2025版高考生物一輪復習第2單元細胞的結構和功能第4講物質的跨膜運輸教案蘇教版必修1

PAGE20-第4講物質的跨膜運輸1.物質出入細胞的方式(Ⅱ)2．試驗：通過模擬試驗探究膜的透性3．試驗：視察植物細胞的質壁分別和復原1.理解細胞內物質運輸與能量供應的關系(生命觀念)2．分析不同物質跨膜運輸實例，歸納跨膜運輸的方式與特點；模型與建立：建立滲透作用的試驗模型(科學思維)3．設計試驗探究膜的透性；分析植物細胞的質壁分別及質壁分別復原試驗(科學探究)4．依據滲透作用和物質運輸的原理指導澆灌和施肥(社會責任)考點一細胞的吸水和失水1．滲透(1)概念：在細胞膜等結構的兩側，較多的水分子從溶質分子相對較少的區(qū)域向溶質分子相對較多的區(qū)域擴散的現象，稱為滲透。(2)明確滲透系統(tǒng)的組成及條件①具有半透膜。半透膜可以是生物性的選擇透過性膜，如細胞膜，也可以是物理性的過濾膜，如玻璃紙。②半透膜兩側的溶液具有濃度差。濃度差的實質是單位體積溶液中溶質分子數的差，即物質的量濃度之差，而不是質量分數濃度差。(3)常見滲透裝置圖分析①水分的流淌推斷：當溶液濃度S1>S2時，水分就通過半透膜由S2流向S1；當溶液濃度S1<S2時，水分就通過半透膜由S1流向S2。②在達到滲透平衡后，若存在如圖所示的液面差Δh，則S1溶液濃度仍大于S2。因為液面高的一側形成的壓強，會阻擋溶劑由低濃度一側向高濃度一側擴散。2．動物細胞的吸水和失水(2)原理和現象①外界溶液濃度<細胞質濃度?細胞吸水膨脹。②外界溶液濃度>細胞質濃度?細胞失水皺縮。③外界溶液濃度＝細胞質濃度?水分進出細胞處于動態(tài)平衡。3．植物細胞的吸水和失水(1)成熟植物細胞的結構(2)原理和現象①外界溶液濃度＞細胞液濃度時，細胞失水，發(fā)生質壁分別現象。②外界溶液濃度＜細胞液濃度時，細胞吸水，發(fā)生質壁分別復原現象。1．(人教版教材必修1P61“與生活的聯(lián)系”)為什么吃比較咸的食物口唇感覺比較干？提示：這是因為與細胞內液體相比，外界溶液濃度高，口腔上皮細胞失水導致的。2．(人教版必修1P63“資料分析”拓展)科學家將番茄和水稻分別放在含有Ca2＋、Mg2＋和SiOeq\o\al(4－,4)的培育液中培育，結果如圖所示，據圖分析：請說明水稻培育液中Mg2＋、Ca2＋濃度上升的緣由及SiOeq\o\al(4－,4)濃度降低的緣由。提示：水稻根部細胞汲取水的相對速率大于汲取Mg2＋、Ca2＋的相對速率，而小于汲取SiOeq\o\al(4－,4)的相對速率。1．滲透作用中膜兩側溶液的濃度指的是質量百分比濃度。 (×)提示：該濃度是指物質的量濃度。2．植物細胞的原生質層包括細胞膜、細胞質和細胞核。 (×)提示：原生質層包括細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質。3．將動物細胞放入肯定濃度的外界溶液中，不能發(fā)生滲透作用。 (×)提示：動物細胞的細胞膜相當于半透膜，將動物細胞放入肯定濃度的外界溶液中，能發(fā)生滲透作用。4．質壁分別過程中水分子擴散只能單向進行。 (×)提示：質壁分別過程中水分子擴散是雙向進行的。5．成熟的植物細胞發(fā)生質壁分別過程中，細胞的吸水實力漸漸減小。 (×)提示：發(fā)生質壁分別過程中，細胞的吸水實力漸漸變大。1．原生質層與原生質體的區(qū)分是___________________________________________________________________________________________________。提示：原生質層由細胞膜、液泡膜以及兩層膜間的細胞質組成，原生質體是指去除植物細胞壁以后所剩下的植物細胞結構2．成熟植物細胞在肯定濃度的溶液中能發(fā)生質壁分別的緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：外界溶液的濃度大于細胞液濃度，且原生質層比細胞壁伸縮性大1．如圖甲是一個典型的滲透裝置，作為成熟植物細胞也應符合滲透系統(tǒng)的全部條件。請指出圖乙中與圖甲a、b、c對應的分別是什么？甲乙提示：a對應①細胞液，b對應⑥原生質層，c對應外界溶液。2．