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第07讲 物质运输
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知识脑图·核心脉络搭建——梳理专题框架，搭建知识体系
考点深研·知能分层突破——深挖高频考点，分层突破重难点
基础梳理·自主夯基（13条） 重难突破·考点深研
【考点一】 渗透作用
【考点二】 动物细胞的吸水和失水
【考点三】 成熟植物细胞的吸水和失水
【考点四】 物质出入细胞的方式
能力进阶·方法专项提炼——总结解题方法，突破专项难点
【专项突破01】 质壁分离与复原实验的拓展应用（科学思维）
【专项突破02】 载体蛋白、通道蛋白（开阔眼界）
【专项突破03】 人类常见病之囊性纤维化（生活应用）
【专项突破04】 主动运输的类型（开阔眼界）
高考精练·专题实战通关——精选高考真题，强化实战应用
【考向一】 渗透作用的原理及应用分析
【考向二】 质壁分离与复原实验
【考向三】 质壁分离与复原的应用
【考向四】 辨析水通道蛋白
【考向五】 物质跨膜运输方式的判断
【考向六】影响物质跨膜运输的因素分析
【考向七】主动运输的类型
知识脑图·核心脉络搭
考点深研·知能分层突破
基础梳理 自主夯基——课前5分钟核心背默
1.水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散， 称为 ， 其产生条件： ① ；② 。 2.原生质层包括 ， 可把它看做一层 。 3.对于水分子来说， 细胞壁是 的， 即水分子可以自由地通过细胞壁， 细胞壁的作用主要是 ， 伸缩性比较 。 4.当细胞液浓度 外界溶液浓度时， 细胞失水， 由于原生质层的伸缩性 细胞壁， 当细胞不断失水时，植物细胞就发生 现象，此时若将细胞放入清水中，细胞液浓度 外界溶液， 细胞吸水， 发生 现象。 5.用 （高/低）倍显微镜观察紫色洋葱鳞片叶的 中紫色的中央液泡的大小 方式方向 （浓度）载体 （需要/不需要）能量 （消耗/不消耗）举例被 动 运 输自由扩散H2O、O2 、CO2 、甘油、脂肪酸 、 乙醇 、苯 、尿素协助扩散H2O（主要） 、 葡萄糖进入 主动运输小肠吸收 、无机盐离子等
6.小分子 、离子的跨膜运输方式 (体现了膜的 性) 7.大分子 、颗粒性物质的跨膜运输方式 (体现了膜的 性) (1)胞吞： (消耗/不消耗)能量， 如变形虫摄食。 (2)胞吐： (消耗/不消耗)能量， 如 等分泌蛋白的分泌。 8.物质通过协助扩散进出细胞时需要借助膜上的 蛋白，可以分为 蛋白和 蛋白两种类型； 主动运输需要 蛋白的协助。 9.载体蛋白的特性： ①特异性： 一种载体蛋白通常只与 离子或分子结合， 不同细胞膜上载体蛋白的种类 。② ：当细胞膜上的载体蛋白全部参与物质运输后，细胞运输该物质的速率达最大值。 10. 同一种物质进出不同细胞的运输方式可能不同，如红细胞吸收葡萄糖的方式是 ，小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是 。 11.Na+ 、K+等无机盐离子一般以 的方式进出细胞， 但也可通过 进出细胞。 12.RNA 和蛋白质等大分子物质通过 进出细胞核， 而不是通过 。 13.胞吞形成的囊泡， 在细胞内可以被 降解。
重难突破 考点深研——要点提炼
考点一 渗透作用
1.扩散概念：分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象。 2.渗透作用概念：指水分子（或者其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。 2.发生的条件 （1）具有半透膜。 （2）半透膜两侧的溶液存在浓度差。 3.如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是水分子从水的相对含量高（浓度低）的一侧向相对含量低（浓度高）的一侧渗透。 4.渗透装置分析 （1）液面上升的原因：单位时间由烧杯进入漏斗中的水分子数>单位时间由漏斗进入烧杯中的水分子数。 （2）液面不会一直上升的原因：因为液面上升到一定程度就会产生一个静水压（图中Δh），当该压力和漏斗中的吸水能力相等时液面不再上升。 易错辨析： 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较多 2.浓度是溶质物质的量浓度，不是溶质的质量浓度。例如向两烧杯水中各加入1g葡萄糖和1g蔗糖完全溶解后，葡萄糖溶液的物质的量浓度大于蔗糖溶液物质的量浓度。 3.液面稳定后，只要存在液面差，原高浓度的溶液浓度仍大于原低浓度的溶液.
