【高考生物】2026步步高大一轮复习讲义第二单元　细胞的基本结构和物质的运输第二单元　第6课时　细胞器之间的协调配合含答案

【高考生物】2026步步高大一轮复习讲义第二单元细胞的基本结构和物质的运输第二单元第6课时细胞器之间的协调配合第6课时细胞器之间的协调配合课标要求举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致，共同执行细胞的各项生命活动。考情分析1.细胞器之间的协调配合2024·山东·T32022·河北·T22022·广东·T92021·山东·T12021·海南·T22020·山东·T12.生物膜系统2024·安徽·T12024·江苏·T22023·海南·T32021·湖北·T12020·全国Ⅰ·T29考点一分泌蛋白的合成和运输(1)附着在内质网上的和游离在细胞质基质中的核糖体具有不同的分子组成(2022·河北，2D)()(2)人体未分化的细胞中内质网非常发达，而胰腺外分泌细胞中则较少(2020·江苏，3C)()一、构建“分泌蛋白的合成和运输”的概念模型根据教材P51“分泌蛋白的合成和运输”的实验结果，请完善分泌蛋白合成、运输、分泌途径示意图，并用关键词(教材P52)描述各细胞结构在此过程中的作用。二、从生命的信息观重新审视概念模型1．核糖体与内质网的联系胰岛素是由胰岛B细胞合成的。为探究SRP、DP和内质网在胰岛素合成过程中的作用，某科研团队分离出胰岛B细胞中的相关物质或结构，在适宜条件下进行体外实验。已知游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列，被位于细胞质基质中的SRP识别并引导核糖体附着于内质网上，DP(SRP的受体)是存在于内质网膜上的蛋白质。实验组别胰岛素mRNASRPDP内质网产物1＋－－－含105个氨基酸残基的前胰岛素原(含信号肽)2＋＋－－含有约70个氨基酸残基的肽链(含信号肽)3＋＋＋－含105个氨基酸残基的前胰岛素原(含信号肽)4＋＋＋＋信号肽切除，多肽链进入内质网，生成含86个氨基酸残基的胰岛素原注：“＋”和“－”分别表示“存在”和“不存在”。请根据实验结果回答以下问题：(1)SRP有什么功能？DP有什么功能？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)在完整的细胞中，信号肽在哪里被切除？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)“游离型”核糖体和“附着型”核糖体是两种不同的核糖体吗？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．内质网与高尔基体的联系高尔基体膜上的RS受体特异性识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质，以出芽的形式形成囊泡，通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白质运回内质网并释放。RS受体与RS的结合能力随pH的升高而减弱。请判断下列说法是否正确。(1)胰岛素和抗体不属于该类蛋白()(2)该类蛋白质运回内质网的过程消耗ATP()(3)高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH高()(4)RS功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白质的含量增加()3．高尔基体与溶酶体的联系经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后，S酶会在其中的某些蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别，经高尔基体膜包裹形成囊泡，在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中，带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶；不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。请判断下列说法是否正确。(1)M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性()(2)附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成()(3)S酶功能丧失的细胞中，衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累()(4)M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内()细胞内各种蛋白质的合成和转运途径经内质网、高尔基体加工后的蛋白质，主要有三个去路：通过囊泡分泌到细胞外、成为细胞膜膜蛋白和包裹在囊泡中形成溶酶体。三、分析各种膜面积的变化1．人体进食后，血液中的葡萄糖含量升高。葡萄糖可作为信号分子作用于胰岛细胞，促进胰岛素的分泌，据此判断胰岛素的分泌会导致高尔基体膜面积发生什么改变？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2.如图所示，胰岛细胞不断有囊泡融合到细胞膜上，细胞膜的面积暂时会增加，但总体上仍能保持相对稳定，请据图尝试做出解释。________________________________________________________________________________________________________________________________________________考向一细胞器之间的协调配合1．