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生物第5章 细胞的能量供应和利用第2节 细胞的能量“货币”ATP优质导学案
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这是一份生物第5章 细胞的能量供应和利用第2节 细胞的能量“货币”ATP优质导学案，共18页。
细胞的物质输入和输出
重难点
题型
分值
重点
渗透作用的原理和应用
选择题、非选择题
2-3
观察植物细胞的质壁分离和质壁分离复原
物质输入和输出的方式
难点
渗透作用的应用
观察植物细胞质壁分离和质壁分离复原的应用
影响物质运输的因素
核心知识点一：被动运输
1. 渗透作用的原理和应用
（1）渗透系统的条件
具有半透膜、半透膜两侧具有浓度差。
问题探究：如何用实验的方式证明渗透系统的条件呢？
提示：在渗透装置中将半透膜换为全透的纱布或塑料膜，观察液面的变化；
将渗透装置中半透膜两侧的溶液改为同等浓度，观察液面的变化。
半透膜和选择透过性膜一样吗？
提示：半透膜是指某些物质可以通过，而另一些物质不能通过的多孔性薄膜。物质能否通过取决于分子的大小，如常见的半透膜有动物的膀胱膜、肠衣、鸡蛋的蛋壳膜等。水、葡萄糖等较小的分子可以通过，而蔗糖、蛋白质等较大的分子不能通过。
选择透过性膜是指细胞膜等具有活性的生物膜。它具有半透膜的物理特性，更重要的是具有主动选择性，对物质的吸收与否及吸收的多少取决于膜上载体蛋白的种类与数量，因此不能将生物膜看作单纯的半透膜。我们可以说选择透过性膜相当于半透膜，但半透膜不是选择透过性膜。
（2）渗透装置中水分子的移动方向为双向运输
若存在浓度差，水分子顺浓度梯度运输，向浓度高的一侧运输的量多；若没有浓度差，水分子等量运输，液面没有变化。当液面不变时，水分子的运输达到动态平衡。
问题探究：当渗透装置达到渗透平衡时，半透膜两侧的溶液浓度相等吗？
提示：不等，浓度高的一侧仍然浓度高。
（3）渗透装置的应用：比较不同溶液浓度的大小。
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
易错点拨：走出渗透作用发生的“4”个误区
①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多。
②实验中观察指标为漏斗内液面变化，但不能用烧杯液面变化作描述指标，因为现象不明显。③渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，实质是指渗透压。如质量分数为10%葡萄糖溶液和质量分数为10%蔗糖溶液的质量浓度相等，但质量分数为10%蔗糖溶液的渗透压小，故水可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。
④如果溶质分子不能透过半透膜，在达到渗透平衡时，一般两侧溶液的浓度并不相等，因为液面高的一侧形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。
2. 水进出细胞的原理
（1）动物细胞
原理：细胞膜相当于半透膜，细胞质与外界溶液形成浓度差。
现象：红细胞是否吸水与失水取决于红细胞内外浓度差，差值越大，吸水或失水越多。动物细胞没有细胞壁，失水后细胞皱缩，吸水后细胞膨胀甚至涨破，等渗溶液中可保持原状。
（2）植物细胞
原理：原生质层相当于半透膜，细胞液和外界溶液形成浓度差。细胞壁具有全透性，不阻挡物质的出入。
现象：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞发生质壁分离；将发生质壁分离的植物细胞放到清水或浓度低的溶液中，细胞发生质壁分离的复原。
（3）细胞失水和吸水的规律总结：细胞的吸水和失水是水分子顺浓度梯度的跨膜运输过程。细胞吸水时，水分子也有从细胞出来的，细胞失水时，水分子也有进入细胞的，即无论细胞吸水还是失水，水分子通过原生质层的扩散都是双向进行的。
3. 观察植物细胞的质壁分离和质壁分离复原
（1）发生质壁分离的原理
（2）实验选材的注意事项：
①必须是成熟的植物细胞，死细胞、动物细胞，未成熟植物细胞（如根分生区细胞）、种子细胞不发生质壁分离。因此，可选择液泡有颜色的成熟植物细胞，也可以选择有叶绿体、细胞液无色的成熟植物细胞。
②所用的溶液若浓度低，不足以发生质壁分离；若用浓度高的溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为细胞过度失水而死亡。
③若溶液有毒，会杀死细胞，不能发生质壁分离，如盐酸、醋酸等。
④若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。
（3）实验的对照方式以及实验现象的分析
实验的对照方式为自身对照：
实验现象：可通过观察液泡的大小、液泡的颜色、细胞壁与细胞膜的位置等确定细胞的情况。
（4）实验的应用：
①判断细胞的死活
②测定细胞液的浓度范围
③比较不同成熟植物细胞细胞液的浓度
④鉴别不同种类的溶液（如KNO3和蔗糖溶液）
问题探究：细胞壁和细胞膜之间充满的是什么？怎样可以看到？
提示：因细胞壁具有全透性，在细胞壁和细胞膜之间充满的是外界溶液，可将外界溶液染色后进行观察。
4. 被动运输的方式
（1）自由扩散
①特点：顺浓度梯度从磷脂双分子层上运输。
②影响因素：影响自由扩散的因素为细胞膜内外的浓度差。其运输的动力为浓度差，随着浓度差增大，运输速率加快。如图所示：
（2）协助扩散
①特点：顺浓度梯度进行运输、需要转运蛋白的协助。转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两种，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，每次转运时都会发生自身构象的改变；通道蛋白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，运输的物质不需要与通道蛋白结合，运输的量不受通道蛋白数量的限制。
②影响因素：物质浓度和载体的种类、数量。随着细胞外物质浓度的增加，运输速率在一定范围内增加，载体蛋白的数量会限制物质的运输速率，载体的种类决定是否可以运输某种物质。如图所示：
问题探究：一种物质只有一种运输方式吗？
提示：水分子可通过自由扩散和协助扩散运输。
例题1 成熟植物细胞的主要吸水方式是渗透吸水。某兴趣小组为研究渗透吸水做了一个实验，该实验的简易渗透吸水装置如图甲所示，图甲中液面上升的高度与时间的关系如图乙所示。一成熟植物细胞被放在某外界溶液中发生的一种状态（此时细胞有活性）如图丙所示。请判断下列相关叙述中错误的是（ ）
A. 图甲中，实验开始b侧液体的浓度大于a侧的
B. 图甲中漏斗液面不再上升时，b侧液体浓度大于a侧的
C. 图丙中相当于图甲中c结构的是③④⑤
D. 图丙中细胞液的吸水能力逐渐变大
答案：D
