2020版高考生物大一轮人教讲义：第二单元 第6讲 细胞的物质输入和输出 Word版含解析.pdf

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1、第第 6 讲 细胞的物质输入和输出讲 细胞的物质输入和输出 考纲要求 1.物质出入细胞的方式()。2.实验：(1)通过模拟实验探究膜的透性；(2)观察植 物细胞的质壁分离和复原。 考点一 物质跨膜运输的实例考点一 物质跨膜运输的实例 1渗透作用 (1)概念：指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散过程。 (2)渗透作用产生的条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。 2动、植物细胞的吸水和失水 (1)动物细胞的吸水和失水 现象 外界溶液浓度细胞质浓度细胞失水皱缩； 外界溶液浓度细胞质浓度水分进出平衡。 概念辨析 半透膜与选择透过性膜的比较 a区别：半透膜是无生命的物理性薄膜，物质

2、能否通过取决于分子的大小；选择透过性膜是 具有活性的生物膜，载体蛋白的存在决定了其对不同物质吸收的选择性。细胞死亡或膜载体 蛋白失活后，其选择透过性丧失。 b共性：都允许水分子自由通过，而不允许生物大分子通过。 (2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例) 原理 现象 a当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞就通过渗透作用失水，植物细胞就发生质壁分 离现象。 b将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中，此时细胞液的浓度大于外界清水，植物细胞吸 水，发生质壁分离复原现象。 3物质跨膜运输的其他实例 (1)植物对无机盐离子的吸收 不同植物对同种无机盐离子的吸收有差异。 同种植物对不同无机盐离子的吸

3、收也有差异。 (2)人体甲状腺滤泡上皮细胞对碘的吸收是逆(填“逆”或“顺”)浓度梯度进行的。 (3)不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异性。 (1)渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比浓度( ) (2)在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜( ) (3)将动物细胞放入一定浓度的外界溶液中，不能发生渗透作用( ) (4)植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核( ) (5)无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的( ) 如图甲、乙、丙分别是细胞在不同浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图(箭头大小代表水分子 数的多少)。请回答下列问题： (1)若将人的成熟红细胞放入

4、清水中，会出现如图所示哪种现象？分析原因。 提示 会出现如图甲所示现象。将人的成熟红细胞放入清水中，由于发生渗透作用，从细胞 外进入细胞内的水分子多于从细胞内到细胞外的水分子，因此细胞吸水。 (2)若将洋葱表皮细胞放在质量浓度为 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中， 会出现如图所示哪种现象？达 到平衡时，水分子进出细胞的状况是图中哪一种？ 提示 将洋葱表皮细胞放在质量浓度为 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中，细胞外界溶液浓度较大，细 胞失水，如图丙所示；达到平衡状态时，水分子进出细胞的速率相等，如图乙所示。 (3)若某叶肉细胞正处于图甲所示状态，一段时间内细胞体积增大，最终会不会涨破？为什 么？ 提

5、示 细胞不会涨破，因为植物细胞有细胞壁的保护。 1渗透作用原理的应用 (1)验证渗透作用发生的条件 (2)比较不同溶液浓度的大小 比较项目漏斗内烧杯内 溶液浓度MN 现象及结论 若漏斗内液面上升，则 MN 若漏斗内液面不变，则 MN 若漏斗内液面下降，则 Mba 答案 D 解析 分析题图可知，a 组细胞基本可以维持原状，b 组细胞吸水膨胀，c 组细胞失水皱缩； 与 a 组相比，b 组细胞吸水，细胞内液渗透压降低；向 a 组烧杯中加入少量葡萄糖后，首先 会使外界溶液渗透压大于细胞内液渗透压，从而使细胞失水皱缩，后来葡萄糖通过协助扩散 的方式进入细胞内，造成细胞内液渗透压大于外界溶液，细胞吸水恢复

6、原状；细胞形态的改 变是细胞通过渗透作用失水或吸水造成的，不消耗 ATP。 4(2018博雅闻道第一次联合质检)将洋葱某部位细胞放入一定浓度的物质 A 溶液中，发现 其原生质体体积自行变化趋势如图所示，下列说法正确的是( ) A该部位可能位于洋葱的根尖分生区 B物质 A 可能为 2 mol/L 的蔗糖溶液 C该细胞出现质壁分离现象后又自动复原 D原生质体相对体积恢复到 100%后无水进出 答案 C 解析 洋葱根尖分生区细胞没有大液泡，不能发生质壁分离，A 项错误；植物细胞在蔗糖溶 液中不能发生质壁分离自动复原的现象，B 项错误；分析题图可知，原生质体的相对体积先 减小后增大，最终恢复到 100

