高中生物学沪科版2019必修一同步练习4.1 质膜参与物质交换和信息交流

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高中生物学沪科版2019必修一同步练习4.1 质膜参与物质交换和信息交流
一、单选题
1．（2022高一下·深州期末）下列与物质跨膜运输有关的叙述，正确的是（　　）
A．温度对维生素D通过生物膜的速率无影响
B．乙醇和氧气进出细胞的跨膜运输方式不同
C．葡萄糖顺浓度梯度的跨膜运输需载体协助
D．不含线粒体的细胞不能进行主动运输过程
【答案】C
【知识点】被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、温度影响膜的流动性，进而影响维生素D通过生物膜的速率，A错误：
B、乙醇和氧气进出细胞的跨膜运输方式相同，都属于被动运输（或自由扩散），B错误：
C、葡萄糖顺浓度梯度的跨膜运输需载体协助，如葡萄糖进入红细胞，C正确；
D、不含线粒体的细胞，如原核细胞能进行主动运输过程，D错误。
故答案为：C。
【分析】自由扩散、协助扩散、主动运输：
　 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向 顺相对含量梯度 顺相对含量梯度 能逆相对含量梯度
能量 不消耗 不消耗 消耗
载体 不需要 需要 需要
影响因素 浓度差 浓度差、载体 载体、能量
举例 水、O2等气体、甘油等脂溶性物质 血浆中葡萄糖进入红细胞 离子进入细胞
氨基酸、葡萄糖被上皮细胞吸收
2．（2022高二下·三门峡期末）在探究植物细胞的吸水和失水实验当中，某研究小组提出假说：“细胞壁和原生质层均相当于一层半透膜，且细胞壁的伸缩性和原生质层相同”，并使用紫色的洋葱鳞片叶外表皮和质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液进行探究，下列预期的实验现象中能够证明该假说正确的是（　　）
选项 中央液泡大小 原生质层的位置 细胞大小
A 不变 紧贴细胞壁 几乎不变
B 变小 远离细胞壁 几乎不变
C 变小 紧贴细胞壁 变小
D 不变 远离细胞壁 变小
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】探究植物细胞的吸水和失水的实验中，用紫色的洋葱鳞片叶表皮和质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液进行实验时，细胞失水，中央液泡的体积变小，而假说中“细胞壁和原生质层均相当于一层半透膜，且细胞壁的伸缩性和原生质层相同”，则细胞的体积变小，而原生质层紧贴细胞壁，C预期的实验现象能够证明该假说，C正确。
故答案为：C。
【分析】把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中，使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中，发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
3．（2022高二下·三门峡期末）在科研上鉴别死细胞和活细胞的方法及解释正确的是（　　）
A．因为活细胞膜具有选择透过性，用甲基绿吡罗红染色剂未能将人口腔上皮细胞的细胞核染成红色说明是活细胞
B．用健那绿处理寄生在人体的蛔虫体细胞，显微镜下没有发现被染成蓝绿色的线粒体，说明是死细胞
C．用较高浓度的硝酸钾溶液处理洋葱外表皮细胞，一段时间后用显微镜未能观察到质壁分离现象，说明是死细胞
D．用台盼蓝对动物细胞进行染色，如果细胞未着蓝色可判断其为活细胞
【答案】D
【知识点】生物膜的功能特性；质壁分离和复原
【解析】【解答】A、用甲基绿吡罗红只能将人口腔上皮细胞的细胞核染成绿色，将细胞质染成红色，A错误；
B、人体蛔虫细胞无线粒体，用健那绿处理蛔虫体细胞，不管死细胞还是活细胞，显微镜下均看不到被染成蓝绿色的线粒体，B错误；
C、用较高浓度的硝酸钾溶液处理洋葱外表皮细胞，细胞先发生质壁分离(此时是活细胞)，后因失水过多而死亡，所以一段时间后用显微镜未能观察到质壁分离现象，C错误；
D、活细胞的细胞膜能控制物质进出，使台盼蓝染液不能透过细胞膜，因而活细胞不着色，细胞死亡后，细胞膜丧失控制物质进出的能力，台盼蓝染液可透过细胞膜，细胞被染成蓝色，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、健那绿是活细胞染液，能使线粒体呈现出蓝绿色。
2、观察质壁分离时，如果所用溶液为一定浓度的葡萄糖、硝酸钾、氯化钠、尿素、乙二醇等，因细胞主动或被动吸收溶质而使细胞液浓度增大，发生质壁分离的植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。
3、细胞膜的功能特性：选择透过性。
4．（2022高二下·焦作期末）蛋白质是生命活动的主要承担者。研究发现，同一个体的平滑肌细胞中具有维持细胞形态并可以发生相对滑动的细胞骨架蛋白；胰岛B细胞内不断合成胰岛素，小肠上皮细胞的细胞膜上富含吸收营养物质的一系列载体蛋白。下列有关叙述正确的是（　　）
A．各细胞中特定种类的蛋白质是特定基因表达的产物
B．细胞骨架和植物细胞壁的主要成分相同，都可维持细胞形态
C．同一个体不同细胞的生理功能不同，但吸收葡萄糖的方式相同
D．载体蛋白的存在有助于细胞主动选择吸收氨基酸、维生素D等
【答案】A
【知识点】细胞骨架；被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、基因控制蛋白质的合成，细胞分化是基因选择性表达的结果，细胞中特定种类蛋白质是特定基因表达的产物，A正确；
B、细胞骨架的成分主要是蛋白质纤维，植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，B错误；
C、同一个体不同细胞的生理功能不同，不同细胞吸收葡萄糖的方式也可能不同，如人成熟的红细胞以协助扩散的方式吸收葡萄糖，而小肠上皮细胞通过主动运输的方式吸收葡萄糖，C错误；
D、维生素D属于脂溶性小分子，以自由扩散的方式进入细胞，不需要载体蛋白的协助，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、细胞骨架是真核细胞中维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的网架结构，细胞骨架由蛋白质纤维组成。细胞骨架与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
2、物质跨膜运输的方式：
（1）自由扩散：顺浓度梯度运输，不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。
（2）协助扩散：顺浓度梯度运输，不需要能量，需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞，无机盐离子通过离子通道进出细胞，水分子通过水通道蛋白的运输。
（3）主动运输：逆浓度梯度运输，需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞，小肠上皮细胞吸收葡萄糖。
5．（2022高一下·衢州期末）如下图所示，某些植物细胞利用①把细胞内的H+运出，导致细胞外H+浓度较高，并能够借助②和H+浓度差把X分子运入细胞。下列叙述正确的是（　　）
A．①和②的化学本质不同 B．①和②的空间结构相同
C．H+运出细胞的方式是主动转运 D．X分子进入细胞的方式是扩散
【答案】C
【知识点】被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、H+运输出细胞需要消耗ATP，需要①，H+和X进入细胞需要②协助，说明①和②均为载体，化学本质均为蛋白质，A错误；
B、蛋白质的结构决定功能，①和②运输的物质不同，功能不同，故可推测其空间结构也不相同，B错误；
C、根据图示可知，H+运出细胞需要载体，需要消耗能量，可知其运输方式为主动运输（主动转运），C正确；
D、X分子进入细胞需要②载体蛋白的协助，依靠细胞外和细胞内的H+浓度梯度产生的势能，可推知X分子运入细胞的方式是主动运输，D错误。
故答案为：C。
【分析】物质跨膜运输的方式：
（1）自由扩散：顺浓度梯度运输，不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。
（2）协助扩散：顺浓度梯度运输，不需要能量，需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞，无机盐离子通过离子通道进出细胞，水分子通过水通道蛋白的运输。
（3）主动运输：逆浓度梯度运输，需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞。
6．（2022高二下·嘉兴期末）某科研小组欲进行烟草原生质体分离与培养的研究，下列叙述错误的是（　　）
A．制备原生质体时，可在较高渗透压下用酶解法处理剪碎的叶片
B．制备原生质体时，撕去叶片下表皮可缩短酶解时间
C．细胞壁去除后，可经低速离心除去酶解液
D．没有细胞壁的原生质体细胞分裂旺盛
