高三生物一轮复习【知识专讲精研】第6讲+细胞的物质输入和输出+

第6讲

细胞的物质输入和输出《一轮复习》一、细胞的吸水和失水1、水进出细胞的原理：渗透作用（1）渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。①发生的条件：②水分子渗透的方向：a、具有半透膜b、半透膜两侧具有浓度差（物质的量浓度，化学符号C）

浓度低的溶液→

浓度高的溶液

水分子多的溶液→水分子少的溶液

渗透压低的溶液→

渗透压高的溶液低渗透压：溶液中溶质微粒对水的吸引力。其大小取决于单位体积溶液中溶质微粒数目的多少。选择性必修一P5拓展：不同渗透装置中水分子运动情况及液面变化【思考1】（1）漏斗内的液面会不会无限上升？（2）到达平衡后，半透膜两侧有没有水分子的进出？（3）液面高度不变时，S1、S2溶液溶度的大小关系为？【提醒】渗透平衡≠两侧溶液浓度相等：

渗透平衡时半透膜两侧液面只要存在液面高度差，则半透膜两侧溶液就存在浓度差，且液面高的一侧溶液浓度高。不会有S1＞S2拓展：不同渗透装置中水分子运动情况及液面变化【思考1】（1）若U形管中左管是0.1mol/L的葡萄糖溶液，右管为0.1mol/L的麦芽糖溶液，液面会如何变化？（2）若U形管中左管是10%的葡萄糖溶液，右管为10%的麦芽糖溶液，液面会如何变化？液面不变C葡C麦＞左管液面上升，右管液面下降【典例·精心深研】P36D2.(2023·广东六校联考)某兴趣小组用图甲研究渗透作用，a和b均为蔗糖溶液，c允许单糖通过。图乙为实验结果。下列说法正确的是(

)A.烧杯中蔗糖溶液浓度大于漏斗中蔗糖溶液浓度B.若t2时刻烧杯中加入蔗糖酶，则Δh最终将变小C.t2时刻半透膜两侧蔗糖溶液浓度相同D.若t2时刻漏斗中加入蔗糖酶，则Δh将先变大后变小一、细胞的吸水和失水2、渗透作用原理的应用——动物细胞的吸水和失水细胞膜细胞质与外界溶液原理思考：对病人注射药物时，需将药物溶解在生理盐水（质量分数为0.9%的NaCI)里进行注射，其目的是？生理盐水的渗透压（浓度）与人体细胞外液的渗透压（浓度）相当，可以使人体红细胞保持正常的形态和功能一、细胞的吸水和失水3、渗透作用原理的应用——植物细胞的吸水和失水(1)原理：细胞壁细胞膜细胞质液泡膜液泡全透性，其伸缩性小原生质层即水分子和溶解在水里的物质都能通过细胞壁

含细胞液（具有一定浓度，其浓度＞清水）具有选择透过性，其伸缩性大原生质层细胞液与外界溶液原理一、细胞的吸水和失水(2)现象大于小于等于【情境推理·探究】P35(1)若将人的成熟红细胞放入清水中，会出现图________所示现象，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，会出现图________所示现象，达到平衡时，水分子进出细胞的状况是图________所示。甲成熟红细胞发生渗透作用，从细胞外进入细胞内的水分子多于从细胞内到细胞外的水分子，因此细胞吸水丙乙(3)若某叶肉细胞正处于图甲所示状态，一段时间内细胞体积增大，最终________(填“会”或“不会”)涨破，原因是______________________________________。不会植物细胞的细胞壁有支持和保护作用【典例·精心深研】P36C1.(2022·全国甲卷，2)植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是(

