1、第7讲物质跨膜运输的实例和方式考纲明细1.物质出入细胞的方式()2.实验：(1)通过模拟实验探究膜的透性(2)观察植物细胞的质壁分离和复原板块一知识自主梳理一、细胞的吸水和失水1渗透作用(1)概念：指水分子(或者其他溶剂分子)透过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。(2)渗透作用发生的条件具有半透膜；半透膜两侧的溶液存在浓度差。2动物细胞的吸水和失水(1)动物细胞发生渗透作用的条件(2)现象当外界溶液的浓度细胞质的浓度，细胞失水皱缩。当外界溶液的浓度细胞质的浓度，细胞形态正常。3植物细胞的吸水和失水原理和现象：外界溶液浓度细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。外界溶液浓度甲丙C实验后甲
2、、乙、丙三个细胞的细胞液浓度关系是乙甲丙D细胞形态不再发生变化时三个细胞的细胞液浓度相等答案B解析细胞形态不再发生变化并不代表细胞已经死亡，可能正处于水分子进出细胞的动态平衡状态，A错误；细胞内外浓度差越大，质壁分离现象越明显，而实验所用蔗糖溶液浓度相同，故实验前丙细胞的细胞液浓度最小，乙细胞的细胞液浓度最大，B正确；达到动态平衡时，三个细胞的细胞液浓度与外界溶液浓度分别相等，三个细胞的细胞液浓度不相等，质壁分离越明显的细胞失水越多，外界溶液浓度越小，故实验后丙细胞的细胞液浓度最小，C、D错误。6将某植物细胞分为两组，分别浸于浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液()与尿素溶液()中，然后每5 mi
3、n用显微镜观察一次，并测量原生质体(即仅由细胞膜包住细胞质的细胞部分，不含细胞壁)的相对表面积，其结果如图所示。则下列叙述错误的是()A实验开始后20 min，()和()两组的细胞均发生质壁分离B实验开始后30 min，()的细胞中必含蔗糖C实验开始后30 min，()的细胞中必含尿素D此图显示尿素可通过细胞膜，而蔗糖却不能通过细胞膜答案B解析蔗糖溶液和尿素溶液均使细胞发生了质壁分离，使细胞原生质体的相对表面积缩小；20 min后放入蔗糖溶液的细胞相对表面积不再发生变化，说明失水达到了最大程度，此时细胞不一定死亡，蔗糖溶液不能进入细胞；20 min后放入尿素溶液中的细胞开始吸水，处于复原过程，
4、是由于细胞能吸收尿素，使细胞液浓度增大。技法提升细胞能否发生质壁分离和复原的判断方法(1)从细胞角度分析死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离和复原现象。具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离和复原现象。(2)从溶液角度分析在一定浓度(溶质不能透过膜)的溶液中只会发生质壁分离现象，不能发生质壁分离后自动复原现象(只有用清水或低渗溶液处理，方可复原)。在一定浓度的溶液(如KNO3、甘油等)中因为溶质可透过膜进入细胞，使细胞液浓度增大，可发生质壁分离后自动复原现象。在较高浓度溶液中发生质壁分离现象，因过度失水而不会发生质壁分离复原现象。在过高溶液浓度中或使用1 m
5、ol/L的醋酸溶液，细胞不发生质壁分离及复原现象。因为细胞死亡失去选择透过性。考点2物质跨膜运输的方式2016全国卷离子泵是一种具有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由题意“离子泵能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子”可知，离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输，主动运输是逆浓度梯度进行的，A、B错误；动物一氧化碳中毒会阻碍氧气的运输，导致呼吸速率下降，生成的
6、ATP减少，使主动运输过程减弱，因此会降低离子泵跨膜运输离子的速率，C正确；主动运输需要载体蛋白的协助，加入蛋白质变性剂会导致载体蛋白因变性而失去运输物质的功能，所以会降低离子泵跨膜运输离子的速率，D错误。答案C题型一物质出入细胞方式的判断12017山西五校联考下列关于细胞的物质跨膜运输的叙述，错误的是()A某些小分子物质可以通过胞吐的方式从细胞中运出B抑制细胞膜上载体的作用不会阻碍性激素进入细胞C葡萄糖进入人体细胞的方式有主动运输和协助扩散两种D细胞主动运输物质的结果是使该物质在细胞膜内外浓度趋于平衡答案D解析某些小分子物质如神经递质可以通过胞吐的方式从细胞中运出，A正确；性激素属于脂质，以
