细胞内的物质运输-2023年高考生物总复习+常考题型必刷题（解析版）

必刷02细胞内的物质运输

必刷点一物质运输方式判断及影响因素

1.（2020•全国卷II,1）新冠病毒（SARS-CoW2）和肺炎双球菌均可引发肺炎，但二者

的结构不同，新冠病毒是一种含有单链RN2的病毒。下列相关叙述正确的是（）

A.新冠病毒进入宿主细胞的跨膜运输方式属于被动运输

B.新冠病毒与肺炎双球菌均可利用自身的核糖体进行蛋白质合成

C.新冠病毒与肺炎双球菌二者遗传物质所含有的核甘酸是相同的

D.新冠病毒或肺炎双球菌的某些蛋白质可作为抗原引起机体免疫反应

【答案】D

【解析】新冠病毒进入宿主细胞的跨膜运输方式属于胞吞，A错误；病毒没有细胞结构，没

有核糖体这一细胞器，B错误；新冠病毒是RN煽毒，其遗传物质是RNA组成RN徽核昔

酸为核糖核甘酸，肺炎双球菌是原核生物，其遗传物质是DNA组成DN曲核昔酸为脱氧核

甘酸，C错误；新冠病毒和肺炎双球菌的某些蛋白质可作为抗原引起机体发生免疫反应，D

正确。

2.（2019•全国卷II,3）某种用一ATPase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用。①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。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组照射蓝光后溶液的pH明显降低；另一

组先在溶液中加入珏一ATPase的抑制剂（抑制ATP水解），再用蓝光照射，溶液的pH不变。

根据上述实验结果，下列推测不合理的是（）

A.Ifr—ATPase位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的中转运到细胞外

B.蓝光通过俣卫细胞质膜上的H—ATPase发挥作用导致用逆浓度梯度跨膜运输

C.H+—ATPase逆浓度梯度跨膜转运注所需的能量可由蓝光直接提供

D.溶液中的氐不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞

【答案】C

【解析】用蓝光照射后，含有保卫细胞的溶液的pH下降，可推测细胞内的H被转运到了细

胞外，再结合题干信息可推测出一ATPase位于保卫细胞质膜上，A不符合题意；细胞内pH

高于细胞外，即细胞内出浓度低于细胞外，用蓝光照射后，溶液的pH明显降低，推测蓝光

可通过保卫细胞质膜上的任一ATPase发挥作用使细胞内的珏逆浓度梯度转运到细胞外，B

不符合题意；出一ATPase逆浓度梯度跨膜转运It所需的能量来自ATP水解，不是由蓝光直

接提供，C符合题意；溶液中的用不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞，D

不符合题意。

3.（2020•江苏卷，5）如图①〜⑤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

B.Na+主要以方式③运出小肠上皮细胞

C.多肽以方式⑤进入细胞，以方式②离开细胞

D.口服维生素D通过方式⑤被吸收

【答案】A

【解析】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，N毋主要以方式②（主动运输）运出小肠上皮细胞，B错误；多肽以方式⑤

