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（2）物质进出细胞的方式
——2025高考生物学一轮复习易混易错专项复习
易混易错梳理
1.渗透作用的方向：低浓度溶液至高浓度溶液
2.植物细胞的吸水和失水
（1）获得具有中央液泡的成熟植物细胞
（2）原理
①当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞就通过渗透作用失水，植物细胞就发生质壁分离现象
②将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中，此时细胞液的浓度高于外界清水，植物细胞吸水，发生质壁分离复原现象
3.只有活的，成熟的植物细胞才能发生质壁分离和复原，无液泡的细胞不发生质壁分离和复原，已发生质壁分离的细胞在死亡后无法复原
4.被动运输：由高浓度至低浓度，包括自由扩散和协助扩散
5.主动运输：由低浓度至高浓度，包括主动运输
6.影响物质跨膜运输的因素
（1）物质浓度（在一定浓度范围内）
①图1表示的运输方式可以为自由扩散，该方式只收膜内外物质浓度差的影响，浓度差越大，自由扩散的速率越大
②图2表示的运输方式是协助扩散或主动运输，这两种方式都受膜内外物质的浓度差和载体数量的影响。图中P点之后，物质运输速率不再增加的限制因素是载体的数量
（2）氧气浓度
①图3表示的运输方式可以为自由扩散或协助扩散，这两种运输方式都不消耗能量，不受O2浓度的影响
②图4表示的运输方式可以为主动运输。图中O2浓度为0时，离子吸收速率不再为0，其原因是细胞通过无氧呼吸提供能量，P点之后运输速率不变的限制因素是载体的数量
（3）温度
温度主要通过影响酶的活性及膜的流动性进而影响物质的运输速率
7.胞吞和胞吐不是跨膜运输
跨膜运输包括主动运输和被动运输，是由物质直接穿过细胞膜完成的物质进出细胞的物质运输方式，其动力来自物质的浓度差或由ATP提供。胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的，与膜的流动性有关，它是大分子和颗粒性物质进出细胞的物质运输方式，靠ATP提供动力。
易混易错通关
1.一种金属离子能够通过细胞膜进入细胞内部。将活细胞放入不同浓度的含该金属离子的溶液中，1h后，测量细胞内该金属离子的浓度，得到下图所示曲线。下列叙述错误的是（ ）
A.该金属离子进入细胞的方式是细胞最重要的物质吸收方式
B.由图可知该金属离子转运速率受溶液中离子浓度的影响
C.A点之后金属离子转运速率不再增加，可能是受载体蛋白数量的限制
D.该金属离子的转运与膜的流动性无关
2.取自两个新鲜萝卜A和B的萝卜条各3段，形状、大小、长度均相同，分别浸泡在不同浓度的蔗糖溶液甲、乙、丙中。一段时间后，取出所有萝卜条并测量其长度，结果如图所示。已知萝卜细胞与蔗糖溶液之间只有水分交换，则下列相关叙述错误的是（ ）
A.初始时，三种蔗糖溶液浓度的大小关系是丙>甲>乙
B.初始时，萝卜条A的细胞液浓度大于萝卜条B
C.浸泡在乙蔗糖溶液中的萝卜条B可能有部分细胞死亡
D.丙蔗糖溶液分别浸泡萝卜条A和B后，该蔗糖溶液浓度的升高程度不同
3.下列选项中关于细胞、物质跨膜运输方式和可能影响运输速率因素的分析，对应错误的是（ ）
选项 细胞 相关物质 跨膜运输方式 影响运输速率因素
A 肺泡上皮细胞 排出CO2 自由扩散 细胞内外的CO2浓度差
B 肾小管上皮细胞 吸收H2O 被动运输 水通道蛋白的数量
C 乳腺细胞 分泌酪蛋白 胞吐 载体蛋白数量
D 人红细胞 吸收K+ 主动运输 能量
A.A B.B C.C D.D
4.某研究小组为探索“观察质壁分离实验”的理想实验材料，挑选了3种颜色鲜艳的材料进行实验观察，实验结果如表：
不同实验材料质壁分离结果的比较
材料 取材部位 颜色 细胞重叠度 10%KNO3溶液处理 30%蔗糖溶液处理
紫甘蓝叶片 上、下表皮 蓝紫色 低 很明显 很明显
紫色洋葱鳞片叶 外表皮 紫红色 中 很明显 很明显
黑藻 小叶片 绿色 高 明显 明显
下列相关分析错误的是（ ）
A.20%和30%蔗糖溶液引起质壁分离所需的时间相同
B.细胞质壁分离和复原的过程中，H2O进出细胞的方式均是被动转运
C.用适宜浓度的KNO3溶液代替蔗糖溶液，细胞质壁分离后会发生自动复原
D.分析实验数据可知，观察质壁分离最理想的材料是紫甘蓝叶片
5.植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是（ ）
