第7讲 物质进出细胞的方式-2022年高考生物一轮复习名师精讲练（新高考地区专用）

第7讲　物质进出细胞的方式【基础梳理】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，是自由扩散的一种形式。(2)发生条件(3)现象分析①漏斗内液面上升的原因：单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水中的水分子数。②漏斗内液面停止上升的原因：随着液面的不断上升，漏斗内液体的压强越来越大，从而使水分子从漏斗内移向烧杯的速度加快，水分子进出漏斗的速率越来越接近，直至完全相等，漏斗内液面不再升高，此时水分子的进出达到相对平衡。注意　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存在浓度差，液面差越大，浓度差就越大，且液面高的一侧溶液浓度高。2.渗透作用原理的应用(1)验证渗透作用发生的条件①具有半透膜②半透膜两侧溶液具有浓度差(2)比较不同溶液浓度的大小漏斗内溶液浓度为M，烧杯内溶液浓度为N，以下为各种现象及对应的结论：(3)探究物质能否通过半透膜的方法(以碘和淀粉为例)3.动、植物细胞的吸水和失水(1)动物细胞的吸水和失水②现象(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)①条件：成熟植物细胞具有中央大液泡。②原理③现象4.物质跨膜运输的特点(1)植物对无机盐离子的吸收科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2＋、Mg2＋和SiOeq \o\al(4－,4)的培养液中培养，结果及分析如下：提示　水稻吸收水分子的量多于吸收Mg2＋、Ca2＋的量。①实验结果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收也有差异。②实验结论：植物细胞对无机盐离子的吸收具有选择性。(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。例1：下图为研究渗透作用的实验装置，漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，水分子可以透过半透膜，而蔗糖分子则不能。当渗透达到平衡时，液面差为m。下列有关叙述正确的是(　　)A．渗透平衡时S1溶液的浓度等于S2溶液的浓度B．若向漏斗中加入蔗糖分子，则平衡时m变小C．当漏斗内外的高度差达到平衡时，没有水分子进出半透膜D．若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，再次平衡时m将变小例2：哺乳动物细胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中，一段时间后制作临时装片，用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是(　　)A.在高于0.9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离B.在0.9%NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞C.在低于0.9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂D.渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散例3：某同学设计了如图甲所示的渗透作用实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面平齐，记为零液面。实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势如图乙所示，下列对图乙有关现象的分析，错误的是(　　)　　A. 在O～A段漏斗里的溶液浓度大于烧杯中的溶液浓度B. A～B段液面不再上升的原因是膀胱膜两侧的溶液浓度相等C. O～A段液面能够不断上升的直接原因是从烧杯进入漏斗的水分子数多于从漏斗进入烧杯的水分子数D. A～B段液面不再上升的直接原因是相同时间内从漏斗进入烧杯的水的量与从烧杯进入漏斗的水的量相同二、物质跨膜运输的方式及影响因素1.物质进出细胞的方式根据模式图判断物质跨膜运输方式(1)属于主动运输的是a、e，原因是逆浓度梯度运输，需要载体蛋白协助和消耗能量。(2)属于自由扩散的是b。(3)属于协助扩散的是c、d。2.影响物质出入细胞的因素的曲线分析(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，协助扩散中载体蛋白数量越多，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呼吸进而影响主动运输的速率。①P点时：无氧呼吸为物质的运输提供能量。②PQ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。③Q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)温度例4：如图分别表示甲、乙两种物质跨膜运输的方式。下列叙述错误的是(　　)A.图1可表示葡萄糖进入红细胞的方式B.图2可表示细胞通过主动运输吸收物质乙C.所有物质进出细胞都离不开细胞膜上的蛋白质D.