第4章 细胞的物质输入和输出（知识清单）（6核心5重难4技巧）生物人教版必修1

该高中生物学知识清单系统梳理了“细胞的物质输入和输出”单元内容，涵盖被动运输（渗透作用、水进出细胞、质壁分离实验等）和主动运输与胞吞胞吐两大核心范畴，通过课标对标、单元图谱搭建逻辑框架，核心速记单浓缩必背内容，形成递进式学习支架。 清单采用“星级难度标注”和“重难技巧整合”呈现知识体系，如“水进出细胞的原理”标注为三星重点，“半透膜与选择透过性膜比较”等重难突破培养科学思维，配套“探究运输方式实验设计”答题模板和典题自检即时查漏，助力学生自主高效复习，辅助教师精准教学。

第4章 细胞的物质输入和输出（知识清单） 课标导考向 对标最新课标，锁定核心必备 单元图谱树 图解全章知识点，搭建逻辑框架 核心速记单 浓缩教材必背内容，快速高效掌握 第1节 被动运输 （4个考点+1个易错辨析+1个教材延伸） 核心01 渗透作用★★☆☆☆ 核心02 水进出细胞的原理★★★☆☆ 核心03 探究植物细胞的吸水和失水★★★☆☆ 核心04 被动运输——自由扩散和协助扩散★★★☆☆ 第2节 主动运输与胞吞、胞吐 （2个考点+1个易错辨析+1个教材延伸） 核心01 主动运输★★★☆☆ 核心02 胞吞和胞吐★★☆☆☆ 重难技巧库 重难/技巧/前沿/热点，全方位覆盖 5大重难突破 4大高分技巧 典题自检站 典型例题直击命题点，即时自查漏缺 重难突破 01 半透膜与选择透过性膜的比较 02 渗透压大小的判断 03 质壁分离与复原实验的相关分析 04 物质进出细胞方式的几个“一定”与“不一定” 05 影响跨膜运输的因素及曲线分析 高分技巧 01 渗透装置中液面变化的情况分析 02 质壁分离与复原过程中的“平衡状态”分析 03 质壁分离和复原实验的拓展应用 04 物质进出细胞的方式的判断 答题模板 01 膜内部疏水，而水分子能跨膜运输的原因类主观题 02 探究耐盐植物（柽柳）吸收无机盐离子的运输方式的实验设计题 好题速递 01 结合教材“问题探讨”考查渗透作用的原理 02 结合教材实验考查质壁分离的原理 03 载体蛋白与通道蛋白的辨析 04 物质出入细胞的方式判断 【课标要求】： 1.说明物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞，以维持细胞的正常代谢活动。 2.阐明质膜具有选择透过性；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；举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。 3.活动：通过模拟实验探究膜的透性；观察植物细胞的质壁分离和复原。 第1节 被动运输 核心01 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。 2.发生条件：① 具有半透膜 ，② 半透膜两侧具有浓度差 。 3.渗透现象 （1）图中的半透膜能让 水 分子透过，但不能让 蔗糖 分子透过。 （2）液面上升的原因： 单位时间内进入漏斗的水分子数多于从漏斗中渗出的水分子数 。 （3）在上述坐标中画出漏斗内液面的高度和液面上升速度随时间变化的曲线。 （4）当液面不再上升时（即达到渗透平衡状态时），单位时间内进出漏斗的水分子数 相等 （填“相等”或“不相等”），半透膜两侧液体的浓度 不相等 （填“相等”或“不相等”）。 4.水的运输特点：微观上水分子通过半透膜的扩散是 双向 （填“单向”或“双向”）的；宏观上呈现的结果是水从单位体积内水分子数 多 的溶液流向单位体积内水分子数 少 的溶液（即从 低 浓度溶液流向 高 浓度溶液）。 教材延伸 渗透压与溶液浓度的关系 1.渗透压的概念：是指溶液中的溶质微粒对水的吸引力。（见后续选择性必修1内环境的理化性质） 2.渗透压大小的判断：渗透压与单位体积溶液中溶质微粒数（即物质的量浓度）成正比。因为蔗糖溶液的浓度大于清水，蔗糖溶液的渗透压也大于清水，所以更多的水分子流向蔗糖溶液一侧。 3.渗透平衡≠浓度平衡（当蔗糖溶液与清水之间渗透压之差等于蔗糖溶液与清水之间的高度差∆h产生的压强时，液面维持稳定。此时水分子进出呈动态平衡，但液面高的溶液浓度大）。 核心02 水进出细胞的原理★★★☆☆ 1.动物细胞的吸水和失水（以水进出哺乳动物成熟红细胞为例） （1）原理：动物细胞的 细胞膜 相当于半透膜， 细胞质 与 外界溶液 间存在浓度差。 （2） 现象： 甲 乙 丙 图甲中，细胞质浓度 > 外界溶液浓度，进的水 > 出的水，细胞表现为 吸水膨胀 。 图乙中，细胞质浓度 < 外界溶液浓度，进的水 < 出的水，细胞表现为 失水皱缩 。 图丙中，细胞质浓度 = 外界溶液浓度，进的水 = 出的水，细胞表现为 形态不变 。 对人和动物细胞来说，生理盐水（质量分数为 0.9% 的氯化钠溶液）是等渗的，可维持细胞的正常形态。 易错辨析 水进出细胞的辨析 易错表现 正确理解 以为细胞吸水时，只有水分子进入细胞；细胞失水时，只有水分子排出细胞；细胞形态不变时，没有水分子进出细胞。 无论细胞处于吸水、失水或形态不变时，微观上始终有水分子的进出。细胞的状态直接取决于进水与出水的大小关系。 2.植物细胞的吸水和失水 （1）条件：活的成熟的植物细胞（植物细胞成熟的标志是具有 中央大液泡 ）。 （2）原理：成熟植物细胞的 原生质层 相当于半透膜，该结构是由右图中的 [2] 细胞膜 、[4] 液泡膜 、[5] 细胞质 组成；[7] 细胞液 与[6] 外界溶液 之间存在浓度差。【注意：图中[1]是细胞壁，具有全透性，不能充当半透膜】 （3）现象：当外界溶液浓度>细胞液浓度时，植物细胞会 失水 ，发生 质壁分离 现象；将发生该现象的植物细胞放入清水中，植物细胞会 吸水 ，发生 质壁分离复原 现象。成熟植物细胞吸了充足的水后却不会胀破，原因是 植物细胞的细胞壁具有支持和保护作用 。 核心03 探究植物细胞的吸水和失水★★★☆☆ 1.实验原理 （1）外因： 外界溶液浓度与细胞液浓度具有一定的浓度差，细胞能渗透吸水或失水 。 （2）内因： 成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；原生质层比细胞壁的伸缩性大 。 2.实验过程 步骤①用紫色洋葱鳞片叶外表皮制作临时装片的优点是 有紫色的大液泡，便于观察 ；也可用菠菜叶肉细胞作为实验材料，原因是 该细胞有大液泡，且叶绿体呈绿色，便于观察原生质层的伸缩变化 。 外界溶液 中央液泡大小及颜色变化 原生质层的位置 细胞大小 细胞吸水能力 蔗糖溶液 中央液泡逐渐变小，颜色加深 原生质层与细胞壁逐渐分离 基本不变 逐渐增大 清水 中央液泡逐渐变大，颜色变浅 原生质层逐渐紧贴细胞壁 基本不变 逐渐减小 核心04 被动运输——自由扩散和协助扩散★★★☆☆ 1.定义：物质以 扩散 方式进出细胞， 不需要 （填“需要”或“不需要”）消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。 2.分类 自由扩散（简单扩散） 协助扩散（易化扩散） 运输方向 顺浓度梯度（高浓度→低浓度） 特点 不需要能量，不需要转运蛋白 不需要能量，需要转运蛋白 直接影响因素 物质浓度差 物质浓度差、转运蛋白的种类和数量 实例 甘油、乙醇、苯、性激素等脂溶性小分子； O2、CO2等气体分子；水分子等 水分子借助水通道蛋白进入细胞； 红细胞吸收葡萄糖分子 3.转运蛋白的分类 转运蛋白 载体蛋白 通道蛋白 图示 转运对象 只容许与自身结合部位相适应的 分子或离子通过 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 构象是否改变 会有可逆性改变 会有开放或关闭两种状态，但在开放状态让物质穿过时构象不会改变 是否与转运的物质结合 会结合 不会结合 有无特异性 有 有 有无饱和性 有 无 参与的运输方式 协助扩散、主动运输 协助扩散 第2节 主动运输与胞吞、胞吐 核心01 主动运输★★★☆☆ 1.定义：物质 逆 浓度梯度进行跨膜运输， 需要 （填“需要”或“不需要”）消耗细胞内化学反应所释放的能量， 需要 （填“需要”或“不需要”）载体蛋白的协助。 2.直接影响因素： 载体蛋白的种类和数量、能量（O2浓度、温度） 。 3.实例： 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸；植物吸收矿质离子等 。 4.意义：选择吸收 所需要的物质 ，排出 代谢废物 和 对细胞有害的物质 ，从而保证细胞和个体生命活动的需要。 教材延伸 高考常考的主动运输类型辨析 主动运输可通过ATP驱动泵、协同转运蛋白或光驱动泵逆浓度梯度或电化学梯度进行，分为 ATP直接驱动、ATP间接驱动和光驱动三种类型。 1.ATP驱动泵：直接利用ATP水解提供的能量，实现离子或小分子逆浓度梯度或电化学梯度的跨膜运输。ATP驱动泵不仅是载体蛋白，也是催化ATP水解的酶。细胞内常见的ATP驱动泵主要有钙泵、质子泵和钠钾泵。 2.协同转运蛋白：协同转运蛋白在顺浓度梯度转运一种物质的同时可以逆浓度梯度转运另一种物质。ATP可先帮助某物质建立浓度差（储能），当该物质顺浓度梯度转运时会释放能量，该能量能帮助另一种物质进行逆浓度梯度的主动运输，所以这类主动运输是ATP间接驱动的。 3.光驱动泵：主要发现于细菌细胞，对溶质的主动运输与光能的输入相偶联。 核心02 胞吞和胞吐★★☆☆☆ 1.过程 （1）胞吞：大分子物质与膜上的 蛋白质 结合，从而引起这部分细胞膜内陷、分离形成 囊泡 ，从而使大分子物质进入细胞内部。 （2）胞吐：细胞需要外排的大分子物质，先在细胞内形成 囊泡 并移动到细胞膜处，并与之融合将大分子物质排出细胞。 2.特点 （1）需要膜上的蛋白质参与，这些蛋白质 不是 （填“是”或“不是”）转运蛋白； （2） 需要 （填“需要”或“不需要”）消耗能量； （3）借助于生物膜的融合实现运输，体现了生物膜的 流动性 （填“流动性”或“选择透过性”）。 3.实例 （1）胞吞的实例： 吞噬细胞吞噬病菌 、变形虫吞噬食物颗粒 。 （2）胞吐的实例： 胰岛素、抗体、消化酶等分泌蛋白的分泌 。 易错辨析 胞吞、胞吐的辨析 易错表现 正确理解 以为胞吞、胞吐只能运输大分子物质 特殊情况下也运输小分子物质。如突触后膜释放小分子的神经递质时的运输方式就是胞吐（见后续选择性必修一）。 以为大分子物质都靠胞吞、胞吐运输 生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的，如RNA和蛋白质可通过核孔进出细胞核。 以为物质以胞吞或胞吐方式运输，会穿过1层膜（或2层磷脂分子） 胞吞、胞吐是依靠膜结构的融合来进行运输，转运的物质并没有穿过膜结构，所以跨膜层数为0（或0层磷脂分子）。 重●难●突●破 重难01 半透膜与选择透过性膜的比较 1.区别 （1）半透膜指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的薄膜，物质能否透过取决于分子的大小。 （2）选择透过性膜是具有生物活性的生物膜，转运蛋白决定了生物膜对不同物质是否吸收，具有选择性。细胞死亡后，生物膜的选择透过性丧失。 2.联系:选择透过性膜是半透膜中的一类，二者是包含关系。 重难02 渗透压大小的判断 渗透压的大小取决于单位体积溶质微粒数目的多少（即物质的量浓度大小），与溶质的相对分子质量、半径等特性无关。例如下列溶液的渗透压大小关系： 0.1mol/L葡萄糖溶液= 0.1mol/L蔗糖溶液 0.1mol/L葡萄糖溶液< 0.1mol/LNaCl溶液 0.1g/ml葡萄糖溶液 > 0.1g/ml蔗糖溶液 【注意：①NaCl在水中会电离而蔗糖不会，1mol/LNaCl溶液中含1mol/L的Na+和1mol/L的Cl－，溶质微粒比蔗糖溶液多，所以1mol/LNaCl溶液的渗透压大于1mol/L蔗糖溶液的渗透压。②因为葡萄糖的相对分子质量比蔗糖小，所以当质量浓度相等时，葡萄糖溶液的物质的量浓度比蔗糖溶液大，渗透压也更大】。 重难03 质壁分离与复原实验的相关分析 1.该实验是高中生物涉及“显微镜观察”中唯一只在“低倍镜”下观察，而不换“高倍镜”观察的实验。 2.该实验是对照实验，滴加溶液前的镜检与滴加溶液后的镜检形成自身前后对照（3次观察，2次对照）。 