2025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

PAGE20-第4讲物质的跨膜运输1.物质出入细胞的方式(Ⅱ)2．试验：通过模拟试验探究膜的透性3．试验：视察植物细胞的质壁分别和复原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：建立渗透作用的试验模型(科学思维)3．设计试验探究膜的透性；分析植物细胞的质壁分别及质壁分别复原试验(科学探究)4．依据渗透作用和物质运输的原理指导浇灌和施肥(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①具有半透膜。半透膜可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。②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①水分的流淌推断：当溶液浓度S1>S2时，水分就通过半透膜由S2流向S1；当溶液浓度S1<S2时，水分就通过半透膜由S1流向S2。②在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2。因为液面高的一侧形成的压强，会阻挡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①外界溶液浓度<细胞质浓度⇒细胞吸水膨胀。②外界溶液浓度>细胞质浓度⇒细胞失水皱缩。③外界溶液浓度＝细胞质浓度⇒水分进出细胞处于动态平衡。3．植物细胞的吸水和失水(1)成熟植物细胞的结构(2)原理和现象①外界溶液浓度＞细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分别现象。②外界溶液浓度＜细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分别复原现象。1．(人教版教材必修1P61“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1P63“资料分析”拓展)科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2＋、Mg2＋和SiOeq\o\al(4－,4)的培育液中培育，结果如图所示，据图分析：请说明水稻培育液中Mg2＋、Ca2＋浓度上升的缘由及SiOeq\o\al(4－,4)浓度降低的缘由。提示：水稻根部细胞汲取水的相对速率大于汲取Mg2＋、Ca2＋的相对速率，而小于汲取SiOeq\o\al(4－,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．将动物细胞放入肯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，将动物细胞放入肯定浓度的外界溶液中，能发生渗透作用。4．质壁分别过程中水分子扩散只能单向进行。 (×)提示：质壁分别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别过程中，细胞的吸水实力渐渐减小。 (×)提示：发生质壁分别过程中，细胞的吸水实力渐渐变大。1．原生质层与原生质体的区分是___________________________________________________________________________________________________。提示：原生质层由细胞膜、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．成熟植物细胞在肯定浓度的溶液中能发生质壁分别的缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________。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①细胞液，b对应⑥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肯定相等吗？提示：不肯定。植物细胞有细胞壁的支持、爱护作用，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度。3．温度的凹凸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试验方案。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)试验方法步骤：①取上述三个相同的渗透装置编号分别为甲、乙、丙。②____________________________________________________________。③经过相同一段时间后，视察____________________________________。(3)预期结果：假如出现________________________________的现象，则你的假设是正确的。提示：(1)肯定温度范围内，随温度的上升水分子扩散速率加快(2)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比照③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>乙考查渗透作用试验及分析1．(2024·黄冈质检)如图为渗透试验装置，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，其漏斗中溶质削减，渗透压减弱，吸水实力也减弱，则平衡时m将减小，D正确。]2．(2024·承德一中检测)如图为常见的两套渗透装置图(图中S1为0.3mol/L的蔗糖溶液、S2为蒸馏水、S3为0.3mol/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，初始时液面高度一样，A装置一段时间后再加入蔗糖酶。有关叙述错误的是()A．试验刚刚起先时，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，加酶后接着上升，然后起先下降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[依据渗透作用的原理，试验刚刚起先时，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，漏斗中溶液浓度接着增大，液面会接着上升，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，故漏斗中液面起先下降，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，最终两侧的葡萄糖溶液浓度相等，由于装置A中烧杯内的蒸馏水不行能进入到漏斗中过半，所以最终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．(2024·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。将限制红细胞膜上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，卵母细胞快速膨胀，短时间内裂开。以下说法错误的是()A．CHIP28的加工、运输须要内质网和高尔基体的参加B．红细胞在低渗溶液中裂开的缘由是通过自由扩散汲取了过多的水C．非洲爪蟾卵母细胞在低渗溶液不膨胀的缘由是细胞膜上无类似的CHIP28D．肾小管在抗利尿激素作用下重汲取水可能与CHIP28有关B[CHIP28为细胞膜上的通道蛋白，故CHIP28的加工、运输须要内质网和高尔基体的参加，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裂开，此种吸水的方式属于帮助扩散，B错误；非洲爪蟾卵母细胞在低渗溶液中不膨胀的缘由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汲取水可能与CHIP28有关，D正确。]