2020版高考生物第三单元细胞的新陈代谢第5讲细胞的物质运输功能学案中图版必修1.docx

第5讲细胞的物质运输功能考纲考情知考向核心素养提考能最新考纲1.细胞膜系统的结构和功能()2.物质出入细胞的方式()3.实验：观察植物细胞的质壁分离和复原生命观念通过对细胞膜结构和功能的复习，归纳物质运输方式的实例和判断方法，建立生命结构与功能相统一的观点科学思维影响渗透作用和物质跨膜运输的因素，培养逻辑思维能力，建立细胞膜流动镶嵌模型近三年考情2018全国卷(2)、2018全国卷(1、3)、2018全国卷(1，2)、2017全国卷(4)、2017全国卷(2)、2016全国卷(2)、2016全国卷(1)科学探究观察质壁分离与复原，探究物质跨膜运输方式，探究细胞膜组成和功能社会责任渗透作用在生产生活中的应用考点一细胞膜的结构与功能1.细胞膜的制备注意滴加生理盐水的目的：稀释血液，使红细胞分散，不易凝集成块；同时维持红细胞原有的形态。不是所有动物的红细胞都没有细胞核和众多细胞器，如蛙的红细胞、鸟的红细胞等具有细胞核和细胞器。2.细胞膜的成分3.细胞膜的三大功能4.生物膜结构的探索历程(连线)5.流动镶嵌模型的基本内容(1)结构模型(2)结构特点助学巧记巧记细胞膜“一、二、三”6.植物细胞壁1.下图为鉴别细胞活性的染色排除法流程。请解释染色排除法的原理。提示“染色排除法”利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理。染色剂是细胞不需要的物质，不能通过细胞膜进入细胞，所以活细胞不被染色。而死细胞的细胞膜不再具有控制物质进出细胞的功能，所以染色剂能够进入死细胞，使其被染色。2.为什么脂溶性物质能够优先通过细胞膜？怎样区分细胞膜的内、外侧？提示构成生物膜的主要成分中有磷脂，细胞膜以磷脂双分子层为基本支架，因此脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂质的物质通过却十分困难。糖蛋白只分布在细胞膜的外侧，另一侧则为细胞膜的内侧。教材高考1.真题重组判断正误(1)两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递(2018全国卷，2C)()(2)细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测(2017全国卷，2A)()(3)膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的(2016全国卷，1D)()(4)膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的(2016海南卷，1A)()提示(1)(2)(3)没有胆固醇，而有甘油。(4)2.深挖教材(中图版必修1 P46图示改编)如图甲为细胞膜的亚显微结构模式图，图乙为图甲细胞膜的磷脂分子结构模式图，请分析：图甲可作为气味分子的受体并完成信息传递的物质是什么？受体与信号分子的结合有没有特异性？将图乙物质平展在水面上，哪部分可与水面接触？提示和组成的糖蛋白；有特异性；A。结合细胞膜的结构，考查结构与功能观1.(2015海南卷，1)细胞膜是细胞的重要结构。关于细胞膜的叙述，错误的是()A.细胞膜是一种选择透过性膜B.乙醇通过细胞膜需要消耗ATPC.氨基酸借助膜蛋白可通过细胞膜D.蛋白质分子可以嵌入磷脂双分子层中解析细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，A正确；水、氧、二氧化碳及甘油、乙醇、苯等物质可以通过单纯扩散进出细胞，单纯扩散不需要消耗能量，B错误。答案B2.(2019河北省保定市模拟)下图1表示生物膜的亚显微结构，图2表示某种信息传递的过程示意图。下列叙述正确的是()A.脂质分子可优先通过细胞膜与图1中B密切相关B.图2中C物质的释放依赖于细胞膜的选择透过性C.图2中C与D结合后引起F的膜外电位由正变负D.图1生物膜中的A和大多数的B都是可以运动的解析图2中C物质(神经递质)释放方式是胞吐，依赖于细胞膜的流动性；图2中神经递质如果是抑制性递质，则F膜外电位仍是正电位；图1生物膜中B和大多数的A都是可以运动的。答案A五种常考的“膜蛋白”及其功能结合细胞膜的功能，考查科学思维3.(2017全国卷，1) 细胞间信息交流的方式有多种。在哺乳动物卵巢细胞分泌的雌激素作用于乳腺细胞的过程中，以及精子进入卵细胞的过程中，细胞间信息交流的实现分别依赖于()A.血液运输，突触传递B.淋巴运输，突触传递C.淋巴运输，胞间连丝传递D.血液运输，细胞间直接接触解析细胞间信息交流的方式共有三种，分别为通过体液运输、细胞间的直接接触及植物细胞之间通过“通道”交流信息。内分泌腺细胞分泌激素作用于靶细胞，如哺乳动物卵巢细胞分泌的雌激素，是通过血液循环运输到靶细胞，进行细胞间的信息交流；精子与卵细胞结合时，两者细胞膜表面直接相互接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞，进行细胞间信息交流。