专题4 生物膜与物质运输

专题

生物膜与质运输讲考纲情1.最考（1）生物膜系统的结构和功能(Ⅱ)（2）物质出入细胞的方式Ⅱ（3）实验：通过模拟实验探究的透性；观察植物细胞的质壁分离和复原2.最考2020全卷Ⅰ(29)、2019全国Ⅰ(29)、2019国卷Ⅱ(3)2019全卷Ⅲ(3、29)、2018全卷(1、3)全国卷(1、2)2018全卷Ⅲ(2)全卷Ⅰ(1、2、4)、2017国卷(1)讲核心养1.生观—结与能：胞的结构与功能；物与量：解细胞内物质运输与能量的关系2.科思—建模：建细胞膜的结构模型；建立渗透作的实验模型；归与绎分不同物质跨膜运输实，归纳跨膜运输的方式与特点3.科探—表与流探究细胞膜的成分与结构；实设与果析设实验探究膜的透性析物细胞的质壁分离及复原实验4.社责—根据渗透作用和质运输的原理指导灌溉和施肥构思维图1/20

考一与物相的验探核心突例题精讲【例题】（2021·河南高一其他拟）关于生物膜的结构模型，下列叙述正确的是（）A.欧顿通过对膜成分的提取和学分析提出膜是由脂质组成的B.暗亮－暗三层结构的静态模无法解释细胞的生长、变形虫的变形运动等现象C.人胞和小鼠细胞的融合实验用了放射性同位素标记法D.流镶嵌模型认为成生物的磷脂分子是静止的大多数蛋白质分子是可以运动的【答案】【解析欧顿发现脂溶性物很容易通过细胞膜此出膜是由脂质构成的错；B.罗特森在电镜下看到了细胞清晰的暗—亮—暗的三层结构生膜是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成的该模型为静态模型无法解释细胞的生长变形虫的变形运动等现象B正C.人—鼠细胞的融合是用荧光染料分别标记人和小鼠细胞表面的蛋白质分子C错D.流动镶嵌模表明，组成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的，错。故选B。知识总（）胞的备科探】1.选：乳动物成熟的红细胞2.选原因：（1）没有细胞壁易操作）（2）没有细胞核和众多细胞器纯度高）3.试：馏水（或清水）4.原：细胞吸水涨破（渗透作）（）物结的究科探、学维1.生膜构探—阶一成探）①欧文顿实验2/20

假：是脂质成的。②化学分析实验科学家第一次将膜从哺乳动物的细中分离出来，进行化学分析。化分表：的主要成分脂质和蛋白质。2.生膜构探—阶二静统模型①细胞膜铺展实验用酮人的红细胞中提取脂空气—水界面上铺展成单分子层测得其面积恰为红细胞表面积的两倍。结：胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。②罗伯特森实验假说：所有生物膜都由“蛋白质脂质—蛋白质”三层结构成静态统结。3.生膜构探—阶三流镶模型①人鼠细胞融合实验方法：光标记法技术：物细胞融合技术（可用灭活病毒诱导）原理：胞膜的流动性结：胞膜具有流动。②桑格、尼克森模型建模：动镶模型。3/20

基本支架：磷脂双分子层（亲水部在内侧，疏水尾部在外侧）行使功能：蛋白质分（镶嵌、嵌入、横跨于磷脂双分子层）【知识拓展课聚组成成分：甘油、脂肪酸、磷酸磷脂分子元素组成：、H、O、N、P【变式训练】（2021·安徽合肥高三一模）用橡皮泥及牙签构建生物膜模型，搭建了1、2、3三结构模型，代糖链5代表白质下列叙述错误的是（）A.2在构建生物膜模型时作为基骨架B.5在构建生物膜模型时分布具不对称性C.构线粒体模型时内膜需要的2和5外膜多D.在建细胞膜模型时4可与2两的结合【答案】【解析磷双分子层是生物的基本骨架中磷脂分子头部亲水朝向外侧部疏水朝向内侧，故图2为磷脂双分子的结构，因此2在建生物膜模型时作为基本骨架A正确；蛋质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，在构建生物膜模型时5蛋质的分布具有不对称性B正确C.线体内膜向内腔折叠形嵴大了内膜的面积并且线粒体内膜上可以进行有氧呼吸第三阶段的反应膜蛋质的含量也比外膜高此构建线粒体模型时内膜需要的2和5比膜多，正；在建细胞膜模型时4糖和5蛋白结合形成的糖蛋白只分布于细胞膜2的侧，D错。故选D考二细膜细壁核心突例题精讲【例题（2021·河高一其他模拟）作为系统的边界，细胞膜在细胞生命活动中发挥着重要作用。下列关于细胞膜的叙述，正确的是（）A.细膜主要由脂质、蛋白质和酸组成4/20

