资源简介

第6讲　物质跨膜运输的实例和方式
课程内容 核心素养——提考能
1.物质跨膜运输的方式2.观察植物细胞的质壁分离与复原 科学思维 构建渗透作用和物质跨膜运输的相关模型
科学探究 “观察植物细胞的质壁分离与复原”的实验
社会责任 解决农业、食品问题，关注人体健康
考点一　物质跨膜运输的实例
1.渗透作用
2.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
a.外界溶液浓度<细胞质浓度 细胞吸水膨胀。
b.外界溶液浓度>细胞质浓度 细胞失水皱缩。
c.外界溶液浓度＝细胞质浓度 水分进出平衡。
(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
a.当外界溶液浓度＞细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。
b.当外界溶液浓度＜细胞液浓度时，细胞吸水，失水的细胞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
①不同植物对同种无机盐离子的吸收有差异。
②同种植物对不同无机盐离子的吸收也有差异。
(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.影响渗透作用液面变化因素的模型分析
半透膜表面积的大小 半透膜两侧的浓度差
在浓度B＝C>A，其他条件相同的情况下，半透膜的表面积越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显 在其他条件相同的情况下，半透膜两侧的浓度差越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显
2.成熟植物细胞和外界溶液形成的渗透系统
与渗透作用模型的比较
项目 渗透作用模型 植物细胞与外界溶液形成的渗透系统
图解 INCLUDEPICTURE"124.tif" INCLUDEPICTURE "F:\\课件 勿动\\2020版 选考总复习 学生用书 生物（四省市）（鲁津京琼）\\124.tif" \* MERGEFORMATINET
基本条件 半透膜、浓度差 原生质层——选择透过性膜；浓度差——细胞液与外界溶液之间的浓度差
原理 水分子通过半透膜的扩散作用 水分子通过原生质层在细胞液与外界溶液之间发生扩散
水扩散总趋势 低浓度溶液→高浓度溶液
3.科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2＋、Mg2＋和SiO的培养液中培养，结果如图所示，据图分析：
(1)由实验结果可以看出：三种离子中，水稻主要吸收SiO，番茄主要吸收
Mg2＋、Ca2＋。
(2)解释水稻培养液中Mg2＋、Ca2＋浓度升高的原因：水稻吸收水分的量多于吸收Mg2＋、Ca2＋的量。
(3)实验结果说明植物细胞对无机盐离子的吸收具有选择性(特点)，这一特性与细胞膜上的载体蛋白直接相关。
　围绕渗透作用的原理考查科学思维
1.某同学拟选择一种半透性的膜材料，用于自制渗透计。他采用如图1所示的装置(初始液面如图)，对甲、乙、丙、丁四种膜材料，进行渗透实验，得到了倒置漏斗中的液面高度随时间变化的曲线(如图2)。据图分析，下列说法正确的是(　　)
A.甲是一种半透膜，不能允许蔗糖通过
B.乙是一种半透膜，不能允许蔗糖通过
C.丙开始为半透膜，后来不再是半透膜
D.四种材料中最终丁的漏斗液面最低
解析　图1是渗透作用装置，漏斗内装的是蔗糖溶液，烧杯中是清水，则渗透计液面逐渐升高，图2中只有膜材料甲使得漏斗内液面上升， A正确。
答案　A
　围绕细胞吸水与失水考查生命观念
2.(2018·11月浙江选考)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①、②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→丙的变化是由于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　本题考查的是植物细胞渗透作用及质壁分离的相关知识点。甲维持细胞正常形态，进入细胞的水分子和从细胞中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，但植物细胞渗透吸水只会膨胀不会胀破，D错误。
答案　C
3.如图曲线表示完全相同的两个植物细胞分别放置在a、b溶液中，细胞失水量的变化情况。相关叙述错误的是(　　)
A.该细胞可以是根尖成熟区的细胞
B.若b溶液的浓度稍减小，则曲线中B点左移
C.用一定浓度的KNO3溶液代替b溶液，可得到类似的结果
D.AB段曲线表明细胞液浓度在逐渐增大
解析　据图中曲线变化可知，在a、b溶液中细胞发生了渗透作用，该细胞应该是具有大液泡的成熟细胞，可以是根尖成熟区细胞，A正确；若b溶液的浓度减小，则浓度差减小，相同时间内失水的程度变小，复原时所需要的时间变短，即A点下移，B点左移，B正确；据图可知，植物细胞在b溶液发生了质壁分离及自动复原，如果用一定浓度的KNO3溶液代替b溶液，可得到类似的结果，C正确；据图可知，曲线AB段的变化是由于细胞主动吸收b溶液中的离子而使细胞液浓度增大，细胞从外界吸水所致，所以AB段曲线表明细胞液浓度在逐渐减小，D错误。
答案　D
　围绕膜的透性研究考查科学探究的能力
4.渗透作用是水等溶剂分子通过半透膜的一种扩散。某生物兴趣小组做了有关渗透作用的探究实验。下图为他们设置的研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：
(1)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，漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时液面差为Δh，此时S1和S2浓度的大小关系为　　　　　。
(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的　　　　　 ，两者在物质透过功能上的差异是　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)为进一步探究两种膜的特性，生物兴趣小组做了以下实验。
实验材料：紫色洋葱。
实验器具：如图所示的渗透装置(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，　　　　　，在载玻片中央分别滴加　　　　，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　　　　　　　　　　 。
解析　(1)渗透作用的发生需要有半透膜及半透膜两侧溶液有浓度差，如果漏斗内液面上升，说明S1>S2。
(2)植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，生物膜具有选择透过性而半透膜没有这种功能。
(3)①出现液面差的应是X，因为其含的是蔗糖溶液，蔗糖不能透过半透膜。
②选取载玻片后应先标号，应在载玻片中央滴加清水。
③临时装片在两种溶液中都能发生质壁分离现象。
(4)因为细胞能主动吸收钾离子和硝酸根离子，能进行细胞的质壁分离后的自动复原。
答案　(1)S1>S2
(2)原生质层　原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能(或原生质层具有选择透过性而半透膜没有)
(3)①X　②标号　清水　③质壁分离
(4)KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原
INCLUDEPICTURE"易错警示.tif" INCLUDEPICTURE "F:\\课件 勿动\\2020版 选考总复习 学生用书 生物（四省市）（鲁津京琼）\\易错警示.tif" \* MERGEFORMATINET
半透膜与选择透过性膜的比较