(2025·黄石检测)联系内质网与高尔基体之间物质运输的小泡表面具有由蛋白质构成的笼状衣被，衣被小泡主要有COPⅡ衣被小泡和COPⅠ衣被小泡两种类型。COPⅡ衣被小泡介导物质从内质网到高尔基体的顺向运输；COPⅠ衣被小泡介导从高尔基体将可循环的或错误修饰的物质运回内质网的逆向运输。下列相关叙述错误的是()A．内质网、高尔基体及衣被小泡的膜均属于生物膜B．衣被小泡在内质网和高尔基体间运输表明两者存在结构上的直接联系C．大肠杆菌中不发生衣被小泡的顺向运输和逆向运输D．推测顺向运输和逆向运输都与衣被小泡膜蛋白的识别功能有关2．内质网是细胞内的重要结构。肝细胞的光面内质网中含有的一些酶可以清除机体中不易排出的脂溶性代谢物、药物等有害物质。肝炎患者体内粗面内质网上的核糖体常常会解聚成离散状态，并从内质网上脱落，该现象被称为“脱粒”。下列相关叙述正确的是()A．肝炎患者的肝细胞内发生“脱粒”会提高机体解毒功能B．肌细胞生成的乳酸进入肝细胞只需要通过组织液C．肝炎患者的肝细胞内合成的分泌蛋白可能会减少D．进入线粒体、内质网等细胞器的蛋白质依靠的是同种引物序列考点二细胞的生物膜系统考向二生物膜系统及其功能3．(2023·海南，3)不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。生物膜膜主要成分红细胞质膜神经鞘细胞质膜高尔基体膜内质网膜线粒体内膜蛋白质(%)4918646278脂质(%)4379262822糖类(%)831010少下列有关叙述错误的是()A．蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分，二者的运动构成膜的流动性B．高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关C．哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象D．表内所列的生物膜中，线粒体内膜的功能最复杂，神经鞘细胞质膜的功能最简单4．(2021·湖北，1)在真核细胞中，由细胞膜、核膜以及各种细胞器膜等共同构成生物膜系统。下列叙述错误的是()A．葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜B．细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白C．溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解D．叶绿体的类囊体膜上分布着光合色素和蛋白质1．下列关于分泌蛋白合成和运输过程的叙述，正确的是()A．消化酶、抗体和胰岛素都是分泌蛋白B．科学家将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标记的亮氨酸的培养液中培养来研究该过程C．可以用3H标记亮氨酸的羧基来研究蛋白质的分泌过程D．参与该过程的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体E．核糖体无膜结构，是合成和加工蛋白质的场所F．乳汁蛋白最初可以在游离的核糖体或附着在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链G．核糖体合成的多肽链通过囊泡运输到内质网中进行加工H．该过程中，内质网膜的面积增加，高尔基体膜的面积先减少后增加I．降低细胞呼吸速率，会影响乳汁蛋白的合成、加工和运输过程J．内质网上形成的囊泡运输到高尔基体并融合，所以内质网膜与高尔基体膜的组成成分完全相同K．囊泡与特定部位膜的融合，可以实现膜成分的更新2．关于生物膜系统，下列说法错误的是()A．生物膜系统由细胞膜、各种细胞器膜和核膜共同构成B．原核细胞既有生物膜，也有生物膜系统C．组成生物膜系统的各种生物膜在结构和成分上很相似，结构和功能上也密切联系D．使细胞具有相对稳定的环境，进行物质运输、能量转化和信息传递E．增大细胞内的膜面积，为细胞内各种酶提供附着位点F．将细胞分成若干小室，使各种化学反应高效、有序进行答案精析考点一整合细胞内细胞外激素同位素标记法核糖体核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜线粒体判断正误(1)×[附着在内质网上的和游离在细胞质基质中的核糖体的分子组成相同，均主要由RNA和蛋白质组成。](2)×[人体未分化的细胞中内质网不发达，而胰腺外分泌细胞能产生消化酶，内质网较多。]提升一、内质网高尔基体合成供能二、1．(1)SRP识别并结合信号肽。DP与SRP识别并结合，从而将核糖体固定在内质网上。(2)进入内质网后被酶切除。(3)不是。2．(1)√(2)√(3)×(4)√3．(1)√(2)√(3)√(4)×[S酶仅在某些蛋白质上形成M6P标志，体现了S酶的专一性，(1)正确；据题干信息可知，溶酶体酶是经内质网加工后再进入高尔基体转化而来的，由此推测附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成，(2)正确；S酶功能丧失，影响溶酶体酶的合成，从而影响衰老和损伤的细胞器的分解，则衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累，(3)正确；若M6P受体基因缺陷，则不能发生识别过程，带有M6P标志的蛋白质会经囊泡运往细胞膜，(4)错误。]三、1．胰岛素的合成和分泌过程中存在内质网形成的囊泡与高尔基体融合，也存在高尔基体形成的囊泡与高尔基体脱离的过程，因此高尔基体的膜面积基本不变。2．该细胞的细胞膜与内质网膜直接相连，细胞膜可以转化为内质网膜。评价1．B[衣被小泡在内质网和高尔基体间运输表明两者存在结构上的间接联系，B错误；大肠杆菌属于原核生物，没有内质网和高尔基体，故其体内不发生衣被小泡在内质网和高尔基体之间的顺向运输和逆向运输，C正确；无论顺向运输还是逆向运输，特定的运输方向与衣被小泡膜蛋白的识别功能有关，D正确。]