B.具不同功能的细胞，其细胞上蛋白质的种类和数量相同C.常用哺乳动物成熟的红细胞材料制备纯净的细胞膜D.细膜是系统的边界，也是切胞最外层的结构【答案】【解析细膜的主要成分是脂和蛋白质外还有少量的糖类但不含核酸错；B.蛋质是生命活动的主要承担功的细胞胞膜上蛋白质的种类和数量不同，B错C.哺乳动物成熟的红细胞没有细胞器和细胞核，即没有细胞器膜和核膜的干扰，因此能制备获得较纯净的细胞膜C确D.细胞膜是动物细胞最外层的结构；植物细胞在细胞膜的外面还有一层细胞壁，它对植物细胞起支持和保护作用，D错误。故选C。知识总（）胞的分结【命念主要由质和蛋白质成。磷脂主要）脂质约50%）胆固醇（动物具有）蛋白质（约40%）：与细胞膜功密切相（行使功能）糖类约2%～10%）形糖白、糖后与识别等有关提：能越复杂的细胞膜蛋白质种类和数量越多。（）胞的点生观】结构特点：流动性结构基础：磷脂双分子层和大多数蛋白质分子是可以运动的影响因素：温度功能特点：选择透过（活细胞的重要特征）结构基础：主要与蛋白质的种类和数量有关（）胞的能生观】1.将胞与外界环分开保了细胞内部环境的相对稳定）2.控物进细（胞膜的制作用是相对的）3.进细胞间的信息交流5/20

22间接交流：通过细胞分泌化物传递信息，最后与靶细胞膜表面特异性受体结合。（信息分子：激素、神经递质、淋巴因子CO等）（受体本质：蛋白质）直接交流：通过胞膜直接接传递信息（如精卵结合应细胞靶细胞密切接触吞噬细胞向T/B细胞呈递抗原）通道交流：通过道递信息（如：高等植物细胞之间的胞间连丝）（）胞【命念1.化成分：果胶+纤素2.主功能：支持、保护【变式训练（2021·四成都市·成都七中高三零模）下列关于细胞膜的叙述，错误的是（）A.细膜的组成成分主要是糖蛋和糖脂B.不的细胞膜上可能存在相同蛋白质C.变虫的运动主要依赖细胞膜流动性D.病识别宿主细胞依赖细胞膜面受体【答案】6/20

【解析A.细胞膜的组成成分主是磷脂和蛋白质，含少量糖蛋白和糖脂错误B.不同的细胞膜上可能存在相同的蛋白质，如胰岛素的受体、MHC（主要组织相容性复合体），B正确；C.变形虫是单细胞原生生，运动主要依赖细胞膜的流动性正；D.病毒识别宿主细胞依赖于与细胞膜表面特异性受体结合D确。故选A。【知识拓展】（）核物结（）蛋的类功载体蛋白：物质运输，具有专一受体蛋白：识别并结合信息分子具有特异（糖蛋白）粘连蛋白：使相邻细胞紧密连在（糖蛋白）有催化功能的膜蛋白膜某些（内质网、类囊体薄膜、线粒体内膜等）（）种物细壁成除病毒、支原体和动细外，大多数生物都有细胞壁，成分不。植物：胶和纤维素真菌：丁质原核生物：肽聚糖【变式训练】（2021·北京高三模）生物膜上蛋白质行使功能对应关系中不正确的是（）A.突后膜上的受体——结合神递质B.类体膜上的酶——催化光反进行7/20