①区别：半透膜是无生命的物理性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小；选择透过性膜是具有生命的生物膜，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。
②共性：都允许水分子自由通过，而不允许生物大分子物质通过。　　
考点二　物质出入细胞的方式及影响因素
1.被动运输
(1)概念：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散。
(2)两种类型
项目 自由扩散 协助扩散
物质运输方向 高浓度一侧→低浓度一侧 高浓度一侧→低浓度一侧
特点 是否耗能 否 否
是否需载体蛋白协助 否 是
2.主动运输
(1)方向：一般情况下物质分子从低浓度一侧运输到高浓度一侧。
(2)特点：需要载体蛋白协助，还需要消耗能量。
(3)生理意义：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。
(4)不同跨膜运输方式的实例[连线]：
3.胞吞和胞吐
(1)胞吞：
①概念：大分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部。
②实例：白细胞吞噬细菌、变形虫吞噬有机颗粒。
(2)胞吐：
①概念：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞。
②实例：胰岛B细胞分泌胰岛素。
1.“三看法”快速判定物质出入细胞的方式
2.影响物质跨膜运输因素的模型解读
(1)图1、2表示物质浓度对跨膜运输速率的影响，其中图1表示的运输方式为自由扩散，图2表示的运输方式是协助扩散或主动运输。图2中P点之后运输速率不变的原因是膜上载体蛋白的数量有限。
(2)图3、4表示O2浓度对跨膜运输速率的影响，其中图3表示的运输方式为自由扩散或协助扩散，图4表示的运输方式为主动运输。图4中P点之后运输速率不变的限制因素是载体蛋白的数量。
(3)若图3表示哺乳动物成熟红细胞的物质运输，还可表示主动运输。
下面是物质进出细胞的有关模型，回答相关问题：
(1)甲、乙的物质进出细胞方式一样吗？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)图乙的物质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，需要消耗能量的运输方式除了主动运输，还有胞吞和胞吐。
教材高考
1.真题重组　判断正误
(1)甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜(2014·全国Ⅰ，T1C)(　　)
(2)细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的(2016·全国Ⅲ，T1A)(　　)
(3)物质通过磷脂双分子层的扩散速率与其脂溶性有关(2016·海南，T1D)(　　)
(4)叶肉细胞不能以主动运输的方式吸收矿质元素离子(2013·全国Ⅰ，T3D)(　　)
提示　(1)×　甘油以自由扩散方式通过细胞膜。
(2)×　细胞膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实现的。
(3)√
(4)×　叶肉细胞吸收矿质元素离子是主动运输的方式。
2.深挖教材
(1)结合教材 P74“科学前沿”：细胞吸收水的途径和神经细胞吸收钾和排出钾的方式分别是什么？
提示　水分子的吸收可以直接穿过磷脂双分子层，也可以通过水通道蛋白；神经细胞吸收钾是主动运输，而排出K＋是通过离子通道的被动运输。
(2)结合教材P76“思维拓展”说出葡萄糖、氨基酸可能进入细胞的方式。
提示　协助扩散或主动运输。
　围绕物质跨膜运输方式考查生命观念与科学思维
1.(2018·全国卷Ⅱ，2)下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是(　　)
A.巨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
解析　巨噬细胞依赖细胞膜的流动性以胞吞的方式摄入病原体，A错误；固醇类激素属于脂质，以自由扩散的方式进入靶细胞，B错误；神经细胞受到刺激时，Na＋顺浓度梯度内流，属于被动运输，C正确；甘油以自由扩散的方式进入细胞，D错误。
答案　C
2.(2018·11月浙江选考)下列关于物质出入细胞方式的叙述，错误的是(　　)
A.O2和酒精以自由扩散方式进入细胞
B.胰蛋白酶以胞吐方式分泌到细胞外
C.细菌和病毒被吞噬细胞吞噬时须穿过细胞膜
D.红细胞在蒸馏水中会因渗透作用吸水而破裂
解析　细菌和病毒被巨噬细胞吞噬时是通过胞吞的方式进入细胞，未穿过细胞膜，C错误。
答案　C
　围绕影响物质跨膜运输的因素考查科学思维
3.将某活组织放入适宜的完全营养液中，置于适宜的条件下培养。培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等且恒定，定期测定细胞中两种离子的含量，得到如图所示曲线。下列叙述正确的是(　　)
A.该组织细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是自由扩散和主动运输
B.该组织细胞运输离子甲的载体蛋白数量比运输离子乙的载体蛋白数量多
C.两种离子均只能从高浓度的一侧运输到低浓度的一侧
D.曲线MN段和AB段说明细胞呼吸产生的能量不足，抑制了细胞的吸收
解析　根据虚线上方的曲线分析可知，当细胞内浓度大于细胞外浓度时，甲、乙均可逆浓度梯度进行，所以均为主动运输；MN段和AB段不再上升，说明离子的吸收速率与消耗速率平衡。
答案　B
4.下图甲中曲线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.甲图中a表示自由扩散，b表示协助扩散或主动运输
B.甲图中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.乙图中的胞吐和胞吞过程说明细胞膜具有选择透过性
D.乙图中的胞吐和胞吞过程都需要消耗ATP
解析　胞吐和胞吞过程说明细胞膜具有一定的流动性。
答案　C
INCLUDEPICTURE"技法点拨.tif" INCLUDEPICTURE "F:\\课件 勿动\\2020版 选考总复习 学生用书 生物（四省市）（鲁津京琼）\\技法点拨.tif" \* MERGEFORMATINET
物质出入细胞曲线题的解题关键
(1)分析此类曲线题时，要注意区分横坐标表示的意义，曲线横坐标不同，表示的物质运输方式不完全相同。
(2)解答此类问题时，要明确自由扩散、协助扩散和主动运输三种跨膜运输方式的区别和联系，主要从是否需要能量和载体蛋白两个方面考虑。　　　
　围绕物质跨膜运输的方式考查科学探究的能力
5.(2017·海南卷，6)将生长状态一致的某种植物幼苗分成甲、乙两组，分别移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
解析　由题意可知，通入空气有利于根对a离子的吸收，其原因是：通入空气有利于根部细胞进行有氧呼吸，为细胞提供充足的能量，进而利于根通过主动运输吸收所需的各种无机盐离子，其中包括a离子，最终有利于植物生长。据分析可判断，A、C、D正确，B错误。
答案　B
6.红树林分布于热带亚热带海岸潮间带，通常受到盐胁迫。红树林植物为抵抗盐胁迫，通过叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的盐分排出，是强耐盐植物。那么红树林从海水及土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输，设计以下实验进行探究。
(1)实验步骤：
①取生长发育相同的红树林植物，分成A、B两组，放入适宜浓度的含有K＋、Ca2＋的溶液中；
②A组给予正常的呼吸条件，B组_________________________________________
③___________________________________________________________________。
(2)实验结论：
