2021版浙江新高考选考生物一轮复习教师用书：第5讲　细胞与能量　物质出入细胞的方式


第5讲　细胞与能量　物质出入细胞的方式
知识内容
考试要求
知识内容
考试要求
1．细胞内的吸能反应和放能反应
a
5.动、植物细胞吸水和失水的过程及原因
b
2．ATP的化学组成和特点
a
6.被动转运和主动转运
b
3．ATP在能量代谢中的作用
b
7.胞吞和胞吐
a
4．扩散和渗透的过程
b
8.活动：观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原
b
　ATP

1．吸能反应与放能反应
(1)吸能反应
(2)放能反应
(3)吸能反应和放能反应的纽带是ATP。
2．ATP的化学组成和特点

(1)ATP的结构：①代表腺苷、②代表三磷酸、～代表高能磷酸键。
(2)ATP—ADP循环
①生理过程
过程③：ATPADP＋Pi＋能量(用表达式表示)。
过程④：ADP＋Pi＋能量ATP (用表达式表示)。
②能量变化
能量⑤来自放能反应；
能量⑥来自远离A的高能磷酸键；
能量⑥用于吸能反应，举例：肌肉收缩、神经细胞的活动。

(1)ATP分子中脱掉两个磷酸基团后产生的物质是构成RNA的原料(√)
(2)ATP在心肌细胞中的含量比骨骼肌细胞中多(×)
(3)ATP中的两个高能磷酸键都容易断裂(×)
(4)人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等(×)
(5)线粒体内膜、内质网膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP(×)

(必修1 P50图3－1、图3－2改编)如图是生物界中能量“通货”——ATP的循环示意图。下列相关叙述正确的是(　　)

A．图中的M指的是腺苷，N指的是核糖
B．食物为ATP“充电”指的是呼吸作用分解有机物
C．图中不同来源的ATP均可用于胞吞和胞吐
D．ATP的“充电”需要酶的催化，而“放能”不需要
解析：选B。题图中M指的是腺嘌呤，A项错误；食物中稳定的化学能转化成ATP中活跃的化学能，需通过呼吸作用来完成，B项正确；如果ATP来自光反应，则这部分ATP只能用于暗反应，不能用于胞吞和胞吐，C项错误；ATP的合成和分解均需要酶的催化，D项错误。

考法1　ATP的结构、功能及与ADP的相互转化
(1)ATP的结构及组成部分的含义

(2)ATP的再生和利用

(3)ATP产生速率与O2供给量之间的关系(如图)

①图中A点表示在无氧条件下，细胞可进行厌氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。
②AB段表示随O2供应量增多，需氧呼吸明显加强，通过需氧呼吸分解有机物释放的能量增多，ATP的产生速率随之增加。
③BC段表示O2供应量超过一定范围后，ATP的产生速率不再加快，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。

对ATP认识上的四个易误点
(1)误认为ATP与ADP的相互转化是可逆反应。
ATP的合成和ATP的水解在所需的酶、能量来源、能量去路和反应场所方面都不尽相同，因此ATP和ADP的相互转化并不是可逆反应，但物质可重复利用。
(2)ATP转化为ADP需要消耗水。
ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需酶的催化，同时也需要消耗水。凡是大分子有机物(如蛋白质、油脂、淀粉等)的水解都需要消耗水。
(3)ATP≠能量。
ATP是一种高能磷酸化合物，是与能量有关的一种物质，不能将两者等同起来。
(4)误认为细胞中含有大量ATP。
生命活动需要消耗大量能量，但细胞中ATP含量很少。由于ADP、Pi等可重复利用，只要提供能量(光能或化学能)，生物体就可不断合成ATP，满足生物体的需要。　
[题组冲关]
1．(2019·浙江1月选考)下图是ATP的结构示意图，其中①②③表示化学键。下列叙述错误的是(　　)

A．①②③均为磷酸键，其中①所含的能量最少
B．形成③所需的能量可来源于光能也可来源于化学能
C．细胞内的吸能反应所需能量都是由③断裂后直接提供
D．②和③都断裂后所形成的产物中有RNA的基本组成单位
解析：选C。据图可知，①②③都是磷酸键，①是普通磷酸键，含有的能量最少，A正确；高能磷酸键中的能量可以来自光能或细胞呼吸释放的化学能，B正确；光合作用是吸能反应，其能量来自光能，不是ATP水解释放的能量，C错误；根据ATP的结构式可知，ATP去掉两个磷酸基团后可作为RNA的基本组成单位之一，D正确。
2．(2018·浙江4月选考)ATP是细胞中的能量通货。下列叙述正确的是(　　)
A．ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量
B．ATP—ADP循环使得细胞储存了大量的ATP
C．ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团
D．ATP分子中的两个高能磷酸键不易断裂水解
解析：选C。ATP中的能量可来自光合作用吸收的太阳能，A错误；ATP－ADP循环十分迅速，使细胞只需少量的ATP便可维持细胞生命活动对能量的需求，B错误；ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团，C正确；ATP中远离腺苷的那个高能磷酸键易断裂水解，D错误。

