押题2 物质的渗透作用及运输方式
猜押 8大题型
题型01物质的渗透作用及曲线分析
题型02质壁分离及复原现象的关联考点
题型03渗透作用的应用
题型04自由扩散和协助扩散情境题目的分析
题型05通道蛋白和载体蛋白判断运输方向的问题
题型06运输过程中与囊泡形成有关习题
题型07主动运输中与H+浓度差相关题型
题型08 多选题目专项练习
猜押考点 3年真题 考情分析 押题依据
物质的渗透作用及运输方式 2021年山东卷第2题 2023年山东卷第2题 2024年山东卷第1、3、4题 2025年新高考生物新结构体系下，物质的渗透作用及运输方式题型更注重考察学生的审题能力和知识点掌握的全面和准确性；以基础知识为引导，深入考察思路。 题目更加注重综合性、应用性、创新性，对知识点的背景和应用有更多的掌握。 物质运输题型要求考生在细读题干的基础上，依据题目提供的信息，联系所学的知识和方法，实现信息的迁移，达到灵活解题的目的；遇到新情境类问题，应耐心读题，认真分析题目给的每句话的提示，及题干的重要信息，紧密贴合信息答题。 难度适中，可以预测2025年依然会以选择题形式结合新情境出题．
题型1 物质的渗透作用及曲线分析
1．反渗透又称逆渗透，是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。反渗透技术在生活和工业水处理中已有广泛应用，如海水和苦咸水淡化、医用和工业用水的生产、纯水和超纯水的制备、工业废水处理、食品加工浓缩、气体分离等。下列关于反渗透技术的说法，错误的是（ ）
A．自然状态下的渗透装置，达到渗透平衡时，若半透膜两侧溶液存在高度差，则一定存在浓度差
B．若用反渗透技术处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水
C．反渗透技术可用于乳品、果汁的浓缩，高压泵应该安装在稀溶液侧
D．海水淡化时，反渗透膜的成分与结构会影响反渗透膜的脱盐率和水通量
2．下图是浸润在蔗糖溶液中的马铃薯块茎细条的实验前长度与实验后长度之比随蔗糖溶液浓度的变化曲线。假设实验中a~f组马铃薯块茎细条的初始状况相同，蔗糖不进入细胞。下列说法错误的是（ ）
A．将f组马铃薯块茎细条转入清水中，细胞不一定发生质壁分离的复原
B．浸润导致e组细胞中液泡的失水量大于d组的
C．马铃薯块茎细胞的细胞液初始浓度介于0.4~0.5mol·L-1之间
D．实验后，a组细胞的细胞液浓度大于b组的
3．某实验小组用一定浓度的KNO3溶液处理白色洋葱鳞片叶内表皮细胞，下图表示实验过程中原生质体的相对体积与细胞吸水能力之间的关系。若原生质体初始状态时的体积为1.0，下列相关叙述错误的是（ ）
A．若在KNO3溶液中加入适量红墨水，则质壁分离及复原的现象会更明显
B．乙→甲段对应的细胞，细胞液渗透压大于细胞质基质渗透压
C．原生质体的相对体积的变化趋势是1.0→0.5→1.0→1.5
D．丙点时细胞液浓度可能仍然大于外界溶液浓度
4．将某种植物的成熟细胞放入 2mol·L-1的乙二醇溶液中，其原生质体的体积变化趋势如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．若换成 2mol·L-1 的蔗糖溶液，也会发生与图中类似的变化
B．B点时植物细胞液的浓度与2mol·L-1的乙二醇溶液相等，A、C两点所在时刻植物细胞液的浓度相等
C．AB 段植物细胞原生质体的吸水能力持续增强
D．该过程中水分子通过细胞膜的方式只有自由扩散
5．某生物兴趣小组的同学为估测某植物叶片细胞液的平均浓度，取被检测植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度（单位为g/mL）相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组（甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍）。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和外界溶液之间没有溶质交换。下列有关说法错误的是（ ）
A．实验结果说明叶片细胞液浓度大于甲糖溶液物质的量浓度
B．若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶细胞吸水能力增大
C．若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组
D．若使用KNO3溶液代替相应浓度的糖溶液进行实验，会造成较大实验误差
题型2 质壁分离及复原现象的关联考点
1．缢蛏是我国传统养殖的广盐性贝类之一，自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化，如图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线。下列叙述错误的是（ ）
A．0～8h，缢蛏在低盐度条件下吸水，其细胞液的浓度会逐渐减小
B．高盐度条件下，缢蛏可能通过产生游离的氨基酸抵抗外界胁迫，维持自身鲜重相对稳定
C．该实验的自变量是培养时间和盐度
D．缢蛏细胞吸水和失水时，水分子通过水通道蛋白跨膜运输可能比自由扩散更快
2．研究表明，在盐胁迫下大量Na+进入植物根部细胞会抑制K+进入细胞，导致细胞中Na+、K+的比值异常，从而影响蛋白质的正常合成。某耐盐植物的根细胞会借助Ca2+调节Na+、K+转运蛋白的功能，进而调节细胞中Na+、K+的比例，使细胞内的蛋白质合成恢复正常。如图是该耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图（HKT1、AKT1、SOS1和NHX均为转运蛋白），相关叙述不正确的是（ ）
A．H+—ATP泵可将H+运入液泡，同时具有ATP水解酶活性
B．转运蛋白SOSI和NHX均为主动运输H+的载体蛋白
C．耐盐植物液泡吸收无机盐增多会使细胞液浓度上升，吸水能力增强
D．由题意可知，细胞质基质中的Ca2+可能具有激活AKT1、抑制HKT1的功能
3．在相同条件下，分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶外表皮，观察其质壁分离过程，再用清水处理后观察其质壁分离复原过程，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．T1组经蔗糖溶液处理后，有48%的细胞原生质层与细胞壁分离
B．各组蔗糖溶液中，水分子均能从蔗糖溶液进入细胞液
C．T1和T2组经清水处理后，两组细胞的原生质层两侧溶液浓度相同
D．T3和T4组若持续用清水处理，则两组质壁分离的细胞比例一定不变
4．为探究不同植物的耐寒性与其细胞液浓度变化的关系机理。某同学选取常温和4℃低温处理24h后的紫色洋葱鳞片叶外表皮和葫芦藓叶片制成临时装片，用引流法将细胞浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中，记录实验结果如表所示。下列说法正确的是（ ）
比较项目 洋葱鳞片叶外表皮 葫芦藓叶片
常温 4℃ 常温 4℃
初始细胞质壁分离所需时间 l'20" 2'46" 2'33" 3'50"
处理相同时间后质壁分离的细胞占比 100% 35% 100% 30%
处理相同时间后原生质体长度与细胞长度的比值 0.41 0.80 0.40 0.87
A．低温处理的植物细胞失水速率变慢，质壁分离程度更高
B．实验结果表明植物细胞可能通过提高细胞液浓度适应低温环境
C．葫芦藓叶片细胞的细胞液浓度低于洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度
D．低温环境下植物细胞内自由水与结合水含量的比值升高，也可提高耐寒性
5．用物质的量浓度为2mol/L的乙二醇溶液和2mol/L的蔗糖溶液分别浸泡某种成熟的叶肉细胞，观察其质壁分离现象，得到其原生质体体积的变化情况如图所示。下列相关分析正确的是（ ）
A．60s时，乙二醇溶液中的叶肉细胞吸水能力大于蔗糖溶液中的叶肉细胞
