细胞的物质输入和输出-2025届高考生物二轮复习提升（含解析）

(3)细胞的物质输入和输出

2025届高考生物二轮复习易错重难提升

易混易错梳理

一、渗透现象

1.渗透现象的分析

(1)图示

(2)原理分析

。蔗糖分子|

•水分7|

半透膜：水分子

透过，加僦箱分

子不他泄过

水分子移动

进入A1H的水分子多

r进入B禽的水分子

A制液面上升

(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、KN03、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

不同植同一浓度的境检

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

待测细胞+二细胞的状态

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

选择透过

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

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过

生物膜

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

以别糖击口

溜滑

一糖脂

网脂双分子层:

磷脂分子疏水

磷腑分子十尾“相接,位于

膜中央，构成

蛋白质细胞质ij

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---------------或能

(磷脂分子、流动镶嵌模型物质交换

蛋白质分子)

具有具有

具包

运动性流动性屿物:交换%选择

正常进行透过性

②分析：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。

直由

扩散

林助

扩傲

（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

自由扩散膜两侧物质的浓度差与浓度差呈正相关

(1/物质浓度

当载体蛋白达到饱和

①膜两侧物质的浓度

时，物质浓度增加，物

协助扩散差；②膜上载体蛋白的

质的运输速率也不再增

种类和数量0物质浓度

加

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。

白）

I

|决定决定

:吸收离存类丽［吸收离金数盘不同］

（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Ch浓度、温度等（如

图

＞易混易错通关

1.如图甲为渗透作用装置吸水示意图，图乙表示图甲中漏斗内液面上升的高度与时间的关

系，图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态（此时细胞有活性）。下列相关叙述

中错误的是（）

A.由图甲可知，实验开始时b侧溶液浓度大于a侧，液面不再升高时，两侧溶液浓度相等

B.由图乙可知，图甲中漏斗内溶液的吸水能力逐渐下降

C.图丙中③④⑤组成的结构相当于图甲中的c