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、制备原生质体时，可在较高渗透压下用纤维素酶和果胶酶处理剪碎的叶片，A正确；
B、叶片下表皮的细胞壁较厚，制备原生质体时，撕去叶片下表皮可缩短酶解时间，B正确；
C、细胞壁去除后，将含有原生质体的酶液收集在离心管中，低速离心，使原生质体沉于管底，倾去上清液，以除去酶解液，C正确；
D、细胞的分裂情况和是否存在细胞壁没有关系，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、制备烟草菊花原生质体时，需要除去细胞壁，植物细胞壁由纤维素和果胶组成，因此可以用纤维素酶和果胶酶除去植物细胞壁。
2、原生质体的培养：将原生质体进行培养，重新长出细胞壁，形成胚性细胞．胚性细胞继续培养形成细胞团，最后发育成植株。
7．（2022高一下·焦作期末）下列有关细胞物质输入与输出的“不一定”的叙述，错误的是（　　）
A．葡萄糖跨膜运输的方式不一定是主动运输
B．水分子跨膜运输不一定是直接穿过磷脂双分子层的
C．消耗能量的物质进出细胞的方式不一定是主动运输
D．载体蛋白介导物质进出细胞时，自身构象不一定发生改变
【答案】D
【知识点】被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、葡萄糖跨膜运输的方式不一定是主动运输，如红细胞吸收葡萄糖为协助扩散，A正确；
B、水分子跨膜运输不一定是通过自由扩散直接穿过磷脂双分子层，还可以通过水通道蛋白进出细胞，B正确；
C、消耗能量的物质进出细胞的方式不一定是主动运输，也可能是胞吞或胞吐，C正确；
D、载体蛋白在运输物质的过程中，自身空间结构会发生改变，与相应分子或离子结合，才能运输物质，D错误。
故答案为：D。
【分析】物质跨膜运输的方式：
（1）自由扩散：顺浓度梯度运输，不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。
（2）协助扩散：顺浓度梯度运输，不需要能量，需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞，无机盐离子通过离子通道进出细胞，水分子通过水通道蛋白的运输。
（3）主动运输：逆浓度梯度运输，需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞，小肠上皮细胞吸收葡萄糖等
8．（2022·浙江）“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，用显微镜观察到的结果如图所示。
下列叙述正确的是（　　）
A．由实验结果推知，甲图细胞是有活性的
B．与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较低
C．丙图细胞的体积将持续增大，最终胀破
D．若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象更明显
【答案】A
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、由图可知，图甲的细胞可以发生质壁分离，有活性的细胞才能发生质壁分离，故有实验结果可知，图甲中的细胞是有活性的，A正确；
B、图甲细胞质壁分离后成为了乙细胞，质壁分离过程细胞失水细胞液浓度升高，则与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较高，B错误；
C、乙图中的细胞吸水之后成为丙图中的细胞，由于植物细胞具有细胞壁，所以细胞体积不会持续增大，也不会涨破，C错误；
D、根尖分生区细胞中央大液泡，不适合作为观察质壁分离的材料，D错误。
故答案为：A。
【分析】植物细胞有细胞壁，成熟的植物细胞有液泡，细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。有大液泡（成熟）的活的植物细胞，才能发生质壁分离；动物细胞、无大液泡的或死的植物细胞不能发生质壁分离。植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，发生质壁分离的细胞会发生质壁分离复原。
9．（2022高三下·金华模拟）将已发生质壁分离的某一紫色洋葱外表皮细胞放入清水中，液泡体积的变化如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．与a点相比，b点液泡颜色加深
B．与c点相比，b点细胞的吸水速率更大
C．c点细胞体积与未发生质壁分离时相等
D．a、b、c三点，均有渗透作用发生
【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、与a点相比，b点时液泡体积增加，液泡颜色变浅，A错误；
B、与c点相比，b点时细胞液浓度高，细胞的吸水能力较强，B正确；
C、当质壁分裂完全复原后，细胞液浓度依然高于外界溶液，细胞继续吸水膨胀，由于细胞壁的存在限制了细胞的继续增大，因此c点细胞体积可能大于未发生质壁分离时的体积，C错误；
D、已发生质壁分离的某一紫色洋葱外表皮细胞放入清水中，图中a、b、c三点，细胞液浓度均高于外界溶液浓度，因而均有渗透作用发生，在c点达到渗透平衡，进出的水分子一样多，所以没有发生渗透作用 ，D错误。
故答案为：B。
【分析】植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。
10．（2022高三下·嘉兴模拟）免拆线手术缝合线是以动物组织的胶原蛋白为材料制成的，可被人体吸收。下列叙述正确的是（　　）
A．缝合线在手术伤口愈合前应尽快被吸收
B．胶原蛋白在溶酶体中降解为氨基酸后才能被吸收
C．胶原蛋白以主动转运的方式被人体细胞吸收
D．患者的免疫系统一般不会把缝合线识别为异物
【答案】D
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合；主动运输
【解析】【解答】A、缝合线若在伤口愈合前被吸收，则无法起到缝合伤口的作用，A错误；
BC、缝合线具有免拆线的优点，这说明该胶原蛋白可以被人体组织吸收，蛋白质是大分子不能被直接吸收，需水解成小分子氨基酸后被人体吸收，但水解场所不是溶酶体，BC错误；
D、由于缝合线来自动物组织，且其本质主要是胶原蛋白，故患者的免疫系统一般不会把缝合线识别为异物，D正确。
故答案为：D。
【分析】胶原蛋白是动物体内普遍存在的一种蛋白质，属于大分子化合物，经人体消化分解成小分子氨基酸后才能被吸收。胶原蛋白的组成单体是氨基酸，在核糖体上氨基酸通过脱水缩合形成多肽，没有生物活性，多肽经加工折叠成具有一定空间的蛋白质才有活性。
11．（2022·吉林模拟）植物细胞可以吸收蔗糖分子，转运机制如下图所示。生物实验中常用蔗糖溶液进行植物细胞质壁分离现象的观察。下列有关叙述，正确的是（　　）
A．利用质子泵运输H+的方式是主动运输
B．蔗糖从胞外进入细胞内不消耗能量
C．H+—蔗糖转运蛋白运输物质时没有特异性
D．O2浓度对植物细胞运输蔗糖的速率无影响
【答案】A
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、利用质子泵运输H+的过程中需要蛋白质协助，还需要ATP提供能量，因此属于主动运输，A正确；
B、H+-蔗糖转运蛋白协同运输H+和蔗糖时，H+为顺浓度梯度运输，转运蔗糖时需要H+的电化学梯度产生的势能，因此蔗糖从胞外进入细胞内需要消耗能量，B错误；
C、H+-蔗糖共转运蛋白属于载体蛋白，而载体蛋白与被转运物质之间有特异性，C错误；
D、该细胞吸收蔗糖时需要消耗H+的电化学梯度产生的势能，故O2浓度会影响有氧呼吸强度，进而影响H+泵出，膜内外的H+浓度差减小，形成的势能减小，最终影响该细胞吸收蔗糖的速率，D错误。
故答案为：A。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油，因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
12．（2022·台州模拟）下列关于利用黑藻进行相关实验的叙述，正确的是（　　）
A．黑藻是观察中心体的适宜材料
B．制作临时装片观察叶绿体时需要切片
C．在高倍镜下可观察到黑藻细胞的核糖体
D．叶绿体的存在有利于观察黑藻的质壁分离
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、黑藻是高等植物，没有中心体，A错误；
B、黑藻是单层细胞，制作临时装片观察叶绿体时不需要切片，B错误；
C、光学显微镜下观察不到核糖体，C错误；
D、叶绿体的存在使得原生质体有颜色，能够观察到植物细胞在高浓度的外界溶液下细胞壁与原生质体的分离，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。黑藻叶片较薄，仅由一层细胞组成的，因此可以不用切片直接观察叶绿体。
2、植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。
13．（2022·全国甲卷）钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长，预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是（）