對于植物細胞來說，單位時間內，水分子進出細胞的數量相等時，細胞內外液體的濃度肯定相等嗎？提示：不肯定。植物細胞有細胞壁的支持、愛護作用，當單位時間內水分子進出植物細胞數量相等時，有可能細胞液濃度大于細胞外溶液濃度。3．溫度的凹凸會提高或降低水分通過半透膜的擴散速率嗎？請你提出假設，并設計檢驗該假設的試驗方案。材料及用具：有如圖所示相同的滲透裝置三個，酒精燈(或水浴鍋)、冰塊及用具若干。(1)你的假設是____________________________。(2)試驗方法步驟：①取上述三個相同的滲透裝置編號分別為甲、乙、丙。②____________________________________________________________。③經過相同一段時間后，視察____________________________________。(3)預期結果：假如出現________________________________的現象，則你的假設是正確的。提示：(1)肯定溫度范圍內，隨溫度的上升水分子擴散速率加快(2)②甲裝置燒杯外用酒精燈或水浴鍋加熱升溫，乙裝置的燒杯外加適量的冰塊降溫，丙裝置不作處理作為比照③長頸漏斗中液面上升的高度(3)各裝置的長頸漏斗中的液面高度大小關系為：甲>丙>乙考查滲透作用試驗及分析1．(2024·黃岡質檢)如圖為滲透試驗裝置，蔗糖不能透過半透膜，滲透平衡時燒杯中液面高度為a，漏斗中液面高度為b，液面差為m。有關敘述錯誤的是()A．達到平衡時，水分子進出半透膜的速率相等B．若向漏斗中滴入清水，則重新平衡時m將增大C．若向漏斗中加入蔗糖分子，則重新平衡時m將增大D．把m段內的液體吸出后，重新平衡時m將減小B[達到新的平衡時，水分子進出半透膜的速率相等，A正確；向漏斗中滴入清水，漏斗內的濃度降低，滲透壓下降，m將減小，B錯誤；若向漏斗中加入蔗糖，將導致漏斗內蔗糖溶液滲透壓進一步增大，平衡時m將增大，C正確；把m段內的液體吸出后，則其中溶質也被吸出，其漏斗中溶質削減，滲透壓減弱，吸水實力也減弱，則平衡時m將減小，D正確。]2．(2024·承德一中檢測)如圖為常見的兩套滲透裝置圖(圖中S1為0.3mol/L的蔗糖溶液、S2為蒸餾水、S3為0.3mol/L葡萄糖溶液；已知葡萄糖能通過半透膜，但蔗糖不能通過半透膜)，兩裝置半透膜面積相同，初始時液面高度一樣，A裝置一段時間后再加入蔗糖酶。有關敘述錯誤的是()A．試驗剛剛起先時，裝置A和裝置B中水分子從S2側進入另一側的速度一樣B．裝置B的現象是S3溶液液面先上升后下降，最終S3和S2溶液液面持平C．漏斗中液面先上升，加酶后接著上升，然后起先下降D．若不加入酶，裝置A、B達到滲透平衡時，S1溶液濃度小于S3溶液濃度D[依據滲透作用的原理，試驗剛剛起先時，由于裝置A和裝置B中半透膜兩側的溶液濃度分別相同，所以水分子從S2側進入另一側的速度一樣，A正確；由于葡萄糖能通過半透膜，所以裝置B的現象是S3溶液液面先上升后下降，最終S3和S2溶液液面持平，B正確；裝置A因滲透作用，水分子進入漏斗使液面上升，加酶后，漏斗中溶液濃度接著增大，液面會接著上升，但是由于蔗糖被水解酶催化為葡萄糖和果糖，其中由于葡萄糖能透過半透膜，所以漏斗內溶液濃度減小，而燒杯中溶液濃度增大，故漏斗中液面起先下降，C正確；裝置A達到滲透平衡后，由于漏斗中溶液存在勢能，所以S1溶液濃度仍大于S2溶液濃度，裝置B中由于葡萄糖能透過半透膜，最終兩側的葡萄糖溶液濃度相等，由于裝置A中燒杯內的蒸餾水不行能進入到漏斗中過半，所以最終漏斗中蔗糖溶液濃度大于“U”型管兩側的葡萄糖溶液濃度，即S1溶液濃度大于S3溶液濃度，D錯誤。]考查動植物細胞的吸水和失水3．(2024·山東濟寧期末)將紅細胞移入低滲溶液后，很快吸水膨脹，而水生動物非洲爪蟾的卵母細胞在低滲溶液中不膨脹。將限制紅細胞膜上CHIP28(一種水通道蛋白)合成的mRNA注入非洲爪蟾的卵母細胞中，在低滲溶液中，卵母細胞快速膨脹，短時間內裂開。以下說法錯誤的是()A．CHIP28的加工、運輸須要內質網和高爾基體的參加B．紅細胞在低滲溶液中裂開的緣由是通過自由擴散汲取了過多的水C．非洲爪蟾卵母細胞在低滲溶液不膨脹的緣由是細胞膜上無類似的CHIP28D．