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第5讲　细胞膜——系统的边界　生物膜的流动镶嵌模型细胞核——系统的控制中心
[考纲点击]　1.细胞膜系统的结构和功能(Ⅱ)　2.细胞核的结构和功能(Ⅱ)
一、细胞膜的成分和功能
1．细胞膜的制备
(1)材料：人或其他哺乳动物的成熟的红细胞。
(2)原因
①无核膜和众多的细胞器，易制得纯净的细胞膜。
②无细胞壁，细胞易吸水涨破。
(3)实验原理：利用渗透作用，使红细胞吸水涨破，除去细胞内的其他物质，制得细胞膜。
2．细胞膜的成分
成分
3．细胞膜的功能[连一连]
二、生物膜的流动镶嵌模型
1．生物膜结构的探索历程
时间
实例(实验)
结论(假说)
19世纪末
脂溶性物质更易通过细胞膜
欧文顿认为膜是由脂质组成的
20世纪初
将膜分离提纯，并进行化学分析
膜的主要成分是脂质和蛋白质
1925年
红细胞膜中脂质铺展成单分子层后，面积是红细胞表面积的2倍
细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层
1959年
电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗的三层结构
罗伯特森认为所有的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成
1970年
人、鼠细胞杂交实验
细胞膜具有流动性
1972年
流动镶嵌模型
桑格和尼克森提出了生物膜的流动镶嵌模型
2.结构模型
3．结构特点
(1)特点：具有一定的流动性。
(2)原因：组成膜的蛋白质和脂质大都是运动的。
巧
记
细胞膜的结构与功能
细胞膜，磷蛋糖，双分子，成支架；
蛋镶嵌，控进出，选择性，膜流动；
糖蛋白，膜外面，信交流，三类型。
三、细胞核的结构和功能
1．结构
2．功能
(1)细胞核是遗传信息库。
(2)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
四、植物细胞壁
1．成分：主要是纤维素和果胶；酶解法除去细胞壁所用酶为纤维素酶和果胶酶；与其形成有关的细胞器为高尔基体和线粒体。
2．功能：支持和保护。动物细胞在清水中可吸水涨破，但植物细胞不会，主要是纤维素和果胶(填成分)的功劳。
1．细胞膜结构和功能的3个“三”
(1)三个功能：将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流。
(2)三种成分：脂质、蛋白质、糖类。
(3)信息交流的三种形式：分泌化学物质、通过细胞膜的直接接触、通过细胞间的通道。
2．核内本质相同的两种物质
染色体和染色质都是由DNA和蛋白质组成的，是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。
3．细胞核结构和功能的“二、二、四”
二场所——遗传物质的复制场所、储存场所。
二中心——细胞代谢和遗传的控制中心。
四结构——核膜、核孔、核仁、染色质。
考法一　以结构示意图为载体，考查细胞膜的组成、结构和功能
1．细胞膜的三种成分
2．细胞膜的三大功能——边界、运输、传递
3．细胞膜的结构特点与功能特性
项目
内容
原因
实例
影响因素
结构特点
一定的流动性
构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子不是静止的，而是可以运动的
变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐、主动运输
温度，在一定范围内，温度越高，细胞膜的流动性越大
功能特性
选择透过性
　遗传特性载体种类、数量选择透过性
植物对离子的选择性吸收、神经细胞对K＋的吸收和对Na＋的排出
(1)内因：细胞膜上载体的种类和数量；(2)外因：温度、pH、O2等影响细胞呼吸的因素　
1.4种常考的“膜蛋白”
(1)信号分子(如激素、淋巴因子、神经递质)的受体蛋白——糖蛋白。
(2)膜载体蛋白：膜用于协助扩散和主动运输的载体蛋白。
(3)具催化作用的酶：如好氧型细菌其细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还可存在ATP水解酶(催化ATP水解，用于主动运输等)。
(4)识别蛋白：用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精卵间的识别，免疫细胞对抗原的特异性识别等)。
2．与细胞膜成分、结构、功能相关的实验
项目
设计思路
细胞膜磷脂双分子层的鉴定
提取细胞膜结构中磷脂分子，铺在水面上，测磷脂分子占有面积，与细胞膜面积对比分析
细胞膜流动性的鉴定
取A、B两种动物细胞，分别用红、绿荧光染料标记两种动物细胞膜上的蛋白质，进行融合实验，观察在细胞融合过程中两种颜色的荧光在细胞膜上的分布情况
细胞膜识别作用探究
将大量的同种生物和亲缘关系较远的生物的精子和卵细胞混合在一起，观察精子和卵细胞结合情况
细胞膜控制物质进出细胞探究
可利用细胞液有颜色的植物组织，将其放入无色溶液中，然后用高温、强酸或强碱处理，观察处理前后溶液颜色是否发生变化
视角1 　以基础判断的形式或以图示为信息载体，考查生物膜的成分、结构与功能
1．(柱状图类)如图表示各种膜的组成成分含量，该图不能说明的是(　　)
A．构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质
B．膜中的脂质和蛋白质含量的变化与膜的功能有关
C．膜的功能越简单，所含蛋白质的数量越少
D．膜的功能越复杂，所含糖类的种类和数量越多
解析：选D。由图可知，构成髓鞘、人红细胞膜、小鼠肝细胞膜和变形虫细胞膜的成分中，脂质和蛋白质的含量都远远高于糖类，说明构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质，A正确。在线粒体内膜和叶绿体片层结构中，不含糖类，但蛋白质的含量显著高于脂质，这与这些膜结构上附着有大量的酶有关，B正确。对于不同的细胞膜而言，功能不同，蛋白质含量也不同，髓鞘中蛋白质含量最低，其他膜结构中蛋白质含量较高，说明膜的蛋白质含量与功能复杂程度有关，功能越简单，蛋白质含量越少，反之，蛋白质的种类和含量越多，C正确，D错误。
2．(模式图类)如图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图，下列有关叙述错误的是(　　)
A．a是指磷脂分子的“尾”部，具有疏水性
B．e所表示的成分在细胞膜上能执行多种功能
C．糖蛋白在细胞膜的内外侧均有分布
D．细胞膜的选择透过性与b、d的种类和数量有关
解析：选C。磷脂是由甘油、脂肪酸和磷酸组成的，磷酸“头”部(c)是亲水端，脂肪酸“尾”部(a)是疏水端。细胞膜为细胞的边界，在细胞膜的外侧分布着具有识别、信息交流、润滑、保护等多种功能的糖蛋白，而在细胞膜的内侧没有糖蛋白的分布。
3．(曲线图类)人鼠细胞融合实验是用带有不同荧光染料的抗体标记两种细胞的膜蛋白，一段时间后两种膜蛋白能在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体。如图是相关实验记录，据此不能得到的结论是(　　)
A．当温度增加到15
℃以上时，膜的流动性发生变化
B．该实验证明膜蛋白能够在膜表面运动
C．温度对膜蛋白的扩散有影响
D．图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多
解析：选D。构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的，因此膜具有一定的流动性。嵌合体的形成是两种细胞的膜蛋白发生相对运动的结果，温度增加到15
℃以上时，形成嵌合体的比例明显增大，说明温度对膜蛋白的运动有影响。温度升高，膜蛋白相对运动加剧，细胞膜流动性增强。图示数据能说明温度增加到15
℃以上，温度越高，形成的嵌合体越多，而不是融合时间越长，形成的嵌合体越多。
视角2 　
4．(2016·浙江慈溪模拟)下图的模型主要表明了细胞膜的哪种功能(　　)
A．将细胞与外界环境分开　　
B．控制物质进出细胞
C．进行细胞间信息交流　　
D．促进物质的运输
解析：选C。细胞膜的功能有：将细胞与外界环境分开、控制物质进出细胞、进行细胞间信息交流。图中反应的是细胞分泌的化学物质，通过血液的运输，与靶细胞的细胞膜上的受体结合，将信息传递给靶细胞。
考法二　以实验设计与分析为基础，考查细胞核的结构和功能
1．细胞核的结构及其功能
名称
特点
功能
核膜和核孔
①核膜是双层膜，外膜与内质网相连，且有核糖体附着②在有丝分裂中核膜周期性地消失和重建③核膜是不连续的，其上有核孔④核膜具有选择透过性
①化学反应的场所，核膜上有酶附着，利于多种化学反应的进行②控制物质进出，小分子、离子通过核膜进出，大分子物质通过核孔进出
核仁
①折光性强，易与其他结构区分②在有丝分裂中周期性地消失和重现
参与某种RNA的合成及核糖体的形成
染色质
①易被碱性染料染成深色②主要由DNA和蛋白质组成③与染色体的关系：染色质染色体
是遗传物质的主要载体
2.细胞核功能的实验探究
实验
内容
实验过程
实验分析与结论
两种美西螈细胞核移植
分析：该实验无对照组，可将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞形成重组细胞进行培养作为对照结论：美西螈皮肤颜色遗传是由细胞核控制的
蝾螈受精卵横缢
分析：该实验既有相互对照，又有自身对照结论：蝾螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的
将变形虫切成两半
分析：该实验既有相互对照，又有自身对照结论：变形虫的分裂、生长、再生、应激性是由细胞核控制的
伞藻嫁接与核移植
(1)伞藻嫁接实验过程(2)伞藻核移植实验过程
分析：伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的作用，从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的
视角1 　
1．(2016·山东莱芜月考)下列有关细胞核的叙述，正确的是(　　)
A．①、②是由DNA和蛋白质组成的链状结构，在细胞周期中发生周期性变化
B．③是由2层磷脂分子组成的
C．脱氧核苷酸、核糖核苷酸、信使RNA、RNA聚合酶、DNA解旋酶、组成染色质的蛋白质、脱氧核糖核酸等物质必须通过核孔才能进出细胞核
D．⑤是细胞代谢活动的控制中心
解析：选A。①、②分别是染色质和染色体，均是主要由DNA和蛋白质组成的链状结构，随细胞周期而发生周期性变化。③是核膜，为双层膜，由4层磷脂分子组成。大分子物质进出细胞核都要通过核孔，但DNA(脱氧核糖核酸)例外，不能进出细胞核，而核苷酸属于小分子物质，可通过核膜进出细胞核。⑤是核仁，它与核糖体的形成以及某些RNA的形成有关，细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
视角2 　
2．(实验操作类)(2016·贵州贵阳检测)伞藻是一种能进行光合作用的单细胞绿藻，由伞帽、伞柄和假根三部分构成，细胞核在假根内。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验(如图)。下列相关叙述错误的是(　　)
A．图2中移去细胞核的甲伞藻的生命活动将逐渐减缓直至停止
B．图2中③与图1中①的帽形相同，都是菊花形帽
C．图1中①、②的帽形因嫁接而改变
D．上述实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关
解析：选C。细胞核是细胞遗传和代谢活动的控制中心，故移去细胞核的甲伞藻的生命活动逐渐减缓直至停止，A正确；图2中的③与图1中的①的细胞核相同，故两者都是菊花形帽，B正确；图1中①、②嫁接的是伞柄，属于细胞的细胞质部分，故不会引起帽形的改变，C错误；题中嫁接实验及核移植实验可说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关，D正确。
3．(实验流程图类)有人利用真核单细胞生物a、b做了如下实验，这个实验最能说明的问题是(　　)
A．控制c性状发生的遗传信息来自细胞核
B．控制c性状发生的遗传信息来自细胞质
C．c性状发生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同决定的
D．细胞核内的遗传信息控制生物一切性状的发生
解析：选A。由题中实验可知，a细胞的细胞核放入经人工处理后去核的b细胞中，培养一段时间后形成的c细胞表现出a细胞的性状；将b细胞经人工处理后得到的细胞培养一段时间，表现出b细胞的性状。显然细胞核决定性状，即控制c性状发生的遗传信息来自细胞核，与细胞质无关。本实验中的观察目标是细胞，并不能代表生物体的一切性状。
[误区补短]
易错点1　误认为细胞膜的成分是不变的
[点拨]　(1)不同种类的细胞，细胞膜的成分及含量不完全相同。如动物细胞膜中含有一定量的胆固醇，而植物细胞膜中含量很少或没有。
(2)细胞膜的组分并不是不可变的。例如，细胞癌变过程中，细胞膜组分发生变化，糖蛋白含量下降，产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。
易错点2　不能将细胞膜功能答为“识别”功能
[点拨]　(1)糖蛋白(或受体)―→识别。
(2)细胞膜―→信息传递(交流)。
易错点3　细胞膜的结构特点与功能特性易混淆
[点拨]　细胞膜的结构特点(流动性)≠功能特性(选择透过性)，很多题目设计故意混淆，要注意。
易错点4　误认为细胞核是细胞代谢的中心
[点拨]　细胞核是细胞代谢的控制中心，细胞代谢的中心在细胞质。
易错点5　误认为核孔的数量和核仁大小在所有细胞中都是一样的
[点拨]　核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数多，核仁较大。
易错点6　误认为核孔是随时敞开，大小分子都能进出的通道
[点拨]　(1)核孔并非是一个简单的通道，而是由多种蛋白质组成的一个复杂而精细的结构，对进出核孔的物质具有严格调控作用。(2)物质进出细胞核并非都通过核孔。核孔是大分子物质出入细胞核的通道，而小分子物质出入细胞核是通过跨膜运输实现的，不通过核孔。
微观清障
1．判断下列有关细胞膜的叙述
(1)生物膜上的蛋白质有的能运输物质，有的能起催化作用，有的能与激素结合，有的能与神经递质结合。(　　)
(2)(2015·四川卷T2C)顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的选择透过性。(　　)
(3)(2014·全国卷ⅠT1A改编)胆固醇和蛋白质是组成细胞膜的主要物质。(　　)
(4)细胞膜的化学成分有脂质、糖类、蛋白质等。(　　)
(5)功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。(　　)
(6)变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同。(　　)
(7)生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定。(　　)
(8)细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。(　　)
答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×　(7)√　(8)×
2．判断下列有关细胞核的叙述
(1)细胞核是mRNA合成和加工的场所。(　　)
(2)氨基酸、葡萄糖和核苷酸分子均可通过核膜。(　　)
(3)核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出。(　　)
(4)胰岛细胞中核孔数目多于口腔上皮细胞。(　　)
(5)DNA聚合酶、RNA聚合酶通过核孔能进入细胞核，mRNA通过核孔能出细胞核。(　　)
答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√
[能力培优]
　生物膜流动镶嵌模型解读
[信息解读]
(1)图1中磷脂分子的头部亲水、尾部疏水，在空气—水界面上呈单层铺展，在水中以磷脂双分子层形式形成脂质体，将药物放入脂质体内部，可利用其流动性，与膜融合后将药物运送至病变细胞。
(2)图2中①是糖蛋白，②是载体蛋白，③是磷脂双分子层，④是嵌入磷脂双分子层中的蛋白质，据此可确定细胞膜的结构特点如下：
镶嵌性：膜的基本结构是由磷脂双分子层镶嵌蛋白质构成的。
不对称性：膜两侧的分子性质和结构不相同，如糖蛋白只分布于细胞膜的外表面，据此可判断细胞膜的内外侧。
(3)图2中a是协助扩散，b、d是自由扩散，c是主动运输。
强化训练
1．(2016·山西太原模拟)科学家对哺乳动物红细胞膜上不同种类的磷脂(SM、PC、PS、PE、PI、CI)进行了研究，分析结果如图所示。下列相关叙述不正确的是(　　)
A．组成细胞膜的磷脂分子在磷脂双分子层中分布是不对称的
B．糖被只分布于细胞膜的A侧，B侧没有
C．水分子的跨膜运输与磷脂双分子层相关，也与某些蛋白质相关
D．O2、CO2、甘油和葡萄糖可以自由通过多种磷脂组成的膜结构