A．细胞中有以无机离子形式存在的钙
B．人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
C．适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收
D．人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象
【答案】B
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用；三种跨膜运输方式的比较；脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、钙在细胞中属于无机盐，细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，A正确；
B、几乎所有离子通过细胞膜的方式都是主动运输，B错误；
C、维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收，C正确；
D、Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、细胞中的无机盐：（1）存在形式：细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，叶绿素中的Mg2+、血红蛋白中的Fe2+等以化合物形式存在。（2）功能：a、细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。b、维持细胞的生命活动，如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。c、维持酸碱平衡和渗透压平衡。
2、常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇：（1）脂肪是最常见的脂质，是细胞内良好的储能物质，还是一种良好的绝热体，起保温作用，分布在内脏周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官；（2）磷脂是构成细胞膜的重要成分，也是构成多种细胞器膜的重要成分；（3）固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D，胆固醇是构成细胞膜的重要成分、在人体内还参与血液中脂质的运输，性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成，维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
3、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 小部分水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞，大部分水分子
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输，它们均需要消耗能量，依赖于细胞膜的流动性。
14．（2022·浙江模拟）下图为肝细胞膜运输葡萄糖的示意图，有关叙述正确的是（　　）
A．上图所示过程中仅蛋白质分子发生了运动
B．载体的两种状态是蛋白质分子变性产生的结果
C．血糖浓度偏低时，葡萄糖的转运方向与上图相反
D．上图表示肝细胞从血液中摄取葡萄糖分子的过程
【答案】C
【知识点】被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、细胞膜上的磷脂和蛋白质都能运动，A错误；
B、载体的两种状态是蛋白质分子结构改变产生的结果，没有变性，B错误；
C、血糖浓度偏低时，肝糖原分解为葡萄糖进入组织液进而血液，转运方向与上图相反，C正确；
D、肝细胞浸润在组织液中，从组织液中摄取葡萄糖分子，D错误。
故答案为：C。
【分析】 该图表示协助扩散，肝细胞从血液中摄取葡萄糖分子是主动运输；受载体蛋白的限制，肝细胞摄取葡萄糖的速率随血糖浓度升高先加快后不变；血糖浓度偏低时，肝糖原分解，葡萄糖由膜内向膜外转运；载体的两种状态是蛋白质分子空间结构发生改变的结果。
15．（2022·衡阳模拟）下图为几种物质跨膜运输方式的示意图。有关叙述不正确的是（　　）
A．甲图物质进细胞的动力是膜两侧物质浓度差
B．乙图可以表示哺乳动物红细胞吸收葡萄糖
C．吲哚乙酸的跨膜运输是以丙图中所示方式进行
D．乙酰胆碱通常是以丙图中所示方式排出细胞的
【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较；胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】A、甲图表示自由扩散，物质进细胞的动力是膜两侧物质浓度差，A正确；
B、乙图表示协助扩散，如哺乳动物红细胞吸收葡萄糖，B正确；
C、吲哚乙酸的跨膜运输是主动运输，以丙图中所示方式进行，C正确；
D、乙酰胆碱通常是以胞吐的方式排出细胞，D错误。
故答案为：D。
【分析】物质跨膜运输的方式：
（1）自由扩散：顺浓度梯度运输，不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。
（2）协助扩散：顺浓度梯度运输，不需要能量，需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞，无机盐离子通过离子通道进出细胞，水分子通过水通道蛋白的运输。
（3）主动运输：逆浓度梯度运输，需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞。
二、实验探究题
16．（2021高一上·双鸭山期末）成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象，如图a是发生质壁分离的洋葱鱗片叶外表皮细胞。请回答下列问题：
（1）图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和　 　的分离，后者的结构包括　 　(填编号)、液泡膜以及二者之间的细胞质。
（2）若将正常的洋葱鱗片叶外表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中，一段时间后发生的现象是　 　；若将其置于1mol/L的KNO3溶液中，发生的现象是　 　。
（3）如图b是某同学在观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是　 　。
（4）将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段，分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲-戊)中，一段时间后，取出红心萝卜的幼根称重，结果如图c所示，据图分析：
①红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度　 　(填“高”或“低”)。
②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后红心萝卜A的细胞液浓度会　 　(填“升高”或“降低”)。
③甲-戊蔗糖溶液中，浓度最大的是　 　。
【答案】（1）原生质层；2
（2）质壁分离；质壁分离后又自动复原
（3）细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度
（4）高；降低；乙
【知识点】质壁分离和复原；动、植物细胞的亚显微结构
【解析】【解答】（1）图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和原生质层的分离；后者的结构包括2细胞膜、4液泡膜以及二者之间的细胞质。
（2）若将正常的洋葱鱗片叶外表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中，由于蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，蔗糖不能通过细胞膜进入细胞内，故一段时间后发生的现象是质壁分离；若将其置于1mol/L的KNO3溶液中，刚开始由于KNO3溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，发生质壁分离现象，后来由于KNO3溶液能通过细胞膜进入细胞内，细胞液浓度增加，发生质壁分离后又自动复原的现象。
（3）如图b是某同学在观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞处于质壁分离的状态，细胞可能继续失水分离、也可能处于吸水质壁分离复原状态，所以此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系有细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度三种可能。
（4）①在丙溶液中，相同浓度的溶液，但萝卜条A的重量变化大于萝卜条B，说明A吸水多，故萝卜条A细胞液浓度高于萝卜条B细胞液浓度。
