2021高三统考人教生物一轮（经典版）学案：必修1第2单元　第7讲　物质跨膜运输的实例和方式


第7讲　物质跨膜运输的实例和方式
[考纲明细]　1.物质出入细胞的方式(Ⅱ)　2.实验：(1)通过模拟实验探究膜的透性　(2)观察植物细胞的质壁分离和复原
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1．玻璃纸是一种选择透过性膜，水分子可以透过它，而蔗糖分子则不能。(必修1 P60—问题探讨)(×)
2．成熟的植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。(必修1 P61—正文)(√)
3．对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。(必修1 P61—探究实验)(√)
4．红细胞吸水与失水的多少取决于红细胞内外浓度的差值。(必修1 P61—思考与讨论)(√)
5．吃比较咸的食物，口腔和唇的黏膜有渴的感觉。(必修1 P61—与生活联系)(×)
6．将成熟植物细胞浸润在质量浓度为0.5 g/mL的蔗糖溶液中，会发生质壁分离现象，再放入清水中可以复原。(必修1 P62—探究实验)(×)
7．植物细胞壁具有选择透过性，水分子和溶解在水里的物质能够自由通过。(必修1 P63—相关信息)(×)
8．生物膜的选择透过性是活细胞的一个重要特征。(必修1 P64—正文)(√)
9．不同的饮料浓度不同，浓度高的饮料可以用来补充体内水分。(必修1 P64—与社会联系)(×)
10．轮作是农业生产中经常使用的方法，农民在同一块田地里长期种植同种作物，对土壤肥力有利。(必修1 P64—拓展题)(×)
11．除了水、氧、二氧化碳外，甘油、乙醇、苯等物质也可以通过自由扩散进出细胞。(必修1 P70—相关信息)(√)
12．人体的白细胞能吞噬入侵的细菌、细胞碎片及衰老的红细胞。这是细胞的主动运输作用，有利于细胞新陈代谢的正常进行。(必修1 P72—思考)(×)
13．囊性纤维病是由于细胞中某些蛋白质结构异常，影响了Na＋和Cl－的跨膜运输。(必修1 P73—与社会联系)(√)
14．温度可影响生物膜的流动性和与呼吸有关酶的活性，进而影响物质运输速率，如低温会使物质跨膜运输速率下降。(必修1 P73—拓展题)(√)

(2018·全国卷Ⅰ)下列有关植物根系吸收利用营养元素的叙述，错误的是(　　)
A．在酸性土壤中，小麦可吸收利用土壤中的N2和NO
B．农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收
C．土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可被根系吸收
D．给玉米施肥过多时，会因根系水分外流引起“烧苗”现象
答案　A
解析　植物根细胞能从土壤中吸收无机盐离子NO，但不能直接吸收利用N2，A错误；根细胞吸收矿质元素的方式是主动运输，主动运输需要消耗能量，农田适时松土能促进根系的有氧呼吸，为根细胞吸收矿质元素提供更多的能量，因此农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收，B正确；土壤中微生物可以分解植物秸秆中的有机物，产生无机盐离子，从而可以被根系吸收，C正确；给玉米施肥过多时，会使土壤溶液浓度过高，大于根系细胞的细胞液的浓度，植物细胞失水，导致植物因失水而萎蔫，引起“烧苗”现象，D正确。
知识自主梳理
一　细胞的吸水和失水
1．渗透作用
(1)概念：指水分子(或者其他溶剂分子)透过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散，是自由扩散的一种形式。
(2)渗透装置

①液面上升的原因：单位时间由烧杯中通过半透膜进入漏斗中的水分子数>单位时间由漏斗中通过半透膜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。
(3)渗透作用发生的条件
①具有半透膜。
②半透膜两侧的溶液存在浓度差。
2．动物细胞的吸水和失水
(1)原理细胞膜细胞质与外界溶液间具有浓度差
(2)现象
外界溶液浓度<细胞质浓度⇒细胞吸水膨胀；
外界溶液浓度>细胞质浓度⇒细胞失水皱缩；
外界溶液浓度＝细胞质浓度⇒水分子进出达到动态平衡。
3．植物细胞的吸水和失水
(1)原理


(2)现象
①外界溶液浓度>细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。
②外界溶液浓度<细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原现象。
4．观察植物细胞的质壁分离及复原
(1)实验材料：紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞。
(2)实验原理
内因
外因：细胞液具有一定的浓度，细胞能渗透吸水和失水。
(3)实验步骤及现象

