(共40张PPT)
第二章 细胞的结构和生命活动
第三节 物质进出细胞的运输方式
①你吃比较咸的食物时，例如你吃腌制的咸菜，连续嗑咸瓜子等，你的口腔和唇的黏膜有什么感觉？为什么？
生活小常识：
②用盐腌制鱼、肉、黄瓜、萝卜等食物时，用糖拌西红柿时均会出现好多水，这是什么原因？
将正常形态的红细胞置于三种不同渗透压的溶液中，一段时间后会发现它们的形态发生如下变化：
教材P58积极思维
③在高渗溶液（溶液浓度高于细胞内液体浓度）中，细胞渗透失水皱缩；
①在等渗溶液（溶液浓度等于细胞内液体浓度）中，水分进出平衡；
②在低渗溶液（溶液浓度低于细胞内液体浓度）中，细胞渗透吸水膨胀；
一、细胞质膜具有选择透过性
1.渗透作用
概念：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜，从溶质分子相对较少区域向溶质分子相对较多的区域扩散的现象；
2、渗透作用条件
半透膜两侧溶液有浓度差
具有半透膜
（水分子透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的现象）
注：①半透膜：一些物质（一般是水分子）能透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，如鱼鳔、玻璃纸（又叫赛璐玢）、蛋壳膜、动物膀胱膜、肠衣等；
②选择透过性膜：指水分子可以自由通过，细胞要选择吸收的离子、小分子可以通过，而其他的小离子、小分子和大分子则不能通过的膜，细胞质膜就是选择透过性膜；
③一个动物细胞就是一个渗透系统：动物细胞的细胞质膜相当于半透膜；细胞质与外界溶液可具有浓度差；
3、渗透装置
思考：
1、如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现液面会升高吗？
2、如果烧杯内是同样浓度的10%的蔗糖溶液，结果会怎样？液面会升高吗？
液面不会升高，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透。
（渗透作用要具有半透膜）
液面也不会升高，半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量。
（渗透作用膜两侧要具有浓度差）
④达到渗透平衡时，
S1浓度 S 2浓度
上升的液面
①开始时S1溶液浓度 S2溶液浓度
＞
②在未达到平衡时，从S2进入S1的水分子数 从S1进入S2的水分子数；
＞
③达到渗透平衡时，从S1进入S2 的水分子数 从S2进入S1的水分子数；
＝
＞
细胞壁
细胞质膜
细胞质
液泡膜
细胞液
（细胞液和细胞外溶液存在浓度差）
4、植物细胞的质壁分离和复原现象
原生质层
（相当于一层半透膜）
注：质壁分离的质指原生质层，包括细胞质膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质；
质壁分离的壁指的是细胞壁；
（1）质壁分离：
外因：
内因：
外界溶液浓度大于细胞液浓度；
原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性；
（2）实验：观察植物细胞的质壁分离与复原现象
①实验原理
成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞通过渗透作用失水，又因为细胞壁的伸缩性小于原生质层，所以细胞会发生质壁分离。当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞通过渗透作用吸水，从而发生质壁分离复原。
②材料、器具：
紫色洋葱鳞片叶的外表皮（具紫色中央大液泡，便于观察）、0.3g/ml的蔗糖溶液、清水、显微镜等
2
滴清水
撕取洋葱鳞片叶外表皮
③实验步骤
3
4
盖上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片
低、高倍镜观察
有一个紫色的中央大液泡，原生质层紧贴细胞壁
判断：观察质壁分离时可观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞具有较大的无色细胞质区域（ ）
×
低、高倍镜观察
在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次（引流法）
中央液泡逐渐变小，颜色变深,原生质层与细胞壁逐渐分离;
在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次