) A.水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度

B.水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b＞细胞a＞细胞c C.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度 D.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度考向结合渗透作用的原理及应用，考查科学思维拓展：不同渗透装置中水分子运动情况及液面变化小结：1.渗透作用发生过程中，水分子在半透膜两侧双向运动；2.当半透膜两侧水分交换（进出）的数量达到动态平衡：①若发生在生物体外：液面高的一侧的溶液浓度＞液面低的一侧的溶液浓度。②若发生在生物体内：外界溶液浓度=细胞液浓度（或细胞质浓度）如图1表示渗透作用装置，一段时间后液面上升的高度为h，其中半透膜为膀胱膜（葡萄糖能通过，蔗糖不能通过），装置中溶液A、a起始浓度分别用MA、Ma表示；图2表示一个洋葱鳞片叶表皮细胞放在蔗糖溶液中后发生的质壁分离过程图。请根据图回答问题：（1）图1中的半透膜相当于图2中的________，由________（填数字）组成。图1中发生渗透作用的条件是__________、______________________。（2）图1中，如果A、a均为蔗糖溶液，且开始时Ma＞MA，则达到平衡后Ma_____MA（填“大于”“等于”或“小于”）。（3）图2中，如果B、b分别表示蔗糖溶液和细胞液，且起始浓度分别为MB、Mb，则达到平衡后MB________Mb（填“大于”“等于”或“小于”）。（4）若图1中A为清水，a为葡萄糖溶液，则长颈漏斗中液面的变化情况是________。原生质层①、③、⑤有半透膜膜两侧存在浓度差大于等于先上升后下降直至不再变化二、探究植物细胞的吸水和失水(1)实验过程：细胞不断失水细胞吸水质壁分离正常细胞细胞壁原生质层滴加溶液液泡大小原生质层的位置实验现象0.3g/mL蔗糖清水变小脱离细胞壁逐渐恢复原来大小恢复原来位置质壁分离质壁分离复原质壁分离复原细胞壁和原生质层具有伸缩性，且细胞壁的伸缩性＜原生质层的伸缩性二、探究植物细胞的吸水和失水(2)质壁分离的原因：①外因：________浓度<外界溶液浓度，细胞通过渗透作用失水。②内因：细胞壁的伸缩性______原生质层的伸缩性。

成熟的植物细胞的原生质层相当于一层______细胞液半透膜小于二、探究植物细胞的吸水和失水【思考1】：（1）如果选用动物细胞能否观察到质壁分离现象？（2）如果选用死的洋葱细胞能否观察到质壁分离现象？（3）如果选用植物根尖分生区细胞能否观察到质壁分离现象？不能不能不能【重点难点•透析】1.质壁分离及复原实验分析(1)从细胞角度分析：①死细胞、动物细胞不发生质壁分离及复原现象。②细菌细胞一般也能发生质壁分离，但现象不明显。③未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)无大液泡，不能用来做该实验。创新P37【思考2】：常考实验物质及现象（分析质壁分离及复原现象）（1）若将植物外表皮细胞放在0.3g/mL的蔗糖溶液、0.5g/mL的蔗糖溶液中，有何现象？（2）若将植物外表皮细胞放在一定浓度的KNO3、甘油等溶液中，有何现象？（3）若将植物外表皮细胞放在一定浓度的HCl、酒精等溶液中，有何现象？（2)从溶液角度分析（P37）①在一定浓度(溶质不能透过半透膜)的溶液中（如0.3g/mL的蔗糖溶液），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(溶质可透过半透膜)的溶液(如KNO3、甘油、尿素、乙二醇等)中可发生质壁分离，并能自动复原，因为K＋、NO3-、尿素、乙二醇等可转运到细胞内，使细胞液浓度升高，细胞渗透吸水而发生自动复原（原因，背）。③若溶液浓度过高，质壁分离速度虽快，但会使细胞在短时间内因失水过多而死亡，质壁分离后不能复原；若溶液浓度过低则不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。④盐酸、酒精、醋酸能杀死细胞，使原生质层失去选择透过性，因此无质壁分离及复原现象（补充）。【考点速览

诊断】P37(1)观察植物细胞吸水和失水时，可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮。(2021·全国乙卷，2D)(

)(2)质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小。(2020·山东卷，3C)(

)提示质壁分离过程中，细胞液浓度增大，吸水能力增大。(3)可以用大蒜根尖分生区细胞作实验材料来观察细胞的质壁分离与复原。(2020·全国卷Ⅰ，4A)(

)提示根尖分生区细胞没有大液泡，不适合作此实验材料。√××【考点速览

诊断】P37(4)需要高倍显微镜下才能观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离。(2019·海南卷，7C)(

)提示整个实验过程只需低倍镜即可。(5)用黑藻叶片进行质壁分离实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察。(2014·全国卷Ⅰ，4B)(