辨析“A”含义的小技巧
ATP与DNA、RNA、核苷酸的结构中都含有“A”，在不同物质中表示的含义差别较大，结合下图作简要分析：

(1)ATP中的A为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。
(2)DNA中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成。
(3)RNA中的A为腺嘌呤核糖核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成。
(4)核苷酸中的A为腺嘌呤。　
考法2　细胞内产生与消耗ATP的生理过程
转化场所
常见的生理过程
细胞膜
消耗ATP：主动转运、胞吞、胞吐
细胞
溶胶
产生ATP：细胞呼吸第一阶段
消耗ATP：一些需能反应
叶绿体
产生ATP：光反应
消耗ATP：碳反应和自身DNA复制、转录，蛋白质合成等
线粒体
产生ATP：需氧呼吸第二、三阶段
消耗ATP：自身DNA复制、转录，蛋白质合成等
核糖体
消耗ATP：蛋白质的合成
细胞核
消耗ATP：DNA复制、转录等
[题组冲关]
3．下列过程需ATP水解提供能量的是(　　)
A．唾液淀粉酶水解淀粉
B．生长素的极性运输
C．光反应阶段中水在光下分解
D．乳酸菌厌氧呼吸的第二阶段
解析：选B。唾液淀粉酶可以在体外适宜条件下水解淀粉，但体外环境中无ATP存在，说明该反应不需要ATP水解提供能量，A错误；生长素的极性运输为消耗能量的主动转运过程，即需要ATP水解提供能量，B正确；光反应阶段水的光解不需要ATP水解提供能量，C错误；乳酸菌厌氧呼吸第二阶段不需要ATP，也不产生ATP，D错误。
4．(2019·浙江6月学考)右图是ATP—ADP循环图解，其中①和②表示过程。下列叙述正确的是(　　)
A．植物细胞在黑暗条件下，过程①只发生在线粒体中
B．人体细胞中，过程①所需的能量来自淀粉的氧化分解
C．生物体内各种吸能反应所需的能量均来自过程②
D．在睡眠或运动状态下，人体细胞中的过程①和②均能达到平衡
解析：选D。植物细胞在黑暗条件下，过程①(ATP的合成)可发生在细胞溶胶和线粒体中；人体细胞中不存在淀粉，有糖元等多糖；生物体内各种吸能反应所需的能量也可来自光能，如植物细胞的光合作用；在睡眠或运动状态下，人体细胞中的过程①和②仍能达到平衡，故D正确。
　动植物细胞的吸水和失水

1．扩散和渗透
(1)扩散
①概念：分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象。
②结果：使物质分子分布均匀，直到平衡。
(2)渗透
①概念：水分子通过膜的扩散。
②方向：水分子是从其分子数相对较多的一侧进入相对较少的一侧。(即水分子是从低浓度溶液一侧进入高浓度溶液一侧)
2．动植物细胞的吸水和失水
(1)动物细胞的吸水和失水(以哺乳动物成熟红细胞为例)
项目
吸水
水分子进出平衡
失水
条件
外界溶液浓度小于细胞内液浓度
外界溶液浓度等于细胞内液浓度
外界溶液浓度大于细胞内液浓度
现象
细胞胀破
细胞形态基本不变
细胞皱缩
图示



(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)
项目
吸水
水分子进出平衡
失水
条件
外界溶液浓度小于细胞液浓度
外界溶液浓度等于细胞液浓度
外界溶液浓度大于细胞液浓度
现象
细胞形态基本不变、稍有增大或发生质壁分离后的复原
细胞形态基本不变
细胞发生质壁分离
3.活动：植物细胞质壁分离及复原的观察
(1)植物细胞质壁分离及复原过程中的现象

中央液泡大小
原生质层的位置
0.3 g/mL蔗糖溶液
变小(细胞失水)
原生质层与细胞壁逐渐分离
清水
逐渐恢复原来大小(细胞吸水)
原生质层恢复到原来位置
(2)实验步骤

(3)实验结论


(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)细胞膜可以看作半透膜，半透膜即选择透过性膜(×)
(5)植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核(×)
(6)无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的(×)

(必修1 P56“建议活动”改编)在“探究植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系”实验中，小明利用测微尺对图中高倍镜视野下的细胞进行了测量。若要分析细胞质壁分离的程度，他需要测量并计算的数据是(　　)

A．e/b的值　　　　　　　　　 B．c/d的值
C．a/d的值 D．a/c的值
解析：选C。若要分析细胞质壁分离的程度，需要测量并计算的数据是原生质体的长度/细胞的长度的值，即a/d的值，C正确。

考法1　渗透作用原理的应用

(1)比较不同溶液浓度大小
项目
漏斗内
烧杯内
溶液浓度
M
N
现象及结论
①若漏斗内液面上升，则M＞N；
②若漏斗内液面不变，则M＝N；
③若漏斗内液面下降，则M＜N
(2)探究物质能否通过半透膜(以碘—碘化钾溶液和淀粉为例)
烧杯内盛
淀粉溶液
漏斗内盛碘—
碘化钾溶液
结论
变蓝
不变蓝
碘—碘化钾溶液能通过半透膜，而淀粉不能
不变蓝
变蓝
淀粉能通过半透膜，而碘—碘化钾溶液不能
变蓝
变蓝
淀粉和碘—碘化钾溶液都能通过半透膜
不变蓝
不变蓝
淀粉和碘—碘化钾溶液都不能通过半透膜

易错点1　原生质层和原生质体的辨析
[点拨]　(1)原生质层在成熟的植物细胞内相当于半透膜。由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液两部分，且仅存在于成熟的植物细胞中。
(2)原生质体是去除了植物细胞壁以后所剩下的植物细胞结构。可以认为原生质体包括原生质层、细胞液和细胞核三部分。
易错点2　半透膜和选择透性膜的辨析
[点拨]　(1)区别：①半透膜是无生命活性的物理性膜，是指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小。②选择透性膜是具有生命活性的生物膜，载体蛋白的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透性丧失。
(2)共性：都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。
易错点3　渗透系统中水分子的运动方向
[点拨]　渗透系统半透膜两侧水分子不是单方向移动的。渗透平衡时，半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，不能认为没有水分子移动。渗透不平衡时，单位时间内水分子透过半透膜相互渗透，表现为净速度是水从自身含量高(低浓度溶液)的一侧向自身含量低的一侧运动。　
[题组冲关]
1．(2020·浙江宁波高三期末)在下图所示的渗透装置中，开始时的液面高度为a，玻璃管内液面停止上升时的高度为b，若每次实验液面停止上升后都将玻璃管中高出烧杯液面的部分液体吸出，则a、b液面间的高度差与吸出蔗糖溶液的次数之间的关系是(　　)

