2022版高考生物一轮复习第2单元细胞的结构和功能第4讲物质的跨膜运输教案苏教版必修1

1、第4讲物质的跨膜运输1.物质出入细胞的方式()2实验：通过模拟实验探究膜的透性3实验：观察植物细胞的质壁分离和复原1.理解细胞内物质运输与能量供应的关系(生命观念)2分析不同物质跨膜运输实例，归纳跨膜运输的方式与特点；模型与建立：建立渗透作用的实验模型(科学思维) 3设计实验探究膜的透性；分析植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验(科学探究)4根据渗透作用和物质运输的原理指导灌溉和施肥(社会责任)考点一细胞的吸水和失水1渗透(1)概念：在细胞膜等结构的两侧，较多的水分子从溶质分子相对较少的区域向溶质分子相对较多的区域扩散的现象，称为渗透。(2)明确渗透系统的组成及条件具有半透膜。半透膜可以是生物

2、性的选择透过性膜，如细胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。半透膜两侧的溶液具有浓度差。浓度差的实质是单位体积溶液中溶质分子数的差，即物质的量浓度之差，而不是质量分数浓度差。(3)常见渗透装置图分析水分的流动判断：当溶液浓度S1S2时，水分就通过半透膜由S2流向S1；当溶液浓度S1S2时，水分就通过半透膜由S1流向S2。在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差h，则S1溶液浓度仍大于S2。因为液面高的一侧形成的压强，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。2动物细胞的吸水和失水(2)原理和现象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进出细胞处于动态平衡。3植物细胞的吸水

3、和失水(1)成熟植物细胞的结构(2)原理和现象外界溶液浓度细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。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。1(人教版教材必修1 P61“与生活的联系”)为什么吃比较咸的食物口唇感觉比较干？提示：这是因为与细胞内液体相比，外界溶液浓度高，口腔上皮细胞失水导致的。2(人教版必修1 P63“资料分析”拓展)科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2、Mg2和SiO的培养液中培养，结果如图所示，据图分析：请解释水稻培养液中Mg2、Ca2浓度升高的原因及SiO浓度降低的原因。提示：水稻根部细胞吸收水的相对速率大于吸收Mg2、Ca2的相对速率，而小于吸收SiO

4、的相对速率。1渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比浓度。()提示：该浓度是指物质的量浓度。2植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核。()提示：原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。3将动物细胞放入一定浓度的外界溶液中，不能发生渗透作用。()提示：动物细胞的细胞膜相当于半透膜，将动物细胞放入一定浓度的外界溶液中，能发生渗透作用。4质壁分离过程中水分子扩散只能单向进行。()提示：质壁分离过程中水分子扩散是双向进行的。5成熟的植物细胞发生质壁分离过程中，细胞的吸水能力逐渐减小。()提示：发生质壁分离过程中，细胞的吸水能力逐渐变大。1原生质层与原生质体的区别是_。提示：原生质层

5、由细胞膜、液泡膜以及两层膜间的细胞质组成，原生质体是指去除植物细胞壁以后所剩下的植物细胞结构2成熟植物细胞在一定浓度的溶液中能发生质壁分离的原因是_。提示：外界溶液的浓度大于细胞液浓度，且原生质层比细胞壁伸缩性大1如图甲是一个典型的渗透装置，作为成熟植物细胞也应符合渗透系统的全部条件。请指出图乙中与图甲a、b、c对应的分别是什么？甲乙提示：a对应细胞液，b对应原生质层，c对应外界溶液。2对于植物细胞来说，单位时间内，水分子进出细胞的数量相等时，细胞内外液体的浓度一定相等吗？提示：不一定。植物细胞有细胞壁的支持、保护作用，当单位时间内水分子进出植物细胞数量相等时，有可能细胞液浓度大于细胞外溶液浓