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④（自由扩散）被吸收，D错误。

4.（2016•全国卷I,2）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

【答案】C

【解析】离子泵通过消耗ATP进行离子的跨膜运输，属于主动运输，A错误；主动运输一般

为逆浓度梯度进行，B错误；蛋白质变性剂会降低具有活性的载体数量，使离子泵跨膜运输

离子的速率降低，D错误。

5.（2021•河南九师联盟联考）将a、b、c三组红细胞分别置于不同浓度的氯化钠溶液中进

行实验，浸泡一段时间后其细胞形态如下图所示。下列叙述错误的是（）

A.图中所示细胞内液的渗透压，a组的比b组的高

B.浸泡过程中a组细胞失水量小于c组细胞失水量

C.若向a组烧杯中加入少量葡萄糖，则其细胞可能会皱缩后恢复原状

D.上述实验中引起细胞形态的改变而消耗ATP的数量比较：c>b>a

【答案】D

【解析】根据图中信息，a组细胞基本可以维持原状、b组细胞吸水膨胀，a组细胞内液浓

度比b组的高，A正确；c组细胞失水皱缩，与a组相比，b组细胞吸水，细胞内液渗透压

降低，故浸泡过程中a组细胞失水量小于c组细胞失水量，B正确；向a组烧杯中加入少量

葡萄糖后，刚开始外界溶液渗透压大于细胞内液渗透压，细胞失水皱缩，后来葡萄糖通过协

助扩散方式进入细胞内，造成细胞内液渗透压大于外界溶液，细胞吸水恢复原状，C正确；

细胞形态的改变是细胞通过渗透作用失水或吸水造成的，不消耗ATRD错误。

6.（2021•广东珠海联考）通道蛋白是一类跨越细胞膜磷脂双分子层的蛋白质，通常包含两

大类：水通道蛋白和离子通道蛋白。肾小管对水的重吸收是在水通道蛋白参与下完成的，神

经细胞在特定刺激下产生兴奋的过程与神经细胞膜上钠离子通道蛋白密切相关。下列关于通

道蛋白的叙述，错误的是（）

A.肾小管对水的重吸收方式为协助扩散

B.神经细胞膜上钠离子通道蛋白也参与钾离子的运输

C.通道蛋白在发挥作用时，其形状会发生改变

D.通道蛋白功能异常时可能会引起人体相关疾病

【答案】B

【解析】根据题意，肾小管对水的重吸收是在水通道蛋白的参与下完成的，故属于协助扩散，

A正确；因每一种蛋白质均有特定的结构，故参与钠离子运输的蛋白不能参与钾离子的运输,

B错误；通道蛋白在发挥作用时，其形状会发生改变，使物质分子通过，C正确；由题干信

息可知，通道蛋白影响水分子和有关离子的跨膜运输，故其功能异常时会影响水和有关离子

的运输，进而可能会引起人体相关疾病，D正确。

7.（2021•华大新高考联盟）如图为物质出入细胞方式的示意图。下列相关叙述中正确的是

（）

A.甘油、葡萄糖等分子可以通过b方式，从高浓度向低浓度运输

B.图a、b、c、d运输方式的运输速率均受温度的影响

C.图c中载体蛋白具有专一性，发挥作用后立即失活

D.物质经过d运输到细胞外的过程需要消耗能量，体现了膜的功能特点

【答案】B

【解析】图示a、b、c和d分别表示自由扩散、协助扩散、主动运输和胞吐。甘油以自由扩

散的方式运输，A错误；温度可影响分子运动速率，同时也影响载体蛋白的活性来影响物质

跨膜运输速率，B正确；载体蛋白可以反复利用，C错误；胞吐体现了膜的结构特点一一具

有一定的流动性，D错误。

8.（2021•广东惠州市调研）正常细胞内超浓度远高于细胞外，细胞外N金浓度高于细胞内。

钠钾泵又称钠钾ATP酶，它可将膜内的N＞移到细胞外，将细胞外的心移入膜内。以下说法

错误的是（）

A.钠钾泵由附着在细胞膜上的核糖体合成

B.钠钾泵能维持神经细胞内低N升高］&的环境，维持其静息电位

C.钠钾泵具有物质运输和催化功能

口山¥和口进出细胞与细胞膜的选择透过性有关

【答案】A

【解析】钠钾泵是一种跨膜蛋白，由附着在内质网上的核糖体合成，A错误；钠钾泵可将钠

离子从细胞内运输到细胞外、将钾离子从细胞外运输到细胞内，从而维持神经细胞内低钠离

子高钾离子的环境，静息时由于膜主要对钾离子有通透性，造成钾离子外流，使膜外阳离子

浓度高于膜内，进而形成外正内负的静息电位，钠钾泵可维持神经细胞的静息电位，B正确；

由图解析可知钠钾泵既可运输物质，又能催化ATP水解为AD师Pi,即钠钾泵具有物质运

输和催化功能，C正确；钠离子和钾离子进出细胞与细胞膜的选择透过性有关，D正确。

9.（2022•宁夏•青铜峡市宁朔中学高二期末）如图是部分物质跨膜运输的模型，有关叙述

错误的是（）

A可以通过糖蛋白判断出细胞膜上面是膜外侧，下面是膜内侧

B.图中属于被动运输的只有c、d

C.图中属于主动运输的只有a、e