解析：选B。半透膜两侧溶液存在浓度差，因此表现出水由烧杯进入半透膜袋中，玻璃管中的液面上升，半透膜袋中的溶液浓度下降。当玻璃管中液面上升到一定程度时，由于ab段液柱产生的压强与渗透压相等，此时水进出半透膜达到平衡。若吸去玻璃管中高出烧杯液面的液体后，没有液柱产生的压强，由于存在渗透压，表现出水又进入半透膜袋中，半透膜袋中溶液浓度进一步下降，导致渗透压降低，停止吸水时液柱产生的压强与渗透压相等。由于渗透压降低了，所以ab之间的高度差与第一次相比下降，如此操作的次数越多，半透膜袋中的溶液浓度越低，渗透压降低，ab间的液面高度差越来越低。
2．(2019·浙江4月选考)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
答案：C
考法2　质壁分离及质壁分离复原实验的深度剖析
(1)关注质壁分离的两个原因、两个表现

(2)实验分析
①在实验中，当质壁分离现象出现后，观察时间不宜过长，以免细胞因长期处于失水状态而死亡，影响质壁分离复原现象的观察。
②本实验存在两组对照实验


质壁分离及质壁分离复原实验的关键点
注意事项
原因说明
①制片时应选用紫色洋葱鳞片叶的外表皮
紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞的液泡是深色的，实验过程中便于观察液泡的变化
②蔗糖溶液浓度不能过高
细胞会因失水过多而死亡，不能发生质壁分离复原现象
③滴加蔗糖溶液时，一次滴液不要太多
避免糖液溢至盖玻片上，污染物镜镜头
④质壁分离现象出现后，观察时间不宜过长
质壁分离时间过长，细胞会因失水时间过长而死亡
[题组冲关]
3．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，正确的是(　　)
A．制作洋葱表皮细胞装片需经解离、压片等操作才能将细胞分散
B．从低倍镜换成高倍镜时，需转动光圈才能换上高倍物镜
C．质壁分离过程中，水分子从胞内单向运动到胞外导致液泡变小
D．质壁分离复原过程中，细胞吸水速度逐步减慢
解析：选D。“观察细胞的有丝分裂”实验活动才需要将细胞分散开来；低倍镜换上高倍镜需转动转换器；质壁分离过程中，水分子的运动是双向的。
4．在“观察洋葱表皮细胞质壁分离及质壁分离复原”的活动中，某同学在显微镜下观察到紫色洋葱表皮细胞正处于如图所示的状态。下列有关叙述正确的是(　　)

A．图中细胞一定在质壁分离
B．图中①表示细胞膜
C．本实验没有对照
D．图中②的体积可能在变大
解析：选D。图中细胞可能在质壁分离，也可能在质壁分离复原，还有可能处于平衡状态，A错误；图中①表示细胞壁，B错误；本实验为自身前后对照，C错误；图中②细胞膜及以内部分的体积可能在变大，也可能在变小，还可能保持不变，D正确。
考法3　质壁分离及质壁分离复原实验的应用
(1)判断成熟植物细胞是否有生物活性

(2)比较不同植物细胞的细胞液浓度

(3)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)

[题组冲关]
5．(2020·浙江杭州四校联考)下图是“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”活动中观察到的某个细胞，下列叙述中正确的是(　　)

A．图示状态的细胞水分进出保持动态平衡
B．如果B/A值越大，说明所滴加的蔗糖溶液浓度越大
C．图中B/A值越大，说明细胞质壁分离程度越高
D．同一细胞用不同浓度的蔗糖溶液处理，B/A值越小，则紫色越深
解析：选D。图示状态可能是质壁分离，可能是质壁分离复原过程中，也可能是水分进出保持平衡，A错误；图中B/A值＝原生质体的长度÷细胞的长度，在这个比值中A一般是不变的，所以B/A值越大，说明B越大，质壁分离程度越小，外界溶液浓度越低，B、C错误；同一细胞用不同浓度的蔗糖溶液处理，B/A值越小，说明细胞失水越多，细胞质壁分离程度越高，则紫色越深，D正确。
6．某同学进行“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验时，将观察到的某个细胞大小变化情况绘制成了曲线(如图)。下列叙述正确的是(注：细胞的初始大小相对值记为1)(　　)

A．b～c段，由于失水过多，细胞可能已经死亡
B．c～d段，水分子的运动方向是从细胞外进入细胞内
C．d～e段，细胞液浓度等于外界溶液浓度
D．e时液泡的颜色比a时浅
解析：选D。结合题意分析曲线可知，c点后细胞大小相对值变大，说明细胞吸水发生质壁分离复原现象，因此b～c段细胞可能是活细胞，A错误；图中c～d段水分子的运动方向既有从细胞外进入细胞内，也有从细胞内进入细胞外，表现为细胞吸水，B错误；d～e段，细胞大小相对值大于1，说明细胞吸水，故细胞液浓度大于外界溶液浓度，C错误；由于e时细胞大小相对值大于1，说明细胞吸水，故e时液泡内细胞液浓度降低，液泡的颜色比a时浅，D正确。
　物质出入细胞的方式

1．被动转运
(1)含义：物质由浓度较高的一侧转运至浓度较低的一侧。
(2)
2．主动转运
(1)方向：物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧。
(2)条件：需要载体蛋白和能量。
(3)意义：能够根据细胞的需要转运分子或离子，是细胞最重要的吸收或排出物质的方式。
(4)实例：离子(如K＋、Na＋、HCO等)，有机小分子(如氨基酸、核苷酸等)。
3．胞吞和胞吐——大分子物质出入细胞的方式
(1)特点：物质穿过细胞膜的层数为0层；不需要载体蛋白，消耗能量；与膜的流动性有关。
(2)实例：变形虫的摄食过程，人体消化系统中消化酶的分泌。