6、度。3温度的高低会提高或降低水分通过半透膜的扩散速率吗？请你提出假设，并设计检验该假设的实验方案。材料及用具：有如图所示相同的渗透装置三个，酒精灯(或水浴锅)、冰块及用具若干。(1)你的假设是_。(2)实验方法步骤：取上述三个相同的渗透装置编号分别为甲、乙、丙。_。经过相同一段时间后，观察_。(3)预期结果：如果出现_的现象，则你的假设是正确的。提示：(1)一定温度范围内，随温度的升高水分子扩散速率加快(2)甲装置烧杯外用酒精灯或水浴锅加热升温，乙装置的烧杯外加适量的冰块降温，丙装置不作处理作为对照 长颈漏斗中液面上升的高度(3)各装置的长颈漏斗中的液面高度大小关系为：甲丙乙考查渗透作用实验及

7、分析1(2020黄冈质检)如图为渗透实验装置，蔗糖不能透过半透膜，渗透平衡时烧杯中液面高度为a，漏斗中液面高度为b，液面差为m。有关叙述错误的是()A达到平衡时，水分子进出半透膜的速率相等B若向漏斗中滴入清水，则重新平衡时m将增大C若向漏斗中加入蔗糖分子，则重新平衡时m将增大D把m段内的液体吸出后，重新平衡时m将减小B达到新的平衡时，水分子进出半透膜的速率相等，A正确；向漏斗中滴入清水，漏斗内的浓度降低，渗透压下降，m将减小，B错误；若向漏斗中加入蔗糖，将导致漏斗内蔗糖溶液渗透压进一步增大，平衡时m将增大，C正确；把m段内的液体吸出后，则其中溶质也被吸出，其漏斗中溶质减少，渗透压减弱，吸水能力

8、也减弱，则平衡时m将减小，D正确。2(2020承德一中检测)如图为常见的两套渗透装置图(图中S1为0.3 mol/L的蔗糖溶液、S2为蒸馏水、S3为0.3 mol/L葡萄糖溶液；已知葡萄糖能通过半透膜，但蔗糖不能通过半透膜)，两装置半透膜面积相同，初始时液面高度一致，A装置一段时间后再加入蔗糖酶。有关叙述错误的是()A实验刚刚开始时，装置A和装置B中水分子从S2侧进入另一侧的速度一样B装置B的现象是S3溶液液面先上升后下降，最终S3和S2溶液液面持平C漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后开始下降D若不加入酶，装置A、B达到渗透平衡时，S1溶液浓度小于S3溶液浓度D根据渗透作用的原理，实验刚刚

9、开始时，由于装置A和装置B中半透膜两侧的溶液浓度分别相同，所以水分子从S2侧进入另一侧的速度一样，A正确；由于葡萄糖能通过半透膜，所以装置B的现象是S3溶液液面先上升后下降，最终S3和S2溶液液面持平，B正确；装置A因渗透作用，水分子进入漏斗使液面上升，加酶后，漏斗中溶液浓度继续增大，液面会继续上升，但是由于蔗糖被水解酶催化为葡萄糖和果糖，其中由于葡萄糖能透过半透膜，所以漏斗内溶液浓度减小，而烧杯中溶液浓度增大，故漏斗中液面开始下降，C正确；装置A达到渗透平衡后，由于漏斗中溶液存在势能，所以S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度，装置B中由于葡萄糖能透过半透膜，最后两侧的葡萄糖溶液浓度相等，由于装置A

10、中烧杯内的蒸馏水不可能进入到漏斗中过半，所以最后漏斗中蔗糖溶液浓度大于“U”型管两侧的葡萄糖溶液浓度，即S1溶液浓度大于S3溶液浓度，D错误。考查动植物细胞的吸水和失水3(2020山东济宁期末)将红细胞移入低渗溶液后，很快吸水膨胀，而水生动物非洲爪蟾的卵母细胞在低渗溶液中不膨胀。将控制红细胞膜上CHIP28(一种水通道蛋白)合成的mRNA注入非洲爪蟾的卵母细胞中，在低渗溶液中，卵母细胞迅速膨胀，短时间内破裂。以下说法错误的是()ACHIP28的加工、运输需要内质网和高尔基体的参与B红细胞在低渗溶液中破裂的原因是通过自由扩散吸收了过多的水C非洲爪蟾卵母细胞在低渗溶液不膨胀的原因是细胞膜上无类似的