7、自由扩散的方式进入细胞，无需载体的协助，B正确；葡萄糖进入人体红细胞的方式是协助扩散，进入其他细胞的方式均为主动运输，C正确；主动运输常逆浓度梯度进行，其结果是使细胞膜内外存在一定的浓度差，D错误。2动物细胞内低Na高K的离子浓度对于神经冲动的产生、细胞渗透平衡等生命活动具有重要作用。这种浓度差与细胞膜上的NaK泵有关，其作用原理如下图所示，下列说法不正确的是()ANa和K的运输方式为主动运输BNaK泵每次运输的Na数量多于KC在细胞培养液中加入乌苯苷会影响K的运输D该运输过程的持续会导致大量ADP的积累答案D解析据图分析，Na和K的运输需要通过膜蛋白，需要消耗能量，方式为主动运输，A正确；N
8、aK泵将2个K泵入膜内，3个Na泵出膜外，即每次运输的Na数量多于K，B正确；K和乌苯苷的结合位点相同，则在细胞培养液中加入乌苯苷，乌苯苷会与运输K的载体上的结合位点结合，而影响K的运输，C正确；该运输要消耗ATP，同时细胞又会利用ADP来合成ATP，因此在细胞内不会大量积累ADP，D错误。技法提升1.物质出入细胞方式的判断方法(1)根据分子的大小、是否需要能量和载体蛋白进行判断：(2)根据物质运输方向判断：顺浓度梯度的跨膜运输方式是自由扩散或协助扩散，逆浓度梯度的跨膜运输方式一定是主动运输。(3)根据物质运输达到平衡时的浓度判断：若达到平衡时细胞内外仍存在浓度差，则是主动运输，因为自由扩散和
9、协助扩散达到平衡时内外浓度相等。2归纳法记忆同一物质的不同运输方式(1)葡萄糖(2)Na(3)K3明辨物质运输的三个“不一定”(1)小分子物质的运输方式不一定都是跨膜运输，如神经递质的释放是胞吐作用。(2)生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的，如RNA和蛋白质可通过核孔出入细胞核。(3)消耗能量的运输方式并不一定就是主动运输，胞吞和胞吐也消耗能量。题型二影响物质跨膜运输的因素及方式探究3下列据图所作出的说明错误的是()A图1说明该物质跨膜运输时会出现饱和现象B图2说明此物质进出细胞时需要消耗能量C图3说明该离子跨膜运输的方式为主动运输D图4说明该植物吸收K不需要载体协助答案D解析图1所示
10、物质的运输方式为协助扩散，协助扩散受载体数量的限制，有饱和现象，A正确；图2所示当细胞外液浓度低于细胞内液浓度时，随时间的推移，细胞内液的浓度还在逐步增加，说明该物质可以从低浓度一侧进入高浓度一侧，所以此物质进入细胞的方式是主动运输，需要消耗能量，B正确；图3中矿质离子的跨膜运输有两个特点：一是逆浓度梯度，二是消耗ATP，故应为主动运输，C正确；O2浓度影响植物的呼吸作用，从而影响ATP的产生，从图4中可以看出该物质的吸收速率受O2浓度的影响，说明吸收K需要耗能，O2达到一定浓度后，K吸收速率不再随着O2浓度的增加而增加，说明该过程需要载体协助，D错误。4用呼吸抑制剂处理人体红细胞，下列物质吸
11、收量显著减少的一组是()答案B解析氨基酸进入红细胞是主动运输，其吸收需要细胞呼吸提供的能量和载体蛋白，葡萄糖进入红细胞是协助扩散，与能量无关，A错误；氨基酸和钾离子的运输方式都是主动运输，能量降低会使其吸收速率下降，B正确；氧气和水的运输方式都是自由扩散，抑制细胞呼吸对它们的吸收没有影响，C错误；甘油和脂肪酸都是自由扩散，D错误。题型三各种“膜”特点的区分52017南宁模拟如图为受体介导的胞吞作用，根据图示，下列叙述错误的是()A该过程以膜的选择透过性为基础才能发生B该过程要有细胞表面识别和内部供能才可能完成C构成囊泡的基本支架是磷脂双分子层D神经细胞释放神经递质的过程有膜成分的更新答案A解析
12、胞吞、胞吐作用以膜的流动性为基础才能发生，A错误；题图中胞吞过程需要信息分子与受体结合才能发生，体现了细胞膜表面识别作用，胞吞过程需要消耗能量，B正确；囊泡是细胞膜内陷形成的，构成细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，C正确；神经细胞通过胞吐方式将神经递质释放到细胞外，突触小泡与细胞膜融合实现了细胞膜成分的更新，D正确。6如图表示动物某组织细胞膜转运部分物质的示意图，下列叙述与图中信息不相符的是()A甲侧为细胞外，乙侧为细胞内BNa既可顺浓度梯度运输也可逆浓度梯度运输C图示中葡萄糖跨膜运输的直接驱动力不是ATPD图示中葡萄糖跨膜运输的方式与细胞吸收甘油的方式相同答案D解析根据图示分析，图中Na以主动
