（全国版）2019版高考生物一轮复习 第7讲 物质跨膜运输的实例和方式（课件+学案+练习）（打包4套）.zip

1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板块一 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。(2)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)动物细胞发生渗透作用的条件(2)现象①当外界溶液的浓度细胞质的浓度，细胞失水皱缩。③当外界溶液的浓度＝细胞质的浓度，细胞形态正常。3．植物细胞的吸水和失水2原理和现象：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外界溶液浓度甲丙C．实验后甲、乙、丙三个细胞的细胞液浓度关系是乙甲丙D．细胞形态不再发生变化时三个细胞的细胞液浓度相等答案 B15解析 细胞形态不再发生变化并不代表细胞已经死亡，可能正处于水分子进出细胞的动态平衡状态，A 错误；细胞内外浓度差越大，质壁分离现象越明显，而实验所用蔗糖溶液浓度相同，故实验前丙细胞的细胞液浓度最小，乙细胞的细胞液浓度最大，B 正确；达到动态平衡时，三个细胞的细胞液浓度与外界溶液浓度分别相等，三个细胞的细胞液浓度不相等，质壁分离越明显的细胞失水越多，外界溶液浓度越小，故实验后丙细胞的细胞液浓度最小，C、D 错误。6．将某植物细胞分为两组，分别浸于浓度为 0.3 g/mL的蔗糖溶液(Ⅰ)与尿素溶液(Ⅱ)中，然后每 5 min用显微镜观察一次，并测量原生质体(即仅由细胞膜包住细胞质的细胞部分，不含细胞壁)的相对表面积，其结果如图所示。则下列叙述错误的是( )A．实验开始后 20 min，(Ⅰ)和(Ⅱ)两组的细胞均发生质壁分离B．实验开始后 30 min，(Ⅰ)的细胞中必含蔗糖C．实验开始后 30 min，(Ⅱ)的细胞中必含尿素D．此图显示尿素可通过细胞膜，而蔗糖却不能通过细胞膜答案 B解析 蔗糖溶液和尿素溶液均使细胞发生了质壁分离，使细胞原生质体的相对表面积缩小；20 min 后放入蔗糖溶液的细胞相对表面积不再发生变化，说明失水达到了最大程度，此时细胞不一定死亡，蔗糖溶液不能进入细胞；20 min 后放入尿素溶液中的细胞开始吸水，处于复原过程，是由于细胞能吸收尿素，使细胞液浓度增大。技法提升细胞能否发生质壁分离和复原的判断方法(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)不发生质壁分离和复原现象。②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离和复原现象。(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，不能发生质壁分离后自动复原现象(只有用清水或低渗溶液处理，方可复原)。②在一定浓度的溶液(如 KNO3、甘油等)中因为溶质可透过膜进入细胞，使细胞液浓度增大，可发生质壁分离后自动复原现象。③在较高浓度溶液中发生质壁分离现象，因过度失水而不会发生质壁分离复原现象。16④在过高溶液浓度中或使用 1 mol/L的醋酸溶液，细胞不发生质壁分离及复原现象。因为细胞死亡失去选择透过性。考点 2物质跨膜运输的方式[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[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，主动运输是逆浓度梯度进行的，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。[答案] C题型一 物质出入细胞方式的判断1．[2017·山西五校联考]下列关于细胞的物质跨膜运输的叙述，错误的是( )A．某些小分子物质可以通过胞吐的方式从细胞中运出B．抑制细胞膜上载体的作用不会阻碍性激素进入细胞C．葡萄糖进入人体细胞的方式有主动运输和协助扩散两种D．细胞主动运输物质的结果是使该物质在细胞膜内外浓度趋于平衡答案 D解析 某些小分子物质如神经递质可以通过胞吐的方式从细胞中运出，A 正确；性激素属于脂质，以自由扩散的方式进入细胞，无需载体的协助，B 正确；葡萄糖进入人体红细胞的方式是协助扩散，进入其他细胞的方式均为主动运输，C 正确；主动运输常逆浓度梯度进行，其结果是使细胞膜内外存在一定的浓度差，D 错误。2．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( )17A．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的积累答案 D解析 据图分析，Na ＋ 和 K＋ 的运输需要通过膜蛋白，需要消耗能量，方式为主动运输，A正确；Na ＋ －K ＋ 泵将 2个 K＋ 泵入膜内，3 个 Na＋ 泵出膜外，即每次运输的 Na＋ 数量多于K＋ ，B 正确；K ＋ 和乌苯苷的结合位点相同，则在细胞培养液中加入乌苯苷，乌苯苷会与运输 K＋ 的载体上的结合位点结合，而影响 K＋ 的运输，C 正确；该运输要消耗 ATP，同时细胞又会利用 ADP来合成 ATP，因此在细胞内不会大量积累 ADP，D 错误。技法提升1.物质出入细胞方式的判断方法(1)根据分子的大小、是否需要能量和载体蛋白进行判断：(2)根据物质运输方向判断：顺浓度梯度的跨膜运输方式是自由扩散或协助扩散，逆浓度梯度的跨膜运输方式一定是主动运输。