重难点01 物质运输（2大重难突破）-2025年高考生物 热点 重点 难点 专练（黑吉辽内专用）

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1.命题趋势：明考情知方向
2.重难诠释：知重难、掌技巧、攻薄弱
（1）质壁分离和复原实验的拓展
（2）三大“关键词”速判跨膜运输方式
3.创新情境练：知情境练突破
4.限时提升练：（30min）综合能力提升
1.质壁分离和复原实验的拓展
考点
历年考情分析
2025考向预测
细胞的吸水与失水
2021 辽宁：考察无土栽培技术中，培养液与植物根部细胞的细胞液浓度的关系
①命题形式:以特定细胞中多种物质协同转运的文字描述或图示命题，或给出实验过程要求分析实验现象或结果图
②热点情境:冷胁迫下植物细胞液浓度变化;盐胁迫下与植物细胞膜上转运蛋白有关的耐盐机制等;
③创新考法:通过设定新情境、新问题考查考生的实验设计和分析能力
物质跨膜运输的方式及其影响因素
2024 黑吉辽：结合基因表达考察水的吸收方式、结合抗原呈递细胞摄取抗原考察大分子物质进入细胞的方式
2023 辽宁：结合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考察物质运输的方式
2022 辽宁：结合唾液腺水肿考察水进入细胞的方式
①判断成熟植物细胞是活细胞还是死细胞。
②测定细胞液浓度范围
③比较不同植物成熟细胞的细胞液浓度。
④鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）。
2.三大“关键词”速判跨膜运输方式
（建议用时：15分钟）
1．（模块融合·细胞的吸水和失水＋生命活动的调节）为研究高盐胁迫下不同浓度油菜素内酯类似物（EBR）对西瓜种子萌发的影响，进行了相关实验。T1—T6组先用不同浓度的EBR浸种处理，再用NaCl溶液作高盐胁迫处理，CK为对照组。在相同且适宜的条件下催芽并统计种子的发芽率，结果如下表。下列叙述错误的是（ ）
A．该实验的自变量是有无NaCl处理、EBR的浓度
B．高盐胁迫会抑制种子对水分的吸收从而抑制种子萌发
C．浓度为0.050mg/L的EBR浸种可有效抵抗高盐胁迫对西瓜种子的毒害
D．高盐胁迫下EBR对西瓜种子发芽率的影响表现为低浓度促进，高浓度抑制
【答案】D
【分析】由图可知，本题中油菜素内酯的浓度和盐胁迫为实验的自变量，因变量是发芽率；油菜素内脂浓度为0时对应的组别，也就是1和2都为对照组。
【详解】A、具表可知，本实验中CK组和T1组的自变量为有无NaCl处理，T1~T6组自变量为EBR的浓度，A正确；
B、高盐胁迫会引起种子细胞失水而影响萌发，即高盐胁迫会抑制种子对水分的吸收从而抑制种子萌发，B正确；
C、高盐胁迫下T2-T6组种子的发芽率在不同浓度的油菜素内酯处理后，种子发芽率低于CK对照组高于T1有高盐胁迫单无EBR处理的组别，且在浓度为0.050mg/L的EBR浸种条件下种子的发芽率高于其它组，说明油菜素内酯可有效抵抗高盐胁迫对西瓜种子的毒害，但不能使其恢复至正常水平，C正确；
D、由表格信息可知，相较于T1组只有高盐胁迫无EBR处理，T2~T6组在高盐胁迫的前提下使用不同浓度的EBR，T2~T6组种子发芽率均高于T1组，可见高盐胁迫下EBR对西瓜种子发芽率的影响表现促进，并未表现出抑制现象，D错误。
2.（突出考察实验探究能力）某同学以伊乐藻叶肉细胞为实验材料，观察叶绿体和细胞质流动，并尝试开展“观察质壁分离和复原”活动，光学显微镜下的伊乐藻叶肉细胞实物图及其示意图分别如下图所示，下列叙述错误的是（ ）
A．“观察叶绿体和细胞质流动”与“观察质壁分离和复原”实验都需要使用高倍镜
B．③是观察细胞质流动的标志物，③的分布会随光照方向的改变而改变
C．②中无明显颜色，但该材料仍可观察到质壁分离现象
D．①的收缩性小于细胞膜以及其以内的部分，质壁分离过程中细胞的吸水能力逐渐增强
【答案】A
【分析】据图分析：①为细胞壁，②是液泡内的细胞液，③为叶绿体。用蔗糖溶液处理伊乐藻叶肉细胞，细胞会失水发生质壁分离，在显微镜下观察，无色的液泡逐渐变小，由于含有叶绿体，绿色的原生质层逐渐与细胞壁分离。
【详解】A、“观察叶绿体和细胞质流动”需要使用高倍镜，“观察质壁分离和复原”实验只需要低倍镜即可，A错误；
B、③叶绿体是观察细胞质流动的标志物，叶绿体的分布会随光照方向的改变而改变，B正确；
C、②液泡中无明显颜色，但细胞质中分布叶绿体，仍可观察到质壁分离现象，C正确；
D、①细胞壁的收缩性小于细胞膜以及其以内的部分，质壁分离过程中细胞液浓度逐渐增大，吸水能力逐渐增强，D正确。