D.如果图丙细胞没有细胞壁支持，置于清水中会发生吸水涨破的现象

2.某兴趣小组用不同浓度的蔗糖溶液处理细胞液渗透压相同的一批马铃薯条，一定时间后测

定马铃薯条的质量变化百分比：（实验后质量-初始质量）/初始质量X100%,结果如图。下

列叙述正确的是（）

A.马铃薯条细胞液的渗透压小于0.2mol•L-i蔗糖溶液的渗透压

B.实验结束后，0.8mol«L1的蔗糖溶液中马铃薯的细胞液的渗透压最小

C.马铃薯条细胞液浓度在0.2〜0.3mol•L-i之间

D.实验结束后，0.6mol•L-i蔗糖溶液中马铃薯条吸水能力小于实验前

3.直饮机的核心部件是逆渗透膜，其原理是通过水压使水由较高浓度溶液的一侧渗透至较低

浓度溶液一侧，细菌及有害物质几乎不能透过逆渗透膜，如图所示。下列叙述正确的是（）

A.直饮机利用的逆渗透膜具有细胞膜的识别功能

B.逆渗透过程与渗透作用不同的是水由高浓度溶液向低浓度溶液流动

C.逆渗透膜上有载体蛋白，可以选择性地控制有害物质的进出

D.逆渗透膜去除有害物质的能力胜过生物膜，通过逆渗透膜处理的水

4.囊性纤维化患者的CTR转运C1-功能异常，导致肺部黏稠分泌物堵塞支气管。CFTR是一种

转运器，其细胞质侧具有ATP和Ct的结合位点，ATP与CFTR结合，将引起CFTR上的C「

结合位点转向膜外侧，ATP水解后其结构恢复原状，从而实现Ct的跨膜运输。下列说法错误

的是（）

A.CFTR功能异常会导致肺部细胞外渗透压的改变

B.CFTR能够转运CT是因Cl与其结合部位相适应

C.CFTR可以协助细胞逆浓度梯度从内环境中吸收C1-

D.CFTR的Q-结合位点由膜内转向膜外不需要ATP直接供能

5.已知载体蛋白转运物质的过程类似于酶和底物的结合，可能被底物类似物（与底物竞争载

体蛋白的结合位点）竞争性抑制，也可能被某种抑制剂（通过改变载体蛋白的结合位点结

构，阻止底物与该位点的结合）非竞争性抑制，因此载体蛋白又称通透酶。下列说法正确的

是（）

A.与酶和底物的结合相似，载体蛋白与底物的结合也具有饱和性

B.神经细胞释放神经递质的过程会被底物类似物竞争性抑制

C.载体蛋白参与的物质运输都是从低浓度一侧运输到高浓度一侧

D.载体蛋白转运物质的过程被抑制剂非竞争性抑制，可以通过增加底物的浓度来缓解

6.下列关于细胞输入和输出物质的叙述中，错误的是（）

A.大分子物质输入细胞需要消耗ATP

B.主动运输和协助扩散的主要区别是是否消耗ATP

C.自由扩散和协助扩散的主要区别是是否需要载体

D.死亡的细胞通过自由扩散输入或输出物质，活细胞可以通过主动运输输入或输出物质

7.我国科研人员推测受损线粒体可通过进入迁移体（细胞中的一种囊泡结构）而被释放到细

胞外，即“线粒体胞吐”。为研究D、K两种蛋白在线粒体胞吐中的作用，利用绿色荧光标记迁

移体，红色荧光标记线粒体，用药物C处理细胞使线粒体受损，操作及结果如图1和2,下列叙

述错误的是（）

M

注10

建

言

正2

安

次5

崩㈱

0

-+-+D翦因敲除

K基因融除--++Kjf因敲除

注：****-＞分别代会进什和未进行操作.

图1图2

A.“线粒体胞吐”现象体现了生物膜的流动性

B.图1说明K蛋白在线粒体受损时促进“线粒体胞吐”

C.图2说明D蛋白在线粒体受损时促进“线粒体胞吐”