考点二 动物细胞的吸水和失水
1.动物细胞的细胞膜相当于半透膜。 2.水进出动物细胞都是通过渗透作用。将哺乳动物的红细胞放入不同浓度的氯化钠溶液中，一段时间后红细胞将会发生以下的变化： 过程条件现象吸水外界溶液的浓度<细胞质的浓度失水外界溶液的浓度>细胞质的浓度平衡外界溶液的浓度＝细胞质的浓度
考点三 成熟植物细胞的吸水和失水
1.成熟植物细胞的结构 2.实验：探究植物细胞的吸水和失水 （1）实验材料：紫色的洋葱鳞片叶，质量浓度为0.3g/mL-1的蔗糖溶液、清水 （2）实验原理 ①内因 A、成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 B、原生质层伸缩性比细胞壁大 ②外因：细胞液具有一定的浓度，与外界溶液之间具有一定的浓度差，细胞能渗透吸水和失水。 （3）实验步骤及现象 （4）实验结果分析 ①当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞失水，原生质层和细胞壁分离，即发生了质壁分离。 ②发生质壁分离的细胞，当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。 （5）实验结论 植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。 3.质壁分离及复原发生的条件 （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不发生质壁分离及复原现象。 ②细菌细胞也能发生质壁分离，但现象不明显。 （2）从溶液角度分析 ①在一定浓度（溶质可透过膜）的溶液（如KNO3、甘油、尿素、乙二醇等）中可发生质壁分离后自动复原现象，因为细胞失水质壁分离的同时，会通过被动运输或主动运输吸收溶质分子，使细胞液浓度升高，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞渗透吸水而发生质壁分离复原。 ②在高浓度溶液（如0.5g/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，因为细胞失水过多会死亡。在溶液浓度过低时则不能引起质壁分离或质壁分离太慢。 ③盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适合作观察质壁分离现象的外界溶液。 特别提醒 原生质体：包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分。 原生质层：成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，可看作一层半透膜。 本实验存在的两组实验均为自身对照， 注意： 探究植物细胞的吸水和失水是高中教材中唯一一个只在低倍镜下观察的实验 细胞液浓度越大，细胞吸水能力越强（细胞随着质壁分离的进行，吸水能力不断增强） 质壁分离复原的应用 1.判断成熟植物细胞的死活 2.测定细胞液浓度范围 3.比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 4.比较未知浓度溶液的浓度大小 5.鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）
考点四 物质出入细胞的方式
1.相关概念 （1）物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类。 （2）物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散，也叫简单扩散。 （3）离子和一些小分子有机物如葡萄糖和氨基酸等，不能自由地通过细胞膜。镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助这些物质顺浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散，也叫易化扩散。 （4）物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。 2.物质进出细胞方式比较 方式被动运输主动运输胞吞胞吐自由扩散协助扩散运输方向高浓度 ↓ 低浓度低浓度 ↓ 高浓度细胞外 ↓ 细胞内细胞内 ↓ 细胞外特点不需要转运蛋白；不消耗能量需要转运蛋白；不消耗能量需要载体蛋白；消耗能量需要膜蛋白 消耗能量需要膜蛋白消耗能量模型影响因素自由扩散：膜内外物质浓度梯度的大小 协助扩散：膜内外物质浓度梯度的大小、转运蛋白的数量载体蛋白的种类和数量、能量温度、能量举例O2、CO2、甘油、乙醇、苯红细胞吸收葡萄糖、H2O通过通道蛋白的运输小肠上皮细胞吸收葡萄糖、无机盐、氨基酸等白细胞吞噬病菌分泌蛋白的分泌
3.协助扩散中转运蛋白类型 （1）载体蛋白类：只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，且每次转运时都会发生自身构象的改变。 （2）通道蛋白类：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。分子或离子不需要与通道蛋白结合。 4．影响物质跨膜运输的因素及相关曲线分析 (1)浓度差对物质跨膜运输的影响 浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中，浓度差越大，运输速率越大；协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加的原因是受载体数量的限制。主动运输不受浓度差的影响。 (2)载体数量对跨膜运输的影响 主要影响协助扩散和主动运输。其他条件适宜的情况下，载体数量越多，运输速率越大。自由扩散不受载体数量的影响。 （3）温度对跨膜运输的影响 自由扩散 协助扩散和主动运输 (4)氧气含量对跨膜运输的影响 通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。 物质跨膜运输的方式与细胞膜结构的关系 1.协助扩散和主动运输依赖细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。 2.胞吞和胞吐也需要膜上蛋白质的参与，更离不开磷脂双分子层的流动性。 易错辨析 1.葡萄糖进入红细胞为协助扩散；葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞肾小管重吸收葡萄糖为主动运输。 2.Na＋：进入神经细胞：协助扩散，依赖离子通道；运出神经细胞：主动运输，依赖Na＋—K＋泵。 3.K＋：进入神经细胞：主动运输，依赖Na＋—K＋泵；运出神经细胞：协助扩散，依赖离子通道。 5.带电粒子不能溶于磷脂，因此，即使是最简单的H＋，也无法通过自由扩散方式进出磷脂双分子层。 易错辨析： 1.水分子进出细胞时，既可以直接穿过磷脂双分子层，也可以穿过水通道蛋白，因此渗透作用的实质是水的自由扩散和协助扩散的叠加，以协助扩散为主。 2.离子通道是由蛋白质复合物构成的，一种离子通道只允许一种离子通过，并且只有在特定刺激发生时才瞬间开放。　
能力进阶·方法专项提炼
【专项突破01】渗透装置的变式分析（科学思维）
(1)半透膜只允许水分子通过
(2)S1和S2是两种不同的溶质且只有水和S1能通过半透膜
【专项突破02】载体蛋白、通道蛋白（开拓眼界）
1.载体蛋白
载体蛋白是跨膜蛋白分子，能够与特定的分子如葡萄糖、氨基酸、核苷酸或离子等结合，通过自身构象的变化，将与它结合的分子转移到膜的另一侧。
载体蛋白以两种构象状态存在(如图),状态A和状态B的转变随机发生，而不依赖于是否有溶质结合和是否完全可逆。若膜外侧溶质浓度高，与状态A载体蛋白结合的溶质就比与状态B载体蛋白结合的多，净效果表现为溶质顺浓度梯度进入细胞。
2.通道蛋白
（1）水通道蛋白