(3)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。2．归纳法记忆同一物质的不同运输方式(1)葡萄糖Error!(2)Na＋ Error!(3)K＋ Error!3．明辨物质运输的三个“不一定”18(1)小分子物质的运输方式不一定都是跨膜运输，如神经递质的释放是胞吐作用。(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。题型二 影响物质跨膜运输的因素及方式探究3．下列据图所作出的说明错误的是( )A．图 1说明该物质跨膜运输时会出现饱和现象B．图 2说明此物质进出细胞时需要消耗能量C．图 3说明该离子跨膜运输的方式为主动运输D．图 4说明该植物吸收 K＋ 不需要载体协助答案 D解析 图 1所示物质的运输方式为协助扩散，协助扩散受载体数量的限制，有饱和现象，A 正确；图 2所示当细胞外液浓度低于细胞内液浓度时，随时间的推移，细胞内液的浓度还在逐步增加，说明该物质可以从低浓度一侧进入高浓度一侧，所以此物质进入细胞的方式是主动运输，需要消耗能量，B 正确；图 3中矿质离子的跨膜运输有两个特点：一是逆浓度梯度，二是消耗 ATP，故应为主动运输，C 正确；O 2浓度影响植物的呼吸作用，从而影响 ATP的产生，从图 4中可以看出该物质的吸收速率受 O2浓度的影响，说明吸收 K＋需要耗能，O 2达到一定浓度后，K ＋ 吸收速率不再随着 O2浓度的增加而增加，说明该过程需要载体协助，D 错误。4．用呼吸抑制剂处理人体红细胞，下列物质吸收量显著减少的一组是( )19答案 B解析 氨基酸进入红细胞是主动运输，其吸收需要细胞呼吸提供的能量和载体蛋白，葡萄糖进入红细胞是协助扩散，与能量无关，A 错误；氨基酸和钾离子的运输方式都是主动运输，能量降低会使其吸收速率下降，B 正确；氧气和水的运输方式都是自由扩散，抑制细胞呼吸对它们的吸收没有影响，C 错误；甘油和脂肪酸都是自由扩散，D 错误。题型三 各种“膜”特点的区分5．[2017·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，体现了细胞膜表面识别作用，胞吞过程需要消耗能量，B正确；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。206．如图表示动物某组织细胞膜转运部分物质的示意图，下列叙述与图中信息不相符的是( )A．甲侧为细胞外，乙侧为细胞内B．Na ＋ 既可顺浓度梯度运输也可逆浓度梯度运输C．图示中葡萄糖跨膜运输的直接驱动力不是 ATPD．图示中葡萄糖跨膜运输的方式与细胞吸收甘油的方式相同答案 D解析 根据图示分析，图中 Na＋ 以主动运输的方式被运出细胞，K ＋ 以主动运输的方式进入细胞。细胞膜受刺激后，通透性改变，通过 Na＋ 通道使 Na＋ 内流，由高浓度到低浓度，所以甲侧为细胞外，乙侧为细胞内，A 正确；从图中可以看出，Na ＋ 可以顺浓度梯度进行被动运输，也可以逆浓度梯度进行主动运输，B 正确；图示中葡萄糖的运输没有 ATP参与，动力来自 Na＋ (浓度差)，C 正确；细胞吸收甘油的方式是自由扩散，葡萄糖的运输方式为协助扩散，D 错误。板块三 方向·真题体验1．[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 ATPD．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，空气瓶中离子相对吸收量大，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，21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，氮气环境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。2．[2015·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答案 B解析 抗体、分泌蛋白均为大分子物质，出细胞方式为胞吐；mRNA 通过核孔从细胞核到细胞质中，不是胞吐作用；突触前膜通过胞吐将神经递质释放到突触间隙；综上分析符合题意的为 B项。3．[2017·海南高考]为研究植物细胞质壁分离现象，某同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中，一段时间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。下列说法错误的是( )A．该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞B．细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度C．细胞液中的 H2O可以经扩散进入甲物质溶液中D．甲物质和 H2O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁答案 B解析 具有大的液泡的活细胞才能发生质壁分离，A 正确；质壁分离过程中，细胞在失水，此时，细胞外甲物质的浓度高于细胞内甲物质的浓度，B 错误；水分子跨膜的方式是自由扩散，C 正确；细胞壁是全透的，甲物质和 H2O能自由通过，D 正确。4．