11、CHIP28D肾小管在抗利尿激素作用下重吸收水可能与CHIP28有关BCHIP28为细胞膜上的通道蛋白，故CHIP28的加工、运输需要内质网和高尔基体的参与，A正确；据题意可知，红细胞在低渗溶液中可借助水通道蛋白吸水而破裂，此种吸水的方式属于协助扩散，B错误；非洲爪蟾卵母细胞在低渗溶液中不膨胀的原因是细胞膜上无类似的CHIP28，C正确；肾小管在抗利尿激素作用下重吸收水可能与CHIP28有关，D正确。4(2020云南曲靖一中月考)某同学将红色杜鹃花瓣外表皮细胞置于一定浓度的某种溶液中，测得细胞液浓度与该溶液浓度的比值(P值)随时间的变化曲线如图所示。下列相关叙述正确的是 ()A该溶液是适宜浓度

12、的蔗糖溶液B细胞在t1时刻开始吸收外界溶液中的溶质Ct0t1这段时间，细胞体积和原生质体体积变化量相等Dt1t2这段时间，细胞吸水能力逐渐上升D据图分析，将红色杜鹃花瓣外表皮细胞置于一定浓度的某种溶液中，细胞液浓度与该溶液浓度的比值(P值)逐渐增加，开始小于1，说明外界溶液浓度大，细胞失水，发生质壁分离；后来大于1，说明细胞液浓度大于外界溶液浓度，细胞吸水，发生质壁分离的复原。该细胞失水(t0t1)后又主动吸水(t1t2)，说明植物细胞在该溶液中可以主动吸收溶质，而植物细胞不会主动吸收蔗糖分子，A错误；细胞在t1时刻前就吸收外界溶液中的溶质，B错误；t0t1，细胞失水，但细胞壁的伸缩性小于原生

13、质体的伸缩性，所以细胞体积变化量小于原生质体体积变化量，C错误；t1t2，细胞液浓度和外界溶液浓度的比值逐渐上升，且大于1，所以细胞吸水能力逐渐上升，D正确。考点二观察植物细胞的质壁分离和复原(实验)1实验原理(1)成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。(2)细胞液具有一定的浓度，能渗透吸水和失水。(3)原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。2实验步骤操作三：将操作二中的洋葱表皮置于清水中观察低倍显微镜观察3实验结论1关于质壁分离和复原实验的四个注意点(1)将发生质壁分离的植物细胞置于低浓度的溶液或蒸馏水中，植物细胞会发生质壁分离的复原，但如果所用溶液为葡萄糖、KNO3、尿素、乙二醇等能被细胞

14、吸收的物质，发生质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。(2)质壁分离过程中，外界溶液浓度大于细胞液浓度，质壁分离程度越大，植物细胞吸水能力越强；质壁分离复原过程中，外界溶液浓度小于细胞液浓度。(3)质壁分离与复原过程中水分子的移动是双向的，但结果是单向的。(4)本实验用显微镜观察了三次，第一次与第二次形成对照，第三次与第二次形成对照，该对照方法为自身对照。2质壁分离实验的拓展应用(1)判断成熟植物细胞是否有生物活性待测成熟植物细胞一定浓度的蔗糖溶液 镜检(2)测定细胞液浓度范围待测细胞一系列浓度梯度的蔗糖溶液细胞液浓度介于未发生质壁分离和

15、刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间。(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度不同植物细胞同一浓度的蔗糖溶液发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之细胞液浓度越大。(4)比较未知浓度溶液的浓度大小同一植物的成熟细胞未知浓度的溶液记录刚刚发生质壁分离所需时间比较所用时间长短判断溶液浓度的大小(时间越短，未知溶液的浓度越大)。(5)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)成熟植物细胞不同种类溶液 镜检1(2020承德一中检测)洋葱内表皮细胞质壁分离和复原实验过程中，在、时刻滴加了相应的溶液(30% 蔗糖溶液或清水)，液泡的体积会随外界溶液浓度的变化而改变，如甲图所示；乙图为实验中不同时期两个细胞图像