D.图中需要载体的跨膜运输方式有两种

【答案】B

【解析】物质运输方式：（1）被动运输：分为自由扩散和协助扩散：①自由扩散：顺相对含

量梯度运输；不需要载体；不需要消耗能量。②协助扩散：顺相对含量梯度运输；需要载体

参与；不需要消耗能量。（2）主动运输：能逆相对含量梯度运输；需要载体；需要消耗能量。

（3）胞吞胞吐：物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从细胞外进或出细胞内的过程。A、糖蛋

白位于细胞膜外侧，可以通过其在图中的位置判断细胞的内外，A正确；B、被动运输包括

自由扩散和协助扩散，是一些溶质由高浓度向低浓度的顺浓度梯度的运输，不消耗能量，自

由扩散不需要载体，协助扩散需要载体，图中属于被动运输的是b、c、d,B错误；G主动

运输是逆浓度梯度的运输，需要载体和能量，图中属于主动运输的是a、e,C正确；D、图

中包括主动运输和协助扩散两种需要载体的运输方式，D正确。故选B。

10.（2021•烟台模拟）主动运输的能量可来自ATP水解或电化学梯度（离子的浓度梯度），如

图是与小肠上皮细胞有关的葡萄糖、N肝跨膜运输的示意图，其中a、b、c表示载体蛋白，

的个数代表分子（或离子）的浓度。据图分析，下列叙述正确的是（）

A.载体蛋白b转运葡萄糖的过程中需要ATP水解供能

B.在载体蛋白c的协助下，小肠上皮细胞内外的N毋浓度趋于相等

C.肠腔中的N外浓度降低，会影响小肠上皮细胞吸收葡萄糖

D.机体短暂的供氧不足，会影响葡萄糖由小肠上皮细胞进入组织液

【答案】C

【解析】载体蛋白b转运葡萄糖是从高浓度一侧向低浓度一侧运输，为协助扩散，不需要消

耗ATRA错误；载体蛋白c运输N肝是由低浓度一侧向高浓度一侧运输，为主动运输，最

终会使小肠上皮细胞内外的N*浓度差更大，B错误；分析图示可知，葡萄糖从肠腔进入小

肠上皮细胞是由低浓度一侧向高浓度一侧运输，为主动运输，所需载体与运载Na从肠腔进

入小肠上皮细胞的载体蛋白相同，所需能量来自Na卜的电化学梯度（Na+的浓度梯度），所以

当肠腔中的N小浓度降低时，会影响小肠上皮细胞吸收葡萄糖，C正确；葡萄糖从小肠上皮

细胞进入组织液的方式是协助扩散，不消耗能量，机体短暂的供氧不足，不会影响葡萄糖由

小肠上皮细胞进入组织液，D错误。

11.（2022•江苏省天一中学高二阶段练习）线粒体外膜分布着孔蛋白构成的通道蛋白，丙

酮酸可以经此通道通过。而线粒体内膜由于蛋白质含量高导致通透性低，丙酮酸需通过与

H协同运输的方式由膜间隙进入线粒体基质，如图所示。下列叙述错误的是（）

A线粒体内膜的蛋白质/脂质的比值大于线粒体外膜

B.丙酮酸穿过线粒体外膜和内膜的方式均为协助扩散

C.H通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙的方式为主动运输

D.加入蛋白质变性剂会改变线粒体内膜对H的运输速率

【答案】B

【解析】物质运输方式：（1）被动运输：分为自由扩散和协助扩散：①自由扩散：顺相对含

量梯度运输；不需要载体；不需要消耗能量。②协助扩散：顺相对含量梯度运输；需要载体

参与；不需要消耗能量。（2）主动运输：能逆相对含量梯度运输；需要载体；需要消耗能量。

（3）胞吞胞吐：物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从细胞外进或出细胞内的过程。A、线

粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，其上附着有多种酶，因此线粒体内膜的蛋白质/脂质

的比值大于线粒体外膜，A正确；B、丙酮酸通过内膜时，丙酮酸要借助特异性转运蛋白，

利用H+（质子）协同运输的方式由膜间隙进入线粒体基质，因此消耗氢离子的梯度势能，

因此为主动运输，B错误；C、H+（质子）通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙是逆浓度梯

度，且需要载体蛋白，所以运输方式为主动运输，C正确；D、蛋白质变性剂会使蛋白质变

性而失活，H+（质子）通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙需要载体蛋白，所以运输速率会

降低，D正确。故选B。

12.（2022•河南信阳•高二期末）台盼蓝的化学式为CHNNaOS,是动物细胞培养中

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常用的鉴别死细胞的方法之一，台盼蓝可被巨噬细胞吞噬，台盼蓝也可作为巨噬细胞的活体

