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2024届苏教版高中生物一轮复习细胞的物质输入和输出课件
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这是一份2024届苏教版高中生物一轮复习细胞的物质输入和输出课件，共60页。PPT课件主要包含了重温真题经典再现，限时强化练，被动运输，考点一被动运输，基础·精细梳理，疑难·精准突破，典例·精心深研，渗透作用，半透膜，2现象等内容，欢迎下载使用。
课标内容 (1)阐明质膜具有选择透过性。(2)举例说明哪些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量；哪些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白。(3)举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
探究植物细胞的吸水和失水
2.渗透装置及现象分析
提醒 ①渗透≠扩散：渗透作用必须通过半透膜，扩散则不一定需要；扩散适用于各种物质，渗透仅指溶剂分子。渗透是一种特殊的扩散。②渗透平衡≠两侧溶液浓度相等：渗透平衡时半透膜两侧液面仍存在液面高度差，则半透膜两侧溶液就存在浓度差，且液面高的一侧溶液浓度高。
3.植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)(1)原理
4.被动运输(1)概念物质以扩散方式进出细胞，________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。
(1)物质自由扩散进出细胞的速度既与浓度梯度有关，也与分子大小有关。(2021·江苏卷，3A)( )(2)神经细胞膜上运入K＋的载体蛋白和运出K＋的通道蛋白都具有特异性。(2021·江苏卷，3C)( )(3)1 ml/L NaCl溶液和1 ml/L蔗糖溶液的渗透压大小相等。(2021·湖南卷，3D)( )提示 1 ml/L NaCl溶液中，含1 ml/L的Na＋和1 ml/L的Cl－，即溶质微粒浓度为2 ml/L，而1 ml/L蔗糖溶液中，溶质为蔗糖分子，不可再拆分，故1 ml/L NaCl溶液的渗透压大于1 ml/L蔗糖溶液的渗透压。
(4)物质进出细胞方式中的被动运输过程与膜蛋白无关。(2021·浙江6月选考，4C改编)( )提示 被动运输有两种方式——自由扩散和协助扩散，其中协助扩散需要膜蛋白的参与。(5)探究人体红细胞因失水而发生的形态变化时，可用肉眼直接观察。(2020·全国卷Ⅱ，3B)( )提示 需借助显微镜观察。(6)护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输。(2018·全国卷Ⅱ，2D)( )提示 护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于自由扩散。(7)神经细胞受到刺激时产生的Na＋内流属于被动运输。(2018·全国卷Ⅱ，2C)( )
1.如图甲、乙、丙分别是细胞在不同浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图(箭头大小代表水分子数的多少)。
(1)若将人的成熟红细胞放入清水中，会出现图________所示现象，原因是____________________________________________________________________________________________________。(2)若将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，会出现图 ______所示现象，达到平衡时，水分子进出细胞的状况是图______所示。(3)若某叶肉细胞正处于图甲所示状态，一段时间内细胞体积增大，最终 ________(填“会”或“不会”)涨破，原因是_________________________________________________。
成熟红细胞发生渗透作用，从细胞外进入细胞内的水分子多于从细胞内到细胞外的水分子，因此细胞吸水
植物细胞的细胞壁有支持和保护作用
2.酶的特性可通过实验进行验证。现有质量分数为10%的淀粉溶液、质量分数为10%的蔗糖溶液、质量分数为10%的麦芽糖溶液、蔗糖酶溶液、清水、半透膜(只允许水分子通过)，长颈漏斗、烧杯、底部中央可放置半透膜的U形管各一个。请根据渗透作用的原理，选用一套装置设计实验，实验现象能支持酶的催化作用具有专一性，要体现等量原则等实验设计的基本原则。请写出最合理的实验思路及实验预期。
提示 实验思路：在底部中央放置半透膜的U形管两侧分别加入等量的蔗糖溶液和麦芽糖溶液，再在两侧各加入等量的蔗糖酶溶液，适宜温度下放置一段时间后，观察两侧液面的变化。实验预期：蔗糖溶液一侧液面明显升高，则支持酶的催化作用具有专一性(或麦芽糖溶液一侧液面明显降低，则支持酶的催化作用具有专一性)
通道蛋白与载体蛋白的异同
1.(2022·常州八校联考)右图为研究渗透作用的实验装置，半透膜只允许水分子和单糖分子通过，漏斗内(S1)和漏斗外(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，实验开始时漏斗内外液面相平，达到渗透平衡时液面差为Δh。下列说法正确的是( )
结合渗透作用的原理及应用，考查科学思维
A.达到渗透平衡时，S1和S2溶液浓度的大小关系为S2>S1B.若吸出漏斗管内Δh以内的液体，则重新平衡时，Δh的高度保持不变C.若在漏斗管内加入少量蔗糖酶(对实验的影响忽略不计)，则重新平衡时，Δh＝0D.内外液面达到平衡时，水分子从S1到S2扩散速率大于从S2到S1的扩散速率
解析 渗透平衡时Δh会产生压力与漏斗内因溶液浓度差产生的压力的大小相等，因此漏斗内的浓度仍然大于漏斗外，为S1>S2，A错误；若吸出漏斗管内Δh以内的液体，S1溶液浓度下降，半透膜两侧的浓度差减小，则重新平衡时，Δh的高度会下降，B错误；若在漏斗管内加入少量蔗糖酶(对实验的影响忽略不计)，蔗糖可被分解为单糖，漏斗内溶液浓度增加，液面会先上升，由于半透膜允许单糖通过，继而漏斗内溶液浓度会下降，则漏斗液面将会下降，最终Δh＝0，C正确；内外液面达到平衡时，水分子从S1到S2与从S2到S1的扩散速率相等，处于动态平衡，D错误。
2.(2022·江苏东沟中学阶段模拟)如图A为两个渗透装置，溶液a、b为不同浓度的同种溶液，且a溶液浓度
解析 根据题干“a溶液浓度＜b溶液浓度，c为清水”，所以一段时间后装置2的液面高于装置1的液面，A正确；图B细胞中含有大液泡，因此可以构成渗透系统，其中原生质层相当于图A中的②半透膜，原生质层由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成，即图B中⑥⑦⑧共同构成原生质层，B错误；若图B所示为某农作物根毛细胞，上述图中细胞失水，发生了质壁分离，应及时灌溉，C正确；图B中的⑦液泡膜具有选择透过性，图A中的②半透膜没有选择透过性，只要溶质颗粒小于半透膜上的孔均可以通过，D正确。
结合被动运输，考查科学思维
3.(2022·江苏阜宁4月模拟)水分子通过细胞膜的方式有自由扩散和协助扩散(借助水通道蛋白)两种。为研究水分子的主要跨膜运输方式，某研究小组将生理状况良好的人成熟红细胞平均分为两组并放入等量清水中。甲组不做处理，乙组加入通道蛋白抑制剂。假设加入的成分对清水的渗透压不会造成影响，一段时间后，观察两组细胞的破裂情况。下列相关说法最合理的是( )A.若水分子的主要跨膜运输方式是协助扩散，则甲组细胞比乙组细胞破裂快B.若水分子的主要跨膜运输方式是自由扩散，则乙组细胞比甲组细胞破裂快C.两组细胞最终均会破裂，这是水分子向细胞内单向移动造成的D.适当增加两组细胞的呼吸强度会明显加快人成熟红细胞的破裂
解析 若水分子的主要跨膜运输方式是协助扩散，协助扩散需要转运蛋白，乙组加入通道蛋白抑制剂，水分子进入人成熟红细胞受抑制，故甲组细胞比乙组细胞破裂快，A正确；若水分子的主要跨膜运输方式是自由扩散，自由扩散不需要转运蛋白协助，甲、乙两组吸水速率大致相同，则甲、乙两组细胞破裂速度差别不大，B错误；两组细胞最终均会破裂，这是因为进入细胞的水分子多于出细胞的水分子，C错误；水分子进出细胞的方式为被动运输，不需要消耗能量，故增加两组细胞的呼吸强度不会加快人成熟红细胞的破裂，D错误。
4.(2022·盐城时杨中学学情检测)脯氨酸对许多癌细胞的形成和分裂都有一定作用。科学家研究其作用时人工合成了一种分子A，将之嵌入到细胞膜后，它可以转运脯氨酸进出细胞(图中①)；细胞膜上原本存在的脯氨酸转运蛋白也能转运脯氨酸(图中②)；脯氨酸还能通过磷脂分子的间隙穿过膜(图中③)。下列说法错误的是( )
A.由于脯氨酸转运蛋白具有特异性，因此②过程中它的空间结构不发生变化B.酒精进入细胞的方式与③过程运输方式类似C.水分子可以通过与②③过程相同的方式进行跨膜运输D.人工合成的分子A相当于载体蛋白
解析 分析题图可知，脯氨酸通过磷脂分子的间隙③穿过膜时进行自由扩散，通过细胞膜上转运蛋白进入时为协助扩散。转运蛋白具有特异性，在运输物质过程中会发生空间结构的改变，A错误；酒精进入细胞方式为自由扩散，类似③过程，B正确；水分子可以通过自由扩散和协助扩散的方式进入，C正确；人工合成的分子A可以运输脯氨酸，相当于载体蛋白运输脯氨酸过程，D正确。
考点二 探究植物细胞的吸水和失水
提醒 本实验中存在两组对照实验，实验组和对照组在同一装片中先后进行，属于自身对照。