去除膜上的蛋白质对甲、乙的运输均有影响例5：实验发现，某物质X进入细胞时，如果使用药物限制细胞膜上蛋白质的活性，则该物质的运输速率迅速下降，如果抑制呼吸作用，却对运输速率没有影响。由此推断下列有关该物质进入细胞方式的说法中正确的是(　　)A．它是自由扩散 B．它是主动运输C．它是逆浓度梯度运输的 D．葡萄糖进入红细胞通常采用该法例6：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B．Na＋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D．Na＋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三、实验：观察植物细胞的质壁分离和复原1.实验原理2.实验步骤3.实验分析（1）本实验存在的两组对照实验本实验存在的两组实验均为自身对照，自身对照指对照组和实验组在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照。（2）质壁分离及复原发生的条件①从细胞角度分析a.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。b.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a.在一定浓度(溶质不能透过半透膜)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)。b.在一定浓度(溶质可透过半透膜)的溶液(如KNO3、甘油、尿素、乙二醇等)中可发生质壁分离，并能自动复原，因为K＋、NOeq \o\al(－,3)、尿素、乙二醇等可转运到细胞内，使细胞液浓度升高，细胞渗透吸水而发生自动复原。c.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。d.盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适合做质壁分离实验的溶液。如：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部分)的体积随时间变化如图，分析如下：A曲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。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；细胞在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。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。4.实验拓展应用(1)判断成熟植物细胞的死活(2)测定细胞液浓度范围(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度大小(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)例7：在“探究植物细胞的吸水和失水”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察和两次处理，下列叙述错误的是(多选)(　　)A．第一次观察为低倍镜观察，后两次为高倍镜观察B．第一次处理滴加的液体为清水，第二次滴加的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液C．若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮，则不会发生质壁分离D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中不属于原生质层的结构有细胞壁、细胞核和细胞液例8：以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行细胞质壁分离和复原的实验，图中X和Y分别表示原生质体长度和细胞长度，在处理时间相同的前提下，下列相关叙述错误的是(多选)(　　)A.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，则细胞液的紫色越浅B.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值最大时，则细胞液浓度与外界溶液浓度相等C.不同细胞都用0.3 g/mL的蔗糖溶液处理，X/Y值变化越快，细胞液浓度与外界溶液浓度差越大D.不同细胞都用0.3 g/mL的蔗糖溶液处理，X/Y值越大，则细胞的正常细胞液浓度越低【要点点拨】1.原生质层与原生质体的区别：原生质层由细胞膜、液泡膜以及两膜间的细胞质组成，原生质体是指去除植物细胞壁以后所剩下的植物细胞结构。2.水分子的移动方向是双向移动，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；渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，这时的水分子由烧杯扩散到漏斗一侧与由漏斗扩散到烧杯一侧的数目是相等的。3.同一种物质进出，同一细胞的方式不一定相同，葡萄糖进入人的红细胞的方式是协助扩散，肾小管细胞重吸收葡萄糖的方式是主动运输。神经元吸收钾离子的方式是主动运输，而静息时钾离子外流的方式是协助扩散。4.囊性纤维病是细胞中某种蛋白质结构异常，影响了Na＋和Cl－的跨膜运输，这一事例说明这种结构蛋白属于细胞膜上的载体蛋白，也反映了细胞膜对离子的吸收具有选择性是通过细胞膜上载体蛋白的种类和数量来实现的。