染色剂。下列相关叙述正确的是（）

A一般情况下，活细胞会被台盼蓝染成蓝色，而死细胞不会

B.由于细胞壁的存在，不能利用台盼蓝鉴别植物细胞的死活

C.作为巨噬细胞的活体染色剂是因为巨噬细胞以主动运输的方式吸收台盼蓝

D.利用台盼蓝鉴别细胞死活体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能

【答案】D

【解析】细胞膜具有选择透过性，科研上鉴别死细胞和活细胞常用染色排除法常用台盼蓝染

色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。A、一

般情况下，合盼蓝是细胞不需要的物质，活细胞的细胞膜具有选择透过性，不吸收台盼蓝，

而死细胞膜失去了活性，丧失细胞膜的选择透过性功能，台盼蓝进入细胞，细胞才会被染成

蓝色，A错误；B、细胞壁是全透性的，不影响细胞膜的选择透过性，能利用台盼蓝鉴别细

胞的死活，B错误；C、通过题干信息可知，台盼蓝可被巨噬细胞吞噬，说明台盼蓝进入吞

噬细胞属于胞吞，C错误；D,用台盼蓝鉴别细胞的死活，体现了细胞膜控制物质进出细胞

的特性，说明细胞膜具有选择透过性，D正确。故选D,

13.（2014•北京•高考真题）比较生物膜和人工膜（双层磷脂）对多种物质的通透性，结

果如下图。据此不能得出的结论是

A生物膜上存在协助与。通过的物质

B.生物膜对K、Na、Cl的通透性具有选择性

C.离子以易化（协助）扩散方式通过人工膜

D.分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率

【答案】C

【解析】生物膜和人工膜的差异是生物膜有蛋白质，人工膜无。生物膜对水分子通透性大于

人工膜，说明生物膜上存在协助H2O通过的物质，故A正确。生物膜对于K+NatCl-的

通透性各不相同，与生物膜这三种离子载体的数量本题有关，体现生物膜对本题物质的选择

透过性，故B正确。图解只显示人工膜对KtNa+、Cl-的通透性一样，都很低，说明人工

膜缺乏蛋白质载体协助运输离子，而协助扩散需要载体，故C错。甘油分子体积比气体分子

体积大，较不容易通过人工膜，故D正确。故选Q

必刷点二植物细胞的质壁分离与复原

14.（2020•全国卷I,4）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（）

实验材料实验目的

A大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DNARN罐细胞中的分布

【答案】A

【解析】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合理；人口腔上皮细胞含有细胞核且无色素，可用来观察DNARN脑细胞中的

分布，D合理。

15.（2017•全国卷II,4）将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，发现其原

生质体（即植物细胞中细胞壁以内的部分）的体积变化趋势如图所示，下列叙述正确的是

（）

A.0~4h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内

B.0-1h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等

C.2〜3h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压

D.0~lh内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压

【答案】C

【解析】

16.（2022•广西百色•高一期末）在紫色洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片的盖玻片一侧滴加

质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液后，观察到了如图出现的情形，下列描述错误的是（）

A此细胞发生了质壁分离现象

B.图中②④⑤构成原生质层

C.此时图中⑦处充满了水

D.将此细胞置于清水中⑥的体积会变大

【答案】C

【解析】此图为质壁分离状态下的洋葱鳞片叶细胞，图中，1为细胞壁，2为细胞膜，3为

细胞核，4为细胞质，5为液泡膜，6为液泡内的细胞液，7为质壁分离后的空隙，充满外界

溶液A,根据解析，此细胞发生了质壁分离现象，A正确；B、图中②细胞膜、⑤液泡膜以及

两膜间的④细胞质构成了原生质层，B正确；G细胞壁是全透性的，图中⑦处应该是充满

了蔗糖溶液，C错误；D、处于质壁分离状态下的细胞若置于清水中会吸水膨胀，⑥细胞液

增加的体积会变大，D正确。故选G

17.（2022•浙江宁波•高二期末）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。下列有关叙述错误的是（）