答案D4.(2019湖南长郡中学模拟)心肌细胞可使不会搏动的E细胞跟着一起同步搏动，而对L细胞无此作用。细胞的同步搏动与细胞膜上的蛋白质有关。某科研小组将L细胞和E细胞融合为LE细胞，将LE细胞与E细胞融合为LEE细胞，将LE细胞和L细胞融合为LLE细胞，融合产生的杂种细胞的膜蛋白混杂分布；将E、L、LE、LEE和LLE细胞分别和心肌细胞一起培养时，同步搏动细胞的百分率的大小为ELEELELLEL。据此分析，下列叙述错误的是()A.杂种细胞膜蛋白混杂分布，表明细胞膜具有一定的流动性B.LEE细胞膜上与搏动相关的膜蛋白数量多于LLE细胞C.心肌细胞能合成并释放神经递质，支配其他细胞的同步搏动D.不同细胞间出现同步搏动的过程伴随有细胞间的信息交流解析融合产生的杂种细胞的膜蛋白混杂分布，说明膜蛋白处于运动状态，表明细胞膜具有一定的流动性，A正确；因为同步搏动细胞百分率的大小为ELEELELLEL，表明融合细胞中E细胞的膜蛋白含量越高，同步搏动细胞百分率越高，B正确；心肌细胞非神经元细胞，不能合成神经递质，C错误；心肌细胞搏动可使含E细胞膜蛋白的细胞搏动，表明心肌细胞与这些细胞间存在某种形式的信息交流，D正确。答案C1.细胞膜结构特点的鉴定将哺乳动物红细胞膜结构中的磷脂分子提取出来，铺在空气水界面上，测得磷脂占有面积是红细胞膜表面积的两倍，则可说明细胞膜中磷脂分子为双层。采用荧光标记法，标记小鼠细胞与人细胞做如图实验。上述实验现象可说明：细胞膜具有一定的流动性。2.细胞膜功能特性的鉴定将大量同种生物和亲缘关系较远的精子和卵细胞混合在一起，发现只有同种生物的精子和卵细胞才能结合，则说明细胞膜具有识别作用。利用红墨水处理正常玉米种子和煮熟的玉米种子，对比观察处理后的两种种子的胚细胞的颜色变化。该实验可用于验证细胞膜具有选择透过性。结合创新实验，考查科学探究能力5.(2019广东省珠海一中等六校联考)哺乳动物的红细胞在清水中会很快膨胀破裂，而爪蟾的卵母细胞在清水中不会发生这种变化。科学家将控制红细胞膜上CHIP28(推测是一种水通道蛋白)合成的mRNA注入爪蟾的卵母细胞中，卵母细胞在清水中迅速膨胀，并于5分钟内破裂。请分析回答：(1)爪蟾的卵母细胞中通过_过程合成CHIP28，除线粒体外，CHIP28的加工、运输需要_(填细胞器名称)参与。(2)研究人员用纯化的CHIP28、KCl溶液和磷脂分子构建成球形“脂质体”(人工膜)，再将“脂质体”转移至蒸馏水中，发现“脂质体”也发生了快速膨胀破裂。目前认为，水分子跨膜运输有两种机制，一种是通过水通道蛋白的快速协助扩散，另一种速度较慢，是经过磷脂双分子层间隙的单纯扩散。在已有实验的基础上，如何构建新“脂质体”证明后一种机制的存在？方法：用_构建成球形新“脂质体”，再将此“脂质体”转移至蒸馏水中。预期结果：_。(3)由以上实验推测水分子通过CHIP28时_(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。解析(1)CHIP28是以mRNA为模板合成的水通道蛋白，将红细胞膜上CHIP28的mRNA注入爪蟾的卵母细胞中后，爪蟾的卵母细胞通过翻译过程即可合成该蛋白质。膜蛋白在核糖体上合成后，需要先后经过内质网、高尔基体的加工和运输。(2)要证明水分子可以经过磷脂双分子层间隙进行单纯扩散，应去掉细胞膜上的CHIP28，因此，可以用KCl溶液和磷脂分子构建成球形新“脂质体”，与用CHIP28、KCl溶液和磷脂分子构建成的球形“脂质体”进行对照，将新的“脂质体”置于蒸馏水中，如果新“脂质体”会缓慢吸水膨胀，则证明后一种机制是存在的。(3)水分子通过CHIP28出入细胞的方式属于协助扩散，不需要消耗ATP。答案(1)翻译内质网、高尔基体(2)KCl溶液和磷脂分子新“脂质体”吸水膨胀(破裂)，比有CHIP28时速度慢(3)不需要考点二渗透作用原理1.渗透作用(1)概念：指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散过程，是单纯扩散的一种形式。(2)渗透作用产生的条件2.成熟植物细胞形成的渗透系统3.渗透作用原理的应用(1)验证渗透作用发生的条件(2)比较不同溶液浓度的大小比较项目漏斗内烧杯内溶液浓度MN现象及结论若漏斗内液面上升，则MN若漏斗内液面不变，则MN若漏斗内液面下降，则Mac，B正确；由于c、d蔗糖溶液的浓度差大于a、b蔗糖溶液的，达到平衡状态时，漏斗内、外的液面差乙甲，C错误；由于蔗糖分子不能透过半透膜.且半透膜内外存在压力差，达到平衡状态时，装置的漏斗内、外蔗糖溶液的浓度均不同，D错误。答案B2.(2019江西吉安市调研)半透膜对淀粉和葡萄糖的通透性不同(如图1)，预测图2的实验结果(开始时漏斗内外液面相平)最可能的是A.图甲中水柱a将持续上升B.图甲中水柱a将保持不变C.图乙中水柱b将保持不变D.