[2017·海南高考]将生长状态一致的某种植物幼苗分成甲、乙两组，分别移入适宜的营养液中在光下培养，并给甲组的营养液适时通入空气，乙组不进行通气处理。一定时间后测得甲组的根对 a离子的吸收速率远大于乙组的。关于这一实验现象，下列说法错误的是( )A．给营养液通入空气有利于该植物的生长B．根细胞对 a离子的吸收过程属于自由扩散C．根细胞对 a离子的吸收过程有能量的消耗D．根细胞的有氧呼吸有利于根对 a离子的吸收答案 B解析 根据题目给的信息“甲组的根对 a离子的吸收速率远大于乙组的”说明根对 a离子的吸收为主动运输过程，主动运输过程需要能量和载体，B 错误，C 正确；给营养液通入的空气中含有氧气，根细胞获得氧气，有氧呼吸能正常进行，有利于根对 a的吸收，有利于该植物的生长，A、D 正确。5．[2016·海南高考]下列关于膜蛋白和物质跨膜运输的叙述，错误的是( )A．膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的B．膜蛋白不参与物质跨膜运输的被动运输过程22C．主动运输可以使被运输离子在细胞内外浓度不同D．物质通过脂质双分子层的扩散速率与脂溶性有关答案 B解析 膜蛋白镶嵌、贯穿或覆盖磷脂双分子层，在细胞膜内外分布是不对称的，A 正确；膜蛋白参与协助扩散过程，B 错误；主动运输逆浓度运输离子，使细胞内外离子浓度不同，C 正确；脂溶性物质容易通过细胞膜，非脂溶性物质不容易通过细胞膜，D 正确。限时规范特训一、选择题1．[2017·河北衡水中学月考]半透膜对淀粉和葡萄糖的通过性不同(如图 1)，预测图2的实验结果(开始时漏斗内外液面相平)最可能的是( )A．图甲中水柱 a将持续上升B．图甲中水柱 a将保持不变C．图乙中水柱 b将保持不变D．图乙中水柱 b将先上升后下降答案 D解析 根据渗透作用的条件和原理分析，因为淀粉不能通过半透膜，故图甲的液面会上升到最高然后静止(保持不变)，A、B 错误；乙中漏斗内含有葡萄糖溶液，浓度较大，故刚开始液面会上升，而葡萄糖可以透过半透膜进入烧杯中，液面又会下降，C 错误，D 正确。2．[2017·海南海口模拟]如图表示一个质壁分离后正在复原的紫色洋葱表皮细胞，下列叙述正确的是( )A．a 的表面积逐渐变大B．b 的颜色逐渐加深C．c 的浓度比外界浓度低23D．d 的体积在整个过程无变化答案 A解析 一个质壁分离后正在复原的紫色洋葱表皮细胞，细胞吸水，细胞膜的面积增加，A正确；质壁分离复原时，细胞吸水，液泡的颜色逐渐变浅，B 错误；由于细胞壁具有全透性，则 c表示细胞壁和原生质层之间的外界溶液，C 错误；d 表示细胞质，质壁分离复原时细胞质的体积增加，D 错误。3．[2017·成都七中模拟]下列与细胞的物质输入与输出有关的叙述中，正确的是( )A．植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成B．在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜C．血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于主动运输D．低温不影响矿质离子的吸收速率答案 C解析 原生质层包括细胞膜和液泡膜，以及两者之间的细胞质，A 错误；当半透膜两侧溶液浓度相等时，细胞处于动态平衡状态，此时在单位时间内经半透膜出入的水分子数相等，水分子仍然能通过半透膜，B 错误；血浆中的碘以离子的形式进入甲状腺滤泡上皮细胞，运输方式为主动运输，C 正确；矿质元素离子的吸收需要细胞呼吸提供能量，低温影响细胞的呼吸作用，因而影响矿质元素离子的吸收速率，D 错误。4．下列相关叙述中不正确的是( )A．碘离子和氯离子通过细胞膜需要载体，但不需要细胞提供能量B．甘油和乙醇通过细胞膜不需要载体，也不需要细胞提供能量C．丙氨酸进入小肠绒毛上皮细胞和肾小管上皮细胞的方式相同D．区分主动运输与被动运输的关键是看是否消耗能量答案 A解析 一般碘离子和氯离子通过细胞膜的方式是主动运输，需要载体，也需要细胞提供能量，A 错误；甘油和乙醇通过细胞膜的方式是自由扩散，不需要载体，也不消耗能量，B正确；丙氨酸进入小肠绒毛上皮细胞和肾小管上皮细胞的方式都是主动运输，C 正确；主动运输消耗能量，被动运输不需要能量，D 正确。5．[2017·辽宁实验中学模拟]甲、乙分别为物质进出细胞的坐标图和模式图，下列相关说法正确的是( )A．图乙所示的细胞可能是哺乳动物成熟的红细胞，没有生物膜系统B．图甲为主动运输、图乙为协助扩散，故两种运输方式没有共同点24C．图甲物质由膜外运输到膜内过程中一定消耗氧气D．肠道吸收乳汁中的免疫球蛋白的过程可用图乙中的跨膜运输方式表示答案 A解析 图乙所示的细胞可能是哺乳动物成熟的红细胞，因为其没有细胞核和细胞器，所以没有生物膜系统，A 正确；图甲为主动运输、图乙为协助扩散，故两种运输方式都需要载体协助，B 错误；图甲物质由膜外运输到膜内过程中需要消耗能量，而能量也可由无氧呼吸提供，所以不一定消耗氧气，C 错误；婴幼儿肠道吸收乳汁中的免疫球蛋白的过程是胞吞作用，不可用图乙中的跨膜运输方式表示，D 错误。6．[2016·江苏高考]下图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是( )A．载体①逆浓度运输溶质分子B．载体②具有 ATP酶活性C．载体①和②转运方式不同D．