7、%，说明该细胞出现质壁分离现象后又自动复原，C 项正确 ； 当 原生质体相对体积恢复到 100%后依然有水分子进出，D 项错误。 科学思维 两种方法判断细胞的吸水、失水 (1)通过比较细胞外溶液和细胞液的浓度大小来判断：当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时， 细胞失水；当细胞外溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水；当细胞外溶液浓度与细胞液的 浓度相等时，细胞失水量和吸水量相等，处于动态平衡。 (2)根据重量或长度变化(如萝卜条)来判断：若重量增加或长度变长，则吸水；反之则失水。 考点二 物质出入细胞的方式及影响因素考点二 物质出入细胞的方式及影响因素 1各种物质出入细胞方式的比较 被动运输物质出入细

8、 胞的方式自由扩散协助扩散 主动运输胞吞胞吐 图例 运输方向高浓度低浓度低浓度高浓度胞外胞内胞内胞外 是否需要 载体 否是是否 是否消耗 能量 否否是是 举例 O2、CO2、 H2O、 甘油、 乙醇、苯的 跨膜运输 人的红细 胞吸收葡 萄糖 小肠上皮细胞吸 收葡萄糖、氨基 酸、无机盐等 吞噬细胞吞 噬抗原 胰岛素、消 化酶、抗体 的分泌 特别提醒 (1)从低浓度一侧向高浓度一侧运输一定是主动运输，因为逆浓度梯度运输需要 消耗能量。 (2)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， 小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式则是主动运输。 (3)Na、K等无机盐离子一

9、般以主动运输的方式进出细胞，但也可通过协助扩散进出细胞。 (4)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、胞吐作用。 2影响物质跨膜运输因素的分析 (1)浓度差对物质跨膜运输的影响 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，原因是受载体蛋白数量的限制。 (2)载体蛋白数量对跨膜运输的影响 载体蛋白主要影响协助扩散和主动运输。其他条件适宜的情况下，协助扩散载体蛋白数量越 多，运输速率越大；主动运输中载体蛋白数量达到一定程度后运输速率不再增加，可能原因 是受能量供应限制。自由扩散不

10、受载体蛋白数量的影响。 (3)氧气含量对跨膜运输的影响 通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。 P 点时：无氧呼吸为物质的运输提供能量。 PQ 段：随着氧气含量的增加，有氧呼吸产生的能量越多，主动运输的速率越大。 Q 点以后：当氧气含量达到一定程度后，受载体蛋白数量以及其他限制因素的影响，运输 速率不再增加。 (4)温度 (1)细胞质中的氢离子可以通过扩散作用进入液泡内( ) (2)Na与有关载体蛋白结合排出神经细胞属于主动运输( ) (3)细胞外液中的 K进入神经细胞属于自由扩散( ) (4)液泡中积累了大量离子，故液泡膜不具有选择透过性( ) (5)主动运输使膜内外物质浓度趋于一致，维

11、持了细胞的正常代谢( ) (6)人红细胞吸收胆固醇与吸收葡萄糖的相同点是需要载体蛋白的协助( ) (7)新生儿从乳汁中获得抗体需要消耗能量( ) (8)激素必须通过主动运输进入细胞内才能完成对细胞代谢的调节( ) 1分析物质进出细胞的有关图像 (1)图甲、乙所示物质进出细胞的方式一样吗？为什么？ 提示 不一样。图甲中 a 点以后物质是逆浓度梯度运输，为主动运输；图乙中物质顺浓度梯 度运输，需要载体蛋白，但不消耗能量，为协助扩散。 (2)图乙所示的运输方式也可以逆浓度梯度进行吗？ 提示 不能，逆浓度梯度运输一定消耗能量。 (3)只要是消耗能量的运输方式就是主动运输吗？ 提示 不是， 消耗能量的运

12、输方式除了主动运输， 还有胞吞和胞吐以及穿越核孔的运输方式。 2完善物质跨膜运输方式图解 命题点一 物质跨膜运输方式的判断 1(2018全国，2)下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是( ) A吞噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散 B固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输 C神经细胞受到刺激时产生的 Na内流属于被动运输 D护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输 答案 C 解析 吞噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞，A 项错误；固醇类激素如性激素以自由扩散的 方式进入靶细胞，B 项错误；静息状态时，神经细胞膜外的 Na浓度高于膜内，受到刺激时 产生的 Na内流是由通道蛋白协助的被动运输，C 项