3.由于细胞壁是全透性的，质壁分离时，细胞壁与细胞膜之间充满的是外界溶液。 4.单看一张处于质壁分离状态的细胞图片，无法判断细胞正在吸水还是失水，有三种可能： （1）可能细胞正在失水，处于质壁分离程度逐渐增大的过程中； （2）可能细胞既不失水，也不吸水，处于质壁分离的最大程度保持稳定； （3）可能细胞正在吸水，处于质壁分离逐渐复原的过程中。 5.质壁分离时间不宜过长，外界溶液浓度不宜过高，否则会导致细胞失水过多而死亡，影响质壁分离复原。 6.如果用可穿膜的物质（如：甘油、脂肪酸、尿素、乙二醇、KNO3等）溶液实验时，会出现质壁分离并自动复原的现象。 7.细胞液浓度越大，细胞吸水能力越强。某些耐旱或耐盐碱的植物，为了抵抗外界高浓度的不良环境，细胞会通过增加细胞液浓度，从而增加吸水能力。 重难04 物质进出细胞方式的几个“一定”与“不一定” 1.需要载体蛋白参与的运输方式不一定是主动运输，也可能是协助扩散。 2.需要通道蛋白协助的运输方式一定是协助扩散。 3.消耗能量的运输方式不一定是主动运输，也可能是胞吞、胞吐。 4.小分子物质的运输方式不一定是主动运输或被动运输，也可能是胞吞、胞吐。 重难05 影响跨膜运输的因素及曲线分析 1.物质浓度差 （1）自由扩散：不需要转运蛋白和能量，所以物质运输速率与物质浓度差成正比。 （2）协助扩散：在一定浓度范围内（OP段），协助扩散的运输速率随着物质浓度差的增大而增大； 当物质浓度差达到一定程度后（P点以后），受载体蛋白数量的限制，运输速率不再增加。 【注意：①自由扩散和协助扩散的动力均来自细胞内外的物质浓度差。②被动运输的速率还与被运输物质的分子大小及其脂溶性程度等有关。一般分子越小、脂溶性越强，运输速率越快】。 2.氧气浓度（通过影响呼吸作用强度来影响能量供应） （1）被动运输：不需要能量，所以物质运输速率与氧气浓度变化无关。 （2）主动运输：需要消耗能量。Q点：氧气浓度为0，无氧呼吸可提供少量能量。QP段：随着氧气浓度增加，有氧呼吸增强，产能更多，运输速率加快。P点以后：受载体蛋白数量的限制，运输速率不再增加。 3.温度 温度可影响生物膜的流动性和酶的活性（影响呼吸作用为主动运输和胞吞、胞吐提供能量），因而会影响物质运输速率。 【注意：在一定温度范围内，适当提高温度，物质运输速率会加快】。 高●分●技●巧 技巧01 渗透装置中液面变化的情况分析 1.浓度差和溶质的影响 图1 图2 第1步：比较半透膜两侧溶液的初始浓度大小【注意：要转换成物质的量浓度进行比较】。初始浓度高的一侧液面先升高。所以，图1和图2都是右侧液面先升高。 第2步：根据溶液中的溶质能不能通过半透膜，进行分类讨论。 （1）溶质不能透过半透膜时（如图1：假设蔗糖和葡萄糖都不能通过半透膜）：初始浓度高的一侧液面逐渐升高，最终高度维持稳定。 （2）溶质能透过半透膜时（如图2）：如果S1和S2是同种溶质，且都能透过半透膜，则S2侧的液面先上升后下降，最终两侧液面持平。如果S1和S2是不同溶质，且只有水和S2能透过半透膜，则S2侧的液面会先上升后下降，最终S1的液面会高于S2。【注意：能透过半透膜的溶质不会造成最终的液面差。渗透平衡时，哪一侧溶液中不能透过半透膜的溶质微粒相对较多，哪一侧的液面就更高】。 （3）渗透平衡时，如果膜两侧没有液面差，则两侧溶液的浓度相等；若两侧液面存在液面差，则液面高的一侧溶液浓度高。 2.半透膜面积的影响 A、B两个漏斗中液体体积和浓度相同，所以最终液面高度相同。但是A漏斗的半透膜面积较大，吸水较快，所以达到渗透平衡的时间更短。【注意：半透膜的面积不会影响最终的液面差大小，但会影响液面上升速率】。 技巧02 质壁分离与复原过程中的“平衡状态”分析 当成熟植物细胞失水达到平衡（即质壁分离程度最大）或吸水达到平衡（即细胞完全充盈）时，水分进出细胞都处于动态平衡状态，原生质层的位置保持稳定不变，但两种平衡状态中细胞液浓度与外界溶液浓度的大小关系不同。 （1）失水达到平衡状态：细胞液浓度等于外界溶液浓度。 （2）吸水达到平衡状态：由于细胞壁的约束，细胞不能继续吸水，此时细胞液浓度仍大于外界溶液浓度。 技巧03 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待测成熟植物细胞 一定浓度的蔗糖溶液 ＋ 镜检 发生质壁分离 不发生质壁分离 活细胞 死细胞 【其他判断细胞活性的方法：①台盼蓝染色法：死细胞被染色，活细胞不着色；②观察细胞质流动：活细胞的细胞质会流动，死细胞的细胞质不会流动】。 2.测定细胞液的浓度范围待测成熟植物细胞 一系列浓度梯度的蔗糖溶液 ＋ 镜检 细胞液浓度介于未使细胞发生质壁分离和 刚使细胞发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间 3.比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 不同成熟植物细胞 同一浓度的蔗糖溶液 ＋ 镜检 发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之细胞液浓度越大 4.鉴别不同种类的溶液（如一定浓度的乙二醇溶液和蔗糖溶液） 成熟植物细胞 一定浓度的不同种类的溶液 ＋ 镜检 只发生质壁分离 质壁分离后自动复原 蔗糖溶液 乙二醇溶液 【注意：当外界溶液中的溶质可被成熟植物细胞吸收时，一般会发生质壁分离后自动复原的现象。如果只发生质壁分离而没有自动复原，很可能是外界溶液浓度过高，使细胞失水过多而死亡】。 技巧04 物质进出细胞的方式的判断物质运输方式 物质大小 小分子离子 顺浓度运 不需能量 逆浓度运需要能量 被动运输 主动运输 不需转运蛋白 需要转运蛋白 自由扩散 协助扩散 大分子 胞吞 胞吐 答●题●模●板 模板01 膜内部疏水，而水分子能跨膜运输的原因类主观题 答题句式：①水分子自由扩散的机制：水分子极小，可通过由磷脂分子运动而产生的间隙。 ②水分子协助扩散的机制：膜上存在水通道蛋白，水分子可从通道蛋白通过膜。 