2．C[肝炎患者的肝细胞内发生“脱粒”会导致内质网功能异常，故机体的解毒功能降低，A错误；肌细胞生成的乳酸，进入组织液，转移到血浆，循环至肝脏部位，进入组织液后再进入肝细胞，B错误；分泌蛋白的合成与粗面内质网有关，肝炎患者的粗面内质网会“脱粒”，据此推测肝炎患者的肝细胞内合成的分泌蛋白可能会减少，C正确；细胞中不同去向的蛋白质，其自身信号序列中的引物序列不同，D错误。]考点二整合细胞器膜脂质和蛋白质比例蛋白质的种类和数量线粒体内质网高尔基体mRNA氨基酸多肽细胞膜物质运输酶附着位点评价3．C[生物膜主要是由脂质和蛋白质构成的，磷脂双分子层是膜的基本支架，膜具有流动性，主要表现为磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动，A正确；哺乳动物成熟的红细胞无细胞器，C错误；功能越复杂的生物膜，蛋白质的种类和数量越多，由表格内容可知，线粒体内膜的蛋白质含量最高，其功能最复杂，神经鞘细胞质膜的蛋白质含量最少，其功能最简单，D正确。]4．A[葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，A错误；真核细胞的细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白，该类蛋白发挥作用时可催化ATP水解，为主动运输提供能量，B正确；溶酶体内有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解，C正确；叶绿体的类囊体膜是光反应的场所，其上分布着光合色素和蛋白质(酶等)，有利于光反应的进行，D正确。]查落实固基础1．ABDIK[不可以用3H标记亮氨酸的羧基来研究蛋白质的分泌过程，因为脱水缩合反应时，羧基中的氢会被脱掉，C错误；核糖体无膜结构，是合成蛋白质的场所，但不能加工蛋白质，E错误；乳汁蛋白最初在游离的核糖体中合成一段肽链，然后该肽链与核糖体一起转移到粗面内质网继续合成并加工，F错误；核糖体不具有膜结构，不能产生囊泡，G错误；分泌蛋白的合成和运输过程中，内质网膜的面积减少，高尔基体膜的面积先增加后减少，H错误；内质网膜与高尔基体膜的组成成分相似，但不完全相同，J错误。]2．B[生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成，原核细胞有生物膜，没有生物膜系统，B错误。]第7课时水进出细胞的原理课标要求1.活动：通过模拟实验探究膜的透性。2.活动：探究植物细胞的吸水和失水。考情分析质壁分离及复原实验及其应用2024·湖南·T142024·山东·T42023·全国甲·T42022·全国甲·T22022·湖南·T102021·湖南·T32021·广东·T132021·重庆·T202021·湖北·T112020·全国Ⅱ·T5考点一渗透作用[提醒]渗透平衡≠两侧溶液浓度相等：渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，而两侧溶液的浓度并不一定相同，两侧的液面高度也不一定相同。渗透装置的变式分析：渗透平衡时液面高度分析(1)半透膜只允许水分子通过(2)S1和S2是两种不同的溶质且只有水和S1能通过半透膜考向一渗透作用的原理及应用分析1.(2025·重庆沙坪坝检测)反渗透技术通过施加适当强度的外界压力，使溶剂逆着自然渗透的方向从半透膜一侧向另一侧作反向渗透。反渗透技术常用于海水淡化、家庭净水等，下列叙述正确的是()A．自然渗透作用下，水分子从淡水侧向海水侧单向运动B．海水淡化过程中，应对淡水侧施加压力C．半透膜的筛选机理与细胞膜、原生质层等一致D．及时移走淡水有利于反渗透作用的持续进行2．(2024·荆门联考)如图为渗透作用的“U”型装置示意图。实验开始时，一侧加入高浓度溶液，一侧加入低浓度溶液，两侧液面等高，半透膜允许单糖通过。据图分析，下列叙述正确的是()A．若向U型管两侧加入蔗糖溶液，由于高浓度一侧渗透压大，故高浓度一侧的液面上升B．若向U型管两侧加入葡萄糖溶液，由于葡萄糖分子可透过半透膜，故两侧液面始终等高C．若向U型管两侧加入麦芽糖溶液，当达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子不再移动D．若向U型管两侧加入蔗糖溶液，最终液面停止变化时，半透膜两侧溶液浓度一致考点二动物细胞、植物细胞的吸水和失水1．动物细胞的吸水和失水2．成熟植物细胞的吸水和失水(1)成熟植物细胞的结构(2)探究植物细胞的吸水和失水(1)1mol/LNaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等(2021·湖南，3D)()(2)质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低(2021·湖南，3C)()(3)观察植物细胞吸水和失水时，可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮(2021·全国乙，2D)()(4)质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小(2020·山东，3C)()(5)可以用大蒜根尖分生区细胞作实验材料来观察细胞的质壁分离与复原(2020·全国Ⅰ，4A)()质壁分离与复原的应用我国盐碱地总面积约为15亿亩，对其进行开发利用能提高农业产能。过去的思路主要是治理盐碱地使其适应作物，如今科研人员提出要向选育更多适应盐碱地的耐盐碱作物的方向转变。请思考以下问题：1．盐碱地上大多数作物很难生长，主要原因是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．在植物细胞发生质壁分离的过程中，请比较外界溶液、细胞质基质、细胞液的浓度大小。________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．