)提示黑藻叶肉细胞液泡无颜色，叶绿体的存在有利于观察。××【情境推理·探究】P37将若干生理状况基本相同、长度为4cm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、KNO3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。据图分析回答下列问题。【情境推理·探究】P37(1)实验组中是否都发生了质壁分离和复原现象？说出判断依据是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【拓展：植物细胞的吸水方式】植物细胞吸水的方式吸胀吸水渗透吸水实例：植物根尖分生区细胞、干种子细胞原因：没有形成大的中央液泡实例：成熟的植物细胞条件：有中央液泡等机理：靠细胞内的亲水性物质（蛋白质>淀粉>纤维素）主要的吸水方式【典例·精心深研】P381.(2021·江苏卷，12)采用紫色洋葱鳞片叶外表皮进行质壁分离实验，下列相关叙述正确的是(

) A.用镊子撕取的外表皮，若带有少量的叶肉细胞仍可用于实验 B.将外表皮平铺在洁净的载玻片上，直接用高倍镜观察细胞状态 C.为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片四周均匀滴加蔗糖溶液 D.实验观察到许多无色细胞，说明紫色外表皮中有大量细胞含无色液泡考向结合实验原理及实验步骤，考查科学思维A【典例·精心深研】P38C2.(2023·湖北武汉调研)下列有关洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离和复原的叙述，正确的是(

) A.处于质壁分离状态的细胞，细胞液浓度小于外界溶液浓度 B.置于KNO3溶液中的细胞一定能发生质壁分离和自动复原 C.细胞质壁分离过程中，细胞液浓度逐渐增大，细胞的吸水能力也逐渐增强 D.观察细胞的质壁分离和复原时，可先加清水，再加一定浓度的蔗糖溶液【典例·精心深研】P38C3.(2023·河北石家庄检测)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，有关操作及观察结果如图所示。下列叙述错误的是(

)考向围绕实验的拓展及应用，考查科学思维A.保卫细胞的吸水能力A>BB.质壁分离现象最可能出现在A所在的观察视野中C.保卫细胞的细胞液浓度B>AD.推测两种蔗糖溶液浓度高低为甲>乙【典例·精心深研】P38B4.(2021·重庆卷，20)在相同条件下，分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞，观察其质壁分离，再用清水处理后观察其质壁分离复原，实验结果见下图。下列叙述错误的是(

)A.T1组经蔗糖溶液处理后，有52%的细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁B.各组蔗糖溶液中，水分子不能从蔗糖溶液进入细胞液C.T1和T2组经清水处理后，发生质壁分离的细胞均复原D.T3和T4组若持续用清水处理，质壁分离的细胞比例可能下降像水分子这样，物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。协助扩散自由扩散小分子、离子主动运输

大分子物质胞吞

胞吐被动运输注意：通过胞吐运输的不一定都是大分子物质，也可能是小分子物质，如某些神经递质的释放三、物质进出细胞的方式（P66)物质出入细胞的方式图例运输方向转运蛋白能量________转运蛋白________能量________转运蛋白，________能量_______载体蛋白_______能量影响因素举例1、小分子和离子的跨膜运输自由扩散协助扩散被动运输主动运输高浓度→低浓度(顺浓度梯度)低浓度→高浓度（逆浓度梯度）转运蛋白(教材P66-67)转运蛋白转运对象只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过与运输分子的关系需与运输分子结合,每次转运时都会发生__________的改变转运的分子或离子_______与通道蛋白结合，每次转运时都不会发生自身构象的改变运输方式特点自身构象不需要协助扩散、主动运输协助扩散载体蛋白在转运过程中会发生空间结构的变化，但运输完成后又恢复原状。载体蛋白通道蛋白【重点难点

