溶液浓度和萝卜条A的细胞液浓度相等;萝卜条B在甲中的长度比值小于1,说明B细胞失水,甲溶液浓度大于B的细胞液浓度,因此实验前萝卜条A的细胞液浓度大于萝卜条B,A正确;
B、乙溶液中萝卜条A的长度比值小于1,说明A细胞失水,成熟植物细胞失水时原生质层伸缩性远大于细胞壁,会发生质壁分离,B正确;
C、蔗糖溶液初始浓度越高,细胞失水越多,长度比值越小。三组长度比值为丙>甲>乙,因此初始浓度大小为乙>甲>丙,不是丙>甲>乙,C错误;
D、丙溶液中萝卜条B的长度比值大于1,说明细胞吸水,细胞液浓度降低,细胞吸水能力和细胞液浓度正相关,因此吸水能力减弱,D正确。
2.【耐盐碱“海水稻”的根细胞可抵御盐碱胁迫】(25-26高一下·浙江丽水·期末)耐盐碱“海水稻”的根细胞可抵御盐碱胁迫,其部分离子跨膜运输机制如图所示,其中甲为液泡膜上的H+载体。下列叙述错误的是( )
A.盐碱地中的H+进入细胞溶胶属于易化扩散
B.Na+排出细胞与进入液泡的过程均直接消耗ATP
C.将Na+运入液泡会提高细胞液浓度,利于细胞吸水
D.液泡膜上的转运蛋白甲能将H+逆浓度梯度运入液泡
【答案】B
【详解】A、外界盐碱地pH=5.5,细胞溶胶pH=7.5,说明外界H⁺浓度高于细胞溶胶,H⁺顺浓度梯度、借助载体蛋白进入细胞溶胶,属于易化扩散,A正确;
B、Na⁺排出细胞依赖H⁺顺浓度梯度内流的势能驱动,Na⁺进入液泡依赖H⁺顺浓度梯度运出液泡的势能驱动,二者均为协同运输,间接消耗ATP,不直接消耗ATP,B错误;
C、Na⁺运入液泡可提高细胞液浓度,使细胞渗透压升高,增强细胞的吸水能力,利于在盐碱地环境中吸水,C正确;
D、液泡pH=5.5,细胞溶胶pH=7.5,说明液泡内H⁺浓度高于细胞溶胶,转运蛋白甲可将H⁺逆浓度梯度运入液泡,属于主动运输,D正确。
3.【紫色鸭跖草叶片下表皮细胞的失水与吸水】(2026·四川宜宾·模拟预测)某研究小组将生理状态一致的紫色鸭跖草叶片下表皮细胞均分为两组,分别置于葡萄糖和麦芽糖溶液中进行实验,结果如图所示。已知植物细胞不能直接吸收麦芽糖,下列叙述错误的是( )
注:原生质体相对体积=当前原生质体体积/初始原生质体体积
A.甲组对应麦芽糖溶液,乙组对应葡萄糖溶液,二者的初始物质的量浓度可能相同
B.图中M、N两点对应的同一细胞的细胞液浓度大小为M=N
C.若将甲组处理后的细胞置于清水中,原生质体相对体积可恢复至1,说明细胞保持活性
D.一定范围内适当提高实验温度,曲线甲的下降速率会加快,曲线乙的回升阶段会提前
【答案】B
【详解】A、植物细胞不能吸收麦芽糖,在麦芽糖溶液中失水发生质壁分离后原生质体体积保持稳定,对应曲线甲;细胞可吸收葡萄糖,细胞液浓度会逐渐升高,发生质壁分离自动复原,对应曲线乙。若二者初始物质的量浓度相同,初始渗透压一致,细胞初始失水速率相近,符合曲线初期变化趋势,因此二者初始物质的量浓度可能相同,A正确;
B、M、N两点原生质体相对体积相同,说明两点细胞失水量相近,但N点时乙组细胞已经吸收了部分葡萄糖进入细胞液,细胞液溶质更多,因此细胞液浓度M<N,B错误;
C、只有活细胞的原生质层具有选择透过性,可发生质壁分离复原,因此甲组处理后的细胞置于清水中原生质体相对体积能恢复至1,说明细胞仍保持活性,C正确;
D、一定范围内提高实验温度,水分子跨膜运输速率加快,细胞失水速率加快,曲线甲的下降速率会加快,同时葡萄糖进入细胞的速率加快,细胞液更快升高到大于外界溶液浓度,因此曲线乙的回升阶段会提前,D正确。
4.【变形虫的伸缩炮】(25-26高三下·江西宜春·阶段检测)变形虫的伸缩泡及其周围结构如图所示。伸缩泡周围有许多小泡,小泡周围分布着一层线粒体;伸缩泡内液体浓度低于细胞质,其中Na+浓度高于细胞质,K+浓度低于细胞质。伸缩泡周围的小泡通过吸Na+排K+形成低渗液,再融合排入伸缩泡,最终排出体外。根据以上信息及图示,判断下列说法错误的是( )
A.变形虫的伸缩泡可通过渗透作用吸收细胞质中的葡萄糖
B.线粒体为小泡吸Na+排K+供能,以维持泡内的离子浓度
C.变形虫的伸缩泡可调节渗透压,避免细胞过度吸水涨破
D.伸缩泡吸Na+排K+的过程体现了生物膜的功能特点
【答案】A
【详解】A、渗透作用是溶剂分子(如水)通过半透膜的扩散过程,葡萄糖属于溶质,无法通过渗透作用运输,A错误;
B、小泡吸Na+排K+是逆浓度梯度的主动运输过程,需要消耗能量,线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所,可为该过程供能以维持泡内的离子浓度差,B正确;
C、变形虫是单细胞生物,多生活在低渗的淡水环境中,细胞易吸水,伸缩泡可收集多余水分并排出体外,能够调节细胞渗透压,避免细胞过度吸水涨破,C正确;
D、伸缩泡(及周围小泡)吸Na+排K+的过程需要膜上载体蛋白协助,且对运输的离子具有选择性,体现了生物膜选择透过性的功能特点,D正确。
5.【洋葱鳞片叶表皮细胞的质壁分离】(25-26高三下·浙江舟山·期末)在相同且适宜条件下用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞,观察质壁分离现象,一段时间后每组用清水处理再观察,实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.T1组→T4组蔗糖溶液浓度依次增大
B.处理前同一组细胞的细胞液浓度不一定相同
C.T1和T2组经清水处理后细胞体积恢复到初始状态
D.持续清水处理,T3和T4组质壁分离的细胞比例可能降到0
【答案】C
【详解】A、外界蔗糖溶液浓度越高,洋葱鳞片叶表皮细胞越容易失水发生质壁分离,T₁~T₄组经蔗糖处理后质壁分离的细胞比例依次升高,说明蔗糖溶液浓度依次增大,A正确;