B．120s时，蔗糖溶液中的叶肉细胞的细胞液浓度小于细胞质基质的浓度
C．180s时，外界乙二醇溶液浓度与叶肉细胞细胞液浓度大小相同
D．240s时，将蔗糖溶液中的叶肉细胞置于清水中一定会发生复原现象
6．某生物兴趣小组观察了洋葱外表皮细胞在3%KNO3溶液中的质壁分离现象，并每隔1分钟测量原生质体（脱去细胞壁的植物细胞）直径（L1）和细胞直径（L2）的比值，经计算，结果如表所示。下列叙述正确的是（ ）
时间/分钟 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
L1/L2 1 0．87 0．85 0．88 0．92 0．94 0．96 0．98 0．99 1
A．前3分钟，细胞的吸水能力一直在增强
B．实验结果显示，第2分钟后细胞开始吸收K+和NO3-
C．实验中KNO3溶液浓度先升高后降低，在第9分钟时基本恢复初值
D．第9分钟时，原生质体恢复初始大小，此时细胞内外仍会发生水分交换
题型3 渗透作用的应用
1．使用新鲜匐灯藓的拟叶（细胞中无大液泡）作为实验材料观察植物细胞质壁分离实验，在高倍镜下得到部分显微照片，如图甲、乙。下列相关叙述错误的是（ ）
A．若选比匐灯藓拟叶细胞大的紫色洋葱鳞片叶外表皮作材料，可全程使用低倍镜观察
B．可选叶绿体做参照物，由均匀分布到挤向细胞某一侧可推断该细胞能发生质壁分离
C．将临时装片浸润于30%盐酸中会出现甲→乙现象，而后用蒸馏水引流可见乙→甲现象
D．该实验现象表明：是否具有大液泡并不是新鲜匐灯藓拟叶细胞发生质壁分离的决定因素
2．研究人员用某种植物细胞为材料进行了两组实验：甲组将细胞置于物质a（蔗糖或KNO3）配制的一系列不同浓度的溶液中，10分钟后测定细胞原生质体的相对体积；乙组将细胞置于某种浓度的b（蔗糖或KNO3）溶液中，每隔2分钟用显微镜观察、记录细胞原生质体的体积，甲、乙两组实验结果分别如图1和图2所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．本实验的选材不可选用黑藻叶肉细胞
B．乙组实验过程中，4分钟时细胞吸水能力比2分钟时弱
C．甲组实验用的是KNO3溶液，乙组实验用的是蔗糖溶液
D．乙组实验过程中，8分钟时细胞液的浓度应大于初始细胞液浓度
故选D。
3．某兴趣小组为选择更适合观察质壁分离和复原的材料，选取紫色洋葱解片叶外表皮、黑藻小叶片、水绵丝状体、紫鸭跖草叶下表皮、月季花解表皮、茶花花瓣表皮、美人蕉花瓣表皮、巴西野牡丹花瓣表皮作为实验材料，用0.05g/mLNaCl溶液处理了3min。统计各种材料发生质壁分离的百分率，结果如下。下列说法错误的是（ ）
A．3 min后将上述材料转入清水中，质壁分离百分率越高的材料完全复原所用的时间越短
B．同一视野的不同细胞颜色越深观察到的现象越明显，无色或浅色的不容易观察到现象
C．为准确比较不同材料质壁分离百分率，每种材料均需观察统计多个视野的情况，但不同材料统计细胞的总数不一定相等
D．多种版本教材都推荐使用紫色洋葱鳞片叶外表皮，可能与材料更易批量获得有关
题型4、自由扩散和协助扩散情境题目的分析
1．小液流法是测定植物组织细胞液浓度的一种实验方法，其原理是把高浓度溶液中的一小液滴放入低溶度溶液中时，液滴下沉；反之则上升。甲与乙两组试管相同且依次编号为1～6号，相同的试管编号中加入相同浓度的蔗糖溶液。在甲试管中放入待测植物材料一段时间后，从中取小液滴滴入乙试管（如图所示），结果如表所示（注：甲试管内加入适量的甲烯蓝，甲烯蓝可使蔗糖溶液变蓝，忽略甲烯蓝对蔗糖浓度的影响）。下列相关叙述正确的是（ ）
乙组试管编号 1 2 3 4 5 6
1mol/L的蔗糖溶液（mL） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
蒸馏水（mL） 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0
蓝色小滴升降情况 下降 下降 下降 上升 上升 上升
A．据表格分析待测植物材料的细胞液浓度相当于1.5～2.0mol/L的蔗糖溶液
B．假设上述实验中蓝色液滴均下降，则需适当调高外界溶液浓度
C．上述实验也可以用等浓度硝酸钾溶液代替蔗糖溶液
D．蓝色小液滴在1～3号试管中均下降，下降速度最快的是在3号试管中
2．Piezo1通道是一种在内皮细胞中高表达的机械敏感的通道蛋白，主要介导K+、Na+、Ca2+等阳离子的运输。研究发现，当血液为层流时，血液的摩擦力会刺激细胞膜的张力和曲度发生变化，使膜上的Piezo1通道从弯曲状变为平展状，Piezo1通道开放，使Ca2+内流，进而引发细胞释放NO。下列说法错误的是（ ）
A．血液层流时，Piezo1通道的构象会发生改变，引起Ca2+内流
B．Piezo1通道转运离子的速率与其数量和膜内外离子浓度差均有关
C．Piezo1通道转运离子的方式与内皮细胞跨膜释放NO的方式不同
D．Piezo1通道可介导K+、Na+、Ca2+等阳离子的运输，不具有特异性
3．人体内血液中的铁大部分来源于衰老的红细胞，巨噬细胞吞噬、降解红细胞后，获得的Fe2+通过巨噬细胞膜上的铁输出蛋白（FPN1）进入血液，用于生成新的红细胞。肝脏分泌的铁调素（Hepc）可与FPN1结合，促进FPN1内化和降解，进而降低血液中Fe2+的含量。在炎症病人的尿中Hepc含量明显升高，Hepc mRNA的水平也明显上升。下列叙述错误的是（ ）
A．Fe2+通过FPN1的运输方式为协助扩散，Fe2+通过FPN1时不需要与其结合
B．长期炎症可能会减少红细胞生成，进而导致贫血
C．敲除Hepc编码基因，不利于红细胞数量升高
D．Hepc作为一种信息分子，与巨噬细胞上的受体直接接触结合发挥作用
4．研究人员在果蝇的肠吸收细胞中发现了一种具有多层膜的细胞器——PXo小体。食物中的磷酸盐（Pi）能通过PXo小体膜上的PXo蛋白进入，并转化为膜的主要成分。当饮食中的Pi不足时，PXo小体会被降解，释放出Pi供细胞使用。下列叙述错误的是（ ）
A．Pi等无机盐对于维持细胞的生命活动具有重要作用
B．Pi进入PXo小体与肾小管重吸收水的方式可能相同
C．推测Pi供应不足时，肠吸收细胞内溶酶体的数量减少
D．PXo小体具有多层膜可能与Pi可转化为膜磷脂有关
题型5、通道蛋白和载体蛋白判断运输方向的问题
1．胆固醇主要在肝细胞中合成，在血液中与磷脂和蛋白质结合，以低密度脂蛋白(LDL)的形式进行运输，如图表示LDL 进入细胞并被水解的过程。下列叙述错误的是（ ）
A．胞吞作用体现了细胞膜具有一定的流动性
B．胞吞作用使细胞膜的表面积发生变化
C．溶酶体可水解LDL 并释放胆固醇供细胞利用
D．细胞对LDL的胞吞作用不具有专一性
2．研究发现低氮高盐可促进碱蓬根系对的吸收，跨质膜向胞质运输主要依靠质膜上的硝酸盐转运蛋白（NRT）介导，NRT是H+/同向转运体，运输机制如图所示。液泡膜上的H+/反向转运体在H+浓度梯度驱动下，将运入液泡。下列说法错误的是（ ）
A．碱蓬根细胞通过NRT吸收的过程需要间接消耗细胞中的ATP
B．碱蓬根细胞吸收的可用于合成蛋白质、核酸、磷脂等生物大分子
C．利用ATPase抑制剂处理碱蓬根部，根细胞吸收的速率会降低
D．液泡的pH值低于细胞质基质，液泡吸收无机盐离子有利于细胞保持坚挺
3．土壤盐分过高对植物的伤害作用称为盐胁迫。SOS信号转导途径是在拟南芥中发现的介导盐胁迫下细胞外排Na+，维持 Na+ / K+ 平衡的重要调节机制。盐胁迫出现后，磷脂分子PA在质膜迅速聚集并与能催化底物磷酸化的蛋白激酶SOS2结合，致使SOS2接触激活 Na+ H+ 转运蛋白SOS1，并使钙结合蛋白SCaBP8磷酸化。具体调节机制如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A．SOS1转运Na+和H+不需要细胞内化学反应所释放的能量
B．盐胁迫时，植物细胞可能通过降低细胞质基质中的H+浓度来加速Na+的外排
C．钠离子通过HKT1进入细胞时，不需要与其结合
D．盐胁迫下，磷酸化的SCaBP8减缓了对AKT1的抑制作用，降低了细胞内Na+/K+比值