A第一次观察时会看到紫色大液泡几乎充满整个细胞

B.必须要用高倍物镜才能观察到质壁分离的现象

C.本实验可不另设对照组，但不能省略第一次显微观察步骤

D.第二次观察时可以发现液泡的紫色逐渐加深

【答案】B

【解析】1、在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，第一次观察为紫色洋葱鳞片叶

外表皮细胞在蒸储水中的正常状态，第二次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蔗糖溶液中

的质壁分离状态，第三次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蒸偏水中的质壁分离复原状态。

2、成熟的植物细胞构成渗透系统，可发生渗透作用。质壁分离的原因：①外因：外界溶液

浓度〉细胞液浓度；②内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层。

A,第一次观察时细胞没有发生质壁分离，所以会看到紫色大液泡充满整个细胞，A正确；B、

用低倍物镜也能观察到质壁分离的现象，B错误；G不可以省略第一次显微观察步骤，这

一步的观察现象要作为对照，C正确；D.第二次观察时植物细胞已发生质壁分离，所以可

以发现液泡的紫色逐渐加深，D正确。故选B。

18.（2020•安徽亳州质检）如图为三种不同状态的植物细胞，下列说法正确的是（）

A.图c中1处的溶液浓度大于外界溶液浓度

B.植物细胞发生图c的状态后，只要外界溶液浓度变小，细胞就能自动复原

C.若图示为同一细胞在不同浓度的外界溶液中的最终状态，则a所处的溶液浓度最大

D.若图示为不同细胞在同一浓度的外界溶液中的最终状态，则三个细胞原细胞液浓度大小为

a>b>c

【答案】D

【解析】1处为原生质层与细胞壁的间隙，充满的是外界溶液，所以1处的溶液浓度等于外

界溶液浓度，A错误；植物细胞发生图c的状态后，若细胞保持活性，且外界溶液浓度小于

细胞液浓度，细胞才能吸水发生复原，B错误；若图示为同一细胞在不同浓度的外界溶液中

的最终状态，因a没有发生质壁分离，c发生质壁分离的程度大于b,故a所处的溶液浓度

最小，c所处的溶液浓度最大，C错误；若图示为不同细胞在同一浓度的外界溶液中的最终

状态，则这三个细胞失水量为a<b<c,进而推知三个细胞原细胞液浓度大小为a>b>c,D正

确。

19.（2020•山东等级考，3）黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物，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

【答案】C

【解析】叶绿体的双层膜结构属于亚显微结构，需在电子显微镜才能看到，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。

20.（2023•北京•高三专题练习）撕取新鲜的紫色洋葱鳞片叶外表皮，置于质量浓度为

0.3g/mL的蔗糖溶液中，显微镜下观察结果如下图。下列相关叙述，不正确的是（）

A图②中细胞发生了质壁分离现象

B.将溶液换为清水后，可发生②到①的变化

C.图②中细胞壁与原生质层之间的液体是蔗糖溶液

D.图中从①到②的变化是水分单向流出细胞造成的

【答案】D

【解析】当外界溶液浓度〉细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象；当外界溶液浓度＜

细胞液浓度时，细胞吸水，失水的细胞发生质壁分离复原现象。A质量浓度为0.3g/mL的

蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度，将细胞置于质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，紫色洋葱鳞