B、同一组的蔗糖溶液浓度相同,部分细胞发生质壁分离、部分不发生,说明不同细胞的细胞液浓度存在差异,即处理前同一组细胞的细胞液浓度不一定相同,B正确;
C、T₁和T₂组经清水处理后质壁分离的细胞比例为0,说明所有发生质壁分离的活细胞均完成质壁分离复原,但不一定所有细胞体积恢复到初始状态,C错误;
D、T₃、T₄组经清水处理后仍有部分细胞保持质壁分离状态,持续清水处理,T3和T4组质壁分离的细胞比例可能降到0,D正确。
6.【不同类型的高盐分胁迫下的豌豆幼苗对离子的吸收情况】(25-26高三上·福建厦门·阶段检测)为探究不同类型的高盐分(NaCl、混合钠盐和混合氯盐)胁迫下的豌豆幼苗对离子的吸收情况,某研究小组进行了相关实验,结果如下表所示。下列有关说法错误的是( )
Na+
Cl-
K+
Mg2+
对照组
0.9
3.0
5.0
3.0
高浓度NaCl处理组
23.0
7.0
38.0
3.3
高浓度混合钠盐处理组
87.0
3.0
42.0
3.2
高浓度混合氯盐处理组
0.9
8.0
39.0
3.3
A.盐分胁迫下,细胞对K+的吸收作用明显增强
B.对照组的豌豆幼苗需放在清水中培养
C.不同类型的盐分胁迫下,细胞对离子的吸收具有选择性
D.盐分胁迫下,细胞通过增加对离子的吸收总量来提高抗盐能力
【答案】B
【详解】A、对照组K⁺吸收量为5.0 mg·g⁻¹,三个高盐分处理组K⁺吸收量均在38.0 mg·g⁻¹以上,远高于对照组,说明盐分胁迫下细胞对K⁺的吸收作用明显增强,A正确;
B、本实验自变量为不同类型的高盐分,需遵循单一变量原则,对照组应放在不含额外高盐的完全培养液中培养,保证幼苗正常获得必需矿质元素;若放在清水中培养,幼苗缺乏正常生长所需的矿质离子,无法与处理组形成有效对照,B错误;
C、不同盐分胁迫下,细胞对不同离子的吸收量存在明显差异:如混合钠盐处理组对Na⁺吸收量大幅升高,混合氯盐处理组对Cl⁻吸收量升高,但各组对Mg²⁺的吸收量变化很小,说明细胞对离子的吸收具有选择性,C正确;
D、盐分胁迫下细胞对离子的吸收总量远高于对照组,可提高细胞液渗透压,减少细胞在高渗盐环境中的失水,从而提高抗盐能力,D正确。
7.【耐盐碱植物的根细胞对Na⁺运输】(25-26高三·江苏扬州·期末)某种耐盐碱植物的根细胞对Na⁺运输的调控机制如图所示,其中SOS1~SOS3蛋白构成了SOS信号通路。下列叙述正确的是( )
A.高盐胁迫环境中的Na⁺与通道蛋白结合后进入根细胞
B.抑制细胞呼吸,对NHX运输Na⁺没有影响
C.Ca²⁺浓度升高依次促进SOS2、SOS1的磷酸化
D.促进Na⁺内流、排出Na⁺和将Na⁺运入液泡均为耐盐策略
【答案】C
【详解】A、通道蛋白运输物质时不需要与运输物质结合,载体蛋白才会与运输物质结合,A错误;
B、NHX 转运 Na⁺进入液泡依赖膜上 H⁺泵建立的 H⁺浓度梯度,H⁺泵水解 ATP 供能,ATP 来自细胞呼吸;抑制细胞呼吸会使 ATP 不足,H⁺梯度无法维持,直接抑制 NHX 运输 Na⁺,B 错误;
C、 Ca²⁺浓度上升,先激活 SOS3,SOS3 再促进 SOS2 磷酸化;磷酸化的 SOS2 进一步催化 SOS1 磷酸化,激活 SOS1 将 Na⁺运出细胞,C正确;
D、Na⁺大量内流会造成细胞渗透压失衡、离子毒害,不利于耐盐;耐盐策略是排出 Na⁺、将 Na⁺隔离进液泡,不会促进 Na⁺内流,D错误。
8.(25-26高三下·四川绵阳·期末)如图一表示某生物体内甲、乙、丙、丁四种物质通过细胞膜的过程,图中①②③为细胞膜相关组成成分;图二表示O2含量变化对小肠上皮细胞吸收K+速率的影响。下列有关叙述正确的是( )
A.图一中细胞膜的上侧是细胞膜的外侧,①和③构成细胞膜的基本支架
B.图二说明K+的吸收方式是主动运输,这种方式对应于图一中的甲
C.若图一中丁表示葡萄糖,则该细胞不可能是哺乳动物红细胞
D.图二中K+吸收速率不再增加时,限制因素是载体蛋白数量和氧气含量
【答案】B
【详解】A、图一中细胞膜的上侧含有糖蛋白,是细胞膜的外侧,③磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架,A错误;
B、图二说明K+的吸收速率受O2浓度的影响,氧气参与有氧呼吸,可释放能量,故K+运输过程消耗能量,吸收方式是主动运输,这种方式对应图一中的甲,B正确;
C、若图一中丁表示葡萄糖,则表示葡萄糖通过协助扩散进入细胞,该细胞可能是哺乳动物红细胞,C错误;
D、图二说明K+的吸收速率受O2浓度的影响,当O2浓度达到一定范围,K+的吸收速率不再增加,说明限制因素是载体蛋白数量,D错误。
9.【水通道蛋白】(25-26高二下·江西宜春·阶段检测)水通道蛋白(Aquaporin),又名水孔蛋白,是一种位于细胞膜上的重要蛋白质。约翰霍普金斯大学医学院的美国科学家彼得·阿格雷分别取细胞膜上含水通道蛋白(A组)和除去水通道蛋白(B组)的同种动物细胞,置于低渗溶液中,定时测量各组细胞体积,结果如图所示。下列分析错误的是( )
A.人类肾小管和集合管上皮细胞含有较多的水通道蛋白
B.从实验曲线可知水分子通过水孔蛋白跨膜比自由扩散跨膜更快
C.在M点时,A组细胞的渗透压高于B组细胞的渗透压
D.两组实验形成对照,A组为对照组,自变量是细胞是否有水通道蛋白
【答案】C
【详解】A、人类肾小管和集合管的功能是重吸收原尿中的水分,因此上皮细胞含有较多水通道蛋白,与其功能相适应,A正确;
B、同一时刻A组细胞体积增量>B组细胞体积增量,A组细胞可通过水通道蛋白吸水,吸水速率远高于仅依靠自由扩散吸水的B组,说明水分子通过水孔蛋白跨膜的速率比自由扩散更快,B正确;