水通道蛋白又称为“水孔蛋白”,是一种高度特异性的亲水通道，一般只允许水而不允许离子或其他小分子溶质通过。水分子通过水通道从水势较高的地方向水势较低的地方扩散。
（2）离子通道的类型
通道蛋白对离子的选择性取决于通道的直径、形状以及通道内带电荷氨基酸的分布，所以离子通道介导被动运输时不需要与溶质分子结合，只有大小和电荷适宜的离子才能通过。
①门控通道：离子通道上有控制物质进出的“门”,依据激活方式，可分为以下三种类型。
电压门通道(A):带电荷的蛋白质结构域会随跨膜电位梯度的改变而发生相应的移动，从而使离子通道开启或关闭。
配体门通道(B、C):细胞内外的某些小分子配体与通道蛋白结合继而引起通道蛋白构象改变，从而使离子通道开启或关闭。
应力激活通道(D):通道蛋白感应应力而改变构象，从而开启通道形成离子流，产生电信号。内耳听觉毛细胞是依赖于这类通道的典型例子。
②非门控通道
一直处于开启状态，不会发生自身构象的改变。如神经细胞膜上某种非门控K通道一直处于开启状态，K+不断地顺浓度梯度外流。
【专项突破03】人类常见病之囊性纤维化（生活应用）
1.囊性纤维化简介
囊性纤维化是具有致命性的常染色体隐性遗传病。患者的肺部、胰脏或是其他器官有多余的极黏稠的黏液分泌，黏液会影响呼吸道、消化道和肝脏等的功能
2.囊性纤维化病因
囊性纤维化主要由患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的CFTR蛋白的功能异常导致，患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。CFTR蛋白运输氯离子时消耗ATP（说明Cl-出细胞是需要载体蛋白的主动运输）,其机理如图所示：
【专项突破04】主动运输的类型（开拓眼界）
主动运输消耗的能量不全部直接来自ATP，根据能量的来源不同，将主动运输分为三种，如图所示。
1.ATP直接驱动——各类“泵”和ABC转运蛋白
（1）Na＋－K＋泵
（2）质子泵
（3）钙泵
4．ABC转运蛋白
2.ATP间接驱动——协同运输
3.光驱动泵的运输
光驱动泵主要在细菌细胞中发现，对溶质的主动运输与光能的输入相偶联，如细菌视紫红质利用光能驱动H＋的转运，光能驱动比较少见。
高考精练·专题实战通关
考向一　渗透作用的原理及应用分析
1．(2025·重庆，10)某兴趣小组利用图1装置，分别使用等体积2.5 mol·L－1葡萄糖溶液和1.2 mol·L－1蔗糖溶液，室温下观察渗透现象。图2是两种溶液在垂直管中，一段时间内溶液高度变化。下列叙述正确的是(　　)
A．X表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化
B．t1～t3由X液面快速上升推测水分子不会从漏斗进入烧杯
C．t2～t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖
D．t5后两种溶液在垂直管中液面高度将不变
2．如图1、2表示渗透作用实验，开始时如图1，过一段时间后结果如图2。图3是细胞在某浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图。下列叙述正确的是(　　)
A．图1开始时a中水分子扩散到b的速率小于扩散到c的速率
B．图2所示平衡状态时b、c中漏斗内外溶液渗透压会相等
C．细胞处于图3过程时细胞的吸水力会越来越大
D．洋葱表皮细胞放在清水中较长时间后，细胞体积几乎不变
考向二　质壁分离与复原实验
3．(2025·北京，15)“探究植物细胞的吸水和失水”实验中，在清水和0.3 g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图。下列叙述错误的是(　　)
A．图1，水分子通过渗透作用进出细胞
B．图1，细胞壁限制过多的水进入细胞
C．图2，细胞失去的水分子是自由水
D．与图1相比，图2中细胞液浓度小
4．(2023·全国甲，4)探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是(　　)
考向三　质壁分离与复原的应用
5．(2022·湖南，10)原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L
B．乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原
C．该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加
D．若将该菌先65 ℃水浴灭活后，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化
6．(2021·广东，13)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，如图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是(　　)
A．比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后
B．质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中
C．滴加③后有较多水分子进入保卫细胞
D．推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
考向四　辨析水通道蛋白
7．(2025·河南，3)耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族，将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是(　　)
A．细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力
B．低温时，水分子通过与蛋白M结合转运到细胞外
C．蛋白M增加了水的运输能力，但不改变水的运输方向
D．水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式
8．(2024·黑吉辽，18改编)研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种，构建腹泻模型。用某种草药进行治疗，发现草药除了具有抑菌作用外，对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3(AQP3)的相对表达量也有影响，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅
B．模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻
C．治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高，缓解腹泻，减少致病菌排放
D．治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组，可使回肠对水的转运增加
考向五　物质跨膜运输方式的判断
9．(2025·云南，3)细胞作为生命活动的基本单位，需要与环境进行物质交换。下列说法正确的是(　　)
A．协助扩散转运物质需消耗ATP
B．被动运输是逆浓度梯度进行的
C．载体蛋白转运物质时自身构象发生改变
D．主动运输转运物质时需要通道蛋白协助
10．(2025·四川，4)某细菌能将组氨酸脱羧生成组胺和CO2，相关物质的跨膜运输过程如图。下列叙述正确的是(　　)
A．转运蛋白W可协助组氨酸逆浓度梯度进入细胞
B．胞内产生的组胺跨膜运输过程需要消耗能量
C．转运蛋白W能同时转运两种物质，故不具特异性
D．CO2分子经自由扩散，只能从胞内运输到胞外
考向六　影响物质跨膜运输的因素分析