现有普通植物和耐盐碱植物若干，由于标签损坏无法辨认类型，某生物兴趣小组使用0.3g·mL－1的KNO3溶液分别处理两组植物细胞，结果如图1所示。请回答下列有关问题：(1)应选择根尖的____________(填“成熟区”“伸长区”“分生区”或“根冠”)细胞进行上述实验。图1中A→B段，Ⅰ组植物的吸水能力________________，此时，在细胞壁和原生质体之间充满了______________________。A→C段Ⅰ组植物细胞发生了什么现象？在这个过程中细胞大小如何变化？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)实验过程中并未添加清水，Ⅱ组植物原生质体体积逐渐增大的原因可能是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)请比较大小：质壁分离结束且达到渗透平衡时，细胞液浓度____外界溶液浓度；质壁分离复原结束且达到渗透平衡时，细胞液浓度____外界溶液浓度。(4)该兴趣小组继续探究了该耐盐碱植物的细胞液浓度，实验结果如图2，请你根据实验结果尝试写出他们的实验思路。1．质壁分离及复原实验分析(1)从细胞角度分析：死细胞、动物细胞不发生质壁分离及复原现象；未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不能用来做该实验；细菌一般也能发生质壁分离，但现象不明显。(2)从溶液角度分析：在一定浓度的溶液中(溶质不能透过膜)，只会发生质壁分离现象，只有再用清水或低渗溶液处理，方可复原。但是在如KNO3、甘油、尿素、乙二醇(溶质可快速进入细胞)等溶液中可发生质壁分离，并能自动复原。2．质壁分离与复原实验的拓展应用(1)判断成熟植物细胞的死活(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)比较未知浓度溶液的浓度大小(5)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)考向二质壁分离与复原实验3．(2024·江苏，7)有同学以紫色洋葱为实验材料，进行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验。下列相关叙述合理的是()A．制作临时装片时，先将撕下的表皮放在载玻片上，再滴一滴清水，盖上盖玻片B．用低倍镜观察刚制成的临时装片，可见细胞多呈长条形，细胞核位于细胞中央C．用吸水纸引流使0.3g/mL蔗糖溶液替换清水，可先后观察到质壁分离和复原现象D．通过观察紫色中央液泡体积大小变化，可推测表皮细胞是处于吸水还是失水状态4．(2023·全国甲，4)探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是()考向三质壁分离与复原的应用5．(2021·广东，13)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，如图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是()A．比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后B．质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中C．滴加③后有较多水分子进入保卫细胞D．推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③6．(2022·湖南，10)原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是()A．甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中NaCl浓度≥0.3mol/LB．乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原C．该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加D．若将该菌先65℃水浴灭活后，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化

下列关于水进出细胞的原理的叙述，正确的是()A．渗透作用发生需要半透膜，该过程中水由高浓度溶液一侧向低浓度溶液一侧流动B．渗透平衡时，半透膜两侧没有水分子的进出C．红细胞的细胞膜相当于渗透装置的半透膜D．当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破E．植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成，成熟植物细胞在等浓度溶液中，水分子依然可通过原生质层F．质壁分离与复原实验中，吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染显微镜镜头G．质壁分离的过程中植物细胞吸收水分的能力逐渐增强H．植物细胞不会吸水涨破与结构细胞壁有关I．发生质壁分离的黑藻叶肉细胞液泡的颜色较初始状态深J．若外界溶液是甘油溶液，发生质壁分离细胞的液泡体积可能将变大K．果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果答案精析考点一整合水溶剂半透膜浓度差多少低高提升(1)①液面不变②右侧液面升高③左侧液面高于右侧(2)①S1液面先升高，随后S2液面升高，最终高于S1液面②S1液面始终低于S2液面评价1．