C、M点时A组细胞体积远大于B组,说明A组细胞吸收的水分更多,细胞内液被稀释程度更高,渗透压与溶质微粒浓度呈正相关,因此A组细胞渗透压低于B组,C错误;
D、两组实验自变量为细胞是否含有水通道蛋白,其中A组为未做去除水通道蛋白处理的正常组,属于对照组,B组为实验组,D正确。
10.【丙酮酸转运蛋白(MPC)运输丙酮酸】(25-26高三·浙江温州·期末)丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白(MPC)运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述正确的是( )
A.MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会减少
B.H+通过易化扩散作用维持了线粒体内膜两侧pH
C.丙酮酸转移的速率仅受丙酮酸浓度差、H+浓度差影响
D.可通过抑制丙酮酸的运输而使电子传递链受阻
【答案】D
【详解】A、MPC功能减弱时,丙酮酸进入线粒体的量减少,细胞质基质中更多丙酮酸通过无氧呼吸产生乳酸,乳酸积累会增多,A错误;
B、线粒体内膜两侧的pH差(H+浓度差)是依靠电子传递链过程中H+的主动运输维持的,易化扩散为顺浓度梯度运输,会缩小浓度差,无法维持pH差,B错误;
C、丙酮酸转运需要载体MPC的协助,运输速率除受丙酮酸浓度差、H+浓度差影响外,还受MPC的数量、活性等因素影响,C错误;
D、抑制丙酮酸的运输,丙酮酸无法进入线粒体基质参与有氧呼吸第二阶段,导致第二阶段产生的[H]减少,电子传递链(有氧呼吸第三阶段)因缺少反应物[H]而受阻,D正确。
11.【缓解盐胁迫伤害的SOS信号转导途径】(不定项)(25-26高三·辽宁鞍山·阶段检测)土壤盐分过高对植物的伤害被称为盐胁迫。拟南芥中发现存在缓解盐胁迫伤害的SOS信号转导途径,盐胁迫下PA在细胞膜迅速聚集,启动SOS信号转导途径,具体调节机制如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.SOS1、AKT1、HKT1属于细胞膜的主要成分,参与构成膜的基本支架
B.盐胁迫下,H+和Na+从细胞外进入细胞内的方式相同,均为协助扩散
C.PA在细胞膜迅速聚集促进SCaBP8的磷酸化,使细胞中的K+浓度增大
D.细胞膜的选择透过性与膜上的转运蛋白有关,而与磷脂分子等无关
【答案】BC
【详解】A、细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。SOS1、AKT1、HKT1均为细胞膜上的转运蛋白,属于细胞膜的主要成分,但不参与构成膜的基本支架,A错误;
B、据图分析可知,周围环境的Na+通过HKT1以协助扩散的方式顺浓度梯度进入根部细胞;膜内Na+浓度低于膜外,盐胁迫条件下,转运蛋白SOS1利用 H+浓度差形成的电化学势能,把Na+以主动运输的方式运出细胞,此时H+进入细胞的方式也是协助扩散,B正确;
C、盐胁迫下PA在细胞膜聚集,激活SOS2;SOS2促进SCaBP8磷酸化。磷酸化后的SCaBP8对AKT1(K⁺通道)的抑制作用解除,K⁺内流,最终使细胞内K⁺浓度增大,C正确;
D、细胞膜的选择透过性既与转运蛋白的特异性有关,也与磷脂双分子层的疏水性有关(如脂溶性物质可自由通过磷脂层,水溶性物质不能),D错误。
12.【钙泵是Ca2+激活的一种跨膜蛋白】(不定项)(25-26高三·山东济南·阶段检测)钙泵是Ca2+激活的一种跨膜蛋白。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。下列叙述不正确的是( )
A.钙泵运输Ca2+的过程中会发生磷酸化及空间结构的改变
B.钙泵运输Ca2+的过程中只具有运输作用的功能
C.Ca2+进细胞和出内质网的过程需细胞呼吸提供能量
D.Ca2+进细胞和出内质网时需要与通道蛋白结合
【答案】BCD
【详解】A、钙泵是进行主动运输的载体蛋白,运输Ca2+的过程中,ATP水解释放的磷酸基团会使钙泵发生磷酸化,导致其空间结构发生改变,从而完成Ca2+的转运,A正确;
B、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,即钙泵同时具有运输Ca2+和催化ATP水解的功能,B错误;
C、由图可知,Ca2+通过通道蛋白出内质网和进细胞时,都是顺浓度梯度进行的,运输方式均为协助扩散,不需要消耗能量,C错误;
D、Ca2+进入细胞和出内质网的过程,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。
三年真题·压轴题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国)
高频考点:重视渗透作用;重视水分进出细胞,物质进出细胞,比较被动运输、主动运输、胞吞胞吐知识整合与应用能力。
1.(2026·广东·高考真题)用玻璃纸(半透膜)密封长颈漏斗口,向漏斗内注入蔗糖溶液,将装置浸入盛有清水的烧杯中并使漏斗管内外液面等高。据图推测,一段时间后漏斗内外分子的分布情况可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】据图可知,一段时间后漏斗液面升高,说明蔗糖不能透过半透膜、水分子可自由通过,初始时漏斗内蔗糖溶液渗透压高于烧杯清水,水分子整体向漏斗内运输,蔗糖始终保留在漏斗侧,最终漏斗内蔗糖浓度降低,所以一段时间后蔗糖分子仅分布在半透膜的一侧且浓度变低(图中蔗糖分子减少),半透膜两侧均有水分子,A符合题意,BCD不符合题意。