5.通道蛋白是一类跨越细胞膜磷脂双分子层的蛋白质。它包含两大类：水通道蛋白和离子通道蛋白；肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用都与水通道有关；神经信息的传递与离子通道密切相关6.浓度低的饮料可以用来补充体内水分，浓度高的饮料不能很好地起到补充体内水分的作用，因为过高浓度的饮料反而会导致细胞失水。7.小分子物质的运输方式不一定都是被动运输和主动运输，如神经递质的释放是胞吐。8.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出入细胞核。9.消耗能量的运输方式并不一定就是主动运输，胞吞和胞吐也消耗能量。10.顺浓度梯度运输的可能是被动运输或主动运输，但从低浓度一侧向高浓度一侧逆浓度梯度运输的一定是主动运输，需要消耗能量。11.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。12.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。半透膜和选择透过性膜的区别13.并非所有细胞都可发生质壁分离。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。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。14.发生质壁分离时在细胞壁和细胞膜之间充满的是外界溶液，原因是细胞壁具有全透性。15.质壁分离与复原过程中水分移动是双向的，总结果是单向的。16.本实验用显微镜观察了三次，第二次与第一次形成对照，第三次与第二次形成对照，该对照方法为自身对照。【课时作业】一、单项选择题1．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蛋白数量无关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2．H＋的跨膜运输有的与质子泵(H＋的载体蛋白)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(　　)A．F—型质子泵为H＋逆浓度梯度运输B．P—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3.如图为一个渗透装置，假设溶质分子或离子不能通过半透膜，实验开始时，液面a和b平齐。下列判断不正确的是(　　)A．如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则液面a会下降，液面b会上升B．如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量分数相同，则液面a会上升，液面b会下降C．当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的浓度不一定相等D．当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的渗透压一定相等4．下列关于生物膜以及物质跨膜运输的叙述，正确的是(　　)A．物质能否通过核孔取决于其直径与核孔孔径的相对大小B．质壁分离与复原是水分子顺溶液浓度梯度跨膜运输的过程C．叶绿体的类囊体薄膜上附着多种色素，参与能量转化的过程D．细胞膜、核膜、线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等统称为生物膜5．下列关于“观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验的叙述，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6.如图甲、乙分别是洋葱根尖在不同O2浓度及不同底物浓度情况下(其他条件适宜)，从含硝酸钾的全营养液中吸收NOeq \o\al(－,3)的速率曲线图。下列相关描述不正确的是(　　)A.A点时影响离子吸收速率的主要因素是能量B.B点时离子吸收速率不再增大是因为载体的数量有限C.C点时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度D.D点时离子吸收速率不再增大是因为底物浓度太高，细胞发生质壁分离7. 受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用,主要用于细胞摄取特殊的生物大分子,其过程如下图所示。下列叙述不正确的是 (　　)A. 该过程以膜的流动性为基础才能发生B. 该过程要有细胞识别并需要内部供能C. 构成小泡膜的基本支架是磷脂双分子层D. Na+、K+等无机盐离子也可通过此方式跨膜转运8. 在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中，依次观察到的结果示意图如下，其中①②指细胞结构。下列有关叙述正确的是(　　)　　　　A. 甲状态时不存在水分子跨膜运输进出细胞的现象B. 甲→乙变化的原因之一是结构①的伸缩性比②的要大C. 乙→丙的变化是由于外界溶液浓度小于细胞液浓度D. 细胞发生渗透作用至丙状态，一段时间后该细胞会破裂9. )将相同的洋葱表皮细胞分别放置在不同浓度的物质M溶液中，并观察洋葱表皮细胞吸收M的速率，结果如下图所示。下列对结果的解释合理的是(　　)A. 细胞吸收M的方式一定为自由扩散B. 