解析：本题考查渗透装置、植物细胞的质壁分离实验，难度较大。由图甲中漏斗液面上升可知，实验开始b侧液体的浓度大于a侧的，水分进入漏斗的多，A正确；由于最后在高度差和浓度差的共同作用下，水分子透过半透膜达到了平衡，所以图甲中漏斗液面不再上升时，b侧液体浓度仍大于a侧的，B正确；图丙中相当于图甲中c半透膜结构的是③细胞膜、④细胞质、⑤液泡膜构成的原生质层，C正确；图丙细胞接下来可能会继续失水，也可能会吸水，也可能是处于质壁分离的平衡状态，所以不能判断图丙中细胞液的吸水能力的变化情况，D错误。
例题2 下图为三种不同状态的植物细胞，下列说法正确的是（ ）。
A. 若三个图为同一细胞在不同浓度的外界溶液中的最终状态，则a 处的溶液浓度最大
B. 同一细胞在经历a→b→c 的变化过程中，细胞液的浓度越来越高，吸水能力越来越弱
C. 若三个图为不同细胞在同一外界溶液下的最终状态，则c 细胞液的初始浓度最大
D. 质壁分离及质壁分离复原实验体现了生物膜的选择透过性和流动性两大特性
答案：D
解析：本题考查对植物细胞质壁分离实验的分析，难度较大。若为同一个细胞在不同浓度的外界溶液中的最终状态，因c失水最多，则c处的溶液浓度最大，A错误；同一细胞在经历a→b→c 的变化过程中，细胞失水越多，细胞液的浓度越高，吸水能力越强，B错误；若三个不同细胞在同一外界溶液下的最终状态，因a失水最少，则a细胞液的初始浓度最大，C错误；质壁分离和质壁分离复原实验中水分子可以通过，蔗糖等分子不能通过，发生质壁分离时，液泡膜、细胞膜的面积缩小，两者体现了生物膜的选择透过性和流动性，D正确。
例题3 如图表示细胞内三种物质的运输方式，甲为转运蛋白，下列有关说法错误是（ ）
A. 一种物质可能有多种跨膜运输方式
B. 图中所示的运输方式均不需要消耗能量
C. 协助a通过的通道蛋白不能协助c进入细胞
D. 蛋白质的空间结构改变一定会影响它的功能
答案：D
解析：本题考查被动运输的特点，难度中等。一种物质可能有多种跨膜运输方式，如水可以通过自由扩散和协助扩散跨膜运输，A正确；图中运输方式为自由扩散和协助扩散，均不需要消耗能量，B正确；通道蛋白具有专一性，协助a通过的通道蛋白不能协助c进入细胞，C正确；在载体蛋白协助物质运输时，自身的结构发生变化，并不影响它的功能，D错误。
核心知识点二：耗能运输的疑点突破
1. 主动运输
（1）特点：逆浓度梯度运输、需要载体蛋白的协助、需要消耗细胞内产生的能量。
（2）意义：细胞膜的主动运输是活细胞的特性，它保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
2. 胞吞、胞吐
（1）特点：进行大分子物质的运输、需要消耗能量、依赖细胞膜的流动性
（2）意义：单细胞生物摄取物质或细胞吞噬颗粒性物质；物质的分泌完成细胞间的信息交流，如激素的分泌等。
3. “三步法”判断物质出入细胞的方式
问题探究：同种物质跨过“不同细胞”及跨过“同一细胞”的方式是否相同呢？
提示：某物质进出细胞的方式并非固定一种。水分子的运输方式有自由扩散和协助扩散，葡萄糖进入红细胞是协助扩散，而葡萄糖通过小肠上皮细胞细胞膜的方式为主动运输。
4. 不同因素对物质运输的影响
（1）内部因素：载体的种类和数量
（2）外部因素：物质浓度、氧气浓度、温度等。
①物质浓度（在一定的范围内）
问题探究：P点之后运输速率不变的原因是什么？
提示：细胞膜上载体蛋白的数量是一定的。
②氧气浓度
问题探究：氧气浓度为0时，为什么Q点的物质运输速率不为0？若横坐标为呼吸强度呢？
提示：无氧呼吸可释放部分能量。若横坐标为呼吸强度，在呼吸强度为0时，物质运输速率为0。
③温度
温度影响生物膜的流动性，影响与细胞呼吸有关的酶的活性，从而影响能量的产生。
5. 探究物质运输的方式
易错点拨：有关物质出入细胞方式的7个“不要漏掉”
①需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外，不要漏掉协助扩散。
②消耗能量的运输方式除主动运输外，不要漏掉胞吞和胞吐。
③从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外，不要漏掉协助扩散。
④影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外，不要漏掉浓度差。
⑤与主动运输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运输速率与O2浓度无关或与能量无关的运输方式除自由扩散外，不要漏掉协助扩散。
⑦无机盐离子往往以主动运输方式跨膜运输，但不要漏掉有时也可通过协助扩散（或离子通道）进出细胞。
例题1 细胞膜是细胞与细胞外环境之间的一种选择性通透屏障，其功能之一是控制物质跨膜运输。下列有关物质运输方式的叙述，正确的是（ ）
A. 哺乳动物成熟红细胞能以主动运输方式吸收营养物质
B. 一种物质只能通过一种运输方式进出细胞
C. 需要载体蛋白参与的运输方式一定是主动运输
D. 大分子物质要通过载体的转运才能进入细胞内，且要消耗能量
答案：A
解析：本题考查不同细胞对物质的运输特点以及不同物质运输方式的特点，难度中等。哺乳动物成熟红细胞能以主动运输方式吸收营养物质，A正确；一种物质可能通过不同运输方式进出细胞，如葡萄糖可以以协助扩散和主动运输进入不同细胞，B错误；需要载体蛋白参与的运输方式可能是主动运输或协助扩散，C错误；大分子物质出入细胞的方式是胞吞或胞吐，不需要载体，D错误。
例题2 如图表示培养液中K+浓度及溶氧量对小麦根系细胞吸收K+速率的影响. 下列有关两曲线形成机理的解释正确的是（ ）
A. e点表明植物根系可以通过自由扩散的方式吸收K+
B. 曲线cd段的形成是由于细胞内K+过多，细胞大量排出K+
C. 曲线bc、fg段的形成是由于细胞膜上K+载体数量有限
D. 曲线ab段形成是由于细胞膜上K+载体数量未达到饱和且能量充足
答案：D
解析：本题考查影响主动运输的因素，难度较大。e点表明植物根系可以通过无氧呼吸为主动运输提供能量来吸收钾离子，A错误；曲线cd段的形成是由于培养液浓度过大，导致细胞失水，细胞代谢减弱，为主动运输提供的能量减少导致，B错误；bc段限制因素不再是培养液中K+浓度，限制因素可能是载体数量，也可能是能量供应；fg段限制因素可能是载体数量，也可能是培养液中K+浓度，C错误；曲线ab段是随着营养液中K+浓度增加，K+吸收速率增加，限制性因素是K+浓度，但能量充足，而且细胞膜上K+载体数量未达到饱和，bc段可能是载体数量是有限的，D正确。
（答题时间：30分钟）
1. 下图中X、Y、Z分别为蒸馏水、30%葡萄糖溶液、30%淀粉溶液，且单糖能通过半透膜、二糖和多糖不能通过半透膜。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 装置A的现象是左侧液面先下降后上升，最终左右液面持平
B. A装置左右侧替换为等量蔗糖溶液，左右侧仍有水分子移动
C. 装置B烧杯中溶液液面下降的速率逐渐减缓
D. 装置B达到渗透平衡后，由于液面差的存在，水分子向半透膜两侧扩散的速度不同
2. 将a、b、c三组红细胞分别置于不同浓度的氯化钠溶液中进行实验，浸泡一段时间后其细胞形态如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 图中所示细胞质的浓度，a组的比b组的高
B. 浸泡过程中a组细胞失水量小于c组细胞失水量