2.(2026·河北·高考真题)洋葱表皮细胞的质膜紧贴细胞壁。为在荧光显微镜下辨别某荧光标记蛋白是否定位于表皮细胞的质膜,可使细胞质壁分离后再观察。下列分析正确的是( )
A.质壁分离过程中,细胞液的渗透压逐渐减小
B.原生质层比细胞壁的伸缩性小是质壁分离的原因之一
C.紫色洋葱鳞片叶的内表皮不可作为该实验的实验材料
D.除质壁分离外,也可利用纤维素酶和果胶酶制备原生质体后再观察
【答案】D
【详解】A、质壁分离过程中细胞不断失水,细胞液溶质浓度升高,渗透压随浓度升高而逐渐增大,A错误;
B、质壁分离的内因是原生质层的伸缩性比细胞壁大,细胞失水时原生质层收缩程度大于细胞壁,才会出现质壁分离现象,B错误;
C、本实验的观察指标是荧光标记蛋白的分布,紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞可以发生质壁分离,且无紫色大液泡干扰荧光观察,可作为该实验的材料,C错误;
D、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁后得到的原生质体,最外层即为质膜,可通过观察荧光的位置判断蛋白是否定位于质膜,D正确。
3.(2026·云南·高考真题)肉类在低温下可经过高盐腌制、晾挂、发酵(乳酸菌、酵母菌为主)后延长保存期。下列说法错误的是( )
A.高盐腌制提高了细胞外渗透压使细胞脱水
B.其中微生物大多数属于耐盐或嗜盐微生物
C.发酵产生的乳酸可抑制杂菌生长强化防腐
D.乳酸菌、酵母菌发酵过程中均可产生CO2
【答案】D
【详解】A、高盐腌制时细胞外的盐溶液浓度远高于细胞内液浓度,细胞外渗透压更高,会导致细胞渗透失水,A正确;
B、高盐环境会抑制绝大多数不耐盐微生物的生长,能在该环境中存活并参与发酵的微生物大多是耐盐或嗜盐微生物,B正确;
C、发酵产生的乳酸会降低环境的pH,多数杂菌不适宜在酸性环境中生长,因此乳酸可抑制杂菌生长,强化防腐效果,C正确;
D、乳酸菌是厌氧微生物,无氧呼吸的产物只有乳酸,不产生CO2,仅酵母菌发酵过程可产生CO2,D错误。
4.(2025·天津·高考真题)关于细胞膜组成与功能的探究,推论正确的是( )
A.细胞膜与双缩脲试剂反应呈紫色,表明细胞膜含有糖类
B.同位素标记的固醇类物质可以穿过细胞膜,表明细胞膜含有胆固醇
C.细胞膜上聚集的荧光标记蛋白能均匀分散开,表明细胞膜具有信息传递功能
D.植物细胞能发生质壁分离和复原,表明细胞膜具有选择透过性
【答案】D
【详解】A、双缩脲试剂与蛋白质反应呈紫色,若细胞膜与双缩脲试剂反应呈紫色,表明细胞膜含有蛋白质,而非糖类,A错误;
B、固醇类物质能穿过细胞膜,是因为细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,根据“相似相容”原理,固醇类(脂质)易通过,不能据此表明细胞膜含有胆固醇,B错误;
C、荧光标记蛋白均匀分散体现细胞膜的流动性(结构特点),与信息传递功能无关,C错误;
D、植物细胞能发生质壁分离和复原,是因为细胞膜允许水分子自由通过,而对蔗糖等物质的通过具有选择性,这表明细胞膜具有选择透过性(功能特性),D正确。
5.(2025·重庆·高考真题)某兴趣小组利用图1装置,分别使用等体积2.5mol/L葡萄糖溶液和1.2mol/L蔗糖溶液,室温下观察渗透现象。图2是两种溶液在垂直管中,一段时间内溶液高度变化,下列说法正确的是( )
A.X表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化
B.t1—t3由X液面快速上升推测水分子不会从漏斗进入烧杯
C.t2—t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖
D.t5后两种溶液在垂直管中液面高度将不变
【答案】C
【详解】A、葡萄糖分子能通过玻璃纸,蔗糖分子不能通过。开始时葡萄糖溶液和蔗糖溶液的浓度分别为2.5mol/L和1.2mol/L,由于葡萄糖能透过玻璃纸,最终会使两侧葡萄糖浓度相等,而蔗糖不能透过,所以开始时葡萄糖溶液一侧浓度高,水分子进入多,但随着葡萄糖透过玻璃纸,其液面会下降。蔗糖溶液一侧由于蔗糖不能透过,水分子持续进入,液面持续上升。所以X表示蔗糖溶液在垂直管中的高度变化,A错误;
B、t1—t3时X液面快速上升,这只能说明单位时间内从烧杯进入漏斗的水分子数量多于从漏斗进入烧杯的水分子数量,并不是水分子不会从漏斗进入烧杯,B错误;
C、因为葡萄糖能通过玻璃纸进入烧杯,葡萄糖是还原糖,所以在t2—t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖,C正确;
D、由于葡萄糖能通过玻璃纸,最终两侧葡萄糖浓度会相等,但蔗糖不能通过玻璃纸,所以垂直管中液面高度不会不变,D错误。
6.(2025·北京·高考真题)“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,在清水和0.3g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图。以下叙述错误的是( )
A.图1,水分子通过渗透作用进出细胞
B.图1,细胞壁限制过多的水进入细胞
C.图2,细胞失去的水分子是自由水
D.与图1相比,图2中细胞液浓度小
【答案】D
【分析】质壁分离的原理:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层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分离。
【详解】A、图1中,水分子通过渗透作用进出细胞,A正确;
B、细胞壁有保护和支撑的作用,所以限制过多的水进入细胞,维持细胞形态,B正确;