片叶外表皮细胞会发生质壁分离，因此②中细胞发生了质壁分离现象，A正确；

B、将溶液换为清水后，细胞会吸水变大，可发生②到①的变化，B正确；C、因为细胞壁是

全透性的，因此将细胞置于质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，图②中细胞壁与原生质层之

间的液体是蔗糖溶液，C正确；D、水分子进出细胞是双向的，不是单向的，D错误。故选n

21.（2022•全国•高三专题练习）下图为“探究植物细胞的吸水和失水”实验观察到的某

一状态图。下列有关叙述错误的是（）

A①中含有线粒体等细胞器

B.此时，②中液体的渗透压高于外界溶液的渗透压

C.该实验常用紫色洋葱磷片叶外表皮细胞作材料

D.若滴加清水，该细胞不一定发生质壁分离复原现象

B

【解析】质壁分离是植物生活细胞所具有的一种特性（细胞体积大，成熟的细胞才能发生质

壁分离）。当外界溶液的浓度比细胞液的浓度高时，细胞液的水分就会穿过原生质层向细胞

外渗出，液泡的体积缩小，由于细胞壁的伸缩性有限，而原生质体的伸缩性较大，所以在细

胞壁停止收缩后，原生质体继续收缩，这样细胞膜与细胞壁就会逐渐分开，原生质体与细胞

壁之间的空隙里就充满了外界浓度较高的溶液。A、①是细胞质基质，其中含有线粒体等细

胞器，A正确；B、图中细胞可能处于质壁分离平衡状态，此时②（液泡）中液体的渗透压

等于外界溶液的渗透压；也有可能还在进行质壁分离，此时②（液泡）中液体的渗透压小于

外界溶液的渗透压；也有可能处于质壁分离复原的过程，此时②（液泡）中液体的渗透压大

于外界溶液的渗透压，B错误；G紫色洋葱磷片叶外表皮细胞含有紫色大液泡，在高浓度

外界溶液中能发生质壁分离，且容易观察，C正确；D,该细胞处于质壁分离状态，可能已

经过度失水死亡，因此若滴加清水，该细胞不一定发生质壁分离复原现象，D正确。故选B。

22.（2022•河北•石家庄二中高二期末）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，图为操作及观察结果示意图（注：图中两个保卫细胞贴近