②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后萝卜条A吸水，其细胞液浓度降低。
③甲-戊蔗糖溶液中，乙溶液处理后质量减少最多，故细胞失水最多，浓度最大的是乙溶液。
【分析】分析图a：1是细胞壁，2是细胞膜，3是细胞核，4是液泡，5是细胞质，6是外界溶液，7是细胞液。
1、当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞就通过渗透作用失水，植物细胞就发生质壁分离的现象。将已经发生质壁分离的植物细胞放到清水中，此时细胞液的浓度高于外界清水，植物细胞吸水，发生质壁分离复原现象。
2、观察质壁分离时，如果所用溶液为一定浓度的葡萄糖、硝酸钾、氯化钠、尿素、乙二醇等，因细胞主动或被动吸收溶质而使细胞液浓度增大，发生质壁分离的植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。
三、综合题
17．（2022高二下·新郑期末）下图为细胞膜的结构示意图，大写字母代表物质，小写字母代表生理过程。请回答下列问题：
（1）构成细胞膜的骨架是　 　（填写标号），D为　 　。
（2）分别代表O2、CO2通过细胞膜的过程是　 　，判断的依据是　 　。
（3）代表葡萄糖进入红细胞的方式为　 　。若E为O2，F为H2O，则说明该细胞为　 　（填“乳酸菌”或“醋酸菌”）。
（4）若该细胞为神经元，能代表Na+跨膜运输方式的是　 　。
【答案】（1）B；糖蛋白
（2）b和c；O2、CO2运输方式都是自由扩散，b、c表示自由扩散，其中b表示氧气运进细胞，c表示二氧化碳运出细胞
（3）d；醋酸菌
（4）d和e
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】(1)细胞膜的骨架是B磷脂双分子层，据图可知，D是糖蛋白。
(2)O2、CO2运输方式均是自由扩散，细胞吸收O2释放CO2，图中b、c表示自由扩散，其中b表示氧气运进细胞，c表示二氧化碳运出细胞，所以分别代表O2、CO2通过细胞膜的过程是b和c。
(3)葡萄糖进入红细胞属于协助扩散，代表葡萄糖进入红细胞的方式为d协助扩散。若E为O2，F为H2O，则说明该细胞能进行有氧呼吸，乳酸菌是厌氧菌，不能进行有氧呼吸，故该细胞为醋酸菌。
(4)若该细胞为神经元，Na+内流属于顺浓度梯度运输，属于协助扩散，Na+外流属于主动运输，所以能代表Na+跨膜运输方式的是d和e。
【分析】（1）小分子物质跨膜运输的方式和特点
名称 运输方向 载体 能量 实　　例
自由扩散 高浓度→低浓度 不需 不需 水，CO2，O2，甘油，苯、酒精等
协助扩散 高浓度→低浓度 需要 不需 红细胞吸收葡萄糖
主动运输 低浓度→高浓度 需要 需要 小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸，葡萄糖，K+，Na+等
（2）物质跨膜运输方式的图解
18．（2022高一下·广州期中）囊性纤维化是一种遗传性疾病，主要影响胃肠道和呼吸系统等特征。囊性纤维化发生的一种主要原因是：患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的 CFTR蛋白的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。如图表示正常人和囊性纤维化患者的氯离子跨膜运输示意图。
（1）图中所示H2O的运输方式为　 　，H2O还可以通过　 　方式进出细胞，两种方式的共同点是　 　（2点）。
（2）在正常细胞内，氯离子在CFTR蛋白的协助下通过　 　方式转运至细胞外，随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高，水分子向膜外扩散的速度　 　，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。
（3）人工合成的仅由磷脂双分子层构成的封闭球状结构称为脂质体，所有带电荷的分子不管它多小，都很难通过脂质体，这是因为磷脂双分子层的内部是　 　的。缬氨霉素是一种十二肽的抗生素，若将它插入脂质体的脂双层内，可使K+的运输速度提高100000倍，但却不能有效提高Na+的运输速率，这说明　 　。
【答案】（1）自由扩散；协助扩散；都是顺浓度梯度扩散、不消耗能量
（2）主动运输；加快
（3）疏水；载体具有特异性
【知识点】细胞膜的成分；三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】(1)图中所示H2O直接穿过磷脂双分子层，不需要载体和能量，运输方式为自由扩散，H2O还可以通过协助扩散方式进出细胞，两种方式的共同点是都是顺浓度梯度扩散、不消耗能量。
(2)分析题图可知，细胞排出氯离子的方式需要载体蛋白和能量，因此属于主动运输，随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高，水分子向膜外扩散的速度加快，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。
(3)磷脂双分子层中，所有磷脂分子的亲水头部均朝外，疏水的尾部均朝内，因此磷脂双分子层的内部是疏水的。由题干信息可知：缬氨霉素是一种十二肽的抗生素，能极大提高运输速度，可作为载体蛋白；运输钾离子的载体和运输钠离子的载体不一样，即载体具有特异性。
【分析】1、细胞膜的结构：（1）功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多。（2）细胞膜基本支架为磷脂双分子层。磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内侧，亲水性头部朝向膜的外侧。（3）细胞膜成分：主要由脂质和蛋白质所构成，少数为糖类。（4）蛋白质位置：有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿整个磷脂双分子层（5）糖蛋白：位于细胞膜外侧，多数受体为糖蛋白，与细胞识别密切相关。（6）细胞膜的结构中磷脂分子是可以运动的，细胞膜中蛋白质分子大多也能运动，因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
2、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 小部分水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞，大部分水分子
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输，它们均需要消耗能量，依赖于细胞膜的流动性。
19．（2022·全国乙卷）农业生产中，农作物生长所需的氮素可以 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 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 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 速率不再增加，推测其原因是　 　。
（3）作物甲和作物乙各自在 最大吸收速率时，作物甲跟细胞的呼吸速率大于作物乙，判断依据是　 　。
（4）据图可知，在农业生产中，为促进农作物对 的吸收利用，可以采取的措施是　 　。（答出1点即可）
【答案】（1）主动运输需要呼吸作用提供能量，O2浓度小于a点，根细胞对 的吸收速率与O2浓度呈正相关
（2）主动运输需要载体蛋白，此时载体蛋白数量达到饱和
（3）甲的 最大吸收速率大于乙，甲需要能量多，消耗O2多
（4）定期松土
【知识点】主动运输
【解析】【解答】（1）由图可知，无论是作物甲还是作物乙，在一定范围内，NO3-的吸收速率与氧浓度呈正相关，故NO3-的吸收需要有氧呼吸提供能量，属于主动运输。
故答案为：主动运输需要呼吸作用提供能量，O2浓度小于a点，根细胞对NO3-的吸收速率与O2浓度呈正相关。
（2）主动运输过程需要氧气和载体蛋白，即根细胞对NO3-的吸收速率除了与氧浓度有关之外，还受到载体蛋白数量的制约。O2浓度大于a时作物乙吸收NO3-速率不再增加可能是载体蛋白数量达到饱和。
故答案为：主动运输需要载体蛋白，此时载体蛋白数量达到饱和。
（3）由图可知，在作物甲和作物乙各自在NO3- 最大吸收速率时，作物甲消耗的O2多，则此时作物甲的呼吸速率大于作物乙。
故答案为：甲的NO3- 最大吸收速率大于乙，甲需要能量多，消耗O2多。
（4）根细胞通过主动运输的方式吸收NO3-，需要消耗能量和载体蛋白的协助，在农业生产中可以采取定期松土的方法增加土壤氧含量，从而促进农作物对NO3-的吸收利用。
故答案为：定期松土。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 小部分水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞，大部分水分子
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输，它们均需要消耗能量，依赖于细胞膜的流动性。