C、图2,细胞发生质壁分离,此时失去的水分子是自由水,C正确;
D、与图1相比,图2中细胞发生质壁分离,此时细胞失去了水,所以图2细胞液浓度更大,D错误。
7.(2026·山东·高考真题)果肉细胞中,液泡膜上的质子泵消耗ATP将H+运入液泡,转运蛋白TST可利用H+浓度梯度在运输H+的同时将蔗糖运入液泡储存,增加果实甜度。下列说法错误的是( )
A.质子泵是一种载体蛋白,也是一种能催化ATP水解的酶
B.质子泵在运输H+的过程中空间结构会发生变化
C.TST运输蔗糖的方向和其运输H+的方向相同
D.H+与蔗糖经TST跨膜运输时都需要与其结合
【答案】C
【详解】A、质子泵可以转运H+,属于载体蛋白,同时其运输H+时消耗ATP,可催化ATP水解,因此也是ATP水解酶,A正确;
B、载体蛋白运输对应物质的过程中会发生空间结构的改变,质子泵作为载体蛋白,运输H+时空间结构会发生变化,B正确;
C、质子泵消耗ATP将H+运入液泡,说明液泡内H+浓度高于细胞质基质,H+顺浓度梯度运输的方向是从液泡到细胞质基质;而TST将蔗糖运入液泡,因此二者运输方向相反,C错误;
D、TST是协同转运的载体蛋白,运输H+和蔗糖时都需要与两种物质结合,通过构象改变完成运输过程,D正确。
8.(2026·河南·高考真题)在细胞培养液中加入某大分子荧光染料,细胞膜上先出现荧光,一段时间后,胞内逐渐出现多个荧光小泡。下列叙述错误的是( )
A.小泡的形成与膜流动性有关 B.小泡的形成过程无需消耗能量
C.小泡的运输与细胞骨架相关 D.小泡的形成速率受温度的影响
【答案】B
【详解】A、胞吞过程中细胞膜内陷形成小泡,该过程依赖生物膜的流动性,因此小泡的形成与膜流动性有关,A正确;
B、胞吞是细胞主动摄入大分子的过程,需要消耗细胞呼吸释放的能量,B错误;
C、细胞骨架具有维持细胞形态、参与细胞内物质运输和囊泡转运的功能,因此小泡的运输与细胞骨架相关,C正确;
D、温度会影响细胞膜的流动性,也会通过影响呼吸酶的活性改变能量供应,因此小泡的形成速率受温度的影响,D正确。
9.(2026·江西·高考真题)海洋是生命的摇篮。深海热泉周围存在一类具有细胞结构、能够独立生存的特殊微生物,它们既不属于真核生物,也不属于典型的原核生物。下列关于该类生物的推测,合理的是( )
A.依赖叶绿体进行光合作用
B.无机盐离子通过自由扩散进出细胞
C.胞内酶的最适温度比常见生物体的高
D.具有细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核等结构
【答案】C
【详解】A、叶绿体是真核自养生物才具有的细胞器,该生物不属于真核生物,且深海热泉无光照,无法进行光合作用,因此不存在依赖叶绿体进行光合作用的情况,A错误;
B、无机盐离子进出细胞的方式为协助扩散或主动运输,无法通过自由扩散跨膜运输,B错误;
C、该生物生存于深海热泉的高温环境中,胞内酶需要适应高温环境才能正常发挥作用,因此其胞内酶的最适温度比常见生物体的高,C正确;
D、成形的细胞核是真核生物特有的结构,该生物不属于真核生物,不具有细胞核,D错误。
10.(2026·湖南·高考真题)土壤中H2PO4-的浓度通常远低于其在根毛细胞液中的浓度。植物对H2PO4-的吸收主要通过细胞膜上能同时转运H2PO4-和H+的载体蛋白,该过程由H+的跨膜浓度梯度驱动。下列叙述错误的是( )
A.该载体蛋白转运H+时,H+不需要与载体蛋白结合
B.该载体蛋白对H2PO4-的运输属于主动运输
C.抑制细胞呼吸,根毛细胞吸收H2PO4-的速率会降低
D.该载体蛋白每次转运H2PO4-都会发生自身构象改变
【答案】A
【详解】A、载体蛋白的特点是需要与被转运的离子或分子结合,通过自身构象改变完成转运,因此该载体转运H+时,H+需要与载体蛋白结合,A错误;
B、H2PO4-逆浓度梯度进入根毛细胞,该过程依赖H+的跨膜浓度梯度提供动力,属于主动运输,B正确;
C、H+的跨膜浓度梯度需要根毛细胞通过消耗细胞呼吸产生的ATP维持,抑制细胞呼吸会导致ATP供应不足,H+浓度梯度无法维持,H2PO4-吸收的动力不足,速率会降低,C正确;
D、载体蛋白每次转运对应物质时,都会发生自身构象的改变,完成物质转运后构象恢复,D正确。
11.(2026·广东·高考真题)研究表明,运动可促进骨骼肌细胞释放肌因子(一类蛋白质),进而诱导黑色素瘤细胞凋亡。下列叙述错误的是( )
A.肌因子可通过胞吐方式释放到内环境
B.肌因子随体液定向运输至黑色素瘤细胞
C.诱导黑色素瘤细胞凋亡有助于维持稳态
D.该过程说明骨骼肌细胞具有内分泌功能
【答案】B
【详解】A、肌因子属于蛋白质类大分子,大分子物质排出细胞的方式为胞吐,因此肌因子可通过胞吐方式释放到内环境,A正确;
B、肌因子随体液运输的过程是不定向的,可运输到全身各处,仅因为黑色素瘤细胞存在对应受体才会作用于该细胞,B错误;
C、细胞凋亡可清除体内癌变的异常细胞,维护内环境的稳定,因此诱导黑色素瘤细胞凋亡有助于维持稳态,C正确;
D、骨骼肌细胞可分泌肌因子这类信号分子,通过体液运输作用于靶细胞发挥调节作用,说明骨骼肌细胞具有内分泌功能,D正确。
12.(2026·云南·高考真题)黏菌是一类特殊的真核微生物,主要以土壤中的细菌和酵母菌为食,环境胁迫使黏菌由单细胞聚集形成多细胞聚集体(具有孢子囊结构)。关于黏菌,下列说法错误的是( )
A.C、H、O、N四种元素含量很高
B.环状DNA分子存在于拟核中
C.单细胞生活阶段主要以有丝分裂方式繁殖
D.吞噬食物需要消耗能量
【答案】B
【详解】A、所有具有细胞结构的生物中,C、H、O、N都是含量最高的四种元素,黏菌是有细胞结构的真核生物,因此这四种元素含量很高,A正确;