载体②转运溶质分子的速率比自由扩散快答案 B解析 由图可知载体①逆浓度梯度运输溶质分子，A 正确；载体②顺浓度梯度运输溶质分子，不消耗 ATP，不具有 ATP酶活性，B 错误；载体①和②转运方式不同，前者是主动运输，后者是协助扩散，C 正确；协助扩散有载体协助，自由扩散没有，前者快，D 正确。7．[2018·安徽马鞍山三校联考]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和两次处理。下列有关叙述正确的是( )A．第一次观察为低倍镜观察，后两次为高倍镜观察B．第一次处理滴加的液体为清水，第二次滴加的液体为 0.3 g/mL的蔗糖溶液C．若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮，则不会发生质壁分离D．紫色洋葱鳞片叶外表皮中不属于原生质层的有细胞壁、细胞核和细胞液答案 D解析 “观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，一般需要进行三次显微观察，第一次是正常细胞的观察，第二次是质壁分离细胞的观察，第三次是质壁分离复原细胞的观察。三次观察均为低倍镜观察，A 错误；第一次处理滴加的液体为 0.3 g/mL的蔗糖溶液，25观察质壁分离现象，第二次滴加的液体为清水，观察质壁分离复原现象，B 错误；紫色洋葱鳞片叶的内表皮也会发生质壁分离，但不含色素，现象不明显，C 错误；原生质层是指细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质，紫色洋葱鳞片叶外表皮中不属于原生质层的有细胞壁、细胞核和细胞液，D 正确。8．[2017·江西赣州高三月考]关于植物细胞主动运输方式吸收所需矿质元素离子的叙述，正确的是( )A．吸收不同矿质元素离子的速率都相同B．低温不影响矿质元素离子的吸收速率C．主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中D．叶肉细胞不能以主动运输的方式吸收矿质元素离子答案 C解析 不同的植物细胞，细胞膜上吸收不同矿质元素离子的载体数量不同，吸收不同矿质元素离子的速率也不同，A 错误；矿质元素离子的吸收需要细胞呼吸提供能量，低温影响细胞的呼吸作用，因而影响矿质元素离子的吸收速率，B 错误；主动运输矿质元素离子的过程需要载体和能量，因此该过程只发生在活细胞中，C 正确；叶肉细胞也是活细胞，它吸收矿质元素离子的方式也是主动运输，D 错误。9.如图所示为细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列与此有关的叙述错误的是( )A．a 与 b均要以膜的流动性为基础才可能发生B．a 要有细胞表面识别和内部供能才可能完成C．b 在细胞分泌的同时膜成分也随之更新D．b 与 a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式答案 D解析 a 是细胞的胞吞过程，b 是细胞的胞吐过程，不论是细胞的胞吞还是胞吐都伴随着细胞膜的变化和具膜小泡的形成，以膜的流动性为基础才可能发生，A 正确；a 是胞吞，胞吞是细胞外大分子通过膜外表面的糖蛋白识别，消耗能量进入细胞内的，B 正确；b 是胞吐，该过程通过具膜小泡的形成和具膜小泡与细胞膜的融合来实现，因此存在膜成分的更新，C 正确；胞吞和胞吐分别是细胞摄取、分泌大分子物质的方式，D 错误。10．[2017·山西孝义高三月考]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、KNO 3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，26下列叙述正确的是( )A．实验组中都发生了质壁分离和复原现象B．对照组中水分子在前 15 min进入了细胞，15 min 之后不再进入C．1 组中的尿素分子和 2组中的 K＋ 、NO 都进入了细胞，但进入的方式不同－3D．3 组中，如果一直增大蔗糖溶液浓度，萝卜条就会一直缩短答案 C解析 据图分析，在清水中，细胞吸水，萝卜条长度先稍微变长一点，然后保持不变，说明细胞吸收了少量的水；在尿素溶液中，萝卜条长度先变短，再变长，最后保持原来的长度不变，说明细胞先失水，后来由于尿素以自由扩散的方式进入细胞内，细胞吸水复原；在 KNO3溶液中，萝卜条长度先变短，再变长，最后保持原来的长度不变，说明细胞先失水，后来由于硝酸钾主动运输的方式进入细胞内，细胞吸水复原；在蔗糖溶液中，萝卜条失水长度变短。蔗糖溶液实验组，细胞只能发生质壁分离，A 错误；对照组中水分子在前 15 min进入细胞多于出细胞，15 min之后水分进出细胞处于动态平衡，B 错误；1 组中的尿素分子和 2组中的 K＋ 、NO 都进入了细胞，尿素的运输方式是自由扩散，而 K＋ 、NO 进入－3 －3细胞的方式是主动运输，C 正确；3 组中，如果一直增大蔗糖溶液浓度，萝卜条就会缩短，但由于细胞壁的支持和保护作用，不可能无限缩短，D 错误。二、非选择题11．[2017·长春东北师大附中二模]生物膜的基本特点之一是能够维持相应环境内的物质浓度，下图 a、b、c 代表跨膜运输方式，d 代表膜上的物质。回答下列与生物膜有关的问题。(1)1959年罗伯特森提出了蛋白质—脂质—蛋白质的生物膜模型，他将生物膜描述为静态的统一结构。但这一观点无法解释________________等现象(举一例)，因此遭到了质疑。27(2)图 1中可以表示被动运输的类型为________(填写图中编号)，其中________不需要膜蛋白的协助。