图乙中水柱b将先上升后下降解析甲图中半透膜两侧是清水和淀粉溶液，存在浓度差，发生渗透作用，刚开始导致水柱a升高，到一定高度后，由于液面高度差的存在，导致水柱a不再升高，A、B错误；乙图中半透膜两侧是清水和葡萄糖溶液，存在浓度差也发生渗透作用，刚开始导致水柱b升高，当半透膜两侧的水分子达到动态平衡后，葡萄糖也能透过半透膜，并且也要在半透膜两侧达到动态平衡，所以水柱b又下降，C错误，D正确。答案D有关渗透作用的“3”个易错点(1)渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，实质是指渗透压，如质量分数为10%葡萄糖溶液和质量分数为10%蔗糖溶液的质量浓度相等，但质量分数为10%蔗糖溶液的渗透压小，故水可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。 (2)水分子的移动方向是双向移动，但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。(3)只有活的、成熟的植物细胞才能发生质壁分离和复原。结合细胞吸水和失水状况分析，考查科学思维的能力3.(2017全国卷，4)将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如图所示，下列叙述正确的是()A.04 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内B.01 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等C.23 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压D.01 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压慧眼识图获取信息答案C4.(2019郑州市调研)将a、b、c三组红细胞分别置于不同浓度的氯化钠溶液中进行实验，浸泡一段时间后其细胞形态如下图所示。下列叙述错误的是()A.图中所示细胞内液的渗透压，a组的比b组的高B.浸泡过程中a组细胞失水量小于c组细胞失水量C.若向a组烧杯中加入少量葡萄糖，则其细胞可能会皱缩后恢复原状D.上述实验中引起细胞形态的改变而消耗ATP的数量比较：cba解析根据图中信息，a组细胞基本可以维持原状，b组细胞吸水膨胀，c组细胞失水皱缩：与a组相比，b组细胞吸水，细胞内液渗透压降低：向a组烧杯中加入少量葡萄糖后，刚开始外界溶液渗透压大于细胞内液渗透压，细胞失水皱缩，后来葡萄糖通过协助扩散方式进入细胞内，造成细胞内液渗透压大于外界溶液，细胞吸水恢复原状；细胞形态的改变是细胞通过渗透作用失水或吸水造成的，不消耗ATP。答案D巧借创新实验拓展，培养长句应答及科学探究能力5.(2019成都市诊断)科学家研究发现，细胞膜的跨膜蛋白中，有一种与水的跨膜运输有关的水通道蛋白。回答下列问题：(1)细胞膜上跨膜蛋白的合成类似于分泌蛋白，核糖体上合成的肽链，需要在_中加工和修饰后，再运输到细胞膜上。(2)从细胞膜的结构分析，由于_，水分子单纯扩散通过细胞膜时会受到一定的阻碍。现在研究确认，细胞膜上的水通道蛋白能帮助水分子从低渗溶液向高渗溶液方向跨膜运输，这种水分子跨膜运输的方式是_。(3)哺乳动物红细胞在低渗溶液中能迅速吸水涨破，有人推测这可能与水通道蛋白有关。请设计实验，验证这个推测是正确的。(要求：写出实验思路、预期实验结果)解析(1)细胞膜上跨膜蛋白的合成类似于分泌蛋白，首先在核糖体上合成肽链，肽链还需要在内质网和高尔基体中加工修饰后，再运输到细胞膜上。(2)磷脂双分子层构成细胞膜的骨架，由于磷脂双分子层内部具有疏水性，水分子以单纯扩散方式通过细胞膜时会受到一定的阻碍。水分子借助细胞膜上的水通道蛋白从低渗溶液向高渗溶液方向跨膜运输，运输方式是协助扩散。(3)实验目的是验证哺乳动物红细胞的吸水涨破与水通道蛋白有关，所以自变量是有无水通道蛋白，因变量是细胞吸水涨破所需的时间。对照实验的设计应遵循单一变量原则和对照原则，应将实验分为甲、乙两组，乙组作为对照组，其红细胞膜上的水通道蛋白不被破坏；甲组作为实验组，其红细胞膜上的水通道蛋白被破坏；甲、乙两组无关变量均应相同且适宜；将两组细胞同时置于蒸馏水中，测定两组细胞吸水涨破所需的时间。根据本实验的目的可知，本实验的预期结果：乙组吸水涨破所需时间短，说明推测正确。答案(1)内质网和高尔基体(2)磷脂双分子层内部具有疏水性(合理即可)协助扩散(3)将甲组红细胞膜上蛋白质(或水通道蛋白)破坏，乙组红细胞不做处理，然后将两组细胞同时置于蒸馏水中，测定两组细胞吸水涨破所需的时间。乙组吸水涨破所需时间短，说明推测正确。(合理即可)考点三实验：观察植物细胞的质壁分离和复原1.实验原理2.实验步骤3.实验拓展应用(1)判断成熟植物细胞是否有生物活性(2)测定细胞液浓度范围(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)特别提醒(1)在实验中，当质壁分离现象出现后，观察时间不宜过长，以免细胞因长期处于失水状态而死亡，影响质壁分离复原现象的观察。