模板02 探究耐盐植物（柽柳）吸收无机盐离子的运输方式的实验设计题 答题步骤：①取甲、乙两组生长发育相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2+、K+的溶液中。（分组编号，并控制无关变量）②甲组给予正常的细胞呼吸，乙组抑制细胞呼吸。（控制自变量）③一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、K+的吸收速率。（检测因变量） 如果甲组对Ca2+、K+的吸收速率明显大于乙组，说明柽柳是通过主动运输的方式吸收无机盐离子的。 如果甲组和乙组对Ca2+、K+的吸收速率基本相同，说明柽柳是通过被动运输的方式吸收无机盐离子的。 （探究类实验的结果和结论存在多种可能性，应将所有可能性都写出来）。 命题热点01 结合教材“问题探讨”考查渗透作用的原理 1.（2026·广东·高考）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】蔗糖不能透过半透膜、水分子可自由通过半透膜。初始时漏斗内蔗糖溶液渗透压高于烧杯清水，使进漏斗的水分子大于出漏斗的水分子，最终导致漏斗内蔗糖溶液浓度降低。所以半透膜两侧均有水分子，而蔗糖分子仅分布在半透膜的一侧且浓度变低，A符合题意。（B的蔗糖溶液浓度和初始状态相同，C的蔗糖分子穿过了半透膜，D的蔗糖溶液浓度增大，所以BCD都不符合题意） 2.（2025·重庆·高考）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、开始时葡萄糖溶液和蔗糖溶液的浓度分别为2.5mo/L和1.2mo/L。由于葡萄糖溶液初始浓度更大，液面会先上升，所以Y表示葡萄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、 葡萄糖能通过玻璃纸进入烧杯，且葡萄糖是还原糖，所以t2—t5取Y对应烧杯中的液体能测到还原糖，C正确； D、由于葡萄糖能通过玻璃纸，所以Y表示的垂直管中液面会先上升后下降，最终膜两侧液面持平，D错误。 微笔记 一、渗透作用的相关知识整合 1. 条件：①具有半透膜；②半透膜两侧具有浓度差。 2. 原理：膜两侧的浓度差导致两侧水分子的相对含量不同，单位时间内水整体上向着水分子相对含量较少的一侧（即溶液浓度较高的一侧）移动，从而表现为液面变化。 2、 易错点 1、渗透作用≠扩散作用。扩散作用是物质从相对含量多的地方向相对含量少的地方的自由运动。渗透作用是扩散作用的一种特殊形式，必须通过半透膜。 2、水分子是顺相对含量梯度跨膜运输的（含水量高→含水量低，溶液浓度低→溶液浓度高）。 3、能透过半透膜的溶质不会造成最终的液面差。渗透平衡时，哪一侧溶液中不能透过半透膜的溶质微粒相对较多，哪一侧的液面就更高。 命题热点02 结合教材实验考查质壁分离的原理 3.（2026·河北·高考）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。 微笔记 一、质壁分离的原理 内因：原生质层相当于半透膜，且原生质层的伸缩性大于细胞壁。外因：外界溶液浓度>细胞液浓度。 二、易错点 1.应根据实验目的来选择合适的实验材料。教材实验是观察质壁分离和复原现象，选有紫色大液泡的洋葱鳞片叶外表皮细胞更容易观察。本题是要确定荧光标记蛋白是否在质膜上，选本身无色的细胞更容易观察。 2.原生质层≠原生质体。原生质体是指植物细胞去除细胞壁后剩余的部分，包括细胞膜、细胞质和细胞核。 原生质层是指成熟植物细胞的细胞膜，液泡膜和介于这两层膜之间的细胞质。 命题热点03 载体蛋白与通道蛋白的辨析 4.（2026·全国卷·高考）植物细胞膜上存在Ca2+通道和Ca2+泵。Ca2+泵是一种载体蛋白，能催化ATP水解释放能量推动Ca2+跨膜运输。下列叙述错误的是（　　） A．细胞缺氧会影响Ca2+泵对Ca2+的跨膜运输速率 B．Ca2+泵完成Ca2+跨膜运输后空间结构可恢复原状 C．Ca2+通道和Ca2+泵均能逆浓度梯度跨膜运输Ca2+ D．通道蛋白和载体蛋白均对所运输的物质具有选择性 【答案】C 【详解】A、Ca2+泵运输Ca2+时需要消耗ATP，为主动运输。细胞缺氧会使细胞呼吸产生的ATP减少，因此会影响Ca2+泵对Ca2+的跨膜运输速率，A正确； B、 载体蛋白转运物质时会发生可逆的空间结构改变，完成物质跨膜运输后可恢复原状，可重复参与运输过程，B正确； C、 Ca2+通道介导的Ca2+的跨膜运输为协助扩散，是顺浓度梯度进行的，C错误； D、 通道蛋白和载体蛋白的空间结构都具有特异性，因此对所运输的物质具有选择性，D正确。 5.（2026·陕晋青宁卷·高考）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（即胞吞）的方式进入细胞的，而该过程是需要消耗能量的，并且内吞N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，运输Mn2+时会消耗ATP，属于逆浓度梯度进行的主动运输，所以在高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，在介导物质跨膜运输时，不会与物质结合，D错误。 微笔记 载体蛋白与通道蛋白的比较 1.共同点：本质都是蛋自质，均分布在细胞的膜结构中，均具有特异性、可重复使用性。 2.区别： （1）载体蛋白既可参与协助扩散，也可参与主动运输；通道蛋白只参与协助扩散。 （2）载体蛋白运输时会与物质结合，构象发生改变；通道蛋白运输时不会与物质结合。 （3）载体蛋白具有饱和性；通道蛋白没有饱和性。 命题热点04 物质出入细胞的方式判断 6.（2025·浙江·高考）人体细胞通过消耗 ATP 维持膜两侧Na+浓度梯度，细胞膜上的Na+-氨基酸共转运体能利用Na+浓度梯度驱动氨基酸逆浓度进入细胞，如图所示，下列叙述正确的是（　　） A．Na+-氨基酸共转运体运输物质不具有特异性 B．氨基酸依赖转运体进入细胞的过程属于被动运输 C．使用细胞呼吸抑制剂不会影响氨基酸的运输速率 D．适当增加膜两侧Na+的浓度差能加快氨基酸的运输 【答案】D 【详解】A、Na+-氨基酸共转运体是膜上的转运蛋白，运输物质具有特异性，A错误； B. 