气孔部分的细胞壁较厚，伸缩性较小，外侧较薄，伸缩性较大）。下列叙述正确的是（）

A比较保卫细胞的细胞液浓度，③处理后〉①处理后

B.质壁分离现象最可能出现在滴加③后的观察视野中

C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞

D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为③〉①〉②

【答案】C

【解析】质壁分离指的是原生质层与细胞壁的分离，在高浓度溶液中细胞失水发生质壁分离。

AD滴加蔗糖溶液①后，气孔大小几乎不变，说明进出保卫细胞的水分子动态平衡，①为保

卫细胞的等渗溶液，蔗糖溶液①的浓度=保卫细胞细胞液浓度；滴加蔗糖溶液②后，气孔变

小，说明保卫细胞失水皱缩，②为保卫细胞的高渗溶液，蔗糖溶液②的浓度〉保卫细胞细胞

液浓度；滴加蔗糖溶液③后，气孔变大，说明保卫细胞吸水膨胀，③为保卫细胞的低渗溶液，

蔗糖溶液③的浓度〈保卫细胞细胞液浓度，因此3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③，③处

理后细胞吸水，而①处理后水分子进出动态平衡，因此③处理后细胞的细胞液浓度〈①处理

后，AD错误；B、滴加蔗糖溶液②后一段时间，保卫细胞气孔关闭，说明保卫细胞在蔗糖溶

液②中失去一定水分，即②处细胞失水，发生质壁分离，①几乎不变，而③处细胞吸水，故

质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中，B错误；C、滴加③后细胞大量吸水，

故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞，C正确。故选G

23（2023•北京•高三专题练习）下图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化

过程。下列相关叙述，正确的是（）

A蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输

B.单糖逆浓度梯度转运至薄壁细胞

C.ATP生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输

D.蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞

【答案】A

【解析】解析图解：图中伴胞细胞中蔗糖通过胞间连丝顺浓度梯度运进筛管细胞；而蔗糖要

运进薄壁细胞需要将蔗糖水解成单糖并通过转运载体才能运输，并且也是顺浓度梯度进行运

输。A、蔗糖分子通过胞间连丝进行运输，水解后形成单糖，通过单糖转运载体顺浓度梯度

运输，速度加快，A正确；B、图示单糖通过单糖转运载体顺浓度梯度转运至薄壁细胞，B

错误；G图中蔗糖运输不消耗能量，单糖顺浓度梯度运输也不消耗能量，故ATP生成抑制

剂不会直接抑制图中蔗糖的运输，C错误；D,蔗糖属于二糖，不能通过单糖转运载体转运

至薄壁细胞，D错误。故选A,

必刷点三渗透作用的应用

24.（2020•全国卷II,5）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

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

【答案】D

【解析】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错误。

25.（2022•吉林•长春博硕学校高二期末）科研人员将某种植物叶片置于一定浓度的乙二

培养相同时间后检测其原生质体（去掉细胞壁的植物细胞）体积的变

化，结果如图所示。下列相关描述错误的是（）

A用于培养植物叶片的甲溶液和乙溶液起始浓度可能相同

B.甲溶液是乙二醇溶液，乙溶液是蔗糖溶液

C.2min后，处于乙溶液中的植物细胞可能已经死亡

D.C点时甲溶液中的溶质开始进入细胞，细胞开始发生质壁分离复原

【答案】D

【解析】1、质壁分离的原理：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作

用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定

程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞

壁分离。2、质壁分离复原的原理：当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗

透作用而吸水，外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中，整个原生质层就会慢慢

地恢复成原来的状态，紧贴细胞壁，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。A、实验开始时，

甲溶液中的植物叶片原生质体的体积大于乙溶液中原生质体的体积，原因可能是甲溶液中的

乙二醇分子进入细胞导致细胞液浓度增大引起的，甲乙溶液起始浓度可能相同，A正确；B、

植物细胞在甲溶液中先质壁分离后复原是因为乙二醇分子可以进入细胞，B正确；G2min

后，处于乙溶液中的植物细胞原生质体不再改变可能是植物细胞过度失水而死亡，C正确；

D、C点前甲溶液中的溶质就开始进入细胞，D错误。故选IX

必刷点四物质运输实验探究

26.（2022•河南郑州•高二期末）将新鲜的萝卜切成长度、粗细均相等的萝卜条，分别放

入标签脱落的四种不同浓度的蔗糖溶液中，一段时间后结果如下表所示。下列相关叙述错误

的是（）

组别蔗糖溶液a蔗糖溶液b蔗糖溶液c蔗糖溶液d

萝卜条长度增加（cm）-0.50.1-0.2-0.5

A萝卜细胞在蔗糖溶液a中可能会失水过多而死亡

B.萝卜细胞液的渗透压应该在蔗糖溶液b和c之间

C.萝卜细胞在蔗糖溶液c中的吸水能力大于溶液b

D.将b、c中的萝卜条移到清水中可恢复原有的长度

【答案】D

【解析】当外界溶液浓度〉细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象；当外界溶液浓度〈