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高中生物学沪科版2019必修一同步练习4.1 质膜参与物质交换和信息交流
一、单选题
1．（2022高一下·深州期末）下列与物质跨膜运输有关的叙述，正确的是（　　）
A．温度对维生素D通过生物膜的速率无影响
B．乙醇和氧气进出细胞的跨膜运输方式不同
C．葡萄糖顺浓度梯度的跨膜运输需载体协助
D．不含线粒体的细胞不能进行主动运输过程
2．（2022高二下·三门峡期末）在探究植物细胞的吸水和失水实验当中，某研究小组提出假说：“细胞壁和原生质层均相当于一层半透膜，且细胞壁的伸缩性和原生质层相同”，并使用紫色的洋葱鳞片叶外表皮和质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液进行探究，下列预期的实验现象中能够证明该假说正确的是（　　）
选项 中央液泡大小 原生质层的位置 细胞大小
A 不变 紧贴细胞壁 几乎不变
B 变小 远离细胞壁 几乎不变
C 变小 紧贴细胞壁 变小
D 不变 远离细胞壁 变小
A．A B．B C．C D．D
3．（2022高二下·三门峡期末）在科研上鉴别死细胞和活细胞的方法及解释正确的是（　　）
A．因为活细胞膜具有选择透过性，用甲基绿吡罗红染色剂未能将人口腔上皮细胞的细胞核染成红色说明是活细胞
B．用健那绿处理寄生在人体的蛔虫体细胞，显微镜下没有发现被染成蓝绿色的线粒体，说明是死细胞
C．用较高浓度的硝酸钾溶液处理洋葱外表皮细胞，一段时间后用显微镜未能观察到质壁分离现象，说明是死细胞
D．用台盼蓝对动物细胞进行染色，如果细胞未着蓝色可判断其为活细胞
4．（2022高二下·焦作期末）蛋白质是生命活动的主要承担者。研究发现，同一个体的平滑肌细胞中具有维持细胞形态并可以发生相对滑动的细胞骨架蛋白；胰岛B细胞内不断合成胰岛素，小肠上皮细胞的细胞膜上富含吸收营养物质的一系列载体蛋白。下列有关叙述正确的是（　　）
A．各细胞中特定种类的蛋白质是特定基因表达的产物
B．细胞骨架和植物细胞壁的主要成分相同，都可维持细胞形态
C．同一个体不同细胞的生理功能不同，但吸收葡萄糖的方式相同
D．载体蛋白的存在有助于细胞主动选择吸收氨基酸、维生素D等
5．（2022高一下·衢州期末）如下图所示，某些植物细胞利用①把细胞内的H+运出，导致细胞外H+浓度较高，并能够借助②和H+浓度差把X分子运入细胞。下列叙述正确的是（　　）
A．①和②的化学本质不同 B．①和②的空间结构相同
C．H+运出细胞的方式是主动转运 D．X分子进入细胞的方式是扩散
6．（2022高二下·嘉兴期末）某科研小组欲进行烟草原生质体分离与培养的研究，下列叙述错误的是（　　）
A．制备原生质体时，可在较高渗透压下用酶解法处理剪碎的叶片
B．制备原生质体时，撕去叶片下表皮可缩短酶解时间
C．细胞壁去除后，可经低速离心除去酶解液
D．没有细胞壁的原生质体细胞分裂旺盛
7．（2022高一下·焦作期末）下列有关细胞物质输入与输出的“不一定”的叙述，错误的是（　　）
A．葡萄糖跨膜运输的方式不一定是主动运输
B．水分子跨膜运输不一定是直接穿过磷脂双分子层的
C．消耗能量的物质进出细胞的方式不一定是主动运输
D．载体蛋白介导物质进出细胞时，自身构象不一定发生改变
8．（2022·浙江）“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，用显微镜观察到的结果如图所示。
下列叙述正确的是（　　）
A．由实验结果推知，甲图细胞是有活性的
B．与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较低
C．丙图细胞的体积将持续增大，最终胀破
D．若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象更明显
9．（2022高三下·金华模拟）将已发生质壁分离的某一紫色洋葱外表皮细胞放入清水中，液泡体积的变化如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．与a点相比，b点液泡颜色加深
B．与c点相比，b点细胞的吸水速率更大
C．c点细胞体积与未发生质壁分离时相等
D．a、b、c三点，均有渗透作用发生
10．（2022高三下·嘉兴模拟）免拆线手术缝合线是以动物组织的胶原蛋白为材料制成的，可被人体吸收。下列叙述正确的是（　　）
A．缝合线在手术伤口愈合前应尽快被吸收
B．胶原蛋白在溶酶体中降解为氨基酸后才能被吸收
C．胶原蛋白以主动转运的方式被人体细胞吸收
D．患者的免疫系统一般不会把缝合线识别为异物
11．（2022·吉林模拟）植物细胞可以吸收蔗糖分子，转运机制如下图所示。生物实验中常用蔗糖溶液进行植物细胞质壁分离现象的观察。下列有关叙述，正确的是（　　）
A．利用质子泵运输H+的方式是主动运输
B．蔗糖从胞外进入细胞内不消耗能量
C．H+—蔗糖转运蛋白运输物质时没有特异性
D．O2浓度对植物细胞运输蔗糖的速率无影响
12．（2022·台州模拟）下列关于利用黑藻进行相关实验的叙述，正确的是（　　）
A．黑藻是观察中心体的适宜材料
B．制作临时装片观察叶绿体时需要切片
C．在高倍镜下可观察到黑藻细胞的核糖体
D．叶绿体的存在有利于观察黑藻的质壁分离
13．（2022·全国甲卷）钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长，预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是（）
A．细胞中有以无机离子形式存在的钙
B．人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
C．适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收
D．人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象
14．（2022·浙江模拟）下图为肝细胞膜运输葡萄糖的示意图，有关叙述正确的是（　　）
A．上图所示过程中仅蛋白质分子发生了运动
B．载体的两种状态是蛋白质分子变性产生的结果
C．血糖浓度偏低时，葡萄糖的转运方向与上图相反
D．上图表示肝细胞从血液中摄取葡萄糖分子的过程
15．（2022·衡阳模拟）下图为几种物质跨膜运输方式的示意图。有关叙述不正确的是（　　）
A．甲图物质进细胞的动力是膜两侧物质浓度差
B．乙图可以表示哺乳动物红细胞吸收葡萄糖
C．吲哚乙酸的跨膜运输是以丙图中所示方式进行
D．乙酰胆碱通常是以丙图中所示方式排出细胞的
二、实验探究题
16．（2021高一上·双鸭山期末）成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象，如图a是发生质壁分离的洋葱鱗片叶外表皮细胞。请回答下列问题：
（1）图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和　 　的分离，后者的结构包括　 　(填编号)、液泡膜以及二者之间的细胞质。
（2）若将正常的洋葱鱗片叶外表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中，一段时间后发生的现象是　 　；若将其置于1mol/L的KNO3溶液中，发生的现象是　 　。
（3）如图b是某同学在观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是　 　。
（4）将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段，分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲-戊)中，一段时间后，取出红心萝卜的幼根称重，结果如图c所示，据图分析：
①红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度　 　(填“高”或“低”)。
②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后红心萝卜A的细胞液浓度会　 　(填“升高”或“降低”)。
③甲-戊蔗糖溶液中，浓度最大的是　 　。
三、综合题
17．（2022高二下·新郑期末）下图为细胞膜的结构示意图，大写字母代表物质，小写字母代表生理过程。请回答下列问题：
（1）构成细胞膜的骨架是　 　（填写标号），D为　 　。
（2）分别代表O2、CO2通过细胞膜的过程是　 　，判断的依据是　 　。
（3）代表葡萄糖进入红细胞的方式为　 　。若E为O2，F为H2O，则说明该细胞为　 　（填“乳酸菌”或“醋酸菌”）。
（4）若该细胞为神经元，能代表Na+跨膜运输方式的是　 　。
18．（2022高一下·广州期中）囊性纤维化是一种遗传性疾病，主要影响胃肠道和呼吸系统等特征。囊性纤维化发生的一种主要原因是：患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的 CFTR蛋白的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。如图表示正常人和囊性纤维化患者的氯离子跨膜运输示意图。
（1）图中所示H2O的运输方式为　 　，H2O还可以通过　 　方式进出细胞，两种方式的共同点是　 　（2点）。