D[自然渗透作用下，水分子从浓度低的溶液向浓度高的溶液扩散，但并非单向运动，而是双向的，只是从淡水侧向海水侧运动的更多，A错误；海水淡化过程中，应对高浓度的海水侧施加压力，以实现反渗透，B错误；半透膜的筛选机理为孔径大小筛选，与有活性的生物膜具有选择透过性不同，C错误；及时移走淡水可避免淡水侧液面过高带来压力，有利于反渗透作用的持续进行，D正确。]2．A[若U型管两侧加入蔗糖溶液，两边为同一种溶质分子，则高浓度一侧渗透压大，大量水分子进入高浓度一侧，使液面上升，A正确；若U型管两侧加入葡萄糖溶液，水分子和葡萄糖分子都可透过半透膜，但由于水分子较小，相比葡萄糖分子更快开始移动，故刚开始时高浓度一侧溶质微粒数目多，渗透压大，对水的吸引力大，液面先上升，低浓度溶液一侧液面下降，随着葡萄糖分子从高浓度溶液通过半透膜进入低浓度溶液中，最终两侧溶液的浓度相等，液面也等高，B错误；达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子还会继续移动，只是进出平衡，C错误；若U型管两侧加入蔗糖溶液，高浓度一侧的液面先上升，由于存在液位差，液面停止上升，半透膜两侧蔗糖溶液浓度不相等，D错误。]考点二整合1．细胞膜细胞质2．(1)伸缩性细胞膜细胞质液泡膜细胞液(2)细胞壁逐渐变小分离清水逐渐变大贴近判断正误(1)×[NaCl溶液中含有钠离子和氯离子，而蔗糖溶液中只含有蔗糖分子，故NaCl溶液的渗透压高于蔗糖溶液的。](2)√(3)√(4)×[质壁分离过程中，细胞液浓度增大，吸水能力增大。](5)×[根尖分生区细胞没有大液泡，不适合作此实验材料。]提升1．土壤盐分过多，土壤溶液浓度大于植物根部细胞的细胞液浓度，大多数作物因无法从土壤中获取充足的水分而难以生长。2．外界溶液浓度＞细胞质基质浓度＞细胞液浓度。3．(1)成熟区逐渐升高KNO3溶液Ⅰ组植物细胞发生了质壁分离与质壁分离的复原。在这个过程中细胞大小基本不变。(2)Ⅱ组植物细胞液浓度大于外界溶液浓度，水分子透过原生质层进入细胞液，细胞发生渗透吸水。(3)＝≥(4)配制一系列浓度范围在0.3～0.6g·mL－1的蔗糖溶液，将Ⅱ组植物细胞进行合理分组，分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，其他条件相同且适宜，培养一段时间后观察现象并记录。评价3．D[在洁净的载玻片上滴一滴清水，将撕下的表皮放在水滴中展平，盖上盖玻片，制成临时装片，A错误；成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间，细胞核位于边缘位置，B错误；在0.3g/mL蔗糖溶液中植物细胞发生质壁分离，但如果不重新用清水处理，观察不到质壁分离复原现象，C错误。]4．C[用30%蔗糖溶液处理之后，细胞失水，原生质体和液泡的体积都会减小，细胞液浓度升高，用清水处理之后，细胞吸水，原生质体和液泡的体积会增大，细胞液浓度降低，A、B错误；随着所用蔗糖溶液浓度的升高，当蔗糖溶液浓度超过细胞液浓度之后，细胞就会开始失水，原生质体和液泡的体积减小，细胞液浓度升高，C正确，D错误。]5．A[通过分析可知，①处理后细胞吸水量少于③处理后细胞，说明保卫细胞细胞液浓度①处理后>③处理后，A错误；②处理后细胞失水，故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中，B正确；滴加③后细胞大量吸水，故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞，C正确。]6．A[分析甲组结果可知，随着培养时间的延长，与0时(原生质体表面积大约为0.5μm2)相比，原生质体表面积逐渐增大，说明细胞吸水，甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中浓度>0.3mol/LNaCl，但不一定是细胞内NaCl浓度≥0.3mol/L，A错误；分析乙、丙组结果可知，与0时(原生质体表面积大约分别为0.6μm2、0.75μm2)相比，乙、丙组原生质体表面积均有下降，说明乙、丙组NaCl处理皆使细胞发生质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原，B正确；该菌的正常生长，细胞由小变大可导致原生质体表面积增加，该菌吸水也会导致原生质体表面积增加，C正确；若将该菌先65℃水浴灭活，细胞死亡，原生质层失去选择透过性，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化，D正确。]查落实固基础CGHJ[渗透的方向是水由低浓度一侧向高浓度一侧流动，A错误；达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子的进出速率相等，而不是没有进出，B错误；红细胞不一定会涨破，因为红细胞吸水膨胀后，细胞质的浓度也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，细胞质的浓度下降后有可能与外界溶液的浓度相等，此时，红细胞将不再吸水，D错误；植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成，E错误；吸水纸的主要作用是吸引液体在盖玻片下移动，使植物细胞浸润在所滴加的液体中，F错误；黑藻叶肉细胞液泡的细胞液是无色的，I错误；果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞失水过多而死亡，糖分进入细胞的结果，K错误。]第8课时物质进出细胞的方式及影响因素课标要求1.阐明细胞膜具有选择透过性。2.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要消耗能量，有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白。3.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。考情分析1.