氨基酸依赖转运体进入细胞是逆浓度梯度的过程，属干主动运输，B错误； C、人体细胞通过消耗呼吸作用产生的ATP维持膜两侧Na+浓度梯度，再利用Na+浓度梯度驱动氨基酸逆浓度进入细胞，因此使用细胞呼吸抑制剂会影响氨基酸的运输速率，C错误； D、适当增加膜两侧Na+的浓度差会提高Na+的运输速率，同时也能动加快氨基酸的运输，D正确。 微笔记 一、主动运输与被动运输的判断 1.看物质的运输方向：顺浓度梯度一般是被动运输；逆浓度梯度一定是主动运输。 2.看是否消耗能量：被动运输不消耗能量，主动运输要消耗能量。 3.看转运蛋白的类型：若是通道蛋白参与，一定是被动运输中的协助扩散。若是载体蛋白参与，可能是协助扩散，也可能是主动运输，需要借助其他信息进一步判断。 二、易错点 1、主动运输有三种类型，供能方式不一样，其中协同转运蛋白是靠ATP间接供能。 2、无论转运蛋白运输的物质是一种还是两种，都具有特异性。 3、被动运输使得细胞内外物质浓度差减小，主动运输则使细胞内外浓度差增大。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4章 细胞的物质输入和输出（知识清单） 课标导考向 对标最新课标，锁定核心必备 单元图谱树 图解全章知识点，搭建逻辑框架 核心速记单 浓缩教材必背内容，快速高效掌握 第1节 被动运输 （4个考点+1个易错辨析+1个教材延伸） 核心01 渗透作用★★☆☆☆ 核心02 水进出细胞的原理★★★☆☆ 核心03 探究植物细胞的吸水和失水★★★☆☆ 核心04 被动运输——自由扩散和协助扩散★★★☆☆ 第2节 主动运输与胞吞、胞吐 （2个考点+1个易错辨析+1个教材延伸） 核心01 主动运输★★★☆☆ 核心02 胞吞和胞吐★★☆☆☆ 重难技巧库 重难/技巧/前沿/热点，全方位覆盖 5大重难突破 4大高分技巧 典题自检站 典型例题直击命题点，即时自查漏缺 重难突破 01 半透膜与选择透过性膜的比较 02 渗透压大小的判断 03 质壁分离与复原实验的相关分析 04 物质进出细胞方式的几个“一定”与“不一定” 05 影响跨膜运输的因素及曲线分析 高分技巧 01 渗透装置中液面变化的情况分析 02 质壁分离与复原过程中的“平衡状态”分析 03 质壁分离和复原实验的拓展应用 04 物质进出细胞的方式的判断 答题模板 01 膜内部疏水，而水分子能跨膜运输的原因类主观题 02 探究耐盐植物（柽柳）吸收无机盐离子的运输方式的实验设计题 好题速递 01 结合教材“问题探讨”考查渗透作用的原理 02 结合教材实验考查质壁分离的原理 03 载体蛋白与通道蛋白的辨析 04 物质出入细胞的方式判断 【课标要求】： 1.说明物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞，以维持细胞的正常代谢活动。 2.阐明质膜具有选择透过性；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；举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。 3.活动：通过模拟实验探究膜的透性；观察植物细胞的质壁分离和复原。 第1节 被动运输 核心01 渗透作用★★☆☆☆ 1.定义：水分子（或其他 分子）通过 的扩散。 2.发生条件：① ，② 。 3.渗透现象 （1）图中的半透膜能让 分子透过，但不能让 分子透过。 （2）液面上升的原因： 。 （3）在上述坐标中画出漏斗内液面的高度和液面上升速度随时间变化的曲线。 （4）当液面不再上升时（即达到渗透平衡状态时），单位时间内进出漏斗的水分子数 （填“相等”或“不相等”），半透膜两侧液体的浓度 （填“相等”或“不相等”）。 4.水的运输特点：微观上水分子通过半透膜的扩散是 （填“单向”或“双向”）的；宏观上呈现的结果是水从单位体积内水分子数 的溶液流向单位体积内水分子数 的溶液（即从 浓度溶液流向 浓度溶液）。 教材延伸 渗透压与溶液浓度的关系 1.渗透压的概念：是指溶液中的溶质微粒对水的吸引力。（见后续选择性必修1内环境的理化性质） 2.渗透压大小的判断：渗透压与单位体积溶液中溶质微粒数（即物质的量浓度）成正比。因为蔗糖溶液的浓度大于清水，蔗糖溶液的渗透压也大于清水，所以更多的水分子流向蔗糖溶液一侧。 3.渗透平衡≠浓度平衡（当蔗糖溶液与清水之间渗透压之差等于蔗糖溶液与清水之间的高度差∆h产生的压强时，液面维持稳定。此时水分子进出呈动态平衡，但液面高的溶液浓度大）。 核心02 水进出细胞的原理★★★☆☆ 1.动物细胞的吸水和失水（以水进出哺乳动物成熟红细胞为例） （1）原理：动物细胞的 相当于半透膜， 与 间存在浓度差。 （2） 现象： 甲 乙 丙 图甲中，细胞质浓度 外界溶液浓度，进的水 出的水，细胞表现为 。 图乙中，细胞质浓度 外界溶液浓度，进的水 出的水，细胞表现为 。 图丙中，细胞质浓度 外界溶液浓度，进的水 出的水，细胞表现为 。 对人和动物细胞来说，生理盐水（质量分数为 的氯化钠溶液）是等渗的，可维持细胞的正常形态。 易错辨析 水进出细胞的辨析 易错表现 正确理解 以为细胞吸水时，只有水分子进入细胞；细胞失水时，只有水分子排出细胞；细胞形态不变时，没有水分子进出细胞。 无论细胞处于吸水、失水或形态不变时，微观上始终有水分子的进出。细胞的状态直接取决于进水与出水的大小关系。 2.植物细胞的吸水和失水 （1）条件：活的成熟的植物细胞（植物细胞成熟的标志是具有 ）。 （2）原理：成熟植物细胞的 相当于半透膜，该结构是由右图中的 [ ] 、[ ] 、[ ] 组成；[ ] 与[ ] 之间存在浓度差。【注意：图中[1]是细胞壁，具有全透性，不能充当半透膜】 （3）现象：当外界溶液浓度>细胞液浓度时，植物细胞会 ，发生 现象；将发生该现象的植物细胞放入清水中，植物细胞会 ，发生 现象。成熟植物细胞吸了充足的水后却不会胀破，原因是 。 核心03 探究植物细胞的吸水和失水★★★☆☆ 1.实验原理 （1）外因： 。 （2）内因： 。 2.实验过程 步骤①用紫色洋葱鳞片叶外表皮制作临时装片的优点是 ；也可用菠菜叶肉细胞作为实验材料，原因是 。 