(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转运(√)
(3)细胞外液中的K＋进入神经细胞属于扩散(×)
(4)液泡中积累了大量离子，故液泡膜不具有选择透过性(×)
(5)主动转运使膜内外物质浓度趋于一致，维持了细胞的正常代谢(×)
(6)同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同(√)

(必修1 P57～58图3－6、图3－7改编)下图表示动物肌肉细胞细胞膜转运部分物质示意图，与图中信息不相符的是(　　)

A．甲侧为细胞外，乙侧为细胞内
B．Na＋既可顺浓度梯度运输也可逆浓度梯度运输
C．图示中葡萄糖跨膜运输的直接驱动力不是ATP
D．图示中葡萄糖跨膜运输方式与细胞吸收甘油相同
解析：选D。据图分析，肌肉细胞不能产生葡萄糖，只能消耗葡萄糖，所以甲侧为细胞外，乙侧为细胞内，故A正确；从图中可以看出，Na＋进入细胞，顺浓度梯度运输，而通过主动转运运出细胞，即逆浓度梯度运输，故B正确；图中葡萄糖的运输需要载体，由Na＋驱动，没有ATP参与，故C正确；细胞吸收甘油的方式是扩散，故D错误。

考法1　物质出入细胞方式的比较辨析
(1)跨膜运输方式图解

(2)物质出入细胞方式的比较
方式
被转运
物质
浓度
梯度
是否需
要载体
耗能
情况
举例
被动转运
扩散
除水外的
小分子
顺浓度
否
否
氧气、CO2、
甘油、乙醇
渗透
水
顺浓度
否
否
水
易化
扩散
小分子、
离子
顺浓度
需要
否
葡萄糖进入
红细胞
主动
转运
小分子、
离子
一般逆
浓度
需要
需要
神经细胞排
出钠离子和
吸收钾离子
胞吞
大分子、
颗粒
—
否
需要
白细胞吞噬
细菌
胞吐
大分子、
颗粒
—
否
需要
胰岛β细胞
分泌胰岛素
[题组冲关]
1．(2018·浙江11月选考)下列关于物质出入细胞方式的叙述，错误的是(　　)
A．O2和酒精以扩散方式进入细胞
B．胰蛋白酶以胞吐方式分泌到细胞外
C．细菌和病毒被巨噬细胞吞噬时须穿过质膜
D．红细胞在蒸馏水中会因渗透作用吸水而破裂
解析：选C。气体、脂溶性小分子、水等物质是以扩散的方式进出细胞，故A正确；胰蛋白酶为蛋白质，属于大分子物质，以胞吐方式分泌到细胞外，故B正确；细菌和病毒被巨噬细胞吞噬，属于胞吞，不穿过质膜，故C错误；红细胞在蒸馏水中会因渗透作用吸水而破裂，故D正确。
2．(2020·舟山检测)如图所示小肠绒毛上皮细胞的细胞膜对不同物质的转运(每种转运的方向由箭头表明，符号的数量代表每种物质物质的量浓度)。下列叙述正确的是(　　)

A．a物质可能是胆固醇，b物质可能是葡萄糖
B．a物质可能是水，b物质可能是甘油
C．a物质可能是胆固醇，b物质可能是氧气
D．a物质可能是葡萄糖，b物质可能是氨基酸
解析：选A。由图可知，a物质的运输方式是扩散，b物质的运输方式是主动转运。水、氧气是小分子物质，可自由地通过脂双层，运输方式是扩散。甘油、胆固醇是脂溶性物质，也可以透过脂双层，运输方式是扩散。葡萄糖、氨基酸需由载体从低浓度到高浓度进行主动转运。

判断物质出入细胞方式的主要思路
(1)根据分子大小

(2)根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动转运。　
考法2　影响物质出入细胞方式的因素分析
结合影响物质跨膜运输的曲线，确定物质进出细胞的方式
(1)物质浓度

(2)氧气浓度(红细胞的主动转运与O2 无关)

(3)温度对跨膜运输的影响：一方面，温度通过影响分子运动而影响扩散；另一方面，温度直接影响蛋白质的活性从而影响主动转运和易化扩散。

[题组冲关]
3．(2019·浙江4月选考)将豌豆根部组织浸在溶液中达到离子平衡后，测得有关数据如下表：
离子
外部溶液的离子浓度(mmol/L)
根细胞内部离子浓度(mmol/L)
Mg2＋
0.25
3
NO
2
28
H2PO
1
21
下列叙述正确的是(　　)
A．溶液通氧状况与根细胞吸收Mg2＋的量无关
B．若不断提高温度，根细胞吸收H2PO的量会不断增加
C．若溶液缺氧，根细胞厌氧呼吸产生乳酸会抑制NO的吸收
D．细胞呼吸电子传递链阶段产生的大量ATP可为吸收离子供能
解析：选D。由表可知，根细胞吸收Mg2＋属于主动转运，溶液通氧状况与根细胞吸收Mg2＋的量有关，A错误；若不断提高温度，载体蛋白的活性会因高温而失活，根细胞吸收H2PO的量不会一直增加，B错误；若溶液缺氧，根细胞厌氧呼吸产生乙醇和二氧化碳，C错误；细胞呼吸电子传递链阶段产生的大量ATP可为根细胞吸收离子供能，D正确。
4．下图是不同物质进出细胞方式中运输速度与影响因素间的关系曲线图，甲～戊为不同物质的跨膜运输实例，下列相关叙述正确的是(　　)