①若两组植株对K＋、Ca2＋的吸收速率相同，说明___________________________
_____________________________________________________________________；
②___________________________________________________________________，
说明红树林从海水及土壤中吸收无机盐的方式是主动运输。
解析　主动运输和被动运输最主要的区别在于是否需要能量，而能量主要是通过细胞的有氧呼吸提供的，因此实验组和对照组的自变量应为是否进行有氧呼吸，因变量是无机盐离子的吸收速率。
答案　(1)②完全抑制有氧呼吸　③一段时间后测定两组植株根系对K＋、Ca2＋等无机盐的吸收速率
(2)①红树林从海水及土壤中吸收无机盐的方式是被动运输　②若B组吸收速率明显小于A组吸收速率
考点三　(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
(1)黑藻叶片叶肉细胞的液泡是无色的，为什么可以作为质壁分离的材料？
提示　因为原生质层中有叶绿体等带有颜色的结构，能形成明显对比。
(2)质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间是什么样溶液？判断的依据是什么？
提示　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。
(3)在实验中，当质壁分离现象出现后，观察时间不宜过长，为什么？
提示　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。
(4)若视野中发现某细胞的细胞壁与原生质层处于分离状态，此时细胞真的正在进行质壁发离吗？
提示　不一定，也可能正在进行质壁分离的复原，也可能正在处于水分进出平衡的状态。
INCLUDEPICTURE"归纳提炼.tif" INCLUDEPICTURE "F:\\课件 勿动\\2020版 选考总复习 学生用书 生物（四省市）（鲁津京琼）\\归纳提炼.tif" \* MERGEFORMATINET
1.本实验存在两组对照实验
2.质壁分离发生的条件
(1)从细胞角度分析：
①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。　　　
②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：
①在一定浓度(溶质不能透过膜)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)。
②在一定浓度(溶质可透过膜)的溶液(如KNO3、甘油等)中可发生质壁分离后自动复原现象。
③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。
3.植物细胞质壁分离及复原的拓展应用
(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)：
　围绕植物细胞的质壁分离与复原的拓展实验考查科学探究的能力
1.(2018·海南卷，5)在不染色的条件下，下列实验材料中，最适合观察细胞质壁分离现象的是(　　)
A.紫色洋葱鳞片叶叶肉细胞
B.紫色洋葱根尖分生区细胞
C.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
D.紫色洋葱根尖伸长区细胞
解析　紫色洋葱鳞片叶叶肉细胞会因细胞重叠而难以观察到质壁分离现象，A错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色的大液泡，不用染色即可清楚观察到紫色中央液泡的变化现象，最适合作为观察材料，C正确；紫色洋葱根尖分生区细胞和伸长区细胞没有大的液泡，所以不会出现细胞质壁分离现象，B、D错误。
答案　C
2.请利用观察植物细胞质壁分离的方法，设计实验探究紫色洋葱鳞片叶细胞是否会吸收物质M。简要写出
(1)实验思路： ________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)实验结果及结论：___________________________________________________
____________________________________________________________________。
解析　(1)根据题意可知，可以通过观察质壁分离后的细胞是否自动复原来判断细胞是否可以吸收物质M，根据实验的单一变量原则和对照性原则进行实验设计：
①将紫色洋葱鳞片叶细胞浸润在清水中，制成临时装片，放在低倍显微镜下观察液泡大小及原生质层位置；
②在盖玻片一侧滴加一定浓度的物质M溶液，另一侧用吸水纸吸引，重复几次(或使用引流法)，使洋葱鳞片叶细胞浸润在物质M的溶液中；
③低倍显微镜下观察紫色洋葱鳞片叶细胞是否发生质壁分离及自动复原。
(2)该探究性实验有两种可能的结果及结论：
①若浸润在清水的细胞原生质层紧贴细胞壁，浸润在物质M溶液的细胞发生质壁分离但不会自动复原，说明紫色洋葱鳞片叶细胞不会吸收物质M；
②若浸润在清水的细胞原生质层紧贴细胞壁，浸润在物质M溶液的细胞发生质壁分离且自动复原，说明紫色洋葱鳞片叶细胞会吸收物质M。
答案　(1)①将紫色洋葱鳞片叶细胞浸润在清水中，制成临时装片，放在低倍显微镜下观察液泡大小及原生质层位置。②在盖玻片一侧滴加一定浓度的物质M溶液，另一侧用吸水纸吸引，重复几次(或使用引流法)，使洋葱鳞片叶细胞浸润在物质M的溶液中。③低倍显微镜下观察紫色洋葱鳞片叶细胞是否发生质壁分离及自动复原
(2)①若浸润在清水的细胞原生质层紧贴细胞壁，浸润在物质M溶液的细胞发生质壁分离但不会自动复原，说明紫色洋葱鳞片叶细胞不会吸收物质M。②若浸润在清水的细胞原生质层紧贴细胞壁，浸润在物质M溶液的细胞发生质壁分离且自动复原，说明紫色洋葱鳞片叶细胞会吸收物质M
澄清易错易混·强化科学思维
[易错易混]
易错点1　对渗透作用的条件及渗透物质的方向分辨不清
点拨　(1)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。
(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。
(3)只有活的、成熟的植物细胞才能发生质壁分离和复原。
易错点2　对物质出入细胞方式的原理与条件分辨不清
点拨　 (1)小分子物质和离子并非都通过被动运输和主动运输进行转运，例如神经递质是通过胞吐运出的。
(2)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。
(3)消耗能量的运输方式除主动运输外，不要漏掉胞吞和胞吐。
(4)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。
(5)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。
(6)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。
(7)运输速率与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外，不要漏掉协助扩散。
易错点3　质壁分离实验的3个“并非”
点拨　(1)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。
(2)并非所有溶液都使植物细胞发生质壁分离及复原
①一定浓度的溶质不能透膜的溶液中只会发生质壁分离现象，不能自动复原，如0.3 g/mL蔗糖溶液。
②一定浓度的溶质可透膜的溶液中可发生质壁分离后自动复原现象，如KNO3溶液、甘油、尿素、乙二醇等。
③在高浓度溶液(如0.5 g/mL蔗糖溶液)中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象。