(4)实验结论

二　物质跨膜运输的其他实例
1．在培养过程中，水稻吸收水分及其他离子较多，吸收Ca2＋、Mg2＋较少，结果导致水稻培养液里的Ca2＋、Mg2＋浓度增高。
2．不同作物对无机盐的吸收是有差异的。
3．水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于细胞生命活动的需要。
4．细胞对物质的吸收是有选择的，这种选择性具有普遍性。
5．生物膜的功能特性
(1)细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，水分子、一些离子和小分子可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
(2)生物膜的选择透过性是活细胞的一个重要特征。
三　物质跨膜运输的方式
1．物质出入细胞的方式
比较
项目
离子和小分子物质
大分子和颗粒性物质
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
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
不需要载体，不消耗能量
需要载体，不消耗能量　
需要载体，消耗能量
不需要载体，消耗能量
模型图





物质
出入
细胞
的实
例
水、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇、苯、尿素等
红细胞吸收葡萄糖等
小肠上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖等
白细胞吞噬病菌、变形虫吞噬食物颗粒等　
各种分泌蛋白，如抗体、蛋白质类激素等　
影响
因素
浓度差
浓度差；载体种类和数量
载体种类和数量；能量
温度；能量
主动运输的意义：主动运输保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
2．影响物质跨膜运输因素的分析
(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，运输速率越快；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，原因是受载体蛋白数量的限制。主动运输中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是受载体蛋白的数量或能量的限制。
(2)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。

①自由扩散和协助扩散的运输不需要能量，因此与氧气浓度无关，运输速率不随氧气浓度增大而改变。
②主动运输方式既需要载体协助又需要消耗能量。在氧气浓度为零时，通过细胞无氧呼吸供能，但无氧呼吸产生能量较少所以运输速率较慢，在一定范围内随氧气浓度升高，有氧呼吸加强，产生的能量逐渐增多，所以运输速率不断加快，当氧气浓度足够高时，能量供应充足，但由于受到载体数量的限制，运输速率不再随氧气浓度增大而加快。
(3)温度




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．达到渗透平衡时还是存在水分子透过半透膜，这时的水分子由烧杯扩散到漏斗一侧与由漏斗扩散到烧杯一侧的数目是相等的。
3．若渗透平衡后，半透膜两侧液面仍存在液面差，则半透膜两侧溶液就还存在浓度差。
4．渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，实质是指渗透压，如质量分数为10%葡萄糖溶液和质量分数为10%蔗糖溶液的质量浓度相等，但质量分数为10%蔗糖溶液的渗透压小，故水可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。

1．原生质：包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分，动物细胞可以看作一团原生质。
2．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。

1．由于细胞壁是全透性的，质壁分离时，细胞壁与细胞膜之间充满的是外界溶液。
2．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(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。
②具有中央大液泡的成熟植物活细胞可发生质壁分离及复原现象。
(2)从溶液角度分析
①在一定浓度(溶质不能透过膜)的溶液中只会发生质壁分离现象，不能发生自动复原现象(只有用清水或低渗溶液处理，方可复原)。
②在一定浓度(溶质可透过膜)的溶液(如KNO3、甘油等)中可发生质壁分离后自动复原现象(因为细胞失水质壁分离的同时，会通过自由扩散或主动运输吸收该类物质；当细胞液浓度大于外界溶液时，细胞开始吸水，质壁分离复原)。
③在高浓度溶液(如0.5 g/ml蔗糖溶液)中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象。
3．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)。

1．归纳记忆同一物质的不同运输方式
(1)
(2)Na＋
进入神经细胞：协助扩散，靠离子通道；
运出神经细胞：主动运输，Na＋­K＋泵。
(3)K＋
进入神经细胞：主动运输，Na＋­K＋泵；
运出神经细胞：协助扩散，靠离子通道。
2．关于物质运输的易错点
(1)小分子物质的运输方式不一定都是被动运输和主动运输，如神经递质的释放是胞吐(外排)作用。
(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)消耗能量的运输方式并不一定就是主动运输，胞吞和胞吐也消耗能量。
考点题型突破
考点1 　　物质跨膜运输的实例
题型一 渗透作用的原理
1．(2019·河南豫北精英赛一联)某同学设计的实验如图所示，实验开始时，U形管两侧液面相等，图中半透膜允许单糖通过。据图分析，下列说法错误的是(　　)