3.（质壁分离实验的拓展）将若干生理状态相同、长度为3cm的鲜萝卜条随机均分为四组，分别置于清水a（对照组）和三种摩尔浓度相同的b、c、d溶液（实验组）中，定时测量每组萝卜条平均长度，记录如图。下述说法错误的是（ ）
A．a、b、c三组的萝卜条细胞均发生了渗透吸水
B．40min时，若将萝卜条全移至清水，足够时间后测量，则b、c组长度大于a、d组
C．60min时，蔗糖溶液中的萝卜条不能恢复原长度是因为细胞不吸收蔗糖
D．90min时，四组实验中的萝卜条的细胞液浓度都比实验前大
【答案】D
【分析】在清水中，萝卜条长度先稍微变长点，然后保持不变，说明细胞吸收了少量的水；在甘油溶液、葡萄糖溶液中，萝卜条长度先变短，再变长，最后保持原来的长度不变，说明细胞先失水，后来由于甘油（葡萄糖）进入细胞内，细胞吸水复原；在蔗糖溶液中，萝卜条长度先变短，再然后保持不变，说明细胞先失水，后来由于蔗糖不能进入细胞内，细胞大小保持不变。
【详解】A、清水组萝卜条细胞发生了渗透吸水，甘油溶液和葡萄糖溶液组萝卜条先渗透失水后渗透吸水．A正确；
B、最初萝卜条的细胞液浓度一致，40min时，将萝卜条b和c吸收了甘油和葡萄糖，导致细胞中溶质多于a和d组，全移至清水，足够时间后测量，则b、c组长度大于a、d组，B正确；
C、蔗糖溶液中的萝卜条细胞壁与原生质层间的蔗糖溶液浓度和外界浓度相等，细胞不吸收蔗糖，C正确；
D、实验结束后，甘油组和葡萄糖组由于都吸收了溶质进入细胞，所以细胞液浓度变大了，蔗糖组因为细胞失水，细胞液浓度也变大了，清水组细胞吸水，细胞液浓度减小，D错误。
4．（新情境考察质子泵）H+—K+—ATP酶是一种位于胃壁细胞膜上的质子泵，它能通过催化ATP水解完成H+/K+跨膜转运，不断将胃壁细胞内的H⁺运输到浓度更高的膜外胃腔中，对胃酸的分泌及胃的消化功能具有重要的意义，其作用机理如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．H+—K+—ATP酶可作为载体蛋白和催化ATP水解
B．细胞内ATP水解释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合
C．药物奥美拉唑可抑制H+—K+—ATP酶，从而增加胃酸产生
D．图示信息体现了细胞膜控制物质进出和信息交流功能
【答案】C
【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；主动运输从高浓度到低浓度，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、H+—K+—ATP酶可作为载体蛋白（运输H+、K+）和催化ATP水解，A正确；
B 、细胞内ATP水解释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合，使蛋白质磷酸化，B正确；
C、H+—K+—ATP酶可不断将胃壁细胞内的H⁺运输到浓度更高的膜外胃腔中，药物奥美拉唑可抑制H+—K+—ATP酶，从而减少胃酸产生，C错误；
D、图中细胞膜上的载体控制着H+和K+的转运，体现了细胞膜控制物质进出的功能；胃壁细胞上的三种不同受体能与特定的信息分子结合，体现了细胞膜能进行细胞间信息交流的功能，D正确。
5.（从数据分析角度考察物质运输）小肠绒毛上皮细胞是吸收营养物质的主要场所。为探究葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的转运方式，研究人员将离体的小肠绒毛上皮细胞置于不同浓度的葡萄糖溶液中，相关实验处理及结果如表所示。下列相关叙述错误的是（ ）
注：“+”表示加入，“–”表示不加入。
A．当外界葡萄糖浓度为5 mml/L时，葡萄糖的转运方式为主动运输
B．当外界葡萄糖浓度为100 mml/L时，葡萄糖的转运需要借助蛋白质
C．当外界葡萄糖浓度为100 mml/L时，葡萄糖通过主动运输转运的速率小于协助扩散的
D．甲组和丙组说明，小肠吸收葡萄糖既需要能量又需要载体
【答案】D
【分析】题意分析，若用蛋白质抑制剂处理小肠绒毛，则葡萄糖的转运速率为0，说明运输葡萄糖必须要转运蛋白的协助；在外界葡萄糖浓度为5mml·L-1时，抑制细胞呼吸与正常情况下，细胞转运葡萄糖的速率不同，且有一种情况下速率为0，说明此时细胞转运葡萄糖为主动运输；在外界葡萄糖浓度为100 mml·L-1时，抑制细胞呼吸情况下，葡萄糖的转运速率与正常情况相比有所下降但不为0，说明此时细胞转运葡萄糖有主动运输和被动运输两种方式。综上，当外界葡萄糖浓度低时，小肠绒毛上皮细胞运输葡萄糖的方式为主动运输；当外界葡萄糖浓度高时，其运输方式有主动运输和协助扩散。