(1)适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片，可先后观察到细胞质流动与质壁分离现象(2022·江苏卷，5B)( )(2)为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片四周均匀滴加蔗糖溶液。(2021·江苏卷，12C)( )提示 为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片一侧滴加蔗糖溶液，另一侧用吸水纸引流，重复几次，让洋葱鳞片叶表皮细胞浸润在蔗糖溶液中。(3)用0.3 g/mL蔗糖溶液处理的紫色洋葱鳞片叶外表皮装片，紫色的液泡逐渐变小，颜色逐渐变深。(2020·江苏卷，25B)( )
(4)在蔗糖溶液中加入适量红墨水，可用于观察白洋葱鳞片叶表皮细胞的质壁分离。(2019·江苏卷，22B)( )(5)用紫色洋葱外表皮、蔗糖溶液等材料观察植物细胞的质壁分离实验，可观察到原生质层呈紫色，各组成部分结构清晰。(2018·江苏卷，24A)( )提示 在观察植物细胞的质壁分离实验中，利用洋葱外表皮细胞、蔗糖溶液作为实验材料，原生质层呈现紫色，可以清晰的可见细胞壁、细胞膜等，但是不能看清楚各组成部分的结构。
(6)可以用大蒜根尖分生区细胞作实验材料来观察细胞的质壁分离与复原。(2020·全国卷Ⅰ，4A)( )提示 根尖分生区细胞没有大液泡，不适合作此实验材料。(7)需要高倍显微镜下才能观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离。(2019·海南卷，7C)( )提示 整个实验过程只需低倍镜即可。
将若干生理状况基本相同、长度为4 cm的鲜萝卜条分为四组，分别置于清水(对照组)和浓度相同的三种溶液中(实验组)，尿素溶液、KNO3溶液和蔗糖溶液分别编号为1、2、3组。测量每组萝卜条的平均长度，结果如下图。据图分析回答下列问题。
(1)实验组中是否都发生了质壁分离和复原现象？说出判断依据是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________ 。
1.质壁分离及复原实验分析
(1)从细胞角度分析①死细胞、动物细胞不能用来做该实验。不发生质壁分离及复原现象。②细菌细胞一般也能发生质壁分离，但现象不明显。
(2)从溶液角度分析①在一定浓度(溶质不能透过半透膜)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(溶质可透过半透膜)的溶液(如KNO3、甘油、尿素、乙二醇等)中可发生质壁分离，并能自动复原，因为K＋、NO、尿素、乙二醇等可转运到细胞内，使细胞液浓度升高，细胞渗透吸水而发生自动复原。③本实验选用0.3 g/mL的蔗糖溶液。若质量浓度过高，质壁分离速度虽快，但会使细胞在短时间内因失水过多而死亡，质壁分离后不能复原；若质量浓度过低则不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。
2.实验拓展应用(1)判断成熟植物细胞的死活
(2)测定细胞液浓度范围
(3)鉴别不同种类的溶液(以KNO3溶液和蔗糖溶液为例)
1.(2023·江苏灌南高级中学阶段检测)在“观察植物细胞的质壁分离及复原现象”实验中，观察到了如图所示的实验现象。下列有关叙述正确的是( )
结合实验原理及实验步骤，考查科学思维
A.图中①④⑤组成原生质层B.该实验至少需用显微镜观察3次C.实验材料常用紫色洋葱鳞片叶内表皮D.图示细胞中⑥和⑦内的溶液浓度相等
解析 原生质层是由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成，对应图中的②④⑤，A错误；该实验需要使用显微镜三次，一次是正常观察，一次是质壁分离时观察，一次是质壁分离复原时观察，B正确；该实验常用紫色洋葱鳞片叶外表皮，含有紫色的大液泡，便于实验观察，C错误；图示观察到了质壁分离，但无法判断接下来是继续质壁分离还是质壁分离复原还是保持平衡，因此无法判断⑥细胞液和⑦外界溶液的浓度大小关系，D错误。
2.(多选)(2021·张家港高级中学阶段检测)现有两个取自同一个紫色洋葱鳞片叶外表皮的大小相同、生理状态相似的成熟细胞，将它们分别浸没在甲、乙两种溶液中，测得液泡直径的变化情况如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.由曲线变化可知乙溶液的浓度比甲溶液大B.2 min时，甲、乙溶液中细胞的细胞液浓度均高于初始值C.10 min时，取出两个细胞并置于清水中，都能观察到质壁分离复原的现象D.本实验若选用紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞为材料，则现象更明显
解析 分析题图，在2 min之前，与乙溶液中的曲线图相比，处于甲溶液中的洋葱表皮细胞液泡的直径减小的速度更快，因此甲溶液浓度大于乙溶液的浓度，A错误；2 min之前，两个曲线都在下降，说明两种溶液中细胞都失水发生了质壁分离，因此2 min时，处于甲、乙溶液中的洋葱表皮细胞的细胞液浓度与初始值相比都增大了，B正确；10 min时，取出两个细胞并置于清水中，处于甲溶液中的细胞已经发生了质壁分离复原，再放入清水中，基本没有变化，而处于乙中的细胞再放入清水中可能发生质壁分离复原，C错误；紫色的洋葱内表皮的液泡中不含有色素，现象不明显，D错误。
考向 围绕实验的拓展及应用，考查科学思维3.(2021·南通阶段检测)植物细胞质壁分离程度可用原生质层长度(B)与细胞长度(A)的比值(B/A)表示。某同学用同一浓度的蔗糖溶液对4种不同植物细胞处理后，得到结果如下。由此可推测( )
A.处理前细胞Ⅰ的细胞液浓度等于细胞Ⅱ的细胞液浓度B.处理前细胞Ⅲ的细胞液浓度大于细胞Ⅳ的细胞液浓度C.实验中B/A的比值越小，植物细胞的吸水能力越弱D.一段时间后，细胞Ⅲ和细胞Ⅳ的B/A值会逐渐增加到1
解析 植物不同，其细胞原本的渗透压不同，因此处理前细胞Ⅰ的细胞液浓度和细胞Ⅱ的细胞液浓度不一定相同，A错误；同一浓度的蔗糖溶液，处理不同细胞，结果质壁分离程度不同，由表可知，比值越大，说明发生质壁分离的程度越小，因此处理前细胞Ⅲ的细胞液浓度大于细胞Ⅳ的细胞液浓度，B正确；实验中B/A的比值越小，植物细胞渗透压升高，植物细胞的吸水能力越强，C错误；一段时间后，细胞Ⅲ和细胞Ⅳ的B/A值会逐渐趋于稳定，因为蔗糖不能透过细胞膜进入细胞，D错误。
4.(2023·河北石家庄检测)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，有关操作及观察结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.保卫细胞的吸水能力A>BB.质壁分离现象最可能出现在A所在的观察视野中C.保卫细胞的细胞液浓度B>AD.推测两种蔗糖溶液浓度高低为甲>乙
解析 将保卫细胞置于蔗糖溶液甲中，保卫细胞失水，成为图中所示A状态，A状态保卫细胞的细胞液浓度较大，添加蔗糖溶液乙，A状态保卫细胞吸水成为图中所示B状态，B状态保卫细胞的细胞液浓度较小，即A状态保卫细胞的细胞液浓度大于B状态的，则吸水能力A>B，A正确，C错误；A状态是保卫细胞失水形成的，失水过程中可能出现质壁分离现象，B正确；将保卫细胞置于蔗糖溶液甲中，保卫细胞失水，成为图中所示A状态，将A状态保卫细胞置于蔗糖溶液乙中，A状态保卫细胞吸水，成为图中所示B状态，且B状态气孔张开程度大于初始状态，推断蔗糖溶液甲的浓度大于蔗糖溶液乙的浓度，D正确。
考点三 主动运输与胞吞、胞吐
1.主动运输 主要体现膜的功能特点——选择透过性
2.胞吞和胞吐 主要体现膜的结构特点——流动性
提醒 ①胞吐不是只能运输大分子物质，也可以运输小分子物质，如神经递质。②生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的，如RNA和蛋白质可通过核孔出入细胞核。③无机盐离子的运输方式不一定是主动运输，如兴奋产生和恢复过程中的Na＋内流和K＋外流的方式均为协助扩散。
(1)细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白。(2021·湖北卷，1B)( )(2)小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度有关。(2021·江苏卷，3B)( )提示 小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞膜两侧葡萄糖的浓度差有关。(3)肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸。(2021·江苏卷，3D)( )(4)胰岛B细胞分泌胰岛素不需要消耗能量。(2021·福建卷，2C)( )提示 胰岛B细胞分泌胰岛素的方式为胞吐，需要消耗能量。
(5)新冠病毒进入宿主细胞的跨膜运输方式属于被动运输。(2020·全国卷Ⅱ，1A)( )提示 胞吞，依靠膜的流动性。(6)mRNA从细胞核到细胞质的过程属于胞吐。(2015·全国卷Ⅱ，3B)( )提示 mRNA从细胞核到细胞质通过核孔，不属于胞吐。
某学校生物兴趣小组验证牛的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，而非主动运输。现提供如下材料：牛的成熟红细胞若干、培养瓶、葡萄糖浓度测试仪、蒸馏水、5%的葡萄糖溶液、5 mL葡萄糖载体抑制剂和5 mL呼吸抑制剂等，请完善如下实验过程：(1)实验原理：主动运输需要载体和消耗能量，协助扩散需要载体和具有浓度差。(2)实验步骤：①取三个培养瓶，编号A、B、C，向三个培养瓶中分别加入等量的牛的成熟红细胞和5%的葡萄糖溶液。