C. 若向a组烧杯中加入少量葡萄糖，则其细胞可能会皱缩后恢复原状
D. 上述实验中引起细胞形态的改变而消耗ATP的数量比较：c>b>a
3. 下图为某学生观察到的细胞质壁分离图，下列叙述正确的是（ ）
A. 图中1、2、6组成了细胞的原生质层
B. 图示状态下，6处的浓度一定大于7处的浓度
C. 图中7是细胞液，其颜色正在逐渐变浅
D. 图中1是细胞壁，6处充满了外界溶液
4. 把相同的植物细胞分别放置在A、B溶液中，细胞失水量变化如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A. 溶液中的细胞失水速率随时间变化逐渐增大
B. 曲线中的b点时，植物细胞处于质壁分离状态
C. 若B溶液的浓度增大，则到达失水量最大点的时间推迟
D. 两条曲线的差异可能是由于A、B溶液的溶质种类不同
5. 下图表示细胞膜对不同物质的转运过程。下列哪一项叙述是正确的（ ）
A. a可表示发生质壁分离时水分子的主要移动方向
B. b可表示葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的方式
C. c能解释海带内碘浓度比海水碘浓度高很多
D. 海水中盐浓度较高，c表示海水鱼的鳃向外排盐
6. 下图曲线a、b表示物质跨（穿）膜运输的两种方式，下列有关说法正确的是（ ）
A. 脂溶性小分子物质不能通过方式a运输
B. 与方式b有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面
C. 方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关
D. 抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响
7. 下列关于细胞膜的流动性和选择透过性的叙述不正确的是（ ）
A. 细胞的胞吞和胞吐体现了细胞膜的流动性
B. 选择透过性的基础是细胞膜上的载体蛋白和磷脂分子具有特异性
C. 流动性的基础是组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子是流动的
D. 钾离子通过主动运输的形式进出细胞体现了细胞膜的选择透过性
8. 胃壁细胞内的囊泡膜上镶嵌有H+载体，当某种信号物质与胃壁细胞膜上受体结合后，囊泡膜上H+载体转移到细胞膜上，且由无活性状态转变为有活性状态，持续向胃内分泌H+，下列相关叙述正确的是（ ）
A. H+载体由囊泡膜向细胞膜的转移过程体现了生物膜的功能特点
B. H+载体向胃内分泌H+的过程不消耗ATP
C. 图示过程体现了细胞膜的控制物质进出和信息交流的功能
D. 图示H+的产生和分泌过程，会导致胃壁细胞内的pH有所下降
9. 下图1表示渗透作用装置，一段时间后液面上升的高度为h，其中半透膜为膀胱膜，装置溶液A、a起始浓度分别用MA、Ma表示；图2表示一个洋葱鳞片叶表皮细胞放入蔗糖溶液后发生质壁分离过程图。请根据图回答问题：
（1）图1中，如果A、a均为蔗糖溶液，且开始时Ma＞MA，则达到平衡后，Ma________MA（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）图1中的半透膜相当于植物细胞的________，其由图2中________（填数字）组成。
（3）原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能。为探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。
实验材料：紫色洋葱。
实验器具：如图1所示的渗透装置（不含溶液）、光学显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、刀片、吸水纸、擦镜纸、滴管、记号笔等。
实验试剂：蒸馏水、0.3 g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。
部分实验步骤和结果如下：
①选两套渗透装置，标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有__________（填代号）。
②选两片洁净的载玻片，标号，在载玻片中央分别滴加蒸馏水，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。
③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是________。
④上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是_____________________。
10. 如图一是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中组成离子通道的通道蛋白是横跨生物膜的亲水性通道，允许相应的离子通过，①②③④代表不同的运输方式。图二表示物质通过膜的运输速率（纵坐标）随O2浓度变化的情况。请仔细观察图示并回答有关问题。
（1）在图一中，甲指的结构是________，乙指的物质是________，生物膜的功能与其化学组成密切相关，功能越复杂的生物膜，________的种类与数目越多，与细胞间识别有关系的物质是_______ 。
（2）鲨鱼体内能积累大量的盐，盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外，经研究，鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的，那么其跨膜运输的方式是____。
（3）图二与图一中的________（填序号）代表的物质运输方式一致。若需跨膜运输的物质足够，图中曲线出现BC段的主要原因是________________________。
（4）柽柳是泌盐植物，其叶子和嫩枝可以将植物体内的盐分排出，是强耐盐植物。为探究柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动运输还是被动运输，设计了如下实验。①实验步骤：
A. 取甲、乙两组生长发育基本相同的柽柳幼苗植株，放入适宜浓度的含有Ca2+、Na+的培养液中进行培养。
B. 甲组给予正常的呼吸条件，乙组________________。
C. _____________________________________。
②实验结果及结论：
结果
结论
乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率
1. D 解析：本题考查与渗透装置相关的知识，难度较大。装置A中X为蒸馏水、Y为30%葡萄糖溶液，一开始，由于装置A右侧溶液浓度高，水向右侧扩散的速率>水向左侧扩散的速率，左侧液面下降；随着葡萄糖从右向左通过半透膜，左侧溶液浓度不断上升，左侧液面上升；最终当葡萄糖在左右两侧含量相同时，水向右侧扩散的速率＝水向左侧扩散的速率，左右液面持平，A正确；半透膜两侧浓度相等时，两侧水分子等量移动，B正确；装置B中Z溶液（30%淀粉溶液）浓度>X溶液（蒸馏水）浓度，所以漏斗中溶液液面上升、烧杯中溶液液面下降，但随着液面差的增大，液柱对半透膜的压强阻碍了水分子向漏斗的扩散，烧杯液面下降的速率逐渐减缓，C正确；渗透平衡后，半透膜两侧水分子扩散速度相同，D错误。