细胞吸收M的方式一定为主动运输C. 细胞吸收M一定要载体蛋白的参与D. 细胞吸收M一定需要ATP提供能量二、多项选择题10．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．质子泵的化学本质是一种蛋白质C．H＋从细胞内运出细胞的方式是主动运输D．该植物细胞吸收蔗糖分子的速率不受氧气浓度的影响11. 下列关于图甲、图乙、图丙的叙述,正确的是 (　　)A. 成熟的植物细胞能发生质壁分离的原因之一是其原生质层相当于图甲中的③B. 图乙中,三种物质进入细胞的方式中氨基酸、葡萄糖的运输是主动运输C. 图乙中,转运葡萄糖和Na+的载体相同,可见载体不具有特异性D. 图丙中,限制b点和c点的物质运输速率的因素分别是载体数量和能量12.下图是在不同情况下,成熟植物细胞的细胞液浓度随时间变化而变化的曲线图。下列关于甲、乙、丙、丁4图的叙述,正确的是 (　　)A. 图甲中C点时,细胞液浓度最高B. 图乙中MN时间段,细胞吸水能力逐渐减弱C. 图丙中B点之后,细胞液浓度下降速度减慢可能与细胞壁有关D. 图丁中C点时质膜以内部分体积最小,但吸水能力最强三、非选择题13．正常细胞内K＋浓度约为细胞外的30倍，细胞外Na＋浓度约为细胞内的12倍。当细胞内外的Na＋浓度差、K＋浓度差减小时，细胞膜上的Na＋/K＋－ATP酶发挥作用，这种酶可以通过水解ATP，将细胞内的Na＋移出膜外，将细胞外的K＋移入膜内。如图甲所示：(1)膜内外Na＋具有浓度差，与膜的________性有关。Na＋/K＋－ATP酶将细胞内的Na＋移出膜外的跨膜运输方式是________________。(2)在运输Na＋和K＋的过程中，Na＋/K＋－ATP酶的________发生改变，有利于其与离子的结合与分离。(3)比较图乙和图丙，当Na＋和K＋________浓度差流过Na＋/K＋－ATP酶时，将ADP合成ATP，说明进行ATP合成或分解的反应条件取决于__________________________________。(4)生物膜系统的________作用及能量是维系细胞有序性的基础，线粒体内膜上主要完成类似图____________的过程。14.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，核糖体上合成的肽链，需要在________中加工和修饰后，再运输到细胞膜上。(2)从细胞膜的结构分析，由于______________________________________，水分子自由扩散通过细胞膜时会受到一定的阻碍。现在研究确认，细胞膜上的水通道蛋白能帮助水分子从低渗溶液向高渗溶液方向跨膜运输，这种水分子跨膜运输的方式是________。(3)哺乳动物红细胞在低渗溶液中能迅速吸水涨破，有人推测这可能与水通道蛋白有关。请设计实验，验证这个推测是正确的。(要求：写出实验思路、预期实验结果)15. 在小肠绒毛上皮细胞膜表面存在两种形式的葡萄糖载体——SGLT1和GLUT2,其工作机理如图1所示;纽约大学的George.L.Kellett测定了小肠绒毛上皮细胞上的这两种载体在不同葡萄糖浓度下的运输速率,结果如图2所示。请据图回答相关问题: 图1 图2(1) 根据图1分析,小肠绒毛上皮细胞可以通过SGLT1以　　　　方式从肠腔吸收葡萄糖,也可以通过GLUT2以　　　　方式从肠腔吸收葡萄糖,其中主动运输葡萄糖消耗的能量直接来源于　　　　　。以上两种运输方式的共同特点是　　　　　　。 (2) 小肠绒毛上皮吸收葡萄糖的方式,体现了细胞膜具有　　　　　　　　　　　的功能。 (3) 根据图2分析,SGLT1　　　　(选填“可以”或“不可以”)在顺浓度梯度的情况下运输葡萄糖。当葡萄糖浓度高于20 mM时,随着葡萄糖浓度进一步提高,小肠绒毛上皮细胞主要靠提高　　　　(选填“自由扩散”“协助扩散”或“主动运输”)的速率来增加葡萄糖的吸收。 【答案解析】例1：答案　D解析　渗透平衡时S1液面比S2液面高，S1溶液的浓度大于S2溶液的浓度，A错误；向漏斗中加入蔗糖分子，漏斗中蔗糖溶液浓度增大，通过渗透作用进入漏斗中的水分子增加，m增大，B错误；漏斗内外的高度差达到平衡，说明进出半透膜的水分子达到动态平衡，C错误；吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，由于存在浓度差，水分子还会进入漏斗，水分将漏斗中的溶液稀释，渗透压下降，再次平衡时m将变小，D正确。例2：答案　C解析　兔红细胞没有细胞壁，不会发生质壁分离，A错误；在0.9%NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于水分子进出达到平衡，B错误；在低于0.9%NaCl溶液中，进入红细胞的水分子多于出红细胞的水分子，红细胞会因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂，C正确；渗透作用是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散，其中水分子是从其分子数相对较多处向相对较少处扩散，即从溶液浓度较低处向溶液浓度较高处进行扩散，D错误。例3：答案 B解析　A～B段液面不再上升的原因是膀胱膜两侧水分子扩散到两侧的数量达到动态平衡，此时由于压强的作用，漏斗内溶液浓度仍然高于烧杯中溶液浓度。例4：答案　C解析　图1可表示协助扩散，例如葡萄糖进入红细胞的方式；图2可表示细胞通过主动运输吸收物质乙；物质进出细胞方式中自由扩散、胞吞、胞吐不需要载体蛋白的运输；图中甲、乙运输都需要蛋白质，故去除膜上的蛋白质对甲、乙的运输均有影响。