解析：选D。题图显示，各种磷脂分子在细胞膜两侧的含量不同，这说明组成细胞膜的磷脂分子在磷脂双分子层中是不对称分布的，A正确；A侧是血浆侧，即红细胞膜的外侧，糖被只分布于细胞膜的外侧，B正确；水分子的跨膜运输方式是自由扩散，与磷脂双分子层有关，也与某些水通道蛋白有关，C正确；氧气、二氧化碳、甘油是通过自由扩散方式运输的，它们都能自由通过由多种磷脂组成的膜结构，葡萄糖分子通过细胞膜的方式为协助扩散或主动运输，需要载体蛋白的协助，D错误。
2．(2016·江西四校联考)细胞膜的亚显微结构模式如下图甲，图甲细胞膜的磷脂分子结构模式如下图乙，下列有关描述错误的是(　　)
A．图甲中的①②③共同为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境
B．图乙分子可识别“自己”和“非己”的成分
C．图甲中②与细胞的选择吸收有关，①②可作为气味分子的受体并完成信息的传递
D．将图乙平展在水面上，a部分与水面接触
解析：选B。图甲中①表示多糖，②表示蛋白质，③表示磷脂双分子层；图乙中a是亲水性头部，b是疏水性尾部。①②③共同构成了细胞膜，为细胞提供了相对稳定的内部环境；细胞膜上的糖蛋白具有识别作用，而磷脂分子无此功能。
考点一　细胞膜的结构与功能
1．(2016·湖北黄冈模拟)一种聚联乙炔细胞膜识别器已问世，它是通过物理力把类似于细胞膜上具有分子识别功能的物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中，组装成纳米尺寸的生物传感器。它在接触到细菌、病毒时可以发生颜色变化，用以检测细菌、病毒。这类被镶嵌进去的物质很可能含有(　　)
A．磷脂和蛋白质　　　　　
B．多糖和蛋白质
C．胆固醇和多糖　　
D．胆固醇和蛋白质
[导学号29520072]　解析：选B。细胞膜上具有识别作用的是糖蛋白，糖蛋白是多糖和蛋白质结合形成的。
2．(2016·四川成都模拟)下列有关生物膜结构与功能的叙述，不正确的是(　　)
A．细胞内ATP的合成过程只能在生物膜上完成
B．膜的选择透过性与磷脂分子和蛋白质分子都有关
C．细胞膜上蛋白质种类的多少决定其功能的复杂程度
D．构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动
[导学号29520073]　解析：选A。有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中，A错误；生物膜基本支架是磷脂双分子层，让脂质小分子优先通过，膜上蛋白质构成载体和运输通道，让细胞有选择地吸收或者释放物质分子，B正确；蛋白质种类的多少决定着细胞膜功能的复杂程度，C正确；构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动，导致生物膜具有一定的流动性，D正确。
3．(2016·江苏泰州模拟)下列过程未体现生物膜信息传递功能的是(　　)
A．蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁分离
B．抗原刺激引发记忆细胞增殖分化
C．胰岛素调节靶细胞对葡萄糖的摄取
D．传出神经细胞兴奋引起肌肉收缩
[导学号29520074]　解析：选A。蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁分离，是单个细胞因细胞液浓度小于外界溶液的浓度，细胞失水而导致原生质层与细胞壁分离，未体现生物膜信息传递功能；抗原刺激引发记忆细胞增殖分化，是通过细胞之间的彼此接触和细胞膜上的糖蛋白完成信息传递；在靶细胞上存在相应的受体，因此胰岛素能将信息传递给相应的靶细胞，促进其对葡萄糖的摄取；传出神经细胞兴奋会引起神经递质的释放，该递质可作用于肌肉，完成兴奋的传导，也属于生物膜的信息传递。
考点二　细胞核的结构与功能
4．(2016·甘肃河西三校一联)下列有关细胞核的叙述，错误的是(　　)
A．细胞核中可进行遗传物质的复制和转录
B．核膜上有多种大量的酶，有利于多种化学反应的顺利进行
C．核膜上有核孔，脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质
D．细胞核内的核仁被破坏，会影响到胰岛素的合成
[导学号29520075]　解析：选C。细胞核是遗传物质复制和转录的主要场所，A正确；核膜上分布有大量的酶，B正确；DNA不能通过核孔进出细胞核，C错误；核仁与核糖体的形成有关，核糖体是合成蛋白质的场所，胰岛素的本质是蛋白质，D正确。
5．(原创题)核孔并不是一个简单的孔洞，而是一个复杂的结构，称为核孔复合体，主要由蛋白质构成。下图表示物质通过核孔复合体的输入和输出过程。有关说法正确的是(　　)
A．不同类型的细胞中核孔数量都相同
B．离子和小分子物质都不能通过核孔
C．大分子物质进出核孔需要载体蛋白协助
D．蛋白质、核酸都能通过核孔进出细胞核
[导学号29520076]　解析：选C。代谢越旺盛的细胞中核孔数量越多；部分离子小分子也能通过核孔；DNA不能通过核孔进出细胞核。
6．下面是细胞膜功能模式图，据图分析下列说法不正确的是(　　)
A．图中功能①在生命起源过程中具有重要作用
B．功能③表示运输方式有主动运输、被动运输和胞吞、胞吐
C．激素调控生命活动与图中功能④有关
D．植物细胞通过胞间连丝进行相邻的细胞间通讯
[导学号29520077]　解析：选B。作为界膜的细胞膜不仅使生命进化到细胞的形式，也保证了细胞生命的正常进行，在进化中具重要作用；激素调控是细胞间信息交流的重要方式，与细胞膜上受体④有关；植物细胞可通过胞间连丝进行细胞通讯；图中③只表示了通过载体蛋白的跨膜运输，没有表示胞吞和胞吐作用。
7．(2016·北京重点中学开学测试)对某动物细胞进行荧光标记实验，如下图所示，其基本过程：①用某种荧光染料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细胞表面的某一区域，该区域荧光淬灭(消失)。③停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了斑点。上述实验不能说明的是(　　)
A．细胞膜具有流动性
B．荧光染料能与细胞膜组成成分结合
C．根据荧光恢复的速率推算出物质跨膜运输的速率
D．根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率
[导学号29520078]　解析：选C。用某种荧光染料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点，说明荧光染料能与细胞膜组成成分结合，B正确；用激光束照射该细胞表面的某一区域，这个区域的蛋白质被激光分解，荧光消失，停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，是因为该区域附近的被荧光标记的蛋白质流动到该区域，故可说明细胞膜具有流动性，A正确；由此也可根据荧光恢复的速率推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率，D正确；但不能根据荧光恢复的速率推算出物质跨膜运输的速率，C错误。
8．(2016·黑龙江绥棱模拟)将一个细胞中的磷脂成分全部提取出来，并将其在空气—水界面上铺成单分子层，结果测得单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。用下列细胞实验与此结果最相符的是(　　)
A．人的肝细胞　　　　
B．蛙的红细胞
C．洋葱鳞片叶表皮细胞　　
D．大肠杆菌细胞
[导学号29520079]　解析：选D。人的肝细胞、蛙的红细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞中含有细胞膜、多种细胞器膜以及核膜，将磷脂成分全部提取出来，在空气—水界面上铺成单分子层，测得单分子层的表面积大于细胞膜表面积的两倍；大肠杆菌属于原核细胞，只有细胞膜，没有其他膜结构，所以磷脂分子的面积是细胞膜表面积的两倍，故选项D正确。
9．下列关于细胞结构与功能的叙述正确的是(　　)
A．细菌代谢速率极快，细胞膜和细胞器膜为其提供了结构基础
B．胰腺细胞分泌消化酶的过程，体现了细胞膜具有一定的流动性
C．细胞中的激素、维生素、抗体、酶都是有机物，都能为生命活动提供能量
D．细胞中激素、酶、抗体及tRNA发挥作用后都会立即失活，须不断合成
[导学号29520080]　解析：选B。细菌为原核生物，无膜性细胞器，A错误；消化酶为分泌蛋白，其分泌过程体现了细胞膜具有流动性，B正确；C项中四种物质都不能作为能源物质，C错误；酶和tRNA发挥作用后不失活，D错误。
10．(2016·贵州贵阳监测)一位生物学家把100个细胞都分成两部分，一部分含有细胞核，另一部分没有细胞核，所有细胞都放在相同且适宜的条件下培养一段时间，得到表1、表2所示数据。以下解释不合理的是(　　)
表1
时间/d
1
2
3
4
细胞无核部分的存活个数
81
62
20
0
表2
时间/d
1
2
3
4
10
30
细胞有核部分的存活个数
79
78
77
74
67
65
A.出现表1实验数据是因为没有细胞核，细胞的生命活动无法正常进行
B．对比表1、表2实验数据，说明细胞核对于细胞的生命活动是不可或缺的
C．表1中无核部分没有立即死亡是因为其中含有部分代谢所需的物质、酶等
D．分析表2实验数据，每天有少量死亡一定是细胞凋亡所致
[导学号29520081]　解析：选D。细胞核控制着细胞的代谢，没有细胞核，细胞的生命活动就不能进行，A正确；表1和表2实验结果可说明细胞核对细胞的生命活动是不可或缺的，B正确；细胞代谢所需的物质、酶等大量存在于细胞质中，所以，刚去核后这些物质还能发挥作用维持细胞代谢，C正确；表2细胞有少量死亡，可能是细胞的正常凋亡，也可能是人为因素对细胞造成了伤害致死，D不正确。
11．下图为人体内细胞间信息交流方式的示意图，回答下列有关生物体内信息传递和调节的问题：
(1)在A、B、C三图中，靶细胞对信息的接受具有相似的结构基础，即________，其化学成分为________，因其具有特定的空间结构而具有特异性。
(2)A、B、C三种方式中，能表示脂肪细胞接受胰高血糖素的是________；表示T淋巴细胞介导细胞免疫的是________；肉毒杆菌通过抑制某种神经递质的作用而导致肌肉松弛，其中神经递质作用的方式是__________；高度紧张时心肌细胞收缩加速，其中信息传递的方式是____________。
(3)人类以及大多数哺乳动物的舌和软腭分布着丰富的卵状味蕾，每个味蕾约含100个味细胞，每个味细胞只负责感应酸、甜、苦、咸、鲜五大主体味觉中的一种，其基部与相应的味觉神经相连(图D)。味细胞靠其特殊的质膜表面受体感应相应的化合物，当一种化合物被一种味细胞的质膜表面受体识别并结合后，受体便通过G蛋白调控并打开附近的离子通道，离子的跨膜流动导致膜电位的改变(图E)，后者经味细胞基部的味觉神经传递至脑部味觉中枢，最终产生味觉。猫科动物在早期进化阶段缺失了针对甜味化合物的受体编码基因T1R2，因此表现出对糖类食物的冷漠行为。
①据上所述，每个味蕾中对应一种味觉的平均味细胞数为____________；味细胞质膜表面受体激活离子通道打开的前提条件是________________________________________________________________________。
②据上所述，若要使小鼠对苦味物质产生“甜”的喜好感，合理的做法是____________。
A．抑制小鼠苦味神经之间的冲动传递
B．刺激并打开甜味细胞质膜上的离子通道
C．阻断小鼠苦味细胞与其味觉神经之间的联系
D．将识别苦味化合物的受体编码基因导入小鼠甜味细胞中表达
[导学号29520082]　解析：(1)图A表示通过细胞的直接接触进行信息交流，图B表示信号分子通过血液循环与靶细胞进行信息交流，图C表示神经元之间的信息传递，在这三种信息传递方式中，靶细胞能接受信息，与靶细胞上对应的受体有关，受体的化学成分为蛋白质。
(2)高度紧张时，一方面神经元之间进行信息传递，同时肾上腺素分泌增多，导致心肌收缩加快，包含了神经调节和体液调节两种方式，对应的信息传递方式为B和C。
(3)①根据题中信息，每个味蕾中含有100个味细胞，每个味细胞只负责感应酸、甜、苦、咸、鲜五大主体味觉中的一种，则对应一种味觉的平均味细胞数为20个；根据题中“当一种化合物被一种味细胞的质膜表面受体识别并结合后，受体便通过G蛋白调控并打开附近的离子通道”可知，离子通道打开的前提条件是对应的化合物和受体识别并结合。②要使小鼠对苦味物质产生甜的好感，则要使苦味物质的分子能开启“甜”味细胞的离子通道，可以将识别苦味物质的受体“嫁接”到甜味细胞表面来实现。要实现这一目的，需要将识别苦味化合物的受体编码基因导入小鼠甜味细胞中表达，故选D项。
答案：(1)受体　蛋白质　(2)B　A　C　B、C
(3)①20　化合物与受体结合　②D
12．下图甲为细胞中某一结构的模式图，图乙表示图甲中3的成分及其各级结构。据图回答下列问题：
(1)图甲所示结构为________________结构。图甲中1所示的结构由________层磷脂分子构成。
(2)图甲中2所示结构是________。单位面积的该结构数目与细胞类型和代谢水平有关，人的胰岛B细胞比口腔上皮细胞中该结构的数目________(选填“多”“少”或“相同”)。
(3)细胞有丝分裂过程中出现周期性变化的结构是________(用图甲中数字表示)。
(4)图乙中①控制②的合成，①是________分子，鉴定②的试剂为______________________。
(5)图乙④转化成③发生在细胞有丝分裂的______期。遗传物质呈④状态时，不能发生DNA分子转录的原因是：________________________________________________________________________。
(6)图乙中①在动物细胞中除了在④(或③)上，还分布在______________中。
[导学号29520083]　解析：(1)图甲表示真核细胞的细胞核亚显微结构，1表示核膜，为双层膜结构，故由4层磷脂分子组成。(2)图甲中2表示核孔，根据题意，代谢旺盛的细胞核孔数目多，胰岛B细胞分泌胰岛素，代谢旺盛。口腔上皮细胞为高度分化的细胞，代谢较弱。(3)在有丝分裂前期，核膜消失，核仁解体；在末期，又重新形成新的核膜和核仁。(4)染色体主要由蛋白质和DNA组成，DNA控制蛋白质的合成，图乙中①是双螺旋结构的DNA，②是蛋白质，常用双缩脲试剂鉴定蛋白质。(5)染色体解螺旋变成染色质这一过程发生在有丝分裂的末期。在染色体状态时，染色体高度螺旋化，DNA分子结构稳定，不能解旋，故不能转录。(6)DNA主要分布在细胞核中，在动物细胞的线粒体中也含有DNA。
答案：(1)细胞核的亚显微　4　(2)核孔　多
(3)1、4　(4)DNA　双缩脲试剂
(5)末　染色体高度螺旋化，DNA不能解旋
(6)线粒体
13．细胞中细胞核与细胞质之间的关系问题曾经是细胞生物学家们研究的一个热点问题。下面是以伞藻为实验材料所做的几个经典生物学实验。
请依据所提供的材料，回答下列问题：
材料1：
伞藻是单细胞生物。甲、乙两种伞藻的帽形不同(如图)，现将甲伞藻的A部分与乙伞藻的B部分嫁接在一起，发现第一次长出的帽状体呈中间类型，若切除这一帽状体，第二次长出的帽状体则与甲的帽状体形状相同。
(1)你认为第一次长出的帽状体呈中间类型的原因是：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)第二次长出的帽状体与甲的帽状体形状相同，这能说明核、质之间的关系是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
材料2：当伞藻的帽状体长到一定大小时，就不再继续长大，而是开始发生细胞分裂。于是有人提出了如下假说，细胞分裂与细胞核、质体积的比例有关，当细胞核的体积与细胞质的体积比值太小时，细胞就会发生分裂；反之，就不会发生分裂。并且还做了如下实验：在伞已经长出、核将要分裂时，将伞切去，核的分裂就受到抑制，直到新的伞再生出来，核才恢复分裂。
(3)请你利用伞藻，另外设计一个实验，作为上述实验的补充，进一步证明上述假说。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[导学号29520084]　解析：材料1中嫁接后第一次出现中间类型，因此应考虑到遗传信息传递中合成的mRNA作用的滞后性。材料2中自变量为核质比，故可通过嫁接不同大小的伞以改变核质比，进而据实验结果作出判断。
答案：(1)B部分含有少量的原乙伞藻细胞核转录的信使RNA，它能指导合成少量原乙伞藻的蛋白质。A部分则能指导合成甲伞藻的蛋白质，因而嫁接后长成的帽状体有甲、乙两种伞藻的蛋白质，故呈中间类型
(2)细胞质中各种代谢活动或生命现象受细胞核控制，最终决定生物性状的主要是细胞核
(3)在伞尚未长成、核不分裂时，将幼小伞切去，嫁接上一个长成的伞，这个原不该分裂的核就开始分裂了第7讲　物质跨膜运输的实例　物质跨膜运输的方式
[考纲点击]　1.物质出入细胞的方式(Ⅱ)　2.实验：通过模拟实验探究膜的透性　3.实验：观察植物细胞的质壁分离和复原
一、细胞的吸水和失水
1．原理：发生了渗透作用。该作用必须具备两个条件：
(1)具有半透膜；
(2)膜两侧溶液具有浓度差。
2．动物细胞的吸水和失水[连一连]
3．植物细胞的吸水和失水
(1)结构
(2)条件：成熟植物细胞中央具有大液泡。
(3)验证