4．拟南芥液泡膜上的载体蛋白CLCa负责将H+顺浓度梯度运出液泡，同时将细胞质基质中的逆浓度梯度转运至液泡中。在CLCa的细胞质基质侧存在一个“发夹”，该结构阻断了的转运。ATP具有稳定“发夹”的功能，AMP可与ATP竞争性结合CLCa，从而开启的转运，机制如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．H+需要与CLCa结合才能被其运出液泡
B．通过CLCa进入液泡的方式属于协助扩散
C．AMP缺乏稳定“发夹”的功能，与CLCa结合后使其恢复转运活性
D．CLCa活性受ATP/AMP比值调节，该比值下降可促进进入液泡
5．土壤含盐量过高对植物生长造成的危害称为盐胁迫，碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长。图1是碱蓬叶肉细胞结构模式图，图2是碱蓬根细胞参与抵抗盐胁迫有关的示意图，其根细胞生物膜两侧H＋形成的电化学梯度，在物质转运过程中发挥了十分重要的作用。下列叙述错误的是（ ）
A．图1细胞与动物细胞相比特有的结构有①②⑨
B．当盐浸入到根周围的环境时，Na＋以协助扩散方式大量进入根部细胞
C．NHX和SOS1两种转运蛋白可以借助H 的电化学梯度逆浓度运输Na＋
D．载体蛋白NHX既可以转运H＋，又可以转运Na＋，说明它不具有特异性
题型6、运输过程中与囊泡形成有关习题
1．下图所示为光下气孔开启的机理，气孔运动与细胞内外众多离子的运输有关。下列相关叙述正确的是（ ）
A．光为H+-ATP酶的活化直接提供能量
B．H+运出和Cl-进入细胞的方式都是主动运输
C．K+与K+通道蛋白特异性结合是质膜选择透过性的体现
D．离子进入液泡使细胞液渗透压下降，气孔开放
2．下图表示铁被小肠吸收和转运至细胞内的过程。转铁蛋白（Tf）可运载Fe3+，以T-Fe3+结合形式进入血液，并与转铁蛋白受体（TfR）结合后进入细胞，在囊泡的酸性环境中将Fe3+释放后利用。下列说法正确的是（ ）
A．推测蛋白2具有运输功能
B．囊泡膜上的蛋白3是转运H+的通道蛋白
C．该细胞可能是哺乳动物成熟的红细胞，需利用Fe3+合成血红蛋白
D．释放Fe3+后的囊泡再次胞吐有利于维持内环境中Tf的平衡
3．TMCO1是内质网跨膜蛋白，内质网中Ca2+浓度过高时会促进四个TMCO1聚集形成Ca2+通道，使内质网中的Ca2+浓度恢复到正常水平，TMCO1随之解聚失活。TMCO1基因敲除的小鼠能够模拟痴呆患者的主要病理特征。下列说法错误的是（ ）
A．高浓度Ca2+促进TMCO1的肽链盘曲、折叠形成Ca2+通道
B．TMCO1调节内质网中Ca2+浓度的机制属于负反馈调节
C．Ca2+由内质网转运到细胞质基质的过程不需要消耗能量
D．内质网中Ca2+浓度过高导致模型小鼠出现痴呆症状
4．ABCH转运蛋白是昆虫和其他节肢动物将体内的脂质转运到表皮的工具，不存在于人类和哺乳动物中。我国科研人员揭示了ABCH转运蛋白运输脂质和农药的完整过程，并筛选获得了能抑制ABCH的转运功能的小分子抑制剂LMNG，其结构呈“X”型，作用机制如下图所示，为解决抗药性问题提供了全新的思路。下列说法正确的是（ ）
A．ABCH转运杀虫剂属于主动运输，运输过程中ABCH会发生构象改变
B．LMNG若被人类误食，会造成人体内ABCH功能被抑制，影响细胞脂质转运
C．ABCH是新型农药的靶分子，研发过程中不需要传统的杀虫剂成分参与构建
D．LMNG通过阻断ATP的水解，从而阻断了脂质的外排
题型7、主动运输中与H+浓度差相关题型
1．植物细胞中的液泡是一种酸性细胞器（pH约为5.5），液泡膜上的两种转运蛋白V-ATPase和能够共同调节液泡内的pH，作用机制如图所示。V-ATPase利用ATP水解产生的能量，将细胞质基质中（pH约为7.0-7.5）的H 转运至液泡内部。转运蛋白的运输能力受液泡内浓度调控。液泡酸化的消失会导致线粒体功能异常而使细胞出现衰老症状。下列说法正确的是（ ）
A．图示进出液泡的运输方式均是主动运输
B．半胱氨酸在细胞质基质中的浓度低于液泡中的浓度
C．液泡内pH高于5.5时两种转运蛋白的运输能力升高
D．添加Cys-H 转运蛋白抑制剂会抑制细胞的有氧呼吸
2．龙胆花在处于低温（16℃）下30min内发生闭合而在转移至正常生长温度（22℃）、光照条件下30min内重新开放，这与花冠近轴表皮细胞膨压（即原生质体对细胞壁的压力）变化有关，水通道蛋白在该过程中发挥了重要作用（水通道蛋白磷酸后化运输水的活性增强），其相关机理如下图所示，下列相关叙述错误的是（ ）
A．推测在常温、黑暗条件下，龙胆花开放速度会变慢
B．蛋白激酶GsCPK16使水通道蛋白磷酸化会引起水通道蛋白构象的改变
C．由低温升高至正常温度的过程，促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜，花冠近轴表皮细胞膨压增大
D．过程③、④的运输方式均消耗能量
3．植物细胞被感染后产生的环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白，使细胞内Ca2+浓度升高，调控相关基因表达，导致H2O2含量升高进而对细胞造成伤害；细胞膜上的受体激酶BAK1被油菜素内酯活化后关闭上述Ca2+通道蛋白。下列说法正确的是（ ）
A．环核苷酸与Ca2+均可结合Ca2+通道蛋白
B．维持细胞Ca2+浓度的内低外高需消耗能量
C．Ca2+作为信号分子直接抑制H2O2的分解
D．油菜素内酯可使BAK1缺失的被感染细胞内H2O2含量降低
题型8、多选题目专项练习
1．玉米根的横切面如图所示。水和无机盐在根部通过细胞间隙或胞间连丝运输，经过内皮层时因凯氏带阻隔只能跨膜转运，最终沿导管向地上部分运输。内皮层细胞膜的Na —H 反向运输体将Na 逆浓度运入木质部，以维持木质部高渗透压。该反向运输体不直接消耗ATP。下列说法错误的是（ ）
A．内皮层细胞利用通道蛋白将H 排入木质部
B．Na 的浓度从表皮到木质部的各层细胞依次上升
C．若叶片的蒸腾作用停止，水分无法从根部向上运输
D．玉米根部遭受水淹时，植株吸水量会下降
2．原生质体（由细胞除细胞壁以外的部分组成）表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用适宜浓度的葡萄糖基本培养基和一定浓度的NaCl溶液交替处理某假单孢菌（一种真菌，具有细胞壁和液泡），其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．由甲组实验结果可知，该假单胞菌的细胞液渗透压>所用NaCl溶液的渗透压
B．丙组的NaCl处理能使该假单胞菌发生质壁分离，处理解除后细胞会发生质壁分离复原
C．细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞结构构成该假单胞菌的原生质层
D．若先将该假单胞菌高温灭活，再用高浓度NaCl溶液处理，依然可以出现质壁分离的现象
3．主动运输可分为原发性主动运输和继发性主动运输。原发性主动运输由ATP直接供能，逆浓度梯度转运。继发性主动运输的典型例子是小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖，Na+经SGLTl载体由胞外顺浓度梯度转运至胞内的同时，葡萄糖由胞外逆浓度梯度转运至胞内，小肠绒毛上皮细胞内外Na+的浓度差（膜外高浓度）由Na+-K+泵维持，此过程需要消耗ATP。下列相关说法正确的是（ ）
A．原发性主动运输中逆浓度梯度转运的能量由ATP直接提供
B．小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖所需的能量间接来自ATP
C．小肠绒毛上皮细胞上Na+-K+泵可同时转运Na+和葡萄糖
D．推测葡萄糖运出小肠绒毛上皮细胞的方式可能是被动运输
21世纪教育网(www.21cnjy.com)押题2 物质的渗透作用及运输方式
猜押 8大题型
题型01物质的渗透作用及曲线分析