A．若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液，当液面停止上升时，半透膜两侧溶液浓度一定是相等的
B．若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液，则实验现象为高浓度一侧的液面上升
C．若U形管中加入两种浓度不等的葡萄糖溶液，则实验现象为高浓度一侧液面先上升，随后另一侧液面上升，最后两侧液面持平
D．若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液，当液面停止上升时，半透膜两侧水分子移动达到平衡状态
答案　A
解析　由题干可知，实验开始时，U形管两侧液面等高，当U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液时，水分子从低浓度一侧流向高浓度一侧的较多，即高浓度一侧的液面上升，低浓度一侧的液面下降，直至液面不再变化，此时半透膜两侧浓度差产生的渗透压力与液面差产生的压力达到平衡，所以半透膜两侧溶液浓度不会相等，A错误、B正确；当液面停止上升时，半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，D正确；若U形管中加入两种浓度不等的葡萄糖溶液，开始时水分子总体表现为由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，因此高浓度一侧液面先上升，但随着葡萄糖分子通过半透膜进入低浓度一侧，低浓度一侧液面会上升，最后两侧液面会持平，C正确。

渗透装置中溶液中水分子渗透方向与溶液浓度的判断



[1－1]　如图为渗透平衡时的装置(糖类不能通过半透膜)，烧杯的液面高度为a，漏斗的液面高度为b，液面差m＝b－a。在此基础上继续实验，以渗透平衡时的液面差为观测指标，正确的是(　　)
A．若向漏斗中滴入清水，平衡时m将增大
B．若向漏斗中加入蔗糖分子，则平衡时m不变
C．若向漏斗中加入蔗糖酶，则平衡时m不变
D．达到新的平衡时，水分子进出半透膜的速率相等

答案　D
解析　若向漏斗中滴入清水，漏斗中溶液浓度降低，吸水能力也减弱，则平衡时m将减小，A错误；若向漏斗中加入蔗糖，漏斗中溶液浓度加大，平衡时m将增大，B错误；若向漏斗中加入蔗糖酶，1分子蔗糖被水解成2分子单糖，溶液中溶质的物质的量浓度加大，吸水能力增大，则平衡时m值将增大，C错误；达到新的平衡时，水分子进出半透膜的速率相等，液面不再升高，D正确。
[1－2]　(2019·赣州模拟)某同学进行如下图所示的实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。

增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。
(1)请设计出继续实验的简要步骤：
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)预测实验现象并做出结论：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)①向a、b两管中分别加入等量蔗糖酶溶液，观察a、b两管内液面的变化　②吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，50～65 ℃水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀
(2)如果a、b两管液面高度差缩小，且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；如果a、b两管液面高度差增大，且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜
解析　实验目的是探究蔗糖的水解产物是否能透过半透膜。由提供的实验材料可推知实验原理：蔗糖的水解产物如果能透过半透膜，则由于渗透作用，两边的液面差会缩小，用斐林试剂检验，水浴条件下装有a管液体和b管液体的试管均会出现砖红色沉淀；否则，两边的液面会因为蔗糖的水解使溶质的物质的量浓度增加而液面差加大，且检验时装有a管液体的试管无砖红色沉淀，装有b管液体的试管有砖红色沉淀。实验设计步骤时重点注意无关变量的控制，如两侧加入等量的蔗糖酶等。
实验5 　　观察植物细胞的质壁分离和复原
1.下表为甲同学用某浓度KNO3溶液进行质壁分离实验时所测得的数据，图为乙同学用另一浓度的KNO3溶液进行质壁分离实验时所绘制的曲线图，下列分析正确的是(　　)
时间(min)
2
4
6
8
10
原生质体相对大小
90%
60%
30%
30%
30%
A．乙同学的实验进行到T2时观察不到质壁分离现象，此时细胞液浓度一定等于外界溶液浓度
B．乙同学在实验进行到T1时可观察到质壁分离现象，此时细胞液浓度一定小于外界溶液浓度
C．甲同学实验进行到8 min时质壁分离达到平衡，滴加清水后发生质壁分离复原
D．甲同学所用溶液浓度要大于乙同学