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，植物细胞就吸水，发生质壁分离复原现象。
巧
记
记忆渗透作用的发生
渗透作用要发生，满足条件来促成，
半透膜和浓度差，缺少其一都不行，
植物细胞需成熟，具备液泡有可能，
细胞膜、质、液泡膜，原生质层来组成，
放入外界环境中，渗透系统全形成，
水分运动啥方向，全由两液浓度定。
二、物质跨膜运输的其他实例
1．不同物质的跨膜运输特点
(1)水分子：顺相对含量梯度(高→低)；
(2)离子和小分子：依据细胞生命活动需要进行选择吸收。
2．水稻和番茄吸收不同离子的特点
(1)同种生物细胞对不同物质的吸收具有选择性，与其含有离子载体的种类和数量有关；
(2)不同种生物细胞对同种物质吸收具有差异性。
三、物质跨膜的方式(b为ATP)
1．填写有关跨膜方式及结构名称
甲：自由扩散；乙：协助扩散；丙：主动运输；a：载体蛋白。
2．写出影响甲、乙、丙三种运输速率的因素
(1)制约甲的是膜两侧的浓度差；
(2)决定乙的因素之一是a的种类和数量；
(3)决定丙的动力是能量(ATP)。
3．实例分析(填写甲、乙、丙三种跨膜运输方式)
(1)水分子进入红细胞是甲；
(2)葡萄糖进入红细胞是乙；
(3)K＋进入红细胞是丙。
巧
记　
物质出入细胞的方式
跨膜运输三类型，自由、协助和主动，
自由、协助高到低，主动运输逆着行，
胞吞、胞吐非跨膜，不需载体需耗能，
大分子颗粒来进出，全靠膜的流动性。
1．一个原理：细胞吸水和失水的原理是渗透作用。
(1)发生条件：半透膜、浓度差。
(2)发生现象
2．一个实验：质壁分离实验。
(1)材料：活的成熟的植物细胞。
(2)条件：外界溶液浓度>细胞液浓度。
(3)现象：细胞壁与原生质层分离。
3．两个模型
(1)三层结构模型：蛋白质—脂质—蛋白质。
(2)流动镶嵌模型：
①基本支架：磷脂双分子层。②蛋白质分布：有的镶在磷脂双分子层表面；有的嵌入磷脂双分子层中；有的贯穿于整个磷脂双分子层。
4．细胞膜的结构特点和功能特性
(1)结构特点：流动性。
(2)功能特性：选择透过性。
5．物质跨膜运输的三种方式
(1)自由扩散：高浓度→低浓度；不需载体蛋白；不需能量。
(2)协助扩散：高浓度→低浓度；需载体蛋白；不需能量。
(3)主动运输：低浓度→高浓度；需载体蛋白；需能量。
6．大分子物质进出细胞的两种方式：胞吞、胞吐。
7．物质跨膜运输的影响因素
(1)物质浓度；(2)氧浓度；(3)载体种类和数量；(4)温度。
考法一　以渗透装置为依托，考查渗透作用的原理及应用
1．渗透系统的组成条件
如图所示，作为一个渗透系统，必须同时具备以下两个条件：
(1)具有,半透膜)
(2)半透膜两侧为溶液体系(S1、S2)，且两侧溶液具浓度差。
2．渗透作用模型和植物细胞的图例比较
3．渗透作用的发生特点
(1)水分子总是由溶液浓度低的部位向浓度高的部位渗透。
(2)半透膜两侧溶液浓度差是渗透作用发生的动力，既决定着渗透的方向，又决定着渗透的速度，即浓度差越大，渗透越快。
常见渗透装置图分析
(1)若Sl溶液浓度大于S2，则单位时间内由S2→Sl的水分子数多于Sl→S2，外观上表现为S1液面上升；若Sl溶液浓度小于S2，则情况相反，外观上表现为Sl液面下降。
(2)在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则Sl溶液浓度仍大于S2。因为液面高的一侧形成的压强，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。
视角 　以基础判断或图形分析的形式，考查渗透作用的原理、条件及应用
1．(原理判断类)如图表示植物细胞渗透作用图解，下列说法中错误的是(　　)
A．成熟植物细胞发生渗透作用的主要原因是原生质层相当于一层半透膜
B．不成熟的植物细胞，如根尖分生区细胞，不能发生渗透吸水或失水
C．当溶液浓度甲>乙时，成熟植物细胞会因渗透失水而发生质壁分离现象
D．当溶液浓度甲＝乙时，细胞处于渗透平衡状态，但仍有水分子由甲→乙
解析：选B。不成熟的植物细胞仍能发生渗透作用，但不会发生质壁分离现象，B项错误。成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，当渗透平衡时，仍有水分子移动，只是单位时间内，由甲→乙和由乙→甲的水分子数相等，A、C、D项正确。
2．(过程示意图类)(2016·河北邢台模拟)如图所示U形管中间是半透膜(只允许水分子和葡萄糖等小分子通过)，先在左右两侧各加入等量的0.1
mol/L的蔗糖溶液，然后在左右两侧分别加入等量、少量的蔗糖酶和淀粉酶。一段时间后，再在两侧分别加入等量的斐林试剂并水浴加热，则两侧的液面高度及颜色变化情况是(　　)
A．左侧液面先升后降最后不变，只有左侧有砖红色现象
B．两侧液面不变，两侧均无砖红色现象
C．左侧液面先升后降最后不变，两侧均有砖红色现象
D．右侧液面先升后降最后不变，两侧均有砖红色现象
解析：选C。因为酶具有专一性，所以只有蔗糖酶能催化蔗糖水解为单糖而淀粉酶不能水解蔗糖，所以左侧一分子蔗糖分解成两分子单糖，左侧溶液浓度上升液面先升高。单糖是小分子物质能透过半透膜进入右侧使左侧溶液的浓度降低，液面又下降，所以左侧液面先升后降最后不变。两侧均有还原性糖所以加入斐林试剂加热后两侧均有砖红色沉淀产生，故选C。
3．(实验装置图与示意图类)(2016·黑龙江哈师大月考)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处于的一种状态(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．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
B．由图乙可知图甲中漏斗里溶液的吸水速率在下降
C．图丙中相当于图甲中c结构的是③④⑤
D．把图丙所示状态的细胞放在清水中，会发生质壁分离
解析：选D。图甲液面上升说明b侧液体浓度高于a侧的，A正确；随漏斗内液面上升，半透膜(c)两侧的浓度差越来越小，故漏斗内溶液的吸水速率在下降，B正确；图丙中细胞膜③、液泡膜⑤及两者之间的细胞质④相当于半透膜，C正确；把图丙细胞放在清水中，会发生质壁分离复原，D错误。
4．(柱状图类)(2014·高考全国卷Ⅱ)将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等)，取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则(　　)
A．实验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高
B．浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的
C．a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组
D．使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5
mol·L－1之间
解析：选D。A项，通过图示可以看出，a组和b组实验前长度/实验后长度的值都小于1，表明细胞吸水导致细条变长；由于a组实验前长度/实验后长度的值小于b组实验前长度/实验后长度的值，说明a组吸水较多，b组吸水较少，所以实验后a组液泡中的溶质浓度比b组的低。B项，分析柱状图可知，f组细胞失水，而b组细胞吸水，因此浸泡导致f组细胞中液泡的失水量大于b组的。C项，水分进出细胞的方式是自由扩散，不消耗ATP。D项，根据柱状图可知，在浓度为0.4
mol·L－1的蔗糖溶液中的c组细胞吸水，而在浓度为0.5
mol·L－1的蔗糖溶液中的d组细胞失水，所以使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5
mol·L－1之间。
考法二　借助图示考查物质出入细胞的方式
1．物质跨膜运输方式——膜的选择透过性
物质跨膜运输的方式
被动运输
自由扩散
协助扩散
主动运输
物质运输方向
高浓度→低浓度
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
是否需要载体
不需要
需要
需要
是否消耗能量
不消耗
不消耗
消耗ATP
图例
2.物质非跨膜运输方式——膜的流动性
胞吞(内吞)
胞吐(外排)
条件
细胞摄取或排出大分子和颗粒物质的方式
原理
生物膜的流动性
特点
物质通过囊泡转移，需要消耗能量，不需要载体
方向
细胞外→内
细胞内→外
实例
变形虫吞食食物颗粒，白细胞吞噬病菌等
胰岛B细胞分泌胰岛素
3.影响物质跨膜运输的因素
(1)物质浓度(在一定的浓度范围内)
(2)氧气浓度
(3)温度
　“三步法”判断物质出入细胞的方式
视角1 　以基础判断的形式或依托相关生理过程，考查物质进出细胞的方式及特点
1．(原理判断类)(2015·高考全国卷Ⅱ)下列过程中，不属于胞吐作用的是(　　)
A．浆细胞分泌抗体到细胞外的过程
B．mRNA从细胞核到细胞质的过程
C．分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程
D．突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程
解析：选B。胞吐是指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，将大分子排出细胞的现象。细胞胞吐的是大分子物质，且细胞通过胞吐作用向外分泌物质是需要消耗能量的。A项浆细胞分泌抗体、C项胰腺的腺泡细胞向胞外分泌蛋白、D项突触小泡向突触间隙释放神经递质都属于胞吐。B项mRNA是通过核孔从细胞核到细胞质的，不属于胞吐。
2．(过程示意图类)(原创题)受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于摄取特殊的生物大分子。其过程如下图所示，下列有关叙述不正确的是(　　)
A．该过程以膜的流动性为基础
B．受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能
C．Na＋、K＋等无机盐离子也可通过此方式运输
D．该过程不能体现细胞膜的选择透过性
解析：选C。由图示知受体介导的胞吞作用是生物大分子的运输过程，以膜的流动性为基础，存在细胞识别并需内部供能，但不能体现膜的选择透过性。Na＋、K＋为小分子物质，不能通过此种方式运输。
3．(表格实验类)(2015·高考全国卷Ⅱ)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：选A。A项，温度为17
℃时，在空气环境中，根对该离子的相对吸收量高于在氮气环境中的，说明有氧条件有利于该植物幼根吸收该离子，同时说明幼根对该离子的相对吸收量与氧气有关，为主动运输。B项，在空气环境中，低温下幼根对该离子的相对吸收量较低，说明温度能够影响根对该离子的吸收。C项，幼根对该离子的吸收方式为主动运输，需要消耗ATP，在氮气环境中，植物可通过无氧呼吸产生ATP。D项，温度为17
℃时，与空气环境中相比，氮气环境中该植物幼根对该离子的相对吸收量较低，说明氮气环境不利于该植物幼根对该离子的吸收。
视角2 　
4．(模式图与表格类)(2016·山东临沂质检)下图为氨基酸和Na＋进出肾小管上皮细胞的示意图。下表选项中正确的是(　　)
选项
管腔中氨基酸→上皮细胞
管腔中Na＋→上皮细胞
上皮细胞中氨基酸→组织液
A
主动运输
被动运输
主动运输
B
被动运输
被动运输
被动运输
C
被动运输
主动运输
被动运输
D
主动运输
被动运输
被动运输
解析：选D。由图示可知，管腔中的氨基酸进入肾小管上皮细胞是逆转浓度梯度进行的，只能通过主动运输完成；管腔中的钠离子进入上皮细胞为顺浓度梯度的运输，不消耗能量，为被动运输；上皮细胞中的氨基酸进入组织液为顺浓度梯度的运输，不消耗能量，为被动运输，因此D项正确。
5．(模式图与柱状图类)下图1是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨质膜的亲水性通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过。图2表示磷脂在细胞膜内外两侧分布的百分比。请据图分析，下列叙述不正确的是(　　)
A．图1所示生物膜最可能是细胞膜
B．物质通过离子通道不需要消耗ATP
C．由图1和图2可知，膜脂和膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的
D．丁的化学成分为蛋白质
解析：选D。图1中丁由多糖与蛋白质结合而成，为糖蛋白，分布于细胞膜外表面，故图1所示生物膜最可能是细胞膜。由题干信息可知，物质顺浓度通过通道蛋白，因此不消耗ATP。由图1和图2可知，膜的成分在膜上的分布是不对称的。
视角3 　
6．(2016·湖南株洲月考)将某植物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，定期测得细胞中两种离子的含量，得到如图所示曲线。据图分析，下列叙述中正确的是(　　)
A．该组织的细胞吸收甲、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多
C．两种离子均只能从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧
D．曲线m～n段和a～b段表明两种离子和水分子都不再进入细胞
解析：选B。分析图中曲线，当细胞内的浓度高于细胞外浓度时，甲乙两物质还在进入细胞，故甲乙进入细胞的方式是主动运输，A错误；在相同的时间内，甲曲线高于乙曲线表示的浓度，说明甲离子的吸收速度快，主要原因是运输甲离子的载体数量相对较多，B正确；一开始细胞内浓度要低，甲乙进入细胞是顺浓度梯度，C错误；曲线m～n段和a～b段表明两种离子和水分子进出细胞应该是处于平衡的状态，D错误。
　观察植物细胞的质壁分离和复原
1．原理：成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。
2．流程
3．实验现象
4．本实验特别提醒
(1)本实验存在两组对照实验
(2)引发质壁分离的2种原因
(3)本实验是教材中涉及“显微观察”实验中唯一的一个“只在低倍镜下”观察(不曾换“高倍镜”)的实验。
「典例引领」
某同学在实验室中做“观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原”实验时，在老师的帮助下，进行了一系列的创新实验，实验步骤和现象如下表：
实验组
5分钟的现象
再过5分钟
滴加清水5分钟
①
0.3
g·mL－1蔗糖溶液
x
无变化
质壁分离复原
②
0.5
g·mL－1蔗糖溶液
质壁分离
y
无变化
③
1
mol·L－1
KNO3溶液
质壁分离
质壁分离复原
z
④
1
mol·L－1醋酸溶液
细胞大小无变化
细胞大小无变化
细胞大小无变化　
对上表的推断或解释不正确的是
(　　)
A．x为质壁分离，因为细胞壁伸缩性弱于原生质层
B．y为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死
C．z为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅
D．④组细胞大小无变化是因为细胞渗透吸水量等于失水量
[解析]　由于细胞壁伸缩性弱于原生质层，植物细胞在一定浓度蔗糖溶液中发生质壁分离，但如果蔗糖溶液浓度过高(如0.5
g·mL－1)，可能导致植物细胞失水过多死亡，A、B项正确；在1
mol·L－1
KNO3溶液中，细胞先发生质壁分离，后来细胞吸收K＋和NO使细胞液浓度升高而发生自动复原，再滴加清水，细胞会吸水，体积稍增大，C项正确；在1
mol·L－1醋酸溶液中，植物细胞死亡，D项错误。
[答案]　D
「对位训练」
1．(2016·河北唐山月考)在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如下图所示)。下列有关叙述正确的是(　　)
A．第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域
B．第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处
C．吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头
D．为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤
解析：选B。A项，第一次观察时由于未滴加蔗糖溶液，细胞还没有发生质壁分离，较易观察到的是紫色的大液泡，由于此时液泡占整个细胞体积的比例较大，因此观察到的无色的细胞质基质区域应较小。B项，第二次观察时已经通过引流法使紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在蔗糖溶液中，可以发现首先从细胞的角隅处开始发生质壁分离。C项，吸水纸的主要作用是吸引蔗糖溶液或清水，使溶液浸润整个标本。D项，第一次显微观察是为了获得实验前的现象，以便于和实验中的现象变化进行前后对照，因此不能省略。
2．如图为某同学利用紫色洋葱鳞片叶作为实验材料，观察植物细胞质壁分离与复原的基本操作步骤。下列相关叙述中，错误的是(　　)