(2)本实验存在两组对照实验均为自身对照。(3)本实验是教材中涉及“显微镜观察”实验中唯一的一个“只在低倍镜下”观察(不曾换“高倍镜”)的实验。观察植物细胞的质壁分离和复原1.(2014全国卷，4)下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是()A.与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察B.用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察解析黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色，叶绿体的存在使原生质层呈绿色，有利于实验现象的观察，B错误。答案B2.(2019黑龙江大庆模拟)洋葱表皮细胞质壁分离和复原实验过程中，液泡的体积会随外界溶液浓度的变化而改变，如图所示。图中两处滴加的溶液分别是()A.清水、KNO3B.清水、质量浓度为0.3 g/mL蔗糖溶液C.质量浓度为0.3 g/mL蔗糖溶液、清水D.质量浓度为0.3 g/mL蔗糖溶液、质量浓度为0.3 g/mL蔗糖溶液解析滴加高浓度溶液时，细胞发生渗透失水，此时液泡体积逐渐变小，细胞液颜色由浅变深，故处滴加的是质量浓度为0.3 g/mL蔗糖溶液。滴加低浓度溶液时，细胞发生渗透吸水，此时液泡体积逐渐变大，故处滴加的是清水，C正确。答案C考点四物质出入细胞的方式及影响因素1.物质进出细胞的方式2.不同因素对物质跨膜运输的影响的曲线模型(1)物质浓度(在一定的范围内)(2)氧气浓度(1)只有主动运输消耗ATP吗？提示否，除主动运输外，囊泡运输、核孔运输等也都消耗ATP。(2)在顺浓度梯度的情况下，葡萄糖、氨基酸等分子主要以何种方式进入细胞？提示在顺浓度梯度的情况下，葡萄糖、氨基酸等分子主要以协助扩散的方式进入细胞。(3)通过核孔运输物质的过程是自由进出的吗？提示核孔具有选择透过性，通过核孔运输物质的过程不是自由进出的。教材高考1.真题重组判断正误(1)淀粉酶从糊粉层细胞排到细胞外的方式是逆浓度梯度经协助扩散排出(2018海南卷，7B)()(2)物质通过脂质双分子层的扩散速率与其脂溶性有关(2016海南卷，1D)()(3)ATP可为物质跨膜运输提供能量(2015海南卷，3B)()(4)与白色花瓣相比，采用红色花瓣更有利于质壁分离现象的观察(2014全国卷，4A)()(5)植物细胞通过主动运输吸收不同矿质元素离子的速率都相同(2013全国卷，3A)()提示(1)淀粉酶的化学本质是蛋白质，从糊粉层排到细胞外的方式是胞吐。(2)(3)(4)(5)不相同，与载体蛋白数量有关。2.深挖教材(中图版必修1P51图318、319)图中涉及内吞和外排两种方式，这两种方式的共同点是什么？提示能运输生物大分子等；运输过程中形成囊泡；需要消耗能量。3.边角拾遗(中图版必修1P52“课外阅读”)膜转运蛋白分为两类：一类为载体蛋白，它在膜的一侧与溶质结合，经过载体蛋白构象的改变，把溶质转运到膜的另一侧。通过这种方式转运的溶质，既可以是有机小分子，也可以是无机离子。另一类是通道蛋白，与载体蛋白不同，它在膜中形成极小的亲水孔，溶质能扩散通过该孔，多数通道蛋白只让无机离子通过，因而称为离子通道。载体蛋白和通道蛋白之间的根本区别是它们辨别溶质的方式。通道蛋白主要根据大小和电荷进行辨别，假如这个通道处在开放状态，那么足够小的和带适当电荷的分子就能溜过通道，就如通过一扇敞开而又狭窄的活动门。载体蛋白更像一扇旋转式栅门，它只允许与蛋白质结合部位互补的溶质分子通过，而且每次都以改变自身构像而转运这些分子穿过膜。结合物质出入细胞方式的判断，考查科学思维能力1.(2018全国卷，2)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协助扩散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解析巨噬细胞依赖细胞膜的流动性以胞吞的方式摄入病原体，A错误；固醇类激素属于脂质，以单纯扩散的方式进入靶细胞，B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正确；甘油以单纯扩散的方式进入细胞，D错误。答案C2.(2019烟台模拟)主动运输的能量可来自ATP水解或电化学梯度(离子的浓度梯度)，如图是与小肠上皮细胞有关的葡萄糖、Na跨膜运输的示意图，其中a、b、c表示载体蛋白，“”“”的个数代表分子(或离子)的浓度。据图分析，下列叙述正确的是()A.载体蛋白b转运葡萄糖的过程中需要ATP水解供能B.在载体蛋白c的协助下，小肠上皮细胞内外的Na浓度趋于相等C.肠腔中的Na浓度降低，会影响小肠上皮细胞吸收葡萄糖D.