【详解】A、当外界葡萄糖浓度为5mml/L时，在缺少能量或者载体的条件下，葡萄糖都无法运输，因此葡萄糖的转运方式为主动运输，A正确；
B、当外界葡萄糖浓度为100mml/L时，丁组葡萄糖转运速率为0，说明葡萄糖转运需要膜载体蛋白，戊表现的葡萄糖转运速率下降，说明葡萄糖转运需要消耗能量，因而可推测，此时葡萄糖转运既存在主动运输，又存在协助扩散，这两种运输方式都需要借助蛋白质，B正确；
C、戊组能量供应被抑制，此时的转运方式为协助扩散，转运速率为30，根据表格，该条件下主动运输转运的速率=41．0-30．0=11．0，C正确；
D、甲组、乙组、丙组之间相互对照，说明小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖既需要能量又需要载体，D错误。
6.（新信息·液泡膜上CLCa转运蛋白）下图为ATP/AMP比值调控拟南芥NO3-转运蛋白（CLCa）活性的分子机制模型。液泡膜上的CLCa负责将H+顺浓度梯度运出液泡，同时将细胞质基质中的NO3-转运进入液泡。在NO3-通道的细胞质基质侧存在一个发夹结构，堵塞了NO3-通道而抑制CLCa的转运活性，ATP的存在可稳定发夹结构。AMP可与ATP竞争性结合CLCa，从而打开离子通道。下列相关说法正确的是（ ）
A．图中NO3-通过CLCa进入液泡的过程中需要直接消耗ATP
B．H+通过离子通道蛋白运输时，需要与通道蛋白特异性结合
C．AMP可能因缺乏稳定的发夹结构而丧失抑制CLCa转运活性的能力
D．CLCa活性受到ATP/AMP比值调节，该比值下降可促进NO3-进入液泡储存
【答案】D
【分析】物质跨膜运输的方式：
(1)自由扩散：物质从高浓度到低浓度，不需要载体，不耗能，例如气体、小分子脂质；
(2)协助扩散：物质高浓度到低浓度，需要膜转运蛋白的协助，不耗能，如葡萄糖进入红细胞；
(3)主动运输：物质从低浓度到高浓度，需要载体蛋白的协助，耗能，如离子、氨基酸、葡萄糖等。
【详解】A、据题可知，CLCa转运蛋白将NO3-运入液泡的同时，将H+运出液泡，ATP的存在稳定了发夹结构，NO3-运入液泡的方式是主动运输，动力来自膜两侧H+的电化学势能，A错误；
B、H+通过离子通道蛋白运输时，不需要与通道蛋白结合，B错误；
C、ATP可抑制CLCa的转运活性，关闭离子通道，AMP可与ATP竞争性结合CLCa，从而打开离子通道，从ATP和AMP的结构差异可推测，AMP可能是因为缺乏磷酸基团而丧失抑制CLCa转运活性的能力，C错误；
D、CLCa活性受到ATP/AMP比值调节，该比值降低，AMP竞争作用强，打开离子通道，促进NO3-进入液泡储存，D正确。
（建议用时：30分钟）
一、单选题
1．（2024·黑吉辽高考真题）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
【分析】1、分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。
2、由图可知，抗原呈递细胞通过胞吞作用摄取抗原。辅助性T细胞不能直接识别外源性抗原，无摄取、加工和处理抗原的能力。
【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。
2．（2023·辽宁卷高考真题）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（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体蛋白和能量，常见的有CO2、O2、甘油、苯、酒精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要转运蛋白协助，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体蛋白和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。
【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。
3．（2022·辽宁卷高考真题）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
【分析】转运蛋白包括通道蛋白和载体蛋白。通道蛋白参与的只是被动运输（易化扩散），在运输过程中并不与被运输的分子或离子相结合，也不会移动，并且是从高浓度向低浓度运输，所以运输时不消耗能量。载体蛋白参与的有主动转运和易化扩散，在运输过程中与相应的分子特异性结合（具有类似于酶和底物结合的饱和效应），自身的构型会发生变化，并且会移动。通道蛋白转运速率与物质浓度成比例，且比载体蛋白介导的转运速度更快。