答案　D
解析　乙同学在实验进行到T2时观察不到质壁分离现象，此时细胞液浓度等于或大于外界溶液浓度，但由于细胞壁的作用，原生质体不能增大，A错误；乙同学在实验进行到T1时细胞正在进行质壁分离复原的过程，所以可观察到质壁分离现象，此时细胞液浓度大于外界溶液浓度，B错误；甲同学的实验在6分钟后不再发生变化，可能是细胞已经因失水过多而死亡，不会再发生质壁分离复原，C错误；根据表格数据可知，甲同学所做实验结果没有发生质壁分离复原，而乙同学所做实验结果发生了质壁分离复原，所以甲同学所用溶液浓度要大于乙同学，D正确。
2．(2020·北京海淀期中)下列各项无法通过质壁分离复原实验证明的是(　　)
A．成熟植物细胞的死活
B．原生质层比细胞壁的伸缩性大
C．成熟的植物细胞能渗透吸水
D．水分子通过通道蛋白进入细胞
答案　D
解析　发生质壁分离后的细胞，放到清水中，若不能发生质壁分离则说明是死细胞，反之是活细胞，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，成熟的植物细胞具有大液泡，能进行渗透吸水，都能通过质壁分离复原实验证明；质壁分离复原实验不能证明水分子通过水通道蛋白进入细胞，D错误。
3．(2019·武汉市调研)将紫色洋葱鳞片叶外表皮浸润在一定浓度的甲物质溶液中，在显微镜下观察到细胞发生了质壁分离。下列说法错误的是(　　)
A．甲物质溶液的浓度大于表皮细胞的细胞质基质浓度
B．甲物质不能通过鳞片叶表皮细胞的细胞壁和细胞膜
C．紫色液泡颜色会加深与原生质层的选择透过性有关
D．将质壁分离的细胞浸润在清水中可判断其是否具有活性
答案　B
解析　当表皮细胞的细胞质基质浓度小于外界溶液的浓度时，细胞会发生质壁分离，A正确；鳞片叶表皮细胞的细胞壁是具有全透性的，水分子和溶解在水里的物质都能够自由通过，因此，甲物质能通过鳞片叶表皮细胞的细胞壁，B错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮的原生质层相当于一层半透膜，当植物细胞失水时，液泡内的水分会减少，色素相对含量上升，紫色液泡颜色会加深，这一过程离不开原生质层的选择透过性，C正确；将质壁分离的细胞浸润在清水中，若能发生质壁分离复原，说明此细胞具有活性，若不能发生质壁分离复原，则此细胞失去活性，D正确。
4．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
答案　D
解析　纵轴为细条实验前长度与实验后长度的比值，比值小于1，说明细条吸水变长，比值大于1，说明细条失水变短。a、b两组细条均吸水变长，a组细条吸水更多，实验后细胞液中溶质浓度低于b组，A错误；浸泡导致f组细条失水，b组细条吸水，B错误；细胞吸水或失水均为自由扩散，不消耗ATP，C错误；据图可知，在蔗糖溶液浓度为0.4 mol·L－1时，实验后的细条长度略大于实验前，浓度为0.5 mol·L－1时，实验后的细条长度略小于实验前，推知植物细胞液浓度介于0.4～0.5 mol·L－1之间，当外界溶液浓度与细胞液浓度相等时，细条在浸泡前后长度不变，D正确。

植物细胞质壁分离及复原的拓展应用
(1)判断成熟植物细胞是活细胞还是死细胞

(2)测定细胞液浓度范围

(3)比较不同植物成熟细胞的细胞液浓度

(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)

考点2 　　物质跨膜运输的方式
题型一 物质出入细胞方式的判断
1．(2018·全国卷Ⅱ)下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是(　　)
A．巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散
B．固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输
C．神经细胞受到刺激时产生的Na＋内流属于被动运输
D．护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输
答案　C
解析　巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞，不属于协助扩散，A错误；固醇类激素的化学本质是脂质，脂溶性物质以自由扩散的方式进入靶细胞，属于被动运输，B错误；神经细胞内的Na＋浓度比细胞膜外低，受刺激时，产生的Na＋内流是顺浓度梯度进行的，属于被动运输，C正确；甘油是脂溶性小分子物质，以自由扩散的方式进入细胞，属于被动运输，D错误。