透析】P36有特异性和饱和性

有特异性，但无饱和性

转运蛋白(教材P66-67)【重点难点

透析】P36ATP的利用

（P53）(1)ATP为主动运输供能的过程(以Ca2＋释放为例)【重点】载体蛋白在跨膜运输时的变化是：ATP水解释放的磷酸基团使载体蛋白磷酸化，导其空间结构发生变化。三、物质进出细胞的方式（P66)物质出入细胞的方式图例运输方向转运蛋白能量________转运蛋白________能量________转运蛋白，________能量_______载体蛋白_______能量影响因素举例1、小分子和离子的跨膜运输自由扩散协助扩散被动运输主动运输高浓度→低浓度(顺浓度梯度)低浓度→高浓度（逆浓度梯度）不需要不消耗需要不消耗需要消耗浓度差大小①浓度差大小；②转运蛋白的数量①载体蛋白的种类和数量；②能量（温度、O2）①H2O、气体分子：O2、CO2；②脂溶性小分子有机物如甘油、乙醇、苯等①水分子通过水通道蛋白进出细胞；②红细胞吸收葡萄糖；③神经纤维上K+外流、Na+内流①小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等；②神经纤维上的Na+-K+泵二、物质进出细胞的方式(P70)2、大分子和颗粒性物质出入细胞的方式物质进出细胞的方式图例运输方向细胞外→细胞内细胞内→细胞外特点物质通过囊泡转移，_______转运蛋白，但_____能量原理举例胞吞胞吐不需要消耗细胞膜的流动性吞噬细胞吞噬抗原胰岛素、消化酶、抗体、神经递质的分泌注意：胞吞、胞吐属于跨膜运输，但穿过的膜层数为0层二、物质进出细胞的方式易错提醒：物质出入细胞方式的6点提醒

1）RNA和蛋白质等大分子物质通过核孔进出细胞核，需蛋白质协助并消耗能量，但不属于胞吞、胞吐作用。2）通过胞吐运输的不一定都是大分子物质，也可能是小分子物质，如某些神经递质的释放。3）自由扩散、协助扩散、主动运输体现了生物膜的选择透过性；胞吞、胞吐体现了生物膜的流动性。4）载体蛋白参与的跨膜运输有特异性和饱和性，通道蛋白参与的跨膜运输有特异性但无饱和性。载体蛋白既可参与协助扩散，又可参与主动运输；通道蛋白只能参与协助扩散。【考点速览

诊断】P35(1)物质自由扩散进出细胞的速度既与浓度梯度有关，也与分子大小有关。(2021·江苏卷，3A)(

)(2)1mol/LNaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等。(2021·湖南卷，3D)(

)提示

1mol/LNaCl溶液中，含1mol/L的Na＋和1mol/L的Cl－，即溶质微粒浓度为2mol/L，而1mol/L蔗糖溶液中，溶质为蔗糖分子，不可再拆分，故1mol/LNaCl溶液的渗透压大于1mol/L蔗糖溶液的渗透压。√×【考点速览

诊断】P35(3)物质进出细胞方式中的被动运输过程与膜蛋白无关。(2021·浙江6月选考，4C改编)(

)提示被动运输有两种方式——自由扩散和协助扩散，其中协助扩散需要膜蛋白的参与。(4)神经细胞膜上运入K＋的载体蛋白和运出K＋的通道蛋白都具有特异性。(2021·江苏卷，3C)(

)(5)探究人体红细胞因失水而发生的形态变化时，可用肉眼直接观察。(2020·全国卷Ⅱ，3B)(

)提示需借助显微镜观察。(6)护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输。(2018·全国卷Ⅱ，2D)(

)提示护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于自由扩散。×√××【考点速览

诊断】P39(1)细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白。(2021·湖北卷，1B)(

)(2)小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度有关。(2021·江苏卷，3B)(

)提示小肠上皮细胞摄入葡萄糖与Na＋的浓度有关，而与细胞质中其他溶质分子的浓度无关。√×(3)肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸。(2021·江苏卷，3D)(

)(4)胰岛B细胞分泌胰岛素不需要消耗能量。(2021·福建卷，2C)(

)提示胰岛B细胞分泌胰岛素的方式为胞吐，需要耗能。(5)新冠病毒进入宿主细胞的跨膜运输方式属于被动运输。(2020·全国卷Ⅱ，1A)(

)提示胞吞，依靠膜的流动性。√××【典例·精心深研】P40-411.(2023·安徽合肥调研)下图表示几种常见的物质进出细胞的方式，下列相关说法不正确的是(

)考向结合物质跨膜运输方式的判断，考查科学思维DA.同种生物不同细胞的细胞膜上转运蛋白的种类和数量不同B.①和②均属于被动运输，需要相应的蛋白质进行协助C.③属于主动运输，能够逆着浓度梯度转运物质且消耗能量D.胰岛素是大分子蛋白质，以③方式出组织细胞发挥作用【典例·精心深研】P40-41B2.(2023·河北石家庄调研)下列关于物质运输的叙述，正确的是(