（2）在正常细胞内，氯离子在CFTR蛋白的协助下通过　 　方式转运至细胞外，随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高，水分子向膜外扩散的速度　 　，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。
（3）人工合成的仅由磷脂双分子层构成的封闭球状结构称为脂质体，所有带电荷的分子不管它多小，都很难通过脂质体，这是因为磷脂双分子层的内部是　 　的。缬氨霉素是一种十二肽的抗生素，若将它插入脂质体的脂双层内，可使K+的运输速度提高100000倍，但却不能有效提高Na+的运输速率，这说明　 　。
19．（2022·全国乙卷）农业生产中，农作物生长所需的氮素可以 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 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 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 速率不再增加，推测其原因是　 　。
（3）作物甲和作物乙各自在 最大吸收速率时，作物甲跟细胞的呼吸速率大于作物乙，判断依据是　 　。
（4）据图可知，在农业生产中，为促进农作物对 的吸收利用，可以采取的措施是　 　。（答出1点即可）
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、温度影响膜的流动性，进而影响维生素D通过生物膜的速率，A错误：
B、乙醇和氧气进出细胞的跨膜运输方式相同，都属于被动运输（或自由扩散），B错误：
C、葡萄糖顺浓度梯度的跨膜运输需载体协助，如葡萄糖进入红细胞，C正确；
D、不含线粒体的细胞，如原核细胞能进行主动运输过程，D错误。
故答案为：C。
【分析】自由扩散、协助扩散、主动运输：
　 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向 顺相对含量梯度 顺相对含量梯度 能逆相对含量梯度
能量 不消耗 不消耗 消耗
载体 不需要 需要 需要
影响因素 浓度差 浓度差、载体 载体、能量
举例 水、O2等气体、甘油等脂溶性物质 血浆中葡萄糖进入红细胞 离子进入细胞
氨基酸、葡萄糖被上皮细胞吸收
2．【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】探究植物细胞的吸水和失水的实验中，用紫色的洋葱鳞片叶表皮和质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液进行实验时，细胞失水，中央液泡的体积变小，而假说中“细胞壁和原生质层均相当于一层半透膜，且细胞壁的伸缩性和原生质层相同”，则细胞的体积变小，而原生质层紧贴细胞壁，C预期的实验现象能够证明该假说，C正确。
故答案为：C。
【分析】把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中，使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中，发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
3．【答案】D
【知识点】生物膜的功能特性；质壁分离和复原
【解析】【解答】A、用甲基绿吡罗红只能将人口腔上皮细胞的细胞核染成绿色，将细胞质染成红色，A错误；
B、人体蛔虫细胞无线粒体，用健那绿处理蛔虫体细胞，不管死细胞还是活细胞，显微镜下均看不到被染成蓝绿色的线粒体，B错误；
C、用较高浓度的硝酸钾溶液处理洋葱外表皮细胞，细胞先发生质壁分离(此时是活细胞)，后因失水过多而死亡，所以一段时间后用显微镜未能观察到质壁分离现象，C错误；
D、活细胞的细胞膜能控制物质进出，使台盼蓝染液不能透过细胞膜，因而活细胞不着色，细胞死亡后，细胞膜丧失控制物质进出的能力，台盼蓝染液可透过细胞膜，细胞被染成蓝色，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、健那绿是活细胞染液，能使线粒体呈现出蓝绿色。
2、观察质壁分离时，如果所用溶液为一定浓度的葡萄糖、硝酸钾、氯化钠、尿素、乙二醇等，因细胞主动或被动吸收溶质而使细胞液浓度增大，发生质壁分离的植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。
3、细胞膜的功能特性：选择透过性。
4．【答案】A
【知识点】细胞骨架；被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、基因控制蛋白质的合成，细胞分化是基因选择性表达的结果，细胞中特定种类蛋白质是特定基因表达的产物，A正确；
B、细胞骨架的成分主要是蛋白质纤维，植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，B错误；
C、同一个体不同细胞的生理功能不同，不同细胞吸收葡萄糖的方式也可能不同，如人成熟的红细胞以协助扩散的方式吸收葡萄糖，而小肠上皮细胞通过主动运输的方式吸收葡萄糖，C错误；
D、维生素D属于脂溶性小分子，以自由扩散的方式进入细胞，不需要载体蛋白的协助，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、细胞骨架是真核细胞中维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的网架结构，细胞骨架由蛋白质纤维组成。细胞骨架与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
2、物质跨膜运输的方式：
（1）自由扩散：顺浓度梯度运输，不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。
（2）协助扩散：顺浓度梯度运输，不需要能量，需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞，无机盐离子通过离子通道进出细胞，水分子通过水通道蛋白的运输。
（3）主动运输：逆浓度梯度运输，需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞，小肠上皮细胞吸收葡萄糖。
5．【答案】C
【知识点】被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、H+运输出细胞需要消耗ATP，需要①，H+和X进入细胞需要②协助，说明①和②均为载体，化学本质均为蛋白质，A错误；
B、蛋白质的结构决定功能，①和②运输的物质不同，功能不同，故可推测其空间结构也不相同，B错误；
C、根据图示可知，H+运出细胞需要载体，需要消耗能量，可知其运输方式为主动运输（主动转运），C正确；
D、X分子进入细胞需要②载体蛋白的协助，依靠细胞外和细胞内的H+浓度梯度产生的势能，可推知X分子运入细胞的方式是主动运输，D错误。
故答案为：C。
【分析】物质跨膜运输的方式：
（1）自由扩散：顺浓度梯度运输，不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。
（2）协助扩散：顺浓度梯度运输，不需要能量，需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞，无机盐离子通过离子通道进出细胞，水分子通过水通道蛋白的运输。
（3）主动运输：逆浓度梯度运输，需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞。
6．【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、制备原生质体时，可在较高渗透压下用纤维素酶和果胶酶处理剪碎的叶片，A正确；
B、叶片下表皮的细胞壁较厚，制备原生质体时，撕去叶片下表皮可缩短酶解时间，B正确；
C、细胞壁去除后，将含有原生质体的酶液收集在离心管中，低速离心，使原生质体沉于管底，倾去上清液，以除去酶解液，C正确；
D、细胞的分裂情况和是否存在细胞壁没有关系，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、制备烟草菊花原生质体时，需要除去细胞壁，植物细胞壁由纤维素和果胶组成，因此可以用纤维素酶和果胶酶除去植物细胞壁。
2、原生质体的培养：将原生质体进行培养，重新长出细胞壁，形成胚性细胞．胚性细胞继续培养形成细胞团，最后发育成植株。
7．【答案】D
【知识点】被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、葡萄糖跨膜运输的方式不一定是主动运输，如红细胞吸收葡萄糖为协助扩散，A正确；
B、水分子跨膜运输不一定是通过自由扩散直接穿过磷脂双分子层，还可以通过水通道蛋白进出细胞，B正确；
C、消耗能量的物质进出细胞的方式不一定是主动运输，也可能是胞吞或胞吐，C正确；
D、载体蛋白在运输物质的过程中，自身空间结构会发生改变，与相应分子或离子结合，才能运输物质，D错误。
故答案为：D。
【分析】物质跨膜运输的方式：
（1）自由扩散：顺浓度梯度运输，不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。
（2）协助扩散：顺浓度梯度运输，不需要能量，需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞，无机盐离子通过离子通道进出细胞，水分子通过水通道蛋白的运输。
（3）主动运输：逆浓度梯度运输，需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞，小肠上皮细胞吸收葡萄糖等
8．【答案】A
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、由图可知，图甲的细胞可以发生质壁分离，有活性的细胞才能发生质壁分离，故有实验结果可知，图甲中的细胞是有活性的，A正确；
B、图甲细胞质壁分离后成为了乙细胞，质壁分离过程细胞失水细胞液浓度升高，则与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较高，B错误；
C、乙图中的细胞吸水之后成为丙图中的细胞，由于植物细胞具有细胞壁，所以细胞体积不会持续增大，也不会涨破，C错误；
D、根尖分生区细胞中央大液泡，不适合作为观察质壁分离的材料，D错误。
故答案为：A。
【分析】植物细胞有细胞壁，成熟的植物细胞有液泡，细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。有大液泡（成熟）的活的植物细胞，才能发生质壁分离；动物细胞、无大液泡的或死的植物细胞不能发生质壁分离。植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，发生质壁分离的细胞会发生质壁分离复原。
9．【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、与a点相比，b点时液泡体积增加，液泡颜色变浅，A错误；
B、与c点相比，b点时细胞液浓度高，细胞的吸水能力较强，B正确；
C、当质壁分裂完全复原后，细胞液浓度依然高于外界溶液，细胞继续吸水膨胀，由于细胞壁的存在限制了细胞的继续增大，因此c点细胞体积可能大于未发生质壁分离时的体积，C错误；
D、已发生质壁分离的某一紫色洋葱外表皮细胞放入清水中，图中a、b、c三点，细胞液浓度均高于外界溶液浓度，因而均有渗透作用发生，在c点达到渗透平衡，进出的水分子一样多，所以没有发生渗透作用 ，D错误。
故答案为：B。
【分析】植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。
10．【答案】D
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合；主动运输
【解析】【解答】A、缝合线若在伤口愈合前被吸收，则无法起到缝合伤口的作用，A错误；
BC、缝合线具有免拆线的优点，这说明该胶原蛋白可以被人体组织吸收，蛋白质是大分子不能被直接吸收，需水解成小分子氨基酸后被人体吸收，但水解场所不是溶酶体，BC错误；
D、由于缝合线来自动物组织，且其本质主要是胶原蛋白，故患者的免疫系统一般不会把缝合线识别为异物，D正确。
故答案为：D。
【分析】胶原蛋白是动物体内普遍存在的一种蛋白质，属于大分子化合物，经人体消化分解成小分子氨基酸后才能被吸收。胶原蛋白的组成单体是氨基酸，在核糖体上氨基酸通过脱水缩合形成多肽，没有生物活性，多肽经加工折叠成具有一定空间的蛋白质才有活性。
11．【答案】A
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、利用质子泵运输H+的过程中需要蛋白质协助，还需要ATP提供能量，因此属于主动运输，A正确；
B、H+-蔗糖转运蛋白协同运输H+和蔗糖时，H+为顺浓度梯度运输，转运蔗糖时需要H+的电化学梯度产生的势能，因此蔗糖从胞外进入细胞内需要消耗能量，B错误；
C、H+-蔗糖共转运蛋白属于载体蛋白，而载体蛋白与被转运物质之间有特异性，C错误；
D、该细胞吸收蔗糖时需要消耗H+的电化学梯度产生的势能，故O2浓度会影响有氧呼吸强度，进而影响H+泵出，膜内外的H+浓度差减小，形成的势能减小，最终影响该细胞吸收蔗糖的速率，D错误。
故答案为：A。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油，因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
12．【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、黑藻是高等植物，没有中心体，A错误；
B、黑藻是单层细胞，制作临时装片观察叶绿体时不需要切片，B错误；
C、光学显微镜下观察不到核糖体，C错误；
D、叶绿体的存在使得原生质体有颜色，能够观察到植物细胞在高浓度的外界溶液下细胞壁与原生质体的分离，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。黑藻叶片较薄，仅由一层细胞组成的，因此可以不用切片直接观察叶绿体。
2、植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。
13．【答案】B
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用；三种跨膜运输方式的比较；脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、钙在细胞中属于无机盐，细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，A正确；
B、几乎所有离子通过细胞膜的方式都是主动运输，B错误；
C、维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收，C正确；
D、Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、细胞中的无机盐：（1）存在形式：细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，叶绿素中的Mg2+、血红蛋白中的Fe2+等以化合物形式存在。（2）功能：a、细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。b、维持细胞的生命活动，如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。c、维持酸碱平衡和渗透压平衡。
2、常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇：（1）脂肪是最常见的脂质，是细胞内良好的储能物质，还是一种良好的绝热体，起保温作用，分布在内脏周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官；（2）磷脂是构成细胞膜的重要成分，也是构成多种细胞器膜的重要成分；（3）固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D，胆固醇是构成细胞膜的重要成分、在人体内还参与血液中脂质的运输，性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成，维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
3、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 小部分水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞，大部分水分子
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输，它们均需要消耗能量，依赖于细胞膜的流动性。
14．【答案】C
【知识点】被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、细胞膜上的磷脂和蛋白质都能运动，A错误；
B、载体的两种状态是蛋白质分子结构改变产生的结果，没有变性，B错误；
C、血糖浓度偏低时，肝糖原分解为葡萄糖进入组织液进而血液，转运方向与上图相反，C正确；
D、肝细胞浸润在组织液中，从组织液中摄取葡萄糖分子，D错误。
故答案为：C。
【分析】 该图表示协助扩散，肝细胞从血液中摄取葡萄糖分子是主动运输；受载体蛋白的限制，肝细胞摄取葡萄糖的速率随血糖浓度升高先加快后不变；血糖浓度偏低时，肝糖原分解，葡萄糖由膜内向膜外转运；载体的两种状态是蛋白质分子空间结构发生改变的结果。
15．【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较；胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】A、甲图表示自由扩散，物质进细胞的动力是膜两侧物质浓度差，A正确；
B、乙图表示协助扩散，如哺乳动物红细胞吸收葡萄糖，B正确；
C、吲哚乙酸的跨膜运输是主动运输，以丙图中所示方式进行，C正确；
D、乙酰胆碱通常是以胞吐的方式排出细胞，D错误。
故答案为：D。
【分析】物质跨膜运输的方式：
（1）自由扩散：顺浓度梯度运输，不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。
（2）协助扩散：顺浓度梯度运输，不需要能量，需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞，无机盐离子通过离子通道进出细胞，水分子通过水通道蛋白的运输。
（3）主动运输：逆浓度梯度运输，需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞。
16．【答案】（1）原生质层；2
（2）质壁分离；质壁分离后又自动复原
（3）细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度
（4）高；降低；乙
【知识点】质壁分离和复原；动、植物细胞的亚显微结构
【解析】【解答】（1）图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和原生质层的分离；后者的结构包括2细胞膜、4液泡膜以及二者之间的细胞质。
（2）若将正常的洋葱鱗片叶外表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中，由于蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，蔗糖不能通过细胞膜进入细胞内，故一段时间后发生的现象是质壁分离；若将其置于1mol/L的KNO3溶液中，刚开始由于KNO3溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，发生质壁分离现象，后来由于KNO3溶液能通过细胞膜进入细胞内，细胞液浓度增加，发生质壁分离后又自动复原的现象。
（3）如图b是某同学在观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞处于质壁分离的状态，细胞可能继续失水分离、也可能处于吸水质壁分离复原状态，所以此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系有细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度三种可能。
（4）①在丙溶液中，相同浓度的溶液，但萝卜条A的重量变化大于萝卜条B，说明A吸水多，故萝卜条A细胞液浓度高于萝卜条B细胞液浓度。
②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后萝卜条A吸水，其细胞液浓度降低。
③甲-戊蔗糖溶液中，乙溶液处理后质量减少最多，故细胞失水最多，浓度最大的是乙溶液。
【分析】分析图a：1是细胞壁，2是细胞膜，3是细胞核，4是液泡，5是细胞质，6是外界溶液，7是细胞液。
1、当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞就通过渗透作用失水，植物细胞就发生质壁分离的现象。将已经发生质壁分离的植物细胞放到清水中，此时细胞液的浓度高于外界清水，植物细胞吸水，发生质壁分离复原现象。
2、观察质壁分离时，如果所用溶液为一定浓度的葡萄糖、硝酸钾、氯化钠、尿素、乙二醇等，因细胞主动或被动吸收溶质而使细胞液浓度增大，发生质壁分离的植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。
17．【答案】（1）B；糖蛋白
（2）b和c；O2、CO2运输方式都是自由扩散，b、c表示自由扩散，其中b表示氧气运进细胞，c表示二氧化碳运出细胞
（3）d；醋酸菌
（4）d和e
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】(1)细胞膜的骨架是B磷脂双分子层，据图可知，D是糖蛋白。
(2)O2、CO2运输方式均是自由扩散，细胞吸收O2释放CO2，图中b、c表示自由扩散，其中b表示氧气运进细胞，c表示二氧化碳运出细胞，所以分别代表O2、CO2通过细胞膜的过程是b和c。
(3)葡萄糖进入红细胞属于协助扩散，代表葡萄糖进入红细胞的方式为d协助扩散。若E为O2，F为H2O，则说明该细胞能进行有氧呼吸，乳酸菌是厌氧菌，不能进行有氧呼吸，故该细胞为醋酸菌。
(4)若该细胞为神经元，Na+内流属于顺浓度梯度运输，属于协助扩散，Na+外流属于主动运输，所以能代表Na+跨膜运输方式的是d和e。
【分析】（1）小分子物质跨膜运输的方式和特点
名称 运输方向 载体 能量 实　　例
自由扩散 高浓度→低浓度 不需 不需 水，CO2，O2，甘油，苯、酒精等
协助扩散 高浓度→低浓度 需要 不需 红细胞吸收葡萄糖
主动运输 低浓度→高浓度 需要 需要 小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸，葡萄糖，K+，Na+等
（2）物质跨膜运输方式的图解
18．【答案】（1）自由扩散；协助扩散；都是顺浓度梯度扩散、不消耗能量
（2）主动运输；加快
（3）疏水；载体具有特异性
【知识点】细胞膜的成分；三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】(1)图中所示H2O直接穿过磷脂双分子层，不需要载体和能量，运输方式为自由扩散，H2O还可以通过协助扩散方式进出细胞，两种方式的共同点是都是顺浓度梯度扩散、不消耗能量。
(2)分析题图可知，细胞排出氯离子的方式需要载体蛋白和能量，因此属于主动运输，随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高，水分子向膜外扩散的速度加快，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。
(3)磷脂双分子层中，所有磷脂分子的亲水头部均朝外，疏水的尾部均朝内，因此磷脂双分子层的内部是疏水的。由题干信息可知：缬氨霉素是一种十二肽的抗生素，能极大提高运输速度，可作为载体蛋白；运输钾离子的载体和运输钠离子的载体不一样，即载体具有特异性。
【分析】1、细胞膜的结构：（1）功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多。（2）细胞膜基本支架为磷脂双分子层。磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内侧，亲水性头部朝向膜的外侧。（3）细胞膜成分：主要由脂质和蛋白质所构成，少数为糖类。（4）蛋白质位置：有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿整个磷脂双分子层（5）糖蛋白：位于细胞膜外侧，多数受体为糖蛋白，与细胞识别密切相关。（6）细胞膜的结构中磷脂分子是可以运动的，细胞膜中蛋白质分子大多也能运动，因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
2、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 小部分水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞，大部分水分子
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输，它们均需要消耗能量，依赖于细胞膜的流动性。
19．【答案】（1）主动运输需要呼吸作用提供能量，O2浓度小于a点，根细胞对 的吸收速率与O2浓度呈正相关
（2）主动运输需要载体蛋白，此时载体蛋白数量达到饱和
（3）甲的 最大吸收速率大于乙，甲需要能量多，消耗O2多
（4）定期松土
【知识点】主动运输
【解析】【解答】（1）由图可知，无论是作物甲还是作物乙，在一定范围内，NO3-的吸收速率与氧浓度呈正相关，故NO3-的吸收需要有氧呼吸提供能量，属于主动运输。
故答案为：主动运输需要呼吸作用提供能量，O2浓度小于a点，根细胞对NO3-的吸收速率与O2浓度呈正相关。
（2）主动运输过程需要氧气和载体蛋白，即根细胞对NO3-的吸收速率除了与氧浓度有关之外，还受到载体蛋白数量的制约。O2浓度大于a时作物乙吸收NO3-速率不再增加可能是载体蛋白数量达到饱和。
故答案为：主动运输需要载体蛋白，此时载体蛋白数量达到饱和。
（3）由图可知，在作物甲和作物乙各自在NO3- 最大吸收速率时，作物甲消耗的O2多，则此时作物甲的呼吸速率大于作物乙。
故答案为：甲的NO3- 最大吸收速率大于乙，甲需要能量多，消耗O2多。
（4）根细胞通过主动运输的方式吸收NO3-，需要消耗能量和载体蛋白的协助，在农业生产中可以采取定期松土的方法增加土壤氧含量，从而促进农作物对NO3-的吸收利用。
故答案为：定期松土。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 小部分水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞，大部分水分子
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输，它们均需要消耗能量，依赖于细胞膜的流动性。
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