4．(2024·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肯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)随时间的变更曲线如图所示。下列相关叙述正确的是()A．该溶液是相宜浓度的蔗糖溶液B．细胞在t1时刻起先汲取外界溶液中的溶质C．t0～t1这段时间，细胞体积和原生质体体积变更量相等D．t1～t2这段时间，细胞吸水实力渐渐上升D[据图分析，将红色杜鹃花瓣外表皮细胞置于肯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)渐渐增加，起先小于1，说明外界溶液浓度大，细胞失水，发生质壁分别；后来大于1，说明细胞液浓度大于外界溶液浓度，细胞吸水，发生质壁分别的复原。该细胞失水(t0～t1)后又主动吸水(t1～t2)，说明植物细胞在该溶液中可以主动汲取溶质，而植物细胞不会主动汲取蔗糖分子，A错误；细胞在t1时刻前就汲取外界溶液中的溶质，B错误；t0～t1，细胞失水，但细胞壁的伸缩性小于原生质体的伸缩性，所以细胞体积变更量小于原生质体体积变更量，C错误；t1～t2，细胞液浓度和外界溶液浓度的比值渐渐上升，且大于1，所以细胞吸水实力渐渐上升，D正确。]考点二视察植物细胞的质壁分别和复原(试验)1．试验原理(1)成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。(2)细胞液具有肯定的浓度，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．试验步骤操作三：将操作二中的洋葱表皮置于清水中视察②低倍显微镜视察eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(中心液泡渐渐变大,原生质层渐渐贴近细胞壁))3．试验结论1．关于质壁分别和复原试验的四个留意点(1)将发生质壁分别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别的复原，但假如所用溶液为葡萄糖、KNO3、尿素、乙二醇等能被细胞汲取的物质，发生质壁分别后因细胞主动或被动汲取溶质而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分别后的自动复原。(2)质壁分别过程中，外界溶液浓度大于细胞液浓度，质壁分别程度越大，植物细胞吸水实力越强；质壁分别复原过程中，外界溶液浓度小于细胞液浓度。(3)质壁分别与复原过程中水分子的移动是双向的，但结果是单向的。(4)本试验用显微镜视察了三次，第一次与其次次形成比照，第三次与其次次形成比照，该比照方法为自身比照。2．质壁分别试验的拓展应用(1)推断成熟植物细胞是否有生物活性待测成熟植物细胞＋肯定浓度的蔗糖溶液⇓镜检eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(发生质壁分别→活细胞,不发生质壁分别→死细胞))(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eq\o(→,\s\up15(镜检))细胞液浓度介于未发生质壁分别和刚发生质壁分别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eq\o(→,\s\up15(镜检))发生质壁分别所需时间越短，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eq\o(→,\s\up15(镜检))记录刚刚发生质壁分别所需时间→比较所用时间长短→推断溶液浓度的大小(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eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(只发生质壁分别→蔗糖溶液,质壁分别后自动复原→KNO3溶液))1．(2024·承德一中检测)洋葱内表皮细胞质壁分别和复原试验过程中，在①、②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更而变更，如甲图所示；乙图为试验中不同时期两个细胞图像。下列有关叙述错误的是()甲乙A．①②两处滴加的溶液分别为30%蔗糖溶液、清水B．甲图的①到②过程中对应乙图中的a，细胞吸水实力渐渐增大C．甲图②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细胞肯定是正处于发生质壁分别过程的细胞D[由图甲可知①处是液泡体积由大变小，所以此时加入30%蔗糖溶液，②处后液泡体积有所复原，此时加入的是清水，A正确；甲图的①到②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，细胞吸水实力渐渐增大，B正确；甲图②时刻失水达到最大，质壁分别达到最大程度，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，可接着失水，也可质壁分别后的复原，也可达到动态平衡，D错误。]2．(2024·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0.3g/mLKNO3溶液中，K＋、NOeq\o\al(－,3)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视察一段时间，视察到的表皮气孔状况是()A．a开启、b关闭B．a关闭、b开启C．a关闭、b先开启后关闭D．a开启、b先关闭后开启D[a放在清水中，保卫细胞吸水，则气孔渐渐开放。b放在0.3g/mLKNO3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汲取NOeq\o\al(－,3)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别后会自动复原，气孔开放。]3．(2024·河南郑州质量预料)取某一红色花冠的2个大小相同、生理状态相像的花瓣细胞，将它们分别放置在甲、乙两种溶液中，测得细胞失水量的变更如图1，液泡直径的变更如图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Ⅱ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，溶质种类也肯定不同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4～6分钟细胞在乙溶液中的失水量渐渐削减，说明细胞在吸水，渐渐发生质壁分别复原，B错误；图1中甲溶液中细胞失水量曲线表示肯定范围内随着处理时间延长，细胞的失水量渐渐增大，而液泡的体积应渐渐减小，对应图2中的曲线Ⅱ，C正确；某一红色花冠的2个大小相同、生理状态相像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①不需载体和能量a．主动运输Ⅰ.水、O2、CO2、甘油、乙醇②需载体，不需能量b．自由扩散Ⅱ.红细胞汲取葡萄糖③需载体和能量c．帮助扩散Ⅲ.小肠上皮细胞汲取葡萄糖④需能量，不需载体eq\o(d.胞吞和胞吐)Ⅳ.大分子、颗粒物质提示：①—b—Ⅰ②—c—Ⅱ③—a—Ⅲ④—d—Ⅳ2．