低、高倍镜观察
中央液泡逐渐变大，颜色变浅,原生质层逐渐贴近细胞壁；
滴入蔗糖溶液
滴入清水
质壁分离
质壁分离复原
注：
a、因为细胞壁具有 性，所以质壁分离时，细胞壁与细胞质膜之间填充的是 ；
全透
外界溶液
本实验是蔗糖溶液
b、如何让洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在0.3g/ml的蔗糖溶液中：
在 滴加0.3g/ml的蔗糖溶液，在另一次用吸水纸吸引， ；
c、若采用0.5g/ml的蔗糖溶液，则现象是： 发生质壁分离但 复原，因为外界溶液浓度过高，细胞 而死亡；
d、本实验的对照是 ；
能
不能
过度失水
盖玻片的一侧
重复几次
前后对照/自身对照
④质壁分离与复原实验的应用：
判断细胞的死活；
测定细胞液浓度的范围；
比较不同植物细胞的细胞液浓度
发散思维：可以选用黑藻或者洋葱鳞片叶无色的内表皮细胞进行实验吗？
二、细胞质膜对不同物质的通透性不同
19 世纪末，一位科学家将植物细胞放在高浓度的蔗糖溶液中，很快就在显微镜下观察到了质壁分离现象，而将蔗糖溶液换成乙醇后，却观察不到质壁分离现象。 他据此推理得出，乙醇能很快扩散进入细胞，导致细胞内外浓度相等，因此观察不到质壁分离现象。 后来，他又用含有不同物质的浓溶液重复这一实验，得出结论：细胞质膜对不同物质有不同的通透性。
P61知识链接：
容易通过细胞质膜的物质：
①气体分子（O2、CO2、N2）
②相对分子质量较小的不带电的极性分子（尿素、乙醇）
③脂溶性分子
三、被动运输不需要细胞供能
2、被动运输：物质以扩散的方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量；
1、扩散：一种物质从相对高浓度区域移动到低浓度区域（顺浓度梯度）的过程
被动运输
自由扩散（也称简单扩散）
协助扩散
（1）自由扩散（简单扩散）
细胞外
细胞质膜
细胞内
小分子物质
①高浓度→低浓度
②不需要载体蛋白
③不需要能量
O2、CO2、H2O、N2、甘油、乙醇、苯、尿素、胆固醇、性激素等
特点：
实例：
（2）协助扩散：
协助扩散
依赖通道蛋白的协助扩散
依赖载体蛋白的协助扩散
特点：
①高浓度→低浓度
②需要载体蛋白或通道蛋白（有特异性）
③不需要能量
①依赖通道蛋白的协助扩散
②水通道
①离子通道
通道蛋白
载体蛋白
红细胞吸收葡萄糖
实例：
细胞外
细胞质膜
细胞内
②依赖载体蛋白的协助扩散
注：
③被动运输能促进细胞内外物质浓度平衡；
①载体蛋白的构象会发生可逆性转变；通道蛋白构象不发生转变；
②载体蛋白可与被转运的分子发生结合；通道蛋白不与被转运的物质结合；
自由扩散
协助扩散
M点之后影响因素：载体蛋白数量有限
④被动运输的动力是浓度差；
教材P64:
在正常情况下，人体红细胞内K+浓度是血浆K+浓度的30多倍，而红细胞内Na+浓度仅为血浆Na+浓度的1/6，但红细胞仍然不断地吸收K+和排出Na+ ；同样，海带细胞内的碘浓度比周围海水中的碘浓度高得多，但细胞仍能继续吸收碘。
这些物质的运输方式还顺浓度梯度进行吗？
四、主动运输需要细胞供能
ATP
①低浓度→高浓度
②需要载体蛋白（具特异性）
③需要能量
特点：
实例：
①小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸
②植物根尖吸收无机盐
③Na+—K+泵、Ca2+泵
细胞外
细胞内
细胞质膜
载体蛋白
主动运输能保证细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。主动运输对于活细胞完成各项生命活动具有重要意义。
M点之后的影响因素：载体蛋白数量有限
主动运输
M点之后的影响因素：载体蛋白数量有限或能量有限
主动运输
注：
①被动运输促进细胞内外物质浓度平衡；主动运输使物质在细胞内外存在浓度差；
②一种物质可以不同的方式进行运输，如水既可以自由扩散也可以协助扩散；
③通过通道蛋白的运输一定是 ；通过载体蛋白的运输可以是 也可以是 ；
④若采用0.3g/ml浓度的KNO3溶液处理洋葱鳞片叶外表皮细胞，现象是能发生质壁分离且自动复原，原因是质壁分离的同时，细胞会通过主动运输吸收K+、NO3-，当细胞液浓度大于外界溶液时，细胞开始吸水，质壁分离自动复原 ；
协助扩散
协助扩散
主动运输
物质进出细胞的方式 跨膜运输（离子和小分子物质）
被动运输 主动运输
简单扩散 协助扩散
运输方向
运输动力
转运蛋白
实例
原理
模型