)A.水和甘油进出细胞的方式完全相同B.类囊体腔内H＋浓度大于腔外的，由此推知H＋由类囊体腔外进入类囊体腔内消耗能量C.Na＋通过通道蛋白进入神经细胞的方式为主动运输D.甘氨酸可作为神经递质被突触前膜以主动运输的方式释放出来【典例·精心深研】P40-41D3.(2023·广东名校联盟)沙枣主要分布在西北各省区和内蒙古西部，可以在富含硫酸钠的盐土上生存。研究发现，其液泡膜上含有能运输Na＋的载体蛋白M，且有助于液泡富集Na＋，从而使液泡中的Na＋浓度高于细胞质基质。下列相关叙述错误的是(

) A.载体蛋白M发挥作用的过程不仅其结构要发生改变，还需要消耗能量 B.Na＋从细胞质基质进入液泡的过程体现了生物膜的选择透过性 C.液泡膜上的该载体蛋白对Na＋运输具有专一性 D.载体蛋白M的作用结果使细胞质基质的渗透压下降，不利于沙枣吸收水分考向围绕物质出入细胞方式，考查科学思维【典例·精心深研】P40-41D4.(2023·湖南长沙一中调研)肾小管上皮细胞部分生理过程如图甲所示，其中cAMP是由ATP在酶的催化下形成的，在调节细胞代谢方面发挥重要作用；该细胞的细胞膜局部亚显微结构如图乙所示，其中1～5为运输方式。下列相关叙述错误的是(

)【典例·精心深研】P40-41A.如果cAMP的合成量减少，那么水通道蛋白合成量会受影响B.肾小管上皮细胞吸水的方式有图乙中的2和3两种C.图乙中的1和5两种运输方式受O2浓度的影响D.植物的根吸收无机盐离子的方式与图乙中的3、4相同【重温真题·经典再现】P41-421.(2021·湖北卷，11)红细胞在高渗NaCl溶液(浓度高于生理盐水)中体积缩小，在低渗NaCl溶液(浓度低于生理盐水)中体积增大。下列有关该渗透作用机制的叙述，正确的是(

) A.细胞膜对Na＋和Cl－的通透性远高于水分子，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液 B.细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液 C.细胞膜对Na＋和Cl－的通透性远高于水分子，Na＋和Cl－从高渗溶液扩散至低渗溶液 D.细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－，Na＋和Cl－从高渗溶液扩散至低渗溶液B【重温真题·经典再现】P41-422.(2021·河北卷，4)人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，①～⑤表示相关过程。下列叙述错误的是(

)DA.血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO2和O2B.①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散C.成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量D.成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中【重温真题·经典再现】P41-423.(2022·湖南卷，10)原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是(

)A【重温真题·经典再现】P41-42A.甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中NaCl浓度≥0.3(mol·L－1)B.乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原C.该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加D.若将该菌先65℃水浴灭活后，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化【重温真题·经典再现】P41-42【重温真题·经典再现】P41-42消耗氧气多定期松土【拓展：验证性实验设计】创新P39某学校生物兴趣小组验证牛的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，而非主动运输。现提供如下材料：牛的成熟红细胞若干、培养瓶、葡萄糖浓度测试仪、蒸馏水、5%的葡萄糖溶液、5mL葡萄糖载体抑制剂和5mL呼吸抑制剂等，请完善如下实验过程。(1)实验原理：主动运输需要载体和消耗能量，协助扩散需要载体和具有浓度差。(2)实验步骤：①取三个培养瓶，编号A、B、C，向三个培养瓶中分别加入等量的牛的成熟红细胞和5%的葡萄糖溶液。②_______________________________________________________________________________________。③_______________________________________________________________________________________。向A瓶中加入5mL蒸馏水，向B瓶中加入5mL葡萄糖载体抑制剂，向C瓶中加入5mL呼吸抑制剂在相同且适宜的培养条件下培养一定时间后，利用葡萄糖浓度测试仪测定各培养瓶中葡萄糖的含量(3)请写出预期结果和实验结论。预期结果：A瓶和C瓶中葡萄糖含量大致相等且小于B瓶。实验结论：牛的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，而非主动运输。探究物质跨膜运输的实验设计(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【拓展：探究性实验设计】P39拓展：深挖教材（P72)