物质出入细胞方式的判断方法
(1)“三看法”快速判定物质出入细胞的方式

(2)根据物质运输达到平衡时的浓度判断：若达到平衡时细胞内外仍存在浓度差，则是主动运输，因为自由扩散和协助扩散达到平衡时内外浓度相等。

[1－1]　(2016·全国卷Ⅰ)离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是(　　)
A．离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B．离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的
C．动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率
D．加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
答案　C
解析　由题意“离子泵能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子”可知，离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输，主动运输可逆浓度梯度进行，A、B错误；动物一氧化碳中毒会阻碍氧气的运输，导致呼吸速率下降，生成的ATP减少，使主动运输过程减弱，因此会降低离子泵跨膜运输离子的速率，C正确；主动运输需要载体蛋白的协助，加入蛋白质变性剂会导致载体蛋白因变性而失去运输物质的功能，所以会降低离子泵跨膜运输离子的速率，D错误。
[1－2]　(2020·福建福州八县期中)如图所示某溶液中甲、乙、丙、丁四种物质通过细胞膜的过程，①②③为细胞膜相关组成成分。下列叙述中不正确的是(　　)

A．细胞膜是一种选择透过性膜，这与图中①③有关
B．若图中甲表示葡萄糖，则该动物细胞可为小肠绒毛上皮细胞
C．如阻断O2对该细胞的供应，则甲、丙、丁的运输速率均会受到影响
D．该膜若表示人体神经细胞膜，则代表钾离子吸收途径的是甲
答案　C
解析　甲物质进入细胞是由低浓度到高浓度，需要载体和能量，运输方式为主动运输，乙物质进入细胞由高浓度到低浓度，不需要载体和能量，为自由扩散，丙和丁由高浓度到低浓度，需要载体不需能量，为协助扩散，阻断O2对细胞的供应，会使细胞呼吸减弱，产能减少，从而影响甲的运输速率，C错误。
[1－3]　(2019·陕西省部分学校第一学期摸底)下列关于物质出入细胞方式的叙述，错误的是(　　)
A．某些小分子物质也可以通过胞吐的方式从细胞中运出
B．细胞主动运输物质的结果是使该物质在细胞膜内外的浓度趋于平衡
C．葡萄糖进入人体细胞的方式有主动运输和被动运输两种
D．抑制细胞膜上载体的作用不会阻碍性激素进入细胞
答案　B
解析　部分小分子物质也可以通过胞吐的方式运出细胞，如某些神经递质(乙酰胆碱)的释放，A正确；主动运输需要载体和能量，一般是逆浓度梯度运输，使膜内外浓度差增大，B错误；葡萄糖进入人体细胞的方式有主动运输(如葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞)和被动运输(如葡萄糖进入人体成熟的红细胞)两种，C正确；性激素进入细胞的方式是自由扩散，不需要载体蛋白，D正确。
题型二 影响物质跨膜运输的因素及方式探究
2．(2020·北京海淀期中)研究者将大蒜的根分别浸入不同浓度的磷酸盐溶液中，4 h后测定得到图所示的磷吸收速率曲线。对本实验现象作出的下列分析，合理的是(　　)

A．磷通过自由扩散进入大蒜根尖细胞
B．磷吸收速率受到膜上载体数量制约
C．磷吸收一定是逆浓度梯度的运输
D．磷的吸收过程说明细胞膜具有流动性
答案　B
解析　磷酸盐是无机盐不能通过自由扩散进入大蒜根尖细胞，自由扩散进入细胞的是一些小分子如氧气、二氧化碳及脂溶性的甘油等，A错误；在磷酸盐浓度为0.6～1.4 mmol·L－1时，随着磷酸盐浓度的增加，而物质运输速率几乎没有增加，说明载体蛋白的数量是有限的，B正确；从该图像不能直接反映出磷吸收一定是逆浓度梯度的运输，C错误；磷的吸收过程说明细胞膜具有选择透过性，不能体现流动性，D错误。
3．(2015·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
答案　A
解析　由表格信息可知同样温度条件下，空气培养瓶比氮气培养瓶的离子相对吸收量大，说明有氧条件有利于根对离子的吸收，A正确；同样的空气，不同温度条件下离子的相对吸收量不同，说明温度变化影响根对离子的吸收，B错误；同样的温度条件下，氮气培养瓶中根对离子的相对吸收量少，说明根对离子的吸收需要消耗能量(ATP)，且氮气环境不利于根对该离子的吸收，C、D错误。
题型三 胞吞、胞吐的相关分析
4．(2019·南宁模拟)如图为受体介导的胞吞作用，根据图示，下列叙述错误的是(　　)