11．(2025·湖南，15)Cl属于植物的微量元素。分别用渗透压相同、Na＋或Cl－物质的量浓度也相同的三种溶液处理某荒漠植物(不考虑溶液中其他离子的影响)。5天后，与对照组(Ⅰ)相比，Ⅱ和Ⅲ组光合速率降低，而Ⅳ组无显著差异；各组植株的地上部分和根中Cl－、K＋含量如图所示。下列叙述错误的是(　　)
注：Ⅰ.对照(正常栽培)；Ⅱ.NaCl溶液；Ⅲ.Na＋浓度与Ⅱ中相同、无Cl－的溶液；Ⅳ.Cl－浓度与Ⅱ中相同、无Na＋的溶液。
A．过量的Cl－可能储存于液泡中，以避免高浓度Cl－对细胞的毒害
B．溶液中Cl－浓度越高，该植物向地上部分转运的K＋量越多
C．Na＋抑制该植物组织中K＋的积累，有利于维持Na＋、K＋的平衡
D．K＋从根转运到地上部分的组织细胞中需要消耗能量
12．(2023·湖北，15)心肌细胞上广泛存在Na＋－K＋泵和Na＋－Ca2＋交换体(转入Na＋的同时排出Ca2＋)，两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na＋－K＋泵。关于该药物对心肌细胞的作用，下列叙述正确的是(　　)
A．心肌收缩力下降
B．细胞内液的钾离子浓度升高
C．动作电位期间钠离子的内流量减少
D．细胞膜上Na＋－Ca2＋交换体的活动加强
考向七　主动运输的类型
13.(2024·甘肃，2)维持细胞的Na＋平衡是植物的耐盐机制之一。盐胁迫下，植物细胞膜(或液泡膜)上的H＋－ATP酶(质子泵)和Na＋－H＋逆向转运蛋白可将Na＋从细胞质基质中转运到细胞外(或液泡中)，以维持细胞质基质中的低Na＋水平(见图)。下列叙述错误的是(　　)
A．细胞膜上的H＋－ATP酶磷酸化时伴随着空间构象的改变
B．细胞膜两侧的H＋浓度梯度可以驱动Na＋转运到细胞外
C．H＋－ATP酶抑制剂会干扰H＋的转运，但不影响Na＋转运
D．盐胁迫下Na＋－H＋逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高
14.(2023·山东，2)溶酶体膜上的H＋载体蛋白和Cl－/H＋转运蛋白都能运输H＋，溶酶体内H＋浓度由H＋载体蛋白维持，Cl－/H＋转运蛋白在H＋浓度梯度驱动下，运出H＋的同时把Cl－逆浓度梯度运入溶酶体。Cl－/H＋转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl－转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是(　　)
A．H＋进入溶酶体的方式属于主动运输
B．H＋载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累
C．该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除
D．溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活性增强
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第07讲 物质运输
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知识脑图·核心脉络搭建——梳理专题框架，搭建知识体系
考点深研·知能分层突破——深挖高频考点，分层突破重难点
基础梳理·自主夯基（13条） 重难突破·考点深研
【考点一】 渗透作用
【考点二】 动物细胞的吸水和失水
【考点三】 成熟植物细胞的吸水和失水
【考点四】 物质出入细胞的方式
能力进阶·方法专项提炼——总结解题方法，突破专项难点
【专项突破01】 质壁分离与复原实验的拓展应用（科学思维）
【专项突破02】 载体蛋白、通道蛋白（开阔眼界）
【专项突破03】 人类常见病之囊性纤维化（生活应用）
【专项突破04】 主动运输的类型（开阔眼界）
高考精练·专题实战通关——精选高考真题，强化实战应用
【考向一】 渗透作用的原理及应用分析
【考向二】 质壁分离与复原实验
【考向三】 质壁分离与复原的应用
【考向四】 辨析水通道蛋白
【考向五】 物质跨膜运输方式的判断
【考向六】影响物质跨膜运输的因素分析
【考向七】主动运输的类型
知识脑图·核心脉络搭
考点深研·知能分层突破
基础梳理 自主夯基——课前5分钟核心背默
1.水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散， 称为渗透作用， 其产生条件： ①具有半透膜；②半透膜两侧的溶液具有浓度差。 2.原生质层包括细胞膜和液胞膜以及两层膜之间的细胞质， 可把它看做一层半透膜。 3.对于水分子来说， 细胞壁是全透性的， 即水分子可以自由地通过细胞壁， 细胞壁的作用主要是保护和支持细胞， 伸缩性比较小。 4.当细胞液浓度小于外界溶液浓度时， 细胞失水， 由于原生质层的伸缩性大于细胞壁， 当细胞不断失水时，植物细胞就发生质壁分离现象，此时若将细胞放入清水中，细胞液浓度大于外界溶液， 细胞吸水， 发生质壁分离复原现象。 5.用低（高/低）倍显微镜观察紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞中紫色的中央液泡的大小 方式方向载体能量举例被 动 运 输自由扩散高→低不需要不消耗H2O、O2 、CO2 、甘油、脂肪酸 、 乙醇 、苯 、尿素协助扩散高→低需要不消耗H2O（主要） 、 葡萄糖进入红细胞主动运输低→高需要消耗小肠吸收葡萄糖 、氨基酸、无机盐离子等
6.小分子 、离子的跨膜运输方式 (体现了膜的 选择透过 性) 7.大分子 、颗粒性物质的跨膜运输方式 (体现了膜的 流动 性) (1)胞吞： 消耗 (消耗/不消耗)能量， 如变形虫摄食。 (2)胞吐： 消耗 (消耗/不消耗)能量， 如 抗体 、蛋白质类激素 等分泌蛋白的分泌。 8.物质通过协助扩散进出细胞时需要借助膜上的转运蛋白，可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型； 主动运输需要载体蛋白的协助。 9.载体蛋白的特性： ①特异性： 一种载体蛋白通常只与一种或一类离子或分子结合， 不同细胞膜上载体蛋白的种类不同。②饱和性：当细胞膜上的载体蛋白全部参与物质运输后，细胞运输该物质的速率达最大值。 10. 同一种物质进出不同细胞的运输方式可能不同，如红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输。 11.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进出细胞。 12.RNA 和蛋白质等大分子物质通过核孔进出细胞核， 而不是通过胞吞 、胞吐作用。 13.胞吞形成的囊泡， 在细胞内可以被溶酶体降解。
重难突破 考点深研——要点提炼
考点一 渗透作用
1.扩散概念：分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象。 2.渗透作用概念：指水分子（或者其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。 2.发生的条件 （1）具有半透膜。 （2）半透膜两侧的溶液存在浓度差。 3.如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是水分子从水的相对含量高（浓度低）的一侧向相对含量低（浓度高）的一侧渗透。 4.渗透装置分析 （1）液面上升的原因：单位时间由烧杯进入漏斗中的水分子数>单位时间由漏斗进入烧杯中的水分子数。 （2）液面不会一直上升的原因：因为液面上升到一定程度就会产生一个静水压（图中Δh），当该压力和漏斗中的吸水能力相等时液面不再上升。 易错辨析： 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较多 2.浓度是溶质物质的量浓度，不是溶质的质量浓度。例如向两烧杯水中各加入1g葡萄糖和1g蔗糖完全溶解后，葡萄糖溶液的物质的量浓度大于蔗糖溶液物质的量浓度。 3.液面稳定后，只要存在液面差，原高浓度的溶液浓度仍大于原低浓度的溶液.