②_____________________________________________________________________________________________。③____________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)请写出预期结果和实验结论。
向A瓶中加入5 mL蒸馏水，向B瓶中加入5 mL葡萄糖载体抑制剂，向C瓶中加入5 mL呼吸抑制剂
在相同且适宜的培养条件下培养一定时间后，利用葡萄糖浓度测试仪测定各培养瓶中葡萄糖的含量
预期结果：A瓶和C瓶中葡萄糖含量大致相等且小于B瓶。实验结论：牛的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，而非主动运输
1.三看法快速判断物质出入细胞的方式
2.探究物质跨膜运输的实验设计(1)探究是主动运输还是被动运输
(2)探究是自由扩散还是协助扩散
1.(2023·安徽合肥调研)下图表示几种常见的物质进出细胞的方式，下列相关说法不正确的是( )
结合物质跨膜运输方式的判断，考查科学思维
A.同种生物不同细胞的细胞膜上转运蛋白的种类和数量不同B.①和②均属于被动运输，需要相应的蛋白质进行协助C.③属于主动运输，能够逆着浓度梯度转运物质且消耗能量D.胰岛素是大分子蛋白质，以③方式出组织细胞发挥作用
解析 胰岛素是大分子蛋白质，以胞吐的形式出组织细胞发挥作用，D错误。
2.(2022·江苏如皋一模)图1为氨基酸和Na＋进出肾小管上皮细胞的示意图，图2表示甲、乙两种小分子物质在细胞内外的浓度情况。下列相关叙述错误的是( )
A. 图1中氨基酸运出肾小管上皮细胞的方式属于被动运输B. 使用呼吸抑制剂不会影响肾小管上皮细胞将氨基酸运进细胞C. 图2中的甲可代表图1中的Na＋，进出均需要转运蛋白D. 图2中的乙可代表图1中的氨基酸，进出均需要转运蛋白
解析 分析题图，肾小管上皮细胞将氨基酸排出到组织液，是顺浓度梯度运输，需要载体协助，是协助扩散，即属于被动运输，A正确；肾小管上皮细胞从肾小管吸收氨基酸是从低浓度向高浓度运输，是逆浓度梯度运输，因此是主动运输，需要消耗钠离子在细胞内外浓度差而形成的势能，不需要呼吸作用提供能量，但是钠离子在细胞内外浓度差的维持依靠钠离子的主动运输，其需要消耗呼吸作用合成的ATP，故使用呼吸抑制剂会影响肾小管上皮细胞将氨基酸运进细胞，B错误；图2中的甲物质细胞内的浓度低于细胞外，图1中Na＋在细胞内的浓度低于细胞外，故图2中的甲可代表图1中的Na＋，钠离子进入细胞的方式是协助扩散，钠离子运出细胞的方式是主动运输，两种运输方式都需要转运蛋白协助，C正确；图2中的乙物质细胞内的浓度高于细胞外，图1中氨基酸在细胞内的浓度高于细胞外，故图2中的乙可代表图1中的氨基酸，氨基酸进入细胞的方式是主动运输，氨基酸运出细胞的方式是协助扩散，两种运输方式都需要转运蛋白协助，D正确。
围绕物质出入细胞方式，考查科学思维
3.(2022·南通海门中学期初)液泡是植物细胞中储存Ca2＋的主要细胞器，液泡膜上的H＋焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H＋，建立液泡膜两侧的H＋浓度梯度。该浓度梯度驱动H＋通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输，从而使Ca2＋以与H＋相反的方向同时通过CAX进入液泡并储存。下列说法错误的是( )A.Ca2＋通过CAX的跨膜运输方式属于主动运输B.载体蛋白CAX不具有特异性，既能运输H＋也能运输Ca2＋C.加入H＋焦磷酸酶抑制剂，Ca2＋通过CAX的运输速率变慢D.H＋焦磷酸酶和载体蛋白CAX在转运时均需改变自身的空间结构
解析 Ca2＋通过 CAX 的跨膜运输方式为主动运输，所需要的能量由H＋顺浓度梯度产生的势能提供，A正确；载体蛋白CAX能运输Ca2＋和H＋，但两者与载体蛋白CAX结合的部位不同，因此载体蛋白CAX具有特异性，B错误；加入 H＋焦磷酸酶抑制剂，则液泡中的H＋浓度降低，液泡膜两侧的 H＋浓度梯度差减小，为Ca2＋通过 CAX 的运输提供的能量减少，Ca2＋通过CAX的运输速率变慢，C正确；载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变，H＋焦磷酸酶能将H＋运进液泡，起到了载体蛋白的作用，故H＋焦磷酸酶和载体蛋白CAX在转运时均需改变自身的空间结构，D正确。
4.(2023·湖南长沙一中调研)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.如果cAMP的合成量减少，那么水通道蛋白合成量会受影响B.肾小管上皮细胞吸水的方式有图乙中的2和3两种C.图乙中的1和5两种运输方式受O2浓度的影响D.植物的根吸收无机盐离子的方式与图乙中的3、4相同
解析 由题图甲可以看出，cAMP合成以后能促进水通道蛋白的合成，所以如果cAMP合成量减少，那么水通道蛋白合成量会减少，A正确；细胞吸收水分的方式有自由扩散，以及借助水通道蛋白的运输方式，即图乙中的2、3两种运输方式，B正确；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，C正确；植物的根吸收无机盐离子的方式通常为主动运输，图乙中的3和4不属于主动运输，D错误。
1.(2021·江苏卷，12)采用紫色洋葱鳞片叶外表皮进行质壁分离实验，下列相关叙述正确的是( )A.用镊子撕取的外表皮，若带有少量的叶肉细胞仍可用于实验B.将外表皮平铺在洁净的载玻片上，直接用高倍镜观察细胞状态C.为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片四周均匀滴加蔗糖溶液D.实验观察到许多无色细胞，说明紫色外表皮中有大量细胞含无色液泡
解析 叶肉细胞有原生质层和大液泡，所以可以发生质壁分离，且细胞质中还含有叶绿体，而洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色，所以即使洋葱鳞片叶外表皮上带有少量叶肉细胞，也不影响实验结果，A正确；显微镜的使用方法是先用低倍镜观察，再用高倍镜观察，且该实验只在低倍镜下观察，无需使用高倍镜，B错误；为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片一侧滴加蔗糖溶液，另一侧用吸水纸引流，重复几次，洋葱细胞就浸泡在蔗糖溶液中，C错误；紫色外表皮细胞中有一个紫色大液泡，那些无色的细胞应该是鳞茎细胞，不是鳞片叶外表皮细胞，D错误。
2.(多选)(2017·江苏卷，22)下图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输B.单糖逆浓度梯度转运至薄壁细胞C.ATP生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输D.蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞
解析 图示信息表明，单糖分子由筛管细胞转运至薄壁细胞时，需要蛋白质载体参与，不消耗能量，应为顺浓度梯度转运，B错误；图中还显示，蔗糖通过胞间连丝直接由伴胞运至筛管细胞，不消耗ATP，C错误；蔗糖需在筛管细胞中经蔗糖水解酶水解为单糖，后者再经“单糖转运载体，转运至薄壁细胞”，D错误。
3.(2022·湖南卷，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(ml·L－1)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
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，表明细胞液内浓度>0.3(ml·L－1)，但不一定是细胞内NaCl浓度≥0.3(ml·L－1)，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，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，细胞膜失去选择透过性，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化，D正确。
4.(2021·湖北卷，11)红细胞在高渗NaCl溶液(浓度高于生理盐水)中体积缩小，在低渗NaCl溶液(浓度低于生理盐水)中体积增大。下列有关该渗透作用机制的叙述，正确的是( )A.细胞膜对Na＋和Cl－的通透性远高于水分子，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液B.细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液C.细胞膜对Na＋和Cl－的通透性远高于水分子，Na＋和Cl－从高渗溶液扩散至低渗溶液D.细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－，Na＋和Cl－从高渗溶液扩散至低渗溶液