甲：乙醇进入组织细胞
乙：动物组织细胞吸收甘油
丙：葡萄糖进入人成熟的红细胞
丁：人的小肠黏膜上皮细胞吸收葡萄糖
戊：神经细胞受刺激时Na＋内流形成动作电位
A．甲和乙都涉及的图有①③⑤
B．丙和丁都涉及的图有②④⑥
C．乙和戊都涉及的图有②③⑥
D．丁和戊都涉及的图有②③⑤
解析：选A。乙醇进入组织细胞和动物组织细胞吸收甘油属于扩散，可以用①③⑤表示，A正确；葡萄糖进入人成熟的红细胞为易化扩散，可以用②③⑥表示，人的小肠黏膜上皮细胞吸收葡萄糖是主动转运，可以用②④⑥表示，B错误；神经细胞受刺激时Na＋内流形成动作电位是易化扩散，用②③⑥表示，C错误；人的小肠黏膜上皮细胞吸收葡萄糖是主动转运，用②④⑥表示，Na＋内流形成动作电位是易化扩散，用②③⑥表示，D错误。

有关物质出入细胞的9个“不要漏掉”
(1)需要载体蛋白协助的转运方式除主动转运外不要漏掉易化扩散。
(2)消耗能量的转运方式除主动转运外不要漏掉胞吞和胞吐。
(3)从高浓度到低浓度的转运方式除(简单)扩散外不要漏掉易化扩散，如神经纤维膜上的钠离子内流(易化扩散)。有些主动转运的物质也可以从高浓度到低浓度运输，如小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖。
(4)影响易化扩散转运速率的因素除载体蛋白数量外不要漏掉浓度差。　
(5)与主动转运有关的细胞器除供能的线粒体外不要漏掉载体蛋白的合成场所——核糖体。
(6)转运速率与O2浓度无关的转运方式除(简单)扩散外不要漏掉易化扩散。
(7)胞吞(吐)的大分子物质穿过细胞膜的层数为0，因为该过程是通过膜的融合将物质转入或转出细胞的。
(8)RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核，是通过核孔，而不是通过胞吞、胞吐。
(9)大分子颗粒通过胞吞、胞吐运输，不要漏掉某些小分子也可通过胞吞、胞吐进出细胞，如突触前膜通过胞吐释放神经递质(小分子有机物)。

1．(2020·浙江1月选考)物质X通过质膜从浓度高的一侧转运到浓度低的一侧，需载体蛋白参与且不消耗能量。这种转运方式属于(　　)
A．易化扩散 B．主动转运
C．扩散 D．渗透
答案：A
2．(2017·浙江4月选考)下列关于细胞中吸能反应和放能反应的叙述，错误的是(　　)
A．糖的氧化反应是放能反应
B．光合作用的碳反应是吸能反应
C．ATP是吸能反应和放能反应的纽带
D．氨基酸合成蛋白质的过程是放能反应
解析：选D。糖的氧化是有机物的氧化分解，释放能量，属于放能反应，A正确，光合作用的碳反应要消耗ATP，属于吸能反应，B正确；ATP是吸能反应和放能反应的纽带，C正确；氨基酸合成蛋白质的过程是耗能过程，属于吸能反应，D错误。
3．(2020·浙江宁波十校联考)海水鱼的鳃需要将体内的盐从体液排到海水中，其方式示意图如图所示，以下说法错误的是　(　　)

A．该方式是海水鱼细胞最重要的吸收或排出物质的方式
B．该方式中载体蛋白与盐结合后，其形状会发生变化
C．海藻细胞可通过该方式积累溶质，防止质壁分离
D．海水鱼消化系统中消化酶的分泌就是通过该方式实现的
解析：选D。海水鱼的鳃将体内的盐从体液排到海水中需要消耗能量，为主动转运，主动转运是细胞中最重要的吸收或排出物质的方式，A正确；据图可知，载体蛋白与盐结合后，其形状会发生变化，B正确；海藻细胞可通过主动转运从外界吸收溶质，从而提高细胞液的浓度，防止质壁分离，C正确；消化酶的分泌是通过胞吐作用实现的，D错误。
4．(2018·浙江4月选考)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要大
C．乙→丙的变化是外界溶液浓度小于细胞液浓度所致
D．细胞发生渗透作用至丙状态，一段时间后该细胞会破裂
解析：选C。甲状态下存在水分子跨膜运输进出细胞的现象；甲到乙是失水以及质膜(结构②)的伸缩性比细胞壁(结构①)大引起的；因有细胞壁保护，所以一段时间后细胞丙不会破裂。
5．在适宜条件下，测得的某植物根细胞对a、b两种物质的吸收速率与外界溶液中这两种物质浓度的关系如图所示(a、b两条曲线分别代表植物根细胞对不同浓度a、b两种物质的吸收速率)。回答下列问题：

(1)实验结果表明：当外界溶液中b的浓度达到一定数值时，再增加b的浓度，根细胞对b的吸收速率不再增加。可能的原因是_____________________________________。
(2)王同学据图认为b的跨膜运输方式是主动转运，李同学认为是易化扩散。请设计实验确定王同学的判断是否正确。要求简要写出实验思路、预期结果和结论________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)由图可知，b可能是易化扩散或主动转运，b需要载体协助，当外界溶液中b的浓度达到一定数值时，载体数目饱和，再增加b的浓度，根细胞对b的吸收速率不再增加。
(2)易化扩散与主动转运的区别在于前者不需要消耗能量，后者需要消耗能量。需氧呼吸产生的能量较多，厌氧呼吸产生的能量较少，故实验设计的自变量是有无氧气，因变量是细胞对b的吸收速率。设计实验时要注意等量原则和单一变量原则。
思路：将长势相同的某植物根细胞平均分为两组，甲组放在有氧条件下，乙组放在无氧条件下，将甲、乙两组植物根细胞放在相同且适宜的条件下培养一段时间后，分别测定根细胞对b物质的吸收速率。
结果及结论：若甲组根细胞对b物质的吸收速率大于乙组，则说明b物质的跨膜运输方式为主动转运；若甲组和乙组根细胞对b物质的吸收速率大致相同，则说明b物质的跨膜运输方式为易化扩散。
答案：(1)载体数量饱和
(2)思路：将长势相同的某植物根细胞平均分为两组，甲组放在有氧条件下，乙组放在无氧条件下，将甲、乙两组植物根细胞放在相同且适宜的条件下培养一段时间后，分别测定根细胞对b物质的吸收速率。结果及结论：若甲组根细胞对b物质的吸收速率大于乙组，则说明b物质的跨膜运输方式为主动转运；若甲组和乙组根细胞对b物质的吸收速率大致相同，则说明b物质的跨膜运输方式为易化扩散
6．如图为物质出入细胞膜的示意图，据图回答下列问题：