考点二 动物细胞的吸水和失水
1.动物细胞的细胞膜相当于半透膜。 2.水进出动物细胞都是通过渗透作用。将哺乳动物的红细胞放入不同浓度的氯化钠溶液中，一段时间后红细胞将会发生以下的变化： 过程条件现象吸水外界溶液的浓度<细胞质的浓度失水外界溶液的浓度>细胞质的浓度平衡外界溶液的浓度＝细胞质的浓度
考点三 成熟植物细胞的吸水和失水
1.成熟植物细胞的结构 2.实验：探究植物细胞的吸水和失水 （1）实验材料：紫色的洋葱鳞片叶，质量浓度为0.3g/mL-1的蔗糖溶液、清水 （2）实验原理 ①内因 A、成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 B、原生质层伸缩性比细胞壁大 ②外因：细胞液具有一定的浓度，与外界溶液之间具有一定的浓度差，细胞能渗透吸水和失水。 （3）实验步骤及现象 （4）实验结果分析 ①当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞失水，原生质层和细胞壁分离，即发生了质壁分离。 ②发生质壁分离的细胞，当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。 （5）实验结论 植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。 3.质壁分离及复原发生的条件 （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不发生质壁分离及复原现象。 ②细菌细胞也能发生质壁分离，但现象不明显。 （2）从溶液角度分析 ①在一定浓度（溶质可透过膜）的溶液（如KNO3、甘油、尿素、乙二醇等）中可发生质壁分离后自动复原现象，因为细胞失水质壁分离的同时，会通过被动运输或主动运输吸收溶质分子，使细胞液浓度升高，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞渗透吸水而发生质壁分离复原。 ②在高浓度溶液（如0.5g/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，因为细胞失水过多会死亡。在溶液浓度过低时则不能引起质壁分离或质壁分离太慢。 ③盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适合作观察质壁分离现象的外界溶液。 特别提醒 原生质体：包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分。 原生质层：成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，可看作一层半透膜。 本实验存在的两组实验均为自身对照， 注意： 探究植物细胞的吸水和失水是高中教材中唯一一个只在低倍镜下观察的实验 细胞液浓度越大，细胞吸水能力越强（细胞随着质壁分离的进行，吸水能力不断增强） 质壁分离复原的应用 1.判断成熟植物细胞的死活 2.测定细胞液浓度范围 3.比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 4.比较未知浓度溶液的浓度大小 5.鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）
考点四 物质出入细胞的方式
1.相关概念 （1）物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类。 （2）物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散，也叫简单扩散。 （3）离子和一些小分子有机物如葡萄糖和氨基酸等，不能自由地通过细胞膜。镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助这些物质顺浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散，也叫易化扩散。 （4）物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。 2.物质进出细胞方式比较 方式被动运输主动运输胞吞胞吐自由扩散协助扩散运输方向高浓度 ↓ 低浓度低浓度 ↓ 高浓度细胞外 ↓ 细胞内细胞内 ↓ 细胞外特点不需要转运蛋白；不消耗能量需要转运蛋白；不消耗能量需要载体蛋白；消耗能量需要膜蛋白 消耗能量需要膜蛋白消耗能量模型影响因素自由扩散：膜内外物质浓度梯度的大小 协助扩散：膜内外物质浓度梯度的大小、转运蛋白的数量载体蛋白的种类和数量、能量温度、能量举例O2、CO2、甘油、乙醇、苯红细胞吸收葡萄糖、H2O通过通道蛋白的运输小肠上皮细胞吸收葡萄糖、无机盐、氨基酸等白细胞吞噬病菌分泌蛋白的分泌
3.协助扩散中转运蛋白类型 （1）载体蛋白类：只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，且每次转运时都会发生自身构象的改变。 （2）通道蛋白类：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。分子或离子不需要与通道蛋白结合。 4．影响物质跨膜运输的因素及相关曲线分析 (1)浓度差对物质跨膜运输的影响 浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中，浓度差越大，运输速率越大；协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加的原因是受载体数量的限制。主动运输不受浓度差的影响。 (2)载体数量对跨膜运输的影响 主要影响协助扩散和主动运输。其他条件适宜的情况下，载体数量越多，运输速率越大。自由扩散不受载体数量的影响。 （3）温度对跨膜运输的影响 自由扩散 协助扩散和主动运输 (4)氧气含量对跨膜运输的影响 通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。 物质跨膜运输的方式与细胞膜结构的关系 1.协助扩散和主动运输依赖细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。 2.胞吞和胞吐也需要膜上蛋白质的参与，更离不开磷脂双分子层的流动性。 易错辨析 1.葡萄糖进入红细胞为协助扩散；葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞肾小管重吸收葡萄糖为主动运输。 2.Na＋：进入神经细胞：协助扩散，依赖离子通道；运出神经细胞：主动运输，依赖Na＋—K＋泵。 3.K＋：进入神经细胞：主动运输，依赖Na＋—K＋泵；运出神经细胞：协助扩散，依赖离子通道。 5.带电粒子不能溶于磷脂，因此，即使是最简单的H＋，也无法通过自由扩散方式进出磷脂双分子层。 易错辨析： 1.水分子进出细胞时，既可以直接穿过磷脂双分子层，也可以穿过水通道蛋白，因此渗透作用的实质是水的自由扩散和协助扩散的叠加，以协助扩散为主。 2.离子通道是由蛋白质复合物构成的，一种离子通道只允许一种离子通过，并且只有在特定刺激发生时才瞬间开放。　
