資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
新高考生物一輪考點(diǎn)梳理&分層訓(xùn)練
第6講　物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式
內(nèi)容比較——知考向 核心素養(yǎng)——提考能
內(nèi)容要求 1.舉例說明物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式 2.活動：觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原 3.活動：通過模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透性 生命觀念 歸納物質(zhì)運(yùn)輸方式的實(shí)例和判斷方法，建立生命結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的觀點(diǎn)
科學(xué)思維 影響滲透作用和物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩兀囵B(yǎng)邏輯思維能力
科學(xué)探究 通過觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原以及模擬探究膜透性的實(shí)驗(yàn)，掌握探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計的一般程序
社會責(zé)任 滲透作用在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用
與舊教材對比 增：①滲透作用概念及方向；②影響自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸速率的因素；③胞吞、胞吐實(shí)例。 刪：物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例。 改：①被動運(yùn)輸和協(xié)助擴(kuò)散的概念；②胞吞、胞吐由小字改為宋體(強(qiáng)化)。
考點(diǎn)一　被動運(yùn)輸
1.滲透作用
(1)概念：指水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴(kuò)散，稱為滲透作用。
(2)發(fā)生條件
(3)現(xiàn)象分析
①漏斗內(nèi)液面上升的原因：單位時間內(nèi)由清水進(jìn)入蔗糖溶液中的水分子數(shù)多于由蔗糖溶液進(jìn)入清水中的水分子數(shù)。
②漏斗內(nèi)液面停止上升的原因：隨著液面的不斷上升，漏斗內(nèi)液體的壓強(qiáng)越來越大，從而使水分子從漏斗內(nèi)移向燒杯的速度加快，水分子進(jìn)出漏斗的速率越來越接近，直至完全相等，漏斗內(nèi)液面不再升高，此時水分子的進(jìn)出達(dá)到相對平衡。
提醒　若滲透平衡后，半透膜兩側(cè)液面仍存在液面差，則半透膜兩側(cè)溶液就存在濃度差，液面差越大，濃度差就越大，且液面高的一側(cè)溶液濃度高。
2.動、植物細(xì)胞的吸水和失水
(1)動物細(xì)胞的吸水和失水
①
②現(xiàn)象
(2)植物細(xì)胞的吸水和失水(以成熟植物細(xì)胞為例)
①條件：具有中央大液泡的成熟植物細(xì)胞。
②原理：
③現(xiàn)象：
3.自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散
(1)被動運(yùn)輸
①概念：物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式稱為被動運(yùn)輸。
②類型：分為自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散兩類。
(2)自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散
①轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白
概念：鑲嵌在膜上的一些特殊的蛋白質(zhì)，能夠協(xié)助物質(zhì)順濃度梯度跨膜運(yùn)輸，這些蛋白質(zhì)稱為轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。
分類：
分類 載體蛋白 通道蛋白
特點(diǎn) 只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過；載體蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)時，自身構(gòu)象會發(fā)生變化 只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過；分子或離子通過通道蛋白時，不需要與通道蛋白結(jié)合
舉例 協(xié)助葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的載體蛋白 水通道蛋白、鉀離子通道蛋白、鈣離子通道蛋白、鈉離子通道蛋白
②自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散的比較
比較項目 自由擴(kuò)散(簡單擴(kuò)散) 協(xié)助擴(kuò)散(易化擴(kuò)散)
概念 物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞的方式 借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散方式
運(yùn)輸方向 高濃度→低濃度 高濃度→低濃度
是否需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 不需要 需要
是否消耗能量 不消耗 不消耗
舉例 ①水分子；②小分子物質(zhì)，如氧、二氧化碳；③脂溶性小分子有機(jī)物，如甘油、乙醇、苯 ①水分子通過通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞；②葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞
圖例
(1)在滲透作用中，當(dāng)半透膜兩側(cè)溶液濃度相等時，水分子不再通過半透膜(×)
(2)將動物細(xì)胞放入一定濃度的外界溶液中，不能發(fā)生滲透作用(×)
(3)植物細(xì)胞的原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核(×)
(4)無機(jī)鹽離子都是逆濃度梯度跨膜運(yùn)輸?shù)?×)
1.(科學(xué)思維)成熟植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的原因是外界溶液的濃度大于細(xì)胞液濃度，且原生質(zhì)層比細(xì)胞壁伸縮性大。
2.(健康生活)濃度低的飲料可以用來補(bǔ)充體內(nèi)水分，濃度高的飲料不能很好地起到補(bǔ)充體內(nèi)水分的作用，因?yàn)檫^高濃度的飲料反而會導(dǎo)致細(xì)胞失水。
1.半透膜和選擇透過性膜的區(qū)別
2.滲透作用原理的應(yīng)用
(1)驗(yàn)證滲透作用發(fā)生的條件
①具有半透膜
②半透膜兩側(cè)溶液具有濃度差
(2)比較不同溶液濃度的大小
漏斗內(nèi)溶液濃度為M，燒杯內(nèi)溶液濃度為N，以下為各種現(xiàn)象及對應(yīng)的結(jié)論：
(3)探究物質(zhì)能否通過半透膜(以碘和淀粉為例)
燒杯內(nèi)盛淀粉溶液 漏斗內(nèi)盛碘液 結(jié)論
變藍(lán) 不變藍(lán) 碘能通過半透膜，而淀粉不能
不變藍(lán) 變藍(lán) 淀粉能通過半透膜，而碘不能
變藍(lán) 變藍(lán) 淀粉和碘都能通過半透膜
不變藍(lán) 不變藍(lán) 淀粉和碘都不能通過半透膜
考向1　結(jié)合細(xì)胞吸水和失水分析，考查科學(xué)思維能力
1.(2017·全國卷Ⅱ，4)將某種植物的成熟細(xì)胞放入一定濃度的物質(zhì)A溶液中，發(fā)現(xiàn)其原生質(zhì)體(即植物細(xì)胞中細(xì)胞壁以內(nèi)的部分)的體積變化趨勢如圖所示，下列敘述正確的是(　　)