腎小管在抗利尿激素作用下重汲取水可能與CHIP28有關B[CHIP28為細胞膜上的通道蛋白，故CHIP28的加工、運輸須要內質網和高爾基體的參加，A正確；據題意可知，紅細胞在低滲溶液中可借助水通道蛋白吸水而裂開，此種吸水的方式屬于幫助擴散，B錯誤；非洲爪蟾卵母細胞在低滲溶液中不膨脹的緣由是細胞膜上無類似的CHIP28，C正確；腎小管在抗利尿激素作用下重汲取水可能與CHIP28有關，D正確。]4．(2024·云南曲靖一中月考)某同學將紅色杜鵑花瓣外表皮細胞置于肯定濃度的某種溶液中，測得細胞液濃度與該溶液濃度的比值(P值)隨時間的變更曲線如圖所示。下列相關敘述正確的是()A．該溶液是相宜濃度的蔗糖溶液B．細胞在t1時刻起先汲取外界溶液中的溶質C．t0～t1這段時間，細胞體積和原生質體體積變更量相等D．t1～t2這段時間，細胞吸水實力漸漸上升D[據圖分析，將紅色杜鵑花瓣外表皮細胞置于肯定濃度的某種溶液中，細胞液濃度與該溶液濃度的比值(P值)漸漸增加，起先小于1，說明外界溶液濃度大，細胞失水，發(fā)生質壁分別；后來大于1，說明細胞液濃度大于外界溶液濃度，細胞吸水，發(fā)生質壁分別的復原。該細胞失水(t0～t1)后又主動吸水(t1～t2)，說明植物細胞在該溶液中可以主動汲取溶質，而植物細胞不會主動汲取蔗糖分子，A錯誤；細胞在t1時刻前就汲取外界溶液中的溶質，B錯誤；t0～t1，細胞失水，但細胞壁的伸縮性小于原生質體的伸縮性，所以細胞體積變更量小于原生質體體積變更量，C錯誤；t1～t2，細胞液濃度和外界溶液濃度的比值漸漸上升，且大于1，所以細胞吸水實力漸漸上升，D正確。]考點二視察植物細胞的質壁分別和復原(試驗)1．試驗原理(1)成熟植物細胞的原生質層相當于一層半透膜。(2)細胞液具有肯定的濃度，能滲透吸水和失水。(3)原生質層的伸縮性比細胞壁的伸縮性大。2．試驗步驟操作三：將操作二中的洋蔥表皮置于清水中視察②低倍顯微鏡視察eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(中心液泡漸漸變大,原生質層漸漸貼近細胞壁))3．試驗結論1．關于質壁分別和復原試驗的四個留意點(1)將發(fā)生質壁分別的植物細胞置于低濃度的溶液或蒸餾水中，植物細胞會發(fā)生質壁分別的復原，但假如所用溶液為葡萄糖、KNO3、尿素、乙二醇等能被細胞汲取的物質，發(fā)生質壁分別后因細胞主動或被動汲取溶質而使細胞液濃度增大，植物細胞會吸水引起質壁分別后的自動復原。(2)質壁分別過程中，外界溶液濃度大于細胞液濃度，質壁分別程度越大，植物細胞吸水實力越強；質壁分別復原過程中，外界溶液濃度小于細胞液濃度。(3)質壁分別與復原過程中水分子的移動是雙向的，但結果是單向的。(4)本試驗用顯微鏡視察了三次，第一次與其次次形成比照，第三次與其次次形成比照，該比照方法為自身比照。2．質壁分別試驗的拓展應用(1)推斷成熟植物細胞是否有生物活性待測成熟植物細胞＋肯定濃度的蔗糖溶液?鏡檢eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(發(fā)生質壁分別→活細胞,不發(fā)生質壁分別→死細胞))(2)測定細胞液濃度范圍待測細胞＋一系列濃度梯度的蔗糖溶液eq\o(→,\s\up15(鏡檢))細胞液濃度介于未發(fā)生質壁分別和剛發(fā)生質壁分別的蔗糖溶液濃度之間。(3)比較不同植物細胞的細胞液濃度不同植物細胞＋同一濃度的蔗糖溶液eq\o(→,\s\up15(鏡檢))發(fā)生質壁分別所需時間越短，細胞液濃度越小，反之細胞液濃度越大。(4)比較未知濃度溶液的濃度大小同一植物的成熟細胞＋未知濃度的溶液eq\o(→,\s\up15(鏡檢))記錄剛剛發(fā)生質壁分別所需時間→比較所用時間長短→推斷溶液濃度的大小(時間越短，未知溶液的濃度越大)。(5)鑒別不同種類的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)成熟植物細胞＋不同種類溶液?鏡檢eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(只發(fā)生質壁分別→蔗糖溶液,質壁分別后自動復原→KNO3溶液))1．