【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。
4．（2024·辽宁省鞍山市第一中学高三八模）关于“水通道蛋白和K+通道蛋白运输物质的过程”，下列叙述正确的是（ ）
A．水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于主动运输
B．神经元运出K+需要消耗能量
C．水分子或K+通过通道蛋白时，需要与通道蛋白结合
D．肾小管上皮细胞膜上的水通道蛋白数量较多
【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；主动运输从高浓度到低浓度，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、 水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于协助扩散，A错误；
B、神经元运出K+是借助离子通道的顺浓度运输，属于协助扩散，不 需要消耗能量，B错误；
C、水分子或K+通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，C错误；
D、 肾小管上皮细胞能借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式重吸收水，因此肾小管上皮细胞膜上的水通道蛋白数量较多，D正确。
5．（2024·辽宁省沈阳市第二中学高三第四次模拟）泡发过久的木耳、变质的银耳会被椰毒假单胞杆菌污染，产生米酵菌酸（一种不饱和脂肪酸）使人中毒。AAC是位于线粒体内膜上专门运输ATP和ADP的载体蛋白。米酵菌酸和ATP与AAC的结合部位相同。下列有关叙述错误的是（ ）
A．参与主动运输的某些载体蛋白具有ATP水解酶活性
B．人在有氧呼吸中生成的ATP主要在线粒体基质中生成
C．AAC在运输ATP出入细胞时会发生自身构象的改变
D．米酵菌酸和ATP结构相似，与AAC结合可导致细胞能量供应不足
【答案】B
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【详解】A、主动运输需要载体蛋白协助，也需要能量，参与主动运输的某些载体蛋白具有ATP水解酶活性，兼有催化ATP水解和运输功能，A正确；
B、人在有氧呼吸中生成的ATP主要是在有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，B错误；
C、AAC是位于线粒体内膜上专门运输ATP和ADP的载体蛋白，载体蛋白运输物质时会发生自身构象的改变，C正确；
D、米酵菌酸和ATP与AAC的结合部位相同，说明米酵菌酸和ATP结构相似，而AAC是位于线粒体内膜上专门运输ATP和ADP的载体蛋白，米酵菌酸通过与AAC结合阻止了ATP的运输，导致细胞的能量供应不足，D正确。
6．（2024·辽宁省大连市高三二模）将萝卜A和B的幼根切成大小和形状相同的萝卜条若干，均分为5组，分别放入不同浓度的蔗糖溶液中，记为甲~戊组。浸泡相同时间后，对各组萝卜条称重，结果如下图。假如蔗糖溶液与萝卜细胞之间只有水分交换。下列叙述错误的是（ ）
A．实验开始时，萝卜A比B的细胞液浓度高
B．甲~戊组中，蔗糖溶液浓度最大的是乙组
C．萝卜A和B均未发生质壁分离的是乙组和丁组
D．戊组中，萝卜B与蔗糖溶液的水分交换处于动态平衡
【答案】C
【分析】图中：实验后重量增加，说明细胞液浓度大于蔗糖溶液的浓度，导致萝卜条吸水，进而导致细胞液浓度降低；实验后重量减小，说明细胞液浓度小于蔗糖溶液的浓度，导致萝卜条失水，进而导致细胞液浓度增加；实验后与实验前重量差值=0，说明萝卜条吸水和失水处于动态平衡。
【详解】A、比较同一浓度下两种萝卜的失水情况，如在甲蔗糖溶液中，萝卜A失水少，说明细胞液浓度更高，A正确；
B、图中，以萝卜A为例，在丙中的吸水量最大，在戊中的吸水量稍小，在甲中既不吸水也不失水，在乙中的失水量最多，由此推测五种蔗糖溶液的浓度大小依次是乙>丁>甲>戊>丙，B正确；
C、图中，乙和丁组萝卜条质量均减小，说明萝卜条失水，均发生了质壁分离，C错误；
D、戊组中，萝卜B质量没有发生改变，说明细胞液浓度等于外界蔗糖溶液浓度，水分进出细胞达到平衡，并不是没有水进出细胞，D正确；