(1)由图可知细胞膜主要由A________和B________两种成分构成，膜的外侧还有少量D________。D和A形成的________与细胞通讯、细胞识别有关。
(2)由B构成的双分子层能发生侧向________，并且A在膜中也是可以移动的，所以从结构上来说，细胞膜具有________性。
(3)从功能上来说，细胞膜是一层________膜。
(4)在a～e五种过程中，代表扩散的是________，K＋、O2和葡萄糖三种物质中，通过d方式进入红细胞的是________，代表主动转运的是________，若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，________方式将会受到较大影响，与a、e运输方式有关的细胞器是____________________，氨基酸分子进入小肠绒毛上皮细胞的方式是________。
答案：(1)蛋白质　磷脂　多糖　糖蛋白
(2)滑动　一定的流动　(3)选择透性 　(4)b　葡萄糖　a、e　a、e　核糖体和线粒体　a

1．(2020·浙江省新高考联盟)下列关于吸能反应和放能反应的叙述，正确的是(　　)
A．所有细胞中最重要的放能反应是糖的氧化
B．吸能反应所需要的能量全部来自放能反应
C．在肌肉收缩过程中，肌肉做功，失去能量，恢复原状，是吸能反应
D．因为ATP所含能量较多，所以能作为细胞中普遍使用的能量载体
解析：选A。细胞中最重要的放能反应是糖的氧化，即细胞呼吸，A正确；吸能反应所需要的能量不一定全部来自放能反应，如光合作用中的ATP合成所需要的能量来自光能，B错误；在肌肉收缩过程中，ATP先使肌肉中的能量增加，改变形状，这是吸能反应，然后肌肉做功，失去能量，恢复原状，这是放能反应，C错误；ATP中的能量不多，D错误。
2．(2020·浙江新高考研究联盟联考)下列有关ATP与ADP的叙述，错误的是(　　)
A．K＋进入小肠上皮细胞需要消耗ATP
B．叶绿体在有光条件下才能合成ATP
C．萤火虫发光所需的能量由ADP转换成ATP时提供
D．有机物的氧化分解总是与ATP的合成相关联
解析：选C。K＋进入小肠上皮细胞的转运方式为主动转运，需要载体蛋白的协助并消耗ATP，A正确；叶绿体只有在有光的条件下，才能通过光反应合成ATP，B正确；萤火虫发光需要ATP水解供能，C错误；有机物氧化分解时释放的能量可用来合成ATP，因此有机物的氧化分解总是与ATP的合成相关联，D正确。
3．为了研究小肠对葡萄糖和果糖的吸收方式，实验小组制备了若干不同条件下的小肠上皮细胞临时装片，在显微镜下观察发现如下现象：
①细胞在10%的葡萄糖溶液和10%的果糖溶液中均先皱缩后膨胀；②用呼吸酶抑制剂处理过的细胞在10%的葡萄糖溶液中皱缩，在10%的果糖溶液中先皱缩后膨胀；③加入抑制载体蛋白活性物质的装片中，细胞在10%的葡萄糖溶液和10%的果糖溶液中均皱缩。则小肠上皮细胞对葡萄糖和果糖的吸收方式分别为(　　)
A．主动转运、扩散　　　　 B．主动转运、易化扩散
C．易化扩散、主动转运 D．易化扩散、易化扩散
解析：选B。由①可知它们应该都能进入细胞中，由②可知呼吸酶抑制剂处理后，因为呼吸酶抑制剂可以抑制能量的产生，此时在葡萄糖中皱缩，所以不能吸收葡萄糖，说明葡萄糖的吸收应是需要能量的主动转运，而果糖应是不需要能量的被动转运。由③可知加入载体蛋白抑制剂后都不能吸收，说明它们的吸收都需要载体蛋白，所以吸收果糖是易化扩散。
4．(2020·浙江七彩阳光联考)如图表示正常人体血液中的红细胞。下列叙述错误的是(　　)
A．该细胞内水分子的相对数量等于血浆中的水分子相对数量
B．此时血浆中水分子不能通过渗透作用进入红细胞
C．血浆中的葡萄糖进入红细胞依赖于膜蛋白的形状改变
D．各种物质出入红细胞都要通过红细胞的质膜
解析：选D。正常人体血液中，该细胞内水分子的相对数量等于血浆中的水分子相对数量，A正确；由于细胞内外浓度相当，此时血浆中水分子不能通过渗透作用进入红细胞，B正确；血浆中的葡萄糖进入红细胞属于易化扩散，依赖于膜蛋白的形状改变，C正确；某些物质可以以胞吞、胞吐方式出入红细胞，不通过红细胞的质膜，D错误。
5．(2019·高考海南卷改编)植物细胞中水和矿质元素离子会表现出某些特点。下列叙述错误的是(　　)
A．根细胞中的K＋不能以扩散的方式进入土壤溶液中
B．矿质元素离子在细胞内积累可引起外界溶液中的水进入细胞
C．根细胞吸收的矿质元素能够以离子的形式贮存在液泡中
D．水从根系向地上部分运输与细胞壁无关
解析：选D。根细胞中的K＋不能以扩散的方式进入土壤溶液中，因为K＋跨膜运输需要载体，扩散不需要载体，A正确；矿质元素离子在细胞内积累会引起细胞液浓度增大，进而发生吸水，故会引起外界溶液中的水进入细胞，B正确；细胞内无机盐大多以离子形式存在，根细胞吸收的矿质元素能够以离子的形式贮存在液泡中，C正确；水从根系向地上部分的运输要经过导管，导管是由一种死亡了的、只有细胞壁的细胞构成的，D错误。
6．(2020·浙江嘉兴联考)将紫色洋葱外表皮细胞置于一定浓度的蔗糖溶液中，实验开始后的4个时间点a、b、c、d测得细胞液相对浓度(P值)如图所示，实验期间细胞均存活。下列叙述正确的是(　　)