B、黏菌是真核生物,有以核膜为界限的细胞核,不存在原核生物特有的拟核结构,环状DNA存在于拟核是原核生物的特征,B错误;
C、真核细胞的体细胞主要的增殖方式为有丝分裂,黏菌单细胞生活阶段为真核细胞,主要以有丝分裂方式进行繁殖,C正确;
D、黏菌吞噬食物的方式为胞吞,胞吞过程需要消耗能量,D正确。
13.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)高Mn²⁺胁迫激活植物油菜素内酯(BR)信号通路,再通过图中①和②两条途径降低细胞质基质中的Mn²⁺浓度,缓解高Mn²⁺对细胞的伤害。下列叙述错误的是( )
A.BR充当了植物细胞响应高Mn²⁺胁迫的信号分子
B.N以耗能的方式被内吞,减少Mn²⁺向胞内转运
C.高Mn²⁺胁迫下,液泡内Mn²⁺浓度比细胞质基质中高
D.G改变构象与Ca²⁺结合,将其从胞外转运至胞内
【答案】D
【详解】A、由题干“高Mn2+胁迫激活植物油菜素内酯(BR)信号通路”可知,BR充当了植物细胞响应高Mn2+胁迫的信号分子,A正确;
B、从图中能够看到,N是通过内吞的方式进入细胞的,而内吞过程是需要消耗能量的,并且内吞后减少了Mn2+向胞内转运,B正确;
C、因为M是液泡膜阳离子转运蛋白,能够将Mn2+从细胞质基质运输到液泡中,这是一个主动运输的过程,主动运输是从低浓度向高浓度运输,所以高Mn2+胁迫下,液泡内Mn2+浓度比细胞质基质中高,C正确;
D、G是细胞膜Ca2+通道蛋白,其改变构象打开通道,是将Ca2+从胞外顺浓度梯度转运至胞内,并非结合Ca2+转运,D错误。
14.(2026·四川·高考真题)器官在移植过程中面临离体缺血和再灌注的双重损伤。器官离体后,缺血导致细胞供氧不足,影响细胞呼吸;恢复血液灌注后,短时间内大量的O2会激活膜外的NADPH氧化酶,进而产生带电的自由基,损伤细胞。下列叙述正确的是( )
A.缺血时,无氧呼吸积累大量CO2,细胞pH下降,酶的活性降低
B.缺血时,细胞的Na+运出受阻,胞内渗透压升高,导致细胞肿胀
C.再灌注后,NADPH氧化酶催化产生的自由基以自由扩散方式进入细胞
D.再灌注后,细胞核内DNA因与蛋白质紧密结合,不受自由基攻击破坏
【答案】B
【详解】A、人体细胞无氧呼吸的产物为乳酸,不会产生大量CO2,缺血时是乳酸积累导致细胞pH下降、酶活性降低,A错误;
B、Na+运出细胞的方式为主动运输,需要消耗ATP,缺血时细胞供氧不足,细胞呼吸受抑制导致ATP合成不足,Na+运出受阻,胞内溶质增多、渗透压升高,细胞吸水进而肿胀,B正确;
C、自由基是带电粒子,自由扩散的运输对象是脂溶性小分子、气体等不带电的小分子物质,带电粒子无法以自由扩散方式通过磷脂双分子层进入细胞,C错误;
D、自由基会攻击细胞内的生物大分子,细胞核内DNA即使与蛋白质结合为染色质,仍可能被自由基攻击而发生结构损伤,D错误。
15.(2026·云南·高考真题)结构与功能相适应是细胞的基本特征。下列说法错误的是( )
A.染色质高度螺旋形成的染色体有利于遗传信息的转录
B.线粒体内膜形成嵴并附着大量酶为能量转化提供场所
C.磷脂和蛋白质等构成的细胞膜保证物质的选择性运输
D.小肠上皮细胞绒毛有利于机体增强对营养物质的吸收
【答案】A
【详解】A、转录过程需要以DNA单链为模板,DNA需要解旋,染色质高度螺旋化形成染色体后,DNA难以解旋暴露模板链,不利于遗传信息的转录,A错误;
B、线粒体内膜向内凹陷形成嵴,增大了膜面积,同时内膜上附着有大量的有氧呼吸第三阶段相关的酶,是有氧呼吸第三阶段的反应场所,可实现有机物中的化学能到ATP中活跃的化学能的转化,为能量转化提供场所,B正确;
C、细胞膜以磷脂双分子层为基本支架,转运蛋白等蛋白质分子镶嵌或贯穿其中,该结构特点决定了细胞膜具有选择透过性,可保证物质的选择性运输,C正确;
D、小肠上皮细胞面向肠腔一侧形成大量微绒毛,显著增大了细胞膜的接触面积,有利于增强对营养物质的吸收效率,D正确。
16.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)植物细胞膜上存在钙泵和钙离子通道两种转运蛋白。钙泵又称Ca2+-ATP酶,能够催化细胞膜内侧的ATP水解释放能量,驱动细胞内的Ca2+泵出细胞。下列叙述错误的是( )
A.Ca2+需与钙离子通道蛋白结合才能进入细胞
B.Ca2+泵出细胞的运输速率存在最大值
C.抑制细胞的呼吸作用会影响钙泵的功能
D.钙泵在发挥作用过程中,空间结构会发生变化
【答案】A
【详解】A、通道蛋白转运物质时不需要与被转运的物质结合,A错误;
B、钙泵属于载体蛋白,细胞膜上钙泵的数量有限,转运Ca2+时会出现载体饱和现象,因此Ca2+泵出细胞的运输速率存在最大值,B正确;
C、钙泵驱动Ca2+运出细胞需要消耗ATP水解释放的能量,而细胞呼吸是ATP的主要来源,因此抑制细胞的呼吸作用会影响钙泵的功能,C正确;
D、钙泵作为载体蛋白,发挥运输功能时会与Ca2+结合,自身空间结构发生改变,完成转运后空间结构恢复,D正确。
17.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)高Mn2+胁迫激活植物油菜素内酯(BR)信号通路,再通过图中①和②两条途径降低细胞质基质中的Mn2+浓度,缓解高Mn2+对细胞的伤害。下列叙述错误的是( )
A.BR充当了植物细胞响应高Mn2+胁迫的信号分子
B.N以耗能的方式被内吞,减少Mn2+向胞内转运
C.高Mn2+胁迫下,液泡内Mn2+浓度比细胞质基质中高
D.G改变构象与Ca2+结合,将其从胞外转运至胞内
【答案】D
【详解】A、由题干“高Mn2+胁迫激活植物油菜素内酯(BR)信号通路”可知,BR充当了植物细胞响应高Mn2+胁迫的信号分子,A正确;