A．第二次观察(D)和第一次观察(B)形成对照，第三次观察(F)和第二次观察(D)形成对照
B．该实验用显微镜主要观察原生质层和细胞壁的位置、液泡的颜色和大小等
C．如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的KNO3溶液，则可以省略E过程
D．增大蔗糖溶液的浓度实验效果会更明显且不影响细胞的活性
解析：选D。题图中共有三次显微镜观察，观察的指标主要是原生质层和细胞壁的位置关系以及液泡的大小和颜色，第二次观察与第一次观察形成对照，第三次观察与第二次观察形成对照，A、B项正确。如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的KNO3溶液，由于在细胞失水的同时，不断以主动运输的方式获得K＋和NO，导致细胞液浓度升高，当其大于外界溶液浓度时，细胞开始吸水，从而出现质壁分离自动复原的现象，C正确。如果蔗糖溶液的浓度过高，会导致细胞因过度失水而死亡，D错误。
[误区补短]
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　半透膜和选择透过性膜的辨析
[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选择透过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，其选择透过性丧失。(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)一侧向自身含量低的一侧运动。
易错点4　误认为消耗能量的运输方式就是主动运输
[点拨]　胞吐、胞吞也消耗能量。
易错点5　Na＋、K＋跨膜运输的方式
[点拨]　Na＋、K＋等无机盐离子一般以主动运输的方式进出细胞，但也可通过协助扩散或离子通道进出细胞。
微观清障
1．判断下列有关细胞的吸水和失水的叙述
(1)成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分离是因为细胞壁具有选择透(过)性。(　　)
(2)用紫色洋葱鳞片叶外表皮作实验材料可观察质壁分离及复原。(　　)
(3)当半透膜两侧溶液浓度相等时，细胞处于动态平衡状态，不发生渗透作用。(　　)
(4)将人的红细胞放入4
℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，其主要原因是蒸馏水大量进入红细胞。(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)√
2．判断下列关于物质跨膜运输的实例的叙述
(1)植物吸收不同矿质元素离子的速率都相同。(　　)
(2)适应高渗环境的动物可排出体内多余的盐。(　　)
(3)番茄和水稻根系吸收Si元素的量相等。(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)×
3．判断下列有关物质运输的叙述
(1)(2014·浙江卷T1B改编)突触前膜释放乙酰胆碱属于协助扩散。(　　)
(2)O2通过主动运输进入线粒体。(　　)
(3)海带细胞通过主动运输积累I－等溶质，因而不会在海水中发生质壁分离。(　　)
(4)葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白。(　　)
(5)植物根系通过主动运输吸收无机盐离子需要ATP。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
[能力培优]
解读与物质跨膜运输有关的图和曲线
　[信息解读]
(1)图1解读如下
①同一种植物对不同离子的吸收量不同，取决于膜上不同种类的离子载体的数量。
②不同植物对同一种离子的吸收量不同，取决于不同植物的细胞膜上该离子载体的数量。
③如果某植物吸收某种离子的量为0，则说明该植物细胞膜上没有与之相应的离子载体。
④吸收后某些离子浓度比初始浓度大，不是因为它们从植物细胞中排出，而是因为细胞吸水的速率大于其吸收离子的速率。
(2)图2、图3解读如下
①图2中①表示主动运输，由于生物可通过无氧呼吸提供能量，故起点不能从原点开始；②表示被动运输或哺乳动物成熟红细胞以主动运输方式转运某些物质。
②图3的横坐标为能量，①表示主动运输，②表示被动运输，与图2中①相比，①曲线起点从原点开始，原因是没有能量就不能进行主动运输。
强化训练
1．将番茄和水稻幼苗分别在完全营养液中培养一段时间后，测量各自营养液中离子浓度变化，结果如图甲所示。图乙为在生理条件下动物细胞内液和外液中的K＋与Na＋浓度值，下列分析正确的是(　　)
A．通过主动运输，水稻根细胞向外排出Mg2＋，番茄根细胞向外排出Si4＋
B．为使甲的实验结果更有说服力，应增加以清水为培养液的对照组
C．植物对离子吸收速率取决于培养液中该离子浓度
D．动物细胞为维持图乙所示结果，需要消耗ATP
解析：选D。分析图甲可知，水稻和番茄均能吸收Mg2＋和Si4＋，但吸水量大于吸收离子的量，导致培养液中离子浓度升高；同时水稻吸收Mg2＋多，番茄吸收Si4＋多，二者都没有通过主动运输向外排出离子，A错误；为使甲的实验结果更有说服力，应增加以蒸馏水为培养液的对照组，B错误；植物对离子吸收方式为主动运输，其速率取决于ATP供应量及细胞膜上的载体数量，C错误；动物细胞为维持图乙所示结果，需要消耗ATP以主动运输的方式保钾排钠，D正确。
2．在物质进出细胞的方式中，符合下图曲线的物质可能是(　　)
①红细胞从血浆中获得K＋　②白细胞吞噬病菌　③神经细胞中K＋外流　④肾小管细胞吸收原尿中的葡萄糖
A．①②　　　
B．②③　　　
C．①③　　　
D．②④
解析：选C。图1可表示协助扩散或主动运输，图2可表示哺乳动物成熟红细胞的主动运输或其他组织细胞的被动运输。选项中①是主动运输，②是胞吞，③是协助扩散，④是主动运输。
考点一　渗透作用的原理及应用
1.(2016·河北邢台模拟)如图为渗透作用实验，漏斗下口用半透膜封住(蔗糖分子不能通过)，漏斗内外均为蔗糖溶液，液面已经稳定在图示位置，则下列说法正确的是(　　)
A．此时漏斗内外溶液浓度相等
B．此时单位时间内通过半透膜由内向外和由外向内扩散的水分子数相等
C．若将漏斗中的h段溶液全部抽走，使内外液面相平，一段时间后内外液面高度差还会恢复到h
D．若将漏斗迅速下移h的距离，使内外液面相平，一段时间后内外液面高度差还会恢复到h
[导学号29520099]　解析：选B。因为漏斗的液面较高，有大气压的作用，所以漏斗内的浓度会高一点，A错误；单位时间内通过半透膜由内向外和由外向内扩散的水分子数相等，液面才可以处于相对平衡状态，B正确；若将漏斗中的h段溶液全部抽走，使漏斗中溶质的量减少，会导致漏斗中渗透压减小，一段时间后内外液面高度差不会恢复到h，C错误；若将漏斗迅速下移h的距离，则烧杯中溶液对半透膜处的压强增加，一段时间后内外液面高度差不会恢复到h，D错误。
2．(2016·广西柳州月考)将若干细胞液浓度相同的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，在相同实验时间后，测得在不同浓度蔗糖溶液中各组萝卜条细胞内含水量的情况如图。其中N点代表实验前萝卜条细胞内含水量。下列有关叙述正确的是(　　)
A．实验中水分子进出细胞需要消耗ATP
B．在浓度为c的蔗糖溶液中渗透现象不发生
C．在浓度为d的蔗糖溶液中细胞发生渗透吸水
D．在浓度为g、h的蔗糖溶液中细胞失去活性
[导学号29520100]　解析：选C。水分进出细胞是自由扩散，不需要消耗ATP，A错误；蔗糖溶液浓度为c时，与细胞液渗透压相等，萝卜条细胞内外水分子进出速率相等，渗透现象仍然发生，B错误；在浓度为d的蔗糖溶液中细胞含水量增高，细胞发生渗透吸水，C正确；在浓度为g、h的蔗糖溶液中细胞内的含水量增大，细胞吸水，保持活性，D错误。
考点二　物质出入细胞的方式
3．(2016·宁夏银川质检)盐碱地中生活的某种植物，其细胞的液泡膜上有一种载体蛋白，能将细胞质基质中的Na＋逆浓度梯度运入液泡，从而降低Na＋对细胞质基质中酶的伤害。下列叙述错误的是(　　)
A．Na＋进入液泡的过程属于主动运输
B．Na＋进入液泡的过程体现了液泡膜的选择透过性
C．该载体蛋白作用的结果不利于增强细胞的吸水能力
D．该载体蛋白作用的结果有助于提高植物的耐盐性
[导学号29520101]　解析：选C。由图中信息可知，细胞的液泡膜上有一种载体蛋白，能将细胞质基质中的Na＋逆浓度梯度运入液泡，故运输方式是主动运输，体现了膜的选择透过性，A、B正确。Na＋进入细胞使细胞液浓度增大，增加了细胞的吸水能力，提高了植物的耐盐性，C错误，D正确。
4.(2016·河北廊坊质量监测)如图为细胞膜结构及物质跨膜运输示意图，下列相关叙述中正确的是(　　)
A．O2和CO2以图中a方式通过细胞膜
B．被动运输过程有时也需要膜蛋白的参与
C．图中c可表示葡萄糖进入口腔上皮细胞的过程
D．图中①②④都能运动，而③一般不能运动
[导学号29520102]　解析：选B。分析题图可知：图中a是协助扩散，b、d是自由扩散，c是主动运输。O2和CO2的跨膜运输方式都是自由扩散，A错误；被动运输中的协助扩散需要载体协助，B正确；由①(糖蛋白)位置可知，c表示以主动运输方式向细胞外运输物质，C错误；构成细胞膜的磷脂和蛋白质大都可以运动，D错误。
考点三　质壁分离与复原实验及其拓展应用
5.(2016·广东南澳质检)如图为某同学观察植物细胞的质壁分离和复原实验后画的模式图，下列说法错误的是(　　)
A．图中的②和⑤及两者间的细胞质组成原生质层
B．在用显微镜实际观察时，结构③不容易看到
C．整个实验过程中需要始终保持细胞的活性
D．该细胞正在发生渗透失水
[导学号29520103]　解析：选D。图中①～⑤依次是细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡膜，其中细胞膜、液泡膜及这两层膜之间的细胞质共同组成原生质层，A正确；图中细胞核的体积较小，用显微镜实际观察时不容易看到，B正确；细胞具有活性时，原生质层才具有选择透过性，植物细胞才能发生质壁分离或质壁分离的复原，C正确；图中细胞可能处于质壁分离状态(细胞正在渗透失水)，也可能处于质壁分离复原状态(细胞正在渗透吸水)，也可能水分进出达到动态平衡，D错误。
6．(2016·江苏苏北四市模拟)下列有关质壁分离与复原实验的叙述，不正确的是(　　)
A．选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料，便于观察质壁分离现象
B．加盖玻片时，应避免产生气泡，否则会影响观察
C．撕取洋葱表皮时，若带有叶肉细胞，会使细胞重叠而影响实验效果
D．植物细胞质壁分离的内因是细胞壁无伸缩性，而原生质层有伸缩性
[导学号29520104]　解析：选D。紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞具有紫色的大液泡，发生质壁分离时容易观察，A正确；盖玻片下气泡会影响观察效果，B正确；若撕下了许多叶肉，显微镜下会看到很多细胞的重叠影像，影响实验效果，C正确；植物细胞质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，D错误。
7．(2016·山东菏泽月考)下表是人体成熟红细胞与血浆中的K＋和Mg2＋在不同条件下的含量比较，据表分析不确切的是(　　)
处理前
用鱼滕酮处理后
用乌本苷处理后
细胞内
血浆中
细胞内
血浆中
细胞内
血浆中
K＋
145
mmol
5
mmol
11
mmol
5
mmol
13
mmol
5
mmol
Mg2＋
35
mmol
1.4
mmol
1.8
mmol
1.4
mmol
35
mmol
1.4
mmol
A.鱼滕酮可能抑制K＋载体的生理功能而不影响Mg2＋载体的生理功能
B．乌本苷可能抑制K＋载体的生理功能而不影响Mg2＋载体的生理功能
C．鱼滕酮可能抑制ATP的合成从而影响K＋和Mg2＋的运输
D．正常情况下血浆中K＋和Mg2＋均通过主动运输进入红细胞
[导学号29520105]　解析：选A。处理前K＋和Mg2＋均是细胞内浓度高于血浆中的浓度，说明红细胞吸收K＋和Mg2＋时都是从低浓度到高浓度，属于主动运输，D正确。由处理前和用鱼滕酮处理后离子浓度变化可知，细胞内的K＋和Mg2＋浓度均下降，即吸收量减少，据此推测可能是鱼滕酮抑制ATP的合成从而缺少能量供应，或者是抑制载体的生理功能；由处理前和用乌本苷处理后离子浓度变化可知，细胞内的K＋浓度下降，而Mg2＋浓度不变，据此推测可能是乌本苷不影响红细胞对Mg2＋的吸收，而影响对K＋的吸收，影响的机理可能是抑制K＋载体的功能，因此，A错误，B、C正确。
8．如图为小肠上皮细胞吸收葡萄糖示意图，其吸收肠腔中低浓度的葡萄糖，有关图示信息的分析错误的是(　　)
A．小肠上皮细胞吸收肠腔中的葡萄糖和Na＋时使用的是同一载体
B．葡萄糖以主动运输方式进入小肠上皮细胞
C．K＋以主动运输方式从组织液进入小肠上皮细胞
D．Na＋进入和转出小肠上皮细胞的运输方式都是协助扩散
[导学号29520106]　解析：选D。从图示信息可知，小肠上皮细胞吸收肠腔中的葡萄糖和Na＋时使用的是同一载体；由题干信息可知，葡萄糖逆浓度梯度进入小肠上皮细胞，故为主动运输；K＋逆浓度梯度从组织液进入小肠上皮细胞，故为主动运输；Na＋顺浓度梯度进入小肠上皮细胞，且需要载体，为协助扩散，Na＋逆浓度梯度转出小肠上皮细胞，为主动运输。
9．(2016·安徽皖南八校二联)取某一红色花冠的2个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞，将它们分别放置在甲、乙两种溶液中，测得细胞失水量的变化如图1，液泡直径的变化如图2，下列叙述正确的是(　　)
A．第4分钟后乙溶液中细胞由于失水过多而死亡
B．甲、乙两种溶液的浓度不同，溶质也不可能相同
C．第2分钟前乙溶液中花瓣细胞的失水速率大于甲溶液
D．图2中曲线Ⅰ和图1中乙溶液中细胞失水量曲线对应
[导学号29520107]　解析：选D。第4分钟后乙溶液中细胞吸水，发生了质壁分离复原，A错误；两条曲线的差异是甲、乙溶液溶质不同，甲溶液中溶质不能被细胞吸收，乙溶液中的溶质可以被细胞通过主动运输的方式吸收，浓度可能相同，B错误；据图1中第2分钟前两曲线的变化趋势可知，处于甲溶液中的花瓣细胞的失水速率大于乙溶液，C错误；分析题图2可知Ⅰ液泡先变小后恢复到原样，为乙溶液中的变化曲线，Ⅱ液泡先变小后维持不变，为甲溶液中的变化曲线，D正确。
10．(2016·江苏盐城月考)用完全相同的培养液，在相同条件下分别培养水稻和番茄幼苗。在二者吸水速率几乎相同的情况下，72小时后培养液中部分离子浓度发生了如下表的变化(表中数据为72小时后溶液中部分离子浓度占开始时的百分比)。分析下表不能得出的结论是(　　)
　离子品种　　
K＋
Mg2＋
Ca2＋
SiO
水稻
17.00
105.00
117.00
19.50
番茄
19.10
86.00
59.60
118.00
A.不同植物对矿质元素的吸收量是不同的
B．不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的
C．与番茄相比，水稻对SiO吸收量大，对Ca2＋吸收量小
D．植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度呈正相关
[导学号29520108]　解析：选D。由于不同植物吸收矿质元素的载体的种类和数量不同，因而吸收量也可能不同，A、B正确；题表中数据是培养液中部分离子的浓度，浓度越小吸收量越大，因而与番茄相比，水稻对SiO吸收量大，对Ca2＋吸收量小，C正确；植物对离子的吸收为主动运输，因而与溶液中离子的浓度不呈正相关关系，D错误。
11.右图中，曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的两种方式，下列表述正确的是(　　)
A．脂溶性小分子物质不能通过方式a运输
B．与方式a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
[导学号29520109]　解析：选C。从坐标曲线可以看出，a为自由扩散，b为协助扩散或主动运输。脂溶性小分子物质通过自由扩散(a)运输，A错误；自由扩散是从高浓度向低浓度运输，与生物膜上的载体蛋白无关，B错误；方式b的最大转运速率与载体的种类和数量有关，C正确；抑制细胞呼吸而导致能量供应不足，从而使主动运输受阻，而与自由扩散、协助扩散无关，D错误。
12．(2016·江苏泰州模拟)如图表示物质进入细胞的四种方式，下列有关说法错误的是(　　)
A．温度只影响图中②和③过程的速率
B．吞噬细胞通过④过程吞噬病原体
C．小肠上皮细胞吸收乙醇的方式是①
D．生长素极性运输进入细胞的方式是③
[导学号29520110]　解析：选A。温度影响分子的运动速率，影响膜的流动性，图中①②③④四种运输方式都会受到影响，A错误；④过程属于胞吞作用，吞噬细胞通过④过程吞噬病原体，B正确；乙醇进入细胞的方式是自由扩散，小肠上皮细胞吸收乙醇的方式是①，C正确；生长素极性运输进入细胞的方式是主动运输，是③的运输方式，D正确。
13．(2016·江苏盐城月考)如图表示渗透作用的装置，其中半透膜为膀胱膜，请思考下列问题：