外界溶液 中央液泡大小及颜色变化 原生质层的位置 细胞大小 细胞吸水能力 蔗糖溶液 清水 核心04 被动运输——自由扩散和协助扩散★★★☆☆ 1.定义：物质以 方式进出细胞， （填“需要”或“不需要”）消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。 2.分类 自由扩散（简单扩散） 协助扩散（易化扩散） 运输方向 特点 直接影响因素 实例 甘油、乙醇、苯、性激素等脂溶性小分子； O2、CO2等气体分子；水分子等 水分子借助水通道蛋白进入细胞； 红细胞吸收葡萄糖分子 3.转运蛋白的分类 转运蛋白 载体蛋白 通道蛋白 图示 转运对象 只容许与自身结合部位相适应的 分子或离子通过 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 构象是否改变 是否与转运的物质结合 有无特异性 有无饱和性 参与的运输方式 第2节 主动运输与胞吞、胞吐 核心01 主动运输★★★☆☆ 1.定义：物质 浓度梯度进行跨膜运输， （填“需要”或“不需要”）消耗细胞内化学反应所释放的能量， （填“需要”或“不需要”）载体蛋白的协助。 2.直接影响因素： 。 3.实例： 。 4.意义：选择吸收 ，排出 和 ，从而保证细胞和个体生命活动的需要。 教材延伸 高考常考的主动运输类型辨析 主动运输可通过ATP驱动泵、协同转运蛋白或光驱动泵逆浓度梯度或电化学梯度进行，分为 ATP直接驱动、ATP间接驱动和光驱动三种类型。 1.ATP驱动泵：直接利用ATP水解提供的能量，实现离子或小分子逆浓度梯度或电化学梯度的跨膜运输。ATP驱动泵不仅是载体蛋白，也是催化ATP水解的酶。细胞内常见的ATP驱动泵主要有钙泵、质子泵和钠钾泵。 2.协同转运蛋白：协同转运蛋白在顺浓度梯度转运一种物质的同时可以逆浓度梯度转运另一种物质。ATP可先帮助某物质建立浓度差（储能），当该物质顺浓度梯度转运时会释放能量，该能量能帮助另一种物质进行逆浓度梯度的主动运输，所以这类主动运输是ATP间接驱动的。 3.光驱动泵：主要发现于细菌细胞，对溶质的主动运输与光能的输入相偶联。 核心02 胞吞和胞吐★★☆☆☆ 1.过程 （1）胞吞：大分子物质与膜上的 结合，从而引起这部分细胞膜内陷、分离形成 ，从而使大分子物质进入细胞内部。 （2）胞吐：细胞需要外排的大分子物质，先在细胞内形成 并移动到细胞膜处，并与之融合将大分子物质排出细胞。 2.特点 （1）需要膜上的蛋白质参与，这些蛋白质 （填“是”或“不是”）转运蛋白； （2） （填“需要”或“不需要”）消耗能量； （3）借助于生物膜的融合实现运输，体现了生物膜的 （填“流动性”或“选择透过性”）。 3.实例 （1）胞吞的实例： 。 （2）胞吐的实例： 。 易错辨析 胞吞、胞吐的辨析 易错表现 正确理解 以为胞吞、胞吐只能运输大分子物质 特殊情况下也运输小分子物质。如突触后膜释放小分子的神经递质时的运输方式就是胞吐（见后续选择性必修一）。 以为大分子物质都靠胞吞、胞吐运输 生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的，如RNA和蛋白质可通过核孔进出细胞核。 以为物质以胞吞或胞吐方式运输，会穿过1层膜（或2层磷脂分子） 胞吞、胞吐是依靠膜结构的融合来进行运输，转运的物质并没有穿过膜结构，所以跨膜层数为0（或0层磷脂分子）。 重●难●突●破 重难01 半透膜与选择透过性膜的比较 1.区别 （1）半透膜指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的薄膜，物质能否透过取决于分子的大小。 （2）选择透过性膜是具有生物活性的生物膜，转运蛋白决定了生物膜对不同物质是否吸收，具有选择性。细胞死亡后，生物膜的选择透过性丧失。 2.联系:选择透过性膜是半透膜中的一类，二者是包含关系。 重难02 渗透压大小的判断 渗透压的大小取决于单位体积溶质微粒数目的多少（即物质的量浓度大小），与溶质的相对分子质量、半径等特性无关。例如下列溶液的渗透压大小关系： 0.1mol/L葡萄糖溶液= 0.1mol/L蔗糖溶液 0.1mol/L葡萄糖溶液< 0.1mol/LNaCl溶液 0.1g/ml葡萄糖溶液 > 0.1g/ml蔗糖溶液 【注意：①NaCl在水中会电离而蔗糖不会，1mol/LNaCl溶液中含1mol/L的Na+和1mol/L的Cl－，溶质微粒比蔗糖溶液多，所以1mol/LNaCl溶液的渗透压大于1mol/L蔗糖溶液的渗透压。②因为葡萄糖的相对分子质量比蔗糖小，所以当质量浓度相等时，葡萄糖溶液的物质的量浓度比蔗糖溶液大，渗透压也更大】。 重难03 质壁分离与复原实验的相关分析 1.该实验是高中生物涉及“显微镜观察”中唯一只在“低倍镜”下观察，而不换“高倍镜”观察的实验。 2.该实验是对照实验，滴加溶液前的镜检与滴加溶液后的镜检形成自身前后对照（3次观察，2次对照）。 3.由于细胞壁是全透性的，质壁分离时，细胞壁与细胞膜之间充满的是外界溶液。 4.单看一张处于质壁分离状态的细胞图片，无法判断细胞正在吸水还是失水，有三种可能： （1）可能细胞正在失水，处于质壁分离程度逐渐增大的过程中； （2）可能细胞既不失水，也不吸水，处于质壁分离的最大程度保持稳定； （3）可能细胞正在吸水，处于质壁分离逐渐复原的过程中。 5.质壁分离时间不宜过长，外界溶液浓度不宜过高，否则会导致细胞失水过多而死亡，影响质壁分离复原。 6.如果用可穿膜的物质（如：甘油、脂肪酸、尿素、乙二醇、KNO3等）溶液实验时，会出现质壁分离并自动复原的现象。 7.细胞液浓度越大，细胞吸水能力越强。某些耐旱或耐盐碱的植物，为了抵抗外界高浓度的不良环境，细胞会通过增加细胞液浓度，从而增加吸水能力。 重难04 物质进出细胞方式的几个“一定”与“不一定” 1.需要载体蛋白参与的运输方式不一定是主动运输，也可能是协助扩散。 2.需要通道蛋白协助的运输方式一定是协助扩散。 3.消耗能量的运输方式不一定是主动运输，也可能是胞吞、胞吐。 4.小分子物质的运输方式不一定是主动运输或被动运输，也可能是胞吞、胞吐。 