机体短暂的供氧不足，会影响葡萄糖由小肠上皮细胞进入组织液解析载体蛋白b转运葡萄糖是从高浓度一侧向低浓度一侧运输，为协助扩散，不需要消耗ATP，A错误；载体蛋白c运输Na是由低浓度一侧向高浓度一侧运输，为主动运输，最终会使小肠上皮细胞内外的Na浓度差更大，B错误；分析图示可知，葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是由低浓度一侧向高浓度一侧运输，为主动运输，所需载体与运载Na从肠腔进入小肠上皮细胞的载体蛋白相同，所需能量来自Na的电化学梯度(Na的浓度梯度)，所以当肠腔中的Na浓度降低时，会影响小肠上皮细胞吸收葡萄糖，C正确；葡萄糖从小肠上皮细胞进入组织液的方式是协助扩散，不消耗能量，机体短暂的供氧不足，不会影响葡萄糖由小肠上皮细胞进入组织液，D错误。答案C结合物质跨膜运输方式及影响因素，考查结构与功能观3.(2017经典高考)(改编)下图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图。下列相关叙述正确的是()A.蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输B.单糖逆浓度梯度转运至薄壁细胞C.ATP生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输D.蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞慧眼识图获取信息答案A“三看法”快速判定物质出入细胞的方式4.(2019豫北豫南精英联赛)图甲和乙反映物质进出细胞的两大方式，下列叙述正确的是()A.抑制细胞呼吸，对图甲所示类型无影响，而对图乙类型有影响B.依据物质浓度梯度，只要顺浓度梯度的运输就是图甲类型中的单纯扩散C.依据是否需要载体，需要载体的运输就是图甲类型中的协助扩散D.依据跨膜的层数，图乙方式的跨膜层数为0解析图甲表示单纯扩散、协助扩散或主动运输，图乙表示胞吞和胞吐，其中主动运输、胞吞和胞吐均需要能量，A错误；图甲类型中的单纯扩散和协助扩散均是顺浓度梯度的物质运输，B错误；需要载体蛋白的运输有图甲类型中的协助扩散和主动运输，C错误；胞吞和胞吐跨膜层数为0，D正确。答案D围绕物质跨膜运输的相关实验，考查科学探究能力5.(2015全国卷，1)将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表：培养瓶中气体温度/离子相对吸收量/%空气17100氮气1710空气328下列分析正确的是()A.有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收B.该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关C.氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATPD.与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收解析17 条件下氮气(缺氧)环境中该植物幼根对离子的吸收量比空气条件下低，说明幼根吸收离子需要消耗ATP，与空气环境相比氮气环境不利于该植物幼根对该离子的吸收，A正确，D错误；氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子仍需消耗ATP，C错误；空气中培养，温度为17 ，离子吸收量明显高于3 ，可知该植物幼根对该离子的吸收与温度有关，B错误。答案A6.(2019西安铁一中模拟)柽柳是泌盐植物，叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的盐分排出，是强耐盐植物。柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输？请设计实验加以证明。(1)实验步骤：取甲、乙两组生长发育相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2、K的溶液中。甲组给予正常的呼吸条件，乙组_。_。(2)实验结论：若两组植株对Ca2、K的吸收速率相同，说明_；_。答案(1)完全抑制细胞呼吸一段时间后测定两组植株根系对Ca2、K的吸收速率(2)柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是被动运输若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，说明柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输物质跨膜运输方式的实验探究(1)探究是主动运输还是被动运输(2)探究是单纯扩散还是协助扩散澄清易错易混强化科学思维易错易混易错点1选择透过性膜半透膜点拨膜的种类物质透过性特点半透膜较小物质通过，较大物质不能通过不具有选择性，无生物活性选择透过性膜要选择吸收的离子、小分子可以通过，而其他的离子、小分子和大分子不能通过具有选择性和生物活性，是生物膜，需依据细胞主动选择易错点2并非所有细胞都可发生质壁分离点拨具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离与复原现象。