13、正确；护肤品中的甘油属于小分子脂溶 性物质，以自由扩散的方式进入皮肤细胞，D 项错误。 2(2018合肥检测)主动运输消耗的能量可来自 ATP 或离子电化学梯度等。如图为 Na、葡 萄糖进出小肠上皮细胞的示意图。下列关于图中物质跨膜运输过程的分析错误的是( ) A葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是不需耗能的主动运输 BNa从小肠上皮细胞进入组织液是需要消耗 ATP 的主动运输 C葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与 Na从肠腔进入小肠上皮细胞相伴随 DNa从肠腔到小肠上皮细胞以及葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液均为被动运输 答案 A 解析 由图可知， 葡萄糖从肠腔逆浓度梯度进入小肠上皮细胞， 属于主动运输，

14、 需消耗能量， A 项错误；Na从小肠上皮细胞进入组织液是逆浓度梯度进行的，需要载体蛋白协助并需要消 耗 ATP，属于主动运输，B 项正确；从图示可看出，葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与 Na从 肠腔进入小肠上皮细胞共用一个载体，C 项正确；Na从肠腔进入小肠上皮细胞的方式是协 助扩散，葡萄糖从小肠上皮细胞进入组织液的方式也是协助扩散,均为被动运输，D 项正确。 科学思维 “三看法”快速判定物质出入细胞的方式 命题点二 影响物质跨膜运输的因素分析 3(2015全国，1)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

15、验结果见下表： 培养瓶中气体温度/离子相对吸收量/% 空气17100 氮气1710 空气328 下列分析正确的是( ) 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 ATP 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 A 解析 温度为 17 条件下，氮气(缺氧)环境中该植物幼根对离子的吸收量比氧气环境中低， 说明有氧条件有利于该植物幼根吸收该离子，同时说明幼根吸收该离子为主动运输，A 项正 确、 D 项错误 ； 氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子仍需要消耗 ATP， 此时幼根消耗的 ATP 是无

16、氧呼吸产生的，C 项错误；空气中培养，温度为 17 时，离子吸收量明显高于 3 时， 可知该植物幼根对该离子的吸收与温度有关，B 项错误。 4 (2019湖南五市十校高三一模)人体细胞膜上存在一种蛋白质离子通道， 在膜电位发生变化 时，蛋白质通道的闸门开启或关闭，完成无机盐离子进出细胞的运输。如图所示为物质进出 细胞的三种途径，下列说法正确的是( ) A膜电位由静息电位变为动作电位时，Ca2通道蛋白开启 B影响途径的因素只有物质的浓度差 C温度只影响物质进出细胞方式中途径的速率 D甲物质是 ATP，可为途径和提供能量 答案 A 解析 分析题图可知，膜电位由内负外正的静息电位变为内正外负的动作电

17、位时，Ca2通道 蛋白开启，Ca2内流，A 正确；途径是葡萄糖从高浓度一侧向低浓度一侧运输且需要载体 协助， 运输方式为协助扩散， 该运输方式不仅受物质的浓度差影响， 还受载体蛋白的数量影响， B错误 ； 温度可影响ATP的合成及膜上蛋白质的运动， 途径为胞吐， 需要消耗能量， 途径 都需要载体蛋白协助，因此运输速率都与温度有关，C 错误；甲物质是细胞呼吸第一阶段和 有氧呼吸第二、三阶段所产生的 ATP，ATP 为途径胞吐提供能量，途径依赖蛋白通道的 开启，不消耗能量，D 错误。 命题点三 物质跨膜运输的有关探究实验分析 5(2017海南，6)将生长状态一致的某种植物幼苗分成甲、乙两组，分别移

18、入适宜的营养液 中在光下培养，并给甲组的营养液适时通入空气，乙组不进行通气处理。一定时间后测得甲 组的根对 a 离子的吸收速率远大于乙组的。关于这一实验现象，下列说法错误的是( ) A给营养液通入空气有利于该植物的生长 B根细胞对 a 离子的吸收过程属于自由扩散 C根细胞对 a 离子的吸收过程有能量的消耗 D根细胞的有氧呼吸有利于根对 a 离子的吸收 答案 B 解析 由题目给出的信息“甲组的根对 a 离子的吸收速率远大于乙组的” ，说明根对 a 离子的 吸收过程属于主动运输，主动运输需要能量和载体蛋白，B 项错误，C 项正确；给营养液通 入的空气中含有氧气，根细胞获得氧气，有氧呼吸能正常进行，

19、有利于根对 a 离子的吸收， 有利于该植物的生长，A、D 项正确。 6(2018天津河西区高三三模)慕尼黑工业大学的教授构建了一个能自己移动和改变形态的 “类细胞”模型，由膜外壳和填入物构成。请回答下列问题： (1)该模型类似于_产生的囊泡， 其边界(膜外壳)由_组成。 (2)该模型中填入了细胞骨架和驱动蛋白，作为运动的结构基础，另外还需要填入_作 为直接能源。 (3)将该结构置于一定浓度的 K溶液中一段时间， 检测发现 K不能进入其中。 你认为应怎样 对该模型进行改造？并写出理由。_ _。 答案 (1)内质网、高尔基体 磷脂分子 (2)ATP (3)在其膜外壳中加入 K的载体蛋白， 因为 K