C.浆胞膜上的抗体——结合病原体D.红胞膜上的载体——运输葡糖【答案】【解析A.突触后膜上的受体能识别突触前膜释放的神经递质，使后膜兴奋或抑制正确B.叶绿体的类囊体膜上存在着催化光反应的酶B确C.浆细胞能够合成并释放抗体到细胞外，其细胞膜上没有抗体C错D.红细胞进行厌氧呼吸消耗葡萄糖，其细胞膜上具有葡萄糖载体D正确故选C。考三生膜统核心突例题精讲【例题（2021·全高三三模）如图是组成生物膜的磷脂分子的结构式。下列相关叙述正确的是（）A.组生物膜的磷脂分子中含有元素种类与蛋白质相同B.细膜中含有两层磷脂，且头在两侧，尾部夹在中间C.叶体的膜结构中均含有磷脂蛋白质和光合色素D.内网中合成的磷脂经高尔基加工后参与膜结构的形成【答案】【解析A.从图中可以看出，磷分子中含有C、O共5种素，极少数蛋白质含磷种白质还含有硫因此成生物膜的磷脂分子中含有的元素种类与蛋白质不一定相同A错误B.因为细胞膜的内外均为水溶液，故亲水的头部分别与细胞膜内外的水溶液相邻，而疏水的尾部则避开水，夹在中间正C.叶绿体的外膜、内膜和类囊体膜都含有磷脂和蛋白质，但只有类囊体膜含有光合色素C错D.高尔基体能对蛋白质进行加工，内质网中合成的磷脂不需要高尔基体加工错误故选。知识总生膜统生观】1.组：核细胞内由胞器膜细胞膜和核共同构成的生物膜系统。2.各生物膜的联系化学组成上：在组成成分基相；在蛋白质种类和数量上显著差。结构上大相，由磷脂双分子层构成基本支架白质分子分布其中，都具有两大特点。8/20

3.意（1）使细胞具有相对稳定的内环境，在细胞与外界进物质运输、能量转换、信息传递过程中起决定性作用。（2）是许多重要化学反应进行场所，广阔的膜面为多种酶提供了大量的附着位点。（3）把各种细胞器分隔开，保细胞生命活动高效、有进行。【知识拓展】（）本焦1.只有同时具三者才能称为生膜系，其中之一只能称生物膜；（例如：哺乳动物成熟的红细胞中只存在生物膜，而不存在生物膜系统。真核生物才有生物膜系统；原核生物只有生物膜，没有生物膜系统）2.细骨架与生物膜的基本支架物质构成上有什么不同？细胞骨架：蛋白质纤维组成的网结构生物膜的基本支架：磷脂双分子组成的3.生膜的特性在生活中的应用（1）用磷脂制成很小的小球包药物，运输到患病部位，通过小球膜和细胞膜融合，将药物送入细胞（流动性）（2）利用血液透析膜制成透析人工肾，代替病变的肾脏行驶功能，把尿毒症患者血液中的代谢废物透析掉，让干净的血液返回病人体内（选择透过性）【变式训练】（2021·重庆西南学附中高三月考）生物膜在细胞的生命活动中至关重要，细胞内的各种生物膜在结构和功能上也都有着紧密的联系有关生物膜结构和功能的叙述，错误的是（）A.细膜上的糖蛋白与细胞识别关胞间的信息交流不一定都需要细胞膜上的糖蛋白参与B.生膜功能的复杂程度主要取于生物膜上蛋白质的种类和数量C.内网膜可转移到高尔基体膜因而细胞中高尔基体的膜面积会不断增大D.生激素的合成与分泌体现了物膜系统在结构和功能上的相互联系【答案】【解析A.植物细胞间的信息交通过胞间连丝进行，不需要糖蛋白参与正确B.蛋白质承担有各种功能功的杂程度主要取决于生物膜上蛋白质的种类和数量正；C.内网膜在分泌蛋白合成过程以囊泡形式转移到高尔基体高基体膜又会以囊9/20