7．（2024·辽宁省高考生物冲刺压轴卷（五））盐碱化是全球性的环境问题，会对植物生长和生态系统的稳定造成影响。盐胁迫条件下会影响植物的水分平衡，进而影响植物的生理活动。研究小组进行了一项关于盐胁迫对某植物影响的实验，实验数据如下表。下列叙述错误的是（ ）
A．该植物叶面积减小可以减少蒸腾作用散失水分，达到保水目的
B．植株高度、该植株与其他物种的关系等属于生态位的研究内容
C．推测处理组3中该植物细胞液浓度小于对照组的细胞液浓度
D．盐胁迫下该植株的生长发育受到基因、激素和环境等共同调节
【答案】C
【分析】该实验的目的是盐胁迫对植物生长的影响，实验的自变量是不同NaCl浓度，因变量是植株高度和叶片面积，由表格数据可知，随着盐浓度的增加，植株高度减少，叶片面积也减少，据此答题。
【详解】A、该植物叶面积减小使气孔减少，进而可以减少蒸腾作用散失水分，达到保水目的，A正确；
B、研究某种植物的生态位，通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等，B正确；
C、处理组3处于较高盐浓度的环境中，该植物细胞液浓度大于对照组的细胞液浓度，C错误；
D、植物的生长发育是受到基因、激素和环境等共同调节，D正确。
8．（2025届吉林省长春市高三一模）将生长状况相似的新鲜黄瓜切成形状、大小相同的若干细条，并将其均分成三组，分别置于渗透压相同的蔗糖溶液（甲组）、葡萄糖溶液（乙组）和KNO3溶液（丙组）中。浸泡一段时间后，发现甲组黄瓜条的平均长度变为原长度的80%，乙组黄瓜条的平均长度变为原长度的110%。下列相关叙述错误的是（ ）
A．初始时，黄瓜细胞的细胞液渗透压一定大于葡萄糖溶液
B．推测丙组实验黄瓜条平均长度的变化趋势与乙组类似
C．实验结束时，甲组黄瓜细胞中液泡的体积小于乙组
D．乙组黄瓜条变长的原因可能是黄瓜细胞吸收了溶液中的葡萄糖
【答案】A
【分析】植物细胞的原生质 层相当于一层半透膜，植物细胞也是通过渗透作用吸水 和失水的。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细 胞液中的水就透过原生质层进入外界溶液中，使细胞壁 和原生质层都出现一定程度的收缩。当细胞不断失水时， 由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，原生质层就会与细 胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。当细 胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水就 透过原生质层进入细胞液中，整个原生质层就会慢慢地 恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离的复 原。
【详解】A、题干信息：三组初始渗透压相同，而浸泡一段时间后，发现甲组黄瓜条的平均长度变为原长度的80%，表明初始时，黄瓜细胞的细胞液渗透压一定小于葡萄糖溶液，A错误；
B、题干信息：甲组黄瓜条的平均长度变为原长度的80%，乙组黄瓜条的平均长度变为原长度的110%，可知蔗糖溶液渗透压高于黄瓜的细胞液，细胞发生渗透失水，黄瓜收缩；葡萄糖溶液的渗透压与蔗糖相同但黄瓜细胞体积变大，说明葡萄糖能进入细胞，细胞渗透失水后又发生了自动复原，故该黄瓜条放在相同渗透压的KNO3溶液中，发生的变化与乙组更类似，B正确；
C、实验结束时，甲组细胞失水，细胞液泡体积变小，乙组细胞吸水，液泡的体积变大，最终液泡体积大小依次为乙组＞甲组，C正确；
D、由B项分析可知，乙组黄瓜条变长的原因可能是黄瓜细胞吸收了溶液中的葡萄糖，D正确。
9．（2024·黑龙江省普通高中学业水平选择性考试预测生物学试题）葡萄糖被细胞摄取后，能用作细胞呼吸的底物或转变成其他物质。中国科学家颜宁带领其研究组在世界上首次解析了人源葡萄糖载体蛋白的晶体结构，并揭示了葡萄糖进入人体细胞的部分机制（如图所示）。下列说法错误的是（ ）
A．葡萄糖与水分子跨膜运输的方式不完全相同
B．图中运输葡萄糖的载体蛋白会发生自身构象的改变
C．该图表示葡萄糖被小肠上皮细胞吸收的主要方式
D．细胞膜上载体蛋白的数量影响该途径中葡萄糖的运输速率
【答案】C
【分析】转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。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变化。
【详解】A、葡萄糖跨膜运输方式为主动运输或协助扩散，水分子跨膜运输方式为自由扩散或协助扩散，不完全相同，A正确；
B、图中运输葡萄糖的载体蛋白与葡萄糖结合会发生自身象的改变，B正确；