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物质的渗透作用及运输方式 2021年山东卷第2题 2023年山东卷第2题 2024年山东卷第1、3、4题 2025年新高考生物新结构体系下，物质的渗透作用及运输方式题型更注重考察学生的审题能力和知识点掌握的全面和准确性；以基础知识为引导，深入考察思路。 题目更加注重综合性、应用性、创新性，对知识点的背景和应用有更多的掌握。 物质运输题型要求考生在细读题干的基础上，依据题目提供的信息，联系所学的知识和方法，实现信息的迁移，达到灵活解题的目的；遇到新情境类问题，应耐心读题，认真分析题目给的每句话的提示，及题干的重要信息，紧密贴合信息答题。 难度适中，可以预测2025年依然会以选择题形式结合新情境出题．
题型1 物质的渗透作用及曲线分析
1．反渗透又称逆渗透，是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。反渗透技术在生活和工业水处理中已有广泛应用，如海水和苦咸水淡化、医用和工业用水的生产、纯水和超纯水的制备、工业废水处理、食品加工浓缩、气体分离等。下列关于反渗透技术的说法，错误的是（ ）
A．自然状态下的渗透装置，达到渗透平衡时，若半透膜两侧溶液存在高度差，则一定存在浓度差
B．若用反渗透技术处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水
C．反渗透技术可用于乳品、果汁的浓缩，高压泵应该安装在稀溶液侧
D．海水淡化时，反渗透膜的成分与结构会影响反渗透膜的脱盐率和水通量
【答案】C
【分析】渗透作用发生的条件是具有半透膜、膜两侧具有浓度差，在渗透装置中，水分子从低浓度溶液中通过半透膜进入高浓度溶液中的多，从而使装置内的液面发生变化。
【详解】A、渗透平衡时，若半透膜两侧溶液存在高度差，则一定存在浓度差，浓度差来维持高度差，A正确；
B、海水淡化过程中采用反渗透技术，只允许水通过，半透膜阻止其他离子、无机盐等通过，故在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水，B正确；
C、乳品、果汁的浓缩过程中，高压泵应该安装在乳品或果汁侧，才能达到浓缩的目的，C错误；
D、反渗透膜脱盐率与水通量之间存在相互制约关系，所以低压、低能耗、抗污染、抗氧化的反渗透膜正在积极的研发之中，以便从根本上解决现在存在的问题，D正确。
故选C。
2．下图是浸润在蔗糖溶液中的马铃薯块茎细条的实验前长度与实验后长度之比随蔗糖溶液浓度的变化曲线。假设实验中a~f组马铃薯块茎细条的初始状况相同，蔗糖不进入细胞。下列说法错误的是（ ）
A．将f组马铃薯块茎细条转入清水中，细胞不一定发生质壁分离的复原
B．浸润导致e组细胞中液泡的失水量大于d组的
C．马铃薯块茎细胞的细胞液初始浓度介于0.4~0.5mol·L-1之间
D．实验后，a组细胞的细胞液浓度大于b组的
【答案】D
【分析】实验前长度/实验后长度的比值为1时，水分进出细胞达到平衡；比值小于1表明细胞吸水，且比值越小马铃薯块茎细条吸水越多；比值大于1表明细胞失水，且比值越大马铃薯块茎细条失水越多。
【详解】A、f组细胞可能因为失水过多而死亡，因此将f组马铃薯块茎细条转入清水中，细胞不一定发生质壁分离的复原，A正确；
B、e组细胞相对于d组细胞，实验前长度/实验后长度的比值更大，失水更多，B正确；
C、实验前长度/实验后长度的比值为1时，水分进出细胞达到平衡，由图可知，马铃薯块茎细胞的细胞液初始浓度介于0.4~0.5mol·L-1之间，C正确；
D、实验后，a组细胞实验前长度/实验后长度的比值小于b组，表面a组细胞吸水更多，实验后，a组细胞的吸水能力小于b组，D错误。
故选D。
3．某实验小组用一定浓度的KNO3溶液处理白色洋葱鳞片叶内表皮细胞，下图表示实验过程中原生质体的相对体积与细胞吸水能力之间的关系。若原生质体初始状态时的体积为1.0，下列相关叙述错误的是（ ）
A．若在KNO3溶液中加入适量红墨水，则质壁分离及复原的现象会更明显
B．乙→甲段对应的细胞，细胞液渗透压大于细胞质基质渗透压
C．原生质体的相对体积的变化趋势是1.0→0.5→1.0→1.5
D．丙点时细胞液浓度可能仍然大于外界溶液浓度
【答案】B
【分析】当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水引起质壁分离，细胞原生质体缩小，所以细胞液浓度逐渐变大；而质壁分离复原过程与质壁分离相反，细胞原生质体增大，细胞液浓度逐渐变小。
曲线分析，当细胞相对体积低于1.0时，细胞内的水较少，相对于正常情况下为失水；当细胞相对体积高于1.0时，细胞内的水较多，相对于正常情况下为吸水。
【详解】A、无色洋葱鳞片叶内表皮细胞的细胞液为无色，以此为实验材料观察细胞的质壁分离时，在蔗糖溶液中加入适量的红墨水使之成为红色，会使观察到的质壁分离现象更明显，A正确；
B、乙→甲段对应的细胞，原生质体在变小，说明细胞在失水，故细胞液渗透压小于细胞质基质渗透压，B错误；
C、用一定浓度KNO3的溶液处理无色洋葱鳞片叶内表皮细胞得到图示结果，说明细胞先质壁分离，再质壁分离复原，故原生质体的相对体积的变化趋势是1.0→0.5→1.0→1.5，C正确；
D、该细胞在丙点时原生质体体积达到最大值，由于细胞壁的束缚，丙点时细胞液浓度可能仍然大于外界溶液浓度，D正确。
故选B。
4．将某种植物的成熟细胞放入 2mol·L-1的乙二醇溶液中，其原生质体的体积变化趋势如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．若换成 2mol·L-1 的蔗糖溶液，也会发生与图中类似的变化
B．B点时植物细胞液的浓度与2mol·L-1的乙二醇溶液相等，A、C两点所在时刻植物细胞液的浓度相等
C．AB 段植物细胞原生质体的吸水能力持续增强
D．该过程中水分子通过细胞膜的方式只有自由扩散
【答案】C
【分析】曲线图分析：AB段，原生质体的相对体积不断缩小，说明此时期细胞失水而发生质壁分离；BC段，原生质体的相对体积不断增大，说明此时期细胞吸水发生质壁分离的自动复原。
【详解】A、若换成2mol L-1的蔗糖溶液，由于蔗糖分子不能通过原生质层被植物细胞所吸收，不能发生质壁分离的自动复原过程，所以不会发生如图所示的变化，A错误；
B、B点时细胞液和细胞外液浓度相同，但由于细胞失水，而乙二醇进入细胞，此时乙二醇浓度已经小于2mol L-1，所以此时细胞液浓度小于2mol L-1，A、C两点所在时刻植物细胞液的浓度不相等，B错误；
C、AB段细胞不断失水，因此原生质体的吸水能力持续增强，C正确；
D、该过程中水分子通过细胞膜的方式有自由扩散，也有协助扩散，D错误。
故选C。
5．某生物兴趣小组的同学为估测某植物叶片细胞液的平均浓度，取被检测植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度（单位为g/mL）相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组（甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍）。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和外界溶液之间没有溶质交换。下列有关说法错误的是（ ）
A．实验结果说明叶片细胞液浓度大于甲糖溶液物质的量浓度
B．若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶细胞吸水能力增大
C．若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组
D．若使用KNO3溶液代替相应浓度的糖溶液进行实验，会造成较大实验误差
【答案】C
【分析】渗透作用需要满足的条件是：①半透膜；②膜两侧具有浓度差。浓度差是指单位体积溶质分子数量的差异，即物质的量浓度差异。由题干信息可知，甲糖和乙糖的质量分数相同，但甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍，因此乙糖溶液的物质的量浓度约为甲糖溶液的2倍。
【详解】A、由题干信息可知，叶细胞与溶液之间无溶质交换，而甲组的甲糖溶液浓度升高，则可能是由于叶细胞的细胞液浓度大于甲糖溶液物质的量浓度，引起了细胞吸水，A正确；