(3)并非一定要选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作实验材料。只是紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞液中含有色素，使液泡呈现一定的颜色，更有利于观察。
[深度纠错]
1.(针对易错点1)下图为研究渗透作用的实验装置(各溶质分子都不能通过半透膜)示意图，下列有关叙述正确的是(　　)
A.若甲溶液为清水，乙溶液是质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液，则水分子只进不出，导致漏斗内液面上升
B.若甲溶液是质量浓度为10%的蔗糖溶液，乙溶液是质量浓度为10%的葡萄糖溶液，则漏斗内液面髙度不变
C.若漏斗内液面上升，则渗透平衡时，漏斗内的液柱会阻止液面继续上升
D.若甲、乙溶液分别是质量浓度为0.1 g/mL、0.2 g/mL的蔗糖溶液，则平衡时半透膜两侧溶液的浓度相等
解析　若甲溶液为清水，乙溶液是质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液，则单位时间内由甲进入乙中的水分子多于由乙进入甲中的水分子，导致漏斗内液面上升，A错误；若甲溶液是质量浓度为10%的蔗糖溶液，乙溶液是质量浓度为10%的葡萄糖溶液，由于葡萄糖的相对分子质量小于蔗糖，葡萄糖溶液的物质的量浓度大，即乙中的水分子数少于甲中的水分子数，所以水分子由甲透过半透膜进入乙，导致漏斗内液面上升，B错误；若漏斗内液面上升，则渗透平衡时，因漏斗内的液柱的静水压的作用，会阻止液面继续上升，C正确；若甲、乙溶液分别是质量浓度为0.1 g/mL、0.2 g/mL的蔗糖溶液，则单位时间内由甲进入乙中的水分子多于由乙进入甲中的水分子，导致漏斗内液面上升，因漏斗内的液柱的静水压的作用，所以渗透平衡时半透膜两侧溶液的浓度不等，D错误。
答案　C
2.(针对易错点2)下列关于物质运输的叙述，正确的是(　　)
A.小分子物质和离子都通过自由扩散进入细胞内
B.物质可通过主动运输进入和排出细胞
C.葡萄糖进入红细胞的驱动动力是ATP
D.细胞间的信息交流与胞吐作用没有联系
解析　离子进入细胞一般通过主动运输，A错误；有些物质可以通过主动运输进入和排出细胞，如葡萄糖被小肠上皮细胞吸收，B正确；葡萄糖进入红细胞是属于协助扩散，不需要ATP功能，驱动动力是浓度差，C错误；细胞间的信息交流与胞吐作用有关联，如神经元间进行细胞交流需要通过胞吐分泌神经递质，D错误。
答案　B
3.(针对易错点3)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
解析　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。
答案　B
随堂·真题&预测
1.(2018·全国卷Ⅰ，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
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
解析　小麦不能吸收利用土壤中的N2，A错误；农田适时松土可以增加土壤中的氧气，增强农作物根系的有氧呼吸，有利于农作物根细胞通过主动运输的方式对矿质元素进行吸收，B正确；土壤微生物可以将秸秆中的有机物分解成无机离子等，植物的根系能吸收这些无机离子用于生命活动，C正确；给玉米施肥过多时，土壤渗透压升高，当其高于玉米根的细胞液渗透压时，玉米会因根系水分外流而出现“烧苗”现象，D正确。
答案　A
2.(2017·全国卷Ⅱ，4)将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如图所示，下列叙述正确的是(　　)
A.0～4 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内
B.0～1 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等
C.2～3 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压
D.0～1 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压
解析　由图可知，该细胞中原生质体的相对体积先减小后增大，这说明该细胞先发生质壁分离后复原，由此可推知物质A可通过细胞膜进入细胞，A错误；0～
1 h内，原生质体的体积不断缩小，由于原生质体的伸缩性要远大于细胞壁，因此该时间段内细胞体积与原生质体体积的变化量不相等，B错误；2～3 h内原生质体的相对体积逐渐增大，这说明细胞正在吸水，由此可推知该时间段内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压，C正确；0～1 h内发生质壁分离，细胞失水，液泡中液体的渗透压小于细胞质基质的渗透压，D错误。
答案　C
3.(2015·全国卷Ⅱ，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。培养条件及实验结果见下表：
培养瓶中气体 温度/℃ 离子相对吸收量/%
空气 17 100
氮气 17 10
空气 3 28
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
解析　17 ℃条件下氮气(缺氧)环境中该植物幼根对离子的吸收量比空气条件下低，说明幼根吸收离子需要消耗ATP，与空气环境相比氮气环境不利于该植物幼根对该离子的吸收，A正确，D错误；氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子仍需消耗ATP，C错误；空气中培养，温度为17 ℃，离子吸收量明显高于3 ℃，可知该植物幼根对该离子的吸收与温度有关，B错误。
答案　A
4.(2020·选考预测)Hg2＋能抑制ATP水解。科研人员为探究不同浓度的Hg2＋对洋葱根尖成熟区细胞和分生区细胞吸收K＋的影响进行了相关实验，结果如下表所示。
实验材料 组别 Hg2＋浓度/(mg·L－1) 实验后细胞内K＋浓度/(mg·L－1)
成熟区细胞和适宜浓度的K＋溶液 A1 0 10
A2 10 7
A3 20 4
分生区细胞和上述浓度的K＋溶液 B1 0 5
B2 10 2
B5 20 1
请回答下列问题：
(1)对成熟区细胞设置A1组作为对照组的目的是____________________________
____________________________________________________________________。
(2)分析上表中数据可知，随着Hg2＋浓度的升高，细胞吸收K＋的量　　　　(填“增多”“不变”或“减少”)，可能的原因是____________________________
____________________________________________________________________。
(3)对比A1组和B1组，可得出的结论是__________________________________
____________________________________________________________________。
解析　(1) 分析表中信息可知：A1组和B1组均为对照组，设置对照组的目的是排除无关变量的干扰，确保实验结果是由不同浓度的Hg2＋引起的。　
(2)分析表中信息可知：随着Hg2＋浓度的升高，细胞吸收K＋的量减少，其原因可能是：细胞吸收K＋的方式属于主动运输，需要ATP供能，而Hg2＋通过抑制ATP水解而影响K＋的吸收。
(3)表中信息显示：A1组和B1组实验后细胞内K＋浓度依次是10 mg·L－1和5 mg·
L－1，说明与分生区细胞相比，成熟区细胞对K＋的吸收量更大(或：与成熟区细胞相比，分生区细胞对K＋的吸收量更小)。
答案　(1)排除无关变量的干扰，确保实验结果是由不同浓度的Hg2＋引起的
(2)减少　细胞吸收K＋属于主动运输需要ATP供能，而Hg2＋通过抑制ATP水解影响K＋的吸收