图中可以表示主动运输的类型为________(填写图中编号)。(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。带电荷的分子很难通过脂质体的原因是磷脂双分子层的________(填“内部”或“外部”)是疏水的。(4)图中物质跨膜运输方式会受到低温影响的是________(填图中编号)。(5)某植物根系对某物质 X的吸收速率与 X的浓度关系如图 2所示，该植物根系对 X的吸收方式为__________(填名称)。答案 (1)变形虫的变形运动(其他合理答案也可) (2)a、b a c (3)内部 (4)a、b、c (5)协助扩散或主动运输解析 (1)1959 年罗伯特森提出了蛋白质—脂质—蛋白质模型，他将生物膜描述为静态的统一结构。但这一观点无法解释变形虫的变形运动等现象，因此遭到了质疑。(2)被动运输包括两种类型，a 自由扩散，b 协助扩散，其中 a自由扩散不需要膜蛋白的协助，c 为主动运输。(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，带电荷的分子很难通过脂质体的原因是磷脂双分子层的内部是疏水的。(4)温度影响蛋白质和磷脂分子的运动，故图中物质跨膜运输方式会受到低温影响的是a、b、c。(5)某植物根系对某物质 X的吸收速率与 X的浓度关系如图 2所示，说明该植物根系对X的吸收受除 X浓度外的其他因素限制，因此该植物根系对 X的吸收方式为协助扩散或主动运输。12．成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象，下图 a是发生质壁分离的植物细胞，图 b是显微镜下观察到的某一时刻的图像。请据图回答下列问题。(1)图 a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和________的分离，后者的结构包括[ ]和[ ]以及二者之间的细胞质。(2)植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是______________，植物细胞自身应具备的结构特点是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)图 b是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是__________________。28(4)将形状、大小相同的红心萝卜 A和红心萝卜 B幼根各 5段，分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲～戊)中，一段时间后，取出红心萝卜的幼根称重，结果如图 c所示，据图分析：①红心萝卜 A比红心萝卜 B的细胞液浓度________。②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后红心萝卜 A的细胞液浓度会________。答案 (1)原生质层 2 4 (2)外界溶液浓度高于细胞液浓度 原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性(3)细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度(4)①高 ②降低解析 (1)质壁分离是原生质层和细胞壁的分离，原生质层包括细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质。(2)发生质壁分离的外界条件是外界溶液浓度大于细胞液浓度，而植物自身具备的结构特点是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。(3)在观察植物细胞质壁分离与复原实验中，当细胞处于质壁分离状态时，此时细胞可能正在发生质壁分离过程，也可能质壁分离完成，细胞原生质层大小处于相对静止状态，还可能处于质壁分离的复原过程中，因此细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是细胞液浓度大于、等于或小于外界溶液浓度。(4)①由图中两种红心萝卜的重量变化结果可知，甲～戊五种蔗糖溶液的浓度大小为丙戊甲丁乙，甲为红心萝卜 A的等渗溶液，戊为红心萝卜 B的等渗溶液，因此红心萝卜A比红心萝卜 B的细胞液浓度高。②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，溶液浓度降低，红心萝卜 A吸水一段时间后，细胞液浓度降低。13．图 1为肠道细胞吸收葡萄糖的示意图。肠黏膜上皮细胞上的 Na＋ /K＋ －ATP 酶维持着 Na＋ 的电化学梯度，从而驱动葡萄糖载体蛋白同向运输葡萄糖。图 2为神经细胞膜上的Na＋ 通道受体与相应的信号分子结合后，离子通道由关闭状态转入开放状态，产生一种电效应。请分析作答。29(1)图 1细胞吸水膨胀时，[a]________的厚度变小，这说明细胞膜具有________。(2)图 2中的信号分子可能是________，Na ＋ 跨膜运输的方式是________。(3)图 2体现出的细胞膜功能是_________________________ _______________________________________________。