A.0～4 h內(nèi)物質(zhì)A沒有通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)
B.0～1 h內(nèi)細(xì)胞體積與原生質(zhì)體體積的變化量相等
C.2～3 h內(nèi)物質(zhì)A溶液的滲透壓小于細(xì)胞液的滲透壓
D.0～1 h內(nèi)液泡中液體的滲透壓大于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓
答案　C
[慧眼識圖　獲取信息]
2.(2020·全國卷Ⅱ，5)取某植物的成熟葉片，用打孔器獲取葉圓片，等分成兩份，分別放入濃度(單位為g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙兩個實(shí)驗(yàn)組(甲糖的相對分子質(zhì)量約為乙糖的2倍)。水分交換達(dá)到平衡時，檢測甲、乙兩組的溶液濃度，發(fā)現(xiàn)甲組中甲糖溶液濃度升高。在此期間葉細(xì)胞和溶液之間沒有溶質(zhì)交換。據(jù)此判斷下列說法錯誤的是(　　)
A.甲組葉細(xì)胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液濃度升高
B.若測得乙糖溶液濃度不變，則乙組葉細(xì)胞的凈吸水量為零
C.若測得乙糖溶液濃度降低，則乙組葉肉細(xì)胞可能發(fā)生了質(zhì)壁分離
D.若測得乙糖溶液濃度升高，則葉細(xì)胞的凈吸水量乙組大于甲組
答案　D
解析　甲、乙兩組糖溶液的質(zhì)量濃度(單位為g/mL)相同，但甲糖的相對分子質(zhì)量大于乙糖，所以甲、乙兩組糖溶液的物質(zhì)的量濃度不同(甲<乙)，將相同的葉細(xì)胞浸入兩種不同物質(zhì)的量濃度的溶液中，在吸水和失水的表現(xiàn)上可能不同。據(jù)題意可推測，甲糖溶液濃度低于葉細(xì)胞的細(xì)胞液濃度，葉細(xì)胞吸水導(dǎo)致甲糖溶液濃度升高，A正確；若測得乙糖溶液濃度不變，則乙糖溶液濃度等于葉細(xì)胞的細(xì)胞液濃度，水分子進(jìn)出乙組葉細(xì)胞的量相等，凈吸水量為零，B正確；若測得乙糖溶液濃度降低，則乙糖溶液濃度高于葉細(xì)胞的細(xì)胞液濃度，乙組葉肉細(xì)胞可能會發(fā)生滲透失水而表現(xiàn)為質(zhì)壁分離，C正確；若測得乙糖溶液濃度升高，則甲、乙濃度均小于葉細(xì)胞的細(xì)胞液濃度，兩組細(xì)胞均吸水，但由于甲糖溶液的物質(zhì)的量濃度小于乙糖溶液，所以乙組葉細(xì)胞的凈吸水量小于甲組葉細(xì)胞，D錯誤。
考向2　結(jié)合自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散，考查分析判斷能力
3.(2021·江蘇如東中學(xué)等四校聯(lián)考)水通道蛋白對水有專一性，能使水分子順濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞。下列有關(guān)說法錯誤的是(　　)
A.水通道蛋白不能協(xié)助氨基酸進(jìn)入細(xì)胞
B.水分子通過水通道蛋白的過程不消耗能量
C.一種物質(zhì)可能有多種跨膜運(yùn)輸方式
D.加入蛋白質(zhì)抑制劑會提高水通道蛋白跨膜運(yùn)輸水分子的速率
答案　D
解析　水通道蛋白具有專一性，不能協(xié)助氨基酸進(jìn)入細(xì)胞，A正確；水分子通過水通道蛋白的過程是順濃度梯度進(jìn)行的，不消耗能量，B正確；一種物質(zhì)可能有多種跨膜運(yùn)輸方式，如水可以通過自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散跨膜運(yùn)輸，C正確；加入蛋白質(zhì)抑制劑會降低水通道蛋白跨膜運(yùn)輸水分子的速率，D錯誤。
4.(2021·河北衡水調(diào)研)圖甲、乙分別表示載體蛋白介導(dǎo)和通道蛋白介導(dǎo)的兩種協(xié)助擴(kuò)散方式，其中通道蛋白介導(dǎo)的擴(kuò)散比載體蛋白介導(dǎo)的快1 000倍。下列敘述正確的是(　　)
A.參與協(xié)助擴(kuò)散的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可以是載體蛋白或通道蛋白
B.協(xié)助擴(kuò)散時，不消耗能量，載體蛋白不會發(fā)生構(gòu)象改變
C.只有圖甲所示的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式屬于被動運(yùn)輸
D.紅細(xì)胞吸收葡萄糖的方式可用圖乙表示
答案　A
解析　參與協(xié)助擴(kuò)散的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可以是載體蛋白或通道蛋白，A正確；協(xié)助擴(kuò)散時，不消耗能量，載體蛋白會發(fā)生構(gòu)象改變，B錯誤；圖甲、乙所示的兩種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式都屬于被動運(yùn)輸，C錯誤；紅細(xì)胞吸收葡萄糖需要借助載體蛋白，應(yīng)用圖甲表示，D錯誤。
考點(diǎn)二　實(shí)驗(yàn)：探究植物細(xì)胞的吸水和失水
1.實(shí)驗(yàn)原理
2.實(shí)驗(yàn)步驟
1.本實(shí)驗(yàn)存在的兩組對照實(shí)驗(yàn)
本實(shí)驗(yàn)存在的兩組實(shí)驗(yàn)均為自身對照，自身對照指對照組和實(shí)驗(yàn)組在同一研究對象上進(jìn)行，是實(shí)驗(yàn)前后之間的對照。
2.質(zhì)壁分離及復(fù)原發(fā)生的條件
(1)從細(xì)胞角度分析
①死細(xì)胞、動物細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞(如根尖分生區(qū)細(xì)胞)不發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。
②具有中央大液泡的成熟植物細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。
(2)從溶液角度分析
①在一定濃度(溶質(zhì)不能透過半透膜)的溶液中只會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，不能發(fā)生自動復(fù)原現(xiàn)象(只有用清水或低滲溶液處理，方可復(fù)原)。
②在一定濃度(溶質(zhì)可透過半透膜)的溶液(如KNO3、甘油、尿素、乙二醇等)中可發(fā)生質(zhì)壁分離，并能自動復(fù)原，因?yàn)镵＋、NO、尿素、乙二醇等可轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)，使細(xì)胞液濃度升高，細(xì)胞滲透吸水而發(fā)生自動復(fù)原。
③在高濃度溶液中可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，但不會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。
④鹽酸、酒精、醋酸等溶液能殺死細(xì)胞，不適合做質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的溶液。
3.實(shí)驗(yàn)拓展應(yīng)用
(1)判斷成熟植物細(xì)胞的死活
(2)測定細(xì)胞液濃度范圍
(3)比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度大小
(4)比較未知濃度溶液的濃度大小
(5)鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
1.(2020·全國卷Ⅰ，4)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模枰x用合適的實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c實(shí)驗(yàn)材料的對應(yīng)，不合理的是(　　)