A．该过程以膜的选择透过性为基础才能发生
B．该过程要有细胞表面识别和内部供能才可能完成
C．构成囊泡的基本支架是磷脂双分子层
D．神经细胞释放神经递质的过程有膜成分的更新
答案　A
解析　胞吞、胞吐作用以膜的流动性为基础才能发生，A错误；题图中胞吞过程需要信息分子与受体结合才能发生，体现了细胞膜表面的识别作用，胞吞过程需要消耗能量，B正确；图中囊泡是细胞膜内陷形成的，构成细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，C正确；神经细胞通过胞吐方式将神经递质释放到细胞外，突触小泡与细胞膜融合实现了细胞膜成分的更新，D正确。
方向真题体验
1．(2019·全国卷Ⅱ)某种H＋－ATPase是一种位于膜上的载体蛋白，具有ATP水解酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H＋。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中(假设细胞内的pH高于细胞外)，置于暗中一段时间后，溶液的pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组照射蓝光后溶液的pH明显降低；另一组先在溶液中加入H＋－ATPase的抑制剂(抑制ATP水解)，再用蓝光照射，溶液的pH不变。根据上述实验结果，下列推测不合理的是(　　)
A．H＋－ATPase位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的H＋转运到细胞外
B．蓝光通过保卫细胞质膜上的H＋－ATPase发挥作用导致H＋逆浓度梯度跨膜运输
C．H＋－ATPase逆浓度梯度跨膜转运H＋所需的能量可由蓝光直接提供
D．溶液中的H＋不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞
答案　C
解析　由题干可知，用蓝光照射保卫细胞的悬浮液，溶液的pH明显降低，说明细胞内的H＋被转运到细胞外，A正确；保卫细胞质膜膜上含有H＋－ATPase，用蓝光照射，能引起H＋逆浓度梯度转运到细胞外的溶液中，若在溶液中添加H＋－ATPase的抑制剂，则用蓝光照射后不能引起H＋逆浓度梯度转运到细胞外的溶液中，因此表明蓝光通过保卫细胞质膜上的H＋－ATPase发挥作用导致H＋逆浓度梯度跨膜运输，B正确；H＋－ATPase逆浓度梯度跨膜转运H＋所需能量是由ATP水解提供的，C错误；由①中实验可知，最初细胞内pH值高于细胞外，即细胞内H＋浓度低于细胞外，但暗处理前后溶液浓度未变，说明H＋不能通过自由扩散透过细胞质膜，D正确。
2．(2018·北京高考)细胞膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。下列物质中，以(自由)扩散方式通过细胞膜的是(　　)
A．Na＋ B．二氧化碳
C．RNA D．胰岛素
答案　B
解析　以自由扩散方式跨膜运输的物质有O2、CO2、H2O和脂溶性物质等，B正确。
3．(2018·海南高考)将水稻幼苗培养在含MgSO4的培养液中，一段时间后，发现营养液中Mg2＋和SO的含量下降，下列叙述不合理的是(　　)
A．Mg2＋通过自由扩散进入根细胞
B．MgSO4必须溶解在水中才能被根吸收
C．根吸收的Mg2＋可以参与叶绿素的形成
D．降低温度会影响水稻根系对Mg2＋的吸收
答案　A
解析　Mg2＋通过主动运输进入根细胞，A错误；MgSO4必须溶解在水中呈现离子形式，才能被根吸收，B正确；Mg2＋可以参与叶绿素的形成，C正确；降低温度会影响膜的流动性和酶的活性，则对Mg2＋的吸收也会造成影响，D正确。
4．(2017·全国卷Ⅱ)将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A．0～4 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内
B．0～1 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等
C．2～3 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压
D．0～1 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压
答案　C
解析　0～4 h内，开始一段时间内，原生质体的相对体积逐渐减小，说明细胞液浓度小于物质A溶液的浓度，当原生质体相对体积达到最小后又逐渐增大，说明部分物质A通过细胞膜进入细胞内，使细胞液浓度增大，从而使细胞吸水，表现为原生质体相对体积逐渐增大，A错误；因细胞壁的伸缩性较小，而原生质体的伸缩性较大，故0～1 h内细胞体积的变化量小于原生质体体积的变化量，B错误；据图可知，2～3 h内，原生质体的相对体积增大，表明细胞吸水，此时物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压，C正确；0～1 h内，原生质体的相对体积减小，表明细胞失水，此时液泡中液体(细胞液)的渗透压小于细胞质基质的渗透压，细胞质基质的渗透压又小于物质A溶液的渗透压，D错误。