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
浓度差（不需能量）
需能量
不需要
需要
需要
水、CO2、O2、甘油、乙醇、苯 、尿素
红细胞吸收葡萄糖、水通道、Na + 通道
小肠吸收氨基酸、
葡萄糖、 Na + —K+ 泵
细胞质膜的选择透过性
真核细胞一般通过胞吞和胞吐完成蛋白质、多核苷酸、多糖等大分子以及部分颗粒性物质的运输。 在运输过程中，由膜构成的囊泡包裹着各种物质。 胞吞和胞吐涉及细胞内多种膜的破裂与融合，是一个需要细胞代谢供能的过程。
五、细胞的胞吞和胞吐
胞吞作用
胞吐作用
胞吞和胞吐原理：
细胞质膜具有一定的流动性
五、细胞的胞吞和胞吐
胞吞：吞噬和胞饮
胞吐：
吞噬是细胞以大囊泡内吞较大固体颗粒的过程。固体颗粒主要是直径大于 1 μm 的复合物、微生物、细胞碎片。 变形虫通过吞噬过程摄取食物。
胞饮是指细胞通过小囊泡将细胞周围的微滴状液体摄入细胞的过程。 液滴的直径一般小于 1 μm，其中常含有离子或小分子。
胞吐一般是指细胞将要外排的大分子形成囊泡，囊泡移动到细胞质膜处并与之结合，再将大分子排出细胞的过程。 真核细胞的分泌物(如激素、黏液或消化酶)可储存在细胞中特定的囊泡内，当细胞受到相应信号刺激时，这些囊泡与细胞质膜融合并将内含物释放出去。 例 如，当人哭泣时，泪腺细胞就通过胞吐排出泪液（含有无机盐、蛋白质等）。
胞吞和胞吐特点：
①运输对象一般为大分子
②需要能量
③不需要载体
运输方式 胞吞 胞吐
方向
载体
能量
实例 白细胞吞噬病菌；变形虫的摄食 分泌蛋白的分泌
胞外→胞内
胞内→胞外
不需要
需要物质进出细胞的运输方式
【学习目标】
1.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量，有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白。
2.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
【基础知识】
一、被动运输不需要细胞供能
1.被动运输概念：物质以扩散方式进出细胞，不需要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：分为自由扩散和协助扩散两类。
（1）物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式叫作自由扩散或简单扩散
自由扩散的物质穿过磷脂双分子层，此类物质一般为脂溶性分子、非极性小分子，带电荷的离子和极性分子难以自由扩散。
（2）借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散
①转运蛋白
定义：镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助离子和一些小分子有机物顺浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为转蛋白。
类型：通道蛋白和载体蛋白
通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小电荷相适宜的分子或离子通过。分子可离子通过通道蛋白时，不需要与通道结合。
钠离子通道关闭（左图） 钠离子通道开启（右图） 载体蛋白
②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，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。
二、主动运输需要细胞供能
定义：物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫主动运输。
主动运输的意义：主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运输来选择吸收所需营养物质，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。
三、胞吞与胞吐
四、物质出入细胞方式的比较
【考点剖析】
考点一： 被动运输不需要细胞供能
例1．1．下列关于被动运输的叙述，不正确的是（ ）
A．有机分子也可能以自由扩散方式进出细胞
B．氮气分子以自由扩散的方式进出细胞
C．氨基酸、葡萄糖可通过被动运输进出细胞，不需要蛋白质参与
D．被动运输过程一定不需要消耗能量
【答案】C
【解析】
A、有机分子也可能以自由扩散方式进出细胞，如甘油等脂溶性物质，A正确；
B、氮气等气体分子以自由扩散的方式进出细胞，B正确；
C、氨基酸、葡萄糖可通过被动运输（为协助扩散）进出细胞，一定需要转运蛋白参与，C错误；
D、被动运输过程是顺浓度梯度运输，一定不需要消耗能量，D正确。
考点二：主动运输需要细胞供能
例2．如图是葡萄糖进入肌肉细胞的过程示意图。这种运输方式属于（ ）
A．胞吐作用 B．被动运输 C．自由扩散 D．主动运输
【答案】D
【解析】主动运输是从低浓度向高浓度方向的运输，需要载体蛋白协助，需要消耗能量。
分析题图可知，葡萄糖进入肌肉细胞，需要载体蛋白协助，并且需要ATP水解提供能量，故运输方式属于主动运输，D正确。
考点三：胞吞与胞吐
例3．下列有关胞吞和胞吐的叙述，错误的是（ ）
A．胞吞和胞吐过程的实现与生物膜的流动性有关
B．胞吞和胞吐是普遍存在的物质跨膜运输的方式
C．胞吞过程中形成的囊泡，在细胞内可能被溶酶体降解
D．细胞通过胞吐过程排出大分子时不需要膜上的磷脂参与
【答案】D
【解析】1.被动运输：简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度，是最简单的跨膜运输方式，不需能量。被动运输又分为两种方式：自由扩散：不需要载体蛋白协助，如：氧气，二氧化碳，脂肪，协助扩散：需要载体蛋白协助，如:氨基酸，核苷酸。
2.主动运输：小分子物质从低浓度运输到高浓度，如：矿物质离子，葡萄糖进出除红细胞外的其他细胞需要能量和载体蛋白。
3.胞吞胞吐：大分子物质的跨膜运输，需能量。
A、胞吞和胞吐是非跨膜运输，其过程的实现与生物膜的流动性有关，A正确；
B、在物质的跨膜运输过程中，胞吞和胞吐是普遍存在的现象，大分子物质进出细胞通常是以这两种方式进行的，B正确；
C、胞吞过程中形成的囊泡，可能是吞噬处理的侵入的病原体等物质，在细胞内可以被溶酶体降解，C正确；
D、大分子有机物通过胞吐的方式排出细胞时，利用的是细胞膜的流动性，不需要载体蛋白协助，但需要膜上的磷脂参与，D错误。
考点四：物质出入细胞方式的比较
例4．下列有关物质出入细胞的叙述，错误的是（ ）
A．咸菜在腌制过程中慢慢变咸，这是细胞主动吸收食盐的结果
B．口服维生素D可通过自由扩散的方式被细胞吸收
C．胃蛋白酶可借助细胞内形成的囊泡排出细胞
D．细胞膜﹑核膜和细胞器膜等都具有选择透过性
【答案】A
【解析】物质跨膜运输的方式分为自由扩散、协助扩散和主动运输，自由扩散不需要载体和能量，协助扩散需要载体不需要能量，自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输，主动运输既需要载体也需要能量，是逆浓度梯度运输．胞吞和胞吐过程需要消耗能量。
A、咸菜在腌制过程中慢慢变咸，细胞已经死亡，不能通过主动运输的方式吸收食盐，A错误；
B、维生素D属于固醇类，进入细胞的方式为自由扩散，B正确；
C、胃蛋白酶可借助细胞内形成的囊泡排出细胞，C正确；
D、细胞膜﹑核膜和细胞器膜等生物膜都具有选择透过性，D正确。
【真题演练】
1．比较酒精分子和氧气的跨膜运输，下列有关说法正确的是（ ）
A．都属于自由扩散
B．都属于渗透作用
C．前者只属于自由扩散、后者只属于渗透作用
D．前者只属于渗透作用、后者只属于自由扩散
【答案】A
【解析】自由扩散的特点：顺浓度梯度运输、不需要转运蛋白的协助、不消耗能量；协助扩散的特点：顺浓度梯度运输、需要转运蛋白的协助、不消耗能量；主动运输的特点：逆浓度梯度运输、需要载体蛋白的协助、消耗能量。
酒精和氧气属于小分子物质，通过生物膜结构时不需要转运蛋白的协助，不消耗能量，其运输方式属于自由扩散，A正确。
2．通道蛋白是横跨细胞膜的蛋白质通道，允许特定的离子和小分子物质顺浓度梯度快速通过，由其介导的物质跨膜运输速率比由载体蛋白介导的物质跨膜运输速率快 1000 倍以上。下图甲、乙分别表示由细胞膜上的通道蛋白和载体蛋白介导的两种运输方式。下列相关叙述错误的是（ ）
A．细胞膜的选择透过性与载体蛋白和通道蛋白都有关
B．载体蛋白有特异性结合位点
C．肾小管细胞能快速重吸收水分主要依赖细胞膜上的水通道蛋白
D．由载体蛋白和通道蛋白介导的都是物质顺浓度梯度的跨膜运输
【答案】D
【解析】据图分析，甲、乙两图物质跨膜运输特点是由高浓度运输到低浓度，需要载体蛋白和通道蛋白，不需要能量，都属于协助扩散。
A、载体蛋白和通道蛋白都只能允许部分物质通过，体现了生物膜的选择透过性，A正确；
B、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，且分子或离子通过载体蛋白时需要与通道蛋白结合。所以，载体蛋白有特异性结合位点，B正确；
C、由通道蛋白介导的物质跨膜运输速率比由载体蛋白介导的物质跨膜运输速率快1000倍以上，故肾小管细胞能快速重吸收水分主要依赖细胞膜上的水通道蛋白，C正确；
D、由载体蛋白运输的物质可能是逆浓度梯度的主动运输和顺浓度梯度的协助扩散，由通道蛋白介导的都是协助扩散，D错误。
3．植物细胞的细胞膜、液泡膜上含有一种H+-ATP酶，可以转运H+，有利于细胞对细胞外溶质分子的吸收和维持液泡内的酸性环境。下图是植物细胞对H+运输示意图，下列说法错误的是（ ）
A．H+-ATP酶是一种膜蛋白，能催化ATP水解和运输H+
B．植物细胞呼吸受到抑制，会影响细胞对细胞外某些溶质分子的吸收
C．在细胞质基质、细胞液、细胞外环境中，细胞质基质的pH值最大
D．H+进出植物细胞的跨膜运输方式是主动运输
【答案】D
【解析】题图分析：利用ATP水解释放能量，将细胞内的H+泵出细胞外，也能将H+泵入液泡中，说明H+出细胞和H+进液泡均为主动运输。
A、据图可知，H+-ATP酶是一种膜蛋白，能催化ATP水解为ADP和Pi，同时可协助H＋进出细胞，具有运输功能，A正确；
B、主动运输需要能量，而细胞呼吸可提供能量，故植物细胞呼吸受到抑制，会影响主动运输，影响细胞对细胞外某些溶质分子的吸收，B正确；
C、分析题图，细胞利用ATP水解释放能量，将细胞内的H+泵出细胞外，也能将H+泵入液泡中，H+出细胞和H+进液泡均为主动运输（逆浓度梯度运输），同时，H+也会通过协助扩散（顺浓度梯度）进入细胞，说明在细胞质基质、细胞液、细胞外环境中，细胞质基质的H+浓度最小，即pH最大，C正确；
D、由图示可知，H+顺浓度梯度运回细胞需要载体蛋白，属于协助扩散，D错误。
4．人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，①~⑤表示相关过程。下列叙述错误的是（ ）
A．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中
B．①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散
C．成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量
D．血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO2和O2
【答案】A
【解析】人体成熟的红细胞在发育成熟过程中，将细胞核和细胞器等结构分解或排出细胞，为血红蛋白腾出空间，运输更多的氧气。
A、成熟红细胞没有核糖体，不能再合成新的蛋白质，细胞膜表面的糖蛋白不能更新，糖蛋白存在于细胞膜的外表面，由于细胞膜具有流动性，其表面的糖蛋白处于不断流动中，A错误；
B、①和②表示气体进出红细胞，一般气体等小分子进出细胞的方式为自由扩散，④是载体蛋白运输葡萄糖进入红细胞，顺浓度梯度，不需要消耗能量，为协助扩散，⑤是H2O通过水通道蛋白进入红细胞，属于协助扩散，B正确；
C、③为红细胞通过消耗能量主动吸收K+排出Na+，成熟红细胞没有线粒体，不能进行有氧呼吸，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生 ATP，为③提供能量，C正确；
D、根据题意可知，红细胞能运输O2和CO2，肌肉细胞进行有氧呼吸时，消耗O2，产生CO2，可以判断血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO2和O2，D正确。
5．吞噬作用是一种特殊类型的胞吞作用。对于原生生物，细胞通过吞噬作用将胞外的营养物质摄取到吞噬体，最后在溶酶体中消化分解成小分子物质供细胞利用。下列有关说法错误的是（ ）
A．吞噬作用是原生生物摄取食物的一种方式
B．原生生物属于原核生物
C．胞吞作用是大分子物质跨膜运输的一种方式
D．胞吞过程体现了细胞膜具有一定的流动性
【答案】B
【解析】物质进出细胞的方式包括主动运输、被动运输和胞吞、胞吐。
A、原生生物可以通过吞噬作用摄取食物，A正确；
B、原生生物属于真核生物，B错误；
C、胞吞作用是大分子物质跨膜运输的一种方式，C正确；
D、胞吞过程体现了细胞膜的流动性，D正确。
6．台盼蓝的化学式为 C34H24N6Na4O14S4，是动物细胞培养中常用的鉴别死细胞的方法之一，台盼蓝可被巨噬细胞吞噬，台盼蓝也可作为巨噬细胞的活体染色剂。下列相关叙述正确的是（ ）
A．一般情况下，活细胞会被台盼蓝染成蓝色，而死细胞不会