注：图1、3溶液A、B、a、b浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示，图2、4分别表示一段时间后，液面上升的高度为h1、h2。葡萄糖能透过半透膜，蔗糖不能通过半透膜。
(1)如果A为清水，a为30%的葡萄糖溶液。则图1漏斗中的液面________________。如果B为清水，b为30%的蔗糖溶液，则图3中的液面________。
(2)如果A、B、a、b均为蔗糖溶液，且MA>MB、Ma＝Mb>MA，达到平衡后，h1________h2，两个漏斗内溶液浓度大小为Ma________Mb。
(3)如果A、B、a、b均为某种物质，且MA＝MB、Ma＝Mb，则达平衡后h1＝h2，如果在a、b中分别加入两种不同的物质(微量，直接影响溶液的浓度)，发现h1上升，而h2下降。那么在a、b中加入的物质最可能是____________、______________。(选水解酶或聚合酶)
[导学号29520111]　解析：(1)图1中开始由于漏斗内溶液浓度大于清水浓度，漏斗液面会上升，但由于葡萄糖能通过半透膜，漏斗内溶液浓度下降，液面也慢慢下降；装置2中由于蔗糖不能通过半透膜，因而由于漏斗内浓度大于清水，使液面上升。
(2)根据MA>MB、Ma＝Mb>MA可知，达到平衡后，h1Mb。
(3)根据加入物质后h1上升、而h2下降分析，a中溶质分子增多，b中溶质分子减少，可判断a中加入的是水解酶，b中加入的是聚合酶。
答案：(1)先上升，后下降　上升　(2)<　>
(3)水解酶　聚合酶
14．(2016·山东枣庄模拟)囊性纤维病是一种严重的遗传性疾病，患者汗液中氯离子的浓度升高，支气管被异常黏液堵塞。导致这一疾病发生的主要原因是编码CFTR蛋白的基因发生突变，如图表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用。
(1)图中所示为细胞膜的______________模型，其中构成细胞膜的基本支架是__________________，氯离子跨膜运输的正常进行是由膜上____________________决定的。
(2)在正常细胞内，氯离子在CFTR蛋白的协助下通过____________方式转运至细胞外，随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高，水分子向膜外扩散的速度________，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。
(3)人工合成的仅由磷脂双分子层构成的封闭球状结构称为脂质体，所有带电荷的分子不管它多小，都很难通过脂质体，即使脂质体外离子浓度很高，这是因为磷脂双分子层的内部是疏水的。缬氨霉素是一种十二肽的抗生素，若将它插入到脂质体的脂双层内，可使K＋的运输速度提高100
000倍，但却不能有效提高Na＋的运输速率，由此可以得出：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
(4)主动运输所需的载体蛋白实际上是一些酶蛋白复合体。与被动运输不同，该类膜蛋白都能水解________，但与普通的酶不同的是，它不对所转运的分子进行催化。
[导学号29520112]　解析：(1)图中所示为细胞膜的流动镶嵌模型，构成膜的基本支架是磷脂双分子层。由图示知：氯离子跨膜运输的正常进行是由功能正常的CFTR蛋白决定的。(2)由图示知：氯离子通过细胞膜需要膜上蛋白质协助并消耗ATP，所以为主动运输。随着膜外氯离子浓度升高，水分子向膜外扩散的速度加快，原因是单位体积内膜外水分子数小于膜内。(3)由题干信息可知：载体蛋白能极大提高运输速度；运输钾离子的载体和运输钠离子的载体不一样即载体具有特异性。(4)结合“主动运输需要能量”和“主动运输所需的载体蛋白实际上是一些酶蛋白复合体”可推知该类膜蛋白都能水解ATP为主动运输提供能量。
答案：(1)流动镶嵌　磷脂双分子层　功能正常的CFTR蛋白
(2)主动运输　加快
(3)①载体蛋白能极大提高运输速率　②载体具有特异性
(4)ATP第6讲　细胞器——系统内的分工合作
[考纲点击]　1.主要细胞器的结构和功能(Ⅱ)　2.实验：观察线粒体和叶绿体
一、细胞器的结构与功能
1．填写细胞器的名称
[a]：线粒体；[c]：内质网；[d]：高尔基体；[h]：溶酶体。
2．写出细胞器的功能
[a]：有氧呼吸的主要场所；
[b]：光合作用的场所；
[g]：与动物细胞、低等植物细胞有丝分裂有关。
3．细胞结构的综合分析
(1)乙是动物细胞的证据：有[g]中心体，没有[b]叶绿体、[f]液泡和细胞壁。
(2)存在色素的细胞器：[b]叶绿体、[f]液泡。
(3)动植物都有，但功能不同的细胞器：[d]高尔基体。
(4)光学显微镜下能观察到的细胞器：[f]液泡、[b]叶绿体和[a]线粒体。
巧
记双膜和无膜细胞器
线叶双(线粒体、叶绿体有双层膜)，无心糖(没有膜结构的是中心体和核糖体)。
二、细胞器之间的协调配合
1．分泌蛋白和胞内蛋白
种类比较　　
分泌蛋白
胞内蛋白
合成场所
附着在内质网上的核糖体
游离的核糖体
作用场所
细胞外
细胞内
实例
消化酶、抗体、部分激素
呼吸酶等
2.分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌
3．细胞器之间的协调配合[连一连]
三、细胞的生物膜系统
1．组成：由细胞器膜、细胞膜和核膜等结构组成。
2．功能
(1)保证内环境的相对稳定，对物质运输、能量转换和信息传递等过程起决定作用；
(2)为多种酶提供附着位点，是许多生化反应的场所；
(3)分隔细胞器，保证细胞生命活动的高效、有序进行。
1．分离细胞器的方法：差速离心法。
2．八种细胞器功能
(1)线粒体：有氧呼吸的主要场所。
(2)叶绿体：光合作用的细胞器。
(3)内质网：蛋白质合成和加工以及脂质合成的车间。
(4)高尔基体：对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。
(5)核糖体：生产蛋白质的机器。
(6)溶酶体：消化车间。
(7)液泡：调节细胞内的环境，保持细胞坚挺。
(8)中心体：与有丝分裂有关。
3．一种活体染色剂：健那绿。
4．与分泌蛋白的合成和运输密切相关的6种结构
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、囊泡、细胞膜。
5．生物膜系统的三个功能
(1)维持细胞内部环境的相对稳定、物质运输、能量转换、信息传递。
(2)酶附着的支架。
(3)保证生命活动高效、有序地进行。
考法一　以图文结合的方式，考查细胞器的结构与功能
1．线粒体和叶绿体的区别与联系
项目
线粒体
叶绿体
亚显微结构图
增大膜面积方式
内膜向内腔折叠形成嵴
由囊状结构的薄膜堆叠而成基粒
生理功能
有氧呼吸的主要场所，完成有氧呼吸的第二、三阶段
光合作用的场所，完成光合作用的全过程
酶的种类和分布
与有氧呼吸有关的酶，分布于内膜和基质中
与光合作用有关的酶，分布于类囊体薄膜和基质中
相同点
①均具有双层膜②都含少量DNA，是半自主性细胞器③都能产生ATP，与能量转换有关
2.细胞器归类分析
(1)
(2)
(3)
(4)
　细胞图像的辨别方法
辨别细胞结构时，常有原核细胞和真核细胞的判断、植物细胞和动物细胞的判断，归纳如下：
(1)原核细胞与真核细胞图像的辨别方法：有由核膜包被的细胞核的细胞是真核细胞，没有由核膜包被的细胞核的细胞是原核细胞。
(2)动植物细胞亚显微结构图像的识别：
视角1 　
1．(原理判断类)(2015·高考北京卷)下列对各种生物大分子合成场所的叙述，正确的是(　　)
A．酵母菌在高尔基体中合成膜蛋白
B．肌细胞在细胞核中合成mRNA
C．T2噬菌体在细菌细胞核内合成DNA
D．叶肉细胞在叶绿体外膜上合成淀粉
解析：选B。A项，蛋白质的合成场所是核糖体，高尔基体的作用是对蛋白质进一步修饰加工。B项，在肌细胞里基因的表达过程中，通过转录合成mRNA，发生场所主要是细胞核。C项，细菌属于原核生物，原核细胞里没有以核膜为界限的细胞核，T2噬菌体的DNA侵入细菌后，其合成场所是细菌的细胞质。D项，叶肉细胞中光合作用的场所是叶绿体，光合作用的暗反应阶段生成糖类，包括淀粉的合成，反应场所是叶绿体基质。
2．(表格信息类)(2016·深圳五校联考)将某植物细胞各部分结构用差速离心法分离后，取其中三种细胞器测定它们有机物的含量如下表所示。以下有关说法正确的是(　　)
蛋白质(%)
脂质(%)
核酸(%)
细胞器A
67
20
微量
细胞器B
59
40
0
细胞器C
61
0
39
A.如果细胞器A是线粒体，其中能完成的生理过程是：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量
B．细胞器B只含有蛋白质和脂质，说明其具有膜结构，肯定与分泌蛋白的加工和分泌有关
C．细胞器C中进行的生理过程有水产生，产生的水中的氢来自于羧基和氨基
D．蓝藻细胞和该细胞相比较，没有细胞器A、B、C
解析：选C。线粒体是有氧呼吸的主要场所，葡萄糖在细胞质基质分解成丙酮酸后，进入线粒体，葡萄糖不能在线粒体内直接被分解，A错误；具有膜结构的细胞器不一定与分泌蛋白的加工和分泌有关，例如液泡等，B错误；细胞器C不含脂质，是无膜细胞器，高等植物细胞不含中心体，故细胞器C是“生产蛋白质的机器”——核糖体，其生理过程产生水中的氢来自于羧基和氨基，C正确；蓝藻细胞属于原核细胞，唯一的细胞器是核糖体，D错误。
视角2 　以细胞结构图示为信息载体，考查细胞器的结构和功能及细胞类型的判断
3．(物理模型类)(2016·广东增城月考)如图为细胞亚显微结构示意图，下列有关说法中不正确的是(　　)
A．此图可用来表示低等植物细胞的亚显微结构
B．若此图表示洋葱根尖分生区细胞，应去掉的结构为5、9
C．图中的5、6能利用尿嘧啶核糖核苷酸
D．此图若表示动物的性腺细胞，则不应有的结构为1、2、5
解析：选B。该细胞有液泡、叶绿体和中心体，说明是低等植物细胞，A正确；洋葱属于高等植物，且根尖分生区细胞能分裂，因此没有叶绿体、大液泡、中心体，B错误；5是叶绿体，6是线粒体都含有DNA，能进行转录和翻译，C正确；动物细胞没有细胞壁、叶绿体和液泡，D正确。
4．(多模式图联系类)(2016·北京朝阳模拟)下图是真核细胞中两种细胞器的结构模式图。下列有关说法不正确的是(　　)
A．①和②的主要成分是蛋白质和磷脂
B．在甲、乙中②的功能都只是控制物质出入
C．③结构上有些物质的合成需要Mg
D．④中除了含有相关生理活动需要的酶，还含有DNA
解析：选B。①和②为线粒体和叶绿体的外膜和内膜，其主要成分是蛋白质和磷脂，A正确；在图甲中②除了控制物质出入外，还与有氧呼吸第3步有关，B错误；图乙中的③为叶绿体的类囊体，其上分布的叶绿素的合成需要Mg，C正确；④表示线粒体和叶绿体的基质，除了进行相关呼吸作用和光合作用的酶，还含有DNA，D正确。
考法二　以分泌蛋白为载体，考查各种生物膜之间的联系
1．成分上的联系
各种生物膜组成成分相似，均由脂质、蛋白质和少量糖类组成，体现膜系统的统一性；但每种成分所占的比例不同，体现了膜系统的差异性。
2．结构上的联系
3．功能上的联系(如蛋白质的合成、分泌)
在分泌蛋白的合成、加工、运输过程中，生物膜系统各部分之间协调配合如下图所示：
4．生物膜系统的功能
(2)酶附着的支架—为生化反应的进行创造条件使细胞内部区域化—保证反应高效、有序地进行
　“三看法”分析分泌蛋白的合成、加工、运输
一看
标记氨基酸出现的先后顺序：核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜(→胞外)
二看
膜面积变化的结果：内质网面积缩小，细胞膜面积增大
三看
与分泌蛋白形成有关的细胞器：核糖体(蛋白质的装配机器)、内质网(加工车间)、高尔基体(包装)和线粒体(提供能量)
视角1 　
1．(表格信息类)(2015·高考安徽卷)血浆中的抗体是浆细胞产生的分泌蛋白。下表列出的抗体肽链合成与抗体加工的场所，正确的是(　　)
解析：选D。抗体属于分泌蛋白，其形成过程为：由附着在内质网上的核糖体合成肽链，肽链经过内质网初步加工，形成有一定空间结构的蛋白质，再运往高尔基体进行进一步的加工修饰，成为成熟的分泌蛋白，然后以囊泡形式运输至细胞膜与细胞膜融合，分泌到细胞外，D项正确。
选项
抗体肽链合成场所
抗体加工场所
A
游离的核糖体
细胞质基质、内质网
B
游离的核糖体
溶酶体、高尔基体
C
内质网上的核糖体
溶酶体、内质网
D
内质网上的核糖体
内质网、高尔基体
2.(模式图类)
(2016·广东惠州月考)下面为细胞中某分泌蛋白的加工和运输的部分过程示意图，下列有关分析错误的是(　　)
A．分泌蛋白的运输过程体现了生物膜的流动性
B．囊泡与高尔基体的融合不需要消耗细胞代谢产生的能量
C．在化学成分上，内质网膜和高尔基体膜具有相似性
D．分泌蛋白合成越旺盛的细胞，其高尔基体膜成分的更新速度越快
解析：选B。依图示可知，囊泡由内质网形成，与高尔基体融合，体现了生物膜的流动性；囊泡与高尔基体的融合需要消耗能量；内质网膜和高尔基体膜在成分上具有很大的相似性；由图示知，分泌蛋白的合成和分泌过程中，通过囊泡的形成和运输，高尔基体膜成分实现了更新，且分泌蛋白合成越旺盛，高尔基体膜更新的速度越快。
视角2 　以膜面积变化的模型图示为信息载体，考查生物膜系统的结构及特点
3．(柱状图类)(2016·甘肃河西三校一联)如图是某细胞在进行某生命活动前后几种生物膜面积的变化图，在此变化过程中最可能合成(　　)
A．抗体　　　　　　　　　
B．雄性激素
C．呼吸酶　　
D．DNA合成酶
解析：选A。由图观察几种膜结构的变化可知，内质网膜面积变小，高尔基体膜面积不变，细胞膜面积变大，故该细胞在进行分泌蛋白的合成和分泌。抗体属于分泌蛋白，A正确；雄性激素的本质是脂质，B错误；呼吸酶和DNA合成酶都属于胞内蛋白，C错误、D错误。
4．(模式图与曲线图类)为了研究酵母菌细胞内蛋白质的合成，研究人员在其培养基中添加3H标记的亮氨酸后，测得与合成和分泌乳蛋白相关的一些细胞器上放射性强度的变化曲线如图乙，其相关结构关系如图甲，有关的生物膜面积变化如图丙，则有关说法不正确的是(　　)
A．图甲中首先可观察到3H标记的细胞器是③
B．能在图甲中④上观察到3H标记表明可能有分泌蛋白合成
C．图乙中c曲线所指的细胞结构是高尔基体
D．图丙中d曲线表示的细胞结构是内质网
解析：选A。分泌蛋白的形成过程：核糖体―→内质网―→高尔基体―→细胞膜―→膜外。图乙中a、b、c依次为核糖体、内质网和高尔基体。在分泌蛋白的合成与分泌过程中，内质网的膜面积减少，细胞膜的膜面积增多，高尔基体的膜面积前后基本不变(先增加后减少)。图甲中②为核糖体、③为内质网，故甲中首先可观察到3H标记的细胞器是②核糖体，A错误。
　用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
1．实验原理
(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，不需染色，制片后直接观察。
(2)线粒体呈无色，有短棒状、圆球状、线形和哑铃形等，用健那绿染液染成蓝绿色后制片观察。
2．实验步骤
(1)观察叶绿体
(2)观察线粒体
　
3．注意事项
(1)光照强弱不同，叶绿体分布状态不同；细胞代谢状况及功能不同，线粒体数量不同。
(2)实验材料要保证鲜活：观察线粒体和叶绿体，主要是观察它们在生活状态下的形态和分布，因而必须保证观察材料的活性。临时装片应随时保持有水状态，就是为了避免细胞活性受影响。
「典例引领」
(2016·吉林通化模拟)下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”的实验说法不正确的是(　　)
A．健那绿染液是一种活细胞染料，几乎不损伤细胞
B．选用含叶绿体少而大的细胞来观察
C．高倍镜下，可看到叶绿体内部有许多基粒
D．藓类叶片可直接放在载玻片上观察叶绿体
[解析]　健那绿染液是活细胞染料，可将线粒体染成蓝绿色，而细胞质则几乎无色；藓类叶片很薄，可直接用于制作临时装片；叶绿体少而大的细胞观察清楚；叶绿体的基粒在电子显微镜下才能看到。
[答案]　C
「对位训练」
1．黑藻俗称温丝草、灯笼薇等，属单子叶多年生沉水植物，叶片小而薄(如图)。某同学利用黑藻叶片进行下列生物学实验，其中错误的选项是(　　)
实验目的
所用试剂
A
观察叶绿体
蒸馏水
B
观察线粒体
健那绿染液
C
观察质壁分离及复原
0.3
g/mL蔗糖溶液、清水
D
提取叶绿体中的色素
无水乙醇、碳酸钙、二氧化硅
解析：选B。由于叶绿体本身有颜色，所以观察叶绿体时直接制作临时装片就可以观察，所用试剂是水，A项正确；观察线粒体时要用健那绿对线粒体进行染色，但由于黑藻叶片本来就为绿色，所以会影响观察，B项错误；观察质壁分离时，用0.3
g/mL蔗糖溶液，细胞失水发生质壁分离，然后在玻片一侧滴加清水，已经发生质壁分离的细胞复原，C项正确；提取叶绿体色素时，加入无水乙醇是为了溶解色素，加入碳酸钙是为了防止细胞液中的酸破坏色素，加入二氧化硅是为了使研磨充分，D项正确。
2．下列关于用高倍镜观察人的口腔上皮细胞线粒体的实验的说法中，不正确的是(　　)
A．牙签消毒、实验前漱口都是为了保证该实验的准确性
B．制作装片时在载玻片上滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液，目的是维持口腔上皮细胞的正常形态
C．在高倍显微镜下观察可以看到活细胞的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色