死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离与复原现象。易错点3并非一定要选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作实验材料点拨只是紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞液中含有色素，使液泡呈现一定的颜色，更有利于观察。深度纠错1.(2019湖南雅礼中学质评)下列关于物质运输的说法，正确的是()A.发生质壁分离时，细胞液的吸水能力逐渐降低B.植物细胞在一定浓度的KNO3溶液中发生质壁分离自动复原，与细胞通过主动运输吸收水分子有关C.果脯在腌制过程中慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果D.将蔗糖溶液装入封有玻璃纸的漏斗并置于食盐溶液中，达到平衡时漏斗内溶液体积一定增大解析发生质壁分离时，细胞失水导致细胞液浓度逐渐增加，因此细胞液的吸水能力逐渐增强，A错误；一般情况下，水分子都是以单纯扩散的方式进出细胞的，B错误；果脯在腌制时，由于外界糖分过多，外界溶液浓度较大，细胞失水死亡。细胞膜失去选择透过性，糖分能够自由进入细胞中，使果脯慢慢变甜，C错误；将蔗糖溶液装入封有玻璃纸(半透膜)的漏斗并置于食盐溶液中，蔗糖分子不能通过半透膜，但水分子和氯离子、钠离子都能通过半透膜进入漏斗，因此平衡时漏斗内液面一定升高，D正确。答案D2.在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中，依次观察到的结果示意图如下，其中、指细胞结构。下列叙述正确的是()A.甲状态时不存在水分子跨膜运输进出细胞的现象B.甲乙变化的原因之一是结构的伸缩性比要大C.乙丙的变化是由于外界溶液浓度小于细胞液浓度所致D.细胞发生渗透作用至丙状态，一段时间后该细胞会破裂解析本题考查的是植物细胞渗透作用及质壁分离的相关知识点。甲维持细胞正常形态，进入细胞的水分子和从细胞中出去的水分子一样多，处于动态平衡状态，A错误；甲乙发生了渗透失水，细胞质壁分离，原因之一是结构细胞壁的伸缩性比结构细胞膜的伸缩性要小，B错误；乙丙发生了渗透吸水，此时外界溶液浓度比细胞液浓度小，C正确；丙细胞可能发生渗透吸水，但植物细胞渗透吸水只会膨胀不会胀破，D错误。答案C随堂真题&预测1.(2016全国卷，1)下列有关细胞膜的叙述，正确的是()A.细胞膜两侧的离子浓度差是通过单纯扩散实现的B.细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同C.分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象D.膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的解析主动运输可以使离子从低浓度一侧运输到高浓度一侧，以保证活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，所以细胞膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实现的，A错误；细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能不完全相同，例如细胞膜上有糖蛋白，线粒体膜上有与有氧呼吸有关的酶等，B错误；膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的，D错误。答案C2.(2018天津卷，3)生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。题表中依据膜蛋白功能，对其类型判断错误的是()选项膜蛋白的位置、功能膜蛋白的类型A.位于突触后膜，识别并结合神经递质受体B.位于靶细胞膜，识别并结合激素载体C.位于类囊体膜，催化ATP合成酶D.位于癌细胞膜，引起特异性免疫抗原解析在神经调节中，位于突触后膜的受体能识别并与神经递质结合，A正确；在激素调节中，位于靶细胞膜上且能识别并结合激素的膜蛋白为受体蛋白，B错误；在光合作用过程中，位于叶绿体类囊体膜上能催化ATP合成的膜蛋白为酶，C正确；癌细胞膜上的某些特殊蛋白质为抗原，能够被免疫系统识别，从而引起特异性免疫，D正确。答案B3.(2017海南卷，6)将生长状态一致的某种植物幼苗分成甲、乙两组，分别移入适宜的营养液中在光下培养，并给甲组的营养液适时通入空气，乙组不进行通气处理。一定时间后测得甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的。关于这一实验现象，下列说法错误的是()A.