(4)从功能上看，细胞膜是一层________膜，这一特性主要与膜上的________有关。答案 (1)磷脂双分子层 一定的流动性(2)神经递质(乙酰胆碱等) 协助扩散(3)控制物质进出细胞 (4)选择透过性 蛋白质解析 (1)图 1 a为细胞膜的磷脂双分子层，当细胞吸水膨胀时，由于磷脂分子的运动使细胞膜厚度变小，说明细胞膜具有一定的流动性。(2)图 2中信号分子与膜上受体结合后，打开 Na＋ 通道，Na ＋ 以协助扩散的方式进入细胞，形成动作电位，说明信号分子可能是一种兴奋性递质。(3)图 2体现的是细胞膜有控制物质进出的功能。(4)结合两图可知，细胞能选择性地吸收物质，体现了细胞膜的选择透过性，完成这一功能主要与细胞膜上的蛋白质有关。1第 7讲 物质跨膜运输的实例和方式限时规范特训一、选择题1．[2017·河北衡水中学月考]半透膜对淀粉和葡萄糖的通过性不同(如图 1)，预测图2的实验结果(开始时漏斗内外液面相平)最可能的是( )A．图甲中水柱 a将持续上升B．图甲中水柱 a将保持不变C．图乙中水柱 b将保持不变D．图乙中水柱 b将先上升后下降答案 D解析 根据渗透作用的条件和原理分析，因为淀粉不能通过半透膜，故图甲的液面会上升到最高然后静止(保持不变)，A、B 错误；乙中漏斗内含有葡萄糖溶液，浓度较大，故刚开始液面会上升，而葡萄糖可以透过半透膜进入烧杯中，液面又会下降，C 错误，D 正确。2．[2017·海南海口模拟]如图表示一个质壁分离后正在复原的紫色洋葱表皮细胞，下列叙述正确的是( )A．a 的表面积逐渐变大B．b 的颜色逐渐加深C．c 的浓度比外界浓度低D．d 的体积在整个过程无变化答案 A解析 一个质壁分离后正在复原的紫色洋葱表皮细胞，细胞吸水，细胞膜的面积增加，A正确；质壁分离复原时，细胞吸水，液泡的颜色逐渐变浅，B 错误；由于细胞壁具有全透性，则 c表示细胞壁和原生质层之间的外界溶液，C 错误；d 表示细胞质，质壁分离复原时2细胞质的体积增加，D 错误。3．[2017·成都七中模拟]下列与细胞的物质输入与输出有关的叙述中，正确的是( )A．植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成B．在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜C．血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于主动运输D．低温不影响矿质离子的吸收速率答案 C解析 原生质层包括细胞膜和液泡膜，以及两者之间的细胞质，A 错误；当半透膜两侧溶液浓度相等时，细胞处于动态平衡状态，此时在单位时间内经半透膜出入的水分子数相等，水分子仍然能通过半透膜，B 错误；血浆中的碘以离子的形式进入甲状腺滤泡上皮细胞，运输方式为主动运输，C 正确；矿质元素离子的吸收需要细胞呼吸提供能量，低温影响细胞的呼吸作用，因而影响矿质元素离子的吸收速率，D 错误。4．下列相关叙述中不正确的是( )A．碘离子和氯离子通过细胞膜需要载体，但不需要细胞提供能量B．甘油和乙醇通过细胞膜不需要载体，也不需要细胞提供能量C．丙氨酸进入小肠绒毛上皮细胞和肾小管上皮细胞的方式相同D．区分主动运输与被动运输的关键是看是否消耗能量答案 A解析 一般碘离子和氯离子通过细胞膜的方式是主动运输，需要载体，也需要细胞提供能量，A 错误；甘油和乙醇通过细胞膜的方式是自由扩散，不需要载体，也不消耗能量，B正确；丙氨酸进入小肠绒毛上皮细胞和肾小管上皮细胞的方式都是主动运输，C 正确；主动运输消耗能量，被动运输不需要能量，D 正确。5．[2017·辽宁实验中学模拟]甲、乙分别为物质进出细胞的坐标图和模式图，下列相关说法正确的是( )A．图乙所示的细胞可能是哺乳动物成熟的红细胞，没有生物膜系统B．图甲为主动运输、图乙为协助扩散，故两种运输方式没有共同点C．图甲物质由膜外运输到膜内过程中一定消耗氧气D．肠道吸收乳汁中的免疫球蛋白的过程可用图乙中的跨膜运输方式表示答案 A解析 图乙所示的细胞可能是哺乳动物成熟的红细胞，因为其没有细胞核和细胞器，所以没有生物膜系统，A 正确；图甲为主动运输、图乙为协助扩散，故两种运输方式都需要载3体协助，B 错误；图甲物质由膜外运输到膜内过程中需要消耗能量，而能量也可由无氧呼吸提供，所以不一定消耗氧气，C 错误；婴幼儿肠道吸收乳汁中的免疫球蛋白的过程是胞吞作用，不可用图乙中的跨膜运输方式表示，D 错误。6．[2016·江苏高考]下图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是( )A．载体①逆浓度运输溶质分子B．载体②具有 ATP酶活性C．载体①和②转运方式不同D．载体②转运溶质分子的速率比自由扩散快答案 B解析 由图可知载体①逆浓度梯度运输溶质分子，A 正确；载体②顺浓度梯度运输溶质分子，不消耗 ATP，不具有 ATP酶活性，B 错误；载体①和②转运方式不同，前者是主动运输，后者是协助扩散，C 正确；协助扩散有载体协助，自由扩散没有，前者快，D 正确。7．[2018·安徽马鞍山三校联考]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和两次处理。下列有关叙述正确的是( )A．第一次观察为低倍镜观察，后两次为高倍镜观察B．第一次处理滴加的液体为清水，第二次滴加的液体为 0.3 g/mL的蔗糖溶液C．若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮，则不会发生质壁分离D．