D．在高倍显微镜下观察可以看到线粒体有2层磷脂分子层
解析：选D。用高倍显微镜观察人的口腔上皮细胞的线粒体实验中，牙签消毒是为了排除牙签上其他生物细胞对本实验的干扰，而漱口是为了避免食物残渣对本实验的影响，二者都是为了保证实验的准确性。质量分数为0.9%的NaCl溶液(生理盐水)，可以让离体的口腔上皮细胞维持正常的形态。健那绿染液是专一性染线粒体的活体染料，可以使活细胞的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。电子显微镜下观察线粒体具双层膜，4层磷脂分子层，在高倍显微镜下看不出此结构。
运用生物学观点，剖析细胞的结构扫一扫　进入21世纪教育网精品微课
[误区补短]
易错点1　真核细胞不一定都有线粒体
[点拨]　某些厌氧型动物如蛔虫，细胞内没有线粒体，只能进行无氧呼吸。还有一些特化的高等动物细胞内也没有线粒体，如哺乳动物成熟的红细胞。
易错点2　能进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体，能进行有氧呼吸的细胞不一定都含有线粒体
[点拨]　对于原核生物来说，蓝藻没有叶绿体，但因其细胞中含有藻蓝素、叶绿素及与光合作用有关的酶，所以能进行光合作用；硝化细菌和蓝藻都没有线粒体，但因其细胞中含有与有氧呼吸有关的酶，所以能进行有氧呼吸。
易错点3　具有细胞壁的细胞不一定都是植物细胞
[点拨]　自然界中除植物细胞具有细胞壁外，几乎全部的真菌及原核生物中的蓝藻、细菌、放线菌等都有细胞壁。但植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成，用纤维素酶和果胶酶处理可破坏植物细胞的细胞壁，而其他生物的细胞壁在纤维素酶的作用下不受影响。
易错点4　具有中心体的细胞不一定都是动物细胞
[点拨]　低等植物细胞中也有中心体，所以判定一个细胞是不是动物细胞，不能仅根据是否具有中心体。
易错点5　植物细胞中不一定具有叶绿体和大液泡
[点拨]　如根细胞中不具有叶绿体；根尖分生区细胞中没有大液泡，只有成熟的植物细胞才有大液泡。
易错点6　误认为所有的蛋白质加工均需要内质网、高尔基体参与才能完成
[点拨]　分泌蛋白的加工、分泌需要内质网、高尔基体参与。
易错点7　由于内质网外连细胞膜，内连核膜，误认为内质网是细胞内蛋白质的运输“枢纽”
[点拨]　内质网是细胞内生物膜系统的“中心”，但囊泡“运输的枢纽”是高尔基体。
微观清障
1．判断下列有关细胞器的叙述
(1)合成固醇类激素的分泌细胞内质网一般不发达。(　　)
(2)(2014·广东卷T1C)RNA是高尔基体的结构组分。(　　)
(3)(2014·重庆卷T1D)在光镜的高倍镜下观察新鲜菠菜叶装片，可见叶绿体的结构。(　　)
(4)溶酶体合成和分泌多种酸性水解酶。(　　)
(5)盐酸处理细胞有利于健那绿对线粒体染色。(　　)
(6)不同细胞中线粒体数量可能不同，同一细胞的不同部位分布的线粒体数量也可能不同。(　　)
(7)叶绿体内膜与外膜属于生物膜系统，类囊体膜不属于生物膜系统。(　　)
(8)线粒体和叶绿体均含有少量的DNA。(　　)
(9)精细胞变为精子后，尾部的线粒体与其运动有关。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√　(7)×　(8)√　(9)√
2．判断下列有关生物膜系统之间的联系的叙述
(1)(2015·四川卷T5C)链球菌的抗原由核糖体合成并经高尔基体运输至细胞膜。(　　)
(2)(2014·江苏卷T3C)膜蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关。(　　)
(3)细胞器之间都能通过囊泡进行物质运输。(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)×
[能力培优]
与分泌蛋白形成相关联的热图解读
　[信息解读]
(1)图1表示分泌蛋白合成、加工、运输过程为：
核糖体内质网高尔基体细胞膜。
(2)图2表示放射性元素标记某种氨基酸，追踪不同时间放射性元素在细胞中的分布情况，该图不仅表示了放射性元素出现的先后顺序，而且还表示了某种结构中放射性元素的含量变化。　　　
(3)图3和图4分别以直方图和曲线图形式表示在分泌蛋白加工、运输过程中，内质网膜面积减小(只发出囊泡)，高尔基体膜面积基本不变(先接受囊泡，后发出囊泡)，细胞膜面积相对增大(只接受囊泡)。
强化训练
1．(2016·河北石家庄月考)下图表示人体内的某些细胞处于甲、乙、丙三种不同生理状态下的生物膜面积情况。有关叙述错误的是(　　)
A．上述三种膜结构的组成成分相似
B．乙到丙可表示下丘脑神经细胞分泌肽类激素的膜变化
C．乙到甲可表示一个初级精母细胞到一个次级精母细胞的膜变化
D．甲到乙可表示胚胎干细胞分化为唾液腺上皮细胞的膜变化
解析：选C。生物膜结构的组成成分相似；肽类激素属于分泌蛋白，乙到丙可表示分泌蛋白分泌过程的膜变化；初级精母细胞分裂成次级精母细胞后，三种膜面积都有所减小；胚胎干细胞分化为唾液腺上皮细胞后，细胞内质网膜、高尔基体膜面积都增加。
2．甲状腺细胞可以将氨基酸和碘合成甲状腺球蛋白，并且将甲状腺球蛋白分泌到细胞外，其过程如图所示。图中a、b、c是生理过程，①～⑦是结构名称。分析下列叙述错误的是(　　)
A．图甲中b是脱水缩合，产生的水中的氧仅来自于氨基酸的—COOH，完成的场所是乙图中的①
B．细胞内的碘浓度远远高于血浆中的碘浓度，这表明a是主动运输过程
C．与图甲c过程有关的细胞器是图乙中的③②⑤，⑥中形成的蛋白质已经是成熟蛋白质
D．在甲状腺球蛋白合成过程中，膜面积基本保持不变的有②和④，但膜的成分均发生更新
解析：选D。D项中膜面积基本保持不变的是②高尔基体，而④是细胞膜，面积增大，③是内质网，面积减小。A项中b过程是脱水缩合，在①核糖体上完成，形成的水中的氧只来自于羧基；B项中I－由低浓度到高浓度的运输方式为主动运输；C项中c过程是蛋白质加工、转运、分泌过程，与之相关的细胞器是内质网、高尔基体、线粒体，另外⑥中形成的蛋白质已经是成熟蛋白质。D项中在甲状腺球蛋白合成过程中，膜面积基本保持不变的有②高尔基体膜，但膜的成分已发生更新。
考点一　细胞器的结构与功能
1.(2016·甘肃兰州月考)如图是显微镜视野中某细胞的一部分，有关该细胞叙述正确的是(　　)
A．图示为光学显微镜下的细胞结构
B．图中有两个中心体
C．DNA仅存在于6结构中
D．结构1和3在行使其功能时有水生成
[导学号29520085]　解析：选D。图中存在中心体、核糖体等多种光学显微镜下看不到的结构，应该是在电子显微镜下观察到的；图中有一个中心体，两个中心粒；DNA主要存在于细胞核中，线粒体中也含少量DNA；结构1和3分别为线粒体和核糖体，在进行有氧呼吸和合成蛋白质过程中有水生成。
2．下列有关细胞结构及功能的说法中正确的是(　　)
A．核糖体是噬菌体、蓝藻、酵母菌唯一共有的细胞器
B．性激素的合成都在内质网上，没有核糖体参与
C．mRNA与tRNA可通过氢键结合，发生的场所是细胞核
D．在植物细胞有丝分裂末期，若高尔基体被破坏，则赤道板不能形成，细胞不能分裂开来
[导学号29520086]　解析：选B。噬菌体没有细胞结构，没有核糖体，A错误；性激素属于脂质，它的合成都在内质网上，没有核糖体参与，B正确；mRNA与tRNA可通过氢键结合，发生的场所是核糖体，C错误；在植物细胞有丝分裂末期，若高尔基体被破坏，则细胞板不能形成，细胞不能分裂开来，D错误。
考点二　生物膜系统的结构与功能
3.(2016·河北石家庄模拟)如图表示细胞生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系。囊泡甲、乙均是被膜小泡。下列与图示信息相关的叙述中，正确的是(　　)
A．溶酶体、囊泡均起源于高尔基体
B．囊泡甲与囊泡乙膜的主要成分不同
C．囊泡乙与细胞分泌物的形成有关
D．高尔基体膜通过囊泡可转化为细胞膜
[导学号29520087]　解析：选D。据图可知，溶酶体来源于高尔基体，而囊泡的来源有两个——细胞膜和高尔基体；虽然囊泡甲和乙的来源不同，但主要成分都是磷脂分子和蛋白质；囊泡乙的作用只是转运分泌物，而与其形成无关；图中高尔基体形成的囊泡乙、溶酶体膜都可转化为细胞膜。
4．(2016·安徽马鞍山质检)生物膜在细胞的生命活动中作用极为重要，下列叙述错误的是(　　)
A．利用原核细胞可制备纯净的细胞膜
B．性激素的分泌需要膜结构的相互协调
C．核膜使核内遗传信息的复制不受细胞质的影响
D．膜蛋白具有识别信息、运输物质和催化反应等作用
[导学号29520088]　解析：选C。原核细胞中没有细胞器膜和核膜，所以可以用原核细胞制备纯净的细胞膜，A正确；性激素属于脂质，在内质网中合成，经细胞膜分泌，B正确；遗传信息的复制需要原料、能量和酶，这些都来自于细胞质，所以核膜并不能使遗传信息复制不受细胞质的影响，C错误；膜上糖蛋白具有识别作用，膜上载体蛋白具有运输作用，膜上酶蛋白具有催化作用，D正确。
5．生物膜将真核细胞分隔成不同的区室，使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰。下列叙述正确的是(　　)
A．细胞核是mRNA合成和加工的场所
B．高尔基体是肽链合成的场所
C．叶绿体将丙酮酸氧化分解成CO2和H2O
D．溶酶体合成和分泌多种酸性水解酶
[导学号29520089]　解析：选A。细胞核是基因表达的第一步——转录发生的主要场所，转录的产物有mRNA，故A项正确。高尔基体是肽链加工的场所，不是合成的场所，肽链合成的场所是核糖体，故B项错误。葡萄糖氧化分解的第一步形成丙酮酸，是在细胞质基质中进行的，丙酮酸进入线粒体再被氧化分解成CO2和H2O，故C项错误。水解酶的化学本质是蛋白质，其合成场所是核糖体而不是溶酶体，故D项错误。
考点三　用高倍镜观察线粒体及叶绿体
6．下列有关“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”实验的叙述中，正确的是(　　)
A．为简化操作过程，可用同一个材料同时观察线粒体和叶绿体
B．两个实验都必须使实验材料保持有水状态
C．由于二者都具有双层膜结构，因此高倍镜下不易区分
D．甲基绿、吡罗红染色剂可分别将叶绿体、线粒体染成绿色和红色
[导学号29520090]　解析：选B。健那绿可将线粒体染为蓝绿色，而叶绿体本身呈绿色，如果细胞中含有大量的叶绿体，则不易观察到线粒体。两个实验用的都是活体材料，因此应保持有水状态。线粒体和叶绿体的形态大小比较接近，但是可根据颜色、是否能被健那绿染色区分，而且高倍镜下看不到双层膜结构。
7.(2016·广东佛山顺德月考)如图为正常情况下溶酶体所含物质及其内、外环境的pH值等，下列叙述错误的是(　　)
A．保持pH值的稳定需要消耗三磷酸腺苷
B．被溶酶体分解的产物都要排出细胞外
C．溶酶体能分解衰老损伤的细胞器，吞噬并杀死某些侵入细胞的病毒或病菌
D．其膜上具有特异性转运H＋的载体蛋白
[导学号29520091]　解析：选B。据图分析，H＋能保持pH值的稳定，运输方式属于主动运输，需要消耗三磷酸腺苷(ATP)，A正确；消化后的产物一部分被细胞利用，一部分排出细胞，B错误；溶酶体中含有多种水解酶能消化吞入细胞的病菌、病毒和衰老损伤的细胞器，C正确；溶酶体的pH比细胞质基质低，说明溶酶体内H＋浓度比细胞质基质高，细胞质基质中的H＋被主动运输到溶酶体中，需要载体，D正确。
8．(2016·重庆万州一诊)下图是科学家利用酵母菌的不同类型研究分泌蛋白的分泌示意图，它揭示了囊泡的运输过程。下列叙述错误的是(　　)
A．A型表示内质网膜结构异常导致分泌过程出现障碍
B．囊泡和靶膜的识别并融合表明生物膜具有选择透过性
C．D型可能是高尔基体功能异常导致分泌过程出现障碍
D．没有囊泡运输的精确组织，细胞代谢将陷入混乱状态
[导学号29520092]　解析：选B。从图中可以看出A型、B型中形成的蛋白质均未运至高尔基体，且A型中内质网形成的蛋白质不具囊泡，故内质网膜结构不正常，A正确；C型高尔基体中无蛋白质，但内质网能够形成具囊泡的蛋白质，故C型内质网结构正常。D型、E型中蛋白质分别出现于高尔基体、高尔基体分泌的囊泡中，说明D型、E型内质网膜结构正常，所以是高尔基体结构不正常导致分泌过程出现障碍，C正确；可见没有囊泡运输的精确组织，细胞代谢将陷入混乱状态，D正确；囊泡和靶膜的识别并融合表明生物膜具有一定的流动性，不能表明生物膜具有选择透过性，B错误。
9．(2016·南京模拟)真核细胞的核糖体有结合在内质网上的，有游离在细胞质基质中的。一种分泌蛋白的氨基一端上有长度约为30个氨基酸的一段疏水性序列，能和内质网上的受体糖蛋白起反应。疏水性序列一合成后，即通过内质网膜进入囊腔中，接着合成的多肽链的其余部分随之而入。在囊腔中，疏水性序列被除去，留下新合成的蛋白质(如下图)。之后包裹有分泌蛋白的内质网囊泡和高尔基体结合，高尔基体对分泌蛋白进行加工和包装，最后由高尔基体形成囊泡并同细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。请判断下列有关说法，正确的是(　　)
A．分泌蛋白是在附着在内质网上的核糖体中合成的，其分泌过程体现了细胞膜的选择透过性
B．多肽链中的疏水性序列的作用是与内质网上的受体结合，使多肽链进入内质网腔
C．因为内质网囊腔中含有肽酶，所以在内质网囊腔中可以将多肽链的疏水性序列去掉
D．与分泌蛋白形成有关的膜结构是核糖体、内质网和高尔基体
[导学号29520093]　解析：选B。分析题干信息及题图信息可知，分泌蛋白的合成场所是附着在内质网上的核糖体，其分泌过程体现了细胞膜的流动性。据题意可知，疏水性序列合成后能与内质网上的受体结合，使多肽链进入内质网腔。能将多肽链疏水性序列去掉的是蛋白酶。核糖体不具有膜结构。
eq
\a\vs4\al()
10.(2016·湖南株洲月考)如图为某种高等绿色植物的细胞结构示意图，下列说法正确的是(　　)
A．该细胞无叶绿体，此种植物不能进行光合作用
B．这是一种需氧型生物，此细胞也可进行无氧呼吸
C．图中①、②、③结构中都有核酸
D．该细胞不适合用来做质壁分离实验
[导学号29520094]　解析：选B。据图分析该细胞为高等植物细胞，①表示细胞核，②表示高尔基体，③表示线粒体。该细胞无叶绿体，不能进行光合作用，但此种植物为高等绿色植物，其他细胞可能能进行光合作用，A错误；细胞具有线粒体，是进行有氧呼吸的主要场所，属于需氧型生物，但在无氧或缺氧的条件下，也可短时间内进行无氧呼吸产生少量能量，B正确；图中①细胞核、③线粒体结构中含有核酸，C错误；质壁分离实验材料选择必须具有大液泡，并具有颜色的植物细胞，该细胞如液泡含有色素即可在显微镜下观察，D错误。
11．(2016·江西南昌三校联考)下列关于细胞器的描述，正确的是(　　)
①溶酶体内含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞
②动植物细胞都有两个互相垂直排列的中心粒
③用高倍镜观察叶绿体可选用黑藻幼叶
④所有酶、抗体、激素都在核糖体上合成
⑤衰老细胞中的线粒体功能增强
⑥植物细胞有丝分裂末期细胞板周围分布着较多的高尔基体
A．②④⑥　　
B．④⑤　　
C．①③⑥　　
D．①③
[导学号29520095]　解析：选C。溶酶体内含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞，①正确；高等植物细胞无中心体，②错误；黑藻是高等植物，用高倍镜观察叶绿体可选用黑藻幼叶，③正确；RNA类的酶、非蛋白质类的激素都不在核糖体上合成，抗体是蛋白质，一定在核糖体上合成，④错误；衰老细胞代谢功能下降，其中的线粒体功能减弱，⑤错误；植物细胞有丝分裂末期细胞板向四周延伸，将形成细胞壁，其周围分布着较多的高尔基体，⑥正确。
12．(2016·黑龙江哈师大附中月考)图甲是人胰岛B细胞的结构示意图，图乙是紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的结构示意图。请据图回答相关问题：
(1)与图乙所示细胞相比，图甲所示细胞没有的细胞器是________(填名称)。
(2)图甲中能发生碱基互补配对的细胞器是______(填标号)；结构④的名称是________，结构⑤的功能与________________________________有关。
(3)图甲细胞的分泌物最可能是________，从产生到分泌出细胞所经过的细胞结构依次为________(填标号)。
(4)图乙所示为置于质量浓度为0.3
g/mL的蔗糖溶液中发生质壁分离现象的细胞。这是由细胞壁与由____________(填字母)共同组成的________(填名称)发生分离所致，此时e中的物质是________________________________________________________________________。
[导学号29520096]　解析：分析图甲：结构①～⑩依次是线粒体、内质网、核糖体、染色质、核仁、核膜、高尔基体、细胞核、细胞膜、中心体。分析图乙：a为细胞壁，b为细胞膜，c为液泡膜，d为细胞质，e为外界溶液，f为细胞液。
(1)比较图甲所示细胞与图乙所示细胞可知，图甲所示细胞没有的细胞器是液泡。
(2)图甲中能发生碱基互补配对的细胞器是线粒体(其中能进行DNA的复制和转录)、核糖体(其上能进行翻译)。结构④为染色质，结构⑤为核仁，其与某种RNA的合成和核糖体的形成有关。