B、若测得乙糖溶液浓度降低，说明乙糖溶液物质的量浓度高于叶细胞的细胞液浓度，细胞失水，乙组叶细胞吸水能力增大，B正确；
C、若测得乙糖溶液浓度升高，则乙组叶肉细胞吸水，由于甲糖溶液的摩尔浓度小于乙糖溶液，故叶细胞的净吸水量乙组小于甲组，C错误；
D、若使用KNO3溶液代替相应浓度的糖溶液进行实验，会造成较大实验误差，因为植物细胞可以吸收KNO3，D正确。
故选C。
题型2 质壁分离及复原现象的关联考点
1．缢蛏是我国传统养殖的广盐性贝类之一，自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化，如图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线。下列叙述错误的是（ ）
A．0～8h，缢蛏在低盐度条件下吸水，其细胞液的浓度会逐渐减小
B．高盐度条件下，缢蛏可能通过产生游离的氨基酸抵抗外界胁迫，维持自身鲜重相对稳定
C．该实验的自变量是培养时间和盐度
D．缢蛏细胞吸水和失水时，水分子通过水通道蛋白跨膜运输可能比自由扩散更快
【答案】A
【分析】题意分析：图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线，实验的自变量是培养时间和盐浓度，因变量是鲜重。
【详解】A、0～8h，缢蛏在低盐度条件下吸水，动物细胞没有细胞液，A错误；
B、高盐度条件下，缢蛏可能通过产生游离的氨基酸，增加其细胞渗透压，抵抗外界胁迫，使其鲜重维持相对稳定，B正确；
C、实验的自变量是培养时间和盐度，C正确；
D、缢蛏吸水和失水时，水分子通过水通道蛋白跨膜运输可能比自由扩散更快，D正确。
故选A。
2．研究表明，在盐胁迫下大量Na+进入植物根部细胞会抑制K+进入细胞，导致细胞中Na+、K+的比值异常，从而影响蛋白质的正常合成。某耐盐植物的根细胞会借助Ca2+调节Na+、K+转运蛋白的功能，进而调节细胞中Na+、K+的比例，使细胞内的蛋白质合成恢复正常。如图是该耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图（HKT1、AKT1、SOS1和NHX均为转运蛋白），相关叙述不正确的是（ ）
A．H+—ATP泵可将H+运入液泡，同时具有ATP水解酶活性
B．转运蛋白SOSI和NHX均为主动运输H+的载体蛋白
C．耐盐植物液泡吸收无机盐增多会使细胞液浓度上升，吸水能力增强
D．由题意可知，细胞质基质中的Ca2+可能具有激活AKT1、抑制HKT1的功能
【答案】B
【分析】分析题图，根细胞的细胞质基质中pH为7.5，而细胞膜外和液泡膜内pH均为5.5，细胞质基质中H+含量比细胞膜外和液泡膜内低，H+运输到细胞膜外和液泡内是逆浓度梯度运输，运输方式为主动运输。SOS1将H+运进细胞质基质的同时，将Na+排出细胞。NHX将H+运入细胞质基质的同时，将Na+运输到液泡内。
【详解】A、H+-ATP泵可将H+运入液泡，同时将ATP水解，具有ATP水解酶活性，A正确；
B、细胞外和液泡内的pH低于细胞质基质（细胞外和液泡内的H+浓度更高），所以转运蛋白SOS1将H+运入细胞是顺浓度梯度（为协助扩散），NHX将H+运出液泡是顺浓度梯度（为协助扩散），B错误；
C、耐盐植物液泡吸收无机盐增多，会使细胞液浓度上升，渗透压增大，吸水能力增强，C正确；
D、据题意知：在盐胁迫下大量Na+进入植物根部细胞会抑制K+进入细胞，根细胞会借助Ca2+调节Na+、K+转运蛋白的功能，故细胞质基质中的Ca2+可能具有激活AKT1、抑制HKT1的功能，D正确。
故选B。
3．在相同条件下，分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶外表皮，观察其质壁分离过程，再用清水处理后观察其质壁分离复原过程，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．T1组经蔗糖溶液处理后，有48%的细胞原生质层与细胞壁分离
B．各组蔗糖溶液中，水分子均能从蔗糖溶液进入细胞液
C．T1和T2组经清水处理后，两组细胞的原生质层两侧溶液浓度相同
D．T3和T4组若持续用清水处理，则两组质壁分离的细胞比例一定不变
【答案】B
【分析】具有中央液泡（大液泡）的成熟的植物细胞，当其所处外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，由于原生质层的伸缩性大于细胞壁伸缩性，进而引起细胞壁与原生质层逐渐分离，即发生质壁分离。发生质壁分离的细胞，当其所处的外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。
【详解】A、由柱形图可知，T1组经蔗糖溶液处理后，有52%的细胞发生质壁分离，即有52%的细胞原生质层与细胞壁分离，A错误；
B、各组蔗糖溶液中，水分子均能从蔗糖溶液进入细胞液，只是相同时间内从细胞液进入蔗糖溶液中的水分子更多，B正确；
C、T1和T2组经清水处理后，由于细胞壁的限制，细胞不会持续吸水，可能最终外界溶液浓度小于细胞液浓度，因此两组细胞的原生质层两侧溶液浓度可能不同，C错误；
D、若T3和T4组发生质壁分离的细胞均存活，则持续用清水处理，则两组质壁分离复原的细胞逐渐增多，两组质壁分离的细胞比例可能下降，D错误。
故选B。
4．为探究不同植物的耐寒性与其细胞液浓度变化的关系机理。某同学选取常温和4℃低温处理24h后的紫色洋葱鳞片叶外表皮和葫芦藓叶片制成临时装片，用引流法将细胞浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中，记录实验结果如表所示。下列说法正确的是（ ）
比较项目 洋葱鳞片叶外表皮 葫芦藓叶片
常温 4℃ 常温 4℃
初始细胞质壁分离所需时间 l'20" 2'46" 2'33" 3'50"
处理相同时间后质壁分离的细胞占比 100% 35% 100% 30%
处理相同时间后原生质体长度与细胞长度的比值 0.41 0.80 0.40 0.87
A．低温处理的植物细胞失水速率变慢，质壁分离程度更高
B．实验结果表明植物细胞可能通过提高细胞液浓度适应低温环境
C．葫芦藓叶片细胞的细胞液浓度低于洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度
D．低温环境下植物细胞内自由水与结合水含量的比值升高，也可提高耐寒性
【答案】B
【分析】质壁分离的原因：外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层。最早出现质壁分离所需时间越长，说明细胞液浓度相对越大，与外界溶液的浓度差越小。质壁分离的细胞其原生质体长度与细胞长度的比值表示质壁分离的程度，比值越大，质壁分离程度越小。由题干信息可知，低温处理使细胞质壁分离程度变小，质壁分离速度变慢。
【详解】A、由图表可知，低温处理的叶片细胞初始质壁分离时间均比常温下的叶片细胞要长，低温处理的叶片细胞质壁分离占比、细胞质壁分离程度均显著低于常温下叶片细胞，说明低温处理的植物细胞失水速率变慢，质壁分离程度变低，A错误；
B、表中数据表明，与常温状态相比，4℃处理的植物细胞的失水速率和质壁分离程度都降低，因此得出推论：植物细胞可能通过增加细胞液的浓度（比如低温下淀粉分解成可溶性糖增多），使细胞失水减少，适应低温环境，B正确；
C、在相同常温条件下，洋葱鳞片叶细胞平均初始质壁分离时间均比葫芦藓叶片细胞短，说明洋葱鳞片叶细胞失水速率快，细胞液浓度与0.3g/mL蔗糖溶液浓度差高于高于葫芦藓叶片细胞与0.3%蔗糖溶液浓度差，因此葫芦藓叶片细胞的细胞液浓度高于洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度，C错误；
D、自由水和结合水的比值与细胞代谢速率、抗逆性有关，比值降低，细胞代谢速率减慢，抗逆性增强，D错误。
故选B。
5．用物质的量浓度为2mol/L的乙二醇溶液和2mol/L的蔗糖溶液分别浸泡某种成熟的叶肉细胞，观察其质壁分离现象，得到其原生质体体积的变化情况如图所示。下列相关分析正确的是（ ）