實(shí)驗(yàn)材料 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br/>A 大蒜根尖分生區(qū)細(xì)胞 觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原
B 蝗蟲的精巢細(xì)胞 觀察細(xì)胞的減數(shù)分裂
C 哺乳動物的紅細(xì)胞 觀察細(xì)胞的吸水和失水
D 人口腔上皮細(xì)胞 觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布
答案　A
解析　大蒜根尖分生區(qū)細(xì)胞沒有大液泡，不適合用來觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原，A不合理；可用蝗蟲精巢細(xì)胞的固定裝片觀察細(xì)胞的減數(shù)分裂，B合理；哺乳動物的紅細(xì)胞在吸水和失水過程中，其形態(tài)會發(fā)生明顯的變化且在顯微鏡下可以觀察到，可用來觀察細(xì)胞的吸水和失水，C合理；人口腔上皮細(xì)胞含有細(xì)胞核且無色素，可用來觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布，D合理。
2.(2020·安徽亳州質(zhì)檢)如圖為三種不同狀態(tài)的植物細(xì)胞，下列說法正確的是(　　)
A.圖c中1處的溶液濃度大于外界溶液濃度
B.植物細(xì)胞發(fā)生圖c的狀態(tài)后，只要外界溶液濃度變小，細(xì)胞就能自動復(fù)原
C.若圖示為同一細(xì)胞在不同濃度的外界溶液中的最終狀態(tài)，則a所處的溶液濃度最大
D.若圖示為不同細(xì)胞在同一濃度的外界溶液中的最終狀態(tài)，則三個細(xì)胞原細(xì)胞液濃度大小為a>b>c
答案　D
解析　1處為原生質(zhì)層與細(xì)胞壁的間隙，充滿的是外界溶液，所以1處的溶液濃度等于外界溶液濃度，A錯誤；植物細(xì)胞發(fā)生圖c的狀態(tài)后，若細(xì)胞保持活性，且外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度，細(xì)胞吸水才能發(fā)生復(fù)原，B錯誤；若圖示為同一細(xì)胞在不同濃度的外界溶液中的最終狀態(tài)，因a沒有發(fā)生質(zhì)壁分離，c發(fā)生質(zhì)壁分離的程度大于b，故a所處的溶液濃度最小，c所處的溶液濃度最大，C錯誤；若圖示為不同細(xì)胞在同一濃度的外界溶液中的最終狀態(tài)，則這三個細(xì)胞失水量為ab>c，D正確。
考點(diǎn)三　主動運(yùn)輸與胞吞、胞吐
1.主動運(yùn)輸
(1)概念
物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種方式叫作主動運(yùn)輸。
(2)特點(diǎn)
①逆濃度梯度運(yùn)輸； ②需要消耗能量；③需要載體蛋白的協(xié)助。
(3)實(shí)例
小腸上皮細(xì)胞對小腸液中的氨基酸、葡萄糖等的吸收，輪藻細(xì)胞對K＋的吸收等。
(4)意義
主動運(yùn)輸普遍存在于動植物和微生物細(xì)胞中，通過主動運(yùn)輸來選擇吸收所需要的物質(zhì)，排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)，從而保證細(xì)胞和個體生命活動的需要。
提醒　載體蛋白可以重復(fù)使用。載體蛋白在運(yùn)輸離子或分子時，空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，其釋放所結(jié)合的離子或分子后，載體蛋白恢復(fù)原狀，又可以去轉(zhuǎn)運(yùn)同種物質(zhì)的其他離子或分子。
2.胞吞與胞吐
(1)概念
①胞吞：當(dāng)細(xì)胞攝取大分子時，首先是大分子與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合，從而引起這部分細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊，包圍著大分子。然后，小囊從細(xì)胞膜上分離下來，形成囊泡，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，這種現(xiàn)象叫胞吞。
②胞吐：細(xì)胞需要外排的大分子，先在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡，囊泡移動到細(xì)胞膜處，與細(xì)胞膜融合，將大分子排出細(xì)胞，這種現(xiàn)象叫胞吐。
(2)特點(diǎn)
①主要運(yùn)輸生物大分子，如蛋白質(zhì)和多糖；②需要消耗能量；③不需要載體蛋白，但需要特定的膜蛋白參與；④依賴膜的流動性。
(3)實(shí)例
①胞吞：變形蟲攝取食物、吞噬細(xì)胞吞噬病原體等。
②胞吐：分泌蛋白(如乳腺細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)、內(nèi)分泌腺分泌細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)類激素、消化腺細(xì)胞分泌的消化酶等)的分泌，神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，變形蟲排出食物殘渣和廢物等。
提醒　①通過胞吞和胞吐方式運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)可以是固體，也可以是液體，一般是一些顆粒性物質(zhì)、蛋白質(zhì)等大分子，某些小分子物質(zhì)也可通過胞吞和胞吐方式運(yùn)輸。
②RNA和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)是通過核孔進(jìn)出細(xì)胞核的，而不是通過胞吞、胞吐的方式。
③胞吞和胞吐過程中物質(zhì)通過的細(xì)胞膜層數(shù)是0。
④胞吞形成的囊泡，在細(xì)胞內(nèi)可以被溶酶體降解。
3.影響物質(zhì)出入細(xì)胞的因素的曲線分析
(1)細(xì)胞膜兩側(cè)物質(zhì)濃度差
(2)氧氣含量
(3)溫度
(4)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白
(1)主動運(yùn)輸使膜內(nèi)外物質(zhì)濃度趨于一致，維持了細(xì)胞的正常代謝(×)
(2)人紅細(xì)胞吸收膽固醇與吸收葡萄糖的相同點(diǎn)是均需要載體蛋白的協(xié)助(×)
(3)新生兒從乳汁中獲得抗體需要消耗能量(√)
(4)激素都必須通過主動運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)才能完成對細(xì)胞代謝的調(diào)節(jié)(×)
1.囊性纖維化是細(xì)胞中某種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)異常，影響了Na＋和Cl－的跨膜運(yùn)輸，這一事例說明這種結(jié)構(gòu)蛋白屬于細(xì)胞膜上的載體蛋白，也反映了細(xì)胞膜對離子的吸收具有選擇性是通過細(xì)胞膜上載體蛋白的種類和數(shù)量來實(shí)現(xiàn)的。
2.淡水中生活的原生動物，如草履蟲，能通過伸縮泡排出細(xì)胞內(nèi)過多的水，以防止細(xì)胞漲破。如果將草履蟲放入蒸餾水或海水中，推測其伸縮泡的伸縮情況，分別會發(fā)生什么變化？
提示　放入蒸餾水中的草履蟲，其伸縮泡的伸縮頻率加快，放入海水中的則伸縮頻率減慢。
1.(高考真題)主動運(yùn)輸?shù)囊饬x：主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)。
2.(高考真題)免疫細(xì)胞行使免疫功能時，會涉及胞吞和胞吐這兩種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式，這兩種方式的共同點(diǎn)有哪些？
提示　能運(yùn)輸生物大分子等；運(yùn)輸過程中形成囊泡；需要消耗能量。
3.(科學(xué)思維)舉例說明同一種物質(zhì)進(jìn)出同一個體各細(xì)胞的方式一定相同嗎？