A.水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度
B.水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c
C.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度
D.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度
6.肾小管上皮细胞部分生理过程如图甲所示，其中cAMP是由ATP在酶的催化下形成的，在调节细胞代谢方面发挥重要作用；该细胞的细胞质膜局部亚显微结构如图乙所示，其中1~5为运输方式。下列相关叙述错误的是（ ）
A.据图推测，cAMP增多可能改变了某些酶的活性，从而促进了水通道蛋白的合成
B.肾小管上皮细胞吸水的方式有图乙中的2和3两种
C.植物的根细胞吸收无机盐离子的方式与图乙中的3、4相同
D.图乙中的1和5两种运输方式都会受O2浓度的影响
7.下列有关物质跨膜运输速率的影响因素和相关曲线的叙述，错误的是（ ）
A.图①和图②表示物质浓度对跨膜运输速率的影响，其中①可表示自由扩散
B.图②中P点后，运输速率不变的原因可能是载体蛋白的数量有限或能量供应不足
C.图③表示的运输方式只能为自由扩散或协助扩散
D.图④中P点后，运输速率不变的原因可能是载体蛋白的数量有限
8.仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是（ ）
A.细胞失水过程中，细胞液浓度增大
B.干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低
C.失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离
D.干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞的光合作用
9.植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是（ ）
A.水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度
B.水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c
C.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度
D.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度
10.图甲表示由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图，图乙表示人的红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况，图丙中A侧为1 mol/L的葡萄糖溶液，B侧为1 mol/L的乳酸溶液（呈分子状态），图丁为信号分子与靶细胞结合的示意图。请据图回答以下问题：
（1）在水中磷脂分子排成双层的原因是______________。
（2）图乙中，葡萄糖和乳酸跨膜运输的共同点是都需要_____________，如果将图乙所示细胞放在无氧环境中，图中_____________的跨膜运输不会受到影响，原因是_____________。
（3）如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜，则液面不再变化时，A侧液面____________（填“高于”“低于”或“等于”，下同）B侧液面；如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①，再用作图丙的半透膜，则液面不再变化时，A侧液面___________B侧液面；如果用图乙的蛋白质②替换蛋白质①，再进行试验，则液面不再变化时，A侧液面__________B侧液面。
（4）细胞膜的功能特点是_______________性。
（5）图丁中①为信号分子，与靶细胞细胞膜上的②_____________结合，其本质成分是_________，图示过程最能体现细胞膜具有_____________的功能。
答案以及解析
1.答案：D