C、该图表示的运输方式为主动运输，小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式只有主动运输，C错误；
D、图示葡萄糖的运输需要细胞膜上载体蛋白，故细胞膜上载体蛋白的数量影响该途径中葡萄糖的运输速率，D正确。
10．（2024届黑龙江省高三押题卷生物试卷（三））溶酶体是细胞的“消化车间”，被称为“酶仓库”，内部的多种水解酶在pH为4.6左右时活性较强；当pH升高时，溶酶体膜上与H+和Na+转运有关的V-ATPase和TPC（一种通道蛋白）及mTORCI蛋白（调节TPC）等相继发生如图所示的变化。下列叙述错误的是（ ）
A．溶酶体中的水解酶的加工、运输需要内质网、高尔基体和线粒体
B．TPC与mTORCI蛋白的结合有利于Na+的运输
C．Na+运出溶酶体与pH的上升有关
D．V-ATPase蛋白既起到运输作用，又具有催化作用
【答案】B
【分析】溶酶体内含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌。分析题意可知，当溶酶体内部pH升高时，其膜上的V-ATPase将H+转运到溶酶体内，降低其pH；同时TPC将Na+转运到溶酶体外。
【详解】A、溶酶体中的水解酶在核糖体上合成，其加工、运输需要内质网、高尔基体和线粒体参与，A正确；
B、由图可知，当TPC与mTORCI蛋白结合时，TPC关闭不能运输Na+，当TPC与mTORCI蛋白分离时，TPC通道打开有利于Na+的运输，B错误；
C、由图可知，当溶酶体的pH上升时，H+通过主动运输进入溶酶体，Na+通过通道蛋白运出溶酶体，C正确；
D、V-ATPase蛋白是运输H+的载体，又能催化ATP的水解，因此该蛋白既起到运输作用，又具有催化作用，D正确。
11．（押新高考卷 细胞的结构与物质进出细胞的方式-备战2024年高考生物临考题号押题（新高考通用））植物细胞液泡中的花青素是一种天然酸碱指示剂。钼酸钠属于强碱弱酸盐，遇花青素会发生绿色反应。科研人员以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞为实验材料，探究钼酸钠跨膜运输的方式，获得如下实验结果。下列有关实验分析错误的是（ ）
A．钼酸钠进入液泡可改变细胞液的pH
B．甲组中钼酸钠进入液泡不消耗能量
C．钼酸钠进入液泡需要载体蛋白的协助
D．实验中有可能观察到细胞质壁分离及自动复原现象
【答案】B
【分析】钼酸钠为强碱弱酸盐，会改变液泡内的pH，使得液泡由紫色变为绿色，甲组加入有氧呼吸抑制剂，出现绿色的时间变长，说明钼酸钠进入液泡需要能量，与呼吸有关。
【详解】A、钼酸钠属于强碱弱酸盐，钼酸钠进入液泡可改变细胞液的pH，使得花青素发生绿色反应，A正确；
B、甲组加入有氧呼吸抑制剂，出现绿色的时间变长，说明钼酸钠进入液泡需要能量，B错误；
C、钼酸钠进入液泡需要能量，且为跨膜运输，即为主动运输，因此需要载体蛋白的协助，C正确；
D、将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞放在浓度较高的钼酸钠溶液中时可能会观察到质壁分离现象；由于细胞可以通过主动运输吸收钼酸钠，所以也可能观察到质壁分离自动复原现象，D正确。
二、不定项选择题
12．（2024·黑龙江省齐齐哈尔市三模）实验小组同学利用质壁分离实验测定植物组织细胞的细胞液浓度。他们将相同的组织薄片放置在一系列按照浓度逐渐减低排列的蔗糖溶液里，并浸泡30分钟，然后转移到载玻片上，镜检约50个细胞，统计发生质壁分离的细胞数目，并得到下表的数据。请根据表格分析，下列叙述正确的是（ ）
A．发生质壁分离的前提之一是细胞液浓度低于外界溶液浓度
B．同一浓度下，取三块组织薄片进行实验是为了减少实验误差
C．该实验可在低倍镜下完成观察，每个蔗糖浓度数值下需观察9次
D．组织薄片中50%左右细胞发生初始质壁分离，该浓度可能为细胞液浓度
【答案】AB
【分析】根据质壁分离的外因是外界溶液浓度大于细胞液浓度和发生初始质壁分离的细胞所占的比例约占50%确定为细胞的等渗溶液，分析表格可知，在蔗糖浓度为0.5ml/L时，细胞发生初始质壁分离占比40%，说明细胞液浓度大于0.5ml/L；而在蔗糖浓度为0.6ml/L时，细胞发生初始质壁分离的占比为80%，说明细胞液浓度小于0.6ml/L，因此细胞液浓度介于0.5 ml/L～0.6 ml/L之间。
【详解】A、质壁分离是指原生质层和细胞壁分离，细胞发生质壁分离的条件：（1）活细胞；（2）成熟的植物细胞，即具有大液泡和细胞壁；（3）细胞液浓度小于外界溶液浓度，A正确；