能力进阶·方法专项提炼
【专项突破01】渗透装置的变式分析（科学思维）
(1)半透膜只允许水分子通过
(2)S1和S2是两种不同的溶质且只有水和S1能通过半透膜
【专项突破02】载体蛋白、通道蛋白（开拓眼界）
1.载体蛋白
载体蛋白是跨膜蛋白分子，能够与特定的分子如葡萄糖、氨基酸、核苷酸或离子等结合，通过自身构象的变化，将与它结合的分子转移到膜的另一侧。
载体蛋白以两种构象状态存在(如图),状态A和状态B的转变随机发生，而不依赖于是否有溶质结合和是否完全可逆。若膜外侧溶质浓度高，与状态A载体蛋白结合的溶质就比与状态B载体蛋白结合的多，净效果表现为溶质顺浓度梯度进入细胞。
2.通道蛋白
（1）水通道蛋白
水通道蛋白又称为“水孔蛋白”,是一种高度特异性的亲水通道，一般只允许水而不允许离子或其他小分子溶质通过。水分子通过水通道从水势较高的地方向水势较低的地方扩散。
（2）离子通道的类型
通道蛋白对离子的选择性取决于通道的直径、形状以及通道内带电荷氨基酸的分布，所以离子通道介导被动运输时不需要与溶质分子结合，只有大小和电荷适宜的离子才能通过。
①门控通道：离子通道上有控制物质进出的“门”,依据激活方式，可分为以下三种类型。
电压门通道(A):带电荷的蛋白质结构域会随跨膜电位梯度的改变而发生相应的移动，从而使离子通道开启或关闭。
配体门通道(B、C):细胞内外的某些小分子配体与通道蛋白结合继而引起通道蛋白构象改变，从而使离子通道开启或关闭。
应力激活通道(D):通道蛋白感应应力而改变构象，从而开启通道形成离子流，产生电信号。内耳听觉毛细胞是依赖于这类通道的典型例子。
②非门控通道
一直处于开启状态，不会发生自身构象的改变。如神经细胞膜上某种非门控K通道一直处于开启状态，K+不断地顺浓度梯度外流。
【专项突破03】人类常见病之囊性纤维化（生活应用）
1.囊性纤维化简介
囊性纤维化是具有致命性的常染色体隐性遗传病。患者的肺部、胰脏或是其他器官有多余的极黏稠的黏液分泌，黏液会影响呼吸道、消化道和肝脏等的功能
2.囊性纤维化病因
囊性纤维化主要由患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的CFTR蛋白的功能异常导致，患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。CFTR蛋白运输氯离子时消耗ATP（说明Cl-出细胞是需要载体蛋白的主动运输）,其机理如图所示：
【专项突破04】主动运输的类型（开拓眼界）
主动运输消耗的能量不全部直接来自ATP，根据能量的来源不同，将主动运输分为三种，如图所示。
1.ATP直接驱动——各类“泵”和ABC转运蛋白
（1）Na＋－K＋泵
（2）质子泵
（3）钙泵
4．ABC转运蛋白
2.ATP间接驱动——协同运输
3.光驱动泵的运输
光驱动泵主要在细菌细胞中发现，对溶质的主动运输与光能的输入相偶联，如细菌视紫红质利用光能驱动H＋的转运，光能驱动比较少见。
高考精练·专题实战通关
考向一　渗透作用的原理及应用分析
1．(2025·重庆，10)某兴趣小组利用图1装置，分别使用等体积2.5 mol·L－1葡萄糖溶液和1.2 mol·L－1蔗糖溶液，室温下观察渗透现象。图2是两种溶液在垂直管中，一段时间内溶液高度变化。下列叙述正确的是(　　)
A．X表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化
B．t1～t3由X液面快速上升推测水分子不会从漏斗进入烧杯
C．t2～t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖
D．t5后两种溶液在垂直管中液面高度将不变
【答案】　C
【解析】　开始时葡萄糖溶液和蔗糖溶液的浓度分别为2.5 mol·L－1和1.2 mol·L－1，垂直管中葡萄糖溶液浓度高，水分子进入多，液面上升的时间早(故Y表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化)，但随着葡萄糖分子透过玻璃纸，垂直管中葡萄糖溶液浓度降低，垂直管液面下降(t5后垂直管中液面下降)，最终垂直管内外葡萄糖浓度相等，垂直管和烧杯液面相平；对于蔗糖溶液，由于蔗糖不能透过玻璃纸，水分子持续进入垂直管，液面持续上升，最终液面稳定(t5后垂直管中液面高度不变)，A、D错误。t1～t3时X液面快速上升，这只能说明单位时间内从烧杯进入漏斗的水分子数量多于从漏斗进入烧杯的水分子数量，并不是水分子不会从漏斗进入烧杯，B错误。因为葡萄糖分子能通过玻璃纸进入烧杯，葡萄糖是还原糖，所以在t2～t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖，C正确。
2．如图1、2表示渗透作用实验，开始时如图1，过一段时间后结果如图2。图3是细胞在某浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图。下列叙述正确的是(　　)
A．图1开始时a中水分子扩散到b的速率小于扩散到c的速率
B．图2所示平衡状态时b、c中漏斗内外溶液渗透压会相等
C．细胞处于图3过程时细胞的吸水力会越来越大
D．洋葱表皮细胞放在清水中较长时间后，细胞体积几乎不变
【答案】　D
【解析】　根据图2中液面的高度差(H1＞H2)可知，b中蔗糖溶液的浓度应大于c中蔗糖溶液的浓度，因此图1开始时a中水分子扩散到b的速率应大于扩散到c的速率，A错误；图2渗透平衡时，漏斗内是蔗糖溶液，烧杯内是清水，因此图2所示平衡状态时，b、c中漏斗内溶液渗透压会大于漏斗外的溶液(清水)渗透压，B错误；由图3可知，水分子进入细胞的速率大于水分子排出细胞的速率，随着水分子进入细胞，细胞内的渗透压逐渐减小，吸水力逐渐减小，C错误；洋葱表皮细胞的最外层是细胞壁，细胞壁的伸缩性较小，因此洋葱表皮细胞放在清水中较长时间后，由于细胞壁的限制，细胞不会无限吸水，细胞体积几乎不变，D正确。
考向二　质壁分离与复原实验
3．(2025·北京，15)“探究植物细胞的吸水和失水”实验中，在清水和0.3 g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图。下列叙述错误的是(　　)
A．图1，水分子通过渗透作用进出细胞
B．图1，细胞壁限制过多的水进入细胞
C．图2，细胞失去的水分子是自由水
D．与图1相比，图2中细胞液浓度小
【答案】　D
