第4章 周末练9 细胞的物质输入和输出（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一生物必修1 分子与细胞学习笔记（人教版 江苏专版）

**基本信息** 聚焦细胞物质运输核心概念，通过概念梳理-易错辨析-综合应用的逻辑链条，强化结构与功能观及科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |核心概念梳理|12个知识点|陈述式概念原理|从渗透作用条件→原生质层结构→质壁分离原理→物质运输方式（自由扩散→协助扩散→主动运输→胞吞胞吐）递进| |易错辨析|10道判断题|正误判断+解析|针对易混点（如根尖分生区细胞能否质壁分离、水分子运输方式）强化概念辨析| |综合应用|14选择+3非选择|曲线分析/实验探究/图表解读|结合跨膜运输机制（如NHX转运蛋白）、影响因素（浓度/载体/能量）考查科学探究与逻辑推理|

周末练9　细胞的物质输入和输出 [分值：100分] 1．渗透作用发生的两个条件：一是具有半透膜，二是存在浓度差。 2．原生质层包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，可把它看作一层半透膜。 3．植物细胞发生质壁分离的原因：(1)外界溶液浓度大于细胞液浓度；(2)原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。 4．只有活的成熟植物细胞才可发生质壁分离，动物细胞和根尖分生区细胞不能发生质壁分离。 5．在适宜浓度的KNO3溶液中，叶片表皮细胞发生质壁分离后会自动复原的原因：原生质层具有选择透过性，K＋和NO逐步运输到细胞内部，使细胞液的浓度升高，细胞吸水，发生质壁分离复原，与发生该现象有关的细胞器有线粒体、液泡(至少写两种)。 6．自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，如氧、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等。 7．协助扩散：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，如水分子、葡萄糖、氨基酸等。 8．转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型，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，分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合；而载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。 9．自由扩散的影响因素：物质运输速率主要取决于膜内外物质浓度梯度的大小，也与物质分子大小和脂溶性有关。 10．转运蛋白介导的协助扩散的影响因素：除了膜内外物质浓度梯度的大小外，还与膜上转运蛋白的数量有关。当转运蛋白达到饱和时，物质浓度增加，物质运输速率也不会再增加。 11．物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。 12．胞吞和胞吐与膜的流动性有关，它是大分子和颗粒进出细胞的物质运输方式，既依赖膜上的蛋白质，还消耗细胞中的能量。 (判断题，每小题1分；选择题，每题4分) 1．易错易混辨析 (1)可以用大蒜根尖分生区细胞作实验材料来观察细胞的质壁分离与复原( 　×　) 解析　大蒜根尖分生区细胞是未成熟植物细胞，无大液泡，质壁分离不明显，故不作为观察细胞的质壁分离与复原现象的实验材料。 (2)少数水分子借助水通道蛋白进出细胞，更多的水分子以自由扩散方式进出细胞(　×　) 解析　少数水分子以自由扩散方式进出细胞，更多的水分子借助水通道蛋白进出细胞。 (3)用黑藻叶片做细胞的质壁分离实验时，叶绿体的存在有利于观察实验现象(　√　) (4)自由扩散和协助扩散都不需要转运蛋白和能量(　×　) 解析　自由扩散不需要转运蛋白和能量，协助扩散需要转运蛋白，不需要能量。 (5)细胞失水时，由于原生质层比细胞壁的伸缩性小，原生质层会与细胞壁分开(　×　) 解析　细胞壁是全透性的，细胞壁主要起支持和保护作用，原生质层相当于一层半透膜，原生质层具有选择透过性，细胞失水时，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，原生质层会与细胞壁分开，出现质壁分离现象。 (6)乙醇通过细胞膜需要消耗能量(　×　) 解析　乙醇通过细胞膜的方式是自由扩散，自由扩散不需要消耗能量。 (7)果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞通过主动运输吸收蔗糖的结果(　×　) 解析　腌制果脯时由于细胞外液浓度过高，细胞失水而死亡，然后蔗糖大量进入细胞才导致慢慢变甜，不是主动吸收蔗糖的结果。 (8)在一定范围内，随着紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞失水的进行，细胞的吸水能力逐渐增强(　√　) (9)温度会影响细胞代谢的强度，影响能量的供应，从而影响主动运输的速率，但不影响被动运输(　×　) 解析　温度会影响组成生物膜分子的运动速率和载体蛋白的活性，所以温度对自由扩散、协助扩散和主动运输的运输速率均有影响。 (10)消化酶需要细胞膜上相应的载体蛋白协助，才能被分泌到细胞外(　×　) 解析　消化酶属于蛋白质，是生物大分子，通过胞吐的方式被分泌到细胞外，不需要载体蛋白的协助。 2．图甲表示一个渗透作用的装置，将半透膜袋(只有水分子可以透过)缚于玻璃管的下端，半透膜袋内装有60 mL质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液；图乙表示放置在某溶液中的植物细胞失水量的变化情况。下列有关叙述正确的是(　　) A．图甲中，若将质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液换为0.3 g/mL的葡萄糖溶液，玻璃管内液面高度会升高 B．图甲中，若将清水换为0.1 g/mL的蔗糖溶液，玻璃管内液面不再变化时，半透膜两侧的溶液浓度相等 C．图乙表示植物细胞在某溶液中处理10 min内发生质壁分离，10 min后发生质壁分离复原 D．图乙中植物细胞所处外界溶液可能是0.3 g/mL的蔗糖溶液 答案　A 解析　葡萄糖的相对分子质量小于蔗糖，与质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液相比，质量浓度为0.3 g/mL的葡萄糖溶液中溶质颗粒数目更多，所以若将质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液换为0.3 g/mL的葡萄糖溶液，玻璃管内液面高度会升高，A正确；玻璃管外的溶液浓度低，水分子会渗透进入玻璃管，使管内液面升高，当玻璃管液面不再发生变化时，高出液面的水柱会产生压力，故管外溶液浓度依然低于管内，B错误；图乙表示的植物细胞在某溶液中处理的10 min内处于质壁分离状态，但从a点细胞的失水量开始减少，说明此时细胞已经开始吸水，到10 min时，细胞已经处于复原的状态，C错误；图乙植物细胞在某溶液中先失水，一定时间后又吸水，说明该物质能够进入细胞，因此该溶液不是蔗糖溶液，D错误。 3．下列物质的运输可能不需要膜上蛋白质参与的是(　　) A．Na＋进出神经细胞 B．水分子进入红细胞 C．氨基酸进入小肠上皮细胞 D．抗体分泌出免疫细胞 答案　B 解析　水分子进入红细胞的方式是自由扩散或协助扩散，其中自由扩散不需要膜上蛋白质的参与，B符合题意。 题点　物质运输的类型综合 4.图中“”表示进入细胞的物质a。下列叙述错误的是(　　) A．物质a进入细胞的方式是协助扩散 B．a的运输速率与物质a的浓度梯度大小有关 C．x与a结合后自身构象改变 D．a的运输速率与x的数量无关 答案　D 解析　x为运输物质a的载体蛋白，因此a的运输速率与x的数量有关，D错误。 题点　物质跨膜运输的方式判断 5．一种物质进行跨膜运输的方式与该物质的分子大小等性质有关。下列有关物质跨膜运输的相关叙述，正确的是(　　) A．相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内 B．主动运输既要消耗细胞的能量，也需要借助膜上的载体蛋白 C．大分子有机物要通过转运蛋白的作用才能进入细胞内，并且要消耗能量 D．被动运输都是顺浓度梯度进行的，既不需要消耗能量，也不需要借助膜上的转运蛋白 答案　B 解析　相对分子质量小的物质或离子的运输方式可能是自由扩散、协助扩散或主动运输，A错误；大分子有机物通过胞吞的方式进入细胞内，依赖于膜的流动性，需要消耗能量，但不需要转运蛋白，C错误；被动运输包括自由扩散和协助扩散，协助扩散需要转运蛋白的协助，D错误。 题点　被动运输和主动运输的比较 6．