B、同一浓度下，取三块组织薄片进行实验是为了减少实验误差，避免实验出现偶然性,提高实验结果的准确性，B正确；
C、该实验可在低倍镜下完成观察，每个蔗糖浓度数值下需观察6次，C错误；
D、蔗糖溶液浓度是0.4ml/L时质壁分离的细胞比例是 40%，0.5ml/L时是61%，细胞液的浓度位于0.4-0.5ml/L之间，D错误。
13．（2024·黑吉辽高考真题）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
【分析】1、自由扩散是物质从高浓度扩散至低浓度，不需要载体协助也不耗能；协助扩散是物质从高浓度扩散至低浓度，需要转运蛋白协助，但不耗能，转运速率受转运蛋白数量制约。
2、水通道蛋白是一种位于细胞膜上的蛋白质（内在膜蛋白），在细胞膜上组成“孔道”，可控制水在细胞的进出，就像是“细胞的水泵”一样。
【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。
14．（2024·黑龙江省部分学校高三下学期第五次模拟考试）吞噬溶酶体是指吞噬体与溶酶体融合形成的一种结构，如图是吞噬细胞吞噬病原体的示意图。下列有关叙述正确的是（ ）
A．吞噬细胞可参与人体的非特异性免疫和特异性免疫
B．吞噬体与溶酶体的融合过程说明生物膜具有流动性
C．吞噬溶酶体中的消化酶主要是蛋白质，主要在溶酶体中合成
D．病原体进入吞噬细胞的过程不是主动运输，但需要消耗能量
【答案】ABD
【分析】1、细胞膜的组成成分：主要是蛋白质和脂质，其次还有少量糖类，脂质中主要是磷脂，动物细胞膜中的脂质还有胆固醇；细胞膜的功能复杂程度与细胞膜的蛋白质的种类和数量有关，功能越复杂，膜蛋白的种类和数量越多。
2、细胞膜的功能：作为细胞边界，将细胞与外界环境分开，保持细胞内部环境的相对稳定；控制物质进出进行细胞间的信息传递。
【详解】A、吞噬细胞可参与构成人体的第二、三道防线，即吞噬细胞可参与人体的非特异性免疫和特异性免疫，A正确；
B、吞噬体和溶酶体的融合过程发生了膜融合，体现了生物膜具有流动性，B正确；
C、吞噬溶酶体中的消化酶是蛋白质，在核糖体上合成后，转移进溶酶体中，C错误；
D、据图可知，病原体进入吞噬细胞的方式为胞吞，该过程需要消耗能量，D正确。
15．（2025届吉林省吉林市高三第一次调研考试）2023年3月，中国科学团队宣布发现了耐盐碱的关键基因，对于世界粮食问题都有着重要意义。图表示碱蓬等耐盐碱植物根毛细胞中液泡参与抵抗盐胁迫的有关结构示意图（注：NHX和H+-ATP泵是液泡膜上的转运蛋白）。已知液泡对植物细胞内的环境起调节作用。研究表明，在盐胁迫下大量Na+进入植物根部细胞，使细胞内酶失活，影响蛋白质的正常合成。下列说法错误的是（ ）
A．液泡中的H+浓度低于细胞质基质中的H+浓度
B．依图判断，NHX能同时运输H+和Na+，所以不具有专一性
C．降低细胞质基质中Na+浓度，可避免Na+使细胞内酶失活而影响蛋白质的正常合成
D．从渗透压角度分析，降低细胞液Na+浓度有利于植物适应高盐碱环境
【答案】ABD
【分析】物质跨膜运输的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输。
【详解】A、由图可知．细胞质基质中的H+进入液泡借助H+-ATP泵，需要消耗ATP，为逆浓度运输，即液泡中H+浓度高于细胞质基质中H+浓度，A错误;
B、NHX作为载体蛋白，特异性地运输H+和Na+，具有专一性，B错误；
C、图示中H+的分布差异使Na+在NHX的作用下进入液泡，以减少细胞质基质中Na+浓度，避免Na+使细胞内酶失活而影响蛋白质的正常合成，C正确;
D、从渗透压角度分析，提高细胞液中Na+浓度，能提高细胞液的渗透压，增加细胞对水的吸收，从而适应高盐碱环境，D错误。
16．（2024届吉林省长春市高三下学期质量监测（三））如图，心肌细胞在静息时，NCX（Na+-Ca2+共转运蛋白）和Ca2+泵会将细胞质基质中过多的Ca2+排出细胞，以维持细胞内外正常的Ca2+浓度梯度。在某些病理条件下，NCX转为Na+-Ca2+“反向”运输模式，导致细胞内Ca2+浓度过高，引起心肌损伤。下列叙述正确的是（ ）
A．膜外较高的Na+浓度的维持依赖于Na+-K+泵介导的主动运输
B．Ca2+与Ca2+通道蛋白结合后顺浓度梯度进入细胞的方式是易化扩散
C．NCX抑制剂可降低由Na+-Ca2+“反向”运输所导致的心肌损伤的程度
D．Ca2+泵发生磷酸化时伴随着能量的转移和空间结构的变化
【答案】ACD
【分析】物质跨膜运输的方式：
（1）自由扩散：物质从高浓度到低浓度，不需要载体，不耗能，例如气体、小分子脂质；