16、。下列有关叙述错误的是()甲乙A两处滴加的溶液分别为30%蔗糖溶液、清水B甲图的到过程中对应乙图中的a，细胞吸水能力逐渐增大C甲图时刻可对应乙图中的Y细胞，此时细胞液浓度最大D乙图中Y细胞一定是正处于发生质壁分离过程的细胞D由图甲可知处是液泡体积由大变小，所以此时加入30%蔗糖溶液，处后液泡体积有所恢复，此时加入的是清水，A正确；甲图的到过程是失水过程，对应乙图中的a过程也是失水过程，细胞液浓度增加，细胞吸水能力逐渐增大，B正确；甲图时刻失水达到最大，质壁分离达到最大程度，可以用乙图中的Y细胞表示，C正确；乙图中Y细胞有三种状态，可继续失水，也可质壁分离后的复原，也可达到动态平衡，D错误。2(

17、2020沈阳育才中学检测)如图表示植物叶表皮上气孔的开放原理。取同一叶片的两块表皮a和b，a放在清水中，b放在0.3 g/mL KNO3溶液中，K、NO离子可通过主动运输进入细胞，将a和b制成临时装片在显微镜下持续观察一段时间，观察到的表皮气孔情况是()Aa开启、b关闭Ba关闭、b开启Ca关闭、b先开启后关闭Da开启、b先关闭后开启Da放在清水中，保卫细胞吸水，则气孔逐渐开放。b放在0.3 g/mL KNO3溶液中，保卫细胞首先失水，气孔关闭，随着细胞通过主动运输吸收NO和K，当细胞液浓度大于细胞外液浓度时，细胞又能渗透吸水，所以保卫细胞质壁分离后会自动复原，气孔开放。3(2020河南郑州质量

18、预测)取某一红色花冠的2个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞，将它们分别放置在甲、乙两种溶液中，测得细胞失水量的变化如图1，液泡直径的变化如图2，下列叙述正确的是()图1图2A第4分钟前甲溶液中花瓣细胞的失水速率小于乙溶液中的B第4分钟后乙溶液中细胞由于失水过多而死亡C图2中曲线和图1中甲溶液中细胞失水量曲线对应D甲、乙两种溶液的浓度不同，溶质种类也一定不同C第4分钟前，相同处理时间内，甲溶液中花瓣细胞的失水量大于乙溶液中的，故第4分钟前甲溶液中花瓣细胞的失水速率大于乙溶液中的，A错误；图1显示第46分钟细胞在乙溶液中的失水量逐渐减少，说明细胞在吸水，逐渐发生质壁分离复原，B错误；图1中甲溶液中

19、细胞失水量曲线表示一定范围内随着处理时间延长，细胞的失水量逐渐增大，而液泡的体积应逐渐减小，对应图2中的曲线，C正确；某一红色花冠的2个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞在两种溶液中的失水速率不同，说明甲、乙两种溶液的浓度不同，但溶质的种类可能是相同的，D错误。考点三物质出入细胞的方式1物质运输的方式、特点和实例(连线) 特点方式实例不需载体和能量 a主动运输 .水、O2、CO2、甘油、乙醇需载体，不需能量 b自由扩散 .红细胞吸收葡萄糖需载体和能量 c协助扩散 .小肠上皮细胞吸收葡萄糖需能量，不需载体 .大分子、颗粒物质提示：bcad2根据图示进一步确定物质跨膜运输的方式和影响因素甲乙丙丁戊(

20、1)填写以下有关跨膜运输方式及结构的名称：图甲：自由扩散；图乙：协助扩散；图丙：主动运输；a：载体蛋白；图丁：胞吞；图戊：胞吐。(2)填写以下有关跨膜运输方式的影响因素：图甲：浓度差；图乙：浓度差和载体蛋白；图丙：载体蛋白和能量。1(人教必修1 P73“与社会的联系”)囊性纤维病是细胞中某种蛋白质结构异常，影响了Na和Cl的跨膜运输，这一事例说明这种结构蛋白属于细胞膜上的_，也反映了细胞膜对离子的吸收具有选择性是通过细胞膜上_来实现的。提示：载体蛋白载体蛋白的种类和数量2(人教必修1 P74“科学前沿”)通道蛋白是一类跨越细胞膜磷脂双分子层的蛋白质。它包含两大类：_。提示：水通道蛋白和离子通道