A,由表格可知，萝卜条在蔗糖溶液a和d中均减少了0.5m,说明萝卜细胞失水已经达到最

大值，即使蔗糖溶液浓度再升高也不会改变萝卜条的长度，植物细胞可能失水过多死亡了，

A正确；B、萝卜条在蔗糖溶液b中吸水，说明萝卜细胞液浓度高于蔗糖溶液b的浓度，而

在蔗糖溶液c中萝卜条长度缩短，说明萝卜细胞液浓度小于蔗糖溶液c的浓度，因此萝卜细

胞液的渗透压应该在蔗糖溶液b和c之间，B正确；C、萝卜细胞在蔗糖溶液c中失水，细

胞液浓度升高，吸水能力增强，在蔗糖溶液b中吸水，因此萝卜细胞在蔗糖溶液c中的吸水

能力大于溶液b,C正确；D、将b,c中的萝卜条移到清水中，萝卜条都将可能吸水，故b

中萝卜条可能继续增长，c中萝卜条可能恢复或超过原有长度，D错误。故选D。

27.（2022•全国•高三专题练习）科学家做过这样的实验：准备好含C*+、M等和SiOj-

的培养液，将番茄和水稻分别放在上述培养液中培养。一段时间后，培养液中各离子浓度变

化如图所示，据图回答下列问题：

（1）该实验的自变量是。

（2）一段时间后水稻培养液中Ca+、Mg+浓度升高可能的原因是。

（3）分析水稻和番茄培养液中各离子浓度变化据此说明=

（4）同学们认为据图无法判断作物对离子的跨膜运输方式是主动运输，还是协助扩散。请

以番茄为材料设计实验确定其对Mg+的吸收方式。要求简要写出实验思路、预期结果和结论

【答案】（1）植物种类、离子种类（2）水稻吸收水分的相对速度大于吸收Ca2+、

Mg2+

（3）不同植物对离子（无机盐）的吸收具有选择性（4）思路：将长势相同的番茄

植株平均分为两组，甲组根系放在有氧条件下（或不加呼吸抑制剂），乙组根系放在无氧条

件下（或加呼吸抑制剂），将甲乙两组植株放在相同且适宜的条件下培养一段时间后，分别

测定根系对Mg2的吸收速率（或测相同时间内培养液中Mg2的含量变化）。结果及结论：若

甲组根系对Mg2的吸收速率大于乙组，则说明Mg2钠跨膜运输方式为主动运输；若甲组和

乙组根系对Mg2钠吸收速率大致相同，则说明Mg2的跨膜运输方式为协助扩散

【解析】1、由图例解析可知，不同植物对同种离子的需要量及同一植物对不同离子的需要

量不同，因此植物对矿质元素是一种选择性吸收；2、水稻吸收的Si4+多，对Ca2+、Mg2+

吸收量少，而番茄吸收的Ca2年口Mg2较多，对Si4+吸收量少，这体现了植物对无机盐离子

的吸收具有选择性，其原因在于不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的。

（1）柱形图中涉及到番茄和水稻两种植物的不同，横坐标表示出离子种类的不同，故该实

验的自变量有植物种类、离子种类。（2）由柱形图可以看出，培养一段时间后，水稻培养液

中Ca2+和Mg2的浓度大于初始的浓度，原因是水稻根细胞对水的吸收速度（比例）大于对

、Mg2的吸收速度（比例）。（3）将番茄和水稻分别放在培养液中培养，一段时间后，

番茄培养液中的Ca2+和Mg2跳度下降，水稻培养液中的Ca2视口Mg2俅度增高，Si4+的情况

刚好；而水稻吸收大量的Si4+,而番茄几乎不吸收Si4+,可见不同植物对离子的吸收有选

择性，同一植物对不同离子的吸收具有选择性。（4）协助扩散与主动运输的区别在于前者不

需要消耗能量，后者需要消耗能量。有氧呼吸产生的能量较多，无氧呼吸产生的能量较少，

故实验设计的自变量是有无氧气，因变量是番茄对Mg升的吸收速率。设计实验时要注意等

量原则和单一变量原则。思路：将长势相同的番茄植物平均分为两组，甲组根系放在有氧条

件下，乙组根系放在无氧条件下，将甲、乙两组番茄植株放在相同且适宜的条件下培养一段

时间后，分别测定根系对Mg升的吸收速率。结果及结论：若甲组根系对Mg升的吸收速率

大于乙组，则说明Mg升的跨膜运输方式为主动运输；若甲组和乙组根系对Mg片的吸收速

率大致相同，则说明Mg升的跨膜运输方式为协助扩散。

28.（2019•全国卷III,29）氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮肥可提高农作物的

产量。回答下列问题：

（1）植物细胞内，在核糖体上合成的含氮有机物是,在细胞核中合成的含氮有机

物是,叶绿体中含氮的光合色素是O

（2）农作物吸收氮元素的主要形式有铁态氮（Nip和硝态氮（N,）。已知作物甲对同一种

营养液（以硝酸铁为唯一氮源）中N号和NQ的吸收具有偏好性（N1f和N,同时存在时，对

一种离子的吸收量大于另一种）。请设计实验对这种偏好性进行验证，要求简要写出实验思

路、预期结果和结论。

【答案】（1）蛋白质核酸叶绿素（2）实验思路：配制营养液（以硝酸较为唯一氮源）,

用该营养液培养作物甲，一段时间后，检测营养液中NI卦和NO-剩余量。预期结果和结论：

若营养液中NO■剩余量小于N—剩余量，则说明作物甲偏好吸收NG-；若营养液中NIfr剩

余量小于NO-剩余量，则说明作物甲偏好吸收NIfr。

【解析】（1）植物细胞内的含氮有机物有蛋白质、磷脂、ATE核酸等，其中在核糖体上合

成的为蛋白质，在细胞核中合成的是DN寿口RNA植物叶绿体中的光合色素有叶绿素和类胡

萝卜素，其中含氮的光合色素是叶绿素。（2）本实验的目的是验证作物甲对硝酸核中的N—

和NG■的吸收具有偏好性，因变量是作物甲对二者的吸收量，因此可将生理状态相同的若

干作物甲培养在适宜浓度的以硝酸较为唯一氮源的营养液中，在适宜条件下培养一段时间，

并测定实验后营养液中的N正和NO-的浓度，最后进行比较，如果实脸后营养液中的NIfr

的浓度低于NQ~,可说明作物甲对硝酸锭中的Nlfr的吸收具有偏好性；反之，则说明作物

甲对硝酸核中的NO-的吸收具有偏好性。

29.（2019•海南卷，27）在适宜条件下，测得的某植物根细胞对a、b两种物质的吸收速率

与外界溶液中这两种物质浓度的关系如图所示（a、b两条曲线分别代表植物根细胞对不同

浓度a、b两种物质的吸收速率）。回答下列问题。

（1）根据实验结果发现a是通过自由扩散方式跨膜运输的。自由扩散的含义是

（2）实验结果表明：当外界溶液中b的浓度达到一定数值时，再增加b的浓度，根细胞对

b的吸收速率不再增加。可能的原因是。

（3