2. D 解析：本题考查动物细胞的吸水与失水，难度中等。根据图中信息，a组细胞基本维持原状、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，细胞质浓度降低，A正确；c组细胞失水皱缩，a组基本维持原状，处于等渗溶液中，浸泡过程中a组细胞失水量小于c组细胞失水量，B正确；向a组烧杯中加入少量葡萄糖后，刚开始外界溶液浓度大于细胞质浓度，细胞失水皱缩，后来葡萄糖通过协助扩散方式进入细胞内，造成细胞质浓度大于外界溶液，细胞吸水恢复原状，C正确；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，D错误。
3. D 解析：本题考查植物细胞质壁分离实验的结果分析，难度中等。据图分析，1表示细胞壁，2表示细胞膜，3表示细胞核，4表示液泡膜，5表示细胞质，6表示细胞壁与原生质层之间的外界溶液，7表示细胞液。原生质层由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质组成，所以图中2、4、5组成了细胞的原生质层，A错误；若细胞处于质壁分离过程中，则细胞6处的浓度大于7处的浓度；若细胞处于质壁分离复原过程中，则细胞6处的浓度小于7处的浓度，B错误；图中7是细胞液，在细胞发生质壁分离过程中，其浓度逐渐变大，颜色逐渐变深，C错误；图中1是细胞壁，具有全透性，所以6中充满了外界溶液，D正确。
4. D 解析：本题考查植物细胞的失水，难度中等。分析题图可知，植物细胞放在A溶液中，植物细胞的失水量逐渐增加，当达到一定的时间后，失水速率减慢，A错误；曲线中的b点时，植物细胞处于质壁分离后的复原状态，B错误；若B溶液的浓度增大，则失水速率加快，到达失水量最大点的时间提前，C错误；两条曲线的差异可能是由于A、B溶液的溶质种类不同。
5. D 解析：本题考查细胞膜的结构以及对物质的运输，难度中等。发生质壁分离时水分子的主要移动方向是由细胞内向细胞外扩散，而a为自由扩散运进细胞内的物质，A错误；葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的方式为主动运输，而b表示协助扩散，B错误；海带内碘浓度比海水内碘浓度高很多是由于海带细胞能通过主动运输将碘运进细胞，而c为主动运输到细胞外的物质，C错误；海水盐浓度较高，海水鱼的鳃向外泌盐应是主动运输，和c相符，D正确。
6. C 解析：本题考查物质浓度对物质运输的影响，难度较大。a曲线随着被转运分子浓度的增加，运输速率不断增加，应该为自由扩散；b曲线开始时随着被转运分子浓度的增加，转运速率不断增加，一段时间后速率不再增加，说明该物质的转运还受其他因素如载体蛋白等因素的影响，因此b表示的运输方式可能为协助扩散或主动运输。脂溶性小分子物质通过自由扩散方式运输，即a，A错误；载体蛋白是跨膜蛋白而不是镶在细胞膜内外表面，B错误；协助扩散和主动运输都需要载体蛋白，故其最大转运速率与载体蛋白数量有关，C正确；抑制细胞呼吸，产生的能量减少，对b的转运速率可能有影响，但是对a没有影响，D错误。
7. B 解析：本题考查细胞膜的选择透过性和流动性，难度中等。细胞的胞吞和胞吐体现了细胞膜的流动性，A正确；选择透过性的基础是细胞膜上的载体蛋白具有特异性，而磷脂分子没有特异性，B错误；流动性的基础是组成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是流动的，而不是静止的，C正确；细胞膜可以让水分子自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过，因此钾离子通过主动运输的形式进入细胞体现了细胞膜的选择透过性，D正确。
8. C 解析：本题考查细胞内物质的运输、细胞膜的功能，难度较大。H+载体由囊泡膜向细胞膜的转移过程涉及囊泡膜和细胞膜的融合，体现了生物膜的结构特点，即具有一定的流动性，A错误；胃内为酸性环境，H+载体向胃内分泌H+的过程是逆浓度梯度的主动运输，需要消耗能量，B错误；由分析可知，某种信号物质与胃壁细胞膜上受体结合后，囊泡膜上H+载体转移到细胞膜上，向胃内分泌H+，该过程体现了细胞膜的控制物质进出和信息交流的功能，C正确；图示H+的产生和分泌过程会导致胃壁细胞内的H+浓度下降，pH有所上升，D错误。
9.（1）大于（2）原生质层1、3、5（3） X质壁分离KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原
解析：本题考查渗透作用的原理及应用、植物细胞吸水和失水的条件、质壁分离及复原实验等知识，难度较大。
（1）图1中，开始时Ma＞MA，则漏斗内液面上升，但由于漏斗内液柱压力的作用，当液面不再上升时， Ma仍大于MA；
（2）图2中的1细胞膜、3液泡膜、5两者之间的细胞质组成的原生质层，相当于半透膜；
（3）①蔗糖分子不能通过半透膜，而KNO3能够通过半透膜，故渗透平衡时装置X能出现液面差，装置Y不能出现液面差；
③由于蔗糖溶液和KNO3溶液浓度均大于细胞液浓度，故均会发生质壁分离的现象；
④蔗糖分子不能透过原生质层，故蔗糖溶液中的细胞质壁分离后不会自动复原，KNO3能被细胞吸收，从而发生质壁分离自动复原的现象，该现象最能体现两种膜功能差异。
10.（1）磷脂双分子层蛋白质 蛋白质糖蛋白（2）协助扩散
（3）④载体蛋白数量有限（4）完全抑制细胞呼吸一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、Na+的吸收速率
结果
结论
柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动运输
两组植株对Ca2+、Na+的吸收速率相同
柽柳从土壤中吸收盐分的方式是被动运输
解析：本题考查细胞膜的结构、物质运输的方式以及影响因素，难度较大。
（1）识图分析可知，图一中甲是组成生物膜的磷脂双分子层，乙是蛋白质，功能越复杂的生物膜上蛋白质的种类和数量越多；细胞膜上的糖蛋白与细胞间的识别作用有关。
（2）鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的，那么其跨膜运输的方式是协助扩散，因为据图知其运输过程需要蛋白质，但不需要能量。
（3）图二的运输方式中需要能量，表示主动运输；与图一中④的代表的方式一致。图中曲线出现BC段氧气浓度增加，物质跨膜运输速率不再增加的主要原因是细胞膜上的载体蛋白数量有限。
（4）①B. 根据实验目的，主动运输和被动运输的区别是否需要ATP，故ATP（细胞呼吸条件）为自变量，吸收速率为因变量。故甲组给予正常的呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸。
C. 一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、Na+的吸收速率。