解析 水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散叫渗透作用。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的一侧向相对含量低的一侧渗透，即水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液，细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－，B正确。
考点一 被动运输1.(2022·南通阶段检测)下图是渗透装置示意图，在长颈漏斗的开口端有一层半透膜(蔗糖分子不能通过，水分子可自由通过)。下列叙述错误的是( )
A.成熟的植物细胞可看作是一个渗透系统B.实验开始后液面上升的速度逐渐减慢C.只要漏斗内液体浓度高于烧杯内液体浓度，液面将持续上升D.漏斗内液面达到稳定后仍然有水分子进出
解析 成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质构成的原生质层具有一定的选择性，可看作一层半透膜，细胞液和外界溶液往往具有一定的浓度差，因此成熟的植物细胞可看作是一个渗透系统，A正确；漏斗内为蔗糖溶液，烧杯内为清水，由于半透膜两侧存在浓度差，因此实验开始后液面开始上升，随着水分子进入漏斗，半透膜两侧的浓度差减小，因此液面上升的速度逐渐减慢，直至不再上升，B正确；由于上升的液面所形成的高度差会产生一定的压力，阻止水分子继续向漏斗内扩散，因此液面不会持续上升，C错误；漏斗内液面达到稳定后仍然有水分子进出，只是进出的水分子达到了平衡，D正确。
2.(2021·江苏百校联考二模)下图表示植物体内蔗糖的合成、转运和储存过程，有关分析错误的是( )
A.光合产物可以蔗糖形式在细胞之间转运B.蔗糖在叶肉细胞的细胞质基质中合成C.蔗糖的跨膜运输都需要转运蛋白的参与D.液泡中蔗糖含量增多，有利于细胞吸水
解析 分析题图可知，光合作用的产物磷酸丙糖可以蔗糖形式在细胞之间通过胞间连丝转运，A正确；光合作用产物磷酸丙糖在细胞质基质中合成蔗糖，B正确；蔗糖的跨膜运输不一定需要转运蛋白的参与，通过胞间连丝也可实现蔗糖的跨膜运输，C错误；液泡中蔗糖含量增多，渗透压升高，有利于细胞渗透吸水，D正确。
考点二 探究植物细胞的吸水和失水3.(2023·江苏灌南高级中学阶段检测)科研人员将某种植物叶片置于一定浓度的乙二醇溶液和蔗糖溶液中，培养相同时间后检测其原生质体(去掉细胞壁的植物细胞)体积的变化，结果如图所示。下列相关描述错误的是( )
A.用于培养植物叶片的甲溶液和乙溶液起始浓度可能相同B.甲溶液是乙二醇溶液，乙溶液是蔗糖溶液C.2 min后，处于乙溶液中的植物细胞可能已经死亡D.C点时甲溶液中的溶质开始进入细胞，细胞开始发生质壁分离复原
解析 甲、乙溶液起始浓度可能相同，A正确；植物细胞在甲溶液中先质壁分离后复原是因为乙二醇分子可以进入细胞，B正确；2 min后，处于乙溶液中的植物细胞原生质体的相对体积不再改变可能是植物细胞过度失水而死亡，C正确；C点前甲溶液中的溶质就开始进入细胞，D错误。
4.(2023·襄阳五中检测)将紫色洋葱鳞片叶外表皮浸润在物质M的水溶液中，一段时间后细胞先出现质壁分离现象，后又自动复原。下列判断错误的是( )A.细胞膜上可能不存在M的转运载体B.物质M进入细胞可能不消耗能量C.在质壁分离过程中，物质M的运输速率可能会下降D.若增大物质M溶液的浓度，细胞肯定不会发生自动复原
解析 根据题干信息，只能判断其物质M可进入细胞内，但不能判断其进入细胞的方式，若M经自由扩散进入细胞，则不需要细胞膜上的载体协助，如甘油等，A正确；若物质M为甘油等物质，则其进入细胞不消耗能量，B正确；在质壁分离过程中，物质M逐渐进入细胞，细胞内外物质M的浓度差逐渐减小，若物质M为被动运输，则运输速率会不断下降，C正确；若适当增大物质M溶液的浓度，物质M也可能被洋葱鳞片叶外表皮细胞以某种方式吸收，使细胞液浓度逐渐增大，若一段时间后，细胞液浓度大于外界溶液的浓度，则已经发生质壁分离的细胞就可能吸水而自动复原，D错误。
考点三 主动运输与胞吞、胞吐5.(2022·江苏上冈高级中学阶段检测)下图是小肠上皮细胞吸收单糖的示意图，其中钠－钾泵、SGLT1、GLUT2、GLUT5代表载体。相关叙述错误的是( )
A.钠－钾泵具有运输和催化功能B.SGLT1运输葡萄糖的方式是主动运输C.GLUT2只能运输一种单糖D.图示过程能体现生物膜的功能特性
解析 钠－钾泵是一种专一性的载体蛋白，据图可知，该蛋白既可催化ATP水解又能促进Na＋、K＋的转运，故钠－钾泵具有运输和催化功能，A正确；分析题图，葡萄糖通过SGLT1，运输方向是低浓度到高浓度，需要载体，需要Na＋浓度差提供的动力势能，属于主动运输，B正确；GLUT2可以运输葡萄糖和果糖，两者均属于单糖，C错误；图示不同物质通过细胞膜的过程能体现生物膜的功能特性——选择透过性，D正确。
6.(2023·江苏高邮一中阶段检测)下图为A、B、C、D四种物质的跨膜运输示意图，相关叙述错误的是( )
A.转运物质A的蛋白质复合体还具有催化功能B.物质A的跨膜运输所需ATP可以产生于细胞质基质和线粒体C.物质D的转运方式存在于高等动物细胞和高等植物细胞中D.物质B和C的跨膜运输是通过载体蛋白进行的
解析 转运物质A的蛋白质复合体还具有催化功能，催化ATP水解释放能量，A正确；物质A的跨膜运输所需ATP可以产生于细胞质基质(有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸)和线粒体(有氧呼吸第二、第三阶段)，B正确；由于能吸收光能，所以膜上含有光合色素，因此物质D的转运方式常存在于高等植物细胞中，但不存在于高等动物细胞中，C错误；物质B和C的转运都是低浓度到高浓度，即为主动运输，需要载体蛋白的参与，D正确。
7.(2023·广东茂名调研)铁是人体内必不可少的微量元素，下图表示铁被小肠吸收和转运至细胞内的过程。图中转铁蛋白(Tf)可运载Fe3＋，以Tf-Fe3＋结合形式进入血液。Tf-Fe3＋与转铁蛋白受体(TfR)结合后进入细胞，并在囊泡的酸性环境中将Fe3＋释放。下列叙述错误的是( )
A.Fe2＋顺浓度梯度通过蛋白1通道的过程属于协助扩散B.Tf与TfR结合后携带Fe3＋进入细胞的过程属于胞吞C.蛋白2和转铁蛋白(Tf)都是细胞膜上的载体蛋白D.H＋进入囊泡的过程属于主动运输，需要消耗能量
解析 通过题图可知，Fe2＋从小肠小皮细胞进入组织液时，是顺浓度梯度且需要载体，但不需要能量，属于协助扩散，A正确；由题图可知细胞膜上的转铁蛋白受体(TfR)具有识别作用，Tf-Fe3＋与TfR识别并结合后通过胞吞进入细胞，B正确；转铁蛋白(Tf)是血液中运载Fe3＋的蛋白，不在细胞膜上，C错误；由题图可知H＋进入囊泡是通过质子泵逆浓度梯度进行的，属于主动运输，需要消耗能量，D正确。
8.(多选)(2022·江苏南京师大附中高三开学考试)研究发现，某植物的液泡可发生如图所示的物质跨膜运输过程，其液泡膜上存在Na＋/H＋反向转运载体蛋白，它可利用液泡内外H＋的电化学梯度(电位和浓度差)将H＋转出液泡，同时将Na＋由细胞质基质转入液泡。下列有关叙述正确的是( )
A.该植物具有较强的耐盐能力B.图中只有H＋进入液泡过程需要消耗能量C.载体蛋白既可参与协助扩散，也可参与主动运输D.外界溶液的浓度可能会影响水通道蛋白的开启方向
解析 Na＋在液泡中的积累能使液泡内Na＋浓度增大，细胞液渗透压增大，细胞吸水能力增强，进而提高该植物的耐盐能力，A正确；H＋进入液泡过程需要消耗ATP，Na＋转运到液泡内需要H＋电化学梯度，也需要消耗能量，B错误；协助扩散的特点是：顺浓度梯度、需要转运蛋白、不需要能量，主动运输的特点是：逆浓度梯度、需要载体蛋白、需要能量，因此载体蛋白既可参与协助扩散，也可参与主动运输，C正确；水可以借助水通道蛋白进行跨膜运输，水分的运输方向是低浓度运输到高浓度，外界溶液的浓度可能会影响水通道蛋白的开启方向，D正确。
9.(多选)(2022·淮安期中)下列关于图甲、图乙、图丙的叙述，正确的是( )
A.成熟的植物细胞能发生质壁分离的原因之一是其原生质层相当于图甲中的③B.图乙中，三种物质进入细胞的方式中氨基酸、葡萄糖的运输是主动运输C.图乙中，转运葡萄糖和钠离子的载体相同，可见载体不具有特异性D.图丙中，限制B点和C点的物质运输速率的因素分别是载体数量和能量
解析 分析图甲，①表示外界溶液，②表示漏斗内的溶液，③表示半透膜，而成熟的植物细胞内相当于半透膜的是原生质层，A正确；分析图乙，氨基酸和葡萄糖都是逆浓度梯度进入细胞的，故两者都是以主动运输的方式进入细胞，而钠离子是顺浓度梯度进入细胞的，且需要载体，其运输方式应为协助扩散，B正确；虽然运输葡萄糖的载体也能运输钠离子，但并不能运输氨基酸，故载体依然具有特异性，C错误；图丙中，限制B点的物质运输速率的因素应为能量，而限制C点的才可能是载体数量，D错误。
10.(2021·全国甲卷，29)植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K＋。回答下列问题：
(1)细胞外的K＋可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统，生物膜的结构特点是____________________。(2)细胞外的K＋能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由__________复合物构成的，其运输的特点是__________________________________________________(答出1点即可)。
从高浓度流向低浓度(具有特异性或不消耗能量等)
(3)细胞外的K＋可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对K＋的吸收速率降低，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________。