水通道蛋白2024·黑吉辽·T182022·湖北·T32022·辽宁·T92.物质进出细胞的方式、发生条件2024·贵州·T42024·江西·T22024·甘肃·T22024·山东·T12024·北京·T32023·全国甲·T12023·湖南·T142023·辽宁·T42022·山东·T32022·海南·T162022·湖北·T32022·重庆·T22022·辽宁·T92021·全国甲·T292021·山东·T22021·江苏·T32021·河北·T42020·江苏·T52020·海南·T183.物质运输速率的影响因素2023·湖北·T152022·全国乙·T291．物质进出细胞的方式(1)被动运输①概念：物质以________方式进出细胞，______________消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。②类型[提醒]①带电粒子不能溶于磷脂，因此，即使是最简单的H＋，也无法通过自由扩散方式进出磷脂双分子层。②无机盐离子的运输方式不一定是主动运输，如兴奋产生和恢复过程中的Na＋内流和K＋外流的方式均为协助扩散。(2)主动运输(3)胞吞、胞吐2．协助扩散中转运蛋白的类型3．影响物质跨膜运输速率因素的分析(1)物质浓度(2)O2浓度(3)温度(1)物质进出细胞方式中的被动运输过程与膜蛋白无关(2021·浙江6月选考，4C)()(2)肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸(2021·江苏，3D)()(3)胰岛B细胞分泌胰岛素不需要消耗能量(2021·福建，2C)()一、探究耐盐碱植物的水策略——耐盐碱植物根细胞膜上有大量的水通道蛋白1．比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性，结果如图。请解释生物膜对水分子通透性大于人工膜的原因。________________________________________________________________________2．请选用下面的材料、仪器和技术，设计巧妙的方法，通过测定水通透速率来证明蛋白A参与了水的跨膜运输。二、探究耐盐碱植物的盐策略1．柽柳是强耐盐植物，其根部吸收无机盐离子(如：Ca2＋、K＋)是主动运输还是被动运输？如果要设计实验加以证明，请完善实验思路：取甲、乙两组__________________的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2＋、K＋的溶液中；甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组______________；一段时间后测定两组植株根系对Ca2＋、K＋的吸收速率，若两组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率________，说明柽柳从土壤中吸收无机盐为被动运输；若________________________________，说明柽柳从土壤中吸收无机盐是主动运输。2．细胞质中积累的Na＋会抑制胞质酶的活性，植物根部细胞通过多种“策略”降低细胞质中Na＋浓度，从而降低盐胁迫的损害，部分生理过程如图所示。(1)请据图在表中归纳概括与耐盐植物抗逆性相关的物质跨膜运输方式。物质跨膜运输方式自由扩散协助扩散主动运输图中实例水经磷脂双分子层进入细胞(2)据图可知，图示各结构中H＋浓度存在明显差异，这种差异主要由位于________________上的H＋－ATP泵来维持。此过程中，H＋－ATP泵作为载体蛋白在转运H＋时发生的变化是什么？这种离子跨膜运输方式对于细胞的意义是什么？________________________________________________________________________(3)H＋的这种分布特点可将Na＋转运到胞外或液泡内，Na＋转运到胞外或液泡内是由__________________________________所驱动的。若使用ATP抑制剂处理细胞，Na＋的排出量会明显减少，其原因是什么？________________________________________________________________________(4)耐盐植物的根细胞膜对无机盐离子具有选择透过性的结构基础是______________，转运蛋白空间结构的变化。(5)有分析认为，大量Na＋进入植物根细胞也可提高耐盐植物根细胞的吸水能力，其机理是________________________________________________________________________，有利于根细胞对水分的吸收。(6)据图分析，盐胁迫条件下，植物根部细胞降低Na＋毒害的“策略”是__________________。(7)某耐盐碱植物的叶片背面有一粒粒白色的盐分结晶，它们是由盐腺细胞中大量的小囊泡经过膜融合过程分泌出来的，该过程体现了细胞膜的________性。请问：该过程中被转运的物质一定是大分子物质吗？________________________________________________________________________1．主动运输的三种类型注：协同转运类型中的转运蛋白有同向协同转运蛋白和反向协同转运蛋白。2．胞吞、胞吐的易错点(1)胞吐不是只能运输大分子物质，也可以运输小分子物质，如神经递质。(2)被动运输和主动运输主要体现了膜的选择透过性，胞吞、胞吐主要体现了膜的流动性。3．探究物质跨膜运输方式的实验设计思路(1)探究是主动运输还是被动运输(2)探究是自由扩散还是协助扩散考向一辨析水通道蛋白1．(2024·黑吉辽，18改编)研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种，构建腹泻模型。