泡形式转移到细胞膜，故高尔基体膜不会逐渐增多错误D.生激素是分泌蛋白，其合成和分泌过程需要各细胞结构的分工协作，细胞核是控制中心，核糖体合成场所，内质网、高尔基体进行加工经胞膜分到细胞外线粒体进行供能这体现生物膜系统的结构与功能相联系D正确故选C。考四物跨运实核心突例题精讲【例题（2020·山大同市·高三其他模拟）下列有关植物细胞质壁分离及复原实验的叙述，正确的是（）A.紫洋葱鳞片叶内表皮细胞具大液泡，是该实验的理想材料B.具选择透过性的细胞膜是植细胞吸水或失水的结构基础C.质分离后，细胞壁与原生质之间充满细胞液D.原质层两侧溶液渗透压的大影响质壁分离的速率【答案】【解析A.紫色洋葱外表皮细胞具有大液泡液泡中有色素，是该实验的最佳材料表皮无颜色，错；B.具有选择过性的原生质层是植物细胞吸水或失水的结构基础B错误；C.质分离后，细胞壁与原质层之间充满细胞外的液体，细胞壁是全透的C错；D.原质层两侧溶液渗透压的大影响质壁分离的速率D确。故选D。知识总（）透用科探、学维1.概：分（其他溶剂分）透半透，低浓度溶液向浓度溶液的扩散。2.常渗透作用装置3.结：液面出现eq\o\ac(△,h)eq\o\ac(△,)，S溶浓≈液浓度，但由半透膜的阻隔和大气压的响，高浓度一侧依旧略大于浓度一。此时，半透膜两侧水分交换的数量达动平衡。4.原10/20

5.条（1）有半透膜（2）半透膜两侧浓度差6.原分析：①液面变化的原因：单位时间内低度溶液

单位时间内高度溶液一侧通过半透膜进入高浓度＞一通过半透膜进低度溶液一侧的水分子数②液面不会一直变化的原因：

溶液一侧的分子数当高浓度一侧的水力=大气时，液面不再变化。7.渗作用原理的运用（1）判断植物细胞的生活状况（2）判断植物细胞的细胞液浓度（3）农业生产中水肥管理（4）生活中杀菌、防腐、腌制品（）胞水失的理科思】1.动细胞植物细胞【变式训练】（2020·济南市章区第四中学高三其他模拟）如图所示为平衡时的渗透装置，烧杯内的液面高度为a，漏内的液面高度为，液面高度差m＝b。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.若出漏斗中高出烧杯内的液的溶液，则平衡时增B.若漏斗中加入少量蔗糖，平时m增大11/20

C.若漏斗中加入适量且与漏斗的蔗糖溶液浓度相等的蔗糖溶液，则平衡时m不D.向杯中加入适量清水，平衡m将增大【答案】【解析】若出漏斗中高出烧液面的溶液，则其中溶质也被吸出，其漏斗中溶质减少，渗透压减弱水能力也减弱平衡时m将减小误B.吸向漏斗中加入少量蔗糖，则其中溶质含量，其漏斗中溶质变多，渗透压增加，吸水能力也增强，则平衡时m将增，B正；C.若向漏斗中加入适量等浓度的蔗糖溶液，则漏斗中溶质增多，渗透压增大，则平衡时m将大C错误；D.向烧中加入适量清水，使a液面高，而漏斗中溶质的量没变，渗透压也没改变，则吸收的水量也将保持不变的高度就不变，平衡时m将小D错。故选B。（）壁离生观、学究1.实：胞壁与原生质层分离2.实材料：洋葱、清水0.3g/ml的糖溶液3.原：①外界溶液浓度＞细胞浓（0.3g/ml蔗溶液）②原生质层伸缩性＞细壁缩性提：界溶液浓度过低，不会发生质壁分离；过高，细胞会因水而死亡。3.图4.应：可用于验证①细胞膜的流动性（如：原生质的伸缩）②细胞膜的选择透过（如：蔗糖分子不能进入）③细胞的死活【变式训练】（2020·天水市第中学高三月考）某同学用洋葱同一片鳞片叶的外表皮细胞，制成甲、乙、丙三组临时装片，用0.3g/mL的蔗糖溶液充分处理相同时间后，甲、乙、12/20