提示　不一定相同，人的紅細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是協(xié)助擴(kuò)散，腎小管細(xì)胞重吸收葡萄糖的方式是主動運(yùn)輸。神經(jīng)元吸收鉀離子的方式是主動運(yùn)輸，而靜息時鉀離子外流的方式是協(xié)助擴(kuò)散。
考向1　結(jié)合物質(zhì)出入細(xì)胞方式的判斷，考查科學(xué)思維能力
1.(2020·全國卷Ⅱ，1)新冠病毒(SARS－CoV－2)和肺炎雙球菌均可引發(fā)肺炎，但二者的結(jié)構(gòu)不同，新冠病毒是一種含有單鏈RNA的病毒。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A.新冠病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞的跨膜運(yùn)輸方式屬于被動運(yùn)輸
B.新冠病毒與肺炎雙球菌均可利用自身的核糖體進(jìn)行蛋白質(zhì)合成
C.新冠病毒與肺炎雙球菌二者遺傳物質(zhì)所含有的核苷酸是相同的
D.新冠病毒或肺炎雙球菌的某些蛋白質(zhì)可作為抗原引起機(jī)體免疫反應(yīng)
答案　D
解析　新冠病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞的跨膜運(yùn)輸方式屬于胞吞，A錯誤；病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，沒有核糖體這一細(xì)胞器，B錯誤；新冠病毒是RNA病毒，其遺傳物質(zhì)是RNA，組成RNA的核苷酸為核糖核苷酸，肺炎雙球菌是原核生物，其遺傳物質(zhì)是DNA，組成DNA的核苷酸為脫氧核苷酸，C錯誤；新冠病毒和肺炎雙球菌的某些蛋白質(zhì)可作為抗原引起機(jī)體發(fā)生免疫反應(yīng)，D正確。
2.(2020·江蘇卷，5)如圖①～⑤表示物質(zhì)進(jìn)、出小腸上皮細(xì)胞的幾種方式，下列敘述正確的是(　　)
A.葡萄糖進(jìn)、出小腸上皮細(xì)胞方式不同
B.Na＋主要以方式③運(yùn)出小腸上皮細(xì)胞
C.多肽以方式⑤進(jìn)入細(xì)胞，以方式②離開細(xì)胞
D.口服維生素D通過方式⑤被吸收
答案　A
解析　由圖示可知，葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞時逆濃度梯度運(yùn)輸，該運(yùn)輸方式屬于主動運(yùn)輸，葡萄糖運(yùn)出小腸上皮細(xì)胞時順濃度梯度運(yùn)輸且需要載體，該運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散，A正確；據(jù)圖可知，Na＋主要以方式②(主動運(yùn)輸)運(yùn)出小腸上皮細(xì)胞，B錯誤；多肽以方式⑤胞吞進(jìn)入細(xì)胞，以胞吐方式離開細(xì)胞，C錯誤；維生素D為固醇類物質(zhì)，口服維生素D通過方式④(自由擴(kuò)散)被吸收，D錯誤。
　“三看法”快速判定物質(zhì)出入細(xì)胞的方式
考向2　結(jié)合影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩兀疾榭茖W(xué)思維能力
3.(2020·海南學(xué)業(yè)水平考試，18)ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是一類跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，參與細(xì)胞吸收多種營養(yǎng)物質(zhì)，每一種ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白對物質(zhì)運(yùn)輸具有特異性。ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)運(yùn)過程如圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A.ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可提高O2的跨膜運(yùn)輸速率
B.ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可協(xié)助葡萄糖順濃度梯度進(jìn)入細(xì)胞
C.Cl－和氨基酸依賴同一種ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白跨膜運(yùn)輸
D.若ATP水解受阻，ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白不能完成轉(zhuǎn)運(yùn)過程
答案　D
解析　O2的跨膜運(yùn)輸方式為自由擴(kuò)散，不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助，A錯誤；據(jù)圖可知，ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白發(fā)揮作用過程需要消耗能量，葡萄糖順濃度梯度進(jìn)入細(xì)胞不需要耗能，也就不需要ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助，B錯誤；據(jù)題干信息可知“每一種ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白對物質(zhì)運(yùn)輸具有特異性”，故Cl－和氨基酸跨膜運(yùn)輸依賴的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白不同，C錯誤；據(jù)圖可知，ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的功能發(fā)揮伴隨ATP水解的過程，故若ATP水解受阻，ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白不能完成轉(zhuǎn)運(yùn)過程，D正確。
4.(2020·廣東深圳實(shí)驗(yàn)學(xué)校期末)如圖是胡蘿卜在不同的含氧情況下從KNO3溶液中吸收K＋和NO的曲線。A、B兩點(diǎn)和B、C兩點(diǎn)吸收量不同的主要影響因素分別是(　　)
注：不考慮載體蛋白的種類對吸收量的影響
A.載體蛋白數(shù)量、能量
B.能量、載體蛋白數(shù)量
C.載體蛋白數(shù)量、離子濃度
D.能量、離子濃度
答案　B
解析　胡蘿卜吸收K＋和NO的方式均為主動運(yùn)輸，需要載體蛋白的協(xié)助，需要消耗能量。題圖中在A、B兩點(diǎn)，細(xì)胞對NO的吸收量不同，A點(diǎn)對應(yīng)的氧濃度高于B點(diǎn)，說明A點(diǎn)時細(xì)胞的有氧呼吸強(qiáng)度大于B點(diǎn)，可為NO的主運(yùn)輸過程提供更多的能量，因此A、B兩點(diǎn)吸收量不同的主要影響因素為能量。B、C兩點(diǎn)對應(yīng)的氧濃度相同，說明B、C兩點(diǎn)細(xì)胞的有氧呼吸強(qiáng)度相同，為NO和K＋的主動運(yùn)輸過程提供的能量相同，但B、C兩點(diǎn)細(xì)胞對NO和K＋的吸收量不同，不考慮載體蛋白的種類對吸收量的影響，所以B、C兩點(diǎn)吸收量不同的主要影響因素是載體蛋白數(shù)量。綜上分析，B正確，A、C、D錯誤。
考向3　巧借跨膜運(yùn)輸相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，考查科學(xué)探究能力
5.(2019·海南卷，27)在適宜條件下，測得的某植物根細(xì)胞對a、b兩種物質(zhì)的吸收速率與外界溶液中這兩種物質(zhì)濃度的關(guān)系如圖所示(a、b兩條曲線分別代表植物根細(xì)胞對不同濃度a、b兩種物質(zhì)的吸收速率)。回答下列問題。
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)a是通過自由擴(kuò)散方式跨膜運(yùn)輸?shù)摹Ｗ杂蓴U(kuò)散的含義是________________________________________________________________________。