(2024·承德一中檢測)洋蔥內表皮細胞質壁分別和復原試驗過程中，在①、②時刻滴加了相應的溶液(30%蔗糖溶液或清水)，液泡的體積會隨外界溶液濃度的變更而變更，如甲圖所示；乙圖為試驗中不同時期兩個細胞圖像。下列有關敘述錯誤的是()甲乙A．①②兩處滴加的溶液分別為30%蔗糖溶液、清水B．甲圖的①到②過程中對應乙圖中的a，細胞吸水實力漸漸增大C．甲圖②時刻可對應乙圖中的Y細胞，此時細胞液濃度最大D．乙圖中Y細胞肯定是正處于發(fā)生質壁分別過程的細胞D[由圖甲可知①處是液泡體積由大變小，所以此時加入30%蔗糖溶液，②處后液泡體積有所復原，此時加入的是清水，A正確；甲圖的①到②過程是失水過程，對應乙圖中的a過程也是失水過程，細胞液濃度增加，細胞吸水實力漸漸增大，B正確；甲圖②時刻失水達到最大，質壁分別達到最大程度，可以用乙圖中的Y細胞表示，C正確；乙圖中Y細胞有三種狀態(tài)，可接著失水，也可質壁分別后的復原，也可達到動態(tài)平衡，D錯誤。]2．(2024·沈陽育才中學檢測)如圖表示植物葉表皮上氣孔的開放原理。取同一葉片的兩塊表皮a和b，a放在清水中，b放在0.3g/mLKNO3溶液中，K＋、NOeq\o\al(－,3)離子可通過主動運輸進入細胞，將a和b制成臨時裝片在顯微鏡下持續(xù)視察一段時間，視察到的表皮氣孔狀況是()A．a開啟、b關閉B．a關閉、b開啟C．a關閉、b先開啟后關閉D．a開啟、b先關閉后開啟D[a放在清水中，保衛(wèi)細胞吸水，則氣孔漸漸開放。b放在0.3g/mLKNO3溶液中，保衛(wèi)細胞首先失水，氣孔關閉，隨著細胞通過主動運輸汲取NOeq\o\al(－,3)和K＋，當細胞液濃度大于細胞外液濃度時，細胞又能滲透吸水，所以保衛(wèi)細胞質壁分別后會自動復原，氣孔開放。]3．(2024·河南鄭州質量預料)取某一紅色花冠的2個大小相同、生理狀態(tài)相像的花瓣細胞，將它們分別放置在甲、乙兩種溶液中，測得細胞失水量的變更如圖1，液泡直徑的變更如圖2，下列敘述正確的是()圖1圖2A．第4分鐘前甲溶液中花瓣細胞的失水速率小于乙溶液中的B．第4分鐘后乙溶液中細胞由于失水過多而死亡C．圖2中曲線Ⅱ和圖1中甲溶液中細胞失水量曲線對應D．甲、乙兩種溶液的濃度不同，溶質種類也肯定不同C[第4分鐘前，相同處理時間內，甲溶液中花瓣細胞的失水量大于乙溶液中的，故第4分鐘前甲溶液中花瓣細胞的失水速率大于乙溶液中的，A錯誤；圖1顯示第4～6分鐘細胞在乙溶液中的失水量漸漸削減，說明細胞在吸水，漸漸發(fā)生質壁分別復原，B錯誤；圖1中甲溶液中細胞失水量曲線表示肯定范圍內隨著處理時間延長，細胞的失水量漸漸增大，而液泡的體積應漸漸減小，對應圖2中的曲線Ⅱ，C正確；某一紅色花冠的2個大小相同、生理狀態(tài)相像的花瓣細胞在兩種溶液中的失水速率不同，說明甲、乙兩種溶液的濃度不同，但溶質的種類可能是相同的，D錯誤。]考點三物質出入細胞的方式1．物質運輸的方式、特點和實例(連線)特點方式實例①不需載體和能量a．主動運輸Ⅰ.水、O2、CO2、甘油、乙醇②需載體，不需能量b．自由擴散Ⅱ.紅細胞汲取葡萄糖③需載體和能量c．幫助擴散Ⅲ.小腸上皮細胞汲取葡萄糖④需能量，不需載體eq\o(d.胞吞和胞吐)Ⅳ.大分子、顆粒物質提示：①—b—Ⅰ②—c—Ⅱ③—a—Ⅲ④—d—Ⅳ2．依據圖示進一步確定物質跨膜運輸的方式和影響因素甲乙丙丁戊(1)填寫以下有關跨膜運輸方式及結構的名稱：圖甲：自由擴散；圖乙：幫助擴散；圖丙：主動運輸；a：載體蛋白；圖?。喊?；圖戊：胞吐。(2)填寫以下有關跨膜運輸方式的影響因素：圖甲：濃度差；圖乙：濃度差和載體蛋白；圖丙：載體蛋白和能量。1．(人教必修1P73“與社會的聯(lián)系”)囊性纖維病是細胞中某種蛋白質結構異樣，影響了Na＋和Cl－的跨膜運輸，這一事例說明這種結構蛋白屬于細胞膜上的________，也反映了細胞膜對離子的汲取具有選擇性是通過細胞膜上________________________來實現的。提示：載體蛋白載體蛋白的種類和數量2．(人教必修1P74“科學前沿”)通道蛋白是一類跨越細胞膜磷脂雙分子層的蛋白質。它包含兩大類：______________________。提示：水通道蛋白和離子通道蛋白1．甘油是極性分子，所以不能以自由擴散的方式通過細胞膜。 (×)提示：甘油是脂溶性小分子，其通過細胞膜的方式為自由擴散。2．通過載體蛋白的物質轉運屬于主動運輸。 (×)提示：幫助擴散也通過載體蛋白轉運物質。3．在神經細胞上動作電位產生與膜電位復原過程中，Na＋流入和排出都是主動運輸。 (×)提示：Na＋流入為被動運輸。4．細胞外液中的K＋進入神經細胞屬于自由擴散。 (×)提示：K＋進入神經細胞屬于主動運輸。5．主動運輸使膜內外物質濃度趨于一樣，維持了細胞的正常代謝。 (×)提示：主動運輸是把物質從低濃度一側運輸到高濃度一側。1．主動運輸對細胞生命活動的意義是_______________________________________________________________________________________________。提示：主動選擇汲取所須要的養(yǎng)分物質，排出代謝廢物和對細胞有害的物質2．胞吐和胞吞兩種運輸方式的共同點是_____________________________________________________________________________________________。提示：能運輸生物大分子等；運輸過程中形成囊泡；須要消耗能量3．若對離體心肌細胞施用某種毒素，結果心肌細胞對Ca2＋汲取量明顯削減，而對K＋的汲取不受影響，其緣由最可能是______________________________________________________________________________________________。提示：運輸Ca2＋的載體被破壞1．神經細胞膜上的Na＋—K＋泵、K＋通道和Na＋通道(1)細胞膜上的Na＋—K＋泵不斷地把K＋運入細胞內，同時把Na＋輸出細胞外，維持細胞內K＋濃度顯著高于細胞外，細胞外Na＋濃度顯著高于細胞內。Na＋—K＋泵的運輸是消耗ATP的主動運輸。(2)在靜息狀態(tài)下，K＋通道瞬時開放，K＋快速外流，形成靜息電位；神經細胞興奮時，Na＋通道瞬時開放，Na＋快速內流，形成動作電位。K＋通道和Na＋通道的運輸是順濃度梯度進行的，不消耗ATP，是幫助擴散。2．影響物質跨膜運輸因素的分析(1)濃度差對物質跨膜運輸的影響濃度差主要影響自由擴散和幫助擴散。自由擴散中，濃度差越大，運輸速率越大；幫助擴散中，濃度差達到肯定程度后運輸速率不再接著增加，緣由是受載體數量的限制。(2)氧氣含量對物質跨膜運輸的影響通過影響細胞的呼吸進而影響主動運輸的速率。①P點時：無氧呼吸為物質的汲取供應能量。②PQ段：隨著氧氣含量的增加，有氧呼吸產生的能量增多，主動運輸的速率增大。③Q點以后：當氧氣含量達到肯定程度后，受載體蛋白數量以及其他限制因素的影響，運輸速率不再增加。(3)溫度溫度影響物質運輸速率時，既與分子的運動有關，也與細胞呼吸有關。1．2003年諾貝爾化學獎授予了探討細胞膜水通道蛋白的科學家，水通道蛋白與載體蛋白兩者運輸物質具有哪些相同點和不同點？提示：相同點：化學本質都是蛋白質；都分布在細胞膜上；都有限制特定物質跨膜運輸的作用。不同點：(1)通道蛋白參加的是被動運輸，是從高濃度的一側運輸到低濃度的一側，不消耗能量；載體蛋白參加的是主動運輸或被動運輸，是從低濃度的一側運輸到高濃度的一側或從高濃度的一側運輸到低濃度的一側，消耗能量或不消耗能量。(2)通道蛋白在運輸過程中不與被運輸的物質結合，也不移動；載體蛋白與被運輸的物質結合，并且要移動。(3)通道運輸物質的速度比載體運輸物質的速度快。2．檉柳是一種泌鹽植物，葉子和嫩枝可以將汲取的鹽分排出，是強耐鹽植物。檉柳從土壤中汲取無機鹽的方式是主動運輸還是被動運輸？請設計試驗加以證明。試驗材料：檉柳幼苗若干；相宜濃度的含Ca2＋和K＋的完全培育液；細胞呼吸抑制劑；蒸餾水。請寫出試驗步驟，并預期試驗結果。提示：試驗步驟：(1)將檉柳幼苗隨機分為甲、乙兩組，分別培育在相宜濃度的含Ca2＋和K＋的完全培育液中。(2)甲組檉柳幼苗的培育液中，加入肯定量的細胞呼吸抑制劑，乙組檉柳幼苗的培育液中加入等量的蒸餾水，在相宜的條件下培育。(3)分別測定兩組檉柳幼苗汲取Ca2＋和K＋的速率，并進行比較。預期試驗結果：若兩組植株對Ca2＋和K＋的汲取速率相同，則檉柳從土壤中汲取無機鹽的方式是被動運輸；若甲組植株對Ca2＋和K＋的汲取速率明顯小于乙組植株對Ca2＋和K＋的汲取速率，則檉柳從土壤中汲取無機鹽的方式是主動運輸?？