依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(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：帮助扩散；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1P73“与社会的联系”)囊性纤维病是细胞中某种蛋白质结构异样，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汲取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1P74“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：帮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复原过程中，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样，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：主动选择汲取所须要的养分物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质2．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；须要消耗能量3．若对离体心肌细胞施用某种毒素，结果心肌细胞对Ca2＋汲取量明显削减，而对K＋的汲取不受影响，其缘由最可能是______________________________________________________________________________________________。提示：运输Ca2＋的载体被破坏1．神经细胞膜上的Na＋—K＋泵、K＋通道和Na＋通道(1)细胞膜上的Na＋—K＋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。Na＋—K＋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＋快速外流，形成静息电位；神经细胞兴奋时，Na＋通道瞬时开放，Na＋快速内流，形成动作电位。K＋通道和Na＋通道的运输是顺浓度梯度进行的，不消耗ATP，是帮助扩散。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帮助扩散。自由扩散中，浓度差越大，运输速率越大；帮助扩散中，浓度差达到肯定程度后运输速率不再接着增加，缘由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。①P点时：无氧呼吸为物质的汲取供应能量。②PQ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。③Q点以后：当氧气含量达到肯定程度后，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。1．2003年诺贝尔化学奖授予了探讨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；都有限制特定物质跨膜运输的作用。不同点：(1)通道蛋白参加的是被动运输，是从高浓度的一侧运输到低浓度的一侧，不消耗能量；载体蛋白参加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，叶子和嫩枝可以将汲取的盐分排出，是强耐盐植物。柽柳从土壤中汲取无机盐的方式是主动运输还是被动运输？请设计试验加以证明。试验材料：柽柳幼苗若干；相宜浓度的含Ca2＋和K＋的完全培育液；细胞呼吸抑制剂；蒸馏水。请写出试验步骤，并预期试验结果。提示：试验步骤：(1)将柽柳幼苗随机分为甲、乙两组，分别培育在相宜浓度的含Ca2＋和K＋的完全培育液中。(2)甲组柽柳幼苗的培育液中，加入肯定量的细胞呼吸抑制剂，乙组柽柳幼苗的培育液中加入等量的蒸馏水，在相宜的条件下培育。(3)分别测定两组柽柳幼苗汲取Ca2＋和K＋的速率，并进行比较。预期试验结果：若两组植株对Ca2＋和K＋的汲取速率相同，则柽柳从土壤中汲取无机盐的方式是被动运输；若甲组植株对Ca2＋和K＋的汲取速率明显小于乙组植株对Ca2＋和K＋的汲取速率，则柽柳从土壤中汲取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．(2024·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。视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①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②逆浓度梯度进入小肠上皮细胞时，须要消耗细胞产生的ATPC．方式③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，细胞还能通过帮助扩散的方式顺浓度梯度进行物质运输C[图中的①～③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，运输速率和胞内外的浓度差以及温度有关，A正确；小肠上皮细胞汲取葡萄糖属于主动运输，运输方向为逆浓度梯度，须要消耗细胞产生的ATP，B正确；方式③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帮助扩散等，帮助扩散的运输方向为顺浓度梯度，D正确。]2．(2024·全国卷Ⅱ)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帮助扩散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[巨噬细胞依靠细胞膜的流淌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．(2024·四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表示帮助扩散或主动运输B．O2足够时，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须要消耗能量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曲线起先时随着被转运物质浓度的增加，转运速率增大，但转运速率增大到肯定程度后不再变更，说明该运输方式须要载体的帮助，为帮助扩散或主动运输，A正确；帮助扩散和主动运输都须要载体，O2足够条件下，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——具有肯定的流淌性，C错误；主动运输、胞吐和胞吞都须要消耗能量，D正确。]4．(2024·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汲取，这种特别的主动运输利用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为能源主动汲取H＋B．H＋—蔗糖共转运蛋白在转运物质的过程中形变须要消耗ATPC．若提高外界溶液的pH，会使细胞对蔗糖的汲取量削减D．若适当提高外界溶液的蔗糖浓度，会使细胞对蔗糖的汲取量削减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，细胞对蔗糖的汲取量削减，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汲取量削减，D错误。]考查物质运输方式的试验分析和探究5．(2024·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(帮助扩散的载体)。探讨人员通过试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通过主动运输汲取B．在较高葡萄糖浓度下，细胞主要依靠主动运输来增大汲取速率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．该试验可以用来探究不同浓度葡萄糖条件下的主要汲取方式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汲取葡萄糖，A正确；在较高葡萄糖浓度下，GLUT2的运输速率较大，所以细胞主要依靠帮助扩散来增大汲取速率，B错误；由题图可知，在肯定浓度范围下，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汲取方式既有帮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，分析该试验可以用来探究不同浓度葡萄糖条件下的主要汲取方式，D正确。]