(3)与分生区细胞相比，成熟区细胞对K＋的吸收量更大(或：与成熟区细胞相比，分生区细胞对K＋的吸收量小)
(时间：35分钟)
1.下列有关物质跨膜运输的叙述正确的是(　　)
A.人工的无蛋白质的脂双层膜与细胞膜在功能上的主要区别是前者无选择透过性
B.物质通过主动运输、协助扩散、胞吞和胞吐的方式进出生物膜均需要消耗能量
C.洋葱不同部位的鳞片叶外表皮细胞在相同浓度的溶液中发生质壁分离程度可能不同
D.低温影响矿质元素离子的吸收速率，但是不会影响水分子通过半透膜的速率
解析　两者均有选择透过性，它们的主要区别应该是前者只是有一定的滤过作用，由于没有生物活性，因此通透性大、选择性差，无主动转运功能，A错误；协助扩散不需要消耗能量，B错误；无论是同一个洋葱还是不同的洋葱，不同部位的细胞内液渗透压可能不同，C正确；低温既影响矿质元素离子的吸收速率，也影响水分子通过半透膜的速率，前者可以影响酶活性，从而影响呼吸速率；后者是影响水分子的运动速率，D错误。
答案　C
2.下列关于物质出入细胞方式的叙述，正确的是(　　)
A.被细胞胞吐的一定是像胰岛素一样的大分子物质
B.血浆中的氧进入红细胞需穿过两层生物膜
C.胞吐过程一定会有分泌泡与细胞膜的融合过程
D.mRNA从细胞核到细胞质的过程属于胞吐作用
解析　小分子物质如神经递质也是通过胞吐分泌的；血浆中的氧进入红细胞只需穿过红细胞膜一层生物膜；mRNA通过核孔从细胞核到细胞质，不属于胞吐过程。
答案　C
3.下列叙述正确的是(　　)
A.植物细胞发生质壁分离的基础是其原生质层比细胞壁的伸缩性小
B.体验制备细胞膜时，破裂哺乳动物成熟红细胞利用的是渗透作用的原理
C.生物膜选择透过性是指协助扩散和主动运输选择性的允许物质通过
D.成熟植物细胞的原生质层是由细胞壁、细胞膜和液泡膜共同组成的
解析　植物细胞发生质壁分离的原因有外因和内因，外因是外界溶液浓度＞细胞液浓度，内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性；把哺乳动物成熟红细胞放在清水里，由于渗透作用，水会进入细胞，使细胞涨破，从而得到纯净的细胞膜；生物膜选择透过性就是让水分子可以自由通过(自由扩散)，选择吸收的离子和小分子也可以通过，其他的离子、小分子和大分子物质则不能通过；成熟植物细胞的原生质层是由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质共同组成的。
答案　B
4.在顺浓度梯度的情况下，葡萄糖分子可以进入细胞；如果细胞需要，它们也可以逆浓度梯度进入细胞。下列有关叙述正确的是(　　)
A.葡萄糖只通过被动运输进入细胞
B.葡萄糖逆浓度梯度进入细胞需要消耗能量
C.葡萄糖只通过主动运输进入细胞
D.被动运输能顺浓度梯度和逆浓度梯度进行
解析　根据题干信息分析，葡萄糖既可逆浓度梯度进入细胞，也可顺浓度梯度进入细胞，说明葡萄糖既可通过被动运输的方式进入细胞，也可通过主动运输的方式进入细胞，主动运输需载体且消耗能量；被动运输只能顺浓度梯度进行。
答案　B
5.科研人员将豚鼠的胰腺腺泡细胞培养在适宜条件下，检测到物质X被不断地运输到细胞外，且该过程是一个耗能的过程。下列有关说法错误的是(　　)
A.低温和缺氧必定会影响物质X的运输速率
B.物质X的运输必定需要相应载体的协助
C.细胞外物质X的浓度不一定大于细胞内
D.细胞膜上磷脂分子和蛋白质分子的相对运动为X的顺利运输提供了保障
解析　低温影响酶的活性和细胞膜的流动性，缺氧影响细胞的有氧呼吸，能量的生成减少，故低温和缺氧都会影响物质X的运输速率；由于该过程是一个耗能过程，可能是主动运输或胞吐，物质X若通过主动运输的方式被运输到细胞外则需要载体的协助，若通过胞吐的方式被运输到细胞外则不需要载体的协助；物质X在细胞内合成，运送到细胞外，细胞外物质X的浓度不一定大于细胞内；主动运输主要依赖细胞膜上的载体蛋白，胞吐方式需要细胞膜上磷脂分子和蛋白质分子的参与，故它们的相对运动为X的顺利运输提供了保障。
答案　B
6.用M溶液处理洋葱鳞片叶外表皮细胞来观察植物细胞质壁分离及质壁分离复原实验中，某同学绘制的显微镜下紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞示意图如图。下列叙述错误的是(　　)
INCLUDEPICTURE"140.tif" INCLUDEPICTURE "F:\\课件 勿动\\2020版 选考总复习 学生用书 生物（四省市）（鲁津京琼）\\140.tif" \* MERGEFORMATINET
A.图示时刻浓度大小：外界溶液浓度等于细胞液浓度
B.实验初始浓度大小：外界溶液浓度大于细胞液浓度
C.若该细胞用不同浓度M溶液处理，a/b值越小，则该细胞紫色越浅
D.若该细胞用不同浓度M溶液处理，a/b值越大，则M溶液浓度越高
解析　由于不知道图示细胞正在发生质壁分离还是平衡过程中，因此无法判断外界溶液是大于还是等于细胞液浓度。
答案　A
7.在“植物细胞的质壁分离与复原”实验中，甲、乙两个研究性兴趣小组分别利用洋葱鳞片叶内表皮和外表皮细胞进行实验。图1、图2是兴趣小组观察到的实验现象。请回答下列问题：
(1)图1、图2植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是　　　　，质壁分离指的是细胞壁和　　　　的分离，后者的结构包括细胞膜、液泡膜以及二者之间的　　　　　　　　　　　。
(2)甲组将伊红(伊红是植物细胞不吸收的红色染料)加入到一定浓度的蔗糖溶液中进行实验，观察到的实验现象最可能的是图　　　　(填图中数字)，这体现了细胞膜的　　　　的功能。
(3)为了更好地观察植物细胞质壁分离与复原过程，通常选择洋葱鳞片叶外表皮细胞作为材料，原因是_________________________________________________。
(4)乙组用一定浓度的尿素溶液做该实验，发现在没有将尿素溶液置换成清水的情况下，质壁分离的细胞发生了自动复原现象。原因是细胞先因　　　　作用失水而发生质壁分离，后由于　　　　能进入细胞，使得质壁分离后的细胞因吸水而自动复原。在此过程中，物质进出细胞的方式有　　　　　　　　　　　　。
解析　 (1)植物细胞要发生质壁分离的外在条件是外界溶液浓度要大于细胞液浓度。质壁分离指的是细胞壁和原生质层的分离，原生质层包括细胞膜、液泡膜及二者之间的细胞质。
(2)甲组将伊红(伊红是植物细胞不吸收的红色染料)加入到一定浓度的蔗糖溶液中进行实验，观察到的实验现象最可能的是图1，因为此时液泡中是无色的，而细胞壁与原生质层之间是红色的。这体现了细胞膜的控制物质进出的功能，即不能让伊红进入到细胞内。
(3)通常选择洋葱鳞片叶外表皮细胞作为观察植物细胞质壁分离与复原过程材料，是因为其有紫色的大液泡，便于观察。
(4)乙组用一定浓度的尿素溶液做该实验，发现在没有将尿素溶液置换成清水的情况下，质壁分离的细胞发生了自动复原现象。原因是细胞先因渗透作用失水而发生质壁分离，后由于尿素分子能进入细胞，使得质壁分离后的细胞因吸水而自动复原。在此过程中，水进出细胞的方式是自由扩散，而尿素进入细胞也是自由扩散。
答案　(1)外界溶液浓度大于细胞液浓度　原生质层　细胞质
(2)1　控制物质进出
(3)有紫色的大液泡，便于观察
(4)渗透　尿素　自由扩散
8.下图为哺乳动物细胞膜结构及功能的示意图(图中膜两侧黑点的密集程度代表对应物质的相对浓度)，请据图作答：
(1)研究发现，采用哺乳动物成熟的红细胞更易获得纯净的细胞膜，其原因是
_____________________________________________________________________。
(2)根据能量来源的不同，可将动物细胞膜上的主动运输分为原发性主动转运和继发性主动转运。上图中K＋进入细胞属于原发性主动转运，其所需要的能量直接来源于　　　　　　　　；葡萄糖进入细胞属于继发性主动转运，这种方式中驱动葡萄糖进入细胞所需要的能量直接来源于　　　　　　　　。与协助扩散相比较，主动运输具有的特点是_______________________________________________。
(3)图示中，“信息分子”与“受体”的结合表明细胞膜具有　　　　的功能。若该“信息分子”为促甲状腺激素，则含有该激素受体的细胞为　　　　　　；肝细胞膜上不存在促甲状腺激素的受体，其根本原因是_______________________