重难05 影响跨膜运输的因素及曲线分析 1.物质浓度差 （1）自由扩散：不需要转运蛋白和能量，所以物质运输速率与物质浓度差成正比。 （2）协助扩散：在一定浓度范围内（OP段），协助扩散的运输速率随着物质浓度差的增大而增大； 当物质浓度差达到一定程度后（P点以后），受载体蛋白数量的限制，运输速率不再增加。 【注意：①自由扩散和协助扩散的动力均来自细胞内外的物质浓度差。②被动运输的速率还与被运输物质的分子大小及其脂溶性程度等有关。一般分子越小、脂溶性越强，运输速率越快】。 2.氧气浓度（通过影响呼吸作用强度来影响能量供应） （1）被动运输：不需要能量，所以物质运输速率与氧气浓度变化无关。 （2）主动运输：需要消耗能量。Q点：氧气浓度为0，无氧呼吸可提供少量能量。QP段：随着氧气浓度增加，有氧呼吸增强，产能更多，运输速率加快。P点以后：受载体蛋白数量的限制，运输速率不再增加。 3.温度 温度可影响生物膜的流动性和酶的活性（影响呼吸作用为主动运输和胞吞、胞吐提供能量），因而会影响物质运输速率。 【注意：在一定温度范围内，适当提高温度，物质运输速率会加快】。 高●分●技●巧 技巧01 渗透装置中液面变化的情况分析 1.浓度差和溶质的影响 图1 图2 第1步：比较半透膜两侧溶液的初始浓度大小【注意：要转换成物质的量浓度进行比较】。初始浓度高的一侧液面先升高。所以，图1和图2都是右侧液面先升高。 第2步：根据溶液中的溶质能不能通过半透膜，进行分类讨论。 （1）溶质不能透过半透膜时（如图1：假设蔗糖和葡萄糖都不能通过半透膜）：初始浓度高的一侧液面逐渐升高，最终高度维持稳定。 （2）溶质能透过半透膜时（如图2）：如果S1和S2是同种溶质，且都能透过半透膜，则S2侧的液面先上升后下降，最终两侧液面持平。如果S1和S2是不同溶质，且只有水和S2能透过半透膜，则S2侧的液面会先上升后下降，最终S1的液面会高于S2。【注意：能透过半透膜的溶质不会造成最终的液面差。渗透平衡时，哪一侧溶液中不能透过半透膜的溶质微粒相对较多，哪一侧的液面就更高】。 （3）渗透平衡时，如果膜两侧没有液面差，则两侧溶液的浓度相等；若两侧液面存在液面差，则液面高的一侧溶液浓度高。 2.半透膜面积的影响 A、B两个漏斗中液体体积和浓度相同，所以最终液面高度相同。但是A漏斗的半透膜面积较大，吸水较快，所以达到渗透平衡的时间更短。【注意：半透膜的面积不会影响最终的液面差大小，但会影响液面上升速率】。 技巧02 质壁分离与复原过程中的“平衡状态”分析 当成熟植物细胞失水达到平衡（即质壁分离程度最大）或吸水达到平衡（即细胞完全充盈）时，水分进出细胞都处于动态平衡状态，原生质层的位置保持稳定不变，但两种平衡状态中细胞液浓度与外界溶液浓度的大小关系不同。 （1）失水达到平衡状态：细胞液浓度等于外界溶液浓度。 （2）吸水达到平衡状态：由于细胞壁的约束，细胞不能继续吸水，此时细胞液浓度仍大于外界溶液浓度。 技巧03 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待测成熟植物细胞 一定浓度的蔗糖溶液 ＋ 镜检 发生质壁分离 不发生质壁分离 活细胞 死细胞 【其他判断细胞活性的方法：①台盼蓝染色法：死细胞被染色，活细胞不着色；②观察细胞质流动：活细胞的细胞质会流动，死细胞的细胞质不会流动】。 2.测定细胞液的浓度范围待测成熟植物细胞 一系列浓度梯度的蔗糖溶液 ＋ 镜检 细胞液浓度介于未使细胞发生质壁分离和 刚使细胞发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间 3.比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 不同成熟植物细胞 同一浓度的蔗糖溶液 ＋ 镜检 发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之细胞液浓度越大 4.鉴别不同种类的溶液（如一定浓度的乙二醇溶液和蔗糖溶液） 成熟植物细胞 一定浓度的不同种类的溶液 ＋ 镜检 只发生质壁分离 质壁分离后自动复原 蔗糖溶液 乙二醇溶液 【注意：当外界溶液中的溶质可被成熟植物细胞吸收时，一般会发生质壁分离后自动复原的现象。如果只发生质壁分离而没有自动复原，很可能是外界溶液浓度过高，使细胞失水过多而死亡】。 技巧04 物质进出细胞的方式的判断物质运输方式 物质大小 小分子离子 顺浓度运 不需能量 逆浓度运需要能量 被动运输 主动运输 不需转运蛋白 需要转运蛋白 自由扩散 协助扩散 大分子 胞吞 胞吐 答●题●模●板 模板01 膜内部疏水，而水分子能跨膜运输的原因类主观题 答题句式：①水分子自由扩散的机制：水分子极小，可通过由磷脂分子运动而产生的间隙。 ②水分子协助扩散的机制：膜上存在水通道蛋白，水分子可从通道蛋白通过膜。 模板02 探究耐盐植物（柽柳）吸收无机盐离子的运输方式的实验设计题 答题步骤：①取甲、乙两组生长发育相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2+、K+的溶液中。（分组编号，并控制无关变量）②甲组给予正常的细胞呼吸，乙组抑制细胞呼吸。（控制自变量）③一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、K+的吸收速率。（检测因变量） 如果甲组对Ca2+、K+的吸收速率明显大于乙组，说明柽柳是通过主动运输的方式吸收无机盐离子的。 如果甲组和乙组对Ca2+、K+的吸收速率基本相同，说明柽柳是通过被动运输的方式吸收无机盐离子的。 （探究类实验的结果和结论存在多种可能性，应将所有可能性都写出来）。 命题热点01 结合教材“问题探讨”考查渗透作用的原理 1.（2026·广东·高考）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】蔗糖不能透过半透膜、水分子可自由通过半透膜。初始时漏斗内蔗糖溶液渗透压高于烧杯清水，使进漏斗的水分子大于出漏斗的水分子，最终导致漏斗内蔗糖溶液浓度降低。所以半透膜两侧均有水分子，而蔗糖分子仅分布在半透膜的一侧且浓度变低，A符合题意。