21、蛋白1甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜。()提示：甘油是脂溶性小分子，其通过细胞膜的方式为自由扩散。2通过载体蛋白的物质转运属于主动运输。()提示：协助扩散也通过载体蛋白转运物质。3在神经细胞上动作电位产生与膜电位恢复过程中，Na流入和排出都是主动运输。()提示：Na流入为被动运输。4细胞外液中的K进入神经细胞属于自由扩散。()提示：K进入神经细胞属于主动运输。5主动运输使膜内外物质浓度趋于一致，维持了细胞的正常代谢。()提示：主动运输是把物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧。1主动运输对细胞生命活动的意义是_。提示：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

22、胞吐和胞吞两种运输方式的共同点是_。提示：能运输生物大分子等；运输过程中形成囊泡；需要消耗能量3若对离体心肌细胞施用某种毒素，结果心肌细胞对Ca2吸收量明显减少，而对K的吸收不受影响，其原因最可能是_。提示：运输Ca2的载体被破坏1神经细胞膜上的NaK泵、K通道和Na通道(1)细胞膜上的NaK泵不断地把K运入细胞内，同时把Na输出细胞外，维持细胞内K浓度显著高于细胞外，细胞外Na浓度显著高于细胞内。NaK泵的运输是消耗ATP的主动运输。(2)在静息状态下，K通道瞬时开放，K迅速外流，形成静息电位；神经细胞兴奋时，Na通道瞬时开放，Na迅速内流，形成动作电位。K通道和Na通道的运输是顺浓度梯度进

23、行的，不消耗ATP，是协助扩散。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，原因是受载体数量的限制。(2)氧气含量对物质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。P点时：无氧呼吸为物质的吸收提供能量。PQ段：随着氧气含量的增加，有氧呼吸产生的能量增多，主动运输的速率增大。Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受载体蛋白数量以及其他限制因素的影响，运输速率不再增加。(3)温度温度影响物质运输速率时，既与分子的运动有关，也与细胞呼吸有关。1200

24、3年诺贝尔化学奖授予了研究细胞膜水通道蛋白的科学家，水通道蛋白与载体蛋白两者运输物质具有哪些相同点和不同点？提示：相同点：化学本质都是蛋白质；都分布在细胞膜上；都有控制特定物质跨膜运输的作用。不同点：(1)通道蛋白参与的是被动运输，是从高浓度的一侧运输到低浓度的一侧，不消耗能量；载体蛋白参与的是主动运输或被动运输，是从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧或从高浓度的一侧运输到低浓度的一侧，消耗能量或不消耗能量。(2)通道蛋白在运输过程中不与被运输的物质结合，也不移动；载体蛋白与被运输的物质结合，并且要移动。(3)通道运输物质的速度比载体运输物质的速度快。2柽柳是一种泌盐植物，叶子和嫩枝可以将吸收的盐

25、分排出，是强耐盐植物。柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输？请设计实验加以证明。实验材料：柽柳幼苗若干；适宜浓度的含Ca2和K的完全培养液；细胞呼吸抑制剂；蒸馏水。请写出实验步骤，并预期实验结果。提示：实验步骤：(1)将柽柳幼苗随机分为甲、乙两组，分别培养在适宜浓度的含Ca2和K的完全培养液中。(2)甲组柽柳幼苗的培养液中，加入一定量的细胞呼吸抑制剂，乙组柽柳幼苗的培养液中加入等量的蒸馏水，在适宜的条件下培养。(3)分别测定两组柽柳幼苗吸收Ca2和K的速率，并进行比较。预期实验结果：若两组植株对Ca2和K的吸收速率相同，则柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是被动运输；若甲组植株对Ca2