例5：答案　D解析　该物质运输过程中抑制呼吸作用对运输速率没有影响，限制细胞膜上蛋白质的活性，运输速率迅速下降，说明该物质的运输与细胞膜上蛋白质的活性强弱有关，即物质X的运输为需要载体协助而不需耗能的协助扩散，A、B错误；协助扩散是顺浓度梯度进行的，C错误；红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，D正确。例6：答案　A解析　由题图可知，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，需要消耗能量，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；从题图可看出，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。例7:答案　ABC解析　三次观察均为低倍镜观察，A错误；第一次处理滴加的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液，第二次滴加的液体为清水，B错误；若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮，因内表皮细胞也是成熟的植物细胞，所以也会发生质壁分离，C错误；原生质层是指细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，据此可推知紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中不属于原生质层的结构有细胞壁、细胞核和细胞液，D正确。例8：答案　ABD解析　同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，说明质壁分离程度越大，失水越多，则紫色越深；同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值最大时，细胞吸水膨胀，说明细胞液浓度大于外界溶液浓度；不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值变化越快，细胞液浓度与外界溶液浓度差越大；不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，说明质壁分离程度越小，失水越少，则细胞的正常细胞液浓度越高。1.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。2.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，可推知线粒体内膜上的质子泵为F—型，D项正确。3.答案　D解析　如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则水分子主要向乙一侧扩散，液面a会下降，液面b会上升，A项正确；如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量分数相同，由于蔗糖是二糖，葡萄糖是单糖，因此甲的物质的量浓度大于乙，则液面a会上升，液面b会下降，B项正确；当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，由于两侧的液面高度差可能不同，因此甲、乙溶液的浓度不一定相等，甲、乙溶液的渗透压也不一定相等，C项正确、D项错误。4.答案　C解析　核孔具有选择性，与物质的分子大小无关，如小分子一般不通过核孔运输，大分子也不一定能通过核孔，如核内DNA不能通过核孔进入细胞质，A错误；质壁分离与复原是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输，即从低浓度溶液到高浓度溶液运输，B错误；叶绿体的类囊体薄膜上附着多种光合色素，能将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，C正确；细胞膜、核膜、细胞器膜(线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等结构的膜)等统称为生物膜，D错误。5.答案　D解析　正在发生质壁分离的细胞，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。6.答案　D解析　洋葱根尖吸收NOeq \o\al(－,3)的方式是主动运输，吸收速率受能量、载体和底物浓度的影响。A点时离子吸收速率未达到最大，限制因素是O2浓度，而O2浓度通过影响呼吸作用产生的能量影响吸收速率，故此时主要影响因素是能量，A正确；B点时离子吸收速率不再随O2浓度增大而增大，此时的限制因素是载体的数量，B正确；C点时离子吸收速率未达到最大，此时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度，C正确；D点时离子吸收速率不再随底物浓度增大而增大，主要是因为载体数量有限，D错误。7.答案 D　解析 Na+、K+等无机盐离子是小分子物质,通过协助扩散或主动运输进行跨膜运输进出细胞。8.答案　 C解析 　甲图中细胞维持正常形态，则进入细胞的水分子和从细胞出去的水分子一样多，处于动态平衡状态，A错误；甲→乙发生了渗透失水，细胞发生质壁分离，原因之一是结构①细胞壁的伸缩性比结构②细胞膜的伸缩性要小，B错误；乙→丙发生了渗透吸水，此时外界溶液浓度比细胞液浓度小，C正确；丙细胞可能发生渗透吸水，但由于细胞壁的存在，植物细胞渗透吸水后只会膨胀不会涨破，D错误。