②若两组植株对Ca2+、Na+的吸收速率相同，说明都不需要ATP，为被动运输。
若两组植株对Ca2+、Na+的吸收速率表现为甲组明显大于乙组，则说明需要ATP，为主动运输。
细胞的物质输入和输出
重难点
题型
分值
重点
渗透作用的原理和应用
选择题、非选择题
2-3
观察植物细胞的质壁分离和质壁分离复原
物质输入和输出的方式
难点
渗透作用的应用
观察植物细胞质壁分离和质壁分离复原的应用
影响物质运输的因素
核心知识点一：被动运输
1. 渗透作用的原理和应用
（1）渗透系统的条件
具有半透膜、半透膜两侧具有浓度差。
问题探究：如何用实验的方式证明渗透系统的条件呢？
提示：在渗透装置中将半透膜换为全透的纱布或塑料膜，观察液面的变化；
将渗透装置中半透膜两侧的溶液改为同等浓度，观察液面的变化。
半透膜和选择透过性膜一样吗？
提示：半透膜是指某些物质可以通过，而另一些物质不能通过的多孔性薄膜。物质能否通过取决于分子的大小，如常见的半透膜有动物的膀胱膜、肠衣、鸡蛋的蛋壳膜等。水、葡萄糖等较小的分子可以通过，而蔗糖、蛋白质等较大的分子不能通过。
选择透过性膜是指细胞膜等具有活性的生物膜。它具有半透膜的物理特性，更重要的是具有主动选择性，对物质的吸收与否及吸收的多少取决于膜上载体蛋白的种类与数量，因此不能将生物膜看作单纯的半透膜。我们可以说选择透过性膜相当于半透膜，但半透膜不是选择透过性膜。
（2）渗透装置中水分子的移动方向为双向运输
若存在浓度差，水分子顺浓度梯度运输，向浓度高的一侧运输的量多；若没有浓度差，水分子等量运输，液面没有变化。当液面不变时，水分子的运输达到动态平衡。
问题探究：当渗透装置达到渗透平衡时，半透膜两侧的溶液浓度相等吗？
提示：不等，浓度高的一侧仍然浓度高。
（3）渗透装置的应用：比较不同溶液浓度的大小。
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
易错点拨：走出渗透作用发生的“4”个误区
①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多。
②实验中观察指标为漏斗内液面变化，但不能用烧杯液面变化作描述指标，因为现象不明显。③渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，实质是指渗透压。如质量分数为10%葡萄糖溶液和质量分数为10%蔗糖溶液的质量浓度相等，但质量分数为10%蔗糖溶液的渗透压小，故水可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。
④如果溶质分子不能透过半透膜，在达到渗透平衡时，一般两侧溶液的浓度并不相等，因为液面高的一侧形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。
2. 水进出细胞的原理
（1）动物细胞
原理：细胞膜相当于半透膜，细胞质与外界溶液形成浓度差。
现象：红细胞是否吸水与失水取决于红细胞内外浓度差，差值越大，吸水或失水越多。动物细胞没有细胞壁，失水后细胞皱缩，吸水后细胞膨胀甚至涨破，等渗溶液中可保持原状。
（2）植物细胞
原理：原生质层相当于半透膜，细胞液和外界溶液形成浓度差。细胞壁具有全透性，不阻挡物质的出入。
现象：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞发生质壁分离；将发生质壁分离的植物细胞放到清水或浓度低的溶液中，细胞发生质壁分离的复原。
（3）细胞失水和吸水的规律总结：细胞的吸水和失水是水分子顺浓度梯度的跨膜运输过程。细胞吸水时，水分子也有从细胞出来的，细胞失水时，水分子也有进入细胞的，即无论细胞吸水还是失水，水分子通过原生质层的扩散都是双向进行的。
3. 观察植物细胞的质壁分离和质壁分离复原
（1）发生质壁分离的原理
（2）实验选材的注意事项：
①必须是成熟的植物细胞，死细胞、动物细胞，未成熟植物细胞（如根分生区细胞）、种子细胞不发生质壁分离。因此，可选择液泡有颜色的成熟植物细胞，也可以选择有叶绿体、细胞液无色的成熟植物细胞。
②所用的溶液若浓度低，不足以发生质壁分离；若用浓度高的溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为细胞过度失水而死亡。
③若溶液有毒，会杀死细胞，不能发生质壁分离，如盐酸、醋酸等。
④若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。
（3）实验的对照方式以及实验现象的分析
实验的对照方式为自身对照：
实验现象：可通过观察液泡的大小、液泡的颜色、细胞壁与细胞膜的位置等确定细胞的情况。
（4）实验的应用：
①判断细胞的死活
②测定细胞液的浓度范围
③比较不同成熟植物细胞细胞液的浓度
④鉴别不同种类的溶液（如KNO3和蔗糖溶液）
问题探究：细胞壁和细胞膜之间充满的是什么？怎样可以看到？
提示：因细胞壁具有全透性，在细胞壁和细胞膜之间充满的是外界溶液，可将外界溶液染色后进行观察。
4. 被动运输的方式
（1）自由扩散
①特点：顺浓度梯度从磷脂双分子层上运输。
②影响因素：影响自由扩散的因素为细胞膜内外的浓度差。其运输的动力为浓度差，随着浓度差增大，运输速率加快。如图所示：
（2）协助扩散
①特点：顺浓度梯度进行运输、需要转运蛋白的协助。转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两种，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，每次转运时都会发生自身构象的改变；通道蛋白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，运输的物质不需要与通道蛋白结合，运输的量不受通道蛋白数量的限制。
②影响因素：物质浓度和载体的种类、数量。随着细胞外物质浓度的增加，运输速率在一定范围内增加，载体蛋白的数量会限制物质的运输速率，载体的种类决定是否可以运输某种物质。如图所示：
问题探究：一种物质只有一种运输方式吗？
提示：水分子可通过自由扩散和协助扩散运输。
例题1 成熟植物细胞的主要吸水方式是渗透吸水。某兴趣小组为研究渗透吸水做了一个实验，该实验的简易渗透吸水装置如图甲所示，图甲中液面上升的高度与时间的关系如图乙所示。一成熟植物细胞被放在某外界溶液中发生的一种状态（此时细胞有活性）如图丙所示。请判断下列相关叙述中错误的是（ ）
A. 图甲中，实验开始b侧液体的浓度大于a侧的
B. 图甲中漏斗液面不再上升时，b侧液体浓度大于a侧的
C. 图丙中相当于图甲中c结构的是③④⑤
D. 图丙中细胞液的吸水能力逐渐变大
答案：D
解析：本题考查渗透装置、植物细胞的质壁分离实验，难度较大。由图甲中漏斗液面上升可知，实验开始b侧液体的浓度大于a侧的，水分进入漏斗的多，A正确；由于最后在高度差和浓度差的共同作用下，水分子透过半透膜达到了平衡，所以图甲中漏斗液面不再上升时，b侧液体浓度仍大于a侧的，B正确；图丙中相当于图甲中c半透膜结构的是③细胞膜、④细胞质、⑤液泡膜构成的原生质层，C正确；图丙细胞接下来可能会继续失水，也可能会吸水，也可能是处于质壁分离的平衡状态，所以不能判断图丙中细胞液的吸水能力的变化情况，D错误。