26、和K的吸收速率明显小于乙组植株对Ca2和K的吸收速率，则柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输。考查物质出入细胞的方式及特点1(2020张家口检测)细胞膜通过物质运输保证细胞代谢的正常进行。观察如图所示物质运输的几种方式，其中错误的是()A酒精、苯和氧等物质通过途径进入细胞，浓度差和温度等因素影响运输速率B葡萄糖通过途径逆浓度梯度进入小肠上皮细胞时，需要消耗细胞产生的ATPC方式所示为胞吐，分泌蛋白和神经递质等生物大分子可通过此途径排出细胞D除图中三种方式外，细胞还能通过协助扩散的方式顺浓度梯度进行物质运输C图中的过程分别表示自由扩散、主动运输和胞吞作用。酒精、苯和氧进入细胞的方式是自由扩散，

27、运输速率和胞内外的浓度差以及温度有关，A正确；小肠上皮细胞吸收葡萄糖属于主动运输，运输方向为逆浓度梯度，需要消耗细胞产生的ATP，B正确；方式表示胞吞，神经递质不是生物大分子，C错误；物质运输除图示三种方式外还有协助扩散等，协助扩散的运输方向为顺浓度梯度，D正确。2(2018全国卷)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C巨噬细胞依赖细胞膜的流动性以胞吞的方式摄入病原体，A项错误；固醇类激素属于脂质，以自由扩散的方式进入

28、靶细胞，B项错误；神经细胞受到刺激时，Na顺浓度梯度内流，属于被动运输，C项正确；甘油以自由扩散的方式进入细胞，D项错误。影响物质跨膜运输因素的分析3(2020四川成都石室中学期中)甲图中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，乙图表示细胞对大分子物质胞吞和胞吐的过程。下列相关叙述错误的是()甲乙A甲图中a表示自由扩散，b表示协助扩散或主动运输BO2充足时，甲图中b曲线达到最大转运速率后的限制因素是载体的数量C乙图中的胞吐和胞吞过程说明细胞膜具有选择透过性的结构特点D乙图中的胞吐和胞吞过程都需要消耗能量C甲图中a曲线随着被转运物质浓度差的增加转运速率不断增大，故a表示自由扩散，b曲线开始时随着被

29、转运物质浓度的增加，转运速率增大，但转运速率增大到一定程度后不再改变，说明该运输方式需要载体的协助，为协助扩散或主动运输，A正确；协助扩散和主动运输都需要载体，O2充足条件下，b曲线达到最大转运速率后，限制因素为载体的数量，B正确；乙图中的胞吐和胞吞能体现细胞膜的结构特点具有一定的流动性，C错误；主动运输、胞吐和胞吞都需要消耗能量，D正确。4(2020山西运城康杰中学模拟)蚕豆细胞能利用质子泵所产生的H浓度梯度推动蔗糖的吸收，这种特殊的主动运输利用H势能的方式如图所示。以下相关说法正确的是 ()A质子泵以ATP为能源主动吸收HBH蔗糖共转运蛋白在转运物质的过程中形变需要消耗ATPC若提高外界溶

30、液的pH，会使细胞对蔗糖的吸收量减少D若适当提高外界溶液的蔗糖浓度，会使细胞对蔗糖的吸收量减少C质子泵以ATP为能源主动将H运出细胞，A错误；据图分析，H蔗糖共转运蛋白在转运物质的过程中形变没有消耗ATP，B错误；若提高外界溶液的pH，则H的含量降低，H势能降低，细胞对蔗糖的吸收量减少，C正确；适当提高外界溶液的蔗糖浓度不会使细胞对蔗糖的吸收量减少，D错误。考查物质运输方式的实验分析和探究5(2020福建泉州二模)小肠绒毛上皮细胞膜上存在着两种运输葡萄糖的载体SGLT1(主动运输的载体)和GLUT2(协助扩散的载体)。研究人员通过实验绘制如图所示曲线。下列说法不正确的是()A葡萄糖浓度极低时只