（B的蔗糖溶液浓度和初始状态相同，C的蔗糖分子穿过了半透膜，D的蔗糖溶液浓度增大，所以BCD都不符合题意） 2.（2025·重庆·高考）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、开始时葡萄糖溶液和蔗糖溶液的浓度分别为2.5mo/L和1.2mo/L。由于葡萄糖溶液初始浓度更大，液面会先上升，所以Y表示葡萄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、 葡萄糖能通过玻璃纸进入烧杯，且葡萄糖是还原糖，所以t2—t5取Y对应烧杯中的液体能测到还原糖，C正确； D、由于葡萄糖能通过玻璃纸，所以Y表示的垂直管中液面会先上升后下降，最终膜两侧液面持平，D错误。 微笔记 一、渗透作用的相关知识整合 1. 条件：①具有半透膜；②半透膜两侧具有浓度差。 2. 原理：膜两侧的浓度差导致两侧水分子的相对含量不同，单位时间内水整体上向着水分子相对含量较少的一侧（即溶液浓度较高的一侧）移动，从而表现为液面变化。 2、 易错点 1、渗透作用≠扩散作用。扩散作用是物质从相对含量多的地方向相对含量少的地方的自由运动。渗透作用是扩散作用的一种特殊形式，必须通过半透膜。 2、水分子是顺相对含量梯度跨膜运输的（含水量高→含水量低，溶液浓度低→溶液浓度高）。 3、能透过半透膜的溶质不会造成最终的液面差。渗透平衡时，哪一侧溶液中不能透过半透膜的溶质微粒相对较多，哪一侧的液面就更高。 命题热点02 结合教材实验考查质壁分离的原理 3.（2026·河北·高考）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。 微笔记 一、质壁分离的原理 内因：原生质层相当于半透膜，且原生质层的伸缩性大于细胞壁。外因：外界溶液浓度>细胞液浓度。 二、易错点 1.应根据实验目的来选择合适的实验材料。教材实验是观察质壁分离和复原现象，选有紫色大液泡的洋葱鳞片叶外表皮细胞更容易观察。本题是要确定荧光标记蛋白是否在质膜上，选本身无色的细胞更容易观察。 2.原生质层≠原生质体。原生质体是指植物细胞去除细胞壁后剩余的部分，包括细胞膜、细胞质和细胞核。 原生质层是指成熟植物细胞的细胞膜，液泡膜和介于这两层膜之间的细胞质。 命题热点03 载体蛋白与通道蛋白的辨析 4.（2026·全国卷·高考）植物细胞膜上存在Ca2+通道和Ca2+泵。Ca2+泵是一种载体蛋白，能催化ATP水解释放能量推动Ca2+跨膜运输。下列叙述错误的是（　　） A．细胞缺氧会影响Ca2+泵对Ca2+的跨膜运输速率 B．Ca2+泵完成Ca2+跨膜运输后空间结构可恢复原状 C．Ca2+通道和Ca2+泵均能逆浓度梯度跨膜运输Ca2+ D．通道蛋白和载体蛋白均对所运输的物质具有选择性 【答案】C 【详解】A、Ca2+泵运输Ca2+时需要消耗ATP，为主动运输。细胞缺氧会使细胞呼吸产生的ATP减少，因此会影响Ca2+泵对Ca2+的跨膜运输速率，A正确； B、 载体蛋白转运物质时会发生可逆的空间结构改变，完成物质跨膜运输后可恢复原状，可重复参与运输过程，B正确； C、 Ca2+通道介导的Ca2+的跨膜运输为协助扩散，是顺浓度梯度进行的，C错误； D、 通道蛋白和载体蛋白的空间结构都具有特异性，因此对所运输的物质具有选择性，D正确。 5.（2026·陕晋青宁卷·高考）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（即胞吞）的方式进入细胞的，而该过程是需要消耗能量的，并且内吞N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，运输Mn2+时会消耗ATP，属于逆浓度梯度进行的主动运输，所以在高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，在介导物质跨膜运输时，不会与物质结合，D错误。 微笔记 载体蛋白与通道蛋白的比较 1.共同点：本质都是蛋自质，均分布在细胞的膜结构中，均具有特异性、可重复使用性。 2.区别： （1）载体蛋白既可参与协助扩散，也可参与主动运输；通道蛋白只参与协助扩散。 （2）载体蛋白运输时会与物质结合，构象发生改变；通道蛋白运输时不会与物质结合。 （3）载体蛋白具有饱和性；通道蛋白没有饱和性。 命题热点04 物质出入细胞的方式判断 6.（2025·浙江·高考）人体细胞通过消耗 ATP 维持膜两侧Na+浓度梯度，细胞膜上的Na+-氨基酸共转运体能利用Na+浓度梯度驱动氨基酸逆浓度进入细胞，如图所示，下列叙述正确的是（　　） A．Na+-氨基酸共转运体运输物质不具有特异性 B．氨基酸依赖转运体进入细胞的过程属于被动运输 C．使用细胞呼吸抑制剂不会影响氨基酸的运输速率 D．适当增加膜两侧Na+的浓度差能加快氨基酸的运输 【答案】D 【详解】A、Na+-氨基酸共转运体是膜上的转运蛋白，运输物质具有特异性，A错误； B. 氨基酸依赖转运体进入细胞是逆浓度梯度的过程，属干主动运输，B错误； C、人体细胞通过消耗呼吸作用产生的ATP维持膜两侧Na+浓度梯度，再利用Na+浓度梯度驱动氨基酸逆浓度进入细胞，因此使用细胞呼吸抑制剂会影响氨基酸的运输速率，C错误； D、适当增加膜两侧Na+的浓度差会提高Na+的运输速率，同时也能动加快氨基酸的运输，D正确。 微笔记 一、主动运输与被动运输的判断 1.看物质的运输方向：顺浓度梯度一般是被动运输；逆浓度梯度一定是主动运输。 2.看是否消耗能量：被动运输不消耗能量，主动运输要消耗能量。 3.看转运蛋白的类型：若是通道蛋白参与，一定是被动运输中的协助扩散。若是载体蛋白参与，可能是协助扩散，也可能是主动运输，需要借助其他信息进一步判断。 二、易错点 1、主动运输有三种类型，供能方式不一样，其中协同转运蛋白是靠ATP间接供能。 2、无论转运蛋白运输的物质是一种还是两种，都具有特异性。 3、被动运输使得细胞内外物质浓度差减小，主动运输则使细胞内外浓度差增大。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $