高考生物一轮复习：物质进出细胞的方式（含解析）

考点物质进出细胞的方式

【易错点分析】

一、渗透现象

1.渗透现象的分析

（1）图示

第分子

半透膜

水分不

族储溶液

半透膜二里时间斥

清水

（2）原理分析

C蔗糖分子

•水分子

半透胰：水分子

透过，前藤结分

子不能洒过

单位体积内水分子

鼓山侧大于A«1

水分子移动

进入A侧的水分于多

了进入B禽的水分子

Alt!液面上升

（3）分析上图②可知：Ah产生的压强与水和蔗糖溶液产生的渗透压差达到平衡，使半透

膜两侧水分子的交换速率相等时，液面不再升高。

2.有关渗透现象的两点提醒

（1）两溶液间的水分子进行双向运动，实际观察到的只是水分子双向运动差异所导致的液

面变化。

（2）当液面高度不再变化时，水分子仍进出半透膜，但进出达到平衡。

二、质壁分离及其复原

1.实验需要注意的问题

（1）实验成功的关键之一是实验材料的选择。要选取成熟的、活的且液泡带有一定颜色的

植物组织进行实验，便于观察实验现象。

（2）滴加蔗糖溶液或清水时，应在载物台上操作。

（3）选用的蔗糖溶液浓度要适宜。过低，不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长；

过高，可能造成植物细胞失水过多、过快而死亡。

（4）当以细胞可吸收的物质作溶质时（如甘油、尿素、KNO3、乙二醇等），可出现质壁分

离及自动复原现象。

2.质壁分离实验的拓展应用

（1）判断细胞的生活情况：只有活的植物细胞才能发生质壁分离。

（2）比较不同植物细胞的细胞液浓度

不同植同一浓度的箜气

发生质壁分离

物细胞蔗糖溶液

所需时间越短，细胞液浓度越小，反之细胞液浓度越大。

（3）测定细胞液浓度范围

一系列浓度梯色与细腿的状态

待测细胞

度的蔗糖溶液

细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间。

3.半透膜、选择透过性膜及生物膜比较

概念范畴特点

物质能否通过半透膜只取决于半透膜孔隙直径的

半透膜物理学上的概念

大小

具有生物活性，即使是小分子，只要不是细胞选

选择透

生理学上的概念择吸收的，也不能通过。选择透过性膜可以看成

过性膜

是功能完善的一类半透膜

活的生物膜属于选择透过性膜。当细胞死亡时，细胞膜等生物膜的选择透

生物膜

过性就变为全透性

三、生物膜的流动镶嵌模型

1.构成生物膜的磷脂分子分析

（1）结构：由磷酸、甘油和脂肪酸构成，其中磷酸作为亲水性的“头部”、脂肪酸作为疏水

性的“尾部”。

（2）排列方式：“尾部”相对、“头部”朝外构成磷脂双分子层（如图），作为生物膜的支

架。磷脂分子的这种排列方式符合生物膜两侧均为水环境的事实。

2.生物膜的流动镶嵌模型

保护）

识别|糖蛋自

润滑

一糖脂

、磷脂双分子层:

磷脂分子疏水

磷脂分子户足”相接,位于

蛋白质细胞质D膜中央，构成

膜的基本支架

（1）细胞膜中的脂质除磷脂外，还有一些糖脂和胆固醇。

（2）糖脂和糖蛋白都分布于细胞膜的外表面。

（3）脂质和蛋白质分子并不是均匀分布的，而是呈不对称性分布。

3.生物膜两大特点的比较

（1）区别

项目结构特点一一流动性功能特点一一选择透过性

基础磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的膜上具有载体蛋白

保证细胞的物质需要、信息交流、分裂和

意义控制物质进出

融合等生命活动的进行

分泌蛋白的分泌、变形虫的变形、吞噬细有些物质可进入细胞，有些物质不

表现

胞的吞噬能进入

（2）联系

①图示:

组成————►结构---------------用］能

（磷脂分子、流动镶嵌模型物质交换

蛋白质分子）

具有具有

具有1

导致山保证物质交换体现选择

运动性

正常进行透过性

②分柝细胞膜的流动性是其选择透过性的基础，具有流动性才能表现出选择透过性。例如,

载体蛋白可以运动是其能运输物质的基础。

4.（1）分析实例体现的特点时，一定要看清要求是体现出“功能特点”还是“结构特点”。

（2）只有活细胞的生物膜才能体现选择透过性，因此可以利用此原理判断细胞的死活。

（3）生物膜中的糖类不是全部和蛋白质结合形成糖蛋白，有的和脂质结合形成糖脂，作为

细胞表面的标志物质，部分参与细胞间的信息交流。

四、物质跨膜运输的方式

1.判断物质进出的方式

（1）根据分子大小与是否需要载体蛋白、能量。

体?白

（2）根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。

2.影响自由扩散和协助扩散的因素

方式影响因素影响趋势曲线

|/

运

始

自由扩散膜两侧物质的浓度差与浓度差呈正相关¥

C物质浓度

①膜两侧物质的浓度差当载体蛋白达到饱和时，运

的

协助扩散②膜上载体蛋白的种类物质浓度增加，物质的速

率

0

和数量运输速率也不再增加物质浓度

2.影响主动运输的因素

（1）载体蛋白的种类和数量：决定所运输的物质的种类和数量（如图）。载体蛋白的数量有

限，当细胞膜上的载体蛋白达到饱和时，细胞吸收相应物质的速率不再随物质浓度的增大而

增加。

俸体尹白）

府*不同数量不同

决定决定

（嗔收高于种类不同）［吸收冉子数贵不同;

（2）能量：凡是影响细胞产生能量的因素都能影响主动运输，如。2浓度、温度等（如图）。

【例题练习】

1.某同学设计了如图实验装置（初始液面高度相同），下列有关说法错误的是（）

二Po.3g/mL

清QB蔗糖溶液

半透膜

A.若该同学想模拟渗透现象，则需要的条件是半透膜允许水分子通过，不允许蔗糖分子通过

B.若将半透膜换成纱布，则最终两侧液面高度相等

C.若半透膜允许水分子通过，不允许蔗糖分子通过，则最终B侧液面高于A侧

D.若半透膜允许水分子通过，不允许蔗糖分子通过，则最终A、B两侧溶液浓度相等

2.用紫色洋葱鳞片叶外表皮制备“观察细胞质壁分离和复原实验”的临时装片，观察细胞的

变化。下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是（）

A.植物细胞质壁分离实验中，滴加蔗糖溶液的目的是使细胞质与细胞壁分离

B.在盖玻片一侧滴入清水，细胞吸水膨胀但不会破裂

C.用不同浓度的KN03溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离和复原现象

D.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及复原

3.取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放到浓度（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