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)外界溶液中b的濃度達(dá)到一定數(shù)值時，再增加b的濃度，根細(xì)胞對b的吸收速率不再增加。可能的原因是_____________________________________。
(3)王同學(xué)據(jù)圖認(rèn)為b的跨膜運(yùn)輸方式是主動運(yùn)輸，李同學(xué)認(rèn)為是協(xié)助擴(kuò)散。請設(shè)計實(shí)驗(yàn)確定王同學(xué)的判斷是否正確。要求簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期結(jié)果和結(jié)論。
答案　(1)物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞　(2)載體數(shù)量飽和　(3)思路：將長勢相同的某植物根細(xì)胞平均分為兩組，甲組放在有氧條件下，乙組放在無氧條件下，將甲乙兩組植物根細(xì)胞放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時間后，分別測定根細(xì)胞對b物質(zhì)的吸收速率。結(jié)果及結(jié)論：若甲組根細(xì)胞對b物質(zhì)的吸收速率大于乙組，則說明b物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式為主動運(yùn)輸；若甲組和乙組根細(xì)胞對b物質(zhì)的吸收速率大致相同，則說明b物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散。
解析　(1)物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞即自由擴(kuò)散，該過程不需要載體和能量，受細(xì)胞內(nèi)外濃度差的影響。
(2)由圖可知，b可能是協(xié)助擴(kuò)散或主動運(yùn)輸，b需要載體協(xié)助，當(dāng)外界溶液中b的濃度達(dá)到一定數(shù)值時，載體數(shù)目飽和，再增加b的濃度，根細(xì)胞對b的吸收速率不再增加。
(3)協(xié)助擴(kuò)散與主動運(yùn)輸?shù)膮^(qū)別在于前者不需要消耗能量，后者需要消耗能量。有氧呼吸產(chǎn)生的能量較多，無氧呼吸產(chǎn)生的能量較少，故實(shí)驗(yàn)設(shè)計的自變量是有無氧氣，因變量是細(xì)胞對b的吸收速率。設(shè)計實(shí)驗(yàn)時要注意等量原則和單一變量原則。
思路：將長勢相同的某植物根細(xì)胞平均分為兩組，甲組放在有氧條件下，乙組放在無氧條件下，將甲乙兩組植物根細(xì)胞放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時間后，分別測定根細(xì)胞對b物質(zhì)的吸收速率。
結(jié)果及結(jié)論：若甲組根細(xì)胞對b物質(zhì)的吸收速率大于乙組，則說明b物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式為主動運(yùn)輸；若甲組和乙組根細(xì)胞對b物質(zhì)的吸收速率大致相同，則說明b物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散。
　探究物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計
(1)探究是主動運(yùn)輸還是被動運(yùn)輸
(2)探究是自由擴(kuò)散還是協(xié)助擴(kuò)散
重溫真題　經(jīng)典再現(xiàn)
1.經(jīng)典重組　判斷正誤
(1)需要高倍顯微鏡下才能觀察到洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離(2019·海南卷，7C)(　　)
(2)α 淀粉酶從糊粉層細(xì)胞排到細(xì)胞外的方式是逆濃度梯度經(jīng)協(xié)助擴(kuò)散排出(2018·海南卷，7B)(　　)
(3)物質(zhì)通過磷脂雙分子層的擴(kuò)散速率與其脂溶性有關(guān)(2016·海南卷，1D改編)(　　)
(4)用黑藻葉片進(jìn)行質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)時，葉綠體的存在會干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察(2014·全國卷Ⅰ，4B)(　　)
(5)植物細(xì)胞通過主動運(yùn)輸吸收不同礦質(zhì)元素離子的速率都相同(2013·全國卷Ⅰ，3A)(　　)
提示　(1)×
(2)×　α 淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，從糊粉層排到細(xì)胞外的方式是胞吐。
(3)√　(4)×
(5)×　不相同，與載體蛋白的種類和數(shù)量有關(guān)。
2.(2020·山東等級考，3)黑藻是一種葉片薄且葉綠體較大的水生植物，分布廣泛、易于取材，可用作生物學(xué)實(shí)驗(yàn)材料。下列說法錯誤的是(　　)
A.在高倍光學(xué)顯微鏡下，觀察不到黑藻葉綠體的雙層膜結(jié)構(gòu)
B.觀察植物細(xì)胞的有絲分裂不宜選用黑藻成熟葉片
C.質(zhì)壁分離過程中，黑藻細(xì)胞綠色加深、吸水能力減小
D.探究黑藻葉片中光合色素的種類時，可用無水乙醇作提取液
答案　C
解析　葉綠體的雙層膜結(jié)構(gòu)屬于亞顯微結(jié)構(gòu)，需在電子顯微鏡才能看到，A正確；黑藻成熟葉片細(xì)胞不進(jìn)行有絲分裂，不能用來觀察植物細(xì)胞的有絲分裂，B正確；質(zhì)壁分離過程中，由于原生質(zhì)體失水縮小，故黑藻細(xì)胞綠色加深、吸水能力增強(qiáng)，C錯誤；光合色素能溶解在無水乙醇或丙酮等有機(jī)溶劑中，所以可用無水乙醇溶解和提取黑藻葉片中的光合色素，D正確。
3.(2019·海南卷，8)植物細(xì)胞中水和礦質(zhì)元素離子會表現(xiàn)出某些特點(diǎn)。下列敘述錯誤的是(　　)
A.根細(xì)胞中的K＋不能以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)入土壤溶液中
B.礦質(zhì)元素離子在細(xì)胞內(nèi)積累可引起外界溶液中的水進(jìn)入細(xì)胞
C.根細(xì)胞吸收的礦質(zhì)元素能夠以離子的形式貯存在液泡中
D.葉肉細(xì)胞中參與光合作用光反應(yīng)階段的水分子屬于結(jié)合水
答案　D
解析　根細(xì)胞中的K＋不能以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)入土壤溶液中，因?yàn)殁涬x子跨膜運(yùn)輸需要載體，自由擴(kuò)散不需要載體，A正確；礦質(zhì)元素離子在細(xì)胞內(nèi)積累會引起細(xì)胞液濃度增大，進(jìn)而發(fā)生吸水，故會引起外界溶液中的水進(jìn)入細(xì)胞，B正確；細(xì)胞內(nèi)無機(jī)鹽大多以離子形式存在，根細(xì)胞吸收的礦質(zhì)元素能夠以離子的形式貯存在液泡中，C正確；葉肉細(xì)胞中參與光合作用光反應(yīng)階段的水分子屬于自由水，可以分解成氧氣和[H]，D錯誤。
4.(2019·全國卷Ⅱ，3)某種H＋－ATPase是一種位于膜上的載體蛋白，具有ATP水解酶活性，能夠利用水解ATP釋放的能量逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)H＋。①將某植物氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞懸浮在一定pH的溶液中(假設(shè)細(xì)胞內(nèi)的pH高于細(xì)胞外)，置于暗中一段時間后，溶液的pH不變。②再將含有保衛(wèi)細(xì)胞的該溶液分成兩組，一組照射藍(lán)光后溶液的pH明顯降低；另一組先在溶液中加入H＋－ATPase的抑制劑(抑制ATP水解)，再用藍(lán)光照射，溶液的pH不變。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，下列推測不合理的是(　　)