_____________________________________________________________________。
解析　(1)哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器，也就没有除细胞膜外的其他膜结构，易制得纯净的细胞膜。
(2) K＋和葡萄糖都是从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，需要消耗能量，二者的运输方式都是主动运输，但K＋的主动转运所需要的能量直接来源于ATP(ATP的水解)， 葡萄糖的主动转运所需要的能量直接来源于膜两侧Na＋浓度梯度。协助扩散是物质从高浓度一侧运输到低浓度一侧，需要载体蛋白的协助，但不需要消耗能量。可见，与协助扩散相比较，主动运输具有的特点是：一般为逆浓度梯度运输，且需要细胞代谢释放的能量。
(3)图示中的“信息分子”与“受体”的结合表明细胞膜具有信息交流的功能。若该“信息分子”为促甲状腺激素，则含有该激素受体的细胞为甲状腺细胞；肝细胞膜上不存在促甲状腺激素的受体，其根本原因是：肝细胞中该受体基因不表达。
答案　(1)哺乳动物成熟的红细胞没有除细胞膜外的其他膜结构
(2)ATP(ATP的水解)　膜两侧Na＋浓度梯度　一般为逆浓度梯度运输，且需要细胞代谢释放的能量
(3)信息交流　甲状腺细胞　肝细胞中该受体基因不表达
9.骨骼肌细胞在舒张状态时，膜上的钙泵能将Ca2＋泵出细胞或者泵入内质网腔中，以维持细胞质中低浓度的Ca2＋。当神经兴奋传到骨骼肌时，内质网腔中的Ca2＋释放到细胞质基质中，进而导致肌肉收缩。下列相关叙述正确的是(　　)
A.骨骼肌细胞中运输Ca2＋的钙泵只存在于细胞膜上
B.肌细胞内质网中的Ca2＋释放的方式属于主动运输
C.钙泵将Ca2＋运出肌细胞的过程中会发生能量转化
D.钙泵与神经递质结合后才能启动Ca2＋的跨膜运输
解析　根据题意分析可知，骨骼肌细胞膜和内质网膜上都有运输Ca2＋的钙泵，A错误；根据题意分析可知，骨骼肌细胞在舒张状态时，细胞质中浓度Ca2＋低于内质网，所以兴奋时内质网腔中的Ca2＋释放到细胞质基质中是从高浓度向低浓度运输的，属于协助扩散，B错误；钙泵将Ca2＋泵出细胞是从低浓度向高浓度的运输，属于主动运输，需要消耗能量，C正确；神经递质不能与细胞内的内质网上的钙泵结合，D错误。
答案　C
10.科研人员将人的红细胞分别置于蒸馏水及4种等渗溶液中，测定红细胞溶血(红细胞破裂)所需的时间，结果如图所示。据图分析正确的是(　　)
A.不同物质的运输速率取决于膜上载体蛋白的数量
B.与乙醇溶液相比，处在丙酮溶液中的红细胞吸水更快
C.红细胞对各种物质的吸收体现了细胞膜具有一定的流动性
D.处于氯化铵溶液中的红细胞溶血时间最长可能与红细胞无法吸收Cl－和NH有关
解析　甘油、乙醇进入细胞的方式是自由扩散，不需要载体蛋白，A错误；红细胞吸收各种物质体现了细胞膜的选择透过性，C错误；处于氯化铵溶液中的红细胞溶血时间最长，可能是红细胞吸收Cl－和NH最慢，D错误。
答案　B
11.如图为某细胞内发生的部分生理过程。下列说法错误的是(　　)
A.①过程为主动运输，需要载体并消耗能量
B.②过程为脱水缩合，发生在核糖体上
C.该细胞为胰岛B细胞，③过程体现了细胞膜的流动性
D.引起胰岛素分泌的信号分子只有神经递质
解析　①过程表示氨基酸通过主动运输的方式进入细胞的过程，需要载体的协助，还需要消耗能量，A正确；②过程表示氨基酸通过脱水缩合的方式形成胰岛素的过程，发生在细胞内的核糖体上，B正确；胰岛素基因只能在胰岛B细胞中选择性表达，因此该细胞为胰岛B细胞；③过程为胰岛素通过胞吐的方式分泌到细胞外的过程，体现了细胞膜的流动性，C正确；引起胰岛素分泌的信号分子有神经递质、血糖浓度升高、胰高血糖素，D错误。
答案　D
12.人的某些细胞膜上的GFTR蛋白与Na＋和Cl－的跨膜运输有关，当CFTR蛋白结构异常时，导致患者支气管中黏液增多，肺部感染，引发囊性纤维病。下图为一个人体细胞内外不同的离子相对浓度示意图，则下列说法正确的是(　　)
A.CFTR蛋白是一种激素，调节Na＋和Cl－的跨膜运输
B.Na＋排出成熟红细胞属于主动运输，所需的能量主要来自于线粒体
C.如果大量Cl－进入神经细胞，将不利于兴奋(神经冲动)的形成
D.CFTR蛋白与Na＋和Cl－两种离子的跨膜运输有关，说明载体蛋白不具有特异性
解析　据题意“人的某些细胞膜上的GFTR蛋白与Na＋和Cl－的跨膜运输有关”说明GFTR蛋白属于载体蛋白，调节Na＋和Cl－等离子的跨膜运输，A错误；人成熟的红细胞无线粒体，因此Na＋排出成熟红细胞所需能量由红细胞的无氧呼吸提供，能量来自细胞质基质，B错误；如果大量Cl－进入神经细胞，会使静息电位值加大，从而使细胞不容易产生兴奋(动作电位)，即抑制突触后膜的兴奋，不利于兴奋(神经冲动)的形成，C正确；细胞膜上的载体蛋白具有特异性，与特定物质的运输有关，是生物膜具有选择性的基础。一种载体蛋白通常只能转运一类分子或离子，Na＋和Cl－属于一类离子，因此CFTR蛋白与Na＋和Cl－两种离子的跨膜运输有关，说明载体蛋白具有特异性，D错误。
答案　C
13.(科学探究)南通某校生物兴趣小组利用“小液流法”估测黑藻叶片细胞的细胞液浓度，实验步骤和结果如下：
实验步骤：
①配制具有一定浓度梯度的蔗糖溶液。
②取12支干燥洁净的带塞试管，分成甲、乙两组，每组试管依次编为1～6号。向甲、乙两组相同编号的试管中加入相同浓度的蔗糖溶液4 mL，迅速塞紧试管，备用。
③取大小相似的黑藻叶片60片，随机均分为6组，分别加入甲组的6支试管中，并塞紧试管。放置20 min，期间多次摇动试管。再向甲组每支试管中均加入微量甲晞蓝粉末(忽略对蔗糖浓度的影响)，充分摇匀。
④将乙组蔗糖溶液摇匀，用弯头毛细吸管从甲组试管中吸取少量蓝色溶液，插入乙组相同编号试管内的溶液中部，从毛细吸管一端轻轻挤出1小滴蓝色溶液(如下图)。观察蓝色小滴的升降情况，并做好记录。
实验结果：
乙组试管编号 1 2 3 4 5 6
加入的蔗糖溶液浓度/(mol·L－1) 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
蓝色小滴升降情况 ↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑
请回答下列问题：
(1)步骤②中，装有不同浓度蔗糖溶液的试管要及时塞紧的目的是_____________
_____________________________________________________________________。
步骤③不同试管中加入的黑藻叶片的大小和数量要相同，这属于对实验　　　　变量的控制。
(2)乙组试管1、2、3中蓝色小滴均下降，原因是_____________________________
_____________________________________________________________________，
其中下降最慢的是试管　　　　中的蓝色小滴。
(3)取出甲组6支试管中的黑藻叶片进行显微观察，可发现试管　　　　中的黑藻叶片细胞内叶绿体分布最密集。
(4)根据实验结果可估测黑藻叶片细胞的细胞液浓度介于　　　　之间。若要使估测结果更准确，则实验思路是____________________________________________
_____________________________________________________________________。
解析　(1)本实验的目的是透过渗透失水或吸水估测黑藻叶片细胞的细胞液浓度，因此要控制好无关变量对溶液浓度的影响，因此装有不同浓度蔗糖溶液的试管要及时塞紧的目的是防止因水分蒸发而导致蔗糖溶液浓度发生改变。步骤③不同试管中加入的黑藻叶片的大小和数量要相同，这属于对实验无关变量的控制。