例题2 下图为三种不同状态的植物细胞，下列说法正确的是（ ）。
A. 若三个图为同一细胞在不同浓度的外界溶液中的最终状态，则a 处的溶液浓度最大
B. 同一细胞在经历a→b→c 的变化过程中，细胞液的浓度越来越高，吸水能力越来越弱
C. 若三个图为不同细胞在同一外界溶液下的最终状态，则c 细胞液的初始浓度最大
D. 质壁分离及质壁分离复原实验体现了生物膜的选择透过性和流动性两大特性
答案：D
解析：本题考查对植物细胞质壁分离实验的分析，难度较大。若为同一个细胞在不同浓度的外界溶液中的最终状态，因c失水最多，则c处的溶液浓度最大，A错误；同一细胞在经历a→b→c 的变化过程中，细胞失水越多，细胞液的浓度越高，吸水能力越强，B错误；若三个不同细胞在同一外界溶液下的最终状态，因a失水最少，则a细胞液的初始浓度最大，C错误；质壁分离和质壁分离复原实验中水分子可以通过，蔗糖等分子不能通过，发生质壁分离时，液泡膜、细胞膜的面积缩小，两者体现了生物膜的选择透过性和流动性，D正确。
例题3 如图表示细胞内三种物质的运输方式，甲为转运蛋白，下列有关说法错误是（ ）
A. 一种物质可能有多种跨膜运输方式
B. 图中所示的运输方式均不需要消耗能量
C. 协助a通过的通道蛋白不能协助c进入细胞
D. 蛋白质的空间结构改变一定会影响它的功能
答案：D
解析：本题考查被动运输的特点，难度中等。一种物质可能有多种跨膜运输方式，如水可以通过自由扩散和协助扩散跨膜运输，A正确；图中运输方式为自由扩散和协助扩散，均不需要消耗能量，B正确；通道蛋白具有专一性，协助a通过的通道蛋白不能协助c进入细胞，C正确；在载体蛋白协助物质运输时，自身的结构发生变化，并不影响它的功能，D错误。
核心知识点二：耗能运输的疑点突破
1. 主动运输
（1）特点：逆浓度梯度运输、需要载体蛋白的协助、需要消耗细胞内产生的能量。
（2）意义：细胞膜的主动运输是活细胞的特性，它保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
2. 胞吞、胞吐
（1）特点：进行大分子物质的运输、需要消耗能量、依赖细胞膜的流动性
（2）意义：单细胞生物摄取物质或细胞吞噬颗粒性物质；物质的分泌完成细胞间的信息交流，如激素的分泌等。
3. “三步法”判断物质出入细胞的方式
问题探究：同种物质跨过“不同细胞”及跨过“同一细胞”的方式是否相同呢？
提示：某物质进出细胞的方式并非固定一种。水分子的运输方式有自由扩散和协助扩散，葡萄糖进入红细胞是协助扩散，而葡萄糖通过小肠上皮细胞细胞膜的方式为主动运输。
4. 不同因素对物质运输的影响
（1）内部因素：载体的种类和数量
（2）外部因素：物质浓度、氧气浓度、温度等。
①物质浓度（在一定的范围内）
问题探究：P点之后运输速率不变的原因是什么？
提示：细胞膜上载体蛋白的数量是一定的。
②氧气浓度
问题探究：氧气浓度为0时，为什么Q点的物质运输速率不为0？若横坐标为呼吸强度呢？
提示：无氧呼吸可释放部分能量。若横坐标为呼吸强度，在呼吸强度为0时，物质运输速率为0。
③温度
温度影响生物膜的流动性，影响与细胞呼吸有关的酶的活性，从而影响能量的产生。
5. 探究物质运输的方式
易错点拨：有关物质出入细胞方式的7个“不要漏掉”
①需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外，不要漏掉协助扩散。
②消耗能量的运输方式除主动运输外，不要漏掉胞吞和胞吐。
③从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外，不要漏掉协助扩散。
④影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外，不要漏掉浓度差。
⑤与主动运输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运输速率与O2浓度无关或与能量无关的运输方式除自由扩散外，不要漏掉协助扩散。
⑦无机盐离子往往以主动运输方式跨膜运输，但不要漏掉有时也可通过协助扩散（或离子通道）进出细胞。
例题1 细胞膜是细胞与细胞外环境之间的一种选择性通透屏障，其功能之一是控制物质跨膜运输。下列有关物质运输方式的叙述，正确的是（ ）
A. 哺乳动物成熟红细胞能以主动运输方式吸收营养物质
B. 一种物质只能通过一种运输方式进出细胞
C. 需要载体蛋白参与的运输方式一定是主动运输
D. 大分子物质要通过载体的转运才能进入细胞内，且要消耗能量
答案：A
解析：本题考查不同细胞对物质的运输特点以及不同物质运输方式的特点，难度中等。哺乳动物成熟红细胞能以主动运输方式吸收营养物质，A正确；一种物质可能通过不同运输方式进出细胞，如葡萄糖可以以协助扩散和主动运输进入不同细胞，B错误；需要载体蛋白参与的运输方式可能是主动运输或协助扩散，C错误；大分子物质出入细胞的方式是胞吞或胞吐，不需要载体，D错误。
例题2 如图表示培养液中K+浓度及溶氧量对小麦根系细胞吸收K+速率的影响. 下列有关两曲线形成机理的解释正确的是（ ）
A. e点表明植物根系可以通过自由扩散的方式吸收K+
B. 曲线cd段的形成是由于细胞内K+过多，细胞大量排出K+
C. 曲线bc、fg段的形成是由于细胞膜上K+载体数量有限
D. 曲线ab段形成是由于细胞膜上K+载体数量未达到饱和且能量充足
答案：D
解析：本题考查影响主动运输的因素，难度较大。e点表明植物根系可以通过无氧呼吸为主动运输提供能量来吸收钾离子，A错误；曲线cd段的形成是由于培养液浓度过大，导致细胞失水，细胞代谢减弱，为主动运输提供的能量减少导致，B错误；bc段限制因素不再是培养液中K+浓度，限制因素可能是载体数量，也可能是能量供应；fg段限制因素可能是载体数量，也可能是培养液中K+浓度，C错误；曲线ab段是随着营养液中K+浓度增加，K+吸收速率增加，限制性因素是K+浓度，但能量充足，而且细胞膜上K+载体数量未达到饱和，bc段可能是载体数量是有限的，D正确。
（答题时间：30分钟）
1. 下图中X、Y、Z分别为蒸馏水、30%葡萄糖溶液、30%淀粉溶液，且单糖能通过半透膜、二糖和多糖不能通过半透膜。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 装置A的现象是左侧液面先下降后上升，最终左右液面持平
B. A装置左右侧替换为等量蔗糖溶液，左右侧仍有水分子移动
C. 装置B烧杯中溶液液面下降的速率逐渐减缓
D. 装置B达到渗透平衡后，由于液面差的存在，水分子向半透膜两侧扩散的速度不同
2. 将a、b、c三组红细胞分别置于不同浓度的氯化钠溶液中进行实验，浸泡一段时间后其细胞形态如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 图中所示细胞质的浓度，a组的比b组的高
B. 浸泡过程中a组细胞失水量小于c组细胞失水量
C. 若向a组烧杯中加入少量葡萄糖，则其细胞可能会皱缩后恢复原状
D. 上述实验中引起细胞形态的改变而消耗ATP的数量比较：c>b>a
3. 下图为某学生观察到的细胞质壁分离图，下列叙述正确的是（ ）
A. 图中1、2、6组成了细胞的原生质层