解析：A、该金属离子进入细胞的方式是主动运输，是细胞最重要的物质吸收方式，A正确； B、分析曲线图可知，在一定范围内，随外界溶液中金属离子浓度的增大，细胞内金属离子浓度也增大，可见该金属离子转运速率受溶液中离子浓度的影响，B正确； C、由于该金属离子进入细胞的方式是主动运输，需要载体蛋白的协助，故A点之后金属离子转运速率不再增加，可能是受载体蛋白数量的限制，C正确； D、该金属离子的转运需要载体蛋白的运动，与膜的流动性有关，D错误。
故选：D。
2.答案：A
解析：A、萝卜条A在甲蔗糖溶液中吸水和失水处于动态平衡，甲蔗糖溶液浓度=细胞液浓度；萝卜条A在乙蔗糖溶液中失水，则乙蔗糖溶液浓度＞细胞液浓度；萝卜条A在丙蔗糖溶液中吸水，则丙蔗糖溶液浓度＜细胞液浓度，因此三种蔗糖溶液浓度的大小关系是乙>甲>丙，A错误；
B、观察甲溶液的实验结果，由于萝卜条A的体积不变，说明细胞液浓度等于外界溶液浓度，而萝卜条B的体积变小，说明细胞液浓度低于外界溶液浓度，所以萝卜条A细胞液浓度大于萝卜条B细胞液浓度，B正确；
C、浸泡在乙蔗糖溶液中的萝卜条B失水较多，可能已经死亡，C正确；
D、丙蔗糖溶液分别浸泡萝卜条A和B后，进入萝卜条A中的水分较多，进入萝卜条B中的水分较少，因此丙蔗糖溶液的升高程度不同，D正确。
故选A。
3.答案：C
解析：肺泡上皮细胞排出CO2的方式是自由扩散，是顺浓度梯度进行的，因此细胞质膜内外的CO2浓度差会影响运输速率，A正确；水分子的跨膜运输方式包括自由扩散和协助扩散，其中协助扩散需要水通道蛋白，肾小管上皮细胞对水的重吸收为协助扩散，属于被动运输，水通道蛋白的数量会影响运输速率，B正确；乳腺细胞分泌酪蛋白的跨膜运输方式为胞吐，胞吐过程不需要载体蛋白，C错误；人红细胞吸收K+的方式是主动运输，需要载体蛋白的协助且消耗细胞代谢产生的能量，因此能量会影响运输速率，D正确。
4.答案：A
解析：30%的蔗糖溶液导致细胞失水更快，因此滴加30%的蔗糖溶液比20%的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短，A错误；细胞质壁分离和复原的过程中，H2O进出细胞均是从水含量高的一侧进入水含量低的一侧，属于被动转运，B正确；由于细胞会主动吸收K+和因此用适宜浓度的KNO3溶液代替蔗糖溶液，细胞发生质壁分离后会自动复原，C正确；分析表格，相比另两种材料，紫甘蓝叶片的细胞重叠程度最低，且质壁分离的效果很明显，是观察质壁分离最理想的材料，D正确。
5.答案：C
解析：本题考查植物细胞的吸水和失水。由“①细胞a未发生变化”可推出细胞a在该蔗糖溶液中的吸水量等于失水量，即水分交换前，细胞a的细胞液浓度与外界蔗糖溶液的浓度相等；由“②细胞b体积增大”可推出细胞b在该蔗糖溶液中的吸水量大于失水量，即水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度；由“③细胞c发生了质壁分离”可推出细胞c在该蔗糖溶液中的失水量大于吸水量，即水分交换前，细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度。综合上述分析可以推出，水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，A项合理；水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c，B项合理；水分交换平衡时，细胞a和细胞c的细胞液浓度都与各自所处的外界蔗糖溶液的浓度相等，由于细胞c发生了质壁分离，有水进入蔗糖溶液中，故水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C项不合理、D项合理。
6.答案：C
解析：分析题图可知，cAMP增多作用于细胞中某些酶，使这些酶的活性改变，通过促进水通道蛋白相关基因的表达，从而促进了水通道蛋白的合成，A正确；细胞吸收水分的方式是图乙中的2（自由扩散）和3（协助扩散），B正确；植物的根细胞吸收无机盐离子的方式为主动运输，而图乙中的3、4代表的运输方式为协助扩散，C错误；图乙中的1和5两种运输方式属于主动运输，主动运输需要消耗ATP，O2浓度会影响呼吸强度，所以图乙中的1和5两种运输方式受O2浓度的影响，D正确。
7.答案：C