疾槲镔|出入細胞的方式及特點1．(2024·張家口檢測)細胞膜通過物質運輸保證細胞代謝的正常進行。視察如圖所示物質運輸的幾種方式，其中錯誤的是()A．酒精、苯和氧等物質通過途徑①進入細胞，濃度差和溫度等因素影響運輸速率B．葡萄糖通過途徑②逆濃度梯度進入小腸上皮細胞時，須要消耗細胞產生的ATPC．方式③所示為胞吐，分泌蛋白和神經遞質等生物大分子可通過此途徑排出細胞D．除圖中三種方式外，細胞還能通過幫助擴散的方式順濃度梯度進行物質運輸C[圖中的①～③過程分別表示自由擴散、主動運輸和胞吞作用。酒精、苯和氧進入細胞的方式是自由擴散，運輸速率和胞內外的濃度差以及溫度有關，A正確；小腸上皮細胞汲取葡萄糖屬于主動運輸，運輸方向為逆濃度梯度，須要消耗細胞產生的ATP，B正確；方式③表示胞吞，神經遞質不是生物大分子，C錯誤；物質運輸除圖示三種方式外還有幫助擴散等，幫助擴散的運輸方向為順濃度梯度，D正確。]2．(2024·全國卷Ⅱ)下列有關物質跨膜運輸的敘述，正確的是()A．巨噬細胞攝入病原體的過程屬于幫助擴散B．固醇類激素進入靶細胞的過程屬于主動運輸C．神經細胞受到刺激時產生的Na＋內流屬于被動運輸D．護膚品中的甘油進入皮膚細胞的過程屬于主動運輸C[巨噬細胞依靠細胞膜的流淌性以胞吞的方式攝入病原體，A項錯誤；固醇類激素屬于脂質，以自由擴散的方式進入靶細胞，B項錯誤；神經細胞受到刺激時，Na＋順濃度梯度內流，屬于被動運輸，C項正確；甘油以自由擴散的方式進入細胞，D項錯誤。]影響物質跨膜運輸因素的分析3．(2024·四川成都石室中學期中)甲圖中曲線a、b表示物質跨膜運輸的兩種方式，乙圖表示細胞對大分子物質胞吞和胞吐的過程。下列相關敘述錯誤的是()甲乙A．甲圖中a表示自由擴散，b表示幫助擴散或主動運輸B．O2足夠時，甲圖中b曲線達到最大轉運速率后的限制因素是載體的數量C．乙圖中的胞吐和胞吞過程說明細胞膜具有選擇透過性的結構特點D．乙圖中的胞吐和胞吞過程都須要消耗能量C[甲圖中a曲線隨著被轉運物質濃度差的增加轉運速率不斷增大，故a表示自由擴散，b曲線起先時隨著被轉運物質濃度的增加，轉運速率增大，但轉運速率增大到肯定程度后不再變更，說明該運輸方式須要載體的幫助，為幫助擴散或主動運輸，A正確；幫助擴散和主動運輸都須要載體，O2足夠條件下，b曲線達到最大轉運速率后，限制因素為載體的數量，B正確；乙圖中的胞吐和胞吞能體現細胞膜的結構特點——具有肯定的流淌性，C錯誤；主動運輸、胞吐和胞吞都須要消耗能量，D正確。]4．(2024·山西運城康杰中學模擬)蠶豆細胞能利用質子泵所產生的H＋濃度梯度推動蔗糖的汲取，這種特別的主動運輸利用H＋勢能的方式如圖所示。以下相關說法正確的是()A．質子泵以ATP為能源主動汲取H＋B．H＋—蔗糖共轉運蛋白在轉運物質的過程中形變須要消耗ATPC．若提高外界溶液的pH，會使細胞對蔗糖的汲取量削減D．若適當提高外界溶液的蔗糖濃度，會使細胞對蔗糖的汲取量削減C[質子泵以ATP為能源主動將H＋運出細胞，A錯誤；據圖分析，H＋—蔗糖共轉運蛋白在轉運物質的過程中形變沒有消耗ATP，B錯誤；若提高外界溶液的pH，則H＋的含量降低，H＋勢能降低，細胞對蔗糖的汲取量削減，C正確；適當提高外界溶液的蔗糖濃度不會使細胞對蔗糖的汲取量削減，D錯誤。]考查物質運輸方式的試驗分析和探究5．(2024·福建泉州二模)小腸絨毛上皮細胞膜上存在著兩種運輸葡萄糖的載體SGLT1(主動運輸的載體)和GLUT2(幫助擴散的載體)。探討人員通過試驗繪制如圖所示曲線。下列說法不正確的是()A．葡萄糖濃度極低時只通過主動運輸汲取B．在較高葡萄糖濃度下，細胞主要依靠主動運輸來增大汲取速率C．小腸絨毛上皮細胞對葡萄糖的兩種運輸方式可同時進行D．該試驗可以用來探究不同濃度葡萄糖條件下的主要汲取方式B[分析題圖曲線可知，葡萄糖濃度極低時GLUT2的運輸速率為0，此時只通過主動運輸汲取葡萄糖，A正確；在較高葡萄糖濃度下，GLUT2的運輸速率較大，所以細胞主要依靠幫助擴散來增大汲取速率，B錯誤；由題圖可知，在肯定濃度范圍下，兩種載體都能發(fā)揮作用，說明在該濃度范圍內小腸絨毛上皮細胞對葡萄糖的汲取方式既有幫助擴散也有主動運輸，C正確；分析題圖可知，不同濃度葡萄糖條件下，SGLT1和GLUT2的運輸速率不同，分析該試驗可以用來探究不同濃度葡萄糖條件下的主要汲取方式，D正確。]6．(2024·山東濟寧嘉祥一中質檢)如圖為心肌細胞膜上的鈉鉀泵結構示意圖，據圖回答：(1)鈉鉀泵的化學本質是________，心肌細胞吸鉀排鈉的跨膜運輸方式是________。據圖可知鈉鉀泵的生理功能除與鈉離子、鉀離子結合并運輸外，還具有________的功能。用呼吸抑制劑處理該細胞________(填“會”或“不會”)降低鈉鉀泵運輸離子的速率，加入蛋白質變性劑________(填“會”或“不會”)降低離子運輸的速率。(2)為探究生物制劑Q對阿霉素所導致的心肌細胞凋亡是否具有愛護作用，探討者設計了如下三組試驗：甲組加入培育液＋心肌細胞＋生理鹽水、乙組加入培育液＋心肌細胞＋阿霉素、丙組加入培育液＋心肌細胞＋生物制劑Q＋阿霉素。每組設置若干個重復樣品，每組所加心肌細胞數量相同。各組樣品在相同且相宜的條件下培育。該試驗的因變量是______________________________。若試驗結果是__________________________________________，則說明生物制劑Q對阿霉素所導致的心肌細胞凋亡具有愛護作用。為檢測生物制劑Q對心肌細胞的凋亡是否有影響，上述試驗還應當增加丁組試驗，請依據上述格式書寫丁組試驗：___________________。[解析](1)鈉鉀泵的化學本質是蛋白質。由圖可知，鉀離子進細胞，鈉離子出細胞，都須要載體和能量，因此，心肌細胞吸鉀排鈉的過程屬于主動運輸。據圖可知，鈉鉀泵的生理功能有具有ATP水解酶活性、跨膜運輸離子。呼吸抑制劑通過抑制細胞呼吸速率，使能量的生成速率降低進而會降低離子泵跨膜運輸離子的速率，加入蛋白質變性劑會影響鈉鉀泵的活性進而降低離子泵跨膜運輸離子的速率。(2)本試驗的目的是探究生物制劑Q對阿霉素所導致的心肌細胞凋亡是否具有愛護作用，所以統(tǒng)計計算心肌細胞的存活率(或凋亡率)為因變量。試驗中，甲為比照組，存活率最高，若生物制劑Q對阿霉素所導致的心肌細胞凋亡具有愛護作用，則存活率為丙組>乙組。若生物制劑Q對阿霉素所導致的心肌細胞凋亡無愛護作用，則存活率為乙組＝丙組。為檢測生物制劑Q對心肌細胞的凋亡是否有影響，可增設丁組試驗，故丁組為培育液＋心肌細胞＋生物制劑Q。[答案](1)蛋白質主動運輸ATP水解酶活性會會(2)心肌細胞的存活率(或心肌細胞的凋亡率)甲組和丙組的存活率均高于乙組的存活率(或甲組和丙組的凋亡率均低于乙組的凋亡率)丁組加入培育液＋心肌細胞＋生物制劑Q探究物質跨膜運輸方式的試驗設計思路(1)探究是主動運輸還是被動運輸(2)探究是自由擴散還是幫助擴散1.滲透平衡不行看作沒有水分子移動，也不行看作兩側溶液濃度肯定相等，只意味著半透膜兩側水分子移動達到動態(tài)平衡狀態(tài)。2.Na＋、K＋等無機鹽離子一般以主動運輸方式進出細胞，但也可通過幫助擴散(或離子通道)進出細胞，如神經細胞維持靜息電位時的K＋外流和形成動作電位時的Na＋內流。3.植物汲取水分的方式是自由擴散，而汲取無機鹽離子的方式是主動運輸，因此可以說植物對水分和無機鹽的汲取是兩個相對獨立的過程。4.物質跨膜運輸(自由擴散、幫助擴散、主動運輸)體現了生物膜的選擇透過性；大分子物質和顆粒性物質的胞吞、胞吐體現了生物膜的流淌性。1.滲透作用的發(fā)生必需依靠半透膜和膜兩側的濃度差。2.原生質層由細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質組成，具有選擇透過性。3.被動運輸包括自由擴散和幫助擴散，它們都是順濃度梯度運輸的過程，不消耗能量，但是幫助擴散須要載體蛋白。4.主動運輸是逆濃度梯度運輸的過程，須要載體蛋白的幫助和消耗能量。5.胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的，與膜的流淌性有關，它是大分子和顆粒性物質進出細胞的物質運輸方式，靠ATP供應動力。真題體驗|感悟高考淬煉考能1．(2024·全國卷Ⅰ)為達到試驗目的，須要選用合適的試驗材料進行試驗。