(2)蓝色小滴下降或上升与液滴浓度与蔗糖溶液浓度的大小有关，当蓝色小滴的浓度大于蔗糖溶液的溶度时，蓝色小滴下降，反之蓝色小滴就上升。因此乙组试管1、2、3中蓝色小滴均下降，原因是甲组1、2、3试管中黑藻叶片的细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度，细胞吸水，导致试管中蔗糖溶液浓度上升，蓝色小滴密度大于乙组相同编号试管内溶液的密度，且溶解度相差越小，下降越慢，故3号下降最慢。
(3)由于乙组4、5、6号试管中的蓝色小滴上升，说明其密度小于乙试管内的蔗糖溶液浓度，进一步可知甲组的4、5、6号试管的黑藻叶片细胞发生了渗透失水，导致蔗糖溶液浓度降低，进而蓝色小滴的密度也降低。由于乙组6号的蔗糖溶液浓度最大，因此对应的甲组刚开始的蔗糖溶液浓度最大，导致其中的黑藻叶片细胞失水最多，其中的叶绿体分布最密集。
(4)分析表格可知，在0.15(mol·L－1)时，蓝色小滴下降，说明黑藻叶片吸水，此时黑藻叶片细胞液浓度大于外界蔗糖溶液浓度；而在0.20(mol·L－1)时，蓝色小滴上升，说明黑藻叶片失水，此时黑藻叶片的细胞液浓度小于外界的蔗糖溶液浓度，因此可估测黑藻叶片细胞的细胞液浓度介于0.15～0.20(mol·L－1 )之间。若要使估测结果更准确，则实验思路是在0.15～0.20(mol·L－1)之间缩小浓度梯度，继续进行上述实验，蓝色小滴不移动时试管中的蔗糖溶液浓度与黑藻叶片细胞液浓度相当。
答案　(1)防止因水分蒸发而导致蔗糖溶液浓度发生改变　无关
(2)甲组1、2、3试管中黑藻叶片的细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度，细胞吸水，导致试管中蔗糖溶液浓度上升，蓝色小滴密度大于乙组相同编号试管内溶液的密度　3
(3)6
(4)0.15～0.20(mol·L－1 )　在0.15～0.20(mol·L－1)之间缩小浓度梯度，继续进行上述实验，蓝色小滴不移动时试管中的蔗糖溶液浓度与黑藻叶片细胞液浓度相当
亮剑高考2　物质出入细胞的方式
(时间：15分钟)
[规律方法]
[方法体验]
1.(2018·北京卷，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(自由)扩散方式通过细胞膜的是(　　)
A.Na＋ B.二氧化碳
C.RNA D.胰岛素
解析　物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。自由扩散不需要载体蛋白、不消耗ATP，以自由扩散方式通过细胞膜的物质有水、气体、脂溶性物质等，B项符合题意；Na＋通过细胞膜的方式有协助扩散和主动运输，A项不符合题意；RNA是生物大分子，一般不能以自由扩散的方式通过细胞膜，C项不符合题意；胰岛素是蛋白质，以胞吐的方式运出细胞，D项不符合题意。
答案　B
2.(2018·海南卷，7)小麦种子萌发过程中，α－淀粉酶在糊粉层的细胞中合成，在胚乳中分解淀粉。该酶从糊粉层细胞排到细胞外的方式是(　　)
A.顺浓度梯度经自由扩散排出
B.逆浓度梯度经协助扩散排出
C.通过离子通道排出
D.含该酶的囊泡与质膜融合排出
解析　α－淀粉酶的化学本质是大分子蛋白质，从糊粉层细胞排到细胞外的方式是胞吐，D正确。
答案　D
3.(2018·湖南长沙铁路一中二模)某细胞对氨基酸、钠离子、葡萄糖和氧气的吸收方式的比较结果，如图所示，其中细胞膜内外浓度情况未标出。已知细胞膜上的“○、◇”为载体蛋白，氨基酸以主动运输的方式进入该细胞。下列相关描述，错误的是(　　)
INCLUDEPICTURE"1S126.tif" INCLUDEPICTURE "F:\\课件 勿动\\2020版 选考总复习 学生用书 生物（四省市）（鲁津京琼）\\1S126.tif" \* MERGEFORMATINET
A.同一载体蛋白运输的物质可能不止一种
B.葡萄糖进入该细胞的方式为主动运输
C.氧气进入该细胞不需要载体，也不消耗能量
D.氨基酸可逆浓度进入该细胞且不消耗能量
解析　图中氨基酸和钠离子共用同一载体蛋白进入细胞，A正确；葡萄糖进入该细胞需要消耗能量和载体蛋白，所以葡萄糖进入该细胞的方式为主动运输，B正确；氧气跨膜运输的方式为自由扩散，所以氧气进入该细胞不需要载体，也不消耗能量，C正确；由题干信息知氨基酸进入该细胞的方式为主动运输，主动运输逆浓度进行，且需要消耗能量，D错误。
答案　D
4.(2018·山西太原五中一模)如图中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，下列叙述错误的是(　　)
INCLUDEPICTURE"1S127.tif" INCLUDEPICTURE "F:\\课件 勿动\\2020版 选考总复习 学生用书 生物（四省市）（鲁津京琼）\\1S127.tif" \* MERGEFORMATINET
A.人体内甘油、脂肪酸通过方式a被吸收
B.动作电位产生时Na＋的跨膜运输方式可用b表示
C.方式b的最大转运速率可能与载体蛋白的数量有关
D.受温度影响的物质跨膜运输方式是b
解析　图中a曲线代表的运输方式为自由扩散，图中b曲线代表的运输方式为主动运输或协助扩散。人体内甘油、脂肪酸通过自由扩散的方式被吸收，A正确；动作电位产生时Na＋内流的运输方式是协助扩散，B正确；若b为主动运输，制约其最大转运速率的因素是能量和载体蛋白的数量，若b为协助扩散，制约其最大转运速率的因素是载体蛋白的数量，C正确；自由扩散、协助扩散和主动运输的速率都受温度影响，D错误。
答案　D
5.(2018·安徽安庆联考)将某哺乳动物的两种细胞置于一定浓度的Q溶液中，测定不同情况下吸收Q的速率，结果如表所示：
细胞类型 未通入空气组的吸收速率 通过空气组的吸收速率
胚胎干细胞 3 mmol/min 5 mmol/min
成熟红细胞 3 mmol/min 3 mmol/min
由表中数据能得出的结论是(　　)
A.两种细胞吸收Q均取决于浓度差
B.两种细胞吸收Q均不需载体蛋白的参与
C.胚胎干细胞吸收Q的方式为主动运输
D.成熟红细胞吸收Q的方式为被动运输
解析　通入空气(O2)组胚胎干细胞吸收Q的速率加快，说明胚胎干细胞吸收物质Q的方式为主动运输，主动运输需要能量和载体蛋白；成熟红细胞没有线粒体，只能进行无氧呼吸，对Q的吸收与O2的多少无关，C正确，B、D错误；被动运输的速率取决于浓度差，A错误。
答案　C
6.(2018·宁夏银川质量检测)柽柳能够在盐碱环境中正常生长。研究发现柽柳能积累土壤中的无机盐离子，使其细胞液中的无机盐离子浓度高于土壤溶液。下列相关叙述，正确的是(　　)
A.柽柳积累无机盐离子的过程不消耗ATP
B.柽柳耐盐性的形成与环境因素有关，与遗传因素无关
C.柽柳根细胞吸收无机盐离子和吸收水分子的过程相同
D.冬季气温较低时，柽柳吸收无机盐离子的能力会下降
解析　根据题干信息“使其细胞液中的无机盐离子浓度高于土壤溶液”可推断，柽柳根细胞吸收无机盐离子的方式为主动运输，需要载体和能量，A错误；柽柳耐盐性的形成与基因突变和自然选择等有关，B错误；柽柳根细胞吸收无机盐离子的方式是主动运输，吸收水分子的方式是自由扩散，C错误；冬季气温较低影响酶的活性，使有氧呼吸强度降低，进而导致柽柳吸收无机盐离子的能力下降，D正确。
答案　D
7.(2019·山东青岛一模)健康人原尿中葡萄糖的浓度与血浆中的基本相同，而终尿中几乎不含葡萄糖。原尿中的葡萄糖是借助于Na＋的转运被肾小管主动重吸收的，葡萄糖由肾小管上皮细胞进入血液不消耗ATP，下列有关叙述错误的是(　　)
A.葡萄糖进入肾小管上皮细胞是逆浓度梯度进行的
B.细胞膜上相关载体蛋白的数量和Na＋的吸收量会限制肾小管上皮细胞对葡萄糖的重吸收
C.驱动葡萄糖由肾小管上皮细胞进入血液的动力来自葡萄糖的浓度差
D.胰岛B细胞受损的糖尿病患者肾小管上皮细胞对Na＋的转运少于正常人
解析　终尿中几乎不含葡萄糖，说明葡萄糖进入肾小管上皮细胞是逆浓度梯度进行的，A正确；原尿中的葡萄糖是借助于Na＋的转运被肾小管主动重吸收的，说明葡萄糖的重吸收与运输葡萄糖的载体蛋白有关，同时与Na＋的吸收量有关，B正确；葡萄糖由肾小管上皮细胞进入血液不消耗ATP，说明该过程是被动运输，运输动力来自葡萄糖的浓度差，C正确；胰岛B细胞受损的糖尿病患者血糖浓度过高，原尿中的葡萄糖浓度超过了肾小管的重吸收能力，肾小管上皮细胞对Na＋的转运多于正常人，D错误。