A．60s时，乙二醇溶液中的叶肉细胞吸水能力大于蔗糖溶液中的叶肉细胞
B．120s时，蔗糖溶液中的叶肉细胞的细胞液浓度小于细胞质基质的浓度
C．180s时，外界乙二醇溶液浓度与叶肉细胞细胞液浓度大小相同
D．240s时，将蔗糖溶液中的叶肉细胞置于清水中一定会发生复原现象
【答案】B
【分析】1、由图可知，某种成熟的叶肉细胞处于乙二醇溶液中，外界溶液浓度高于细胞液浓度，发生质壁分离，原生质体体积变小，细胞液浓度增大；随后乙二醇溶液以自由扩散的方式进入细胞，细胞液浓度增加，细胞吸水，发生质壁分离复原。
2、某种成熟的叶肉细胞处于蔗糖溶液中，外界溶液浓度高于细胞液浓度，发生质壁分离，质生质体体积变小；如果蔗糖溶液浓度较大，细胞会失水过多而死亡。
【详解】A、60s时，乙二醇溶液中叶肉细胞失水量少于蔗糖溶液中的叶肉细胞，蔗糖溶液中的叶肉细胞吸水能力较强，A错误；
B、120s时，蔗糖溶液中的叶肉细胞还在不断失水，原生质体体积缩小，叶肉细胞的细胞液浓度小于细胞质基质的浓度，B正确；
C、180s时，乙二醇溶液中叶肉细胞原生质体体积较120s时增大，无法判断此时细胞溶液浓度大小，C错误；
D、240s时，蔗糖溶液中的植物细胞可能会因为失水过多而死亡，不再发生质壁分离后的复原现象，D错误。
故选B。
6．某生物兴趣小组观察了洋葱外表皮细胞在3%KNO3溶液中的质壁分离现象，并每隔1分钟测量原生质体（脱去细胞壁的植物细胞）直径（L1）和细胞直径（L2）的比值，经计算，结果如表所示。下列叙述正确的是（ ）
时间/分钟 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
L1/L2 1 0．87 0．85 0．88 0．92 0．94 0．96 0．98 0．99 1
A．前3分钟，细胞的吸水能力一直在增强
B．实验结果显示，第2分钟后细胞开始吸收K+和NO3-
C．实验中KNO3溶液浓度先升高后降低，在第9分钟时基本恢复初值
D．第9分钟时，原生质体恢复初始大小，此时细胞内外仍会发生水分交换
【答案】D
【分析】分析表格可知：L1和L2分别代表原生质体长度和细胞的长度，故L1/L2的比值越小，说明细胞失水越严重。洋葱外表皮细胞置于3%KNO3溶液中，由表格数据说明，先质壁分离，然后质壁分离逐渐复原。
【详解】A、前3分钟，L1/L2的比值先减小后增大，细胞的吸水能力先增强后减小，A错误；
B、实验结果显示，2分钟时，L1/L2变化的幅度比1分钟时小很多，说明2分钟前细胞就开始吸收K+和NO3-，B错误；
C、实验中细胞失水KNO3溶液浓度先降低，与此同时硝酸根离子和钾离子的主动运输进入洋葱外表皮细胞，因此实验中KNO3溶液浓度逐渐降低，C错误；
D、第9分钟时，L1/L2与初始相同，原生质体恢复初始大小，此时细胞内外仍会发生水分交换，D正确。
故选D。
题型3 渗透作用的应用
1．使用新鲜匐灯藓的拟叶（细胞中无大液泡）作为实验材料观察植物细胞质壁分离实验，在高倍镜下得到部分显微照片，如图甲、乙。下列相关叙述错误的是（ ）
A．若选比匐灯藓拟叶细胞大的紫色洋葱鳞片叶外表皮作材料，可全程使用低倍镜观察
B．可选叶绿体做参照物，由均匀分布到挤向细胞某一侧可推断该细胞能发生质壁分离
C．将临时装片浸润于30%盐酸中会出现甲→乙现象，而后用蒸馏水引流可见乙→甲现象
D．该实验现象表明：是否具有大液泡并不是新鲜匐灯藓拟叶细胞发生质壁分离的决定因素
【答案】C
【分析】植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中，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伸缩性大，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。
【详解】A、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞较大，做临时装片时撕取一层细胞，全程使用低倍镜可观察到实验现象，A正确；
B、由于匐灯藓的拟叶细胞中无中央大液泡，可选叶绿体作为参照物，由均匀分布到挤向细胞某一侧，可推断细胞发生了质壁分离，B正确；
C、将临时装片浸润于30%盐酸中细胞死亡，无法观察到质壁分离及复原的现象，C错误；
D、由实验现象可知，新鲜匐灯藓的拟叶细胞无大液泡也能发生质壁分离现象，D正确。
故选C。
2．研究人员用某种植物细胞为材料进行了两组实验：甲组将细胞置于物质a（蔗糖或KNO3）配制的一系列不同浓度的溶液中，10分钟后测定细胞原生质体的相对体积；乙组将细胞置于某种浓度的b（蔗糖或KNO3）溶液中，每隔2分钟用显微镜观察、记录细胞原生质体的体积，甲、乙两组实验结果分别如图1和图2所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．本实验的选材不可选用黑藻叶肉细胞
B．乙组实验过程中，4分钟时细胞吸水能力比2分钟时弱
C．甲组实验用的是KNO3溶液，乙组实验用的是蔗糖溶液
D．乙组实验过程中，8分钟时细胞液的浓度应大于初始细胞液浓度
【答案】D
【分析】分析题图可知，图1代表甲组植物细胞在不同浓度某溶液中原生质体体积的变化：一定浓度范围内，物质浓度越高，原生质体的体积越小，说明甲组细胞置于的溶液是蔗糖配置的溶液；图2乙组植物细胞置于某物质溶液中原生质体体积的变化：随时间的延长，细胞原生质体的体积先变小，之后逐渐恢复甚至变大，说明乙组细胞置于的物质配成的溶液是KNO3溶液，这是因为植物细胞会主动吸收K+和NO3-。
【详解】A、黑藻是高等植物，叶肉细胞内有中央大液泡，置于高浓度溶液中可发生质壁分离，因此该实验可以用黑藻叶肉细胞，A错误；
B、分析图2可知，4分钟时乙组植物细胞原生质体体积较2分钟小，细胞液浓度更大，因此吸水能力更强，B错误；
C、分析图1可知，物质浓度越高，甲组植物原生质体体积越小，说明甲组细胞置于的溶液是蔗糖溶液；分析图2可知，随时间的延长，细胞原生质体的体积先变小，之后逐渐恢复甚至变大，说明乙组细胞置于的溶液是KNO3溶液，C错误；
D、乙组实验过程中，8min时细胞体积虽等于初始体积，但由于该过程细胞通过主动运输吸收了K+和NO3-，因此这时细胞液的浓度大于初始的细胞液浓度，D正确。
故选D。
3．某兴趣小组为选择更适合观察质壁分离和复原的材料，选取紫色洋葱解片叶外表皮、黑藻小叶片、水绵丝状体、紫鸭跖草叶下表皮、月季花解表皮、茶花花瓣表皮、美人蕉花瓣表皮、巴西野牡丹花瓣表皮作为实验材料，用0.05g/mLNaCl溶液处理了3min。统计各种材料发生质壁分离的百分率，结果如下。下列说法错误的是（ ）
A．3 min后将上述材料转入清水中，质壁分离百分率越高的材料完全复原所用的时间越短
B．同一视野的不同细胞颜色越深观察到的现象越明显，无色或浅色的不容易观察到现象
C．为准确比较不同材料质壁分离百分率，每种材料均需观察统计多个视野的情况，但不同材料统计细胞的总数不一定相等
D．多种版本教材都推荐使用紫色洋葱鳞片叶外表皮，可能与材料更易批量获得有关
【答案】A
【分析】质壁分离发生的条件：（1）细胞保持活性；（2）成熟的植物细胞，即具有大液泡和细胞壁；（3）细胞液浓度要小于外界溶液浓度。用紫色洋葱鳞茎表皮为材料观察植物细胞质壁分离，看到的现象是：液泡体积变小，原生质层与细胞壁分离，细胞液颜色加深。
【详解】A、细胞过度失水会导致死亡，从而不能在清水中发生复原，因此3min后将上述材料转入清水中，质壁分离百分率越高的材料不一定能完全复原，即复原所用的时间不一定越短，A错误；
B、同一视野的不同细胞颜色越深越容易观察到质壁分离，即观察到的现象越明显，而无色或浅色的不容易观察到原生质层的位置，B正确；
C、为排除实验的偶然性，准确比较不同材料质壁分离百分率，每种材料均需观察统计多个视野的情况，并求平均值，但不同材料统计细胞的总数不一定相等，C正确；
D、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞液的颜色为紫色，易观察到质壁分离现象，且实验材料常见易批量获得，因此多种版本教材都推荐使用紫色洋葱鳞片叶外表皮，D正确。
故选A。