细胞膜能对进出细胞的物质进行选择，图中①～⑤表示物质通过细胞膜的转运方式，甲～戊表示不同的物质或细胞结构，戊表示由磷脂分子构成的封闭囊泡，可以作为药物的运载体，囊泡膜上的靶向信号分子可以与靶细胞表面的特异性受体结合，然后通过囊泡膜和细胞膜的融合将药物送入特定的细胞。下列叙述正确的是(　　) A．甲是磷脂双分子层，①的运输方式不消耗能量且不需要转运蛋白，不能体现细胞膜的选择透过性 B．物质乙和丙运输时，都会与相应的转运蛋白结合 C．细胞呼吸抑制剂会影响图中的④⑤转运方式 D．囊泡戊能将脂溶性药物a送至特定的细胞依赖于细胞膜的流动性 答案　C 解析　甲是磷脂双分子层，是构成细胞膜的基本支架，①为自由扩散，不消耗能量且不需要转运蛋白，顺浓度梯度运输，能体现细胞膜的选择透过性，A错误；物质乙借助通道蛋白运输，在运输物质时，物质不与通道蛋白结合，B错误；由于磷脂分子的头部具有亲水性，因此药物a属于水溶性药物，囊泡能将药物a送至特定的细胞，依赖于信号分子与相应受体结合，体现了细胞膜具有信息交流的功能，D错误。 题点　物质运输的类型综合 7．耐盐碱的“海水稻”的细胞膜和液泡膜上有 Na＋/H＋反向转运蛋白，能利用H＋顺浓度梯度运输提供的驱动力，将细胞质内的Na＋逆浓度梯度排出细胞或将Na＋浓缩于液泡中，减少Na＋对细胞的毒害。下列分析正确的是(　　) A．Na＋排出细胞需要载体蛋白协助，并由 ATP供能 B．将Na＋浓缩于液泡中会降低细胞的吸水能力 C．液泡中的H＋浓度小于细胞质基质中的H＋浓度 D．该转运蛋白的功能体现了生物膜的选择透过性 答案　D 解析　Na＋排出细胞需要载体蛋白协助，其所需要的能量由H＋顺浓度梯度产生的电化学势能提供，A错误；将Na＋浓缩于液泡中会增加细胞液的浓度，提高细胞的吸水能力，B错误；液泡中的H＋顺浓度进入细胞质基质，因此液泡中的H＋浓度应该大于细胞质基质中的H＋浓度，C错误；Na＋的跨膜运输属于主动运输，体现了生物膜的选择透过性，D正确。 题点　协同运输 8．反向转运是指被转运的分子或离子向相反方向的运动，其载体蛋白称为反向转运蛋白。人肾近端小管上皮细胞存在 Na＋－H＋反向转运蛋白。该蛋白可将胞外即管腔内的 Na＋转入胞内， 同时将胞内H＋排出到管腔液中。下列有关说法错误的是(　　) A．反向转运对维持体内酸碱平衡具有重要意义 B．肾近端小管除了反向转运蛋白还有大量的水通道蛋白 C．反向转运蛋白运输离子的速率受温度变化的影响 D．反向转运蛋白起作用时不会发生自身构象的改变 答案　D 解析　人肾近端小管上皮细胞存在的Na＋－H＋反向转运蛋白可将胞内H＋排出到管腔液中，因此对维持体内酸碱平衡具有重要意义，A正确；肾近端小管可通过协助扩散重吸收水分，因此肾近端小管除了反向转运蛋白还有大量的水通道蛋白，有利于其对水分子的重吸收，B正确；温度可影响细胞膜上物质分子的运动，反向转运蛋白是膜上的蛋白质，其分子运动速率受温度影响，C正确；反向转运蛋白与被转运的分子结合后会发生自身构象的变化，从而完成物质的转运，D错误。 题点　协同运输 9．科学家在研究细胞膜运输物质时发现有四种关系，分别用如图中四条曲线表示，在研究具体的物质X时，发现与曲线②和③相符。则细胞膜运输物质X的方式是(　　) A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吞 答案　B 解析　自由扩散的动力是浓度差，不需要转运蛋白和能量，因此与①和③相符，A不符合题意；协助扩散的特点是需要转运蛋白，不需要能量，因此与曲线②和③相符，B符合题意；主动运输的特点是需要转运蛋白和能量，因此与曲线②和④相符，C不符合题意。 题点　影响物质跨膜运输的因素 10．如图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，图乙表示细胞对大分子物质胞吞和胞吐的过程。下列相关叙述错误的是(　　) A．图甲中曲线a表示自由扩散，曲线b表示协助扩散或主动运输 B．图甲中曲线b达到最大转运速率后的限制因素可能是转运蛋白的数量 C．图乙中的胞吐和胞吞过程都需要载体蛋白和能量 D．图乙中的胞吐和胞吞过程依赖细胞膜具有流动性的特点 答案　C 解析　胞吞和胞吐作用不需要载体蛋白的参与，C错误。 题点　影响物质跨膜运输的因素 11．(多选)将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果如表： 培养瓶中气体 温度(℃) 离子相对吸收量(%) 空气 17 100 氮气 17 10 空气 3 28 下列有关分析不正确的是(　　) A．有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收 B．