丙三组视野的20个细中发生壁分离的细胞数分别为15、16。下列相关分析正确的是（）A.每装片中未发生质壁分离的胞细胞液渗透压比蔗糖溶液大B.已生质壁分离的细胞初始细液渗透压比未发生质壁分离的大C.不装片中大多数细胞的细胞渗透压增大，细胞吸水能力增强D.甲乙、丙三组实验结果表明同细胞细胞液中的蔗糖含量存在差异【答案】【解析】未生质壁分离的细，说明其细胞液的渗透压大于或等于蔗糖溶液的渗透压，也可能小于蔗糖溶液的渗透压去一小部分水后两者渗透压相等在显微镜下观察不明显A错误已生质壁分离细胞的初始细胞液渗透压比未发生质壁分离的小错；C.不装片中大多数细胞发生壁分离现象些细胞失水后细胞液渗透压增大细胞吸水能力增强C正确D.甲、乙丙三组实验结果表明不同细胞细胞液的渗透压存在差异，但不能说明不同细胞中蔗糖含量存在差异错误故选。【知识拓展课聚1.原质体：除物胞壁后所剩下的细胞结构。细胞膜原生质层

两层膜之间的细胞质液泡膜2.观质壁分离一定要用紫色洋鳞片叶外表皮吗？不一定。叶肉细胞花瓣细胞等也可以甚还能用洋葱鳞片叶内表皮细胞观察但蔗糖溶液需要染色处理。3.自复原（1）自动发生质壁分离复原的质尿素、KNO、NaCl甘等。（2）原理：它们是细胞需要的质，进入细胞而引起细胞内溶浓度升高，细胞水。但它们进入细胞方式可能不同【变式训练】（2019·湖南衡阳高三三模）某实验小组在适宜温度条件下，将紫色洋葱磷片叶外表皮细胞置于ー定浓度的液中细胞液浓度与该溶液浓度的比值随时间的变化曲线如图所示。下列相关叙述错误的是（）A.据线可推测实验材料为活细B.细在t时开始从外界溶液吸收溶质13/20

C.t时比t时泡体积有所增大D.若低温度，则t～t时间段变长【答案】【解析A.该细胞能发生质壁分和复原，说明细胞是成熟的活植物细胞正B.细胞在t时刻细胞从外界溶液中吸收溶质得细胞液浓度增加时刻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误；～t时段内，细胞液浓度大于外界溶液，细胞吸水，液泡体积有所增大正确D.若降低温度，分子运动的能力减弱，则t～t时段变长，正确故选B。（）质膜输其实【学究1.资1（1）自变量是：作物种类和离种类因变量是：培养液中的离子浓度（2）结：同物对同种离子的吸收量不同；同种作物对不同离子的吸收量也同。（3）水稻培养液中的Ca、Mg两种离子浓度为什么会增高？水稻吸收水分子及Si离较多，吸收、Mg较，结果导致水稻培养液里中Ca、Mg相浓度增高。2.资2结：质（如I）的跨膜运输并不都是和水一样，而逆对含量梯运输的。这取决于命活动的需要。3.资3微生物大肠杆菌圆褐固氮菌酵母菌米曲菌

P33.994.9351.0048.55

K12.952.4138.6628.1614/20

结：同细胞对于物质的输出和输入是有选择的，这种选择具普遍性。小：胞膜和其他生物膜都选择透过性这膜可以让水分自由通过一离子和小分子能通过，其他离子、小子和大分子不能通过。（提：有选择透过性的膜必然有半透性，而具有半透性的不一定具有选择透过性，具有活性的生物膜才具有选择透性。）【知识拓展半膜选透性的别半透膜些质可以透过而另些物质不能透过多性薄物质是否能通过取决于分子的大小。（按是否有生物活性分为生物膜和非生物膜）（如：玻璃纸/赛璐玢、膀胱膜、卵壳膜）选择透过性膜具有生物活性的物膜体蛋白的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。（是功能完善的一类特殊的半透膜）（如：细胞膜和其他生物膜）【变式训练河郑州市郑一中高一月考将水稻番幼苗分别放在含Mg、Ca和SiO4-

的培养液中，一段时间后，发现番茄营养液中Mg、Ca

浓度下降，而水稻培养液中Mg、Ca

浓度升高，下列叙述正确的是（）A.水培养液中Mg、Ca浓度高，是水稻细胞外排离子的结果B.植根成熟区细胞吸收矿质元离子主要依靠渗透作用C.番与水稻相比其Mg、Ca需量大，而对SiO