9.答案　C解析　从柱形图可知增大物质浓度和能量输入(增加氧气浓度促进细胞有氧呼吸，产生更多能量)均无法增大物质M的吸收速率，说明此时限制物质M运输速率的因素并不是物质浓度和能量，所以此时限制物质M吸收速率的是载体蛋白。由于载体蛋白达到饱和状态，故此时增大物质浓度和增加能量输入均无法增大物质M吸收速率，由此只能判断出物质运输方式与载体蛋白有关，细胞吸收M可能是协助扩散或者主动运输，如果是协助扩散，则细胞吸收物质M过程不需消耗能量。10.答案　BC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正确；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。11.答案 AB　解析 图甲中,③指的是半透膜,而成熟的植物细胞内的原生质层相当于半透膜,A正确;图乙中,氨基酸和葡萄糖都是逆浓度梯度进入细胞的,故两者都是以主动运输的方式进入细胞,而Na+是顺浓度梯度进入细胞的,且需要载体,其运输方式应为协助扩散,B正确;虽然运输葡萄糖的载体也能运输Na+,但并不能运输氨基酸,故载体具有特异性,C错误;图丙中,限制b点的物质运输速率的因素应为能量,而限制c点的可能是载体数量,D错误。12.答案 CD　解析 据图分析,图甲中C点时细胞液浓度最低,A错误;图乙MN时间段,细胞液浓度逐渐增大,则细胞吸水能力逐渐增强,B错误;图丙中B点之后,细胞液浓度下降速度减慢,最终不变了,可能是由于细胞壁的存在,细胞不能继续吸水了,C正确;图丁中C点时,细胞液浓度最高,说明细胞失水最多,此时原生质体体积最小,吸水能力最强,D正确。13.答案　(1)选择透过　主动运输　(2)空间结构　(3)顺　离子浓度差(或离子流动方向)　(4)分隔　乙解析　(1)由于生物膜具有选择透过性，使得膜内外的物质(如Na＋)存在浓度差。根据题干中信息可知，Na＋运出细胞是逆浓度梯度进行的，而且需要消耗能量，故为主动运输。(2)由图示可知，在运输Na＋和K＋的过程中，Na＋/K＋－ATP酶的空间结构发生改变，这种改变有利于其与离子的结合与分离。(3)由题图乙可知，Na＋和K＋顺浓度差流过Na＋/K＋－ATP酶时，将ADP合成ATP，由题图丙可知，当Na＋和K＋逆浓度差流过Na＋/K＋－ATP酶时，生成ADP；根据以上分析可知，离子的流动方向决定了是将ADP合成ATP还是将ATP水解生成ADP。(4)生物膜系统的分隔作用及能量可以维系细胞有序高效地进行各项生命活动，线粒体是有氧呼吸的主要场所，线粒体内膜上进行的是有氧呼吸第三阶段的反应，有大量ATP的合成，故其内膜上主要完成类似图乙的过程。14.答案　(1)内质网和高尔基体　(2)磷脂双分子层内部具有疏水性(合理即可)　协助扩散　(3)实验思路：将甲组红细胞膜上蛋白质(或“水通道蛋白”)破坏，乙组红细胞不做处理，然后将两组细胞同时置于蒸馏水中，测定两组细胞吸水涨破所需的时间。预期实验结果：乙组吸水涨破所需时间短，说明推测正确。(合理即可)解析　(1)细胞膜上跨膜蛋白的合成类似于分泌蛋白，首先在核糖体上合成肽链，肽链还需要在内质网和高尔基体中加工修饰后，再运输到细胞膜上。(2)磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架，由于磷脂双分子层内部具有疏水性，水分子以自由扩散方式通过细胞膜时会受到一定的阻碍。水分子借助细胞膜上的水通道蛋白从低渗溶液向高渗溶液方向跨膜运输，运输方式是协助扩散。(3)实验目的是验证哺乳动物红细胞的吸水涨破与水通道蛋白有关，所以自变量是有无水通道蛋白，因变量是细胞吸水涨破所需的时间。对照实验的设计应遵循单一变量原则和对照原则。应将实验分为甲、乙两组，乙组作为对照组，其红细胞膜上的水通道蛋白不被破坏；甲组作为实验组，其红细胞膜上的水通道蛋白被破坏；甲、乙两组无关变量均应相同且适宜；将两组细胞同时置于蒸馏水中，测定两组细胞吸水涨破所需的时间。根据本实验的目的可知，本实验的预期结果：乙组吸水涨破所需时间短，说明推测正确。15.答案 (1) 主动运输　协助扩散　Na+浓度差　需要载体　(2) 控制物质进出细胞(物质运输)　(3) 可以　协助扩散解析 (1) 主动运输是从低浓度向高浓度运输,需要载体,消耗能量。协助扩散是从高浓度向低浓度运输,需要载体,不消耗能量。根据图1以及结合上述分析可知,小肠绒毛上皮细胞可以通过SGLT1以主动运输的方式从肠腔吸收葡萄糖,也可以通过GLUT2以协助扩散的方式从肠腔吸收葡萄糖,其中主动运输葡萄糖消耗的能量直接来源于Na+浓度差。协助扩散和主动运输的共同特点是都需要载体。(2) 小肠绒毛上皮吸收葡萄糖的方式,体现了细胞膜具有控制物质进出细胞(物质运输)的功能。(3) 根据图2分析可知,SGLT1可以在顺浓度梯度的情况下运输葡萄糖。当葡萄糖浓度高于20 mM时,主动运输的载体达到饱和,随着葡萄糖浓度进一步提高,通过GLUT2运输葡萄糖的速率逐渐增加,即小肠绒毛上皮细胞主要靠提高协助扩散的速率来增加葡萄糖的吸收。烧杯内盛淀粉溶液漏斗内盛碘液结论变蓝不变蓝碘能通过半透膜，而淀粉不能不变蓝变蓝淀粉能通过半透膜，而碘不能变蓝变蓝淀粉和碘都能通过半透膜不变蓝不变蓝淀粉和碘都不能通过半透膜物质出入细胞的方式被动运输主动运输胞吞胞吐自由扩散协助扩散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、甘油、H2O、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