给营养液通入空气有利于该植物的生长B.根细胞对a离子的吸收过程属于单纯扩散C.根细胞对a离子的吸收过程有能量的消耗D.根细胞的有氧呼吸有利于根对a离子的吸收解析由题意可知，通入空气有利于根对a离子的吸收，其原因是：通入空气有利于根部细胞进行有氧呼吸，为细胞提供充足的能量，进而利于根通过主动运输吸收所需的各种无机盐离子，其中包括a离子，最终有利于植物生长。据分析可判断，A、C、D正确，B错误。答案B4.(2016全国卷，2)离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是()A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率解析离子泵通过消耗ATP进行离子的跨膜运输，属于主动运输，A错误；主动运输一般为逆浓度梯度进行，B错误；蛋白质变性剂会降低具有活性的载体数量，使离子泵跨膜运输离子的速率降低，D错误。答案C5.(2014全国卷，1)关于细胞膜结构和功能的叙述，错误的是()A.脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质B.当细胞衰老时，其细胞膜的通透性会发生改变C.甘油是极性分子，所以不能以单纯扩散的方式通过细胞膜D.细胞产生的激素与靶细胞膜上相应受体的结合可实现细胞间的信息传递解析细胞膜主要由脂质和蛋白质构成，A正确；衰老细胞的细胞膜的通透性会发生改变，B正确；甘油以单纯扩散的方式通过细胞膜，C错误；激素与靶细胞膜上受体结合体现了细胞膜的信息交流功能，D正确。答案C6.(2020高考预测)一位生物学家研究了100个细胞，把每个细胞分成两部分，一部分含有细胞核，另一部分没有细胞核，所有细胞都放在相同且适宜的条件下培养一段时间，得到表1、表2所示数据。下列解释不合理的是()表1时间/d1234细胞无核部分的存活个数8162200表2时间/d12341030细胞有核部分的存活个数797877746765A.出现表1实验数据是因为没有细胞核，细胞的生命活动无法正常进行B.对比表1、表2实验数据，说明细胞核对于细胞的生命活动是不可或缺的C.表1中无核部分没有立即死亡是因为其中含有部分代谢所需的物质、酶等D.分析表2实验数据，细胞每天有少量死亡一定是细胞凋亡所致解析细胞核控制着细胞的代谢，没有细胞核，细胞的生命活动就不能正常进行；表1和表2实验结果可说明细胞核对细胞的生命活动是不可或缺的；细胞代谢所需的物质、酶等大量存在于细胞质中，所以，刚去核后这些物质还能发挥作用维持细胞代谢；表2中细胞有少量死亡，可能是细胞的正常凋亡，也可能是人为因素对细胞造成了伤害，致其死亡。答案D课后分层训练(时间：35分钟)1.(2019河南十所名校联考)下列有关物质进出细胞方式的叙述，正确的是()A.分泌蛋白排出细胞需要穿过2层磷脂分子B.同一离子(如K)进出同一细胞的方式相同C.激素必须进入细胞内才能完成其对细胞代谢的调节D.突触后膜上与神经递质结合的受体最可能是糖蛋白解析分泌蛋白以胞吐方式排出细胞，穿过0层生物膜，即0层磷脂分子，A错误；神经细胞内K浓度明显高于膜外，K以主动运输方式进入神经细胞，以协助扩散方式排出神经细胞，B错误；许多激素(如胰岛素)不进入细胞，而是通过与细胞膜上的受体结合发挥作用的，C错误；细胞膜上的受体的化学本质通常是糖蛋白，D正确。答案D2.(2019湖南师大附中零诊)G蛋白偶联受体位于细胞膜上，它是细胞表面的信号接收器，且在细胞内信号传导途径中起着重要作用。下列关于G蛋白及G蛋白偶联受体的叙述中，错误的是()A.G蛋白偶联受体可与双缩脲试剂发生紫色反应B.G蛋白偶联受体与细胞表面的识别有密切关系C.G蛋白一定是在一种无膜的细胞器上合成的D.高温使G蛋白变性失活，肽键的数目也会减少解析G蛋白偶联受体是一种糖蛋白，可以与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应，A正确；由“它是细胞表面的信号接收器”可知，G蛋白偶联受体是一种位于细胞膜外侧的糖蛋白，糖蛋白与细胞表面的识别功能有关，B正确；蛋白质都是在无膜的核糖体上合成的，C正确；高温会使G蛋白的空间结构发生改变而变性失活，但此过程中肽键的数目不变，D错误。答案D3.(2019云南昆明市入学诊断)将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于质量分数为30%的蔗糖溶液中一段时间后，通过显微镜能观察到质壁分离现象。下列不是发生质壁分离的必要条件或与质壁分离现象无直接关系的是()A.原生质层相当于一层半透膜B.细胞中央的大液泡里有花青素C.生物膜具有流动性，细胞壁与原生质层的伸缩性不同D.细胞液渗透压小于质量分数为30%的蔗糖溶液的渗透压解析渗透作用发生的条件是有半透膜和膜两侧的溶液有浓度差。