D.若观察到红绿荧光重叠，则初步说明推测正确

8.耐盐碱水稻是指能在盐（碱）浓度0.3%以上的盐碱地生长且产量良好的水稻品种。现有普

通水稻和耐盐碱水稻若干，由于标签损坏无法辨认类型，某生物兴趣小组使用0.3g•mL1的

KNO3溶液分别处理两组水稻细胞，结果如图所示。下列叙述正确的是（）

卓

al

其

爵

母

母

怛

用

国

A.II组水稻原生质体的体积增加，说明II组水稻为耐盐碱水稻

B.n组水稻的曲线不能无限上升仅受限于细胞壁的伸缩性

C.AB段，I组水稻细胞的吸水能力逐渐减弱

D.BC段细胞原生质体体积增大是由于I组水稻细胞开始主动吸收K+、NO-

9.如图所示为细胞对大分子物质进行胞吞和胞吐的过程。下列与此有关的叙述，错误的是（）

A.b在细胞分泌的同时导致膜成分的更新

B.a要有细胞内部供能才可能完成

C.a与b均要以膜的流动性为基础才可能实现

D.b与a分别是动物细胞排泄废物和摄取养分的基本方式

10.细胞膜运输物质时，可能受到物质浓度、氧气浓度或载体数量的影响，下图是关于细胞膜

物质运输的四种曲线，下列说法正确的是（）

A.曲线①说明运输速率与物质浓度呈正相关，运输方式为自由扩散或协助扩散

B.曲线②可能受载体数量的限制，运输方式为协助扩散或主动运输

C.曲线③说明运输速率与氧气浓度无关，运输方式为自由扩散

D.曲线④说明该运输过程消耗能量，抑制有氧呼吸会完全抑制该运输过程

11.图示小肠绒毛上皮细胞细胞膜上几种物质的运输方式，下列叙述错误的是（）

A.图中A方式为主动运输，需要消耗细胞代谢提供的能量

B.图中B方式直接穿过磷脂分子层，因而运输方式为自由扩散

C.图中C方式和D方式都需要蛋白质帮助，因而转运方式相同

D.图中B方式和C方式的运输动力均来自细胞膜两侧物质的浓度差

12.气孔是由两个保卫细胞围成的空腔，主要分布在植物叶片表皮。图1为某种拟南芥的气孔

保卫细胞细胞膜中存在的一种特殊的K+通道蛋白（BLINK1）,它可调控气孔快速开启与关

闭。保卫细胞的内外壁厚度不一样，当植物体内水分较多，保卫细胞吸水膨胀时，较薄的外

壁就会伸长，细胞向外弯曲，于是气孔就张开；当植物体内水分较少，保卫细胞失水时，较

厚的内壁被拉直，气孔就关闭了。图2为某同学绘制的物质跨膜运输相关的一个不完整的模

型。下列相关说法正确的是（）

图1图2

A.图1中保卫细胞吸收钾离子的方式为协助扩散

B.由图1推测其气孔可快速开启的原因是钾离子进入细胞后，细胞内浓度升高，细胞吸水

C.若图2中X轴表示根毛细胞外某物质的浓度，Y轴表示根毛细胞对该物质的吸收速率，限

制B点以后增加的原因一定是载体蛋白数量

D.若图2中X轴表示该种拟南芥气孔保卫细胞吸水过程中液泡体积的变化，那么Y轴可表示

细胞吸水的能力

13.小肠是消化和吸收的主要器官，食物中的多糖和二糖被水解成单糖后，被小肠黏膜上皮细

胞的微绒毛吸收。为研究葡萄糖的吸收方式，研究人员进行了体外实验，实验过程及结果如

表所不：

下列叙述错误的是（）

实验阶段实验处理实验结果

蛋白质抑制剂处理小肠微

第一阶段葡萄糖的转运速率为0

绒毛

在外界葡萄糖浓度为

实验组葡萄糖的转运速率

第二阶段5mmo/L时，用呼吸抑制

=0

剂处理小肠微绒毛

对照组葡萄糖的转运速

在外界葡萄糖浓度为

率〉实验组葡萄糖的转运

第三阶段100mmo/L时，用呼吸抑

速率，且实验组葡萄糖的

制剂处理小肠微绒毛

转运速率＞0

A.小肠微绒毛吸收葡萄糖的方式，体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能

B.小肠微绒毛吸收葡萄糖需要膜转运蛋白的协助

C.随着外界葡萄糖浓度的增大，小肠微绒毛吸收葡萄糖的速率会一直增大

D.小肠微绒毛上皮细胞内葡萄糖的浓度大于5mmol/L

14.怪柳是一种沃土能力强的盐生植物，对滨海盐渍土具有明显的改良作用，因而成为滨海盐

碱区域主要的生态修复物种。回答下列问题：

（1）生长在盐碱区的怪柳，其根部的根毛区细胞的细胞液浓度较高，以维持其能

力，从而使细胞保持坚挺。逆境胁迫可诱导脯氨酸的合成，使植物适应当前环境，由此推测

在一定盐度的土壤中，土壤含水量与怪柳脯氨酸含量呈_____________（填“正相关”或“负

相关”）。

（2）程柳根部可从土壤中吸收Ca2+,但不能确定吸收Ca2+的方式是主动运输还是被动运输。某

同学通过设计以下实验进行探索。请完善实验表格的内容:

项目对照组实验组

5组生长状况相同的怪柳幼

材料—

苗

试剂等量、相同且适宜浓度的Ca?+培养液

除给予根系正常的细胞呼吸除利用呼吸抑制剂抑制根系呼吸外，其他环

处理方

条件外，其他环境条件均适境条件与对照组相同且适宜（抑制能量供

法

宜（正常能量供应）应）

测定指

培养一定时间后，测定培养液中_____________

标

结果和若_____________,则怪柳根部吸收Ca2+的方式为被动运输；若

结论______________,则怪柳根部吸收Ca2+的方式为主动运输

15.为研究植物的耐盐机理，科研人员将耐盐植物滨黎和不耐盐植物柑橘分别置于含不同浓度

NaCl的培养液中培养，一段时间后测定并计算植物生长率，结果如图1。

(1)据图1分析可知，图中植物是滨藜，原因是。

(2)植物处于高盐环境中时，细胞外高浓度的Na+会通过细胞质膜上的通道蛋白以的

方式进入细胞，同时，细胞大量失水，使细胞中盐离子浓度过高，引发蛋白质变性，植物生

长减缓，甚至死亡。

(3)研究发现，耐盐植物在高盐环境中可通过图2所示的途径降低高盐危害，表现出耐盐特

性。

①盐胁迫条件下，Na+通过载体蛋白A运出细胞的方式是主动运输，其能量来源是一主动

运输的意义是—。

②据图2分析，盐胁迫条件下，植物根部细胞降低Na+毒害的“策略”有o

答案以及解析

1.答案：A

解析：图甲液面高度不再发生变化时，a、b两侧溶液的浓度不相等，A错误；分析图乙可

知，液面上升的速率随时间逐渐降低，说明图甲中漏斗内溶液的吸水能力逐渐下降，B正

确；图丙中③（细胞膜）、④（细胞质）、⑤（液泡膜）组成原生质层，相当于图甲中的c

（半透膜），C正确；如果图丙细胞没有细胞壁支持，置于清水中会发生吸水涨破的现象，D

正确。

2.答案：C

解析：在浓度为02mol・L-i蔗糖溶液中马铃薯条的质量增加，说明马铃薯细胞吸水，即马铃

薯条细胞液的渗透压大于0.2mol•L」蔗糖溶液渗透压，A错误；

图中0.8mol・L-i蔗糖溶液中的马铃薯细胞失水最多，则实验结束后，其细胞液渗透压最大，

B错误；马铃薯条质量变化百分比曲线与横坐标的交点在0.2~0.3mol・L-i之间，说明马铃薯

条细胞液浓度在此范围内，C正确；

在0.6mol•L」蔗糖溶液中马铃薯条失水，实验结束后，0.6mol•L」蔗糖溶液中马铃薯条吸水

能力大于实验前，D错误。

3.答案：B

解析：逆渗透膜没有生物活性，因此不具有细胞膜的识别功能，A错误；渗透作用的原理是

水由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，逆渗透过程的原理是通过水压使水由较高浓度溶液的一

侧渗透至较低浓度溶液一侧，B正确；逆渗透膜是通过膜上的小孔控制物质进出的，没有载

体蛋白，C错误；逆渗透膜只能除去大分子或大颗粒，如细菌、有害物质等，不能全部除去

有毒有害的化学物质，D错误。

4.答案：C

解析：A、CFTR功能异常会导致肺部细胞中的C1一不能转运到细胞外，导致细胞内渗透压升

高，细胞外渗透压的降低，A正确；B、CFTR能够C1-特异性结合，通过空间结构的改变转

运Cl、B正确；C、由题意可知，CFTR可以协助细胞逆浓度梯度将Cl运输到细胞外，C错

误；D、由题意可知，CFTR与ATP结合后，引起C1-结合位点由膜内转向膜外，当ATP水解

后，CFTR结构恢复原状，因此Ct结合位点由膜内转向膜外时，不需要ATP直接供能，D正

确。故选：C。

5.答案：A

解析：酶通过与底物结合发挥作用，酶量一定时，反应速率有一个最大值,载体蛋白也是通过与

转运物质结合发挥运输作用，载体蛋白的数量一定，运输速率也有个最大值,即载体蛋白与底物