K＋逆浓度梯度进入细胞，为主动运输，需消耗能量，呼吸受到抑制时提供的能量减少，故根细胞吸收K＋的速率降低
课标内容 (1)阐明质膜具有选择透过性。(2)举例说明哪些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量；哪些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白。(3)举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
探究植物细胞的吸水和失水
2.渗透装置及现象分析
提醒 ①渗透≠扩散：渗透作用必须通过半透膜，扩散则不一定需要；扩散适用于各种物质，渗透仅指溶剂分子。渗透是一种特殊的扩散。②渗透平衡≠两侧溶液浓度相等：渗透平衡时半透膜两侧液面仍存在液面高度差，则半透膜两侧溶液就存在浓度差，且液面高的一侧溶液浓度高。
3.植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)(1)原理
4.被动运输(1)概念物质以扩散方式进出细胞，________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。
(1)物质自由扩散进出细胞的速度既与浓度梯度有关，也与分子大小有关。(2021·江苏卷，3A)( )(2)神经细胞膜上运入K＋的载体蛋白和运出K＋的通道蛋白都具有特异性。(2021·江苏卷，3C)( )(3)1 ml/L NaCl溶液和1 ml/L蔗糖溶液的渗透压大小相等。(2021·湖南卷，3D)( )提示 1 ml/L NaCl溶液中，含1 ml/L的Na＋和1 ml/L的Cl－，即溶质微粒浓度为2 ml/L，而1 ml/L蔗糖溶液中，溶质为蔗糖分子，不可再拆分，故1 ml/L NaCl溶液的渗透压大于1 ml/L蔗糖溶液的渗透压。
(4)物质进出细胞方式中的被动运输过程与膜蛋白无关。(2021·浙江6月选考，4C改编)( )提示 被动运输有两种方式——自由扩散和协助扩散，其中协助扩散需要膜蛋白的参与。(5)探究人体红细胞因失水而发生的形态变化时，可用肉眼直接观察。(2020·全国卷Ⅱ，3B)( )提示 需借助显微镜观察。(6)护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输。(2018·全国卷Ⅱ，2D)( )提示 护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于自由扩散。(7)神经细胞受到刺激时产生的Na＋内流属于被动运输。(2018·全国卷Ⅱ，2C)( )
1.如图甲、乙、丙分别是细胞在不同浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图(箭头大小代表水分子数的多少)。
(1)若将人的成熟红细胞放入清水中，会出现图________所示现象，原因是____________________________________________________________________________________________________。(2)若将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，会出现图 ______所示现象，达到平衡时，水分子进出细胞的状况是图______所示。(3)若某叶肉细胞正处于图甲所示状态，一段时间内细胞体积增大，最终 ________(填“会”或“不会”)涨破，原因是_________________________________________________。
成熟红细胞发生渗透作用，从细胞外进入细胞内的水分子多于从细胞内到细胞外的水分子，因此细胞吸水
植物细胞的细胞壁有支持和保护作用
2.酶的特性可通过实验进行验证。现有质量分数为10%的淀粉溶液、质量分数为10%的蔗糖溶液、质量分数为10%的麦芽糖溶液、蔗糖酶溶液、清水、半透膜(只允许水分子通过)，长颈漏斗、烧杯、底部中央可放置半透膜的U形管各一个。请根据渗透作用的原理，选用一套装置设计实验，实验现象能支持酶的催化作用具有专一性，要体现等量原则等实验设计的基本原则。请写出最合理的实验思路及实验预期。
提示 实验思路：在底部中央放置半透膜的U形管两侧分别加入等量的蔗糖溶液和麦芽糖溶液，再在两侧各加入等量的蔗糖酶溶液，适宜温度下放置一段时间后，观察两侧液面的变化。实验预期：蔗糖溶液一侧液面明显升高，则支持酶的催化作用具有专一性(或麦芽糖溶液一侧液面明显降低，则支持酶的催化作用具有专一性)
通道蛋白与载体蛋白的异同
1.(2022·常州八校联考)右图为研究渗透作用的实验装置，半透膜只允许水分子和单糖分子通过，漏斗内(S1)和漏斗外(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，实验开始时漏斗内外液面相平，达到渗透平衡时液面差为Δh。下列说法正确的是( )
结合渗透作用的原理及应用，考查科学思维
A.达到渗透平衡时，S1和S2溶液浓度的大小关系为S2>S1B.若吸出漏斗管内Δh以内的液体，则重新平衡时，Δh的高度保持不变C.若在漏斗管内加入少量蔗糖酶(对实验的影响忽略不计)，则重新平衡时，Δh＝0D.内外液面达到平衡时，水分子从S1到S2扩散速率大于从S2到S1的扩散速率
解析 渗透平衡时Δh会产生压力与漏斗内因溶液浓度差产生的压力的大小相等，因此漏斗内的浓度仍然大于漏斗外，为S1>S2，A错误；若吸出漏斗管内Δh以内的液体，S1溶液浓度下降，半透膜两侧的浓度差减小，则重新平衡时，Δh的高度会下降，B错误；若在漏斗管内加入少量蔗糖酶(对实验的影响忽略不计)，蔗糖可被分解为单糖，漏斗内溶液浓度增加，液面会先上升，由于半透膜允许单糖通过，继而漏斗内溶液浓度会下降，则漏斗液面将会下降，最终Δh＝0，C正确；内外液面达到平衡时，水分子从S1到S2与从S2到S1的扩散速率相等，处于动态平衡，D错误。
2.(2022·江苏东沟中学阶段模拟)如图A为两个渗透装置，溶液a、b为不同浓度的同种溶液，且a溶液浓度
解析 根据题干“a溶液浓度＜b溶液浓度，c为清水”，所以一段时间后装置2的液面高于装置1的液面，A正确；图B细胞中含有大液泡，因此可以构成渗透系统，其中原生质层相当于图A中的②半透膜，原生质层由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成，即图B中⑥⑦⑧共同构成原生质层，B错误；若图B所示为某农作物根毛细胞，上述图中细胞失水，发生了质壁分离，应及时灌溉，C正确；图B中的⑦液泡膜具有选择透过性，图A中的②半透膜没有选择透过性，只要溶质颗粒小于半透膜上的孔均可以通过，D正确。
结合被动运输，考查科学思维
3.(2022·江苏阜宁4月模拟)水分子通过细胞膜的方式有自由扩散和协助扩散(借助水通道蛋白)两种。为研究水分子的主要跨膜运输方式，某研究小组将生理状况良好的人成熟红细胞平均分为两组并放入等量清水中。甲组不做处理，乙组加入通道蛋白抑制剂。假设加入的成分对清水的渗透压不会造成影响，一段时间后，观察两组细胞的破裂情况。下列相关说法最合理的是( )A.若水分子的主要跨膜运输方式是协助扩散，则甲组细胞比乙组细胞破裂快B.若水分子的主要跨膜运输方式是自由扩散，则乙组细胞比甲组细胞破裂快C.两组细胞最终均会破裂，这是水分子向细胞内单向移动造成的D.适当增加两组细胞的呼吸强度会明显加快人成熟红细胞的破裂
解析 若水分子的主要跨膜运输方式是协助扩散，协助扩散需要转运蛋白，乙组加入通道蛋白抑制剂，水分子进入人成熟红细胞受抑制，故甲组细胞比乙组细胞破裂快，A正确；若水分子的主要跨膜运输方式是自由扩散，自由扩散不需要转运蛋白协助，甲、乙两组吸水速率大致相同，则甲、乙两组细胞破裂速度差别不大，B错误；两组细胞最终均会破裂，这是因为进入细胞的水分子多于出细胞的水分子，C错误；水分子进出细胞的方式为被动运输，不需要消耗能量，故增加两组细胞的呼吸强度不会加快人成熟红细胞的破裂，D错误。
4.(2022·盐城时杨中学学情检测)脯氨酸对许多癌细胞的形成和分裂都有一定作用。科学家研究其作用时人工合成了一种分子A，将之嵌入到细胞膜后，它可以转运脯氨酸进出细胞(图中①)；细胞膜上原本存在的脯氨酸转运蛋白也能转运脯氨酸(图中②)；脯氨酸还能通过磷脂分子的间隙穿过膜(图中③)。下列说法错误的是( )
A.由于脯氨酸转运蛋白具有特异性，因此②过程中它的空间结构不发生变化B.酒精进入细胞的方式与③过程运输方式类似C.水分子可以通过与②③过程相同的方式进行跨膜运输D.人工合成的分子A相当于载体蛋白
解析 分析题图可知，脯氨酸通过磷脂分子的间隙③穿过膜时进行自由扩散，通过细胞膜上转运蛋白进入时为协助扩散。转运蛋白具有特异性，在运输物质过程中会发生空间结构的改变，A错误；酒精进入细胞方式为自由扩散，类似③过程，B正确；水分子可以通过自由扩散和协助扩散的方式进入，C正确；人工合成的分子A可以运输脯氨酸，相当于载体蛋白运输脯氨酸过程，D正确。
考点二 探究植物细胞的吸水和失水
提醒 本实验中存在两组对照实验，实验组和对照组在同一装片中先后进行，属于自身对照。