柽柳（见下图）是强耐盐植物，它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的无机盐排出体外。柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输还是被动运输？如果要设计实验加以证明，请说出实验思路。实验思路：（1）取生长状态相同的柽柳幼苗随机均分为甲、乙两组。（2）将两组幼苗放入适宜浓度的含有K+（或Ca2+)的溶液中，甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组加入细胞呼吸抑制剂。（3）在相同且适宜的环境条件下培养一段时间后，测定两组幼苗根系对K+（或Ca2+)的吸收速率。实验结论：（1）若两组植株对K+（或Ca2+)的吸收速率相同，说明不消耗能量，为被动运输；（2）若甲组对K+（或Ca2+)的吸收速率明显大于乙组，则说明需要消耗能量，为主动运输。【拓展：探究性实验设计】P39【微专题1：与细胞的物质输入和输出有关的热考题型】P39主动运输的三种类型：（1）ATP驱动泵（ATP直接供能）：如钠钾泵、钙泵、质子泵（H+）（2）协同运输：物质跨膜运输所需要的能量来自膜两侧离子的电化学梯度势能。

①动物细胞：膜两侧Na+、H+浓度梯度

②植物细胞：膜两侧H+浓度梯度（3）光能供能：利用光能运输物质，常见于细菌【微专题1：与细胞的物质输入和输出有关的热考题型】P39（1）ATP驱动泵（ATP直接供能）：如钠钾泵【微专题1：与细胞的物质输入和输出有关的热考题型】P39（2）ATP驱动泵（ATP直接供能）：如钙泵钙泵是Ca2＋激活的ATP酶，每水解一个ATP转运两个Ca2＋到细胞外，形成钙离子梯度。通常细胞质游离Ca2＋浓度很低，胞外的Ca2＋即使很少量涌入胞内都会引起胞质游离的Ca2＋浓度显著变化，导致一系列生理反应。钙离子内流能迅速地将细胞外信号传入细胞内，因此Ca2＋是一种十分重要的信号物质。（作用：维持细胞质基质中Ca2＋低浓度）【微专题1：与细胞的物质输入和输出有关的热考题型】P39（1）ATP驱动泵（ATP直接供能）：如质子泵（H+）1、如有氧呼吸第三阶段ATP的合成，这时的质子泵即ATP合成酶；2、H+顺浓度梯度所产生的的电化学梯度势能还可以用来参与协同运输这时的质子泵即ATP水解酶【微专题1：与细胞的物质输入和输出有关的热考题型】P39主动运输的三种类型：（2）协同运输：物质跨膜运输所需要的能量来自膜两侧离子的电化学梯度势能。

①动物细胞：膜两侧Na+、H+浓度梯度

②植物细胞：膜两侧H+浓度梯度20．有些植物在开花期能通过有氧呼吸产生大量热能，花的温度显著高于环境温度，即“开花生热现象”，该现象有利于植物生殖发育顺利完成。高等植物细胞的有氧呼吸第三阶段，有机物中的电子（e-）经UQ（泛醌）、蛋白复合体（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）的作用，传递至氧气生成水。交替氧化酶（AOX）是一种存在于植物花细胞中的酶，电子可直接通过AOX传递给O2生成H2O，大量的能量以热能的形式释放；UCP（离子转运蛋白）能驱散跨膜两侧的H+电化学势梯度，使能量以热能形式释放。如下图所示。请回答下列问题：(1)图示膜结构是

，图中的B侧是

。(2)H+通过ATP合成酶以

方式进入B侧，以驱动ATP的合成。据此推测，ATP合成酶的功能包括

。(4)研究表明鱼藤酮可以抑制某些生物细胞线粒体中的电子传递链，从而降低

，使生物体内合成ATP水平降低，最终因能量得不到供应而缓慢死亡。线粒体内膜线粒体基质协助扩散运输和催化线粒体内膜两侧H+浓度差【微专题1：与细胞的物质输入和输出有关的热考题型】P391．拟南芥液泡膜上存在Na＋/H＋反向转运载体蛋白，它可利用液泡内外H＋的电化学梯度(电位和浓度差)将H＋转出液泡，同时将Na＋由细胞质基质转入液泡。部分物质跨液泡膜转运过程如图所示，据图判断，下列叙述错误的是(

)A．Na＋在液泡中的积累有利于提高拟南芥的耐盐能力B．Na＋以主动运输的方式由细胞质基质进入液泡C．Cl－以协助扩散的方式由细胞质基质进入液泡D．H2O以自由扩散的方式进出液泡

D【真题感悟】P431.(2021·浙江1月选考，12改编)如图为植物细胞质膜中H＋-ATP酶将细胞质中的H＋转运到膜外的