20、进入细胞的跨膜运输方式是主动运输， 需要相 应载体蛋白的协助 解析 (1)细胞中能产生囊泡的细胞器有内质网和高尔基体；该模型的边界(膜外壳)是由磷脂 分子构成的。 (2)生物体生命活动所需能量的直接来源是 ATP。 (3)K进入细胞的跨膜运输方式为主动运输，需要相应的载体的协助，并消耗能量。若将该 结构置于一定浓度的 K溶液中一段时间，检测发现 K不能进入其中，说明膜上缺乏相应的 载体蛋白，因此应该在其膜外壳中加入 K的载体蛋白。 科学探究 探究物质跨膜运输方式的实验设计思路 (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 考点三 观察植物细胞的质壁分离和复原考点三 观察植

21、物细胞的质壁分离和复原 1实验原理 (1)成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。 (2)细胞液具有一定的浓度，细胞能渗透吸水和失水。 (3)原生质层比细胞壁的伸缩性大。 2实验步骤 3现象与结论 归纳总结 (1)本实验存在两组对照实验 (2)质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间的是浓度降低的外界溶液。这是由于细胞壁是全透性 的，且有水分子通过原生质层渗出来。 1不同外界溶液中植物细胞的变化分析 将成熟植物的细胞依次浸于蒸馏水、物质的量浓度为 0.3 mol/L 的蔗糖溶液和 0.5 mol/L 的尿 素溶液中，原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积随时间变化如图，分析如下： (1)A 曲

22、线表示细胞在蒸馏水中：细胞略膨胀，但是由于细胞壁的存在，原生质体的体积不能 无限膨胀。 (2)B 曲线表示细胞在 0.5 mol/L 的尿素溶液中：细胞先因渗透失水而发生质壁分离，后由于 尿素能进入细胞，使得质壁分离后的细胞因吸水而自动复原 ； KNO3、甘油、乙二醇等溶液中 也可发生质壁分离后自动复原现象。 (3)C 曲线表示细胞在 0.3 mol/L 的蔗糖溶液中：蔗糖不能进入细胞，因此质壁分离后细胞不 能发生自动复原。 2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 (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)鉴别不同种类的溶液(如 KNO3溶液

23、和蔗糖溶液) 问题探究 如图表示正在进行质壁分离的紫色洋葱细胞，请分析： (1)实验时一定要选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吗？ 提示 不一定。但紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中含有色素，使液泡呈现紫色，便于 观察。 (2)b 的大小和颜色如何发生变化？ 提示 b 逐渐变小，颜色逐渐加深。 (3)当停止质壁分离时，b 与 c 的浓度相等。 (4)该实验无独立的对照组，为什么还叫对照实验？ 提示 该实验中，实验组和对照组在同一装片中先后进行，属于自身对照。 命题点一 实验原理和基本步骤分析 1 (2018榆林二模)以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为观察植物细胞质壁分离和复原实验的材 料，下列有关说法正

24、确的是( ) A正在发生质壁分离的细胞，其吸水能力逐渐减弱 B正在发生质壁分离的细胞，其紫色区域逐渐缩小，该区域颜色逐渐变深 C发生质壁分离后完全复原的细胞，其细胞液浓度最终与外界溶液浓度相同 D该实验不选择紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞作材料，是由于该类细胞不能发生质壁分离 答案 B 解析 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液呈紫色，正在发生质壁分离的细胞，因不断失水 导致细胞液的浓度逐渐增大， 紫色区域逐渐缩小， 该区域颜色逐渐变深， 其吸水能力逐渐增强， A 错误，B 正确；因具有支持和保护作用的细胞壁也有一定程度的伸缩性，实验发生质壁分 离后完全复原的细胞，其细胞液浓度最终与外界溶液浓度相同或大

25、于外界溶液浓度，C 错误 ； 该实验不选择紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞作材料，是由于该类细胞的细胞液无色，不易观察 质壁分离及其复原现象，D 错误。 2某学生将 2.5%的尿素溶液滴加在载玻片上的蚕豆表皮上，观察到植物细胞的质壁分离。2 h 后打算再次观察时却发现无法找到理想的视野。原因是( ) A错拿了对照样品 B时间过长，细胞壁也收缩了 C溶质颗粒被缓慢吸收，使水分再度进入细胞 D2 h 前观察到的现象是假象 答案 C 命题点二 实验的拓展和应用 3(2018安阳一模)某研究小组用 5 种植物材料进行质壁分离实验。在相同的放大倍数下，记 录视野中的细胞数目，然后滴加蔗糖溶液，记录从滴加蔗糖溶液