6．(2024·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爱护作用，探讨者设计了如下三组试验：甲组加入培育液＋心肌细胞＋生理盐水、乙组加入培育液＋心肌细胞＋阿霉素、丙组加入培育液＋心肌细胞＋生物制剂Q＋阿霉素。每组设置若干个重复样品，每组所加心肌细胞数量相同。各组样品在相同且相宜的条件下培育。该试验的因变量是______________________________。若试验结果是__________________________________________，则说明生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡具有爱护作用。为检测生物制剂Q对心肌细胞的凋亡是否有影响，上述试验还应当增加丁组试验，请依据上述格式书写丁组试验：___________________。[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，都须要载体和能量，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降低离子泵跨膜运输离子的速率。(2)本试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爱护作用，所以统计计算心肌细胞的存活率(或凋亡率)为因变量。试验中，甲为比照组，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爱护作用，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爱护作用，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，可增设丁组试验，故丁组为培育液＋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)丁组加入培育液＋心肌细胞＋生物制剂Q探究物质跨膜运输方式的试验设计思路(1)探究是主动运输还是被动运输(2)探究是自由扩散还是帮助扩散1.渗透平衡不行看作没有水分子移动，也不行看作两侧溶液浓度肯定相等，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，但也可通过帮助扩散(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.植物汲取水分的方式是自由扩散，而汲取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汲取是两个相对独立的过程。4.物质跨膜运输(自由扩散、帮助扩散、主动运输)体现了生物膜的选择透过性；大分子物质和颗粒性物质的胞吞、胞吐体现了生物膜的流淌性。1.渗透作用的发生必需依靠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帮助扩散，它们都是顺浓度梯度运输的过程，不消耗能量，但是帮助扩散须要载体蛋白。4.主动运输是逆浓度梯度运输的过程，须要载体蛋白的帮助和消耗能量。5.胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的，与膜的流淌性有关，它是大分子和颗粒性物质进出细胞的物质运输方式，靠ATP供应动力。真题体验|感悟高考淬炼考能1．(2024·全国卷Ⅰ)为达到试验目的，须要选用合适的试验材料进行试验。下列试验目的与试验材料的对应，不合理的是()试验材料试验目的A大s蒜根尖分生区细胞视察细胞的质壁分别与复原B蝗虫的精巢细胞视察细胞的减数分裂C哺乳动物的红细胞视察细胞的吸水和失水D人口腔上皮细胞视察DNA、RNA在细胞中的分布A[大蒜根尖分生区细胞没有大液泡，不适合用来视察细胞的质壁分别与复原，A项不合理；可用蝗虫精巢细胞的固定装片视察细胞的减数分裂，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更且在显微镜下可以视察到，可用来视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，可用来视察DNA、RNA在细胞中的分布，D项合理。]2．(2024·全国卷Ⅱ)取某植物的成熟叶片，用打孔器获得叶圆片，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、乙两个试验组(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，发觉甲组中甲糖溶液浓度上升。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此推断下列说法错误的是()A．甲组叶细胞汲取了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度上升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别D．若测得乙糖溶液浓度上升，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。据题意可推想，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上升，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别，C选项正确；若测得乙糖溶液浓度上升，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．(2024·江苏高考)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被汲取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须要载体，该运输方式为帮助扩散，A正确；据图可知，Na＋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)被汲取，D错误。]4．(2024·山东等级考)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，可用作生物学试验材料。下列说法错误的是()A．在高倍光学显微镜下，视察不到黑藻叶绿体的双层膜结构B．视察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻成熟叶片C．质壁分别过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水实力减小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，须在电子显微镜下视察才能看到，A正确；黑藻成熟叶片细胞不进行有丝分裂，不能用来视察植物细胞的有丝分裂，B正确；质壁分别过程中，由于原生质体失水缩小，故黑藻细胞绿色加深、吸水实力增加，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．(2024·全国卷Ⅱ)某种H＋－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H＋。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在肯定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，一组照耀蓝光后溶液的pH明显降低；另一组先在溶液中加入H＋－ATPase的抑制剂(抑制ATP水解)，再用蓝光照耀，溶液的pH不变。依据上述试验