解析：分析题图可知，图①表示物质跨膜运输速率与物质浓度成正比，运输方式为自由扩散：图②表示影响物质跨膜运输速率的因素除物质浓度外，还有转运蛋白数量或能量等，运输方式为协助扩散或主动运输，P点后，运输速率不变的原因可能是载体蛋白的数量有限或能量供应不足，A、B正确。图③表示物质跨膜运输速率与O2浓度无关，可以表示被动运输（自由扩散或协助扩散），也能表示依赖无氧呼吸提供能量的哺乳动物成熟红细胞的主动运输，C错误；分析图④可知，P点后，随O2浓度增大，运输速率不变，原因可能是载体蛋白的数量有限，D正确。
8.答案：B
解析：植物细胞的吸水和失水细胞失水过程中，主要失去了细胞液中的水，细胞液浓度增大，A正确。细胞中单糖合成多糖，溶质微粒数减少，渗透压降低。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，渗透压降低速率比外层快，细胞液浓度比外层细胞低 B错误。由题意知，与外层细胞相比，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大，失水比例相同的情况下，外层细胞更容易发生质壁分离，C正确。干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，渗透压降低更明显，更容易通过渗透作用将水分渗透到外层细胞，有利于外层细胞进行光合作用，D正确。
9.答案：C
解析：由“①细胞a未发生变化”可推出细胞a在该蔗糖溶液中的吸水量等于失水量，即水分交换前，细胞a的细胞液浓度与外界蔗糖溶液的浓度相等；由“②细胞b体积增大”可推出细胞b在该蔗糖溶液中的吸水量大于失水量，即水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度；由“③细胞c发生了质壁分离”可推出细胞c在该蔗糖溶液中的失水量大于吸水量，即水分交换前，细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度。综合上述分析可以推出，水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，A项合理；水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c，B项合理；水分交换平衡时，细胞a和细胞c的细胞液浓度都与各自所处的外界蔗糖溶液的浓度相等，由于细胞c发生了质壁分离，有水进入蔗糖溶液中，故水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C项不合理，D项合理。故选C。
10.（1）答案：磷脂分子有亲水的头部和疏水的尾部
解析：磷脂分子有亲水性的头部和流水性的尾部因此在水中成两层排列。
（2）答案：载体蛋白；葡萄糖和乳酸；红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，不需能量，而红细胞主动运输排出乳酸所需能量由无氧呼吸提供
解析：从图乙可知葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散乳酸进入红细胞的方式为主动运输。二者都需要载体蛋白的协助哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸因此当红细胞处在无氧环境时仍然产生能量而协助扩散不需要消耗能量所以在无氧条件下红细胞葡萄糖和乳酸的运输都不受影响。
（3）答案：等于；低于；等于
解析：A侧为1mol/L的葡萄糖溶液。B侧为1mol/L的乳酸溶液。溶质分子数相等，水分子数也相等，葡萄糖分子和乳酸分子都不能通过以磷脂双分输葡萄糖的载体。如果在图甲所示人工膜上贯穿上图，的蛋白质①。再用作图内的半透膜则A侧葡萄糖可向B侧运输导致A侧溶液浓度下降。B侧溶液浓度上升，则水分子从A侧运输到B侧较多则A侧液面将低于B侧液面；如果用图乙的蛋白质②替换蛋白质①（②是运输乳酸的载体）再进行实验乳酸运输需要消耗能量由于缺少能量因此乳酸不能从B侧向A侧运输则两侧溶液浓度仍相同.A侧液面等于B侧液面。
（4）答案：一定的流动
解析：人工膜包裹大分子后容易进入细胞说明细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
（5）答案：受体；蛋白质；信息交流
解析：图丁中信号分子需要与细胞的细胞膜上的②受体结合才能传递信息受体的本质为蛋白质，该过程体现细胞膜具有信息交流的功能。

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