需要量小D.此验说明植物根细胞对离子吸收差异取决于培养液中离子的浓度【答案】【解析A.水稻培养液中Mg、Ca浓升高，是水稻吸收Mg、Ca的速度小于吸收水的速度，的结果A错误；B.植物根熟区细胞吸收矿质元素离子的方式为主动运输B错误C.一时间后，水稻培养液中Mg浓升高SiO4度降低，而番茄培养液中Mg与Ca浓降低、浓升，说明水稻吸收Mg与Ca量于番茄吸收Mg与量15/20

水稻吸收SiO量于番茄吸收的，即番茄与水稻相比，其对、Ca需要量大，而对SiO

需要量小C正确D.水稻和番对Mg、Ca离的吸收方式都是主动运输吸收差异取决于根细胞膜上运输相应离子的载体数量与细胞呼吸产生的能量错。故选C。考五物运的式核心突例题精讲【例题】（2021·浙江高考真题下图为植物细胞质膜中酶细胞质中的转到膜外的示意图。下列叙述正确的是（）A.H转过程中H-ATP酶发形变B.该运可使膜两侧H

维一定的浓度差C.抑细胞呼吸不影响H的运率D.线体内膜上的电子传递链也发生图示过程【答案】【解析】主转运过程中H酶作为载体蛋白，会发生形变，协助物质运输A错；B.该运方式为主动转运，主动运的结果是使膜两侧H维持一定的浓度差，B正；C.H的转运方式主动转运需要载体白的协助同时需要能量抑制细胞呼吸会影响细胞的能量供应，进而影响H的运速率C误D.图示过程是消耗ATP的过，而线粒体内膜的电子传递链最终会生成，会发生图示过程D错误。故选B。知识总（）类生观】自由扩散被动运输：顺浓度梯度（高浓度→低浓度）跨膜运输

协助扩散主动运输：逆浓度梯度（低浓度→高浓度）胞吞非跨膜运输胞吐16/20

（）较科思】运方

自扩

被运

协扩

主运

胞胞方载蛋能运对举

高浓度→低浓度不需要不消耗小分子、亲脂物质水、气体分子、甘油、乙醇、苯等亲脂物质

高浓度→低浓度需要不消耗离子、较大分子（氨基酸、葡萄糖等）葡萄糖入红细胞；神经纤维上K外、Na内流

低浓度→浓度需要消耗离子、较大分子（氨基酸、葡萄糖等）小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐（离子）等

外→内内→外不需要消耗大分子、颗粒、病毒、病菌等白细胞噬病菌、变虫的捕食、泌蛋白的分泌等图影因

浓度差

浓度差载体种类和数量

载体种类和数量能量（O、PH、温度）

能量（O、PH、温度）【变式训练山东坊高三三模南芥液泡膜上存在Na/H反转运载体蛋白，它可利用液泡内外的化学梯度（电位和浓度差）将

转出液泡，同时将Na由细胞基质转入液泡分物质跨液泡膜转运过程如图所示图断下列叙述错误的）A.HO通过中方式可以更快的进出液泡B.Cl以协助扩散的方式进入细质基质C.降Na/H

反向转运载体蛋白基因的表达会降低拟南芥的抗盐能力D.图中的转运过程体现了生物的选择透过性【答案】【解析水子进出细胞的方有自由扩散和协助扩散中水是协助扩散进出细胞速率更快，正；B.由题图可知Cl借助通道蛋白，以协助扩散的方式由细胞质基质进入液泡，错误；C.Na在泡中的累能使液泡内Na浓度增大，细胞液渗透压增大，细胞吸水能力增强，进而提高拟南芥的耐盐碱能力降低Na/H

反向转运载体蛋白基因的表达会降低拟南芥的抗盐能力，C正；D.示中能选择性的吸收Na、Cl，排除H，体现17/20

22了生物膜的选择透过性，D正。故选B（）关线因分【命念1.浓差对物质跨膜运输的影响a.乙中的OA段主是浓度差的影响；b.乙中的A点受载体蛋白种和数的限制。2.氧含量（能量）对物质跨膜输的影响a.乙