B. 图示状态下，6处的浓度一定大于7处的浓度
C. 图中7是细胞液，其颜色正在逐渐变浅
D. 图中1是细胞壁，6处充满了外界溶液
4. 把相同的植物细胞分别放置在A、B溶液中，细胞失水量变化如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A. 溶液中的细胞失水速率随时间变化逐渐增大
B. 曲线中的b点时，植物细胞处于质壁分离状态
C. 若B溶液的浓度增大，则到达失水量最大点的时间推迟
D. 两条曲线的差异可能是由于A、B溶液的溶质种类不同
5. 下图表示细胞膜对不同物质的转运过程。下列哪一项叙述是正确的（ ）
A. a可表示发生质壁分离时水分子的主要移动方向
B. b可表示葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的方式
C. c能解释海带内碘浓度比海水碘浓度高很多
D. 海水中盐浓度较高，c表示海水鱼的鳃向外排盐
6. 下图曲线a、b表示物质跨（穿）膜运输的两种方式，下列有关说法正确的是（ ）
A. 脂溶性小分子物质不能通过方式a运输
B. 与方式b有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面
C. 方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关
D. 抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响
7. 下列关于细胞膜的流动性和选择透过性的叙述不正确的是（ ）
A. 细胞的胞吞和胞吐体现了细胞膜的流动性
B. 选择透过性的基础是细胞膜上的载体蛋白和磷脂分子具有特异性
C. 流动性的基础是组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子是流动的
D. 钾离子通过主动运输的形式进出细胞体现了细胞膜的选择透过性
8. 胃壁细胞内的囊泡膜上镶嵌有H+载体，当某种信号物质与胃壁细胞膜上受体结合后，囊泡膜上H+载体转移到细胞膜上，且由无活性状态转变为有活性状态，持续向胃内分泌H+，下列相关叙述正确的是（ ）
A. H+载体由囊泡膜向细胞膜的转移过程体现了生物膜的功能特点
B. H+载体向胃内分泌H+的过程不消耗ATP
C. 图示过程体现了细胞膜的控制物质进出和信息交流的功能
D. 图示H+的产生和分泌过程，会导致胃壁细胞内的pH有所下降
9. 下图1表示渗透作用装置，一段时间后液面上升的高度为h，其中半透膜为膀胱膜，装置溶液A、a起始浓度分别用MA、Ma表示；图2表示一个洋葱鳞片叶表皮细胞放入蔗糖溶液后发生质壁分离过程图。请根据图回答问题：
（1）图1中，如果A、a均为蔗糖溶液，且开始时Ma＞MA，则达到平衡后，Ma________MA（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）图1中的半透膜相当于植物细胞的________，其由图2中________（填数字）组成。
（3）原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能。为探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。
实验材料：紫色洋葱。
实验器具：如图1所示的渗透装置（不含溶液）、光学显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、刀片、吸水纸、擦镜纸、滴管、记号笔等。
实验试剂：蒸馏水、0.3 g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。
部分实验步骤和结果如下：
①选两套渗透装置，标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有__________（填代号）。
②选两片洁净的载玻片，标号，在载玻片中央分别滴加蒸馏水，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。
③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是________。
④上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是_____________________。
10. 如图一是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中组成离子通道的通道蛋白是横跨生物膜的亲水性通道，允许相应的离子通过，①②③④代表不同的运输方式。图二表示物质通过膜的运输速率（纵坐标）随O2浓度变化的情况。请仔细观察图示并回答有关问题。
（1）在图一中，甲指的结构是________，乙指的物质是________，生物膜的功能与其化学组成密切相关，功能越复杂的生物膜，________的种类与数目越多，与细胞间识别有关系的物质是_______ 。
（2）鲨鱼体内能积累大量的盐，盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外，经研究，鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的，那么其跨膜运输的方式是____。
（3）图二与图一中的________（填序号）代表的物质运输方式一致。若需跨膜运输的物质足够，图中曲线出现BC段的主要原因是________________________。
（4）柽柳是泌盐植物，其叶子和嫩枝可以将植物体内的盐分排出，是强耐盐植物。为探究柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动运输还是被动运输，设计了如下实验。①实验步骤：
A. 取甲、乙两组生长发育基本相同的柽柳幼苗植株，放入适宜浓度的含有Ca2+、Na+的培养液中进行培养。
B. 甲组给予正常的呼吸条件，乙组________________。
C. _____________________________________。
②实验结果及结论：
结果
结论
乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率
1. D 解析：本题考查与渗透装置相关的知识，难度较大。装置A中X为蒸馏水、Y为30%葡萄糖溶液，一开始，由于装置A右侧溶液浓度高，水向右侧扩散的速率>水向左侧扩散的速率，左侧液面下降；随着葡萄糖从右向左通过半透膜，左侧溶液浓度不断上升，左侧液面上升；最终当葡萄糖在左右两侧含量相同时，水向右侧扩散的速率＝水向左侧扩散的速率，左右液面持平，A正确；半透膜两侧浓度相等时，两侧水分子等量移动，B正确；装置B中Z溶液（30%淀粉溶液）浓度>X溶液（蒸馏水）浓度，所以漏斗中溶液液面上升、烧杯中溶液液面下降，但随着液面差的增大，液柱对半透膜的压强阻碍了水分子向漏斗的扩散，烧杯液面下降的速率逐渐减缓，C正确；渗透平衡后，半透膜两侧水分子扩散速度相同，D错误。