26、到发生“初始质壁分离”的 平均时间，绘制成下图。下列说法正确的是( ) A据图分析可知，5 种植物材料中山茶细胞最小 B该实验在观察质壁分离现象时，没有设计对照实验 C若在发生质壁分离后滴加清水，则 5 种材料复原时间都不同 D5 种材料中，红花檵木发生质壁分离的速度最快 答案 D 解析 在相同的放大倍数下，视野中山茶的细胞数目最少，说明其细胞最大，红花檵木观察 到的细胞数目最多， 细胞最小， A 错误 ； 蔗糖溶液滴加之前和之后形成前后自身对照， B 错误 ； 若在发生质壁分离后滴加清水，则不能确定 5 种材料复原时间，C 错误；5 种材料中，红花 檵木从滴加蔗糖溶液到发生 “初始质壁分离”

27、 的平均时间最短， 发生质壁分离的速度最快， D 正确。 4取某一红色花冠的 2 个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞，将它们分别放置在甲、乙两 种溶液中，测得细胞失水量的变化如图 1，液泡直径的变化如图 2，下列叙述正确的是( ) A第 4 分钟后乙溶液中细胞由于失水过多而死亡 B甲、乙两种溶液的浓度不同，溶质也不可能相同 C第 2 分钟前乙溶液中花瓣细胞的失水速率大于甲溶液 D图 2 中曲线和图 1 中乙溶液中细胞失水量曲线对应 答案 D 解析 第 4 分钟后乙溶液中细胞吸水，发生了质壁分离复原，A 错误；图 1 中两条曲线的差 异是甲、乙溶液溶质不同造成的，甲溶液中溶质不能被细胞吸收，乙溶

28、液中的溶质可以被细 胞通过主动运输的方式吸收，但两种溶液的浓度可能相同，B 错误；据图 1 中第 2 分钟前两 曲线的变化趋势可知，处于甲溶液中的花瓣细胞的失水速率大于乙溶液，C 错误；分析图 2 可知，曲线中液泡先变小后恢复到原样，与乙溶液中细胞失水量曲线对应，曲线中液泡 先变小后维持不变，与甲溶液中细胞失水量曲线对应，D 正确。 矫正易错 强记长句矫正易错 强记长句 1水分子由低浓度溶液流向高浓度溶液是表观现象，实际上水分子是双向移动的，只是由低 浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。 2渗透平衡不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等，只意味着半透膜 两侧水分子移动达到动态

29、平衡状态。 3物质进出细胞核并非都通过核孔。核孔是 RNA 和蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道 ； 一般，小分子物质进出细胞核是通过跨膜运输实现的，都具有选择性。 4Na、K等无机盐离子一般以主动运输方式进出细胞，但也可通过协助扩散(或离子通道) 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。 5植物吸收水分的方式是自由扩散，而吸收无机盐离子的方式是主动运输，因此可以说植物 对水分和无机盐的吸收是两个相对独立的过程。 6物质跨膜运输(自由扩散、协助扩散、主动运输)体现了生物膜的选择透过性；大分子物质 和颗粒性物质的胞吞、胞吐体现了生物膜的流动性。 请回答与物质进出

30、细胞有关的问题： 1植物细胞原生质层的组成是细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。 2 成熟植物细胞发生质壁分离的原因是外界溶液的浓度大于细胞液浓度， 且原生质层比细胞 壁伸缩性大。 3与主动运输有关的细胞器主要是哪两种，并说明其作用 ： 核糖体合成载体蛋白，线粒体为 主动运输提供能量。 4 温度对被动运输和主动运输都有影响， 其原因是温度影响磷脂分子和蛋白质分子的运动速 率，影响膜的流动性。另外，温度也影响酶的活性，进而影响能量的供应。 5 从细胞膜组成和结构的角度推测， 水分子进入细胞的两条途径分别是通过磷脂双分子层的 自由扩散和通过水通道蛋白的协助扩散。 重温高考 演练模拟重温高考 演练

31、模拟 1(2018全国，3)下列有关植物根系吸收利用营养元素的叙述，错误的是( ) A在酸性土壤中，小麦可吸收利用土壤中的 N2和 NO 3 B农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收 C土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可被根系吸收 D给玉米施肥过多时，会因根系水分外流引起“烧苗”现象 答案 A 解析 小麦不能直接吸收土壤中的 N2，N2必须被固定后才能被植物吸收利用，A 项错误 ； 农 田松土可增强农作物根的有氧呼吸，为矿质元素的吸收供能，有利于对矿质元素的吸收，B 项正确；土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可溶解在土壤溶液中，从而被根系吸收利 用，C 项正确；施肥过多会使土壤溶