31、通过主动运输吸收B在较高葡萄糖浓度下，细胞主要依赖主动运输来增大吸收速率C小肠绒毛上皮细胞对葡萄糖的两种运输方式可同时进行D该实验可以用来探究不同浓度葡萄糖条件下的主要吸收方式B分析题图曲线可知，葡萄糖浓度极低时GLUT2的运输速率为0，此时只通过主动运输吸收葡萄糖，A正确；在较高葡萄糖浓度下，GLUT2的运输速率较大，所以细胞主要依赖协助扩散来增大吸收速率，B错误；由题图可知，在一定浓度范围下，两种载体都能发挥作用，说明在该浓度范围内小肠绒毛上皮细胞对葡萄糖的吸收方式既有协助扩散也有主动运输，C正确；分析题图可知，不同浓度葡萄糖条件下，SGLT1和GLUT2的运输速率不同，分析该实验可以用来

32、探究不同浓度葡萄糖条件下的主要吸收方式，D正确。6(2020山东济宁嘉祥一中质检)如图为心肌细胞膜上的钠钾泵结构示意图，据图回答：(1)钠钾泵的化学本质是_，心肌细胞吸钾排钠的跨膜运输方式是_。据图可知钠钾泵的生理功能除与钠离子、钾离子结合并运输外，还具有_的功能。用呼吸抑制剂处理该细胞_(填“会”或“不会”)降低钠钾泵运输离子的速率，加入蛋白质变性剂_(填“会”或“不会”)降低离子运输的速率。(2)为探究生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡是否具有保护作用，研究者设计了如下三组实验：甲组加入培养液心肌细胞生理盐水、乙组加入培养液心肌细胞阿霉素、丙组加入培养液心肌细胞生物制剂Q阿霉素。每组设

33、置若干个重复样品，每组所加心肌细胞数量相同。各组样品在相同且适宜的条件下培养。该实验的因变量是_。若实验结果是_，则说明生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡具有保护作用。为检测生物制剂Q对心肌细胞的凋亡是否有影响，上述实验还应该增加丁组实验，请按照上述格式书写丁组实验：_。解析(1)钠钾泵的化学本质是蛋白质。由图可知，钾离子进细胞，钠离子出细胞，都需要载体和能量，因此，心肌细胞吸钾排钠的过程属于主动运输。据图可知，钠钾泵的生理功能有具有ATP水解酶活性、跨膜运输离子。呼吸抑制剂通过抑制细胞呼吸速率，使能量的生成速率降低进而会降低离子泵跨膜运输离子的速率，加入蛋白质变性剂会影响钠钾泵的活性进而

34、降低离子泵跨膜运输离子的速率。(2)本实验的目的是探究生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡是否具有保护作用，所以统计计算心肌细胞的存活率(或凋亡率)为因变量。实验中，甲为对照组，存活率最高，若生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡具有保护作用，则存活率为丙组乙组。若生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡无保护作用，则存活率为乙组丙组。为检测生物制剂Q对心肌细胞的凋亡是否有影响，可增设丁组实验，故丁组为培养液心肌细胞生物制剂Q。答案(1)蛋白质主动运输ATP水解酶活性会会(2)心肌细胞的存活率(或心肌细胞的凋亡率)甲组和丙组的存活率均高于乙组的存活率(或甲组和丙组的凋亡率均低于乙组的凋亡率)丁

35、组加入培养液心肌细胞生物制剂Q探究物质跨膜运输方式的实验设计思路(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.渗透平衡不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等，只意味着半透膜两侧水分子移动达到动态平衡状态。2.Na、K等无机盐离子一般以主动运输方式进出细胞，但也可通过协助扩散(或离子通道)进出细胞，如神经细胞维持静息电位时的K外流和形成动作电位时的Na内流。3.植物吸收水分的方式是自由扩散，而吸收无机盐离子的方式是主动运输，因此可以说植物对水分和无机盐的吸收是两个相对独立的过程。4.物质跨膜运输(自由扩散、协助扩散、主动运输)体现了生物膜的选择透过性；大分子