(3)图甲所示为人胰岛B细胞，其分泌物可能是胰岛素(或胰岛素原)，属于分泌蛋白。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→高尔基体进行再加工→细胞膜。因此，该细胞的分泌物从产生到分泌出细胞所经过的细胞结构依次为③(核糖体)、②(内质网)、⑦(高尔基体)和⑨(细胞膜)。
(4)图乙所示为发生质壁分离现象的细胞，此细胞中细胞壁与原生质层分离，而原生质层由b(细胞膜)、c(液泡膜)和d(细胞质)共同组成；由于细胞壁具有全透性，因此e中的物质是蔗糖溶液(外界溶液)。
答案：(1)液泡
(2)①③　染色质　某种RNA的合成和核糖体的形成
(3)胰岛素(或胰岛素原)　③②⑦⑨
(4)b、c、d　原生质层　蔗糖溶液(外界溶液)
13．(2016·辽宁锦州质检)生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。图1和图2代表两种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。请回答下列问题：
(1)图1是________膜，图2是________膜。
(2)图1中存在3种信号分子，但只有1种信号分子能与其受体蛋白结合，这说明______________________；若与受体蛋白结合的是促甲状腺激素，那么靶器官是________。
(3)两种生物膜的功能不同，从生物膜的组成成分分析，其主要原因是______________________。
(4)细胞选择的吸收小分子或离子等营养物质依赖于生物膜的____________；细胞分泌蛋白质等大分子物质，依赖于生物膜的________。
[导学号29520097]　解析：(1)图1外侧具有糖蛋白，为细胞膜。图2发生水的光解和ATP生成，为叶绿体类囊体膜。
(2)图1中存在3种信号分子，但只有1种信号分子能与其受体蛋白结合，这说明受体具有专一性。垂体分泌的促甲状腺激素作用于甲状腺，促使甲状腺分泌甲状腺激素。
(3)生物膜功能不同取决于蛋白质的种类和数量。
(4)细胞选择的吸收小分子或离子等营养物质依赖于生物膜的载体蛋白的种类和数量，体现细胞膜功能特点：选择透过性。细胞分泌蛋白质等大分子物质，依赖于生物膜的流动性，通过胞吐形式释放。
答案：(1)细胞　类囊体
(2)受体蛋白具有特异性　甲状腺
(3)含有的蛋白质不同
(4)选择透过性　流动性
14．(2016·宁夏银川模拟)回答下列有关细胞的问题：
(1)图1为动物细胞________(填“显微”或“亚显微”)结构示意图。图2表示分泌蛋白合成、加工和分泌的过程，a、b、c分别表示细胞器____________________________，物质X的结构简式是________________________________________________________________________。
(2)下面列举了图1和图2中部分结构和其对应的主要成分，对应有误的是________。
A．结构①：脂质、蛋白质、糖类
B．结构⑤：脱氧核糖核酸、蛋白质
C．结构a：核糖核酸、蛋白质
D．结构c：双层膜结构
(3)图1中，各种生物膜的结构和化学成分相似，但各种膜的功能差别较大的原因是________________________________________________________________________。
(4)下列物质是由图2所示过程形成的有__________(多选)。
A．抗体　　　　　　　　　　
B．唾液淀粉酶
C．呼吸氧化酶　　
D．胰岛素
(5)为了研究图2所示生理过程，一般可采用的实验方法是________________________________________________________________________。
[导学号29520098]　解析：(1)图1能观察到细胞核的具体结构，因此为动物细胞的亚显微结构模式图。图2表示分泌蛋白的合成、加工和分泌过程，核糖体合成的多肽链在内质网和高尔基体中加工为成熟蛋白质，通过细胞膜的胞吐作用分泌到细胞外，因此a、b、c分别表示核糖体、内质网和高尔基体。物质X是氨基酸。(2)结构①是细胞膜，其主要成分是蛋白质和脂质，还有少许糖类；结构⑤是染色质，主要成分是DNA和蛋白质；结构a是核糖体，主要成分是RNA和蛋白质；结构c是高尔基体，具有单层膜结构。(3)生物膜的功能不同主要是因为膜上蛋白质的种类和数量不同。(4)分泌蛋白是指在细胞内合成，分泌到细胞外发挥作用的一种蛋白质，如消化酶、抗体、胰岛素。呼吸氧化酶是细胞内的一种蛋白质。(5)为研究分泌蛋白的合成和分泌过程，一般采用同位素示踪法。
答案：(1)亚显微　核糖体、内质网、高尔基体
CHNH2RCOOH
(2)D
(3)膜上蛋白质的种类和数量不同
(4)ABD
(5)同位素示踪法(同位素标记法)单元能力提升
一、分泌蛋白合成、分泌过程分析
两图都是分泌蛋白这一考点中常出现的，图A是细胞的局部，图B则是完整细胞。但考查的知识点基本相同。
考点1：从图上首先识别出相应结构的名称，并熟悉在分泌蛋白中的分工及相应作用。
考点2：图B中⑦代表分泌蛋白，常考的有消化酶、抗体、蛋白质类激素、血浆蛋白等，常考的不属于分泌蛋白的有血红蛋白、载体蛋白、呼吸酶等。
考点3：图B中⑦物质排出细胞的方式为胞吐，该过程体现了细胞膜的流动性。
考点4：该过程研究手段——同位素标记，3H标记亮氨酸，最先出现在图A中②或图B中①。转移的方向和途径，注意先后顺序。
考点5：图示中构成生物膜系统的细胞器不包括核糖体。
提示：该题型考查多要求用序号回答，且看清要求回答的是细胞器还是细胞结构。
(2016·广东福田模拟)下图表示动物细胞，7为其合成并分泌到细胞外的蛋白质，其余数字表示的是细胞的结构。请据图回答下列问题：
(1)图中5是囊泡，其内包有蛋白质，5的膜能与6的膜融合在一起，这体现了生物膜在结构上具有的特点是________________。
(2)合成和分泌7需用到的细胞器是________(填序号)，其中8通过________作用为合成和分泌7提供能量。
(3)确认该细胞是真核细胞是因为该细胞具有______________________。
(4)若该细胞能进行有丝分裂，则在分裂前期能发出星射线形成纺锤体的细胞器是________。
(5)该细胞不能用于观察细胞质壁分离实验，主要原因是________________。
(6)图中被称为蛋白质合成机器的是[　]________，其合成的蛋白质从细胞内分泌到细胞外的跨膜运输方式是________。
[解析]　(1)囊泡和细胞膜能融合在一起是依赖膜的流动性。(2)分泌蛋白需要经过[1]核糖体合成，[2]内质网初步加工，[4]高尔基体深加工，经[6]细胞膜分泌出去，全程需要[8]线粒体供能。(3)真核细胞和原核细胞最大的区别是有无核膜包被的细胞核，而该图上有，说明是真核细胞。(4)动物细胞在分裂前期中心体会发出星射线形成纺锤体。(5)该细胞无细胞壁，故不能用于观察细胞质壁分离实验。(6)蛋白质一定是在核糖体上合成的，分泌蛋白从细胞内分泌到细胞外是通过胞吐方式。
[答案]　(1)具有流动性
(2)1、2、4、8　呼吸(或细胞呼吸)
(3)由核膜包被的细胞核(或有形的细胞核)
(4)中心体
(5)该细胞无细胞壁
(6)1　核糖体　胞吐
[突破训练1 1]　(2016·安徽安庆模拟)下图为内质网与细胞核和高尔基复合体的相对位置关系图，箭头示分泌物的合成及其分泌方向。下列叙述正确的是(　　)
A．细胞中所有的膜统称为生物膜，其结构、成分完全相同
B．图中的箭头方向是指经内质网合成的所有物质运输的方向
C．在动植物细胞中高尔基体的功能是一样的
D．此图中的内质网主要合成的蛋白质有可能是胃蛋白酶
解析：选D。生物膜包括细胞膜、细胞器膜和核膜，其结构、成分相似，而不是完全相同，A错误；经内质网加工合成的物质有些是在细胞内起作用的，B错误；在动物细胞中高尔基体的功能是与分泌蛋白的进一步加工有关，而在植物细胞中是与新细胞壁的形成有关，C错误；胃蛋白酶是一种分泌蛋白，D正确。
[突破训练1 2]　(2016·山东潍坊模拟改编)图甲为酵母菌细胞部分结构示意图，图乙是图甲局部放大。请回答下列问题：
(1)酵母菌细胞与菠菜叶肉细胞相比，在结构上最主要的区别是无________。
(2)图甲中能发生碱基互补配对的细胞器有________(填序号)，能产生CO2的场所是________(填序号)。
(3)在无氧环境中，酵母菌也会逆浓度梯度吸收葡萄糖，为此过程提供载体蛋白和能量的细胞结构分别是[　]________和[　]________。
(4)在酵母菌的无性繁殖过程中，图乙中的结构[　]________和[　]________有消失与重建过程。
(5)⑧彻底水解可得到的物质主要是________________________________________________________________________。
(6)图丙中 均代表细胞的某种结构，它们依次是________、________和________； 代表某种物质，它是________。分泌蛋白从合成到排出细胞的过程，体现了生物膜结构具有________________的特点。
解析：(1)酵母菌和菠菜均为真核生物，酵母菌细胞与菠菜叶肉细胞相比，主要区别是没有叶绿体。(2)酵母菌细胞中能发生碱基互补配对的细胞器是核糖体(④)和线粒体(⑥)，能产生CO2的场所是细胞质基质(⑦)和线粒体(⑥)。(3)提供载体蛋白的细胞结构是核糖体，无氧环境中酵母菌进行无氧呼吸提供能量，无氧呼吸的场所是细胞质基质。(4)酵母菌进行无性繁殖的过程为有丝分裂过程。此过程中会发生核膜和核仁的消失与重建。(5)⑧代表染色质，是由蛋白质和DNA等组成的，这两种物质彻底水解的产物分别是氨基酸和磷酸、脱氧核糖、含氮碱基。(6)图丙中 为内质网， 为高尔基体， 为囊泡， 为ATP。分泌蛋白以胞吐的方式排出细胞，体现了生物膜具有一定的流动性的结构特点。
答案：(1)叶绿体　(2)④、⑥　⑥、⑦　(3)④　核糖体　⑦　细胞质基质　(4)⑨　核仁　⑩　核膜　(5)氨基酸、磷酸、脱氧核糖、含氮碱基　(6)内质网　高尔基体　囊泡　ATP(或三磷酸腺苷)　一定的流动性
二、巧用模型分析物质穿膜层数
1．物质在细胞内不同细胞器之间的跨膜分析
(1)线粒体与叶绿体之间的跨膜
a为O2，b为CO2，由产生场所到利用场所共跨4层膜。
(2)分泌蛋白形成过程中的跨膜问题
(合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图)
①内质网上的核糖体合成肽链后直接进入内质网中加工，不跨膜。
②蛋白质在内质网中完成初步加工后，经“出芽”形成囊泡与高尔基体膜融合，不跨膜。
③高尔基体对蛋白质进一步加工后，也以囊泡形式分泌，并与细胞膜融合，以胞吐方式分泌出细胞，整个过程均不跨膜。
2．物质在血浆、组织液等内环境与细胞之间的跨膜分析
(1)几种由单层细胞形成的结构
人体中有很多由单层细胞构成的管状或泡状结构，如毛细血管、毛细淋巴管、小肠绒毛、肺泡、肾小球和肾小管等，这些非常薄的结构有利于物质交换，物质透过这些管壁或泡壁时，要经过两层细胞膜。
(2)物质由血浆进入组织液的跨膜
葡萄糖、氧气等物质从血浆进入组织液，经过组织处的毛细血管，至少要跨毛细血管壁(一层上皮细胞，共2层细胞膜)。
(3)物质由组织液进入细胞的跨膜
物质由组织液进入细胞的跨膜，要分析该物质具体在细胞中被利用的场所，然后计算出跨膜层数。如上图葡萄糖利用的场所是细胞质基质，因此组织液中的葡萄糖只跨1层膜，进入细胞质基质即被利用。氧气利用的场所在线粒体内膜上，它要跨3层膜，进入线粒体中被利用。
3．体外环境与血浆之间的跨膜分析
物质由体外环境(肺泡、小肠等)进入血浆，至少要跨1层上皮细胞和1层毛细血管壁细胞，即要跨4层膜，才能进入到血浆中。物质进入血浆后，由循环系统转运到全身各处的毛细血管，该过程是不跨膜的。
1分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞的叶绿体基质内，至少穿过的生物膜层数及磷脂分子层数分别是(　　)
A．5层和10层
　　　　　　
B．6层和12层
C．7层和7层　　
D．8层和16层
[解析]　1分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入相邻细胞的叶绿体基质内(如图)，因叶绿体和线粒体都是具有双层膜的细胞器，故共穿过的生物膜是6层，而每一层膜由2层磷脂分子构成，所以共穿过12层磷脂分子层。
(图中黑色的颗粒表示CO2分子)
[答案]　B
[突破训练2 1]　血浆中的1个葡萄糖分子进入组织细胞被彻底氧化分解，需要穿过几层细胞膜(　　)
A．5层　　　　　　
B．3层
C．6层　　
D．4层
解析：选B。血浆中的葡萄糖分子进入组织细胞必须通过内环境(如图所示)。葡萄糖首先要穿过毛细血管壁进入组织液，毛细血管壁由一层上皮细胞组成，所以葡萄糖穿过这层细胞即穿过2层细胞膜，再进入组织细胞共穿过3层细胞膜。进入组织细胞的葡萄糖在被彻底氧化分解时，首先要在细胞质基质中经过细胞呼吸的第一阶段，被分解成两分子丙酮酸，再进一步进入线粒体被彻底氧化分解。线粒体膜不是细胞膜，所以血浆中的葡萄糖进入组织细胞被彻底氧化分解经过的细胞膜只有3层。
[突破训练2 2]　蛋白质的消化产物被人体所吸收并转化为组织蛋白的过程中，共穿过的磷脂分子层数是(　　)
A．4　　　　
B．8
C．7　　
D．14
解析：选D。食物中的蛋白质在消化道中被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸，主要在小肠中被吸收，其吸收过程如图所示。肠腔中的氨基酸经过小肠绒毛上皮细胞(2层膜)＋绒毛内毛细血管壁(2层膜)＋组织处毛细血管壁(2层膜)＋组织细胞膜(1层膜)＝7层膜；而1层膜由2层磷脂分子构成，所以共穿过14层磷脂分子层。
(图中黑色颗粒表示氨基酸分子)
生物膜系统与细胞物质代谢的综合考查
1．(2016·江苏盐城月考)细胞内很多化学反应都是在生物膜上进行的，如图表示真核细胞中4种生物膜上发生的化学变化示意图，相关叙述不正确的是(　　)
A．①是内质网膜
B．②与细胞板的形成有关
C．③是叶绿体内膜
D．④中蛋白质的含量较多
解析：选C。①是对肽链进行初步加工的场所，即内质网膜，A正确；在植物细胞有丝分裂过程中，末期在赤道板位置形成细胞板，并合成细胞壁，而高尔基体与植物细胞壁的形成有关，促使葡萄糖合成纤维素，②与细胞板的形成有关，B正确；③是光合作用过程中水的光解，发生在叶绿体类囊体的薄膜上而不是叶绿体内膜，C不正确；④是有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上，需要许多酶催化反应，D正确。
细胞器的结构与功能的综合考查
2．(2016·江苏连云港模拟)下图是某些细胞的亚显微结构示意图：
(1)下列各种生命活动中，正常情况下图甲细胞能进行的有________________，图乙细胞能进行的有________。(填编号)
①不增殖　②能继续增殖　③细胞核DNA只转录不复制　④合成蛋白质　⑤出现染色体结构　⑥有mRNA经核孔进入细胞质中
(2)若图丙表示人体肾小管或集合管上皮细胞，则图中的[　]________含量较多，这与葡萄糖、Na＋等以________
的方式被重吸收有关。
(3)若图丙表示人体大腿肌肉细胞，在进行剧烈运动时，大腿肌肉感到酸痛，这是因为细胞的[　]________________中产生了使肌肉细胞疲劳的物质。该细胞中能产生水的细胞器有________。(填标号)
(4)丙图中[⑦]由________层磷脂分子组成，其与[　]____________相连，加强了细胞核与细胞质的联系。
解析：(1)甲细胞已经高度分化，不再分裂增殖，所以不会出现染色体，细胞核DNA也不再复制，但能转录形成mRNA经核孔进入细胞质中，指导合成蛋白质。乙细胞能持续增殖，在细胞分裂间期，进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，即细胞核中有DNA的复制和转录，转录形成的mRNA经核孔进入细胞质中，指导合成蛋白质；在细胞分裂期，染色质高度螺旋化形成染色体。
(2)人体肾小管或集合管的上皮细胞能通过主动运输的方式重吸收葡萄糖、Na＋等，而主动运输需要消耗能量，所以细胞中[③]线粒体含量较多。
(3)人的大腿肌肉细胞在进行剧烈运动时，细胞质基质中进行无氧呼吸产生乳酸。线粒体有氧呼吸会产生水，核糖体脱水缩合会产生水。
(4)核膜有2层膜，共4层磷脂分子。核膜的外膜与内质网膜相连。
答案：(1)①③④⑥　②④⑤⑥
(2)③　线粒体　主动运输
(3)②　细胞质基质　③⑥
(4)4　⑨　内质网
生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输综合考查
3．下图是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道，具有离子选择性。请仔细观察图示回答有关问题。
(1)很多研究成果有力支持“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一事实。这证明组成细胞膜的主要成分中有[　]________________________________________________________________________。