32、液浓度大于根细胞液浓度，从而使根细胞因失水过多而 死亡，造成“烧苗”现象，D 项正确。 2(2018海南，6)将水稻幼苗培养在含 MgSO4的培养液中，一段时间后，发现营养液中 Mg2 和 SO的含量下降，下列叙述不合理的是( ) 24 AMg2通过自由扩散进入根细胞 BMgSO4必须溶解在水中才能被根吸收 C根吸收的 Mg2可以参与叶绿素的形成 D降低温度会影响水稻根系对 Mg2的吸收 答案 A 解析 Mg2通过主动运输的方式进入根细胞，A 错误。 3(2017海南，9)为研究植物细胞质壁分离现象，某同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的 甲物质溶液中， 一段时间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离

33、现象。 下列说法错误的是( ) A该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞 B细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度 C细胞液中的 H2O 可以经自由扩散进入甲物质溶液中 D甲物质和 H2O 能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁 答案 B 解析 具有大的液泡的活细胞才能发生质壁分离，A 项正确 ； 质壁分离过程中，细胞在失水， 此时，细胞外甲物质的浓度高于细胞内甲物质的浓度，B 项错误；水分子跨膜运输的方式是 自由扩散，C 项正确；细胞壁是全透性的，甲物质和 H2O 能自由通过，D 项正确。 4(2016全国乙，2)离子泵是一种具有 ATP 水解酶活性的载体蛋白，能利用水解 ATP 释放 的能量跨膜运

34、输离子。下列叙述正确的是( ) A离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散 B离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的 C动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率 D加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率 答案 C 解析 离子泵通过消耗 ATP 进行离子的跨膜运输，属于主动运输，A 项错误；主动运输一般 为逆浓度梯度运输， B 项错误 ； 主动运输速率受 ATP 供能和具有活性的载体蛋白数量的限制， 一氧化碳中毒会导致供氧不足，进而导致细胞呼吸速率下降，ATP 供能减少，使离子泵跨膜 运输离子的速率降低，C 项正确；蛋白质变性剂会降低具有活性的载体蛋白的数量，使离子 泵跨膜运输离

35、子的速率降低，D 项错误。 5如图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是( ) A载体逆浓度运输溶质分子 B载体具有 ATP 酶活性 C载体和转运方式不同 D载体转运溶质分子的速率比自由扩散快 答案 B 解析 由图可知载体逆浓度梯度运输溶质分子，A 正确 ； 载体顺浓度梯度运输溶质分子， 不消耗 ATP，不具有 ATP 酶活性，B 错误 ； 载体和转运方式不同，前者是主动运输，后 者是协助扩散，C 正确；协助扩散有载体蛋白协助，自由扩散没有，因此运输速率比自由扩 散快，D 正确。 一、选择题 1(2018北京，1)细胞膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。下列物质中，以自

36、由扩散方式通过细胞膜的是( ) ANa B二氧化碳 CRNA D胰岛素 答案 B 解析 一般情况下，气体(二氧化碳)以自由扩散的方式进出细胞，B 正确。 2(2018齐齐哈尔高三三模)下列与物质运输相关的叙述，正确的是( ) A黑藻细胞在质壁分离的过程中细胞液的渗透压逐渐减小 B温度影响物质跨膜运输速率只是因为影响了膜的流动性 C小肠上皮细胞吸收甘油的速率与其膜上的载体数量无关 D胰岛素分泌到内环境的过程需要细胞膜上载体蛋白的协助 答案 C 解析 正在发生质壁分离的黑藻，因细胞不断失水，细胞液浓度逐渐升高，细胞液的渗透压 逐渐增大，A 项错误；温度影响物质跨膜运输速率，原因可能是影响了膜的流动

37、性，或者影 响了酶的活性，进而影响了细胞的能量供应，B 项错误；甘油通过自由扩散进入细胞，不需 要细胞膜上的载体蛋白协助， C 项正确 ； 胰岛素通过胞吐进入内环境， 不需要载体蛋白的协助， D 项错误。 3比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性，结果如图，据此不能得出的推论是 ( ) A生物膜上存在着协助 H2O 通过的物质 B生物膜对 K、Na、Cl的通透具有选择性 C离子以协助扩散方式通过人工膜 D分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率 答案 C 解析 由图示可知，生物膜和人工膜对甘油、CO2、O2的通透性相同，而生物膜对 H2O 的通 透性大于人工膜， 说明生物膜上存在着协助