题型4、自由扩散和协助扩散情境题目的分析
1．小液流法是测定植物组织细胞液浓度的一种实验方法，其原理是把高浓度溶液中的一小液滴放入低溶度溶液中时，液滴下沉；反之则上升。甲与乙两组试管相同且依次编号为1～6号，相同的试管编号中加入相同浓度的蔗糖溶液。在甲试管中放入待测植物材料一段时间后，从中取小液滴滴入乙试管（如图所示），结果如表所示（注：甲试管内加入适量的甲烯蓝，甲烯蓝可使蔗糖溶液变蓝，忽略甲烯蓝对蔗糖浓度的影响）。下列相关叙述正确的是（ ）
乙组试管编号 1 2 3 4 5 6
1mol/L的蔗糖溶液（mL） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
蒸馏水（mL） 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0
蓝色小滴升降情况 下降 下降 下降 上升 上升 上升
A．据表格分析待测植物材料的细胞液浓度相当于1.5～2.0mol/L的蔗糖溶液
B．假设上述实验中蓝色液滴均下降，则需适当调高外界溶液浓度
C．上述实验也可以用等浓度硝酸钾溶液代替蔗糖溶液
D．蓝色小液滴在1～3号试管中均下降，下降速度最快的是在3号试管中
【答案】B
【分析】1、本实验的实验原理：当外界溶液浓度低于细胞液浓度时，细胞吸水，使外界溶液浓度升高，导致乙组蓝色小滴下降；当外界溶液浓度高于细胞液浓度时，细胞失水，使外界溶液浓度降低，导致乙组蓝色小滴上升；当外界溶液浓度等于细胞液浓度时，细胞水分进出平衡，外界溶液浓度不变，导致乙组蓝色小滴扩散。2、根据实验步骤分析，实验的自变量蔗糖溶液的浓度，因变量是细胞的吸水和失水，观察指标是蓝色小液滴的移动方向（小液滴放到低浓度溶液中时，液滴下沉；反之则上升。）。1-6号试管中蔗糖溶液的浓度逐渐升高，由于乙组3号试管中，液滴移动方向向下，乙组4号试管中，液滴移动方向向上，推知植物材料的细胞液浓度介于0．15~0．2mol·L-1之间。
【详解】A、1-6号试管中蔗糖溶液的浓度逐渐升高，由于乙组3号试管中，液滴移动方向向下，乙组4号试管中，液滴移动方向向上，因每个试管中放入了蔗糖和蒸馏水，每个试管中的浓度应该用蔗糖溶液浓度除以蔗糖溶液和蒸馏水的和，即10ml，推知植物材料的细胞液浓度介于0．15~0．2mol·L-1之间，A错误；
B、蓝色小滴下降，说明植物细胞吸水，即所有外界溶液浓度均低于细胞液浓度，则需适当调高外界溶液浓度，B正确；
C、硝酸钾可进入植物细胞，最后外界溶液浓度都低于细胞液浓度，即都变现出下降，无法判断细胞液浓度，C错误；
D、蓝色小液滴在1～3号试管中均下降，即都吸水，外界浓度越低，细胞吸水越多，小液滴的浓度越高，下降速度越快，下降最快的是1号试管，D错误。
故选B。
2．Piezo1通道是一种在内皮细胞中高表达的机械敏感的通道蛋白，主要介导K+、Na+、Ca2+等阳离子的运输。研究发现，当血液为层流时，血液的摩擦力会刺激细胞膜的张力和曲度发生变化，使膜上的Piezo1通道从弯曲状变为平展状，Piezo1通道开放，使Ca2+内流，进而引发细胞释放NO。下列说法错误的是（ ）
A．血液层流时，Piezo1通道的构象会发生改变，引起Ca2+内流
B．Piezo1通道转运离子的速率与其数量和膜内外离子浓度差均有关
C．Piezo1通道转运离子的方式与内皮细胞跨膜释放NO的方式不同
D．Piezo1通道可介导K+、Na+、Ca2+等阳离子的运输，不具有特异性
【答案】D
【分析】神经递质存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜，因此兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突。
【详解】A、当血液为层流时，血液的摩擦力会刺激细胞膜的张力和曲度发生变化，使膜上的Piezo1通道从弯曲状变为平展状，构象发生改变，A正确；
B、Piezo1通道转运离子为协助扩散，从高浓度到低浓度，转运速率与其数量和膜内外离子浓度差均有关，B正确；
C、Piezo1通道转运离子的方式为协助扩散，与内皮细胞跨膜释放NO的方式自由扩散不同，C正确；
D、Piezo1通道可介导K+、Na+、Ca2+等阳离子的运输，具有特异性，D错误。
故选D。
3．人体内血液中的铁大部分来源于衰老的红细胞，巨噬细胞吞噬、降解红细胞后，获得的Fe2+通过巨噬细胞膜上的铁输出蛋白（FPN1）进入血液，用于生成新的红细胞。肝脏分泌的铁调素（Hepc）可与FPN1结合，促进FPN1内化和降解，进而降低血液中Fe2+的含量。在炎症病人的尿中Hepc含量明显升高，Hepc mRNA的水平也明显上升。下列叙述错误的是（ ）
A．Fe2+通过FPN1的运输方式为协助扩散，Fe2+通过FPN1时不需要与其结合
B．长期炎症可能会减少红细胞生成，进而导致贫血
C．敲除Hepc编码基因，不利于红细胞数量升高
D．Hepc作为一种信息分子，与巨噬细胞上的受体直接接触结合发挥作用
【答案】C
【分析】蛋白质是生命活动的主要承担者，具有运输、调节、免疫、催化、组成化合物结构等功能。
【详解】A、Fe2+通过巨噬细胞膜上的铁输出蛋白（FPN1）进入血液，属于协助扩散，FPN1是通道蛋白，Fe2+通过FPN1时不需要与其结合，A正确；
B、炎症病人尿中Hepc含量及Hepc mRNA水平明显上升，会促进FPN1内化和降解，Fe2+通过巨噬细胞膜上的铁输出蛋白（FPN1）进入血液减少，可能减少红细胞生成，进而导致贫血，B正确；
C、敲除Hepc编码基因，Hepc缺失，FPN1降解减少，更多的Fe2+通过巨噬细胞膜上的铁输出蛋白（FPN1）进入血液，有利于生成新的红细胞，C错误；
D、Hepc是肝脏分泌的铁调素，其作为一种信息分子，与巨噬细胞上的受体直接接触结合发挥调节Fe2+运输的作用，D正确。
故选C。
4．研究人员在果蝇的肠吸收细胞中发现了一种具有多层膜的细胞器——PXo小体。食物中的磷酸盐（Pi）能通过PXo小体膜上的PXo蛋白进入，并转化为膜的主要成分。当饮食中的Pi不足时，PXo小体会被降解，释放出Pi供细胞使用。下列叙述错误的是（ ）
A．Pi等无机盐对于维持细胞的生命活动具有重要作用
B．Pi进入PXo小体与肾小管重吸收水的方式可能相同
C．推测Pi供应不足时，肠吸收细胞内溶酶体的数量减少
D．PXo小体具有多层膜可能与Pi可转化为膜磷脂有关
【答案】C
【分析】据题意可知，当食物中磷酸盐过多时，PXo蛋白分布在PXo小体膜上，可将Pi转运进入PXo小体后，再将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存。当食物中的磷酸盐不足时，PXo 小体中的膜成分显著减少，最终PXo 小体被降解、释放出磷酸盐供细胞使用。
【详解】A、由题意可知，磷酸盐能转化为磷脂，磷脂可参与生物膜的形成，说明无机盐对于维持细胞的生命活动有重要作用，A正确；
B、据题意可知，当食物中磷酸盐过多时，PXo蛋白分布在PXo小体膜（具有多层膜的细胞器）上，可将Pi转运进入PXo小体，推测Pi进入PXo小体与肾小管重吸收水的方式可能相同，均为协助扩散，B正确；
C、溶酶体是细胞的消化车间，当饮食中的Pi不足时，PXo小体会被降解，故推测Pi供应不足时，肠吸收细胞内溶酶体的数量增加，C错误；
D、生物膜的主要成分之一是磷脂，PXo小体具有多层膜可能与Pi可转化为膜磷脂有关，D正确。
故选C。
题型5、通道蛋白和载体蛋白判断运输方向的问题
1．胆固醇主要在肝细胞中合成，在血液中与磷脂和蛋白质结合，以低密度脂蛋白(LDL)的形式进行运输，如图表示LDL 进入细胞并被水解的过程。下列叙述错误的是（ ）
A．胞吞作用体现了细胞膜具有一定的流动性
B．胞吞作用使细胞膜的表面积发生变化
C．溶酶体可水解LDL 并释放胆固醇供细胞利用
D．细胞对LDL的胞吞作用不具有专一性
【答案】D
【分析】溶酶体：含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
【详解】A、据图可知，胞吞作用体现了细胞膜具有一定的流动性，A正确；