【解析】　细胞壁有保护和支撑的作用，能限制过多的水进入细胞，维持细胞形态，B正确；图2中，细胞发生质壁分离，此时失去的水分子是自由水，C正确；与图1相比，图2中细胞发生质壁分离，此时细胞失去了水，所以图2中细胞液浓度更大，D错误。
4．(2023·全国甲，4)探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是(　　)
【答案】　C
【解析】　用30%蔗糖溶液处理之后，细胞失水，原生质体和液泡的体积都会减小，细胞液浓度升高；用清水处理之后，细胞吸水，原生质体和液泡的体积会增大，细胞液浓度降低，A、B错误。随着所用蔗糖溶液浓度的升高，当蔗糖溶液浓度超过细胞液浓度之后，细胞就会开始失水，原生质体和液泡的体积减小，细胞液浓度升高，C正确，D错误。
考向三　质壁分离与复原的应用
5．(2022·湖南，10)原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L
B．乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原
C．该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加
D．若将该菌先65 ℃水浴灭活后，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化
【答案】　A
【解析】　分析甲组结果可知，随着培养时间的延长，与0时(原生质体表面积大约为0.5 μm2)相比，原生质体表面积逐渐增大，说明细胞吸水，甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中浓度>0.3 mol/L NaCl，但不一定是细胞内NaCl浓度≥0.3 mol/L，A错误；分析乙、丙组结果可知，与0时(原生质体表面积大约分别为0.6 μm2、0.75 μm2)相比，NaCl溶液处理后乙、丙组原生质体表面积均有下降，说明乙、丙组NaCl处理皆使细胞发生质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原，B正确；该菌的正常生长，细胞由小变大可导致原生质体表面积增加，该菌吸水也会导致原生质体表面积增加，C正确；若将该菌先65 ℃水浴灭活，细胞死亡，原生质层失去选择透过性，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化，D正确。
6．(2021·广东，13)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，如图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是(　　)
A．比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后
B．质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中
C．滴加③后有较多水分子进入保卫细胞
D．推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
【答案】　A
【解析】　通过分析可知，①处理后细胞吸水量少于③处理后细胞，说明保卫细胞细胞液浓度①处理后>③处理后，A错误；②处理后细胞失水，故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中，B正确；滴加③后细胞大量吸水，故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞，C正确。
考向四　辨析水通道蛋白
7．(2025·河南，3)耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族，将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是(　　)
A．细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力
B．低温时，水分子通过与蛋白M结合转运到细胞外
C．蛋白M增加了水的运输能力，但不改变水的运输方向
D．水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式
【答案】　B
【解析】　一般当细胞内结合水占比增加时，其抗逆性(如耐寒能力)增强，A正确；蛋白M为水通道蛋白，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，不与转运的物质(如水分子)结合，B错误；蛋白M作为水通道蛋白，增加了水的运输能力，但不改变水的运输方向，水的运输方向是由细胞内外的渗透压决定的，C正确；水进出细胞的方式有自由扩散和借助水通道蛋白的协助扩散，D正确。
8．(2024·黑吉辽，18改编)研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种，构建腹泻模型。用某种草药进行治疗，发现草药除了具有抑菌作用外，对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3(AQP3)的相对表达量也有影响，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅
B．模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻
C．治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高，缓解腹泻，减少致病菌排放
D．治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组，可使回肠对水的转运增加
【答案】　A
【解析】　水分子跨膜运输的主要方式是经过水通道蛋白的协助扩散，A错误；模型组空肠AQP3相对表达量降低，空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻，B正确。
考向五　物质跨膜运输方式的判断
9．(2025·云南，3)细胞作为生命活动的基本单位，需要与环境进行物质交换。下列说法正确的是(　　)
A．协助扩散转运物质需消耗ATP
B．被动运输是逆浓度梯度进行的
C．载体蛋白转运物质时自身构象发生改变
D．主动运输转运物质时需要通道蛋白协助
【答案】　C
【解析】　协助扩散是顺浓度梯度运输，不需要消耗ATP，A错误；被动运输包括自由扩散和协助扩散，都是顺浓度梯度进行的，B错误；主动运输转运物质时需要载体蛋白的协助，而不是通道蛋白，通道蛋白一般用于协助扩散，D错误。
10．(2025·四川，4)某细菌能将组氨酸脱羧生成组胺和CO2，相关物质的跨膜运输过程如图。下列叙述正确的是(　　)