36、物质和颗粒性物质的胞吞、胞吐体现了生物膜的流动性。1.渗透作用的发生必须依赖半透膜和膜两侧的浓度差。2.原生质层由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成，具有选择透过性。3.被动运输包括自由扩散和协助扩散，它们都是顺浓度梯度运输的过程，不消耗能量，但是协助扩散需要载体蛋白。4.主动运输是逆浓度梯度运输的过程，需要载体蛋白的协助和消耗能量。5.胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的，与膜的流动性有关，它是大分子和颗粒性物质进出细胞的物质运输方式，靠ATP提供动力。真题体验| 感悟高考淬炼考能1(2020全国卷)为达到实验目的，需要选用合适的实验材料进行实验。下列实验目的与实验材料的对应，不合理的是(

37、)实验材料实验目的A大s蒜根尖分生区细胞观察细胞的质壁分离与复原B蝗虫的精巢细胞观察细胞的减数分裂C哺乳动物的红细胞观察细胞的吸水和失水D人口腔上皮细胞观察DNA、RNA在细胞中的分布A大蒜根尖分生区细胞没有大液泡，不适合用来观察细胞的质壁分离与复原，A项不合理；可用蝗虫精巢细胞的固定装片观察细胞的减数分裂，B项合理；哺乳动物的红细胞在吸水和失水过程中，其形态会发生明显的变化且在显微镜下可以观察到，可用来观察细胞的吸水和失水，C项合理；人口腔上皮细胞含有细胞核且无色素，可用来观察DNA、RNA在细胞中的分布，D项合理。2(2020全国卷)取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别

38、放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是()A甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高B若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零C若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离D若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组D甲、乙两组糖溶液的质量浓度(单位为g/mL)相同，但甲糖的相对分子质量大于乙糖，所以甲、乙两组糖溶液的物质的量浓度不同(甲乙)，将

39、相同的叶细胞浸入两种不同物质的量浓度的溶液中，在吸水和失水的表现上可能不同。据题意可推测，甲糖溶液浓度低于叶细胞的细胞液浓度，叶细胞吸水导致甲糖溶液浓度升高，A选项正确；若测得乙糖溶液浓度不变，则乙糖溶液浓度等于叶细胞的细胞液浓度，水分子进出乙组叶细胞的量相等，净吸水量为零，B选项正确；若测得乙糖溶液浓度降低，则乙糖溶液浓度高于叶细胞的细胞液浓度，乙组叶肉细胞可能会发生渗透失水而表现为质壁分离，C选项正确；若测得乙糖溶液浓度升高，则甲、乙浓度均小于叶细胞的细胞液浓度，两组细胞均吸水，但由于甲糖溶液的物质的量浓度小于乙糖溶液，所以乙组叶细胞的净吸水量小于甲组叶细胞，D选项错误。3(2020江苏高

40、考)如图表示物质进、出小肠上皮细胞的几种方式，下列叙述正确的是()A葡萄糖进、出小肠上皮细胞方式不同BNa主要以方式运出小肠上皮细胞C多肽以方式进入细胞，以方式离开细胞D口服维生素D通过方式被吸收A由图示可知，葡萄糖进入小肠上皮细胞时逆浓度梯度运输，该运输方式属于主动运输，葡萄糖运出小肠上皮细胞时顺浓度梯度运输且需要载体，该运输方式为协助扩散，A正确；据图可知，Na主要以方式(主动运输)运出小肠上皮细胞，B错误；多肽以方式胞吞进入细胞，以胞吐方式离开细胞，C错误；维生素D为固醇类物质，口服维生素D通过方式(自由扩散)被吸收，D错误。4(2020山东等级考)黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物

41、，分布广泛、易于取材，可用作生物学实验材料。下列说法错误的是()A在高倍光学显微镜下，观察不到黑藻叶绿体的双层膜结构B观察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻成熟叶片C质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小D探究黑藻叶片中光合色素的种类时，可用无水乙醇作提取液C叶绿体的双层膜结构属于亚显微结构，须在电子显微镜下观察才能看到，A正确；黑藻成熟叶片细胞不进行有丝分裂，不能用来观察植物细胞的有丝分裂，B正确；质壁分离过程中，由于原生质体失水缩小，故黑藻细胞绿色加深、吸水能力增强，C错误；光合色素能溶解在无水乙醇或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇溶解和提取黑藻叶片中的光合色素，D正确。5(2019全国卷)某种HATPase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。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。再