紫色洋葱鳞片叶外表皮中不属于原生质层的有细胞壁、细胞核和细胞液答案 D解析 “观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，一般需要进行三次显微观察，第一次是正常细胞的观察，第二次是质壁分离细胞的观察，第三次是质壁分离复原细胞的观察。三次观察均为低倍镜观察，A 错误；第一次处理滴加的液体为 0.3 g/mL的蔗糖溶液，观察质壁分离现象，第二次滴加的液体为清水，观察质壁分离复原现象，B 错误；紫色洋葱鳞片叶的内表皮也会发生质壁分离，但不含色素，现象不明显，C 错误；原生质层是指细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质，紫色洋葱鳞片叶外表皮中不属于原生质层的有细胞壁、细胞核和细胞液，D 正确。8．[2017·江西赣州高三月考]关于植物细胞主动运输方式吸收所需矿质元素离子的叙述，正确的是( )4A．吸收不同矿质元素离子的速率都相同B．低温不影响矿质元素离子的吸收速率C．主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中D．叶肉细胞不能以主动运输的方式吸收矿质元素离子答案 C解析 不同的植物细胞，细胞膜上吸收不同矿质元素离子的载体数量不同，吸收不同矿质元素离子的速率也不同，A 错误；矿质元素离子的吸收需要细胞呼吸提供能量，低温影响细胞的呼吸作用，因而影响矿质元素离子的吸收速率，B 错误；主动运输矿质元素离子的过程需要载体和能量，因此该过程只发生在活细胞中，C 正确；叶肉细胞也是活细胞，它吸收矿质元素离子的方式也是主动运输，D 错误。9.如图所示为细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列与此有关的叙述错误的是( )A．a 与 b均要以膜的流动性为基础才可能发生B．a 要有细胞表面识别和内部供能才可能完成C．b 在细胞分泌的同时膜成分也随之更新D．b 与 a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式答案 D解析 a 是细胞的胞吞过程，b 是细胞的胞吐过程，不论是细胞的胞吞还是胞吐都伴随着细胞膜的变化和具膜小泡的形成，以膜的流动性为基础才可能发生，A 正确；a 是胞吞，胞吞是细胞外大分子通过膜外表面的糖蛋白识别，消耗能量进入细胞内的，B 正确；b 是胞吐，该过程通过具膜小泡的形成和具膜小泡与细胞膜的融合来实现，因此存在膜成分的更新，C正确；胞吞和胞吐分别是细胞摄取、分泌大分子物质的方式，D 错误。10．[2017·山西孝义高三月考]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、KNO 3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，下列叙述正确的是( )5A．实验组中都发生了质壁分离和复原现象B．对照组中水分子在前 15 min进入了细胞，15 min 之后不再进入C．1 组中的尿素分子和 2组中的 K＋ 、NO 都进入了细胞，但进入的方式不同－3D．3 组中，如果一直增大蔗糖溶液浓度，萝卜条就会一直缩短答案 C解析 据图分析，在清水中，细胞吸水，萝卜条长度先稍微变长一点，然后保持不变，说明细胞吸收了少量的水；在尿素溶液中，萝卜条长度先变短，再变长，最后保持原来的长度不变，说明细胞先失水，后来由于尿素以自由扩散的方式进入细胞内，细胞吸水复原；在KNO3溶液中，萝卜条长度先变短，再变长，最后保持原来的长度不变，说明细胞先失水，后来由于硝酸钾主动运输的方式进入细胞内，细胞吸水复原；在蔗糖溶液中，萝卜条失水长度变短。蔗糖溶液实验组，细胞只能发生质壁分离，A 错误；对照组中水分子在前 15 min进入细胞多于出细胞，15 min 之后水分进出细胞处于动态平衡，B 错误；1 组中的尿素分子和2组中的 K＋ 、NO 都进入了细胞，尿素的运输方式是自由扩散，而 K＋ 、NO 进入细胞的－3 －3方式是主动运输，C 正确；3 组中，如果一直增大蔗糖溶液浓度，萝卜条就会缩短，但由于细胞壁的支持和保护作用，不可能无限缩短，D 错误。二、非选择题11．[2017·长春东北师大附中二模]生物膜的基本特点之一是能够维持相应环境内的物质浓度，下图 a、b、c 代表跨膜运输方式，d 代表膜上的物质。回答下列与生物膜有关的问题。(1)1959年罗伯特森提出了蛋白质—脂质—蛋白质的生物膜模型，他将生物膜描述为静态的统一结构。但这一观点无法解释________________等现象(举一例)，因此遭到了质疑。(2)图 1中可以表示被动运输的类型为________(填写图中编号)，其中________不需要膜蛋白的协助。图中可以表示主动运输的类型为________(填写图中编号)。6(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。带电荷的分子很难通过脂质体的原因是磷脂双分子层的________(填“内部”或“外部”)是疏水的。(4)图中物质跨膜运输方式会受到低温影响的是________(填图中编号)。(5)某植物根系对某物质 X的吸收速率与 X的浓度关系如图 2所示，该植物根系对 X的吸收方式为__________(填名称)。