2. D 解析：本题考查动物细胞的吸水与失水，难度中等。根据图中信息，a组细胞基本维持原状、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，细胞质浓度降低，A正确；c组细胞失水皱缩，a组基本维持原状，处于等渗溶液中，浸泡过程中a组细胞失水量小于c组细胞失水量，B正确；向a组烧杯中加入少量葡萄糖后，刚开始外界溶液浓度大于细胞质浓度，细胞失水皱缩，后来葡萄糖通过协助扩散方式进入细胞内，造成细胞质浓度大于外界溶液，细胞吸水恢复原状，C正确；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，D错误。
3. D 解析：本题考查植物细胞质壁分离实验的结果分析，难度中等。据图分析，1表示细胞壁，2表示细胞膜，3表示细胞核，4表示液泡膜，5表示细胞质，6表示细胞壁与原生质层之间的外界溶液，7表示细胞液。原生质层由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质组成，所以图中2、4、5组成了细胞的原生质层，A错误；若细胞处于质壁分离过程中，则细胞6处的浓度大于7处的浓度；若细胞处于质壁分离复原过程中，则细胞6处的浓度小于7处的浓度，B错误；图中7是细胞液，在细胞发生质壁分离过程中，其浓度逐渐变大，颜色逐渐变深，C错误；图中1是细胞壁，具有全透性，所以6中充满了外界溶液，D正确。
4. D 解析：本题考查植物细胞的失水，难度中等。分析题图可知，植物细胞放在A溶液中，植物细胞的失水量逐渐增加，当达到一定的时间后，失水速率减慢，A错误；曲线中的b点时，植物细胞处于质壁分离后的复原状态，B错误；若B溶液的浓度增大，则失水速率加快，到达失水量最大点的时间提前，C错误；两条曲线的差异可能是由于A、B溶液的溶质种类不同。
5. D 解析：本题考查细胞膜的结构以及对物质的运输，难度中等。发生质壁分离时水分子的主要移动方向是由细胞内向细胞外扩散，而a为自由扩散运进细胞内的物质，A错误；葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的方式为主动运输，而b表示协助扩散，B错误；海带内碘浓度比海水内碘浓度高很多是由于海带细胞能通过主动运输将碘运进细胞，而c为主动运输到细胞外的物质，C错误；海水盐浓度较高，海水鱼的鳃向外泌盐应是主动运输，和c相符，D正确。
6. C 解析：本题考查物质浓度对物质运输的影响，难度较大。a曲线随着被转运分子浓度的增加，运输速率不断增加，应该为自由扩散；b曲线开始时随着被转运分子浓度的增加，转运速率不断增加，一段时间后速率不再增加，说明该物质的转运还受其他因素如载体蛋白等因素的影响，因此b表示的运输方式可能为协助扩散或主动运输。脂溶性小分子物质通过自由扩散方式运输，即a，A错误；载体蛋白是跨膜蛋白而不是镶在细胞膜内外表面，B错误；协助扩散和主动运输都需要载体蛋白，故其最大转运速率与载体蛋白数量有关，C正确；抑制细胞呼吸，产生的能量减少，对b的转运速率可能有影响，但是对a没有影响，D错误。
7. B 解析：本题考查细胞膜的选择透过性和流动性，难度中等。细胞的胞吞和胞吐体现了细胞膜的流动性，A正确；选择透过性的基础是细胞膜上的载体蛋白具有特异性，而磷脂分子没有特异性，B错误；流动性的基础是组成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是流动的，而不是静止的，C正确；细胞膜可以让水分子自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过，因此钾离子通过主动运输的形式进入细胞体现了细胞膜的选择透过性，D正确。
8. C 解析：本题考查细胞内物质的运输、细胞膜的功能，难度较大。H+载体由囊泡膜向细胞膜的转移过程涉及囊泡膜和细胞膜的融合，体现了生物膜的结构特点，即具有一定的流动性，A错误；胃内为酸性环境，H+载体向胃内分泌H+的过程是逆浓度梯度的主动运输，需要消耗能量，B错误；由分析可知，某种信号物质与胃壁细胞膜上受体结合后，囊泡膜上H+载体转移到细胞膜上，向胃内分泌H+，该过程体现了细胞膜的控制物质进出和信息交流的功能，C正确；图示H+的产生和分泌过程会导致胃壁细胞内的H+浓度下降，pH有所上升，D错误。
9.（1）大于（2）原生质层1、3、5（3） X质壁分离KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原
解析：本题考查渗透作用的原理及应用、植物细胞吸水和失水的条件、质壁分离及复原实验等知识，难度较大。
（1）图1中，开始时Ma＞MA，则漏斗内液面上升，但由于漏斗内液柱压力的作用，当液面不再上升时， Ma仍大于MA；
（2）图2中的1细胞膜、3液泡膜、5两者之间的细胞质组成的原生质层，相当于半透膜；
（3）①蔗糖分子不能通过半透膜，而KNO3能够通过半透膜，故渗透平衡时装置X能出现液面差，装置Y不能出现液面差；
③由于蔗糖溶液和KNO3溶液浓度均大于细胞液浓度，故均会发生质壁分离的现象；
④蔗糖分子不能透过原生质层，故蔗糖溶液中的细胞质壁分离后不会自动复原，KNO3能被细胞吸收，从而发生质壁分离自动复原的现象，该现象最能体现两种膜功能差异。
10.（1）磷脂双分子层蛋白质 蛋白质糖蛋白（2）协助扩散
（3）④载体蛋白数量有限（4）完全抑制细胞呼吸一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、Na+的吸收速率
结果
结论
柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动运输
两组植株对Ca2+、Na+的吸收速率相同
柽柳从土壤中吸收盐分的方式是被动运输
解析：本题考查细胞膜的结构、物质运输的方式以及影响因素，难度较大。
（1）识图分析可知，图一中甲是组成生物膜的磷脂双分子层，乙是蛋白质，功能越复杂的生物膜上蛋白质的种类和数量越多；细胞膜上的糖蛋白与细胞间的识别作用有关。
（2）鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的，那么其跨膜运输的方式是协助扩散，因为据图知其运输过程需要蛋白质，但不需要能量。
（3）图二的运输方式中需要能量，表示主动运输；与图一中④的代表的方式一致。图中曲线出现BC段氧气浓度增加，物质跨膜运输速率不再增加的主要原因是细胞膜上的载体蛋白数量有限。
（4）①B. 根据实验目的，主动运输和被动运输的区别是否需要ATP，故ATP（细胞呼吸条件）为自变量，吸收速率为因变量。故甲组给予正常的呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸。
C. 一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、Na+的吸收速率。
②若两组植株对Ca2+、Na+的吸收速率相同，说明都不需要ATP，为被动运输。
若两组植株对Ca2+、Na+的吸收速率表现为甲组明显大于乙组，则说明需要ATP，为主动运输。
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