(1)适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片，可先后观察到细胞质流动与质壁分离现象(2022·江苏卷，5B)( )(2)为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片四周均匀滴加蔗糖溶液。(2021·江苏卷，12C)( )提示 为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片一侧滴加蔗糖溶液，另一侧用吸水纸引流，重复几次，让洋葱鳞片叶表皮细胞浸润在蔗糖溶液中。(3)用0.3 g/mL蔗糖溶液处理的紫色洋葱鳞片叶外表皮装片，紫色的液泡逐渐变小，颜色逐渐变深。(2020·江苏卷，25B)( )
(4)在蔗糖溶液中加入适量红墨水，可用于观察白洋葱鳞片叶表皮细胞的质壁分离。(2019·江苏卷，22B)( )(5)用紫色洋葱外表皮、蔗糖溶液等材料观察植物细胞的质壁分离实验，可观察到原生质层呈紫色，各组成部分结构清晰。(2018·江苏卷，24A)( )提示 在观察植物细胞的质壁分离实验中，利用洋葱外表皮细胞、蔗糖溶液作为实验材料，原生质层呈现紫色，可以清晰的可见细胞壁、细胞膜等，但是不能看清楚各组成部分的结构。
(6)可以用大蒜根尖分生区细胞作实验材料来观察细胞的质壁分离与复原。(2020·全国卷Ⅰ，4A)( )提示 根尖分生区细胞没有大液泡，不适合作此实验材料。(7)需要高倍显微镜下才能观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离。(2019·海南卷，7C)( )提示 整个实验过程只需低倍镜即可。
将若干生理状况基本相同、长度为4 cm的鲜萝卜条分为四组，分别置于清水(对照组)和浓度相同的三种溶液中(实验组)，尿素溶液、KNO3溶液和蔗糖溶液分别编号为1、2、3组。测量每组萝卜条的平均长度，结果如下图。据图分析回答下列问题。
(1)实验组中是否都发生了质壁分离和复原现象？说出判断依据是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________ 。
1.质壁分离及复原实验分析
(1)从细胞角度分析①死细胞、动物细胞不能用来做该实验。不发生质壁分离及复原现象。②细菌细胞一般也能发生质壁分离，但现象不明显。
(2)从溶液角度分析①在一定浓度(溶质不能透过半透膜)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(溶质可透过半透膜)的溶液(如KNO3、甘油、尿素、乙二醇等)中可发生质壁分离，并能自动复原，因为K＋、NO、尿素、乙二醇等可转运到细胞内，使细胞液浓度升高，细胞渗透吸水而发生自动复原。③本实验选用0.3 g/mL的蔗糖溶液。若质量浓度过高，质壁分离速度虽快，但会使细胞在短时间内因失水过多而死亡，质壁分离后不能复原；若质量浓度过低则不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。
2.实验拓展应用(1)判断成熟植物细胞的死活
(2)测定细胞液浓度范围
(3)鉴别不同种类的溶液(以KNO3溶液和蔗糖溶液为例)
1.(2023·江苏灌南高级中学阶段检测)在“观察植物细胞的质壁分离及复原现象”实验中，观察到了如图所示的实验现象。下列有关叙述正确的是( )
结合实验原理及实验步骤，考查科学思维
A.图中①④⑤组成原生质层B.该实验至少需用显微镜观察3次C.实验材料常用紫色洋葱鳞片叶内表皮D.图示细胞中⑥和⑦内的溶液浓度相等
解析 原生质层是由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成，对应图中的②④⑤，A错误；该实验需要使用显微镜三次，一次是正常观察，一次是质壁分离时观察，一次是质壁分离复原时观察，B正确；该实验常用紫色洋葱鳞片叶外表皮，含有紫色的大液泡，便于实验观察，C错误；图示观察到了质壁分离，但无法判断接下来是继续质壁分离还是质壁分离复原还是保持平衡，因此无法判断⑥细胞液和⑦外界溶液的浓度大小关系，D错误。
2.(多选)(2021·张家港高级中学阶段检测)现有两个取自同一个紫色洋葱鳞片叶外表皮的大小相同、生理状态相似的成熟细胞，将它们分别浸没在甲、乙两种溶液中，测得液泡直径的变化情况如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.由曲线变化可知乙溶液的浓度比甲溶液大B.2 min时，甲、乙溶液中细胞的细胞液浓度均高于初始值C.10 min时，取出两个细胞并置于清水中，都能观察到质壁分离复原的现象D.本实验若选用紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞为材料，则现象更明显
解析 分析题图，在2 min之前，与乙溶液中的曲线图相比，处于甲溶液中的洋葱表皮细胞液泡的直径减小的速度更快，因此甲溶液浓度大于乙溶液的浓度，A错误；2 min之前，两个曲线都在下降，说明两种溶液中细胞都失水发生了质壁分离，因此2 min时，处于甲、乙溶液中的洋葱表皮细胞的细胞液浓度与初始值相比都增大了，B正确；10 min时，取出两个细胞并置于清水中，处于甲溶液中的细胞已经发生了质壁分离复原，再放入清水中，基本没有变化，而处于乙中的细胞再放入清水中可能发生质壁分离复原，C错误；紫色的洋葱内表皮的液泡中不含有色素，现象不明显，D错误。
考向 围绕实验的拓展及应用，考查科学思维3.(2021·南通阶段检测)植物细胞质壁分离程度可用原生质层长度(B)与细胞长度(A)的比值(B/A)表示。某同学用同一浓度的蔗糖溶液对4种不同植物细胞处理后，得到结果如下。由此可推测( )
A.处理前细胞Ⅰ的细胞液浓度等于细胞Ⅱ的细胞液浓度B.处理前细胞Ⅲ的细胞液浓度大于细胞Ⅳ的细胞液浓度C.实验中B/A的比值越小，植物细胞的吸水能力越弱D.一段时间后，细胞Ⅲ和细胞Ⅳ的B/A值会逐渐增加到1
解析 植物不同，其细胞原本的渗透压不同，因此处理前细胞Ⅰ的细胞液浓度和细胞Ⅱ的细胞液浓度不一定相同，A错误；同一浓度的蔗糖溶液，处理不同细胞，结果质壁分离程度不同，由表可知，比值越大，说明发生质壁分离的程度越小，因此处理前细胞Ⅲ的细胞液浓度大于细胞Ⅳ的细胞液浓度，B正确；实验中B/A的比值越小，植物细胞渗透压升高，植物细胞的吸水能力越强，C错误；一段时间后，细胞Ⅲ和细胞Ⅳ的B/A值会逐渐趋于稳定，因为蔗糖不能透过细胞膜进入细胞，D错误。
4.(2023·河北石家庄检测)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，有关操作及观察结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.保卫细胞的吸水能力A>BB.质壁分离现象最可能出现在A所在的观察视野中C.保卫细胞的细胞液浓度B>AD.推测两种蔗糖溶液浓度高低为甲>乙
解析 将保卫细胞置于蔗糖溶液甲中，保卫细胞失水，成为图中所示A状态，A状态保卫细胞的细胞液浓度较大，添加蔗糖溶液乙，A状态保卫细胞吸水成为图中所示B状态，B状态保卫细胞的细胞液浓度较小，即A状态保卫细胞的细胞液浓度大于B状态的，则吸水能力A>B，A正确，C错误；A状态是保卫细胞失水形成的，失水过程中可能出现质壁分离现象，B正确；将保卫细胞置于蔗糖溶液甲中，保卫细胞失水，成为图中所示A状态，将A状态保卫细胞置于蔗糖溶液乙中，A状态保卫细胞吸水，成为图中所示B状态，且B状态气孔张开程度大于初始状态，推断蔗糖溶液甲的浓度大于蔗糖溶液乙的浓度，D正确。
考点三 主动运输与胞吞、胞吐
1.主动运输 主要体现膜的功能特点——选择透过性
2.胞吞和胞吐 主要体现膜的结构特点——流动性
提醒 ①胞吐不是只能运输大分子物质，也可以运输小分子物质，如神经递质。②生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的，如RNA和蛋白质可通过核孔出入细胞核。③无机盐离子的运输方式不一定是主动运输，如兴奋产生和恢复过程中的Na＋内流和K＋外流的方式均为协助扩散。
(1)细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白。(2021·湖北卷，1B)( )(2)小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度有关。(2021·江苏卷，3B)( )提示 小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞膜两侧葡萄糖的浓度差有关。(3)肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸。(2021·江苏卷，3D)( )(4)胰岛B细胞分泌胰岛素不需要消耗能量。(2021·福建卷，2C)( )提示 胰岛B细胞分泌胰岛素的方式为胞吐，需要消耗能量。
(5)新冠病毒进入宿主细胞的跨膜运输方式属于被动运输。(2020·全国卷Ⅱ，1A)( )提示 胞吞，依靠膜的流动性。(6)mRNA从细胞核到细胞质的过程属于胞吐。(2015·全国卷Ⅱ，3B)( )提示 mRNA从细胞核到细胞质通过核孔，不属于胞吐。
某学校生物兴趣小组验证牛的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，而非主动运输。现提供如下材料：牛的成熟红细胞若干、培养瓶、葡萄糖浓度测试仪、蒸馏水、5%的葡萄糖溶液、5 mL葡萄糖载体抑制剂和5 mL呼吸抑制剂等，请完善如下实验过程：(1)实验原理：主动运输需要载体和消耗能量，协助扩散需要载体和具有浓度差。(2)实验步骤：①取三个培养瓶，编号A、B、C，向三个培养瓶中分别加入等量的牛的成熟红细胞和5%的葡萄糖溶液。