答案　D
8.(2018·山东济南一模)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
解析　植物细胞在蔗糖溶液中先失水，发生质壁分离，然后“H＋ 蔗糖载体”能够依靠H＋浓度差把H＋和蔗糖分子运入细胞，导致细胞液浓度升高，使得细胞质壁分离复原，A错误；质子泵位于细胞膜上，其化学本质是蛋白质，B正确；H＋从细胞内运出细胞，是从低浓度向高浓度运输的，属于主动运输，C错误；该植物细胞吸收蔗糖分子的速率受H＋浓度差的影响，而H＋运出细胞的方式是主动运输，H＋浓度差受氧气浓度的影响，D错误。
答案　B
[技能必备]
1.七类物质鉴定和提取类实验归纳
实验名称 试剂 颜色 生物材料 备注
淀粉的鉴定 碘液 蓝色 脱色的叶片
还原糖的鉴定 斐林试剂 砖红色沉淀 苹果或梨匀浆等 现配现用、水浴加热
脂肪的鉴定 苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液 橘黄(或红)色 花生种子切片 需用高倍镜观察
蛋白质的鉴定 双缩脲试剂 紫色 豆浆、稀蛋清等 先加A液，后加B液
绿叶中色素的提取和分离 提取液：无水乙醇；分离液：层析液 ①胡萝卜素：橙黄色②叶黄素：黄色③叶绿素a：蓝绿色④叶绿素b：黄绿色 新鲜的绿叶(如菠菜叶) 加入二氧化硅是为了研磨得更充分；加入碳酸钙可防止在研磨中色素被破坏
酒精的鉴定 重铬酸钾溶液 灰绿色 无氧环境中的酵母菌 酸性条件
鉴定CO2 澄清石灰水 变混浊 有氧或无氧环境中的酵母菌
溴麝香草酚蓝水溶液 由蓝变绿再变黄
2.物质鉴定类实验应注意的四个问题
(1)在显色实验(如物质鉴定)中，材料最好不带颜色或颜色较浅，或实验时对有色材料进行脱色处理。
(2)物质鉴定实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。鸡蛋清作为鉴定蛋白质的材料时，因其较黏稠，故使用时需稀释。
(3)可溶性还原(性)糖鉴定中不宜选择甜菜、甘蔗等作为实验材料，因它们几乎不含还原(性)糖。
(4)颜色深浅与所鉴定的物质的含量有关，含量越多，颜色越明显。
3.显微观察类实验的染色剂与材料选择
实验名称 细胞状态 装片制作 生物材料
观察叶绿体和细胞质流动 活细胞 直接制片 藓类叶片或菠菜叶稍带些叶肉的下表皮
观察植物细胞的质壁分离和复原 直接制片 洋葱表皮细胞
观察细胞的有丝分裂 死细胞 用龙胆紫或醋酸洋红染液染色 洋葱根尖分生区细胞
观察细胞的减数分裂 龙胆紫溶液或醋酸洋红液染色 蝗虫精母细胞
用显微镜观察多种多样的细胞 直接制片 相关细胞
生物组织中脂肪鉴定 活细胞或死细胞 需用苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液染色 浸泡后的花生米
4.常用试剂的种类与作用的归纳
试剂 体积分数(或质量浓度) 作用原理 相关实验
酒精 50% 洗去浮色(溶剂) 脂肪的鉴定
95% 与质量分数为15%的盐酸混合用于解离 观察细胞的有丝分裂
100% 溶解、提取色素 绿叶中色素的提取和分离
盐酸 5% 营造酸性环境 探究pH对酶活性的影响
15% 质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按1∶1混合成解离液，使组织中的细胞相互分离 观察细胞的有丝分裂
NaOH 0.1 g/mL 斐林试剂的甲液、双缩脲试剂的A液 检测还原糖、蛋白质
5% 营造碱性环境 探究pH对酶活性的影响
CuSO4 0.05 (g·mL－1) 斐林试剂的乙液 检测还原糖
0.01 (g·mL－1) 双缩脲试剂的B液 检测蛋白质
[技能展示]
1.(2019·山东济南模拟)下列有机物的鉴定实验中，导致实验失败的操作是(　　)
①脂肪鉴定时，花生子叶染色后，没有用酒精洗去浮色　②蛋白质鉴定时，把A、B液混合后再加入蛋白质样液中 ③还原糖鉴定时，用60 ℃水浴加热　④淀粉鉴定时，直接把碘液滴加到淀粉样液中　⑤鉴定酵母菌是否产生酒精的实验中，直接把重铬酸钾加入到酵母菌培养液的滤液中
A.①②⑤ B.②④⑤
C.③④⑤ D.①②④
解析　脂肪鉴定时，花生子叶染色后，没有用酒精洗去浮色，染液本身颜色会影响结果，故①错。蛋白质鉴定时，先加A液，后加B液，故②错。还原糖鉴定时，可用60℃水浴加热，故③正确。淀粉鉴定时，直接把碘液滴加到淀粉样液中，碘液与淀粉溶液反应呈蓝色，故④正确。要将重铬酸钾与硫酸配制为酸性重铬酸钾溶液才能检测酒精，故⑤错。
答案　A
2.(2019·北京东城模拟)下列是关于酒精的鉴定及酒精在相关实验中运用的叙述，其中错误的是(　　)
A.用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%酒精(1∶1)混合液对洋葱根尖进行解离
B.在提取绿叶中的色素时可用无水酒精作为提取剂提取色素
C.在碱性条件下用重铬酸钾溶液鉴定酒精，溶液颜色由橙色变成灰绿色
D.用苏丹Ⅲ染液鉴定花生子叶中的脂肪时，需要用酒精洗去浮色
解析　观察植物细胞有丝分裂实验中，用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精(1∶1)混合液对洋葱根尖进行解离，A正确；叶绿体中的色素易溶于有机溶剂，在提取绿叶中的色素时可用无水酒精作为提取剂提取色素，B正确；在酸性条件下用重铬酸钾溶液鉴定酒精，溶液颜色由橙色变成灰绿色，C错误；用苏丹Ⅲ染液鉴定花生子叶中的脂肪时，需要用酒精洗去浮色，D正确。
答案　C
3.观察藓类叶片细胞叶绿体的形态与分布、观察黑藻叶片细胞的细胞质流动、观察植物根尖细胞的有丝分裂和对花生子叶中脂肪的鉴定，四个实验的共同点是(　　)
A.实验全过程都要使实验对象保持生活状态
B.都必须使用高倍显微镜观察
C.适当提高温度将使实验结果更加明显
D.都需要对材料进行染色
解析　实验全过程都要使实验对象保持生活状态的是：观察藓类叶片细胞叶绿体的形态与分布、观察黑藻叶片细胞的细胞质流动，而观察植物根尖细胞的有丝分裂和对花生子叶中脂肪的鉴定，没有保持生活状态；适当提高温度对观察植物根尖细胞的有丝分裂和对花生子叶中脂肪的鉴定影响不大；观察藓类叶片细胞叶绿体的形态与分布、观察黑藻叶片细胞的细胞质流动对材料不进行染色；而以上几个实验都必须使用高倍显微镜观察。
答案　B
4.(2019·山东青岛模拟)下列是生物研究中常用的实验方法，错误的是 (　　)
A.研究细胞器结构和种类，采用差速离心法和显微观察法
B.提取和分离叶绿体中的色素，采用研磨过滤法和纸层析法
C.探究酵母菌呼吸方式，采用对比实验法和产物检测法
D.观察植物细胞有丝分裂过程，采用活体染色法和持续的显微观察法
解析　用差速离心法能分离各种细胞器，用显微镜能观察到叶绿体、线粒体和液泡，A正确；提取叶绿体中的色素时，采用研磨过滤法，而分离色素时采用纸层析法，B正确；探究酵母菌细胞呼吸方式时，设置有氧呼吸和无氧呼吸两组对比实验，用澄清石灰水和酸性重铬酸钾对产物进行鉴定，C正确；观察植物细胞有丝分裂实验，经过解离步骤后，细胞已经死亡，所以不能进行活体染色，也不能观察到细胞分裂的动态过程，D错误。
答案　D
5.(原创)对下列有关物质跨膜运输的示意图的叙述，正确的是(　　)
A.图甲中②指的是细胞质基质，且③的浓度大于①
B.图乙中葡萄糖进入该细胞的方式为主动运输，同一载体可以转移不同物质
C.图丙所示曲线表示主动运输的情况，原点处运输速率大于零，说明主动运输可以不需要能量
D.图丁中，倒置漏斗内的液面会先上升后稳定不变，稳定时达到渗透平衡，膀胱膜两侧液体的浓度差为零
解析　图甲中，①指的是细胞膜与细胞壁间隙中的外界溶液，②指的是细胞膜与液泡膜之间的部分，③指的是细胞液，此时细胞可能处于渗透平衡，可能正在失水，也可能正在吸水，因此无法判断③处和①处浓度的大小；图乙中，葡萄糖以逆浓度梯度的方向进行转运，所以葡萄糖进入该细胞的方式为主动运输，图中转运葡萄糖和钠离子的载体是同一载体；图丙所示曲线表示主动运输的情况，原点处运输速率大于零，此时主动运输所需能量来自无氧呼吸；图丁中，倒置漏斗内的液面会先上升后稳定不变，稳定时达到渗透平衡，由于漏斗内外存在液面差，膀胱膜两侧液体的浓度差不为零。
答案　B

展开更多......

收起↑