B．由于细胞壁的存在，不能利用台盼蓝鉴别植物细胞的死活
C．作为巨噬细胞的活体染色剂是因为巨噬细胞以主动运输的方式吸收台盼蓝
D．利用台盼蓝鉴别细胞死活体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能
【答案】D
【解析】细胞膜具有选择透过性，科研上鉴别死细胞和活细胞常用染色排除法常用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。
A、一般情况下，台盼蓝是细胞不需要的物质，活细胞的细胞膜具有选择透过性，不吸收台盼蓝，而死细胞膜失去了活性，丧失细胞膜的选择透过性功能，台盼蓝进入细胞，细胞才会被染成蓝色，A错误；
B、细胞壁是全透性的，不影响细胞膜的选择透过性，能利用台盼蓝鉴别细胞的死活，B错误；
C、通过题干信息可知，台盼蓝可被巨噬细胞吞噬，说明台盼蓝进入吞噬细胞属于胞吞，C错误；
D、用台盼蓝鉴别细胞的死活，体现了细胞膜控制物质进出细胞的特性，说明细胞膜具有选择透过性，D正确。
7．下图①～④表示物质出入细胞的不同方式，下列叙述正确的是（ ）
A．O2和甘油通过图①方式运输
B．图②可实现物质逆浓度梯度的跨膜运输
C．温度对图③方式不会造成影响
D．图④被细胞摄入的物质可以是固体也可以是液体
【答案】D
【解析】由图可知，①表示易化扩散，②表示自由扩散，③表示主动运输，④表示胞吞。
A、分析图示物质进入细胞的方式：图①是易化扩散，图②是自由扩散，图③是主动转运，图④是胞吞。O2和甘油通过自由扩散，如图②方式运输，A错误；
B、图②表示自由扩散，运输方向是顺浓度梯度，不可实现物质逆浓度梯度的跨膜运输，B错误；
C、由于温度影响酶的活性，进而影响细胞对图③主动转运方式过程中能量的供应，所以会造成影响，C错误；
D、图④胞吞被细胞摄入的物质可以是固体也可以是液体，D正确。
8．下列关于物质进出细胞方式的叙述，错误的是（ ）
A．甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘需要膜上载体蛋白的协助，这种方式为被动运输
B．人的肝细胞吸收氨基酸和葡萄糖都需要载体蛋白协助
C．酵母菌无氧呼吸产生的CO2排出细胞时不需要消耗能量
D．胰岛B细胞分泌胰岛素的过程属于胞吐，需要消耗能量
【答案】A
【解析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体和能量，常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要载体，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。
A、甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘需要膜上载体蛋白的协助，是逆浓度梯度进行的，这种方式为主动运输，A错误；
B、人的肝细胞吸收氨基酸和葡萄糖属于主动运输，都需要载体蛋白协助，同时需要消耗能量，B正确；
C、CO2、O2等气体进出细胞膜属于自由扩散，故酵母菌无氧呼吸产生的CO2排出细胞时不需要消耗能量，C正确；
D、大分子物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐。胰岛素是大分子蛋白质，故胰岛B细胞分泌胰岛素的过程属于胞吐，需要消耗能量，D正确。
【过关检测】
1．人发生高原反应时，需及时吸氧以缓解症状。氧气进入肺泡细胞的方式是（ ）
A．自由扩散 B．主动运输 C．协助扩散 D．胞吞
【答案】A
【解析】物质运输方式：(1)被动运输：分为自由扩散和协助扩散：①自由扩散：顺相对含量梯度运输；不需要载体；不需要消耗能量。②协助扩散：顺相对含量梯度运输；需要载体蛋白参与；不需要消耗能量。(2)主动运输：能逆相对含量梯度运输；需要载体；需要消耗能量。(3)胞吞胞吐：物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从细胞外进或出细胞内的过程。不需要载体；需要消耗能量。
氧气进入肺泡细胞是顺浓度梯度，且不需要载体和能量，故氧气进入肺泡细胞的方式是自由扩散。
2．水通道蛋白是一种位于细胞膜上的蛋白质，在细胞膜上组成“孔道”，可控制水分子进出细胞，就像是“细胞的水泵”一样。下列相关叙述正确的是（ ）
A．同位素标记法可用于研究水通道蛋白从合成到整合到细胞膜的过程
B．水通道蛋白由氨基酸分子组成，水分子进出细胞均需要水通道蛋白的参与