②_____________________________________________________________________________________________。③____________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)请写出预期结果和实验结论。
向A瓶中加入5 mL蒸馏水，向B瓶中加入5 mL葡萄糖载体抑制剂，向C瓶中加入5 mL呼吸抑制剂
在相同且适宜的培养条件下培养一定时间后，利用葡萄糖浓度测试仪测定各培养瓶中葡萄糖的含量
预期结果：A瓶和C瓶中葡萄糖含量大致相等且小于B瓶。实验结论：牛的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，而非主动运输
1.三看法快速判断物质出入细胞的方式
2.探究物质跨膜运输的实验设计(1)探究是主动运输还是被动运输
(2)探究是自由扩散还是协助扩散
1.(2023·安徽合肥调研)下图表示几种常见的物质进出细胞的方式，下列相关说法不正确的是( )
结合物质跨膜运输方式的判断，考查科学思维
A.同种生物不同细胞的细胞膜上转运蛋白的种类和数量不同B.①和②均属于被动运输，需要相应的蛋白质进行协助C.③属于主动运输，能够逆着浓度梯度转运物质且消耗能量D.胰岛素是大分子蛋白质，以③方式出组织细胞发挥作用
解析 胰岛素是大分子蛋白质，以胞吐的形式出组织细胞发挥作用，D错误。
2.(2022·江苏如皋一模)图1为氨基酸和Na＋进出肾小管上皮细胞的示意图，图2表示甲、乙两种小分子物质在细胞内外的浓度情况。下列相关叙述错误的是( )
A. 图1中氨基酸运出肾小管上皮细胞的方式属于被动运输B. 使用呼吸抑制剂不会影响肾小管上皮细胞将氨基酸运进细胞C. 图2中的甲可代表图1中的Na＋，进出均需要转运蛋白D. 图2中的乙可代表图1中的氨基酸，进出均需要转运蛋白
解析 分析题图，肾小管上皮细胞将氨基酸排出到组织液，是顺浓度梯度运输，需要载体协助，是协助扩散，即属于被动运输，A正确；肾小管上皮细胞从肾小管吸收氨基酸是从低浓度向高浓度运输，是逆浓度梯度运输，因此是主动运输，需要消耗钠离子在细胞内外浓度差而形成的势能，不需要呼吸作用提供能量，但是钠离子在细胞内外浓度差的维持依靠钠离子的主动运输，其需要消耗呼吸作用合成的ATP，故使用呼吸抑制剂会影响肾小管上皮细胞将氨基酸运进细胞，B错误；图2中的甲物质细胞内的浓度低于细胞外，图1中Na＋在细胞内的浓度低于细胞外，故图2中的甲可代表图1中的Na＋，钠离子进入细胞的方式是协助扩散，钠离子运出细胞的方式是主动运输，两种运输方式都需要转运蛋白协助，C正确；图2中的乙物质细胞内的浓度高于细胞外，图1中氨基酸在细胞内的浓度高于细胞外，故图2中的乙可代表图1中的氨基酸，氨基酸进入细胞的方式是主动运输，氨基酸运出细胞的方式是协助扩散，两种运输方式都需要转运蛋白协助，D正确。
围绕物质出入细胞方式，考查科学思维
3.(2022·南通海门中学期初)液泡是植物细胞中储存Ca2＋的主要细胞器，液泡膜上的H＋焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H＋，建立液泡膜两侧的H＋浓度梯度。该浓度梯度驱动H＋通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输，从而使Ca2＋以与H＋相反的方向同时通过CAX进入液泡并储存。下列说法错误的是( )A.Ca2＋通过CAX的跨膜运输方式属于主动运输B.载体蛋白CAX不具有特异性，既能运输H＋也能运输Ca2＋C.加入H＋焦磷酸酶抑制剂，Ca2＋通过CAX的运输速率变慢D.H＋焦磷酸酶和载体蛋白CAX在转运时均需改变自身的空间结构
解析 Ca2＋通过 CAX 的跨膜运输方式为主动运输，所需要的能量由H＋顺浓度梯度产生的势能提供，A正确；载体蛋白CAX能运输Ca2＋和H＋，但两者与载体蛋白CAX结合的部位不同，因此载体蛋白CAX具有特异性，B错误；加入 H＋焦磷酸酶抑制剂，则液泡中的H＋浓度降低，液泡膜两侧的 H＋浓度梯度差减小，为Ca2＋通过 CAX 的运输提供的能量减少，Ca2＋通过CAX的运输速率变慢，C正确；载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变，H＋焦磷酸酶能将H＋运进液泡，起到了载体蛋白的作用，故H＋焦磷酸酶和载体蛋白CAX在转运时均需改变自身的空间结构，D正确。
4.(2023·湖南长沙一中调研)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.如果cAMP的合成量减少，那么水通道蛋白合成量会受影响B.肾小管上皮细胞吸水的方式有图乙中的2和3两种C.图乙中的1和5两种运输方式受O2浓度的影响D.植物的根吸收无机盐离子的方式与图乙中的3、4相同
解析 由题图甲可以看出，cAMP合成以后能促进水通道蛋白的合成，所以如果cAMP合成量减少，那么水通道蛋白合成量会减少，A正确；细胞吸收水分的方式有自由扩散，以及借助水通道蛋白的运输方式，即图乙中的2、3两种运输方式，B正确；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，C正确；植物的根吸收无机盐离子的方式通常为主动运输，图乙中的3和4不属于主动运输，D错误。
1.(2021·江苏卷，12)采用紫色洋葱鳞片叶外表皮进行质壁分离实验，下列相关叙述正确的是( )A.用镊子撕取的外表皮，若带有少量的叶肉细胞仍可用于实验B.将外表皮平铺在洁净的载玻片上，直接用高倍镜观察细胞状态C.为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片四周均匀滴加蔗糖溶液D.实验观察到许多无色细胞，说明紫色外表皮中有大量细胞含无色液泡
解析 叶肉细胞有原生质层和大液泡，所以可以发生质壁分离，且细胞质中还含有叶绿体，而洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色，所以即使洋葱鳞片叶外表皮上带有少量叶肉细胞，也不影响实验结果，A正确；显微镜的使用方法是先用低倍镜观察，再用高倍镜观察，且该实验只在低倍镜下观察，无需使用高倍镜，B错误；为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片一侧滴加蔗糖溶液，另一侧用吸水纸引流，重复几次，洋葱细胞就浸泡在蔗糖溶液中，C错误；紫色外表皮细胞中有一个紫色大液泡，那些无色的细胞应该是鳞茎细胞，不是鳞片叶外表皮细胞，D错误。
2.(多选)(2017·江苏卷，22)下图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输B.单糖逆浓度梯度转运至薄壁细胞C.ATP生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输D.蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞
解析 图示信息表明，单糖分子由筛管细胞转运至薄壁细胞时，需要蛋白质载体参与，不消耗能量，应为顺浓度梯度转运，B错误；图中还显示，蔗糖通过胞间连丝直接由伴胞运至筛管细胞，不消耗ATP，C错误；蔗糖需在筛管细胞中经蔗糖水解酶水解为单糖，后者再经“单糖转运载体，转运至薄壁细胞”，D错误。
3.(2022·湖南卷，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(ml·L－1)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
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，表明细胞液内浓度>0.3(ml·L－1)，但不一定是细胞内NaCl浓度≥0.3(ml·L－1)，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，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，细胞膜失去选择透过性，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化，D正确。
4.(2021·湖北卷，11)红细胞在高渗NaCl溶液(浓度高于生理盐水)中体积缩小，在低渗NaCl溶液(浓度低于生理盐水)中体积增大。下列有关该渗透作用机制的叙述，正确的是( )A.细胞膜对Na＋和Cl－的通透性远高于水分子，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液B.细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液C.细胞膜对Na＋和Cl－的通透性远高于水分子，Na＋和Cl－从高渗溶液扩散至低渗溶液D.细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－，Na＋和Cl－从高渗溶液扩散至低渗溶液
解析 水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散叫渗透作用。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的一侧向相对含量低的一侧渗透，即水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液，细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－，B正确。