38、H2O 通过的物质， A 项正确 ； 生物膜对 K、 Na、 Cl 的通透性不同，说明生物膜对这些离子的通透具有选择性，B 项正确；从图中可以看出，人 工膜对 K、Na、Cl的通透性相同，说明人工膜对离子的吸收无选择性，生物膜对离子的 通透性不同，且大于人工膜的通透性，说明生物膜上有协助离子通过的物质，而人工膜上无 协助离子通过的物质， 故离子不是以协助扩散方式通过人工膜， C 项错误 ； 甘油、 CO2、 O2、 H2O 等不同物质的分子大小不同，其通过人工膜的扩散速率也不同，说明分子的大小影响其通过 人工膜的扩散速率。 4(2018唐山高三第一次模拟)H的跨膜运输有的与质子泵(H的载体蛋白

39、)有关。质子泵分 为三种，一种为生成 ATP 的 F型质子泵，两种为消耗 ATP 的 P型质子泵和 V型质子 泵。下列说法正确的是( ) AF型质子泵为 H逆浓度梯度运输 BP型质子泵为 H顺浓度梯度运输 C类囊体薄膜上的质子泵为 V型 D线粒体内膜上的质子泵为 F型 答案 D 解析 F型质子泵不消耗 ATP，说明 F型质子泵不能逆浓度梯度运输 H，A 项错误 ； P 型质子泵消耗 ATP，可推知 P型质子泵为 H逆浓度梯度运输，B 项错误；类囊体薄膜上 进行的光反应过程能生成 ATP，说明类囊体薄膜上的质子泵为 F型，C 项错误；线粒体内 膜上进行的有氧呼吸的第三阶段能生成 ATP，可推知线

40、粒体内膜上的质子泵为 F型，D 项 正确。 5 (2018贵阳高三 5 月适应性考试)膜蛋白是生物膜上多种蛋白的统称， 与生物膜的功能密切 相关。下列有关膜蛋白的叙述正确的是( ) A组成细胞膜的蛋白质大多分布在细胞膜的外表面 B一种离子通道只允许一种离子通过，可随时开放 C小分子和离子的跨膜运输都需要载体蛋白参与 D载体蛋白运输物质具有选择性是由其结构决定的 答案 D 解析 组成细胞膜的蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分 子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，且大多数蛋白质分子是可以运动的，A 错误；离子 通道只有在对特定刺激发生反应时才瞬时开放，B 错误；有些小分

41、子物质如 O2等气体以自由 扩散方式跨膜运输，不需要载体蛋白，C 错误；载体蛋白与被传递的分子特异性结合使其越 过细胞膜，所以载体蛋白结构的特异性决定其运输物质具有选择性，D 正确。 6 (2018天津红桥区高三二模)研究发现， 在小肠绒毛的微绒毛面存在着两种运输葡萄糖的载 体SGLT1 和 GLUT2，前者是主动运输的载体，后者是协助扩散的载体。科学家通过体 外实验，将不同葡萄糖浓度下的运输速率绘制了如下图所示的曲线，下列说法中错误的是 ( ) A在较高浓度下，细胞主要依赖主动运输来增大吸收速率 B在较低浓度下，主动运输的载体先达到饱和状态 C主动运输需要消耗细胞化学反应所释放的能量 D小肠

42、绒毛细胞对葡萄糖运输的两种方式可同时进行 答案 A 解析 由图示可知，在较高浓度下，GLUT2 的运输速率较大，即细胞通过协助扩散吸收葡萄 糖的速率明显高于主动运输吸收葡萄糖的速率， 所以细胞主要依赖协助扩散来增大吸收速率， A 项错误；由图示可知，在较低浓度下，主动运输就可达到最大运输速率，即主动运输的载 体先达到饱和状态，B 项正确；主动运输需要消耗细胞化学反应所释放的能量以及细胞膜上 的载体蛋白的协助，C 项正确；由图示可知，葡萄糖总的运输速率为两种运输速率之和，所 以可确定小肠绒毛细胞对葡萄糖的两种运输方式可同时进行，D 项正确。 7(2019安庆高三质检)利用荧光素双醋酸酯(FDA)

43、染色法测定动物细胞的活力，其基本原理 是 FDA 本身无荧光，可自由通过细胞膜，经细胞内酯酶分解产生荧光素，积累在细胞内并 能发出绿色荧光，下列相关叙述正确的是( ) A实验中配制的 FDA 溶液是一种低渗溶液 BFDA 通过胞吞作用进入细胞，需要消耗能量 C荧光素分子能以自由扩散的方式通过细胞膜 D一定范围内，荧光强度与细胞活力呈正相关 答案 D 解析 根据题意可知，FDA 可自由通过细胞膜，说明 FDA 进入细胞的方式是自由扩散，所 以实验中配制的 FDA 溶液是一种高渗溶液，A、B 错误；“细胞内酯酶分解产生荧光素，积 累在细胞内并能产生绿色荧光” ，说明荧光素在细胞内，不能扩散出细胞，