下列試驗目的與試驗材料的對應，不合理的是()試驗材料試驗目的A大s蒜根尖分生區(qū)細胞視察細胞的質壁分別與復原B蝗蟲的精巢細胞視察細胞的減數分裂C哺乳動物的紅細胞視察細胞的吸水和失水D人口腔上皮細胞視察DNA、RNA在細胞中的分布A[大蒜根尖分生區(qū)細胞沒有大液泡，不適合用來視察細胞的質壁分別與復原，A項不合理；可用蝗蟲精巢細胞的固定裝片視察細胞的減數分裂，B項合理；哺乳動物的紅細胞在吸水和失水過程中，其形態(tài)會發(fā)生明顯的變更且在顯微鏡下可以視察到，可用來視察細胞的吸水和失水，C項合理；人口腔上皮細胞含有細胞核且無色素，可用來視察DNA、RNA在細胞中的分布，D項合理。]2．(2024·全國卷Ⅱ)取某植物的成熟葉片，用打孔器獲得葉圓片，等分成兩份，分別放入濃度(單位為g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙兩個試驗組(甲糖的相對分子質量約為乙糖的2倍)。水分交換達到平衡時，檢測甲、乙兩組的溶液濃度，發(fā)覺甲組中甲糖溶液濃度上升。在此期間葉細胞和溶液之間沒有溶質交換。據此推斷下列說法錯誤的是()A．甲組葉細胞汲取了甲糖溶液中的水使甲糖溶液濃度上升B．若測得乙糖溶液濃度不變，則乙組葉細胞的凈吸水量為零C．若測得乙糖溶液濃度降低，則乙組葉肉細胞可能發(fā)生了質壁分別D．若測得乙糖溶液濃度上升，則葉細胞的凈吸水量乙組大于甲組D[甲、乙兩組糖溶液的質量濃度(單位為g/mL)相同，但甲糖的相對分子質量大于乙糖，所以甲、乙兩組糖溶液的物質的量濃度不同(甲<乙)，將相同的葉細胞浸入兩種不同物質的量濃度的溶液中，在吸水和失水的表現上可能不同。據題意可推想，甲糖溶液濃度低于葉細胞的細胞液濃度，葉細胞吸水導致甲糖溶液濃度上升，A選項正確；若測得乙糖溶液濃度不變，則乙糖溶液濃度等于葉細胞的細胞液濃度，水分子進出乙組葉細胞的量相等，凈吸水量為零，B選項正確；若測得乙糖溶液濃度降低，則乙糖溶液濃度高于葉細胞的細胞液濃度，乙組葉肉細胞可能會發(fā)生滲透失水而表現為質壁分別，C選項正確；若測得乙糖溶液濃度上升，則甲、乙濃度均小于葉細胞的細胞液濃度，兩組細胞均吸水，但由于甲糖溶液的物質的量濃度小于乙糖溶液，所以乙組葉細胞的凈吸水量小于甲組葉細胞，D選項錯誤。]3．(2024·江蘇高考)如圖①～⑤表示物質進、出小腸上皮細胞的幾種方式，下列敘述正確的是()A．葡萄糖進、出小腸上皮細胞方式不同B．Na＋主要以方式③運出小腸上皮細胞C．多肽以方式⑤進入細胞，以方式②離開細胞D．口服維生素D通過方式⑤被汲取A[由圖示可知，葡萄糖進入小腸上皮細胞時逆濃度梯度運輸，該運輸方式屬于主動運輸，葡萄糖運出小腸上皮細胞時順濃度梯度運輸且須要載體，該運輸方式為幫助擴散，A正確；據圖可知，Na＋主要以方式②(主動運輸)運出小腸上皮細胞，B錯誤；多肽以方式⑤胞吞進入細胞，以胞吐方式離開細胞，C錯誤；維生素D為固醇類物質，口服維生素D通過方式④(自由擴散)被汲取，D錯誤。]4．(2024·山東等級考)黑藻是一種葉片薄且葉綠體較大的水生植物，分布廣泛、易于取材，可用作生物學試驗材料。下列說法錯誤的是()A．在高倍光學顯微鏡下，視察不到黑藻葉綠體的雙層膜結構B．視察植物細胞的有絲分裂不宜選用黑藻成熟葉片C．質壁分別過程中，黑藻細胞綠色加深、吸水實力減小D．探究黑藻葉片中光合色素的種類時，可用無水乙醇作提取液C[葉綠體的雙層膜結構屬于亞顯微結構，須在電子顯微鏡下視察才能看到，A正確；黑藻成熟葉片細胞不進行有絲分裂，不能用來視察植物細胞的有絲分裂，B正確；質壁分別過程中，由于原生質體失水縮小，故黑藻細胞綠色加深、吸水實力增加，C錯誤；光合色素能溶解在無水乙醇或丙酮等有機溶劑中，所以可用無水乙醇溶解和提取黑藻葉片中的光合色素，D正確。]5．(2024·全國卷Ⅱ)某種H＋－ATPase是一種位于膜上的載體蛋白，具有ATP水解酶活性，能夠利用水解ATP釋放的能量逆濃度梯度跨膜轉運H＋。①將某植物氣孔的保衛(wèi)細胞懸浮在肯定pH的溶液中(假設細胞內的pH高于細胞外)，置于暗中一段時間后，溶液的pH不變。②再將含有保衛(wèi)細胞的該溶液分成兩組，一組照耀藍光后溶液的pH明顯降低；另一組先在溶液中加入H＋－ATPase的抑制劑(抑制ATP水解)，再用藍光照耀，溶液的pH不變。依據上述試驗