C．水通道蛋白有控制物质进出细胞和进行细胞间信息交流的功能
D．动物体中不同细胞的细胞膜表面的水通道蛋白的种类和数量均相同
【答案】A
【解析】
1、细胞膜的功能：将细胞与外界环境分开；控制物质进出细胞；进行细胞间的物质交流。
2、水分子跨膜运输的方式主要是自由扩散，但也可以通过水通道蛋白进行协助扩散运输。
A、同位素标记可用于显示物质的合成途径或运动轨迹，因此，为了研究水通道蛋白从合成到整合到细胞膜的过程可用同位素标记法进行，A正确；
B、水通道蛋白的化学本质是蛋白质，因此由氨基酸分子组成，水分子进出细胞不都需要水通道蛋白的参与，因为水分子还可通过自由扩散进出细胞，B错误；
C、水通道蛋白有控制物质进出细胞的作用，没有进行细胞间信息交流的功能，C错误；
D、根据结构和 功能相适应的原理分析，动物体中不同细胞的细胞膜表面的水通道蛋白的种类和数量不完全相同，D错误。
3．科学家从蚕豆保卫细胞中检测到K+的通道，其结构模式图如下。下列叙述错误的是（ ）
A．K+通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合
B．K+借助通道蛋白进行跨膜运输的方式是主动转运
C．运输K+过程中，通道蛋白会发生自身构象的改变
D．K+通道蛋白具有专一性，只运输K+
【答案】B
【解析】1、细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，还有少量的糖类。通道蛋白是一类跨越细胞膜磷脂双分子层的蛋白质。自由扩散的特点是高浓度运输到低浓度，不需要载体和能量；协助扩散的特点是高浓度运输到低浓度，需要载体，不需要能量；主动运输的特点是需要载体和能量。
2、分析题图：一般来说，细胞内的钾离子浓度高于细胞外，K+可从高浓度到低浓度运输，故K+通道蛋白运输物质的方式为协助扩散。
A、通过通道蛋白进行的跨膜运输，被运输物质不需要与通道蛋白结合，A正确；
B、一般来说，细胞内的钾离子浓度高于细胞外，钾离子借助通道蛋白进行跨膜运输的方式是协助扩散，B错误；
C、据图分析可知，K+通道开启或关闭过程会发生自身构象的改变，C正确；
D、K+通道蛋白具有专一性，只运输K+，D正确。
4．脂溶性强的物质容易通过自由扩散的方式进出细胞，其结构基础是（ ）
A．质膜具有流动性 B．质膜具有选择透过性
C．质膜的基本骨架是磷脂双分子层 D．蛋白质嵌入或贯穿于磷脂双分子层中
【答案】C
【解析】细胞膜的主要组成成分是蛋白质和脂质，脂溶性物质很容易通过细胞膜，说明膜成分中含有脂质。
【详解】
脂溶性强的物质容易通过自由扩散的方式进出细胞，主要与细胞膜的骨架是磷脂双分子层有关，依据是相似相容原理。
5．下图为溶酶体职蛋白转运相关离子的图示，表中数据表示溶酶体内外的pH值及某些离子浓度。下列相关说法正确的是（ ）
比较项目 溶酶体内 溶酶体外
pH值 4.4 7.6
Cl-浓度 78mmol/L 14mmol/L
Na+浓度 20～135mmol/L 11mmol/L
K+浓度 2～45mmol/L 147mmol/L
A．溶酶体的双层膜结构有利于维持其内外离子的浓度差
B．膜两侧Cl-的浓度差是其进入溶酶体的驱动力
C．某些通道蛋白可以允许多种离子通过
D．H+通过被动运输进入溶酶体，从而使溶酶体内的pH呈酸性
【答案】C
【解析】分析表格数据可知：溶酶体外钾离子浓度高于膜内；氯离子和钠离子浓度膜内高于膜外；据图可知：一种通道蛋白可能允许一种或两种离子通过。
A、溶酶体是单层膜细胞器，A错误；.
B、根据表格数据可知：图中膜两侧的离子浓度差为K+跨膜提供驱动力，而Cl-跨膜进入溶酶体是逆浓度梯度的主动运输，B错误；
C、据图可知：某些离子通道可以允许一种以上的离子通过，如Na+和Ca2+共用一个离子通道，C正确；
D、溶酶体外pH大于膜内，即溶酶体膜内的H+浓度高于膜外，故H+是逆浓度梯度跨膜进入溶酶体，方式为主动运输，D错误。
6．下列关于转运蛋白的叙述，错误的是（ ）
A．包括载体蛋白和通道蛋白两类 B．自由扩散不需要转运蛋白
C．协助扩散不需要通道蛋白 D．主动运输需要载体蛋白
【答案】C
【解析】转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。借助膜上的转运蛋白，物质顺浓度梯度进行跨膜运输，不消耗能量，这种进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散。物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散。