A.H＋－ATPase位于保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上，藍(lán)光能夠引起細(xì)胞內(nèi)的H＋轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外
B.藍(lán)光通過保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上的H＋－ATPase發(fā)揮作用導(dǎo)致H＋逆濃度梯度跨膜運(yùn)輸
C.H＋－ATPase逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)H＋所需的能量可由藍(lán)光直接提供
D.溶液中的H＋不能通過自由擴(kuò)散的方式透過細(xì)胞質(zhì)膜進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞
答案　C
解析　用藍(lán)光照射后，含有保衛(wèi)細(xì)胞的溶液的pH下降，可推測細(xì)胞內(nèi)的H＋被轉(zhuǎn)運(yùn)到了細(xì)胞外，再結(jié)合題干信息可推測H＋－ATPase位于保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上，A不符合題意；細(xì)胞內(nèi)pH高于細(xì)胞外，即細(xì)胞內(nèi)H＋濃度低于細(xì)胞外，用藍(lán)光照射后，溶液的pH明顯降低，推測藍(lán)光可通過保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上的H＋－ATPase發(fā)揮作用使細(xì)胞內(nèi)的H＋逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外，B不符合題意；H＋－ATPase逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)H＋所需的能量來自ATP水解，不是由藍(lán)光直接提供，C符合題意；溶液中的H＋不能通過自由擴(kuò)散的方式透過細(xì)胞質(zhì)膜進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，D不符合題意。
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1.(2018·北京卷，1)細(xì)胞膜的選擇透過性保證了細(xì)胞內(nèi)相對穩(wěn)定的微環(huán)境。下列物質(zhì)中，以(自由)擴(kuò)散方式通過細(xì)胞膜的是(　　)
A.Na＋ B.二氧化碳
C.RNA D.胰島素
答案　B
解析　物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞，叫作自由擴(kuò)散。自由擴(kuò)散不需要載體蛋白、不消耗ATP，以自由擴(kuò)散方式通過細(xì)胞膜的物質(zhì)有水、氣體、脂溶性物質(zhì)等，B符合題意；Na＋通過細(xì)胞膜的方式有協(xié)助擴(kuò)散和主動運(yùn)輸，A不符合題意；RNA是生物大分子，一般不能以自由擴(kuò)散的方式通過細(xì)胞膜，C不符合題意；胰島素是蛋白質(zhì)，以胞吐的方式運(yùn)出細(xì)胞，D不符合題意。
2.(2021·中原名校質(zhì)量考評)下列有關(guān)細(xì)胞的物質(zhì)輸入與輸出的敘述，正確的是(　　)
A.葡萄糖和氨基酸進(jìn)入細(xì)胞時一定需要消耗能量
B.臺盼藍(lán)通過主動運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞而將細(xì)胞染成藍(lán)色
C.低溫環(huán)境對所有物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的跨膜運(yùn)輸過程都有影響
D.蔗糖溶液濃度越高，植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象越明顯
答案　C
解析　人體成熟的紅細(xì)胞吸收葡萄糖的方式屬于協(xié)助擴(kuò)散，該方式不需要消耗能量，A錯誤；生物膜具有選擇透過性，對于活細(xì)胞而言，臺盼藍(lán)染液不能進(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞死亡后，生物膜的選擇透過性喪失，臺盼藍(lán)染液能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)而使細(xì)胞著色，B錯誤；低溫會影響分子運(yùn)動的速率和化學(xué)反應(yīng)速率等，低溫環(huán)境對所有物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的跨膜運(yùn)輸過程都有影響，C正確；蔗糖溶液濃度過高，可能會使植物細(xì)胞過度失水而死亡，不會再發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的現(xiàn)象，D錯誤。
3.(2021·福建廈門檢測)下列說法中錯誤的是(　　)
A.果脯在腌制中慢慢變甜，是細(xì)胞主動吸收糖分的結(jié)果
B.水分子進(jìn)出細(xì)胞的方式是被動運(yùn)輸
C.葡萄糖進(jìn)入人的紅細(xì)胞需要載體蛋白的幫助，但不消耗能量，屬于協(xié)助擴(kuò)散
D.大腸桿菌吸收K＋屬于主動運(yùn)輸，既消耗能量，又需要膜上的載體蛋白協(xié)助
答案　A
解析　果脯在腌制中，細(xì)胞死亡，細(xì)胞膜失去選擇透過性，糖分能直接進(jìn)入細(xì)胞中，A錯誤；水分子、氣體、甘油和乙醇等物質(zhì)可通過被動運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)出細(xì)胞，B正確；血漿中葡萄糖濃度高于紅細(xì)胞內(nèi)葡萄糖濃度，葡萄糖進(jìn)入人的紅細(xì)胞的方式是需要載體蛋白協(xié)助的協(xié)助擴(kuò)散，C正確；大腸桿菌吸收K＋時消耗能量，又需要膜上的載體蛋白協(xié)助，為主動運(yùn)輸，D正確。
4.(2020·江西吉安期末)下列對胞吞和胞吐的有關(guān)敘述，正確的是(　　)
A.變形蟲通過胞吞攝取水中的食物粒時，不需要膜上蛋白質(zhì)參與
B.RNA進(jìn)入細(xì)胞核是以胞吞的方式進(jìn)行的
C.吞噬細(xì)胞通過胞吞作用吞噬病毒依賴于細(xì)胞膜的流動性
D.胞吞和胞吐不需要載體蛋白，也不需要消耗能量
答案　C
解析　變形蟲通過胞吞攝取水中的食物粒時，需要膜上蛋白質(zhì)與食物粒結(jié)合，A錯誤；RNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核，其方式不是胞吞，B錯誤；吞噬細(xì)胞通過胞吞作用吞噬病毒依賴于細(xì)胞膜的流動性，C正確；胞吞和胞吐不需要載體蛋白，但需要消耗能量，D錯誤。
5.(2021·河南九師聯(lián)盟聯(lián)考)將a、b、c三組紅細(xì)胞分別置于不同濃度的氯化鈉溶液中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，浸泡一段時間后其細(xì)胞形態(tài)如下圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A.圖中所示細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓，a組的比b組的高
B.浸泡過程中a組細(xì)胞失水量小于c組細(xì)胞失水量
C.若向a組燒杯中加入少量葡萄糖，則其細(xì)胞可能會皺縮后恢復(fù)原狀
D.上述實(shí)驗(yàn)中引起細(xì)胞形態(tài)的改變而消耗ATP的數(shù)量比較：c>b>a
答案　D