考点一 被动运输1.(2022·南通阶段检测)下图是渗透装置示意图，在长颈漏斗的开口端有一层半透膜(蔗糖分子不能通过，水分子可自由通过)。下列叙述错误的是( )
A.成熟的植物细胞可看作是一个渗透系统B.实验开始后液面上升的速度逐渐减慢C.只要漏斗内液体浓度高于烧杯内液体浓度，液面将持续上升D.漏斗内液面达到稳定后仍然有水分子进出
解析 成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质构成的原生质层具有一定的选择性，可看作一层半透膜，细胞液和外界溶液往往具有一定的浓度差，因此成熟的植物细胞可看作是一个渗透系统，A正确；漏斗内为蔗糖溶液，烧杯内为清水，由于半透膜两侧存在浓度差，因此实验开始后液面开始上升，随着水分子进入漏斗，半透膜两侧的浓度差减小，因此液面上升的速度逐渐减慢，直至不再上升，B正确；由于上升的液面所形成的高度差会产生一定的压力，阻止水分子继续向漏斗内扩散，因此液面不会持续上升，C错误；漏斗内液面达到稳定后仍然有水分子进出，只是进出的水分子达到了平衡，D正确。
2.(2021·江苏百校联考二模)下图表示植物体内蔗糖的合成、转运和储存过程，有关分析错误的是( )
A.光合产物可以蔗糖形式在细胞之间转运B.蔗糖在叶肉细胞的细胞质基质中合成C.蔗糖的跨膜运输都需要转运蛋白的参与D.液泡中蔗糖含量增多，有利于细胞吸水
解析 分析题图可知，光合作用的产物磷酸丙糖可以蔗糖形式在细胞之间通过胞间连丝转运，A正确；光合作用产物磷酸丙糖在细胞质基质中合成蔗糖，B正确；蔗糖的跨膜运输不一定需要转运蛋白的参与，通过胞间连丝也可实现蔗糖的跨膜运输，C错误；液泡中蔗糖含量增多，渗透压升高，有利于细胞渗透吸水，D正确。
考点二 探究植物细胞的吸水和失水3.(2023·江苏灌南高级中学阶段检测)科研人员将某种植物叶片置于一定浓度的乙二醇溶液和蔗糖溶液中，培养相同时间后检测其原生质体(去掉细胞壁的植物细胞)体积的变化，结果如图所示。下列相关描述错误的是( )
A.用于培养植物叶片的甲溶液和乙溶液起始浓度可能相同B.甲溶液是乙二醇溶液，乙溶液是蔗糖溶液C.2 min后，处于乙溶液中的植物细胞可能已经死亡D.C点时甲溶液中的溶质开始进入细胞，细胞开始发生质壁分离复原
解析 甲、乙溶液起始浓度可能相同，A正确；植物细胞在甲溶液中先质壁分离后复原是因为乙二醇分子可以进入细胞，B正确；2 min后，处于乙溶液中的植物细胞原生质体的相对体积不再改变可能是植物细胞过度失水而死亡，C正确；C点前甲溶液中的溶质就开始进入细胞，D错误。
4.(2023·襄阳五中检测)将紫色洋葱鳞片叶外表皮浸润在物质M的水溶液中，一段时间后细胞先出现质壁分离现象，后又自动复原。下列判断错误的是( )A.细胞膜上可能不存在M的转运载体B.物质M进入细胞可能不消耗能量C.在质壁分离过程中，物质M的运输速率可能会下降D.若增大物质M溶液的浓度，细胞肯定不会发生自动复原
解析 根据题干信息，只能判断其物质M可进入细胞内，但不能判断其进入细胞的方式，若M经自由扩散进入细胞，则不需要细胞膜上的载体协助，如甘油等，A正确；若物质M为甘油等物质，则其进入细胞不消耗能量，B正确；在质壁分离过程中，物质M逐渐进入细胞，细胞内外物质M的浓度差逐渐减小，若物质M为被动运输，则运输速率会不断下降，C正确；若适当增大物质M溶液的浓度，物质M也可能被洋葱鳞片叶外表皮细胞以某种方式吸收，使细胞液浓度逐渐增大，若一段时间后，细胞液浓度大于外界溶液的浓度，则已经发生质壁分离的细胞就可能吸水而自动复原，D错误。
考点三 主动运输与胞吞、胞吐5.(2022·江苏上冈高级中学阶段检测)下图是小肠上皮细胞吸收单糖的示意图，其中钠－钾泵、SGLT1、GLUT2、GLUT5代表载体。相关叙述错误的是( )
A.钠－钾泵具有运输和催化功能B.SGLT1运输葡萄糖的方式是主动运输C.GLUT2只能运输一种单糖D.图示过程能体现生物膜的功能特性
解析 钠－钾泵是一种专一性的载体蛋白，据图可知，该蛋白既可催化ATP水解又能促进Na＋、K＋的转运，故钠－钾泵具有运输和催化功能，A正确；分析题图，葡萄糖通过SGLT1，运输方向是低浓度到高浓度，需要载体，需要Na＋浓度差提供的动力势能，属于主动运输，B正确；GLUT2可以运输葡萄糖和果糖，两者均属于单糖，C错误；图示不同物质通过细胞膜的过程能体现生物膜的功能特性——选择透过性，D正确。
6.(2023·江苏高邮一中阶段检测)下图为A、B、C、D四种物质的跨膜运输示意图，相关叙述错误的是( )
A.转运物质A的蛋白质复合体还具有催化功能B.物质A的跨膜运输所需ATP可以产生于细胞质基质和线粒体C.物质D的转运方式存在于高等动物细胞和高等植物细胞中D.物质B和C的跨膜运输是通过载体蛋白进行的
解析 转运物质A的蛋白质复合体还具有催化功能，催化ATP水解释放能量，A正确；物质A的跨膜运输所需ATP可以产生于细胞质基质(有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸)和线粒体(有氧呼吸第二、第三阶段)，B正确；由于能吸收光能，所以膜上含有光合色素，因此物质D的转运方式常存在于高等植物细胞中，但不存在于高等动物细胞中，C错误；物质B和C的转运都是低浓度到高浓度，即为主动运输，需要载体蛋白的参与，D正确。
7.(2023·广东茂名调研)铁是人体内必不可少的微量元素，下图表示铁被小肠吸收和转运至细胞内的过程。图中转铁蛋白(Tf)可运载Fe3＋，以Tf-Fe3＋结合形式进入血液。Tf-Fe3＋与转铁蛋白受体(TfR)结合后进入细胞，并在囊泡的酸性环境中将Fe3＋释放。下列叙述错误的是( )
A.Fe2＋顺浓度梯度通过蛋白1通道的过程属于协助扩散B.Tf与TfR结合后携带Fe3＋进入细胞的过程属于胞吞C.蛋白2和转铁蛋白(Tf)都是细胞膜上的载体蛋白D.H＋进入囊泡的过程属于主动运输，需要消耗能量
解析 通过题图可知，Fe2＋从小肠小皮细胞进入组织液时，是顺浓度梯度且需要载体，但不需要能量，属于协助扩散，A正确；由题图可知细胞膜上的转铁蛋白受体(TfR)具有识别作用，Tf-Fe3＋与TfR识别并结合后通过胞吞进入细胞，B正确；转铁蛋白(Tf)是血液中运载Fe3＋的蛋白，不在细胞膜上，C错误；由题图可知H＋进入囊泡是通过质子泵逆浓度梯度进行的，属于主动运输，需要消耗能量，D正确。
8.(多选)(2022·江苏南京师大附中高三开学考试)研究发现，某植物的液泡可发生如图所示的物质跨膜运输过程，其液泡膜上存在Na＋/H＋反向转运载体蛋白，它可利用液泡内外H＋的电化学梯度(电位和浓度差)将H＋转出液泡，同时将Na＋由细胞质基质转入液泡。下列有关叙述正确的是( )
A.该植物具有较强的耐盐能力B.图中只有H＋进入液泡过程需要消耗能量C.载体蛋白既可参与协助扩散，也可参与主动运输D.外界溶液的浓度可能会影响水通道蛋白的开启方向
解析 Na＋在液泡中的积累能使液泡内Na＋浓度增大，细胞液渗透压增大，细胞吸水能力增强，进而提高该植物的耐盐能力，A正确；H＋进入液泡过程需要消耗ATP，Na＋转运到液泡内需要H＋电化学梯度，也需要消耗能量，B错误；协助扩散的特点是：顺浓度梯度、需要转运蛋白、不需要能量，主动运输的特点是：逆浓度梯度、需要载体蛋白、需要能量，因此载体蛋白既可参与协助扩散，也可参与主动运输，C正确；水可以借助水通道蛋白进行跨膜运输，水分的运输方向是低浓度运输到高浓度，外界溶液的浓度可能会影响水通道蛋白的开启方向，D正确。
9.(多选)(2022·淮安期中)下列关于图甲、图乙、图丙的叙述，正确的是( )
A.成熟的植物细胞能发生质壁分离的原因之一是其原生质层相当于图甲中的③B.图乙中，三种物质进入细胞的方式中氨基酸、葡萄糖的运输是主动运输C.图乙中，转运葡萄糖和钠离子的载体相同，可见载体不具有特异性D.图丙中，限制B点和C点的物质运输速率的因素分别是载体数量和能量
解析 分析图甲，①表示外界溶液，②表示漏斗内的溶液，③表示半透膜，而成熟的植物细胞内相当于半透膜的是原生质层，A正确；分析图乙，氨基酸和葡萄糖都是逆浓度梯度进入细胞的，故两者都是以主动运输的方式进入细胞，而钠离子是顺浓度梯度进入细胞的，且需要载体，其运输方式应为协助扩散，B正确；虽然运输葡萄糖的载体也能运输钠离子，但并不能运输氨基酸，故载体依然具有特异性，C错误；图丙中，限制B点的物质运输速率的因素应为能量，而限制C点的才可能是载体数量，D错误。
10.(2021·全国甲卷，29)植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K＋。回答下列问题：
(1)细胞外的K＋可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统，生物膜的结构特点是____________________。(2)细胞外的K＋能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由__________复合物构成的，其运输的特点是__________________________________________________(答出1点即可)。
从高浓度流向低浓度(具有特异性或不消耗能量等)
(3)细胞外的K＋可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对K＋的吸收速率降低，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________。
K＋逆浓度梯度进入细胞，为主动运输，需消耗能量，呼吸受到抑制时提供的能量减少，故根细胞吸收K＋的速率降低
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