B、从图中能够看到,N是通过内吞的方式进入细胞的,而内吞过程是需要消耗能量的,并且内吞后减少了Mn2+向胞内转运,B正确;
C、因为M是液泡膜阳离子转运蛋白,能够将Mn2+从细胞质基质运输到液泡中,这是一个主动运输的过程,主动运输是从低浓度向高浓度运输,所以高Mn2+胁迫下,液泡内Mn2+浓度比细胞质基质中高,C正确;
D、G是细胞膜Ca2+通道蛋白,其改变构象打开通道,是将Ca2+从胞外顺浓度梯度转运至胞内,并非结合Ca2+转运,D错误。
18.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)黑暗条件下,叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi的过程示意图如下。其他条件均适宜,下列叙述正确的是( )
A.ATP、ADP和Pi通过NTT时,无需与NTT结合
B.NTT转运ATP、ADP和Pi的方式为主动运输
C.图中进入叶绿体基质的ATP均由线粒体产生
D.光照充足,NTT运出ADP的数量会减少甚至停止
【答案】D
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从低浓度到高浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【详解】A、载体蛋白的作用机制通常需要与底物结合后才能转运物质。NTT作为载体蛋白,运输ATP、ADP和Pi时必然需要结合底物,A错误;
B、黑暗条件下,叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi,因此不是主动运输,B错误;
C、黑暗条件下,叶绿体无法进行光反应,自身不能合成ATP。此时进入叶绿体基质的ATP可来自细胞呼吸,但细胞呼吸产生ATP的场所包括细胞质基质(糖酵解)和线粒体(有氧呼吸第二、三阶段),C错误;
D、光照充足时,叶绿体类囊体膜上进行光反应合成ATP,需要消耗大量ADP和Pi作为原料。此时叶绿体基质中的ADP和Pi会优先被类囊体膜利用,导致基质中ADP浓度降低。由于NTT顺浓度梯度运输ADP(从基质到细胞质基质),当基质中ADP不足时,NTT运出ADP的数量会减少甚至停止,D正确。
故选D。
19.(2024·吉林·高考真题)下图表示某抗原呈递细胞(APC)摄取、加工处理和呈递抗原的过程,其中MHCⅡ类分子是呈递抗原的蛋白质分子。下列叙述正确的是( )
A.摄取抗原的过程依赖细胞膜的流动性,与膜蛋白无关
B.直接加工处理抗原的细胞器有①②③
C.抗原加工处理过程体现了生物膜系统结构上的直接联系
D.抗原肽段与MHCⅡ类分子结合后,可通过囊泡呈递到细胞表面
【答案】D
【详解】A、摄取抗原的过程是胞吞,依赖细胞膜的流动性,与膜蛋白有关,A错误;
B、由图可知,抗原是先由抗原呈递细胞吞噬形成①吞噬小泡,再由③溶酶体直接加工处理的,B错误;
C、MHCⅡ类分子作为分泌蛋白,其加工过程中内质网和高尔基体之间通过囊泡联系,体现了生物膜之间的间接联系,C错误;
D、由图可知,抗原肽段与MHCⅡ类分子结合后,在溶酶体内水解酶的作用下,可以将外源性抗原降解为很多的小分子肽,其中具有免疫原性的抗原肽会与MHC形成复合物,由囊泡呈递于APC表面,D正确。
20.(2023·辽宁·高考真题)血脑屏障的生物膜体系在控制物质运输方式上与细胞膜类似。下表中相关物质不可能存在的运输方式是( )
选项
通过血脑屏障生物膜体系的物质
运输方式
A
神经生长因子蛋白
胞吞、胞吐
B
葡萄糖
协助扩散
C
谷氨酸
自由扩散
D
钙离子
主动运输
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、神经生长因子蛋白是生物大分子,通过胞吞胞吐通过生物膜细胞,与生物膜的流动性有关,A正确;
B、葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞的方式为协助扩散,故血脑屏障生物膜体系可能为协助扩散,B正确;
C、谷氨酸跨膜运输需要载体蛋白的协助,不能为自由扩散,当谷氨酸作为神经递质出细胞时为胞吐,也不是自由扩散,C错误;
D、钙离子通过生物膜需要载体蛋白,方式可能为主动运输,D正确。
21.(2022·辽宁·高考真题)水通道蛋白(AQP)是一类细胞膜通道蛋白。检测人唾液腺正常组织和水肿组织中3种AQP基因mRNA含量,发现AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化,而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍。下列叙述正确的是( )
A.人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列相同
B.AQP蛋白与水分子可逆结合,转运水进出细胞不需要消耗ATP
C.检测结果表明,只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成
D.正常组织与水肿组织的水转运速率不同,与AQP蛋白的数量有关
【答案】D
【详解】A、AQP基因有3种,AQP蛋白应该也有3种,故人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列不相同,A错误;
B、AQP蛋白一类细胞膜水通道蛋白,故不能与水分子结合,B错误;