（2）协助扩散：物质高浓度到低浓度，需要膜转运蛋白的协助，不耗能，如葡萄糖进入红细胞；
（3）主动运输：物质从低浓度到高浓度，需要载体蛋白的协助，耗能，如离子、氨基酸、葡萄糖等。
【详解】A、Na+-K+泵通过消耗ATP将Na+运输至膜外，将K+运输至膜内，该过程为主动运输，因此膜外较高的Na+浓度的维持依赖于Na+-K+泵介导的主动运输，A正确；
B、通道蛋白在运输物质时，不会与被运输物质结合，B错误；
C、在某些病理条件下，NCX转为Na+-Ca2+“反向”运输模式，导致细胞内Ca2+浓度过高，引起心肌损伤，NCX抑制剂可降低由Na+-Ca2+“反向”运输所导致的心肌损伤的程度，C正确；
D、Ca2+泵发生磷酸化时伴随着ATP中能量的转移，其空间结构也发生变化，D正确。
17．（2024·在辽宁省抚顺市六校协作体高三三模）出芽酵母中，液泡和线粒体之间存在功能上的联系。ATP水解酶（V—ATPase）可维持液泡酸化，液泡酸化受阻会导致液泡内外氨基酸水平发生变化，尤其是半胱氨酸（Cys）在液泡外的积累会通过氧化应激作用损伤ISCs（Fe—S），进而导致线粒体功能障碍，具体机制如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．液泡酸化受阻会导致线粒体内葡萄糖的分解速率下降
B．Cys进入液泡的方式需要利用液泡膜两侧的H⁻梯度势能
C．V—ATPase通过主动运输的方式将H转运进液泡
D．在液泡酸化受阻的酵母菌细胞中，线粒体自噬可能会增强
【答案】BCD
【分析】由图可知，当液泡pH上升时，导致细胞质基质中Cys浓度也上升，进一步抑制Fe进入线粒体，从而导致线粒体异常，增强线粒体自噬。
【详解】A、葡萄糖的氧化分解发生在细胞质基质中，A错误；
B、液泡内部H+浓度高细胞质基质，结合图示可知，Cys进入液泡的方式需要利用液泡膜两侧的H+梯度势能，二者所用的转运蛋白相同，B正确；
C、液泡是一种酸性细胞器，其内部H+浓度高，细胞质基质中的H+在ATP水解酶的协助下，逆浓度梯度进入液泡，属于主动运输，C正确；
D、液泡酸化受阻会导致液泡内外氨基酸水平发生变化，进而导致线粒体功能障碍，进而导致线粒体自噬增强，D正确。关键词
特点
参与的物质运输方式
举例
泵
a.可以直接催化ATP水解供能，具有酶的特性，能驱使特定的离子逆浓度梯度跨膜运输，也叫载体蛋白。
b.行使功能时，被转运物质与相应位点结合使自身构象发生改变
主动运输
钠钾泵、质子泵、钙泵
协同运输
载体
a.能够同时转运两种物质，顺浓度被动运输物质A,利用物质A顺浓度梯度的势能主动运输B,使B逆浓度跨膜运输。
b.协同运输不直接消耗ATP
主动运输和被动运输
Na+-葡萄糖转运体
通道蛋白
a.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顺浓度梯度通过。
b.被运输物质不需要与通道蛋白结合
被动运输
水通道蛋白、钠离子通道蛋白、钾离子通道蛋白
组别
CK
T1
T2
T3
T4
T5
T6
EBR浓度（mg/L）
0
0
0.025
0.050
0.100
0.200
0.400
NaCl（150mml/L）
—
+
+
+
+
+
+
发芽率
97.3%
86.2%
89.9%
96.9%
95.1%
93.2%
86.4%
组别
甲
乙
丙
丁
戊
己
外界葡萄糖浓度/（mml/L）
5
5
5
100
100
100
膜载体蛋白抑制剂
+
–
–
+
–
–
细胞呼吸抑制剂
–
+
–
–
+
–
葡萄糖转运速率/（ml·min-1·g-1）
0
0
4．0
0
30．0
41．0
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
组别
NaCl浓度（mml/L）
植株高度（cm）
叶片面积（）
对照组
0
20.3
12.5
处理组1
50
17.8
10.1
处理组2
100
14.3
7.6
处理组3
150
10.2
4.8
实验处理：
液泡出现绿色的时间/s
甲组：有氧呼吸抑制剂
50
乙组：自然状态下
23
浓度（ml/L）
第一小块
第二小块
第三小块
平均值
比例
0.9
50
50
50
50
100%
0.8
50
50
48
49.33
99%
0.7
47
48
50
48.33
97%
0.6
36
41
45
40.67
81%
0.5
27
30
35
30.67
61%
0.4
19
25
16
20.00
40%
0.3
12
17
8
12.33
25%
0.2
1
0
2
1.00
2%
0.1
0
0
1
0.33
0%