答案 (1)变形虫的变形运动(其他合理答案也可) (2)a、b a c (3)内部 (4)a、b、c (5)协助扩散或主动运输解析 (1)1959 年罗伯特森提出了蛋白质—脂质—蛋白质模型，他将生物膜描述为静态的统一结构。但这一观点无法解释变形虫的变形运动等现象，因此遭到了质疑。(2)被动运输包括两种类型，a 自由扩散，b 协助扩散，其中 a自由扩散不需要膜蛋白的协助，c 为主动运输。(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，带电荷的分子很难通过脂质体的原因是磷脂双分子层的内部是疏水的。(4)温度影响蛋白质和磷脂分子的运动，故图中物质跨膜运输方式会受到低温影响的是a、b、c。(5)某植物根系对某物质 X的吸收速率与 X的浓度关系如图 2所示，说明该植物根系对X的吸收受除 X浓度外的其他因素限制，因此该植物根系对 X的吸收方式为协助扩散或主动运输。12．成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象，下图 a是发生质壁分离的植物细胞，图 b是显微镜下观察到的某一时刻的图像。请据图回答下列问题。(1)图 a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和________的分离，后者的结构包括[ ]和[ ]以及二者之间的细胞质。(2)植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是______________，植物细胞自身应具备的结构特点是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)图 b是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是__________________。(4)将形状、大小相同的红心萝卜 A和红心萝卜 B幼根各 5段，分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲～戊)中，一段时间后，取出红心萝卜的幼根称重，结果如图 c所示，据图分析：7①红心萝卜 A比红心萝卜 B的细胞液浓度________。②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后红心萝卜 A的细胞液浓度会________。答案 (1)原生质层 2 4 (2)外界溶液浓度高于细胞液浓度 原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性(3)细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度(4)①高 ②降低解析 (1)质壁分离是原生质层和细胞壁的分离，原生质层包括细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质。(2)发生质壁分离的外界条件是外界溶液浓度大于细胞液浓度，而植物自身具备的结构特点是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。(3)在观察植物细胞质壁分离与复原实验中，当细胞处于质壁分离状态时，此时细胞可能正在发生质壁分离过程，也可能质壁分离完成，细胞原生质层大小处于相对静止状态，还可能处于质壁分离的复原过程中，因此细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是细胞液浓度大于、等于或小于外界溶液浓度。(4)①由图中两种红心萝卜的重量变化结果可知，甲～戊五种蔗糖溶液的浓度大小为丙戊甲丁乙，甲为红心萝卜 A的等渗溶液，戊为红心萝卜 B的等渗溶液，因此红心萝卜 A比红心萝卜 B的细胞液浓度高。②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，溶液浓度降低，红心萝卜 A吸水一段时间后，细胞液浓度降低。13．图 1为肠道细胞吸收葡萄糖的示意图。肠黏膜上皮细胞上的 Na＋ /K＋ －ATP 酶维持着 Na＋ 的电化学梯度，从而驱动葡萄糖载体蛋白同向运输葡萄糖。图 2为神经细胞膜上的Na＋ 通道受体与相应的信号分子结合后，离子通道由关闭状态转入开放状态，产生一种电效应。请分析作答。(1)图 1细胞吸水膨胀时，[a]________的厚度变小，这说明细胞膜具有________。8(2)图 2中的信号分子可能是________，Na ＋ 跨膜运输的方式是________。(3)图 2体现出的细胞膜功能是_________________________ _______________________________________________。(4)从功能上看，细胞膜是一层________膜，这一特性主要与膜上的________有关。答案 (1)磷脂双分子层 一定的流动性(2)神经递质(乙酰胆碱等) 协助扩散(3)控制物质进出细胞 (4)选择透过性 蛋白质解析 (1)图 1 a为细胞膜的磷脂双分子层，当细胞吸水膨胀时，由于磷脂分子的运动使细胞膜厚度变小，说明细胞膜具有一定的流动性。(2)图 2中信号分子与膜上受体结合后，打开 Na＋ 通道，Na ＋ 以协助扩散的方式进入细胞，形成动作电位，说明信号分子可能是一种兴奋性递质。(3)图 2体现的是细胞膜有控制物质进出的功能。(4)结合两图可知，细胞能选择性地吸收物质，体现了细胞膜的选择透过性，完成这一功能主要与细胞膜上的蛋白质有关。