C、根据信息:AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化,而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍,可知AQP5基因mRNA含量在水肿组织和正常组织有差异,但不能说明只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成,C错误;
D、AQP5基因mRNA含量在水肿组织和正常组织有差异,故形成的AQP蛋白的数量有差异,导致正常组织与水肿组织的水转运速率不同,D正确。
22.(不定项)(2024·吉林·高考真题)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
【答案】BCD
【详解】A、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;
B、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;
C、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;
D、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。
23.(2022·辽宁·高考真题)Fe3+通过运铁蛋白与受体结合被输入哺乳动物生长细胞,最终以Fe2+形式进入细胞质基质,相关过程如图所示。细胞内若Fe2+过多会引发膜脂质过氧化,导致细胞发生铁依赖的程序性死亡,称为铁死亡。下列叙述正确的是( )
注:早期内体和晚期内体是溶酶体形成前的结构形式
A.铁死亡和细胞自噬都受基因调控
B.运铁蛋白结合与释放Fe3+的环境pH不同
C.细胞膜的脂质过氧化会导致膜流动性降低
D.运铁蛋白携带Fe3+进入细胞不需要消耗能量
【答案】ABC
【详解】A、铁死亡是一种铁依赖性的,区别于细胞凋亡、细胞坏死、细胞自噬的新型的细胞程序性死亡方式,受基因调控,A正确;
B、从图中运铁蛋白与铁离子的结合及分离,可以看出环境溶液pH为5.0时,运铁蛋白与铁离子分离,环境溶液pH为7.0时,运铁蛋白与其受体分离,随后与铁离子结合成铁结合运铁蛋白,B正确;
C、细胞器和细胞膜结构的改变和功能障碍是脂质过氧化的最明显后果,包括膜流动性降低,C正确;
D、铁离子进入细胞的方式为胞吞,并非主动运输,运铁蛋白运出细胞的过程为胞吐,胞吞与胞吐过程都需要消耗细胞代谢释放的能量,即需要ATP水解并提供能量,D错误。
24.(2026·湖南·高考真题)为探究脱落酸(ABA)对某品种葡萄抗盐碱(200mmol/LNaHCO3)胁迫的作用,分别用蒸馏水(T1组)、NaHCO3(T2组)、NaHCO3+ABA合成抑制剂(T3组)、NaHCO3+ABA(T4组)处理葡萄幼苗,一段时间后采集叶片测定相关生理指标,结果见表。回答下列问题:
组别指标
T1
T2
T3
T4
叶绿素含量(mg/g鲜重)
3.8
2.2
1.3
2.9
H2O2含量(μmol·g-1鲜重)
9.6
20.3
29.5
14.7
净光合速率(μmol·m-2·s-1)
9.8
6.1
4.6
7.9
注:H2O2会引起生物膜发生氧化损伤,膜通透性升高。
(1)叶绿素主要吸收可见光中的________,光反应产生的NADPH在暗反应阶段的作用是___________。
(2)盐碱胁迫下,葡萄幼苗的光合作用速率下降。据表分析,出现该变化的原因是__________________________________________________________________________________________________________。
(3)研究表明植物体内ABA含量与抗盐碱能力正相关。拟培育抗盐碱作物新品种,可筛选_____(填序号)。
①ABA合成酶缺失突变体 ②ABA合成酶高活性品种 ③ABA受体低敏感性品种 ④ABA降解酶低活性品种
(4)盐碱胁迫下,葡萄幼苗的细胞将细胞质基质中的Na+运送到液泡中储存或排出细胞,降低盐碱胁迫伤害。与正常栽培条件相比,葡萄幼苗在一定浓度的盐碱处理下,一段时间后生物量减少,从物质跨膜运输和呼吸作用的关系分析其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1) 红光和蓝紫光 作为还原剂、提供能量
(2)盐碱胁迫使叶片叶绿素含量降低,吸收光能减少,光反应速率减弱;同时细胞内H2O2积累,造成生物膜氧化损伤,叶绿体结构受损,净光合速率下降
(3)②④
(4)盐碱胁迫下,细胞需消耗更多能量用于排钠、区隔钠离子,用于细胞生长、有机物合成的能量减少;同时呼吸总消耗增加,有机物积累量下降,最终生物量减少
【详解】(1)叶绿素a、叶绿素b主要吸收红光、蓝紫光;NADPH作为还原剂还原C3化合物,同时为暗反应提供部分能量。
(2)结合表格数据可知,盐碱胁迫使叶片叶绿素含量降低,吸收光能减少,光反应速率减弱;同时细胞内H2O2积累增多,造成生物膜氧化损伤,膜通透性上升,叶绿体结构受损,进一步抑制光合作用,最终净光合速率下降。
(3)根据表格信息可知, ABA含量越高,抗盐碱能力越强,故要培育盐碱作物新品种,应该选择ABA含量高的品种,即ABA合成酶活性高的品种或者ABA降解酶活性低的品种,故选②④。
(4)在盐碱胁迫下,葡萄幼苗将细胞质基质中Na+转运进液泡或排出细胞属于主动运输,主动运输需要消耗细胞呼吸提供的 ATP;盐碱胁迫下,细胞需消耗更多呼吸能量用于排钠、区隔钠离子,用于细胞生长、有机物合成的能量减少;同时呼吸总消耗增加,有机物积累量下降,最终生物量减少。
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