A、转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白两类，A正确；
B、自由扩散不需要转运蛋白的协助，相关物质是通过细胞膜上的磷脂双分子层进出细胞的，B正确；
C、有的协助扩散需要通道蛋白，如水分子借助水通道蛋白顺浓度梯度进行跨膜运输，C错误；
D、物质以主动运输的方式进出细胞，需要载体蛋白的协助，D正确。
7．下列物质进入人体细胞内需要消耗ATP的是
A．O2进人肌肉细胞 B．甘油进入小肠上皮细胞
C．K+逆浓度梯度进入神经细胞 D．水进入肾小管上皮细胞
【答案】C
【解析】（1）被动运输：分为自由扩散和协助扩散：①自由扩散：顺相对含量梯度运输；不需要载体；不需要消耗能量。②协助扩散：顺相对含量梯度运输；需要载体蛋白参与；不需要消耗能量。（2）主动运输：能逆相对含量梯度运输；需要载体；需要消耗能量。
A、自由扩散是顺浓度梯度转运，不需要载体，不消耗ATP；O2进入肌肉细胞是自由扩散，不消耗ATP，A错误；
B、甘油进入小肠上皮细胞是自由扩散，不消耗ATP，B错误；
C、K+逆浓度梯度进入神经细胞的方式属于主动运输，需要消耗ATP，C正确；
D、水进入肾小管上皮细胞是自由扩散，不消耗ATP，D错误。
8．部分肿瘤细胞耐药性的产生与细胞膜表面的一种载体蛋白（P-gp）有关，它能将进入肿瘤细胞内的化疗药物逆浓度梯度泵出细胞。下列叙述错误的是（ ）
A．化疗药物进入肿瘤细胞内属于被动运输
B．P-gp将化疗药物泵出细胞需要消耗ATP
C．产生耐药性后细胞膜失去了选择透过性
D．抑制P-gp的功能可降低肿瘤细胞的耐药性
【答案】C
【解析】(1)被动运输：分为自由扩散和协助扩散：①自由扩散：顺相对含量梯度运输；不需要载体；不需要消耗能量。②协助扩散：顺相对含量梯度运输；需要载体蛋白参与；不需要消耗能量。(2)主动运输：能逆相对含量梯度运输；需要载体；需要消耗能量。
A、化疗药物被泵出为逆浓度，则进入肿瘤细胞属于顺浓度梯度，为被动运输，A正确；
B、载体蛋白 P-gp 将化疗药物逆浓度梯度泵出细胞，属于主动运输，需要消耗ATP，B正确；
C、根据题意，部分肿瘤细胞耐药性的产生与 P-gp 有关，它能将进入肿瘤细胞内的化疗药物通过主动运输泵出细胞，说明产生耐药性后细胞膜还有选择透过性，C错误；
D、P-gp能够增强耐药性，通过抑制P-gp的作用，能降低肿瘤细胞的耐药性，D正确。
9．下图中曲线a、b表示不同物质跨膜运输与氧气浓度变化的关系，下列分析不正确的是（ ）
A．肺泡中的氧气进入血液可通过a方式进行
B．动物细胞在无氧条件下，b方式所消耗的ATP在细胞质基质中合成
C．在哺乳动物成熟的红细胞中，葡萄糖与乳酸跨膜运输都可以用a方式表示
D．以a方式运输的物质均能通过人工无蛋白质的磷脂双分子层膜
【答案】D
【解析】据图可知：a表示自由扩散或者协助扩散，b表示主动运输。
A、肺泡中的氧气进入血液为自由扩散，图中a表示自由扩散或者协助扩散。A正确；
B、动物细胞在无氧条件下，细胞只在细胞质基质进行无氧呼吸产生能量，b方式主动运输所消耗的ATP在细胞质基质中合成，B正确；
C、哺乳动物成熟的红细胞无线粒体，不能进行有氧呼吸，葡萄糖进入红细胞为协助扩散不耗能，乳酸为主动运输，耗能，但能量来自无氧呼吸。故葡萄糖与乳酸跨膜运输都可以用a方式表示，C正确；
D、若a方式为协助扩散时，被运输的物质不能通过人工无蛋白质的脂双层膜，D错误。
10．下列关于物质跨膜运输的叙述，正确的是（ ）
A．相对分子质量小的物质或离子可以通过自由扩散进入细胞
B．大分子有机物要通过载体蛋白才能进入细胞内，并且消耗能量
C．被动运输都是顺浓度梯度进行的，不需要消耗能量也不要转运蛋白
D．主动运输都是逆浓度梯度进行的，既要消耗能量也要载体蛋白
【答案】D
【解析】小分子、离子等物质跨膜运输的方式是自由扩散、协助扩散和主动运输，自由扩散既不需要载体也不需要能量，协助扩散需要载体不需要能量，主动运输既需要载体也需要能量；大分子物质的运输方式是胞吐和胞吞，胞吐和胞吞依赖于膜的流动性，需要消耗能量。
A、相对分子质量小的物质或离子可以自由扩散、协助扩散、主动运输的方式进出细胞，A错误；
B、大分子有机物通过胞吞的方式进入细胞内，该方式不需要载体蛋白，依赖于膜的流动性，需要消耗能量，B错误；
C、被动运输都是顺浓度梯度，其中自由扩散既不消耗能量也不需要载体蛋白，协助扩散需要转运蛋白但不消耗能量，C错误；
D、主动运输都是逆浓度梯度进行的，需要消耗能量，也需要载体蛋白，主动运输满足了细胞生命活动过程对物质的需要，能体现细胞的生物活性，D正确。