A．a～b时间内，液泡体积逐渐增大
B．c～d时间内，P值不再增大主要受细胞壁的限制
C．b～c时间内，光学显微镜下可看到水分子运出细胞
D．c～d时间内，洋葱表皮细胞可能并未发生质壁分离
解析：选D。由图可知，a～b时间内，测得细胞液相对浓度增大，则此过程中细胞可能渗透失水，液泡体积逐渐变小；c～d时间内P值不再增大可能是内外浓度达到平衡；整个过程中水分子的进出通过光学显微镜是看不到的，A、B、C错误。c～d时间内，洋葱表皮细胞可能并未发生质壁分离，D正确。
7．(2020·浙江省超级全能生模拟)在“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，可观察到如图所示实验结果，据图判断，下列叙述错误的是(　　)

A．该图细胞可能处于质壁分离状态
B．若使题图所示细胞恢复正常形态，需用清水引流
C．与结构①相比，结构③的伸缩性更大
D．细胞若有活性，此时细胞液浓度小于外界溶液浓度
解析：选D。该图中细胞膜与细胞壁之间存在明显的间隙，说明它正处于质壁分离状态或质壁分离复原状态，A正确；题图所示细胞细胞液浓度相对较大，若使该细胞恢复正常形态，可以用清水引流，细胞吸水膨胀，B正确；与结构①细胞壁相比，结构③细胞膜的伸缩性更大，C正确；细胞若有活性，此时细胞液浓度可能小于外界溶液浓度，也可能大于外界溶液浓度，D错误。
8．(2020·浙江金丽衢十二校第一次联考)人体神经细胞内CO2分压和K＋浓度高于细胞外，而O2分压和Na＋浓度低于细胞外，下图为细胞膜的结构模式图，由此做出的判断正确的是(　　)

A．K＋进入细胞的方式为易化扩散
B．CO2转运速率会随细胞内CO2浓度升高不断增大
C．②可以作为运输Na＋的载体
D．通过④转运溶质分子的速率比直接通过③慢
解析：选B。K＋进入细胞的方式为主动转运，A错误；CO2转运的方式是扩散，其转运速率会随细胞内CO2浓度升高不断增大，B正确；神经细胞中Na＋是通过④离子通道进入细胞的，C错误；通过④转运溶质分子的速率比直接通过③快，D错误。
9．(2020·浙江温州月考)某神经细胞膜内、外两侧的Na＋、K＋分布如图所示，A－表示带负电荷的生物大分子，据此推测Na＋、K＋转运进入细胞内的方式依次是(　　)

A．被动转运、被动转运　　 B．主动转运、被动转运
C．被动转运、主动转运 D．主动转运、主动转运
解析：选C。据图知，Na＋转运进入细胞内是由高浓度到低浓度顺浓度梯度进行的，所以转运方式为被动转运；K＋转运进入细胞内是由低浓度到高浓度逆浓度梯度进行的，所以转运的方式为主动转运，故C正确，A、B、D错误。
10．(2020·浙江省选考十校联盟)如图甲中曲线a、b表示物质跨(穿)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a表示扩散，b表示易化扩散或主动转运
B．图甲中b曲线达到最大转运速率后的限制因素可能是载体蛋白的数量
C．图乙中的胞吐和胞吞过程说明细胞膜具有选择透性
D．图乙中的胞吐和胞吞过程都需要消耗ATP
解析：选C。由图甲可知：a表示物质的转运速率随被转运分子浓度的增加而加快，此种运输方式属于扩散，b曲线物质的转运速率随被转运分子浓度的增加而加快，随后转运速率达到最大，可见b表示易化扩散或主动转运，此时限制转运速率继续增大的因素可能是载体的数量，图乙中的胞吞和胞吐过程都需要消耗ATP，这两个过程说明细胞膜的结构具有流动性。
11．(2020·金华模拟)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，前者是主动转运的载体，后者是易化扩散的载体。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成如图所示的曲线。下列说法错误的是(　　)