A．转运蛋白W可协助组氨酸逆浓度梯度进入细胞
B．胞内产生的组胺跨膜运输过程需要消耗能量
C．转运蛋白W能同时转运两种物质，故不具特异性
D．CO2分子经自由扩散，只能从胞内运输到胞外
【答案】　B
【解析】　从图中看出，转运蛋白W可协助组氨酸顺浓度梯度进入细胞，A错误；胞内产生的组胺跨膜运输至膜外是从低浓度至高浓度，属于主动运输，需要消耗能量，能量由组氨酸顺浓度梯度转运产生的势能提供，B正确；转运蛋白W能同时转运两种物质，也具有特异性，C错误；CO2分子经自由扩散，也可以从胞外运输至胞内，例如从血浆进入肺部细胞，D错误。
考向六　影响物质跨膜运输的因素分析
11．(2025·湖南，15)Cl属于植物的微量元素。分别用渗透压相同、Na＋或Cl－物质的量浓度也相同的三种溶液处理某荒漠植物(不考虑溶液中其他离子的影响)。5天后，与对照组(Ⅰ)相比，Ⅱ和Ⅲ组光合速率降低，而Ⅳ组无显著差异；各组植株的地上部分和根中Cl－、K＋含量如图所示。下列叙述错误的是(　　)
注：Ⅰ.对照(正常栽培)；Ⅱ.NaCl溶液；Ⅲ.Na＋浓度与Ⅱ中相同、无Cl－的溶液；Ⅳ.Cl－浓度与Ⅱ中相同、无Na＋的溶液。
A．过量的Cl－可能储存于液泡中，以避免高浓度Cl－对细胞的毒害
B．溶液中Cl－浓度越高，该植物向地上部分转运的K＋量越多
C．Na＋抑制该植物组织中K＋的积累，有利于维持Na＋、K＋的平衡
D．K＋从根转运到地上部分的组织细胞中需要消耗能量
【答案】　B
【解析】　植物细胞可以通过将过量的Cl－储存于液泡中，来降低细胞质中Cl－的浓度，从而避免高浓度Cl－对细胞的毒害，A正确；分析Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ3组地上部分离子含量可知，Ⅱ、Ⅳ组溶液中Cl－浓度高于Ⅰ组，但向地上部分转运的K＋量低于Ⅰ组，B错误；与Ⅰ、Ⅳ组相比，Ⅱ组和Ⅲ组溶液中Na＋浓度较高，但细胞中的K＋含量均低于Ⅰ、Ⅳ组，说明Na＋抑制该植物组织中K＋的积累，有利于维持Na＋、K＋的平衡，C正确；由题图可知，地上部分的K＋浓度大于根，故K＋从根转运到地上部分组织细胞的方式为主动运输，需要消耗能量，D正确。
12．(2023·湖北，15)心肌细胞上广泛存在Na＋－K＋泵和Na＋－Ca2＋交换体(转入Na＋的同时排出Ca2＋)，两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na＋－K＋泵。关于该药物对心肌细胞的作用，下列叙述正确的是(　　)
A．心肌收缩力下降
B．细胞内液的钾离子浓度升高
C．动作电位期间钠离子的内流量减少
D．细胞膜上Na＋－Ca2＋交换体的活动加强
【答案】　C
【解析】　该药物可以特异性阻断细胞膜上的Na＋－K＋泵，膜外Na＋减少，细胞膜上的Na＋－Ca2＋交换体(即细胞外Na＋进入细胞内的同时细胞内Ca2＋流出细胞外)活动减弱，使细胞外Na＋进入细胞内减少，Ca2＋外流减少，细胞内Ca2＋浓度增加，心肌收缩力加强，A、D错误，C正确；该种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na＋－K＋泵，导致K＋内流、Na＋外流减少，故细胞内液的钠离子浓度升高，钾离子浓度降低，B错误。
考向七　主动运输的类型
13.(2024·甘肃，2)维持细胞的Na＋平衡是植物的耐盐机制之一。盐胁迫下，植物细胞膜(或液泡膜)上的H＋－ATP酶(质子泵)和Na＋－H＋逆向转运蛋白可将Na＋从细胞质基质中转运到细胞外(或液泡中)，以维持细胞质基质中的低Na＋水平(见图)。下列叙述错误的是(　　)
A．细胞膜上的H＋－ATP酶磷酸化时伴随着空间构象的改变
B．细胞膜两侧的H＋浓度梯度可以驱动Na＋转运到细胞外
C．H＋－ATP酶抑制剂会干扰H＋的转运，但不影响Na＋转运
D．盐胁迫下Na＋－H＋逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高
【答案】　C
【解析】　细胞膜上的H＋－ATP酶既是载体蛋白又可催化ATP水解，在其作用下，ATP分子末端的磷酸基团脱离下来与H＋－ATP酶结合，使H＋－ATP酶磷酸化从而导致其空间结构发生变化，A正确；观察题图可知，H＋顺浓度梯度进入细胞所释放的势能是驱动Na＋转运到细胞外的直接动力，B正确；H＋－ATP酶抑制剂干扰H＋的转运，进而影响膜两侧H＋浓度，对Na＋的运输会产生干扰，C错误；由题干“盐胁迫下，植物细胞膜(或液泡膜)上的H＋－ATP酶(质子泵)和Na＋－H＋逆向转运蛋白可将Na＋从细胞质基质中转运到细胞外(或液泡中)，以维持细胞质基质中的低Na＋水平”可知，为了适应环境，盐胁迫下Na＋－H＋逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高，D正确。
14.(2023·山东，2)溶酶体膜上的H＋载体蛋白和Cl－/H＋转运蛋白都能运输H＋，溶酶体内H＋浓度由H＋载体蛋白维持，Cl－/H＋转运蛋白在H＋浓度梯度驱动下，运出H＋的同时把Cl－逆浓度梯度运入溶酶体。Cl－/H＋转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl－转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是(　　)
A．H＋进入溶酶体的方式属于主动运输
B．H＋载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累
C．该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除
D．溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活性增强
【答案】　D
【解析】　Cl－/H＋转运蛋白在H＋浓度梯度驱动下，运出H＋的同时把Cl－逆浓度梯度运入溶酶体，说明H＋浓度在溶酶体内较高，因此H＋进入溶酶体为逆浓度运输，属于主动运输，A正确；溶酶体内H＋浓度由H＋载体蛋白维持，若H＋载体蛋白失活，溶酶体内H＋浓度降低会导致Cl－转运受阻，进而导致溶酶体内的吞噬物积累，B正确；Cl－/H＋转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl－转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除，C正确；细胞质基质中的pH与溶酶体内的pH不同，溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶可能失活，D错误。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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