解析　根據(jù)圖中信息，a組細(xì)胞基本可以維持原狀、b組細(xì)胞吸水膨脹，a組細(xì)胞內(nèi)液濃度比b組的高，A正確；c組細(xì)胞失水皺縮，與a組相比，b組細(xì)胞吸水，細(xì)胞內(nèi)液滲透壓降低，故浸泡過程中a組細(xì)胞失水量小于c組細(xì)胞失水量，B正確；向a組燒杯中加入少量葡萄糖后，剛開始外界溶液滲透壓大于細(xì)胞內(nèi)液滲透壓，細(xì)胞失水皺縮，后來葡萄糖通過協(xié)助擴(kuò)散方式進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，造成細(xì)胞內(nèi)液滲透壓大于外界溶液，細(xì)胞吸水恢復(fù)原狀，C正確；細(xì)胞形態(tài)的改變是細(xì)胞通過滲透作用失水或吸水造成的，不消耗ATP，D錯誤。
6.(2021·福建廈門外國語學(xué)校)如圖表示物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊环N方式。據(jù)圖分析下列說法錯誤的是(　　)
A.圖中的物質(zhì)可代表甘油分子
B.這種轉(zhuǎn)運(yùn)方式不可逆濃度梯度進(jìn)行
C.細(xì)胞產(chǎn)生的能量不影響圖中物質(zhì)的運(yùn)輸速率
D.在圖中物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，載體蛋白的構(gòu)象會發(fā)生改變
答案　A
解析　甘油分子的跨膜運(yùn)輸方式是自由擴(kuò)散，不需要載體蛋白協(xié)助，所以圖中的物質(zhì)不可代表甘油分子，A錯誤；圖示運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散，不可逆濃度梯度進(jìn)行，B正確；協(xié)助擴(kuò)散不消耗能量，所以細(xì)胞產(chǎn)生的能量不影響圖中物質(zhì)的運(yùn)輸速率，C正確；在圖中物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，載體蛋白的構(gòu)象會發(fā)生改變，D正確。
7.(2021·吉林省實(shí)驗(yàn)中學(xué)聯(lián)考)如圖表示植物從土壤中吸收某種礦質(zhì)元素離子的過程。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　)
A.該礦質(zhì)元素離子的運(yùn)輸既需要載體蛋白也需要消耗能量，為主動運(yùn)輸
B.該礦質(zhì)元素離子逆濃度梯度運(yùn)輸
C.如果細(xì)胞膜上運(yùn)輸該礦質(zhì)元素離子的載體蛋白被去除，則該礦質(zhì)元素離子不能被運(yùn)輸
D.運(yùn)輸該礦質(zhì)元素離子的載體蛋白不能被重復(fù)使用
答案　D
解析　據(jù)題圖可知，該礦質(zhì)元素離子的運(yùn)輸既需要載體蛋白也需要消耗能量，是主動運(yùn)輸，A正確；該礦質(zhì)元素離子逆濃度梯度運(yùn)輸，B正確；該礦質(zhì)元素離子的運(yùn)輸需要載體蛋白，如果細(xì)胞膜上運(yùn)輸該礦質(zhì)元素離子的載體蛋白被去除，則該礦質(zhì)元素離子不能被運(yùn)輸，C正確；載體蛋白可重復(fù)使用，D錯誤。
8.(2021·河南名校聯(lián)盟聯(lián)考)下圖表示4種不同物質(zhì)進(jìn)入某細(xì)胞的過程，其中“●、◆”表示細(xì)胞膜上的載體蛋白，下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A.圖示過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的信息交流功能
B.氧氣和鈉離子進(jìn)入細(xì)胞的方式都是自由擴(kuò)散
C.葡萄糖和氨基酸進(jìn)入該細(xì)胞的方式都是主動運(yùn)輸
D.運(yùn)輸鈉離子和氨基酸的載體蛋白無特異性
答案　C
解析　題圖所示物質(zhì)出入細(xì)胞的方式有主動運(yùn)輸、協(xié)助擴(kuò)散和自由擴(kuò)散，體現(xiàn)了細(xì)胞膜的選擇透過性，不能體現(xiàn)細(xì)胞膜的信息交流功能，A錯誤；氧氣進(jìn)入細(xì)胞的方式是自由擴(kuò)散，鈉離子進(jìn)入細(xì)胞的方式是協(xié)助擴(kuò)散，B錯誤；圖中葡萄糖和氨基酸都是從低濃度到高濃度進(jìn)行運(yùn)輸，進(jìn)入細(xì)胞的方式都是主動運(yùn)輸，C正確；運(yùn)輸鈉離子和氨基酸的載體蛋白具有特異性，D錯誤。
9.(2020·江蘇南京調(diào)研)協(xié)同運(yùn)輸是物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊环N方式。如圖所示，Na＋進(jìn)入細(xì)胞所需動力來自于膜兩側(cè)的濃度差，葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞是在膜兩側(cè)Na＋濃度梯度驅(qū)動下進(jìn)行的，而細(xì)胞內(nèi)的Na＋則由另一種載體蛋白運(yùn)到膜外。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A.同時與Na＋和葡萄糖結(jié)合的載體蛋白無特異性
B.甘油分子、乙醇分子與圖中Na＋跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞较嗤?br/>C.細(xì)胞吸收葡萄糖是一種不消耗能量的協(xié)助擴(kuò)散
D.圖示協(xié)同運(yùn)輸方式是一種特殊形式的主動運(yùn)輸
答案　D
解析　載體蛋白只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過，有特異性，A錯誤；甘油分子、乙醇分子跨膜運(yùn)輸方式是自由擴(kuò)散，與圖中Na＋跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞讲煌珺錯誤；細(xì)胞在膜兩側(cè)Na＋濃度梯度驅(qū)動下吸收葡萄糖，說明細(xì)胞吸收葡萄糖是一種特殊形式的主動運(yùn)輸，消耗能量，C錯誤、D正確。
10.(2021·河北石家莊質(zhì)檢)如圖分別表示載體蛋白和通道蛋白介導(dǎo)的兩種物質(zhì)運(yùn)輸方式，其中通道蛋白介導(dǎo)的運(yùn)輸速率比載體蛋白介導(dǎo)的快1 000倍以上。下列敘述錯誤的是(　　)
A.載體蛋白在細(xì)胞膜上具有一定的流動性
B.兩種膜蛋白對運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)均具有專一性
C.通道蛋白介導(dǎo)的運(yùn)輸速率較快可能是因?yàn)橄牡哪芰枯^少
D.載體蛋白介導(dǎo)的運(yùn)輸方式的運(yùn)輸速率會受到載體蛋白數(shù)量的限制
答案　C
解析　生物膜的流動鑲嵌模型認(rèn)為細(xì)胞膜上的大多數(shù)蛋白質(zhì)是可以運(yùn)動的，說明了載體蛋白在細(xì)胞膜上具有一定的流動性，A正確；兩種膜蛋白識別物質(zhì)后發(fā)揮運(yùn)輸作用，對運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)均具有專一性，B正確；通道蛋白介導(dǎo)的運(yùn)輸方式屬于被動運(yùn)輸，不消耗能量，C錯誤；載體蛋白介導(dǎo)的運(yùn)輸方式的運(yùn)輸速率會受到載體蛋白數(shù)量的限制，D正確。
11.(2021·廣東珠海聯(lián)考)通道蛋白是一類跨越細(xì)胞膜磷脂雙分子層的蛋白質(zhì)，通常包含兩大類：水通道蛋白和離子通道蛋白。腎小管對水的重吸收是在水通道蛋白參與下完成的，神經(jīng)細(xì)胞在特定刺激下產(chǎn)生興奮的過程與神經(jīng)細(xì)胞膜上鈉離子通道蛋白密切相關(guān)。下列關(guān)于通道蛋白的敘述，錯誤的是(　　)
A.腎小管對水的重吸收方式為協(xié)助擴(kuò)散
B.神經(jīng)細(xì)胞膜上鈉離子通道蛋白也參與鉀離子的運(yùn)輸
C.通道蛋白在發(fā)揮作用時，其形狀會發(fā)生改變
D.通道蛋白功能異常時可能會引起人體相關(guān)疾病
答案　B
解析　根據(jù)題意，腎小管對水的重吸收是在水通道蛋白的參與下完成的，故屬于協(xié)助擴(kuò)散，A正確；因每一種蛋白質(zhì)均有特定的結(jié)構(gòu)，故參與鈉離子運(yùn)輸?shù)牡鞍撞荒軈⑴c鉀離子的運(yùn)輸，B錯誤；通道蛋白在發(fā)揮作用時，其形狀會發(fā)生改變，使物質(zhì)分子通過，C正確；由題干信息可知，通道蛋白影響水分子和有關(guān)離子的跨膜運(yùn)輸，故其功能異常時會影響水和有關(guān)離子的運(yùn)輸，進(jìn)而可能會引起人體相關(guān)疾病，D正確。