4.图1至图4表示不同情况下某些物质跨膜运输速率的曲线图。下列相关叙述错误的是（）

运

输

速

率

物质浓度物质浓度

0,浓度浓度

图3图4

A.可用图1与图3表示甘油进入人体皮肤细胞

B.图中B、D两点的限制因素相同

C.可用图2与图3表示人体成熟红细胞吸收葡萄糖

D.影响图中A、C两点运输速率的主要因素不同

5.研究发现，在小肠绒毛的微绒毛面存在着两种运输葡萄糖的载体蛋白一一SGLT1和

CLUT2,前者是主动运输的载体蛋白，后者是协助扩散的载体蛋白。科学家通过体外实验，

将不同葡萄糖溶液浓度下的运输速率绘制成了如图所示的曲线，下列说法中错误的是（）

H

M

H-x

bc•

30/■表示总葡萄糖转运速率

.s24/'表示SGLT1转运速率

A

O15[•表示GLUT2转运速率

U

I

m

>

型020406080100葡萄糖溶液浓度（mm而L）

A.主动运输需要消耗细胞化学反应所释放的能量

B.在较低浓度下，主动运输的载体蛋白先达到饱和状态

C.在较高浓度下，细胞主要依赖主动运输来增大吸收速率

D.一定浓度范围内，小肠绒毛细胞对葡萄糖运输的两种方式同时进行

6.溶酶体膜上的V型质子泵利用ATP水解释放的能量将H+泵入溶酶体内，以维持细胞质基

质pH中性和溶酶体内pH酸性，而存在于线粒体内膜、类囊体膜和细菌细胞膜上的F型质

子泵却以相反的方式发挥其生理作用。下列相关叙述中错误的是（）

A.V型和F型质子泵的合成均需内质网的参与

B.植物细胞液泡膜上也可能存在V型质子泵

C.H+通过F型质子泵的跨膜运输方式是协助扩散

D.细菌细胞膜上的F型质子泵可能参与ATP的合成

7.如图为受体介导的胞吞作用，根据图示，下列叙述不正确的是（）

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

（多选题）8.如图为细胞吸水力随质壁分离程度变化的示意图。下列相关叙述中，不正确的

A.细胞吸水力与质壁分离程度呈正相关

B.细胞不发生质壁分离就没有吸水力

C.如果增大外界溶液的浓度，则细胞的质壁分离程度更大

D.在质壁分离复原的过程中，细胞吸水力应逐渐升高

（多选题）9.图甲表示物质跨膜运输方式，图乙为物质透过细胞膜的速率随物质浓度变化。

下列相关说法正确的是（）

A.图甲中载体蛋白在核糖体上合成，经高尔基体加工运输到膜上

B.图甲溶质分子的运输速率随物质浓度的变化可用图乙表示

C.图甲载体蛋白在运输物质过程中构象会发生变化

D.图乙进行物质运输时与氧气浓度无关

（多选题）10.如图表示某物质排出细胞的过程（下方表示细胞内部）。下列叙述错误的是

（）

A.囊泡中包裹的物质可能是小分子B.囊泡中包裹的物质没有穿过细胞膜

C.变形虫摄食过程与此过程相同D.此过程不需要消耗能量

答案以及解析

1.答案：D

解析渗透作用发生的条件是具有半透膜且半透膜两侧溶液存在浓度差，装置中，只有当半

透膜允许水分子通过，不允许蔗糖分子通过时，才能观察到渗透现象，A正确；若将半透膜

换成纱布，由于水分子和蔗糖分子都能通过纱布，因此最终两侧溶液浓度相等，两侧液面高

度相同，B正确；若半透膜只允许水分子通过，不允许蔗糖分子通过，则水分子从A-B的

速率大于从B-A的速率，最终渗透压平衡后B侧液面高于A侧，C正确；若半透膜只允

许水分子通过，不允许蔗糖分子通过，则最终两侧渗透压平衡后，A侧仍为清水，B侧仍为

蔗糖溶液，B侧浓度仍高于A侧，D错误。

2.答案：B

解析：该实验中滴加蔗糖溶液的目的是使原生质层与细胞壁分离，“质”指原生质层，A错

误；因为植物细胞有细胞壁，故植物细胞吸水后膨胀但不会破裂，B正确；当KNO3溶液浓

度大于细胞液浓度时，才会发生质壁分离，但当KNO3溶液浓度过高时，细胞会因过度失水

而死亡，不会发生质壁分离复原，C错误紫色洋葱鳞片叶内表皮也是成熟植物细胞，可以

发生质壁分离及复原，D错误。

3.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。

4.答案：B

解析：图1运输速率只受物质浓度的限制，所以运输方式为自由扩散；图2运输速率在B

点之前主要受物质浓度的影响，在B点之后受转运蛋白的数量或能量的限制，所以运输方

式是协助扩散或主动运输图3运输速率不受氧气浓度的影响，说明该运输方式不消耗能量,

所以为被动运输；图4运输速率在D点之前受氧气浓度的影响，在D点之后受转运蛋白数

量的限制，所以为主动运输。甘油进入人体皮肤细胞的方式为自由扩散，与图1、图3吻合,

A正确。图中B点的限制因素为转运蛋白的数量或能量，而D点的限制因素为转运蛋白的

数量，B错误人体成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，与图2、图3吻合，C正确;

影响A点运输速率的主要因素是物质浓度，影响C点运输速率的主要因素是氧气浓度，故

影响两点运输速率的主要因素不同，D正确。

5.答案：C

解析:主动运输需要细胞膜上载体蛋白的协助，也需要消耗细胞化学反应所释放的能量，A

正确；分析题图可知，在较低浓度下，主动运输的载体蛋白（SGLT1）先达到饱和状态，B

正确；在较高浓度下，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，C错误由题图可知，在一定的葡萄糖溶液浓度范围内，小肠绒毛细胞对葡萄糖的吸收

既有协助扩散也有主动运输，两种方式同时进行，D正确。

6.答案：A

解析：依题意，F型质子泵可存在于细菌细胞膜上，细菌细胞是原核细胞，除核糖体外，无

其他细胞器，因此细菌细胞中F型质子泵的合成没有内质网的参与，A项错误V型质子泵

可利用ATP水解释放的能量将H+从低浓度一侧运往高浓度一侧，而植物细胞液泡内的细胞

液中存在多种酸性物质，其pH往往低于细胞质基质，故植物细胞液泡膜上也可能存在V型

质子泵，B项正确