用某种草药进行治疗，发现草药除了具有抑菌作用外，对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3(AQP3)的相对表达量也有影响，结果如图所示。下列叙述错误的是()A．水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅B．模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻C．治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高，缓解腹泻，减少致病菌排放D．治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组，可使回肠对水的转运增加2．(2022·辽宁，9)水通道蛋白(AQP)是一类细胞膜通道蛋白。检测人唾液腺正常组织和水肿组织中3种AQP基因mRNA含量，发现AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化，而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍。下列叙述正确的是()A．人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列相同B．AQP蛋白与水分子可逆结合，转运水进出细胞不需要消耗ATPC．检测结果表明，只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成D．正常组织与水肿组织的水转运速率不同，与AQP蛋白的数量有关考向二物质跨膜运输方式的判断3．(2024·甘肃，2)维持细胞的Na＋平衡是植物的耐盐机制之一。盐胁迫下，植物细胞膜(或液泡膜)上的H＋－ATP酶(质子泵)和Na＋－H＋逆向转运蛋白可将Na＋从细胞质基质中转运到细胞外(或液泡中)，以维持细胞质基质中的低Na＋水平(见图)。下列叙述错误的是()A．细胞膜上的H＋－ATP酶磷酸化时伴随着空间构象的改变B．细胞膜两侧的H＋浓度梯度可以驱动Na＋转运到细胞外C．H＋－ATP酶抑制剂会干扰H＋的转运，但不影响Na＋转运D．盐胁迫下Na＋－H＋逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高4．(2024·贵州，4)茶树根细胞膜上的硫酸盐转运蛋白可转运硒酸盐。硒酸盐被根细胞吸收后，随着植物的生长，吸收的大部分硒与胞内蛋白结合形成硒蛋白，硒蛋白转移到细胞壁中储存。下列叙述错误的是()A．硒酸盐以离子的形式才能被根细胞吸收B．硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系C．硒蛋白从细胞内转运到细胞壁需转运蛋白D．利用呼吸抑制剂可推测硒酸盐的吸收方式考向三影响物质跨膜运输的因素分析5．(2023·湖北，15)心肌细胞上广泛存在Na＋－K＋泵和Na＋－Ca2＋交换体(转入Na＋的同时排出Ca2＋)，两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na＋－K＋泵。关于该药物对心肌细胞的作用，下列叙述正确的是()A．心肌收缩力下降B．细胞内液的钾离子浓度升高C．动作电位期间钠离子的内流量减少D．细胞膜上Na＋－Ca2＋交换体的活动加强6．(2022·山东，3)NOeq\o\al(－,3)和NHeq\o\al(＋,4)是植物利用的主要无机氮源，NHeq\o\al(＋,4)的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动，NOeq\o\al(－,3)的吸收由H＋浓度梯度驱动，相关转运机制如图。铵肥施用过多时，细胞内NHeq\o\al(＋,4)的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是()A．NHeq\o\al(＋,4)通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATPB．NOeq\o\al(－,3)通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输C．铵毒发生后，增加细胞外的NOeq\o\al(－,3)会加重铵毒D．载体蛋白NRT1.1转运NOeq\o\al(－,3)和H＋的速度与二者在膜外的浓度呈正相关一、过教材1．下列关于被动运输的叙述，错误的是()A．自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输，都不需要细胞提供能量和转运蛋白，因此属于被动运输B．气体以及甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子进出细胞的方式是自由扩散C．小分子或离子都可以通过自由扩散进入细胞D．人的红细胞吸收葡萄糖的过程，需要载体蛋白和ATP供能E．在一定范围内，水分子以协助扩散方式跨膜运输的速率大于自由扩散F．被动运输可以降低膜两侧的浓度差G．转运蛋白的数量一般不会影响协助扩散的运输速率H．物质通过脂质双分子层的扩散速率与脂溶性有关2．下列关于主动运输及物质进出细胞速率的影响因素的叙述，错误的是()A．一般情况下，主动运输的物质分子从低浓度一侧运输到高浓度一侧B．主动运输需要消耗能量，能量都是由线粒体提供的C．主动运输可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物质D．主动运输可以使被运输离子在细胞内外浓度趋于相同E．如果X跨膜运输的方式是自由扩散，则在一定范围内，其运输速率与物质浓度成正比F．如果X(氧气除外)跨膜运输的方式是被动运输，则其运输速率与氧气浓度无关G．在一定范围内，甘氨酸进入小肠上皮细胞的速率与载体蛋白数量呈正相关H．同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同I．自由扩散、协助扩散和主动运输均能体现细胞膜的选择透过性J．在大分子或颗粒物的跨膜运输过程中，胞吞、胞吐是普遍存在的现象，这个过程不需要膜蛋白的参与K．细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这是细胞膜具有选择透过性的结构基础3．下列关于转运蛋白的说法，正确的是()A．转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白两种类型B．通道蛋白跨膜运输物质不消耗能量，载体蛋白跨膜运输物质都消耗能量C．载体蛋白在每次转运时会发生自身构象的改变D．通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，分子或离子通过通道蛋白时，需要和通道蛋白结合E．载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过二、过高考1．(2022·海南，16节选)细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题：(1)细胞膜上的H＋－ATP酶是一种转运H＋的载体蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解释放的能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的pH__________；此过程中，H＋－ATP酶作为载体蛋白在转运H＋时发生的变化是_______________________________________________。(2)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐，不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25℃相比，4℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是____________。2．(2021·全国甲，29)植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K＋。回答下列问题：(1)细胞外的K＋能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由________复合物构成的，其运输的特点是__________________________________________________________(答出1点即可)。(2)细胞外的K＋可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对K＋的吸收速率降低，原因是_______________________________________。3．(2022·全国乙，29节选)农业生产中，农作物生长所需的氮元素可以NOeq\o\al(－,3)的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收NOeq\o\al(－,3)的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题：(1)由图可判断NOeq\o\al(－,3)进入根细胞的运输方式是主动运输，判断的依据是___________。(2)O2浓度大于a时作物乙吸收NOeq\o\al(－,3)的速率不再增加，推测其原因是_____________。(3)作物甲和作物乙各自在NOeq\o\al(－,3)最大吸收速率时，作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙，判断的依据是________________________________________________________________。答案精析整合1．(1)①扩散不需要②转运蛋白高低高低不需要不消耗(2)逆载体蛋白需要低高载体蛋白主动运输代谢废物对细胞有害2．自身结合部位自身构象形状不需要3．(1)自由扩散转运蛋白协助扩散或主动运输(2)自由扩散或协助扩散主动运输(3)流动性判断正误(1)×[被动运输有两种方式——自由扩散和协助扩散，其中协助扩散需要膜蛋白的参与。](2)√(3)×[胰岛B细胞分泌胰岛素的方式为胞吐，需要耗能。]提升一、1．生物膜上存在协助水分子通过的通道蛋白。2．将爪蟾卵母细胞随机均分为两组，一组不作处理，向另一组细胞内注入(显微注射技术)蛋白A的mRNA，两组细胞在相同且适宜的环境中培养一定时间后，转入到低渗溶液中并分别测定细胞的水通透速率，结果：注入蛋白AmRNA的一组细胞水通透速率高于不作处理的一组。二、1．生长状态基本相同抑制细胞呼吸相同乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率2．(1)水经通道蛋白进入细胞、H＋经载体蛋白从细胞外或液泡进入细胞质、Na＋经通道蛋白进入细胞质H＋经载体蛋白运至细胞外或液泡内、Na＋经载体蛋白由细胞质运至细胞外或液泡内(2)细胞膜和液泡膜ATP水解释放的磷酸基团使载体蛋白发生磷酸化，导致其空间结构改变。通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。(3)细胞膜或液泡膜两侧的H＋浓度差Na＋的运输能量来自H＋的电化学梯度，使用ATP抑制剂处理导致ATP合成量减少，排出H＋量减少，膜内外H＋浓度梯度降低，使得转运蛋白排出Na＋量减少。(4)细胞膜上转运蛋白的种类和数量(5)大量的Na＋进入细胞提高了细胞液浓度(6)使Na＋进入液泡或排出细胞(7)流动不一定，该过程中被转运的物质是小分子物质。评价1．A[水分子跨膜运输的主要方式是经过水通道蛋白的协助