的结合具有饱和性,A正确;神经细胞释放神经递质的过程是胞吐，不需要载体蛋白，该过程不会

被底物类似物竞争性抑制,B错误;载体蛋白参与的物质运输可能是主动运输，也可能是协助扩

散，不一定都是从低浓度一侧运输到高浓度一侧,C错误;载体蛋白转运物质的过程被抑制剂非

竞争性抑制,底物就不能与相应位点结合，增加底物的浓度并不能缓解该种抑制,D错误。

6.答案：D

解析：只有活细胞的细胞膜才具有选择透过性，细胞死亡后，细胞膜即失去了选择透过性，成为

全透膜，不能再通过自由扩散或其他方式输入和输出物质,D错误。

7.答案：C

解析：“线粒体胞吐”现象体现了生物膜的流动性，A正确；分析题图可知，未敲除K基因并用

药物C处理时，荧光相对值大，而敲除该基因并用药物C处理时，荧光相对值小，说明K蛋白

的作用是在线粒体受损时促进线粒体胞吐，B正确；敲除D基因，即D蛋白缺失时会导致与药

物C处理相同情况，故D蛋白的作用是，有K蛋白时，D蛋白才能发挥抑制线粒体胞吐的作

用，C错误；用绿色荧光标记迁移体，红色荧光标记线粒体，若绿色荧光和红色荧光重叠，

可以说明线粒体进入迁移体内，可初步验证推测,D正确。

8.答案：A

解析：A对，根据分析可知，n组水稻是在盐碱条件下生活良好的耐盐碱水稻，I组水稻是

普通水稻；B错，因为细胞壁伸缩性有限和细胞内外溶液浓度差制约，n组水稻曲线不能无

限上升；C错，I组水稻细胞在AB段失水，细胞液浓度升高，吸水能力增强；D错，I组

水稻细胞从实验开始时就吸收K+和NO；,细胞液浓度升高，B点开始细胞液浓度高于外界溶

液浓度，原生质体吸水大于失水，体积增大。

9.答案：D

解析：本题考查胞吞和胞吐的相关知识。b是大分子物质运出细胞，即胞吐，是通过具膜小

泡和细胞膜发生融合将物质排出细胞的过程，因为存在生物膜之间的相互转化，所以会导致

膜成分的更新，A正确；a是大分子物质进入细胞，即胞吞，该过程消耗能量，B正确；胞吞

和胞吐的实现均以膜的流动性为基础，C正确；细胞排出废物和摄取养分的基本方式是物质

利用膜的选择透过性通过细胞膜，主要以被动运输、主动运输等方式进行，D错误。

10.答案：B

解析：A、曲线①说明运输速率与物质浓度呈正相关，运输方式为自由扩散，不能代表协助

扩散，因为协助扩散还会受到载体蛋白数量的限制，A错误；

B、曲线②可能受载体数量的限制，运输方式为协助扩散或主动运输，因为协助扩散和主动

运输的速率均含受到载体蛋白的限制，B正确；

C、曲线③说明运输速率与氧气浓度无关，运输方式为自由扩散或者协助扩散，也可表示哺

乳动物成熟红细胞主动运输某种物质的过程，C错误；

D、曲线④说明该运输过程消耗能量，抑制有氧呼吸并不会完全抑制该运输过程，因为无氧

呼吸也能产生少量的能量供给该物质的运输过程，D错误。

故选B。

1L答案：C

解析：A、图中A的方式是逆浓度梯度进行，且需要转运蛋白和能量，属于主动运输，A正

确；

B、图中B的方式直接通过磷脂双分子层，不需要转运蛋白和能量，属于自由扩散，B正

确；

C、图中C方式是顺浓度梯度，属于协助扩散，D方式是逆浓度梯度，属于主动运输，二者

方式不同，C错误；

D、B和C的方式都是从高浓度到低浓度运输，运输动力均来自于细胞膜两侧物质的浓度

差，D正确。

故选C。

12.答案：B

解析：从图中可以看出，钾离子进入保卫细胞消耗ATP,所以其运输方式为主动运输，A错

误；保卫细胞吸收钾离子后，导致细胞内浓度升高，从而吸收水分，结合题意知，保卫细胞

吸水膨胀时，较薄的外壁就会伸长，细胞向外弯曲，于是气孔就张开，B正确；由题可知，

图2中的曲线可以表示主动运输或协助扩散，如果是主动运输，则限制B点的因素还可能是

能量，C错误；如果图2中X表示该