解密03-細胞的物質(zhì)輸入和輸出(講義)(學(xué)生版)

解密02細胞的物質(zhì)輸入與輸出考點熱度★★★☆☆內(nèi)容索引核心考點1細胞的滲透作用吸水、失水的原理核心考點2自由擴散、協(xié)助擴散、主動運輸考點由高考知核心知識點預(yù)測細胞的物質(zhì)輸入與輸出的原理（2022全國甲卷2）滲透作用原理（2022全國乙卷7）主動運輸（2022山東卷3）主動運輸、協(xié)助擴散（2022浙江卷11）滲透作用（2022海南卷16）協(xié)助擴散（2022河北卷1）載體蛋白（2022湖南卷10）滲透作用（2022湖北卷3）水通道蛋白（2022江蘇卷5）滲透作用熱點預(yù)測與趨勢分析①滲透作用、物質(zhì)跨膜運輸都可能考察；②學(xué)科內(nèi)綜合題比較常見

核心考點1細胞的滲透作用吸水、失水的原理自由擴散自由擴散水通道蛋白（協(xié)助擴散）水分子通過細胞膜的方式：半透膜：蔗糖溶液清水滲透作用：水或其他溶劑分子通過半透膜的擴散滲透作用發(fā)生的條件：水分子可以通過，而某些溶質(zhì)分子不能通過，細胞膜是一種選擇透過性膜，相當于半透膜半透膜兩側(cè)有濃度差：該濃度差是指物質(zhì)的量的濃度微觀上：單位時間內(nèi)由清水一側(cè)擴散到蔗糖溶液一側(cè)的水分子數(shù)比由蔗糖溶液一側(cè)擴散到清水一側(cè)的分子數(shù)多宏觀上：蔗糖溶液一側(cè)吸水，清水一側(cè)失水細胞吸水或失水的原理：滲透失水滲透吸水細胞壁（全透性）外界溶液細胞膜細胞質(zhì)液泡膜原生質(zhì)層（選擇透過性）細胞液注意：細胞核位于原生質(zhì)層中，即細胞膜與液泡膜之間實例：成熟植物細胞的吸水失水：質(zhì)壁分離：細胞失水后，由于原生質(zhì)層的伸縮性大于細胞壁，因此，原生質(zhì)層與細胞壁分離。加清水后質(zhì)壁分離復(fù)原。

核心考點2自由擴散、協(xié)助擴散、主動運輸被動運輸被動運輸自由擴散協(xié)助擴散主動運輸小分子或離子：順濃度梯度簡單擴散；不需要轉(zhuǎn)運蛋白（載體）不需要能量順濃度梯度需要轉(zhuǎn)運蛋白（載體）：載體蛋白、通道蛋白不需要能量可以逆濃度梯度需要載體蛋白需要能量（ATP）概念區(qū)分：載體蛋白通道蛋白只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過，面且每次轉(zhuǎn)運時都會發(fā)生自身構(gòu)象的改變只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過。分子或離子通過通道蛋白時，不需要與通道蛋白結(jié)合大分子、顆粒、某些小分子（如，神經(jīng)遞質(zhì)）：胞吞、胞吐依賴于生物膜的流動性不需要載體蛋白需要消耗能量（ATP）

注意：相關(guān)的跨膜運輸方式曲線：

2022年各地考題（2022全國甲卷）2.植物成熟葉肉細胞的細胞液濃度可以不同?，F(xiàn)將a、b、c三種細胞液濃度不同的某種植物成熟葉肉細胞，分別放入三個裝有相同濃度蔗糖溶液的試管中，當水分交換達到平衡時觀察到：①細胞a未發(fā)生變化；②細胞b體積增大；③細胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離。若在水分交換期間細胞與蔗糖溶液沒有溶質(zhì)的交換，下列關(guān)于這一實驗的敘述，不合理的是（）A.水分交換前，細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度B.水分交換前，細胞液濃度大小關(guān)系為細胞b>細胞a>細胞cC.水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度大于細胞a的細胞液濃度D.水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度（2022全國乙卷）7.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)作物生長所需的氮素可以的形式由根系從土壤中吸收。一定時間內(nèi)作物甲和作物乙的根細胞吸收的速率與O2濃度的關(guān)系如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。（1）由圖可判斷進入根細胞運輸方式是主動運輸，判斷的依據(jù)是______。（2）O2濃度大于a時作物乙吸收速率不再增加，推測其原因______。（3）作物甲和作物乙各自在最大吸收速率時，作物甲根細胞的呼吸速率大于作物乙，判斷依據(jù)是______。（4）據(jù)圖可知，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為促進農(nóng)作物對的吸收利用，可以采取的措施是______。（2022山東卷）3.NO3-和NH4+是植物利用的主要無機氮源，NH4+的吸收由根細胞膜兩側(cè)的電位差驅(qū)動，NO3-的吸收由H+濃度梯度驅(qū)動，相關(guān)轉(zhuǎn)運機制如圖。銨肥施用過多時，細胞內(nèi)NH4+的濃度增加和細胞外酸化等因素引起植物生長受到嚴重抑制的現(xiàn)象稱為銨毒。下列說法正確的是（）A.NH4+通過AMTs進入細胞消耗的能量直接來自ATPB.NO3-通過SLAH3轉(zhuǎn)運到細胞外的方式屬于被動運輸C.銨毒發(fā)生后，增加細胞外的NO3-會加重銨毒D.載體蛋白NRT1.1轉(zhuǎn)運NO3-和H+的速度與二者在膜外的濃度呈正相關(guān)（2022浙江卷）11.“觀察洋蔥表皮細胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原”實驗中，用顯微鏡觀察到的結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是（）A.由實驗結(jié)果推知，甲圖細胞是有活性的B.與甲圖細胞相比，乙圖細胞的細胞液濃度較低C.丙圖細胞的體積將持續(xù)增大，最終脹破D.若選用根尖分生區(qū)細胞為材料，質(zhì)壁分離現(xiàn)象更明顯（2022海南卷）16.細胞膜上存在的多種蛋白質(zhì)參與細胞的生命活動?；卮鹣铝袉栴}。（1）細胞膜上不同的通道蛋白、載體蛋白等膜蛋白，對不同物質(zhì)的跨膜運輸起著決定性作用，這些膜蛋白能夠體現(xiàn)出細胞膜具有的功能特性是______________。（2）細胞膜上的水通道蛋白是水分子進出細胞的重要通道，水分子借助水通道蛋白進出細胞的方式屬于_____________。（3）細胞膜上的H＋-ATP酶是一種轉(zhuǎn)運H＋的載體蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解釋放的能量將H＋泵出細胞，導(dǎo)致細胞外的pH____________；此過程中，H＋-ATP酶作為載體蛋白在轉(zhuǎn)運H＋時發(fā)生的變化是_________________。（4）細胞膜上的受體通常是蛋白質(zhì)。人體胰島B細胞分泌的胰島素與靶細胞膜上的受體結(jié)合時，會引起靶細胞產(chǎn)生相應(yīng)的生理變化，這一過程體現(xiàn)的細胞膜的功能是_________________。（5）植物根細胞借助細胞膜上的轉(zhuǎn)運蛋白逆濃度梯度吸收磷酸鹽，不同溫度下吸收速率的變化趨勢如圖。與25℃相比，4℃條件下磷酸鹽吸收速率低的主要原因是______________。（2022河北卷）1.關(guān)于細胞膜的敘述，錯誤的是（）A.細胞膜與某些細胞器膜之間存在脂質(zhì)、蛋白質(zhì)的交流B.細胞膜上多種載體蛋白協(xié)助離子跨膜運輸C.細胞膜的流動性使膜蛋白均勻分散在脂質(zhì)中D.細胞膜上多種蛋白質(zhì)參與細胞間信息交流（2022湖南卷）10.原生質(zhì)體（細胞除細胞壁以外的部分）表面積大小的變化可作為質(zhì)壁分離實驗的檢測指標。用葡萄糖基本培養(yǎng)基和NaCl溶液交替處理某假單孢菌，其原生質(zhì)體表面積的測定結(jié)果如圖所示。下列敘述錯誤的是（）A.甲組NaCl處理不能引起細胞發(fā)生質(zhì)壁分離，表明細胞中NaCl濃度≥0.3mol/LB.乙、丙組NaCl處理皆使細胞質(zhì)壁分離，處理解除后細胞即可發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原C.該菌的正常生長和吸水都可導(dǎo)致原生質(zhì)體表面積增加D.若將該菌先65℃水浴滅活后，再用NaCl溶液處理，原生質(zhì)體表面積無變化（2022湖北卷）3.哺乳動物成熟紅細胞的細胞膜含有豐富的水通道蛋白，硝酸銀（AgNO3）可使水通道蛋白失去活性。下列敘述錯誤的是（）A.經(jīng)AgNO3處理的紅細胞在低滲蔗糖溶液中會膨脹B.經(jīng)AgNO3處理的紅細胞在高滲蔗糖溶液中不會變小C.未經(jīng)AgNO3處理的紅細胞在低滲蔗糖溶液中會迅速膨脹D.未經(jīng)AgNO3處理的紅細胞在高滲蔗糖溶液中會迅速變?。?022江蘇卷）5.下列有關(guān)實驗方法的描述合理的是（）A.將一定量胡蘿卜切碎，加適量水、石英砂，充分研磨，過濾，獲取胡蘿卜素提取液B.適當濃度蔗糖溶液處理新鮮黑藻葉裝片，可先后觀察到細胞質(zhì)流動與質(zhì)壁分離現(xiàn)象C.檢測樣品中的蛋白質(zhì)時，須加熱使雙縮脲試劑與蛋白質(zhì)發(fā)生顯色反應(yīng)D.用溴麝香草酚藍水溶液檢測發(fā)酵液中酒精含量的多少，可判斷酵母菌的呼吸方式2021-2020年各地考題（2021·全國·高考真題）選擇合適的試劑有助于達到實驗?zāi)康?。下列關(guān)于生物學(xué)實驗所用試劑的敘述，錯誤的是（）A．鑒別細胞的死活時，臺盼藍能將代謝旺盛的動物細胞染成藍色B．觀察根尖細胞有絲分裂中期的染色體，可用龍膽紫溶液使其著色C．觀察RNA在細胞中分布的實驗中，鹽酸處理可改變細胞膜的通透性D．觀察植物細胞吸水和失水時，可用蔗糖溶液處理紫色洋蔥鱗片葉外表皮（2020·江蘇·高考真題）圖①~⑤表示物質(zhì)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被吸收（2020·北京·高考真題）下列高中生物學(xué)實驗中，用紫色的洋蔥鱗片葉和黑藻葉片作為實驗材料均可完成的是（）A．觀察葉綠體和細胞質(zhì)流動 B．提取和分離葉綠素C．觀察細胞質(zhì)壁分離及復(fù)原 D．觀察細胞的有絲分裂（2020·海南·高考真題）ABC轉(zhuǎn)運蛋白是一類跨膜轉(zhuǎn)運蛋白，參與細胞吸收多種營養(yǎng)物質(zhì)，每一種ABC轉(zhuǎn)運蛋白對物質(zhì)運輸具有特異性。ABC轉(zhuǎn)運蛋白的結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)運過程如圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是（）A．ABC轉(zhuǎn)運蛋白可提高O2的跨膜運輸速度B．ABC轉(zhuǎn)運蛋白可協(xié)助葡萄糖順濃度梯度進入細胞C．Cl-和氨基酸依賴同一種ABC轉(zhuǎn)運蛋白跨膜運輸D．若ATP水解受阻，ABC轉(zhuǎn)運蛋白不能完成轉(zhuǎn)運過程（2021·河北·高考真題）人體成熟紅細胞能夠運輸O2和CO2，其部分結(jié)構(gòu)和功能如圖，①~⑤表示相關(guān)過程。下列敘述錯誤的是（）A．血液流經(jīng)肌肉組織時，氣體A和B分別是CO2和O2B．①和②是自由擴散，④和⑤是協(xié)助擴散C．成熟紅細胞通過無氧呼吸分解葡萄糖產(chǎn)生ATP，為③提供能量D．成熟紅細胞表面的糖蛋白處于不斷流動和更新中（2021·廣東·高考真題）人體缺乏尿酸氧化酶，導(dǎo)致體內(nèi)嘌呤分解代謝的終產(chǎn)物是尿酸（存在形式為尿酸鹽）。尿酸鹽經(jīng)腎小球濾過后，部分被腎小管細胞膜上具有尿酸鹽轉(zhuǎn)運功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收，最終回到血液。尿酸鹽重吸收過量會導(dǎo)致高尿酸血癥或痛風(fēng)。目前，E是針對上述蛋白治療高尿酸血癥或痛風(fēng)的常用臨床藥物。為研發(fā)新的藥物，研究人員對天然化合物F的降尿酸作用進行了研究。給正常實驗大鼠（有尿酸氧化酶）灌服尿酸氧化酶抑制劑，獲得了若干只高尿酸血癥大鼠，并將其隨機分成數(shù)量相等的兩組，一組設(shè)為模型組，另一組灌服F設(shè)為治療組，一段時間后檢測相關(guān)指標，結(jié)果見圖。

回答下列問題：（1）與分泌蛋白相似，URAT1和GLUT9在細胞內(nèi)的合成、加工和轉(zhuǎn)運過程需要___________及線粒體等細胞器（答出兩種即可）共同參與。腎小管細胞通過上述蛋白重吸收——尿酸鹽，體現(xiàn)了細胞膜具有___________的功能特性。原尿中還有許多物質(zhì)也需借助載體蛋白通過腎小管的細胞膜，這類跨膜運輸?shù)木唧w方式有___________。（2