该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关 C．氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗能量 D．与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收 答案　BCD 解析　由表格信息可知，同样温度条件下，培养瓶中气体为空气时，离子相对吸收量大，说明有氧条件有利于根对离子的吸收，A正确；培养瓶中气体都为空气时，不同温度条件下离子的相对吸收量不同，说明温度变化影响根对离子的吸收，B错误；同样的温度条件下，氮气环境中根对离子的相对吸收量少，说明根对离子的吸收需要消耗能量，且氮气环境中不利于根对该离子的吸收，C、D错误。 题点　影响物质跨膜运输的因素 12．(多选)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，这种方式对应图一中的甲 C．若图一中丁表示葡萄糖，则该细胞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　BC 解析　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；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；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正确；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。 题点　物质运输的类型综合 13．(多选)如图为培养液中K＋浓度及溶氧量对小麦根系细胞吸收K＋速率的影响。下列有关两曲线形成机理的解释，正确的是(　　) A．曲线ab段的形成是由于细胞膜上K＋载体蛋白数量未达到饱和且能量充足 B．曲线cd段的形成是由于细胞内K＋过多，细胞大量排出K＋ C．e点离子吸收速率很低，主要受能量供应的限制 D．曲线bc、fg段的形成可能是由于细胞膜上K＋载体蛋白数量有限 答案　ACD 解析　曲线ab段是随着培养液中K＋浓度增加，K＋吸收速率增加，限制因素是K＋浓度，此时能量充足，而且细胞膜上K＋载体蛋白数量未达到饱和，A正确；曲线cd段形成的原因可能是细胞外界溶液浓度过高，细胞失水，细胞代谢减弱，为主动运输提供的能量减少，影响了对K＋的吸收，B错误；e点溶氧量为0，能量供应不足，离子吸收速率低，C正确；bc段限制因素不再是培养液中K＋浓度，限制因素可能是载体蛋白数量，也可能是能量，fg段限制因素可能是载体蛋白数量，也可能是培养液中K＋浓度，D正确。 题点　影响物质跨膜运输的因素 14．(多选)中亚滨藜生长在盐碱土中，当体内吸收了大量盐分时，便通过快速生长吸收大量水分来稀释细胞中的盐分浓度。某研究小组欲探究中亚滨藜吸盐的方式是主动运输还是被动运输，取长期生活在盐碱地的生长状态相同的中亚滨藜植株若干，随机均分为甲组和乙组，放入高浓度盐溶液的培养液中培养，甲组培养液添加呼吸抑制剂，乙组不添加，置于相同且适宜的条件下培养，定期测定并记录两组培养液中盐的剩余量。下列有关说法正确的是(　　) A．中亚滨藜通过升高根细胞的细胞液浓度，使细胞吸水能力增强 B．若甲、乙两组培养液中盐的剩余量相同，则说明吸盐方式为被动运输 C．若甲组培养液中盐的剩余量明显低于乙组，则说明吸盐方式为主动运输 D．若要证明中亚滨藜吸盐方式为协助扩散还是自由扩散，还需增设一组添加载体抑制剂的实验组 答案　ABD 解析　主动运输需要消耗能量，呼吸抑制剂会抑制细胞呼吸，影响能量的产生，因此若甲组培养液中盐的剩余量明显高于乙组，则说明吸盐方式为主动运输，C错误。 题点　物质跨膜运输的方式判断 15．(12分)液泡主要存在于植物细胞中，具有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。如图表示某生活在沿海滩涂植物的根部细胞液泡示意图。请据图分析，回答下列问题： 注：NHX和H＋－ATP泵是液泡膜上的转运蛋白。 (1)液泡膜内部具有疏水性，水分子却能够进出液泡，主要原因是液泡膜上存在________________________________________________________________________。 液泡膜对无机盐离子具有选择透过性的结构基础是___________________________。 (2)据图分析，细胞液中 H＋浓度________(填“高于”“等于”或“低于”)细胞质基质中 H＋浓度。这种差异主要由液泡膜上的______________来维持。沿海滩涂生长的植物根部液泡可以通过图中所示方式增加液泡内 Na＋的浓度，这对于植物生长的作用是_________ ________________________________________________________________________。 (3)研究发现，低温胁迫下膜脂会由液态变为凝胶态，试分析低温冻害造成细胞代谢紊乱的原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)水通道蛋白　液泡膜上转运蛋白的种类和数量及转运蛋白空间结构的变化　(2)高于　H＋－ATP泵　避免了钠离子对细胞代谢造成的影响，同时也提高了液泡的渗透压，从而提高植物的吸水力，进而适应高盐环境　(3)低温胁迫下膜脂会由液态变为凝胶态，物质运输速率减慢，物质不能及时运进或运出，造成细胞代谢紊乱 题点　协同运输 16．(12分)图甲表示不同物质分子的跨膜运输示意图，A、B表示组成膜的成分，a～e表示物质跨膜运输方式。图乙为小肠上皮细胞吸收、转移葡萄糖的过程示意图。已知主动运输消耗的能量可来自ATP 或离子电化学梯度，请回答以下问题： (1)图甲中可表示水分子跨膜运输的是______________(填图中字母) 。 (2)葡萄糖从肠腔中进入小肠上皮细胞是________(填“逆”或“顺”) 浓度梯度进行的，运输方式为__________，可用图甲中________(填字母) 表示。 (3)图丙中曲线①反映出物质运输速率与__________________有关，曲线②Q点时影响物质运输速率的因素可能有____________________。 答案　(1)b、c　(2)逆　主动运输　e　(3)膜两侧物质的浓度差　载体蛋白的数量和能量 解析　(2)图甲中糖蛋白在下侧，表明图甲下侧为细胞外侧，a表示出细胞，e表示进细胞，因此葡萄糖从肠腔中进入小肠上皮细胞可用图甲中e表示。(3)图丙中曲线①反映出物质运输速率与膜两侧物质的浓度差有关，曲线②Q点时影响物质运输速率的因素可能有载体蛋白的数量和能量。 题点　生物膜结构与物质跨膜运输方式的联系 17．(14分)食物消化后产生的葡萄糖被小肠上皮细胞吸收的过程，对维持人体血糖的相对稳定至关重要。图1是小肠上皮细胞亚显微结构示意图，图2是小肠上皮细胞吸收葡萄糖的示意图，上侧为小肠肠腔，下侧为细胞间隙。请回答下列问题： (1)图1中四种膜蛋白功能各异，直接原因是_________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)小肠上皮细胞面向肠腔的一侧形成微绒毛，其意义是_______________________ ________________________________________________________________________。 葡萄糖被小肠上皮细胞吸收后，可以在人体肌肉细胞内合成______________储存起来。 (3)小肠上皮细胞中葡萄糖分子通过蛋白S、蛋白G跨膜运输的动力分别来自________________、______________。 (4)若利用药物抑制小肠上皮细胞膜上钠钾泵的功能后，其对肠腔中葡萄糖的吸收能力会__________________(填“不变”“增强”或“下降”)，原因是________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)蛋白质的空间结构不同，氨基酸的种类、数目、排列顺序不同　(2)增多细胞膜上载体蛋白(蛋白A)的数量，高效地吸收葡萄糖等物质　肌糖原　(3)Na＋浓度差　葡萄糖浓度差　(4)下降　钠钾泵的作用使得细胞外的Na＋浓度高于细胞内，Na＋产生的浓度差是细胞吸收葡萄糖的动力 解析　(2)小肠上皮细胞面向肠腔的一侧形成微绒毛，可增大膜面积，增多细胞膜上载体蛋白(蛋白A)的数量，高效地吸收葡萄糖等物质。当吸收的葡萄糖过多时，可在体内合成糖原和脂肪储存起来，其中在肌肉中合成肌糖原。(3)由图2可知，蛋白S顺浓度梯度运输Na＋的同时，逆浓度梯度运入葡萄糖，为主动运输，此时运输葡萄糖的动力来自Na＋浓度差。蛋白G顺浓度梯度运出葡萄糖，为协助扩散，动力来自葡萄糖浓度差。(4)由图2可知，钠钾泵被抑制，不能保证细胞外的Na＋浓度远高于细胞内，就不能产生Na＋浓度差作为吸收葡萄糖的动力，从而导致肠腔中葡萄糖的吸收能力下降。 题点　影响物质跨膜运输的因素 学科网（北京）股份有限公司 $