(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盐分是经②途径排出的，那么其跨膜运输的方式是________________________________________________________________________。
(3)柽柳是泌盐植物，叶子和嫩枝可以将吸收于植物体内的盐分排出，是强耐盐植物。柽柳从土壤中吸收无机盐是通过主动运输还是被动运输？请设计实验加以证明。
①实验步骤：
a．取甲、乙两组生长发育相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2＋、K＋的溶液中；
b．甲组给予正常的呼吸条件，乙组________________________________________________________________________；
c．________________________________________________________________________。
②实验结论：
a．若两组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率相同，说明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
b．________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一事实证明细胞膜组成成分中有脂质分子，结合图示分析该物质应为[甲]磷脂分子。(2)②途径是一个离子通道，鲨鱼体内多余盐分可通过这种通道蛋白的协助由高浓度的细胞膜内一侧运输到低浓度细胞膜外一侧，因此其跨膜运输的方式应为协助扩散(或被动运输)。(3)主动运输和被动运输相比，前者需要消耗能量，后者不需消耗能量。本实验可通过控制供能的多少来确定柽柳吸收无机盐的方式。若两组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率相同，说明无机盐的吸收不需消耗能量，应为被动运输；若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，则说明柽柳从土壤中吸收无机盐需要消耗能量，应为主动运输。
答案：(1)甲　磷脂分子　(2)协助扩散(或被动运输)
(3)①b.完全抑制有氧呼吸　c．一段时间后测定两组植株根系对Ca2＋、K＋的吸收速率　②a.柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是被动运输　b．若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，说明柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输
(建议用时：60分钟)
一、选择题
1．(2015·高考海南卷)细胞膜是细胞的重要结构。关于细胞膜的叙述，错误的是(　　)
A．细胞膜是一种选择透过性膜
B．乙醇通过细胞膜需要消耗ATP
C．氨基酸借助膜蛋白可通过细胞膜
D．蛋白质分子可以嵌入磷脂双分子层中
[导学号29520113]　解析：选B。本题主要考查细胞膜结构和功能的相关知识。活细胞的细胞膜对物质的进出具有选择透过性，A项正确；乙醇通过细胞膜的方式为自由扩散，不消耗ATP，B项错误；氨基酸通过细胞膜需要载体蛋白协助，C项正确；流动镶嵌模型认为蛋白质有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，D项正确。
2．(2016·广东湛江模拟)下图中①～④表示某细胞的部分细胞器，下列有关叙述正确的是(　　)
A．此细胞不可能是原核细胞，只能是动物细胞
B．结构③是合成脂质的场所，结构②无磷脂
C．结构①不能将葡萄糖分解成二氧化碳和水
D．结构①和④都存在碱基A和T的互补配对
[导学号29520114]　解析：选C。图示细胞中含有①线粒体、②中心体、③高尔基体、④核糖体和细胞核等结构，为真核生物，可能为动物细胞或低等植物细胞，A错误；高尔基体是蛋白质的加工场所，不是脂质合成场所，B错误；线粒体是有氧呼吸的主要场所，但葡萄糖氧化分解的第一阶段是在细胞质基质中进行，因此线粒体不能将葡萄糖分解成二氧化碳和水，C正确；线粒体和核糖体中均存在碱基互补配对行为，但是在核糖体中进行的是mRNA与tRNA的配对，没有A和T的互补配对，D错误。
3．(2016·安徽芜湖模拟)下列有关细胞结构和功能的叙述，正确的是(　　)
A．硝化细菌和哺乳动物成熟的红细胞均无线粒体，两者的生命活动均不需要氧气
B．植物的根尖分生区细胞和动物细胞均无叶绿体，两者都不能合成有机物
C．植物细胞和动物细胞均有细胞骨架，此结构具有保持细胞内部结构有序性的作用
D．肝脏细胞和胰腺细胞中均有溶酶体，被此结构分解后的产物都会排出细胞外
[导学号29520115]　解析：选C。硝化细菌为原核生物，由原核细胞构成，其细胞中无线粒体，但硝化细菌是需氧生物，生命活动需要氧气，哺乳动物成熟的红细胞中无线粒体，通过无氧呼吸获得生命活动所需能量，不需要氧气，A错误；植物的根尖分生区细胞和动物细胞均无叶绿体，两者都不能通过光合作用将CO2等无机物合成有机物，但都能以有机物为原料合成有机物，例如以氨基酸为原料合成蛋白质，B错误；植物细胞和动物细胞均有细胞骨架，此结构具有保持细胞内部结构有序性的作用，C正确；肝脏细胞和胰腺细胞中均有溶酶体，被溶酶体分解后的产物，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则被排出细胞外，D错误。
4．溶酶体具有细胞内“消化”功能，其内部水解酶的最适pH在5.0左右。溶酶体能与进入细胞的大分子物质、细菌等结合并使之分解，并且也能分解细胞内衰老的细胞器(如图)，以下分析错误的是(　　)
A．溶酶体执行功能时伴随其膜组分的更新
B．①过程和②过程都与膜的流动性有关
C．③过程表示分解细胞内衰老的细胞器，有利于细胞代谢
D．溶酶体是由核糖体产生，普遍存在于真核生物的细胞中
[导学号29520116]　解析：选D。溶酶体吞噬衰老、损伤的细胞器、病菌等，此过程有膜的融合与膜成分的更新，A项正确；①过程和②过程表示通过细胞膜的胞吞，发生生物膜的融合，体现生物膜具有一定的流动性，B项正确；③过程表示溶酶体要分解自身衰老线粒体，有利于细胞代谢，C项正确；溶酶体是由粗面内质网和高尔基体产生的，D项错误。
5．核孔是一组蛋白质以特定的方式排布形成的结构，被称为核孔复合物，它是细胞质与细胞核内物质输送活动的看护者。如图所示，该复合物是由一个核心脚手架组成，其具有选择性的输送机制由大量贴在该脚手架内面的蛋白组成，称为中央运输蛋白。据此分析正确的是(　　)
A．核膜由两层磷脂分子组成，核孔复合物与核膜内外的信息交流有关
B．人体成熟的红细胞中核孔数目较少，影响到物质的运输
C．核孔复合物的存在，说明核膜也具有选择性
D．mRNA在细胞核内合成后通过核孔运出细胞核是不需要消耗能量的
[导学号29520117]　解析：选C。核膜有内膜与外膜两层膜，共有四层磷脂分子，A项错误；人体成熟的红细胞没有细胞核，无核孔，B项错误；核孔运输与核孔复合物有关，说明核膜也具有选择性，C项正确；mRNA在细胞核内合成后，通过核孔运出细胞核，是需要ATP供能的，D项错误。
6．现有体积相同、质量分数相同的蔗糖溶液和葡萄糖溶液。图1表示这两种物质透过半透膜的情况，图2表示渗透作用装置图，下列叙述合理的是(　　)
A．图1体现了半透膜的选择透过性
B．图2甲中水柱a先上升后下降
C．图2乙中水柱b先上升后不变
D．平衡后水柱a的高度高于水柱b
[导学号29520118]　解析：选D。人工制成的半透膜，如玻璃纸没有生物活性，不具有选择透过性，A项错误；由于蔗糖不能透过半透膜，故水柱a表现为先上升，后保持不变，B项错误；葡萄糖能透过半透膜，水柱b表现为先上升，后由于葡萄糖透过半透膜进入清水中，水柱b将下降，C项错误。
7．(2016·广东实验中学模拟)图甲表示四种不同的物质在一个动物细胞内外的相对浓度差异。其中通过图乙所示的过程来维持细胞内外浓度差异的物质是(　　)
A．Na＋　　　
B．CO2　　　C．胰岛素　　D．K＋
[导学号29520119]　解析：选D。由图乙可知，该物质在细胞外的浓度小于细胞内，物质的运输需要载体蛋白并消耗能量ATP，为主动运输过程。只有K＋与图乙符合，Na＋在细胞外的浓度大于细胞内，胰岛素通过胞吐运输到细胞外，CO2的运输不需要载体和ATP。
8．(2016·广东龙川月考)李斯特氏菌中的致死食源性细菌会在人类的细胞之间快速传递，使人患脑膜炎。其原因是该菌的一种InIc蛋白可通过抑制人类细胞中Tuba蛋白的活性，使细胞膜更易变形而有利于细菌的转移。下列叙述正确的是(　　)
A．与乳酸菌一样，该菌的遗传物质主要是DNA
B．该菌使人类细胞发生变形，说明细胞膜具有选择透过性
C．该菌在人体细胞间快速传递与细胞膜的特性发生改变有关
D．Tuba蛋白和InIc蛋白的合成均需要内质网的加工
[导学号29520120]　解析：选C。细菌的遗传物质是DNA，不是主要是DNA，A错误；该菌使人类细胞发生变形，说明细胞膜具流动性，B错误；该菌的一种InIc蛋白可通过抑制人类细胞中Tuba蛋白的活性，使细胞膜更易变形而有利于细菌的转移，说明该菌在人体细胞间快速传递与细胞膜的特性发生改变有关，C正确；InIc蛋白是细菌产生的，而细菌是原核细胞，没有内质网，D错误。
9．(2016·广东四校质检)下图为体内部分细胞的物质运输情况，下列分析错误的是(　　)
A．图1表示小肠绒毛上皮细胞吸收甘油的速度随消化道内甘油浓度变化的情况
B．图2表示神经元兴奋时，Na＋流入神经元的速度随细胞内外浓度差的影响
C．图2表示小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的速度随消化道内葡萄糖浓度变化的情况
D．图3表示胰岛B细胞分泌胰岛素的速度随细胞内O2浓度变化的情况
[导学号29520121]　解析：选D。小肠绒毛上皮细胞吸收甘油的方式是自由扩散，图1显示的物质运输速率随着被转运分子浓度的增加而增加，说明只受物质浓度差的影响，符合自由扩散的特点，A正确；神经元内Na＋浓度明显低于膜外，神经元兴奋时Na＋经通道蛋白顺浓度梯度进入神经细胞内，是一个协助扩散的过程，图2显示的物质运输速率，在一定范围内，随着被转运分子浓度的增加而增加，超过该范围，不再随被转运分子浓度的增加而增加，说明受到载体数量的限制，可判断为协助扩散或主动运输，B正确；小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输，C正确；胰岛B细胞分泌胰岛素的方式为胞吐，需要消耗有氧呼吸产生的能量，因此，在一定O2浓度范围内分泌胰岛素的速度随细胞内O2浓度的增加而增加，图3显示，物质运输速率不随O2浓度的变化而变化，D错误。
10．(2016·甘肃河西三校一联)下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是(　　)
A．主动运输过程中，需要载体蛋白协助和ATP提供能量
B．抗体分泌过程中，囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分
C．质壁分离过程中，水分子外流导致细胞内渗透压升高
D．液泡中积累大量离子，故液泡膜不具有选择透过性
[导学号29520122]　解析：选D。主动运输需要载体蛋白的协助和ATP供能，A正确；抗体分泌过程中，囊泡膜与细胞膜融合成为细胞膜的一部分，B正确；质壁分离过程中，细胞不断失水导致细胞内渗透压不断升高，C正确；液泡膜属于生物膜，生物膜均具有选择透过性，D错误。
11．(原创题)动物细胞内低Na＋、高K＋的离子浓度对于神经冲动的产生、细胞渗透压平衡等生命活动具有重要作用。这种浓度差与细胞膜上的Na＋—K＋泵有关，其作用原理如下图所示，下列说法不正确的是(　　)
A．Na＋和K＋的运输方式为主动运输
B．Na＋—K＋泵每次运输的Na＋数量多于K＋
C．在细胞培养液中加入乌苯苷会影响K＋的运输
D．该运输过程的持续会导致大量ADP的积累
[导学号29520123]　解析：选D。由题图可知，
Na＋、K＋的运输需要载体和能量，应为主动运输；Na＋－K＋泵每次运出3个Na＋，运入2个K＋，运输的Na＋数量多于K＋；K＋和乌苯苷的结合位点相同，加入乌苯苷会影响K＋的运输；细胞内ATP和ADP可以快速转化，不会导致ADP的积累。
二、非选择题
12．(2016·深圳五校联考)图甲、图乙是细胞亚显微结构模式图，①～⑩表示细胞的各结构，D表示某种物质；图丙表示细胞膜的亚显微结构，a、b、c、d表示物质进出细胞的方式，A、B、C表示细胞膜的成分或结构。请据图分析：
(1)图甲、图乙两种细胞表示植物细胞的是______，判断依据是________________________________________________________________________。
(2)某细胞器内部含有多种水解酶，但未在甲、乙两图中标出，该细胞器为________。
(3)若甲图中D表示某种蛋白质，则与其合成加工分泌有关的膜性细胞器为____________(填序号)。该物质分泌出细胞的方式是________，这主要体现了细胞膜具有________________的功能。
(4)若丙图表示正常人的细胞膜，癌细胞的细胞膜与其相比含量减少的是图中的________(填序号)。图中a～d可以代表钙离子进入细胞方式的是______，若用某种化学药品处理此细胞，发现细胞吸收钙离子数量明显减少，但对其它物质吸收没有影响，说明受化学药品影响的是________________________________________________________________________。
[导学号29520124]　解析：(1)由图可知，图乙中含有大液泡、叶绿体、细胞壁，表示植物细胞。
(2)溶酶体是动植物细胞均有的细胞器，内含多种水解酶。
(3)与蛋白质合成有关的膜性细胞器有内质网(⑥)、高尔基体(⑨)和线粒体(①)。蛋白质是生物大分子，是通过胞吐的形式分泌出细胞，这主要体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。
(4)癌细胞与正常人的细胞相比，细胞膜上的糖蛋白(C)减少。图中a为主动运输，物质进入细胞；b为自由扩散，物质进入细胞；c为自由扩散，物质排出细胞；d为主动运输，物质排出细胞。钙离子进入细胞的方式为主动运输，为图中的a。主动运输进行时，与能量和载体有关，某种化学药品处理此细胞，发现细胞吸收钙离子数量明显减少，但对其他物质吸收没有影响，说明化学药品影响的不是能量，而是细胞膜上转运钙离子的载体。
答案：(1)乙　乙中含有大液泡、叶绿体、细胞壁
(2)溶酶体
(3)①⑥⑨　胞吐　控制物质进出细胞
(4)C　a　细胞膜上转运钙离子的载体(合理即可)
13．(2015·高考江苏卷)下图为真核细胞结构及细胞内物质转运的示意图。请回答下列问题：
(1)图中双层膜包被的细胞器有________(填序号)。
(2)若该细胞为人的浆细胞，细胞内抗体蛋白的合成场所有________(填序号)，合成后通过__________运输到________(填序号)中进一步加工。
(3)新转录产生的mRNA
经一系列加工后穿过细胞核上的________转运到细胞质中，该结构对转运的物质具有________性。
(4)若合成的蛋白质为丙酮酸脱氢酶，推测该酶将被转运到________(填序号)发挥作用。
[导学号29520125]　解析：本题中涉及的生理过程较多，综合性很强。题干中提示了图示为细胞内物质的转运过程，结合图中所示转运顺序和各细胞结构图形可知，图中物质转运过程为：①核糖体→②内质网→③高尔基体→细胞外。通过细胞结构图易判断出④⑤分别为线粒体、叶绿体。
(1)细胞器中具有双层膜结构的是④线粒体和⑤叶绿体。
(2)①是核糖体，②是附着有核糖体的内质网，二者共同参与分泌蛋白的合成。分泌蛋白合成后通过囊泡运输到③高尔基体中进行进一步加工、修饰，再分泌到细胞外。
(3)mRNA属于生物大分子，在细胞核内合成后通过核孔运输到核外。核孔是大分子物质进出的通道，对转运的物质具有选择性。
(4)丙酮酸脱氢酶是有氧呼吸第二阶段必需的酶，在④线粒体中发挥作用。
答案：(1)④⑤　(2)①②　囊泡　③　(3)核孔　选择　(4)④
14．红细胞破裂后，血红蛋白逸出称为溶血。科研人员分别将人的红细胞置于蒸馏水和其他几种等渗溶液中，测定不同物质的溶液在10
min内造成人的红细胞溶血所需的时间，得到如下结果：
编号
1
2
3
4
5
6
7
溶液
蒸馏水
氯化铵
醋酸铵
草酸铵
甘油
乙醇
丙酮
溶血时间(min)
1.00
9.67
7.65
5.22
7.17
2.04
1.65
请分析回答下列问题：
(1)本实验通过测定人的红细胞溶血所需的时间来估计细胞膜对各种物质________性的大小。
(2)由实验结果可知，甘油、乙醇、丙酮扩散进入红细胞的速度大小关系为____________。氯化铵的相对分子质量要小于甘油、乙醇、丙酮，但红细胞在氯化铵溶液中的溶血时间却明显长于这三种溶液，这说明________(填“极性”或“非极性”)分子更容易通过磷脂双分子层。第2、3、4组实验中阴离子的通透速率与阴离子相对分子质量大小呈________(填“正”或“负”)相关。
[导学号29520126]　(1)通透　(2)丙酮>乙醇>甘油　非极性　正

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