质壁分离指的是细胞壁和原生质层分离的现象，细胞膜和液泡膜都是生物膜，具有选择透过性，因此由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质组成的原生质层相当于半透膜；将紫色洋葱鳞片叶外表皮置于质量分数为30%的蔗糖溶液中，由于细胞液渗透压小于外界蔗糖溶液的渗透压，细胞通过渗透作用失水，失水过程中，因为细胞壁的伸缩性小于原生质层，故细胞发生质壁分离，原生质层体积发生变化，质壁分离现象与生物膜的流动性有关，A、C、D三项不符合题意；液泡中有花青素不是发生质壁分离的必要条件，B符合题意。答案B4.(2019福建泉州市质检)用浓度为2 (molL1)的乙二醇溶液和2 (molL1)的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察该植物细胞质壁分离与复原现象，得到其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化情况(如图所示)。下列叙述正确的是()A.进行该实验时，吸水纸的作用是吸取多余液体，防止污染物镜B.090 s时间段，该植物细胞在蔗糖溶液中的吸水力逐渐减弱C.两组曲线表明该植物细胞的细胞膜具有选择透过性D.动物细胞没有原生质层，由此推测动物细胞不能发生渗透作用解析观察植物细胞质壁分离与复原实验中，吸水纸起引流作用，目的是使植物细胞完全浸润在清水或溶液中，A错误；090 s时间段，该植物细胞在两种溶液中，水分进入细胞的速率都小于水分流出细胞的速率，植物细胞均表现为失水，细胞液浓度增大，吸水力逐渐增强，B错误：乙二醇可通过细胞膜进入该植物细胞，增大细胞液的浓度，故实验后期植物细胞发生质壁分离复原现象，而蔗糖不能通过细胞膜进入该植物细胞，表明该植物细胞的细胞膜具有选择透过性，C正确；动物细胞虽然没有原生质层，但可以通过细胞膜与外界溶液发生渗透作用，D错误。答案C5.(2019河南天一大联考)钙是植物的必需元素，以Ca2的形式被吸收，植物缺钙会造成顶芽和根系的顶端不发育。下图是植物细胞Ca2跨膜运输系统示意图，据图分析不合理的是()A.细胞质基质中Ca2浓度较细胞外低B.Ca2跨膜运输与膜蛋白有关C.Ca2跨膜运输的量只与浓度有关D.液泡可能有富集Ca2的作用解析从图中可见，Ca2跨膜运输的方式有主动运输和协助扩散两种，通过钙离子通道的运输方式是协助扩散，通过钙离子泵的运输方式是主动运输。胞外环境中Ca2浓度大于细胞质基质，液泡或内质网中Ca2浓度也大于细胞质基质，A正确；不管是主动运输还是协助扩散，都是需要载体蛋白协助的，它们是生物膜上的蛋白质，且主动运输还需要消耗能量，其中钙离子通道的开闭程度也影响扩散速率，B正确，C错误；由图可知，从外界环境吸收的Ca2可以通过主动运输进入液泡中，如此可以把液泡看做一个“钙库”，暂时储存多余的Ca2，保持细胞质基质中Ca2的稳定，D正确。答案C6.(2019西北师大附中调研)离子通过细胞膜进出细胞有两种方式，一种是通过离子通道，另一种是借助离子泵的搬运。离子通道是由蛋白质复合物构成的，一种离子通道只允许一种离子通过，且只有在对特定刺激发生反应时才瞬时开放；离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用ATP水解释放的能量跨膜运输离子。下列叙述合理的是()A.细胞通过主动运输方式吸收离子的速率与细胞呼吸强度总是呈正相关B.蛋白质变性剂会降低离子通道的运输速率但不会降低离子泵的运输速率C.借助离子泵搬运离子的结果是使该离子在细胞膜内外的浓度趋于相等D.通过离子通道运输离子是被动运输，其运输方向是顺浓度梯度进行的解析一定范围内，细胞通过主动运输方式吸收离子的速率与细胞呼吸强度呈正相关，但由于载体的数量是有限的，细胞呼吸达到一定强度后，主动运输的速率不再增加，A错误；离子通道或离子泵的化学本质均是蛋白质，蛋白质变性剂使离子通道或离子泵变性后会降低离子通道的运输速率和离子泵的运输速率，B错误；借助离子泵搬运的离子，由于有ATP供能，是一种逆浓度梯度运输，该物质在细胞膜内外的浓度还是不相等的，C错误；通过离子通道运输离子时，不消耗ATP，其运输方向是顺浓度梯度进行的，D正确。答案D7.(2019山东临沂模拟)图甲表示在不同分类依据下，物质进出细胞的五种运输方式(DH)间的关系；图乙表示物质运输速率与被运输物质浓度的关系。下列叙述错误的是()选项图甲中A和B的分类依据推导的结论A是否需要载体蛋白F一定符合图乙曲线B是否需要载体蛋白D、E符合图乙曲线C是否消耗ATPF一定符合图乙曲线D是否穿过细胞膜G可能符合图乙曲线解析据图分析，若图甲中A和B的分类依据是是否需要载体蛋白，则D、E表示主动运输和协助扩散，符合图乙曲线，F表示单纯扩散，不符合图乙曲线，A错误，B正确；若图甲中A和B的分类依据是是否消耗ATP，则F表示主动运输，符合图乙曲线，C正确；若图甲中A和B的分类依据是是否穿过细胞膜，则G表示协助扩散或单纯扩散，可能符合图乙曲线，D正确。答案A8.(2019河南省普通高中高考适应性练习)图1表示渗透作用装置，最终液面上升的高度为h，MA、Ma分别表示装置中相应溶液的浓度。图2表示一个洋葱鳞片叶表皮细胞在蔗糖溶液中发生的质壁分离过程示意图，M