A．在较高浓度下，细胞主要依赖主动转运来增大吸收速率
B．在较低浓度下，主动转运的载体先达到饱和状态
C．主动转运需要消耗细胞化学反应所释放的能量
D．小肠绒毛细胞对葡萄糖转运的两种方式是同时进行的
解析：选A。在较高浓度下，GLUT2的转运速率较大，而GLUT2是易化扩散的载体，所以细胞主要依赖易化扩散来增大吸收速率，A错误；分析题图可知，在较低浓度下，主动转运的载体先达到饱和状态，B正确；主动转运需要消耗细胞化学反应所释放的能量和细胞膜上的载体蛋白的协助，C正确；由题图可知，在一定浓度葡萄糖条件下，小肠绒毛细胞对葡萄糖的吸收既有易化扩散也有主动转运，D正确。
12.将萝卜条放在不同浓度的蔗糖溶液中进行实验，在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条细胞液的浓度变化关系如图所示，其中b点代表实验前细胞液的浓度，且a＝b。假设实验前萝卜条细胞液的浓度均相同。下列有关叙述正确的是(　　)
A．蔗糖是生物大分子，只能通过非跨膜运输方式出入细胞
B．蔗糖溶液浓度为a时，萝卜条细胞内外的水分子无跨膜运输
C．蔗糖溶液浓度大于a时，萝卜条细胞失水，萝卜条质量将减少
D．将处于浓度为a的蔗糖溶液中的萝卜条移入清水中，则该萝卜条细胞会因吸水而胀破
解析：选C。蔗糖是二糖，不是生物大分子，从题中不能判断出蔗糖分子通过什么方式出入细胞；蔗糖溶液浓度为a时，进出萝卜条细胞的水分子数相等，达到平衡状态；蔗糖溶液浓度大于a时，萝卜条细胞失水，萝卜条质量将减少；萝卜条细胞有细胞壁，不会因吸水而胀破。
13．(2020·丽水模拟)在生物体内能量的转换和传递中，ATP是一种关键的物质，其分子结构式如图：

(1)1个ATP含有________个高能磷酸键。
(2)ATP之所以称为“能量通货”，主要是因为ATP是________。　
A．主要的能源物质 B．高能化合物
C．直接能源物质 D．能量贮备物质
(3)人的骨骼肌细胞中ATP含量仅能满足剧烈运动时三秒钟以内的能量供给。某运动员参加短跑比赛过程中，骨骼肌细胞中ATP的相对含量随时间的变化如下图所示，请据图回答：

①a→b的变化过程说明ATP被水解，此过程释放的能量用于___________________。
②b→c过程中ATP含量增加说明________加强，释放更多________供ADP形成ATP，以补充细胞中ATP含量的不足。
③从整条曲线来看，骨骼肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明_______________。
解析：ATP水解释放的能量可以用于各项生命活动，是一切生命活动所需能量的直接来源。对于人体来说，ATP的产生主要是通过细胞呼吸来实现的，细胞呼吸的强弱直接影响ATP的产生量。生物体所有细胞中ATP的消耗与产生是同时进行的，保持着动态平衡。
答案：(1)2　(2)C　(3)①肌肉收缩等生命活动　②细胞呼吸　能量　③ATP的水解和生成是同时进行的
14．(2020·金华模拟)如图所示，图甲为某种物质通过细胞膜的示意图。请回答以下问题：

(1)图甲所示的物质的运输方式是________，判断的理由是___________________，
此种运输方式也可以用图________中的曲线来表示。
(2)图甲中B代表的物质是细胞膜上的________，此过程还需要________。
(3)你认为A可能代表下列哪种物质________。
A．O2 B．甘油
C．K＋ D．乙醇
解析：(1)从图甲中可以看出，该物质的运输需要载体蛋白(B)，且是逆浓度梯度运输，所以运输方式是主动转运。图丙中的曲线表示细胞可以从细胞外逆浓度吸收物质，所以也属于主动转运。(2)图甲中的物质B在运输物质A前后没有改变，与物质A结合又分离，所以物质B是载体蛋白，主动转运还需要能量。(3)O2、甘油和乙醇的跨膜运输方式都是扩散，K＋的跨膜运输方式是主动转运。
答案：(1)主动转运　需要载体蛋白，且逆浓度梯度运输　丙　(2)载体蛋白　能量　(3)C
15．(2020·嘉兴一模)如图，A图表示温度对植物吸收钾离子和铵根离子的影响；B图表示氧分压对大麦根吸收钾离子和铵根离子的影响。请据图分析回答下列问题：

(1)A图表明，温度在35 ℃以下时，随着温度的升高，根吸收两种离子的量都____________，其主要原因是____________________，从而导致呼吸作用上升，为__________过程提供的能量增加。
(2)B图表明，当氧分压增高时，根吸收离子的量____________，同时，细胞中的糖浓度__________，此时糖的主要作用是作为__________________________________________，为离子的主动转运提供能量。
(3)植物吸收钾离子和铵根离子与温度、氧分压有关，从本质上看，是矿质元素离子的吸收与植物的________(填生理过程)密切相关。
(4)即便是温度和氧分压等条件相同时，根细胞对钾离子和铵根离子的吸收量还是不同，这种吸收量上的差异与细胞膜上____________有关。
(5)有些植物长期水淹后会烂根的原因：厌氧呼吸产生的____________对细胞有毒害作用。
解析：(1)根对矿质离子的吸收是主动转运，需要载体蛋白和能量，能量主要由呼吸作用提供，呼吸作用需要酶的催化，低于35 ℃时，随着温度的升高，与呼吸作用有关的酶的活性升高，导致呼吸作用增强，为主动转运提供的能量增加，导致根对离子的吸收量都上升。
(2)因为离子的运输主要是主动转运，当氧分压增高时，根吸收离子的量增加，同时，细胞中的糖浓度下降，此时糖的主要作用是作为呼吸作用的底物被分解，为离子的主动转运提供能量。
(3)植物吸收钾离子和铵根离子与温度、氧分压有关，表明为主动转运过程，从本质上看，植物的呼吸作用为矿质元素离子的吸收提供能量。
(4)主动转运除了需要能量，还与细胞膜上载体蛋白的种类和数量有关。
(5)植物在无氧条件下进行厌氧呼吸，产物是酒精和二氧化碳，而酒精对植物细胞有毒害作用。
答案：(1)上升　低于最适温度时酶的活性随温度升高而升高　主动转运　(2)增加　下降　呼吸作用的底物(能源物质)被分解　(3)呼吸作用　(4)载体的种类和数量　(5)酒精