12.(2021·廣深珠三校聯(lián)考)由我國科學(xué)家研制成功的耐鹽堿“海水稻”可依靠細(xì)胞膜和液泡膜上的Na＋/H＋逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白將細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的Na＋逆濃度梯度排出細(xì)胞或?qū)a＋運(yùn)入液泡中，減少Na＋對細(xì)胞質(zhì)中酶類的傷害。下列分析錯誤的是(　　)
A.Na＋排出細(xì)胞需要載體蛋白協(xié)助及消耗能量
B.將Na＋運(yùn)入液泡中會降低細(xì)胞的吸水能力
C.該轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的功能體現(xiàn)了生物膜的選擇透過性
D.提高該轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的表達(dá)能提高植物的抗鹽性
答案　B
解析　分析題干信息，細(xì)胞膜上的Na＋/H＋逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可將細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的Na＋逆濃度梯度排出細(xì)胞，可知該過程中Na＋的運(yùn)輸方式為主動運(yùn)輸，主動運(yùn)輸需要載體蛋白協(xié)助和消耗能量，故Na＋排出細(xì)胞需要載體蛋白協(xié)助和消耗能量，A正確；將Na＋運(yùn)入液泡內(nèi)可增大細(xì)胞液的濃度，從而增大細(xì)胞的吸水能力，B錯誤；該轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的功能體現(xiàn)了生物膜的選擇透過性，C正確；分析題干信息，該轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白能夠?qū)a＋運(yùn)入液泡內(nèi)，Na＋運(yùn)入液泡中可使細(xì)胞液的濃度增大，從而使植物的抗鹽性提高，故提高該轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的表達(dá)可提高植物的抗鹽性，D正確。
13.(科學(xué)探究)(2020·安徽名校模擬)某校生物興趣小組利用“小液流法”估測黑藻葉片細(xì)胞的細(xì)胞液濃度，實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果如下：
實(shí)驗(yàn)步驟：
①配制具有一定濃度梯度的蔗糖溶液。
②取12支干燥潔凈的帶塞試管，分成甲、乙兩組，每組試管依次編為1～6號。向甲、乙兩組相同編號的試管中加入相同濃度的蔗糖溶液4 mL，迅速塞緊試管，備用。
③取大小相似的黑藻葉片60片，隨機(jī)均分為6組，分別加入甲組的6支試管中，并塞緊試管。放置20 min，期間多次搖動試管。再向甲組每支試管中均加入微量甲晞藍(lán)粉末(忽略對蔗糖濃度的影響)，充分搖勻。
④將乙組蔗糖溶液搖勻，用彎頭毛細(xì)吸管從甲組試管中吸取少量藍(lán)色溶液，插入乙組相同編號試管內(nèi)的溶液中部，從毛細(xì)吸管一端輕輕擠出1小滴藍(lán)色溶液(如下圖)。觀察藍(lán)色小滴的升降情況，并做好記錄。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
乙組試管編號 1 2 3 4 5 6
加入的蔗糖溶液濃度/(mol·L－1) 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
藍(lán)色小滴升降情況 ↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑
請回答下列問題：
(1)步驟②中，裝有不同濃度蔗糖溶液的試管要及時塞緊的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
步驟③不同試管中加入的黑藻葉片的大小和數(shù)量要相同，這屬于對實(shí)驗(yàn)　　　　變量的控制。
(2)乙組試管1、2、3中藍(lán)色小滴均下降，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
其中下降最慢的是試管　　　　中的藍(lán)色小滴。
(3)取出甲組6支試管中的黑藻葉片進(jìn)行顯微觀察，可發(fā)現(xiàn)試管　　　　中的黑藻葉片細(xì)胞內(nèi)葉綠體分布最密集。
(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可估測黑藻葉片細(xì)胞的細(xì)胞液濃度介于 　　　　之間。若要使估測結(jié)果更準(zhǔn)確，則實(shí)驗(yàn)思路是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)防止因水分蒸發(fā)而導(dǎo)致蔗糖溶液濃度發(fā)生改變　無關(guān)
(2)甲組1、2、3試管中黑藻葉片的細(xì)胞液濃度大于蔗糖溶液濃度，細(xì)胞吸水，導(dǎo)致試管中蔗糖溶液濃度上升，藍(lán)色小滴濃度大于乙組相同編號試管內(nèi)溶液的濃度　3
(3)6
(4)0.15～0.20(mol·L－1 )　在0.15～0.20(mol·L－1)之間縮小濃度梯度，繼續(xù)進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，藍(lán)色小滴不移動時試管中的蔗糖溶液濃度與黑藻葉片細(xì)胞液濃度相當(dāng)
解析　(1)本實(shí)驗(yàn)的目的是透過滲透失水或吸水估測黑藻葉片細(xì)胞的細(xì)胞液濃度，因此要控制好無關(guān)變量對溶液濃度的影響，因此裝有不同濃度蔗糖溶液的試管要及時塞緊的目的是防止因水分蒸發(fā)而導(dǎo)致蔗糖溶液濃度發(fā)生改變。步驟③不同試管中加入的黑藻葉片的大小和數(shù)量要相同，這屬于對實(shí)驗(yàn)無關(guān)變量的控制。
(2)藍(lán)色小滴下降或上升與液滴濃度與蔗糖溶液濃度的大小有關(guān)，當(dāng)藍(lán)色小滴的濃度大于蔗糖溶液的濃度時，藍(lán)色小滴下降，反之藍(lán)色小滴就上升。因此乙組試管1、2、3中藍(lán)色小滴均下降，原因是甲組1、2、3試管中黑藻葉片的細(xì)胞液濃度大于蔗糖溶液濃度，細(xì)胞吸水，導(dǎo)致試管中蔗糖溶液濃度上升，藍(lán)色小滴濃度大于乙組相同編號試管內(nèi)溶液的濃度，且濃度相差越小，下降越慢，故3號下降最慢。
(3)由于乙組4、5、6號試管中的藍(lán)色小滴上升，說明其濃度小于乙試管內(nèi)的蔗糖溶液濃度，進(jìn)一步可知甲組的4、5、6號試管的黑藻葉片細(xì)胞發(fā)生了滲透失水，導(dǎo)致蔗糖溶液濃度降低，進(jìn)而藍(lán)色小滴的濃度也降低。由于乙組6號的蔗糖溶液濃度最大，因此對應(yīng)的甲組剛開始的蔗糖溶液濃度最大，導(dǎo)致其中的黑藻葉片細(xì)胞失水最多，其中的葉綠體分布最密集。
(4)分析表格可知，在0.15(mol·L－1)時，藍(lán)色小滴下降，說明黑藻葉片吸水，此時黑藻葉片細(xì)胞液濃度大于外界蔗糖溶液濃度；而在0.20(mol·L－1)時，藍(lán)色小滴上升，說明黑藻葉片失水，此時黑藻葉片的細(xì)胞液濃度小于外界的蔗糖溶液濃度，因此可估測黑藻葉片細(xì)胞的細(xì)胞液濃度介于0.15～0.20(mol·L－1 )之間。若要使估測結(jié)果更準(zhǔn)確，則實(shí)驗(yàn)思路是在0.15～0.20(mol·L－1)之間縮小濃度梯度，繼續(xù)進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，藍(lán)色小滴不移動時試管中的蔗糖溶液濃度與黑藻葉片細(xì)胞液濃度相當(dāng)。

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