44、C 错误；FDA 经 细胞内酯酶分解产生荧光素，绿色荧光的强度越强，则说明酶活性越高，所以绿色荧光的强 度与原生质体的活力呈正相关，D 正确。 8(2018济南 3 月模拟)下列关于“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”活动的叙 述，错误的是( ) A正在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色的中央液泡逐渐缩小，颜色逐渐加深 B在一定蔗糖浓度范围内，不断增加外界蔗糖溶液浓度，引起质壁分离所需时间不断缩短， 质壁分离程度不断加大 C细胞处于质壁分离状态时，细胞液浓度可能大于外界溶液浓度 D若将洋葱表皮细胞放在一定浓度的淀粉溶液中，可发生质壁分离和质壁分离自动复原现 象 答案 D 解析 正在发生质

45、壁分离的细胞，因不断失水导致细胞中紫色的中央液泡逐渐缩小，颜色逐 渐加深，A 正确；在一定蔗糖浓度范围内，不断增加外界蔗糖溶液浓度，随着外界蔗糖溶液 浓度与细胞液的浓度差增大，引起质壁分离所需时间不断缩短，质壁分离程度不断加大，B 正确；细胞处于质壁分离状态时，可能正处于质壁分离的过程中，也可能已经达到渗透平衡 或正处于质壁分离复原的过程中，若正处于质壁分离复原的过程中，则细胞液浓度大于外界 溶液浓度，细胞渗透吸水，C 正确；若将洋葱表皮细胞放在一定浓度的淀粉溶液中，若淀粉 溶液浓度大于细胞液浓度，则可发生质壁分离现象，但因淀粉不能被细胞吸收，所以不会发 生质壁分离自动复原现象，D 错误。 9

46、 (2018沈阳高三一模)某实验小组在室温条件下， 将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓 度的某溶液中，测得细胞液浓度与该溶液浓度的比值(P 值)随时间的变化曲线如图所示。下 列相关叙述错误的是( ) A该溶液可以是一定浓度的 KCl 溶液 B细胞在 t1时刻开始从外界溶液中吸收溶质 Ct1t2时间段内，液泡体积有所增大 D若降低温度，则 t1t2时间段会变长 答案 B 解析 据图分析可知，细胞液浓度与该溶液浓度的比值(P 值)随时间的变化逐渐增大，最后 趋于稳定，即细胞液浓度不断增加，且最后是细胞外界溶液的三倍，说明在该溶液中细胞先 不断失水，后溶质分子进入液泡，导致细胞液浓度高于该溶液，因

47、此该溶液可以是一定浓度 的 KCl 溶液，A 正确；细胞在 t1时刻之前就已经开始从外界溶液中吸收溶质，B 错误；t1t2 时间段内，细胞液浓度大于该溶液浓度，则细胞吸水导致液泡体积有所增大，C 正确；若降 低温度，该溶液中的溶质分子进入细胞的速度会降低，则 t1t2时间段会变长，D 正确。 10(2018宜兴一模)科学研究发现，某植物细胞利用 ATP 酶和质子泵把细胞内的 H泵出， 导致细胞外 H浓度较高，形成细胞内外的 H浓度差；“H蔗糖载体”能够依靠 H浓度 差把 H和蔗糖分子运入细胞。以上两个过程如图所示，由此可以推断出( ) A该植物细胞在蔗糖溶液中不会发生质壁分离自动复原 B质子泵

48、的化学本质是一种蛋白质 CH从细胞内运出细胞的方式是协助扩散 D该植物细胞吸收蔗糖分子的速率不受氧气浓度的影响 答案 B 解析 由 H蔗糖载体能够依靠 H浓度差把 H和蔗糖分子运入细胞可知，该植物细胞在 蔗糖溶液中，可以吸收外界溶液的蔗糖，会发生质壁分离自动复原，A 错误；质子泵是氢离 子跨膜运输的载体，载体的化学本质是蛋白质，B 正确 ； H从细胞内运出细胞需要消耗能量， 需要载体，为主动运输，C 错误；该植物细胞吸收蔗糖分子的速率，依赖于细胞内外 H浓 度差，但是 H浓度差的维持和能量供应有关，故该植物细胞吸收蔗糖分子的速率受氧气浓 度的影响，D 错误。 二、非选择题 11(2018成都高三一诊)科学家研究发现，细胞膜的跨膜蛋白中，有一种与水的跨膜运输有 关的水通道蛋白。回答下列问题： (1)细 胞 膜 上 跨 膜 蛋 白 的 合 成 类 似 于 分 泌 蛋 白 ， 核 糖