13、运输的方式被运出细胞，K以主动运输的方式进入细胞。细胞膜受刺激后，通透性改变，通过Na通道使Na内流，由高浓度到低浓度，所以甲侧为细胞外，乙侧为细胞内，A正确；从图中可以看出，Na可以顺浓度梯度进行被动运输，也可以逆浓度梯度进行主动运输，B正确；图示中葡萄糖的运输没有ATP参与，动力来自Na(浓度差)，C正确；细胞吸收甘油的方式是自由扩散，葡萄糖的运输方式为协助扩散，D错误。板块三方向真题体验12015全国卷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17
14、100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答案A解析由表格信息可知同样温度条件下，空气瓶中离子相对吸收量大，说明有氧条件有利于根对离子的吸收，A正确；同样的空气，不同温度条件下离子的相对吸收量不同，说明温度变化影响根对离子的吸收，B错误；同样的温度条件下，氮气环境中根对离子的相对吸收量少，说明根对离子的吸收需要消耗能量(ATP)，且氮气环境不利于根对该离子的吸收，C、D错误。22015全国卷下列过程中，不属于
15、胞吐作用的是()A浆细胞分泌抗体到细胞外的过程BmRNA从细胞核到细胞质的过程C分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程D突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程答案B解析抗体、分泌蛋白均为大分子物质，出细胞方式为胞吐；mRNA通过核孔从细胞核到细胞质中，不是胞吐作用；突触前膜通过胞吐将神经递质释放到突触间隙；综上分析符合题意的为B项。32017海南高考为研究植物细胞质壁分离现象，某同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中，一段时间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。下列说法错误的是()A该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞B细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度C细胞液中的H2O可以经
16、扩散进入甲物质溶液中D甲物质和H2O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁答案B解析具有大的液泡的活细胞才能发生质壁分离，A正确；质壁分离过程中，细胞在失水，此时，细胞外甲物质的浓度高于细胞内甲物质的浓度，B错误；水分子跨膜的方式是自由扩散，C正确；细胞壁是全透的，甲物质和H2O能自由通过，D正确。42017海南高考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自由
17、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离子的吸收答案B解析根据题目给的信息“甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的”说明根对a离子的吸收为主动运输过程，主动运输过程需要能量和载体，B错误，C正确；给营养液通入的空气中含有氧气，根细胞获得氧气，有氧呼吸能正常进行，有利于根对a的吸收，有利于该植物的生长，A、D正确。52016海南高考下列关于膜蛋白和物质跨膜运输的叙述，错误的是()A膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的B膜蛋白不参与物质跨膜运输的被动运输过程C主动运输可以使被运输离子在细胞内外浓度不同D物质通过脂质双分子层的扩散速率与脂溶性有关答案B解析膜蛋白镶嵌、贯
18、穿或覆盖磷脂双分子层，在细胞膜内外分布是不对称的，A正确；膜蛋白参与协助扩散过程，B错误；主动运输逆浓度运输离子，使细胞内外离子浓度不同，C正确；脂溶性物质容易通过细胞膜，非脂溶性物质不容易通过细胞膜，D正确。限时规范特训一、选择题12017河北衡水中学月考半透膜对淀粉和葡萄糖的通过性不同(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将先上升后下降答案D解析根据渗透作用的条件和原理分析，因为淀粉不能通过半透膜，故图甲的液面会上升到最高然后静止(保持不变)，A、B错误；乙中漏斗内含有葡萄
19、糖溶液，浓度较大，故刚开始液面会上升，而葡萄糖可以透过半透膜进入烧杯中，液面又会下降，C错误，D正确。22017海南海口模拟如图表示一个质壁分离后正在复原的紫色洋葱表皮细胞，下列叙述正确的是()Aa的表面积逐渐变大Bb的颜色逐渐加深Cc的浓度比外界浓度低Dd的体积在整个过程无变化答案A解析一个质壁分离后正在复原的紫色洋葱表皮细胞，细胞吸水，细胞膜的面积增加，A正确；质壁分离复原时，细胞吸水，液泡的颜色逐渐变浅，B错误；由于细胞壁具有全透性，则c表示细胞壁和原生质层之间的外界溶液，C错误；d表示细胞质，质壁分离复原时细胞质的体积增加，D错误。32017成都七中模拟下列与细胞的物质输入与输出有关的
20、叙述中，正确的是()A植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成B在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜C血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于主动运输D低温不影响矿质离子的吸收速率答案C解析原生质层包括细胞膜和液泡膜，以及两者之间的细胞质，A错误；当半透膜两侧溶液浓度相等时，细胞处于动态平衡状态，此时在单位时间内经半透膜出入的水分子数相等，水分子仍然能通过半透膜，B错误；血浆中的碘以离子的形式进入甲状腺滤泡上皮细胞，运输方式为主动运输，C正确；矿质元素离子的吸收需要细胞呼吸提供能量，低温影响细胞的呼吸作用，因而影响矿质元素离子的吸收速率，D错误。4下列相关叙述中不正确的是(
21、)A碘离子和氯离子通过细胞膜需要载体，但不需要细胞提供能量B甘油和乙醇通过细胞膜不需要载体，也不需要细胞提供能量C丙氨酸进入小肠绒毛上皮细胞和肾小管上皮细胞的方式相同D区分主动运输与被动运输的关键是看是否消耗能量答案A解析一般碘离子和氯离子通过细胞膜的方式是主动运输，需要载体，也需要细胞提供能量，A错误；甘油和乙醇通过细胞膜的方式是自由扩散，不需要载体，也不消耗能量，B正确；丙氨酸进入小肠绒毛上皮细胞和肾小管上皮细胞的方式都是主动运输，C正确；主动运输消耗能量，被动运输不需要能量，D正确。52017辽宁实验中学模拟甲、乙分别为物质进出细胞的坐标图和模式图，下列相关说法正确的是()A图乙所示的细
22、胞可能是哺乳动物成熟的红细胞，没有生物膜系统B图甲为主动运输、图乙为协助扩散，故两种运输方式没有共同点C图甲物质由膜外运输到膜内过程中一定消耗氧气D肠道吸收乳汁中的免疫球蛋白的过程可用图乙中的跨膜运输方式表示答案A解析图乙所示的细胞可能是哺乳动物成熟的红细胞，因为其没有细胞核和细胞器，所以没有生物膜系统，A正确；图甲为主动运输、图乙为协助扩散，故两种运输方式都需要载体协助，B错误；图甲物质由膜外运输到膜内过程中需要消耗能量，而能量也可由无氧呼吸提供，所以不一定消耗氧气，C错误；婴幼儿肠道吸收乳汁中的免疫球蛋白的过程是胞吞作用，不可用图乙中的跨膜运输方式表示，D错误。62016江苏高考下图为一种
23、溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是()A载体逆浓度运输溶质分子B载体具有ATP酶活性C载体和转运方式不同D载体转运溶质分子的速率比自由扩散快答案B解析由图可知载体逆浓度梯度运输溶质分子，A正确；载体顺浓度梯度运输溶质分子，不消耗ATP，不具有ATP酶活性，B错误；载体和转运方式不同，前者是主动运输，后者是协助扩散，C正确；协助扩散有载体协助，自由扩散没有，前者快，D正确。72018安徽马鞍山三校联考在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察和两次处理。下列有关叙述正确的是()A第一次观察为低倍镜观察，后两次为高倍镜观察B第一次处理滴加的液体为清水，第二次滴加的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液C若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮，则不会发生质壁分离D紫色洋葱鳞片叶外表皮中不属于原生质层的有细胞壁、细胞核和细胞液答案D解析“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，一般需要进行三次显微观察，第一次是正常细胞的观察，第二次是质壁分离细胞的观察，第三次是质壁分离复原细胞的观察。三次观察均为低倍镜观察，A错误；第一次处理滴加的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液，观察质壁分离现象，第二次滴加的液体为清水，观察质壁分离复原现象，B错误；紫色洋葱鳞片叶的内表皮也会发生质壁分离，但不含色素，现象不明显，C错误；原生质层是指细胞膜、液泡