B、据图可知，胞吞作用过程中，细胞膜向内凹陷形成囊泡，囊泡脱落形成网格蛋白有被小泡，因此会使细胞膜的表面积减小，胞内体形成的囊泡又可以与细胞膜融合，会使细胞膜的表面积增大，因此胞吞作用使细胞膜的表面积发生变化，B正确；
C、胞内体将LDL转运至溶酶体，溶酶体中的水解酶可水解LDL并释放胆固醇供细胞利用，C正确；
D、LDL受体介导的胞吞作用是由其与LDL特异性结合引发的，因而对物质的转运具有专一性，D错误。
故选D。
2．研究发现低氮高盐可促进碱蓬根系对的吸收，跨质膜向胞质运输主要依靠质膜上的硝酸盐转运蛋白（NRT）介导，NRT是H+/同向转运体，运输机制如图所示。液泡膜上的H+/反向转运体在H+浓度梯度驱动下，将运入液泡。下列说法错误的是（ ）
A．碱蓬根细胞通过NRT吸收的过程需要间接消耗细胞中的ATP
B．碱蓬根细胞吸收的可用于合成蛋白质、核酸、磷脂等生物大分子
C．利用ATPase抑制剂处理碱蓬根部，根细胞吸收的速率会降低
D．液泡的pH值低于细胞质基质，液泡吸收无机盐离子有利于细胞保持坚挺
【答案】B
【分析】根细胞从土壤吸收无机盐离子的方式主要是主动运输，该运输方式的特点是：从低浓度一侧运输到高浓度一 侧，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。
【详解】A、从图中可知，质膜上的ATPase将细胞内的H+ 逆浓度梯度转运到细胞外，消耗ATP，形成H + 的浓度梯度。NRT是H+ /NO3 同向转运体， NO3 和H+一起进入细胞， H+顺浓度梯度进入细胞， NO3 的吸收利用了H+ 浓度梯度的势能，所以碱蓬根细胞通过NRT吸收NO3 的过程间接消耗了细胞中的ATP，A正确；
B、蛋白质的基本组成元素有 C、H、O、N 等，核酸的组成元素是C、H、O、N、P，磷脂的组成元素是C、H、O、N、P，碱蓬根细胞吸收的NO3 可用于合成蛋白质、核酸等生物大分子，但磷脂不属于生物大分子，B错误；
C、ATPase抑制剂处理碱蓬根部，会抑制ATPase的活性，使得H+ 不能逆浓度梯度运出细胞，无法形成H+浓度梯度，NRT介导的NO3 吸收过程依赖H + 浓度梯度，所以根细胞吸收NO3 的速率会降低，C正确；
D、液泡膜上的H+ /NO3 反向转运体在H+ 浓度梯度驱动下将NO3 运入液泡，说明液泡中H+ 浓度高，即液泡的pH值低于细胞质基质。液泡吸收无机盐离子，使细胞液浓度升高，细胞吸水能力增强，有利于细胞保持坚挺，D正确。
故选B。
3．土壤盐分过高对植物的伤害作用称为盐胁迫。SOS信号转导途径是在拟南芥中发现的介导盐胁迫下细胞外排Na+，维持 Na+ / K+ 平衡的重要调节机制。盐胁迫出现后，磷脂分子PA在质膜迅速聚集并与能催化底物磷酸化的蛋白激酶SOS2结合，致使SOS2接触激活 Na+ H+ 转运蛋白SOS1，并使钙结合蛋白SCaBP8磷酸化。具体调节机制如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A．SOS1转运Na+和H+不需要细胞内化学反应所释放的能量
B．盐胁迫时，植物细胞可能通过降低细胞质基质中的H+浓度来加速Na+的外排
C．钠离子通过HKT1进入细胞时，不需要与其结合
D．盐胁迫下，磷酸化的SCaBP8减缓了对AKT1的抑制作用，降低了细胞内Na+/K+比值
【答案】A
【分析】1、自由扩散的特点是顺浓度梯度，与膜内外物质浓度梯度有关，不需要载体蛋白协助，不消耗能量。
2、协助扩散的特点是顺浓度梯度，与膜内外物质浓度梯度有关，还需要膜上的转运蛋白的协助，不消耗能量。
3、主动运输的特点是逆浓度梯度，需要载体蛋白协助，需要消耗能量。
【详解】A、识图分析可知，盐胁迫条件下，周围环境的Na+通过HKT1（Na+通道蛋白）以协助扩散的方式顺浓度梯度大量进入根部细胞，Na+运出细胞，为逆浓度梯度运输，所以，SOS1转运Na+和H+需要细胞内化学反应所释放的能量，离子间的转移势能，A错误；
B、盐胁迫时， 植物细胞可能通过降低细胞质基质的pH，即细胞质基质中H+浓度升高，进入的H+升高，那么排出Na+的速度也增加，B正确；
C、钠离子通过 HKT1（Na+通道蛋白） 进入细胞时，不需要与通道蛋白结合，C正确；
D、盐胁迫下，磷酸化的 SCaBP8 减缓了对 AKT1的抑制作用，使得细胞内K+浓度增加，Na+/K+比值降低，D正确。
故选A。
4．拟南芥液泡膜上的载体蛋白CLCa负责将H+顺浓度梯度运出液泡，同时将细胞质基质中的逆浓度梯度转运至液泡中。在CLCa的细胞质基质侧存在一个“发夹”，该结构阻断了的转运。ATP具有稳定“发夹”的功能，AMP可与ATP竞争性结合CLCa，从而开启的转运，机制如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．H+需要与CLCa结合才能被其运出液泡
B．通过CLCa进入液泡的方式属于协助扩散
C．AMP缺乏稳定“发夹”的功能，与CLCa结合后使其恢复转运活性
D．CLCa活性受ATP/AMP比值调节，该比值下降可促进进入液泡
【答案】B
【分析】1、物质跨膜运输的方式：
(1)自由扩散：物质从高浓度到低浓度，不需要载体，不耗能，例如气体、小分子脂质；
(2)协助扩散：物质高浓度到低浓度，需要膜转运蛋白的协助，不耗能，如葡萄糖进入红细胞；
(3)主动运输：物质从低浓度到高浓度，需要载体蛋白的协助，耗能，如离子、氨基酸、葡萄糖等；
2、题干信息：拟南芥液泡膜上的载体蛋白CLCa能将H+顺浓度梯度运出液泡，同时将细胞质基质中的NO3-逆浓度梯度转运至液泡中，CLCa的细胞质基质侧有“发夹”结构阻断NO3-转运，ATP可稳定“发夹”，AMP可与ATP竞争性结合CLCa开启NO3-转运。
【详解】A、由题干“载体蛋白CLCa负责将H+顺浓度梯度运出液泡”可知，H+需要与CLCa结合才能被其运出液泡，A正确；
B、因为NO3-是逆浓度梯度转运至液泡中，而协助扩散是顺浓度梯度运输，所以NO3-通过CLCa进入液泡的方式不属于协助扩散，B错误；
C、根据题干“ATP具有稳定‘发夹’的功能，AMP可与ATP竞争性结合CLCa，从而开启NO3-的转运”，可知AMP缺乏稳定“发夹”的功能，与CLCa结合后使其恢复转运活性，C正确；
D、由于ATP能稳定“发夹”阻止NO3-转运，AMP可开启转运，所以当ATP/AMP比值下降时，意味着AMP相对增多，可促进NO3-进入液泡，D正确。
故选B。
5．土壤含盐量过高对植物生长造成的危害称为盐胁迫，碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长。图1是碱蓬叶肉细胞结构模式图，图2是碱蓬根细胞参与抵抗盐胁迫有关的示意图，其根细胞生物膜两侧H＋形成的电化学梯度，在物质转运过程中发挥了十分重要的作用。下列叙述错误的是（ ）
A．图1细胞与动物细胞相比特有的结构有①②⑨
B．当盐浸入到根周围的环境时，Na＋以协助扩散方式大量进入根部细胞
C．NHX和SOS1两种转运蛋白可以借助H 的电化学梯度逆浓度运输Na＋
D．载体蛋白NHX既可以转运H＋，又可以转运Na＋，说明它不具有特异性
【答案】D
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从低浓度到高浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。
【详解】A、图1为高等植物（碱蓬）叶肉细胞，与动物细胞相比，特有的结构为①（细胞壁）、②（大液泡）、⑨（叶绿体），A正确；
B、根据各部分的pH可知，H＋借助转运蛋白SOS1顺浓度梯度从细胞膜外运输到细胞质基质形成的势能，为Na＋从细胞质基质运输到细胞膜外提供了动力，说明细胞膜外Na＋浓度高于细胞质基质，因此Na＋以协助扩散的方式顺浓度梯度大量进入根部细胞，B正确；
C、H＋借助转运蛋白NHX顺浓度梯度从液泡内运输到细胞质基质形成的势能，为Na＋从细胞质基质运输到液泡内提供了动力。因此H＋的分布特点为NHX和SOS1运输Na＋提供了动力，C正确；
D、NHX虽然可以同时转运H＋和Na＋，但转运两种离子的位点不同，因此，仍体现了载体蛋白NHX的特异性，D错误。
故选D。
题型6、运输过程中与囊泡形成有关习题
1．下图所示为光下气孔开启的机理，气孔运动与细胞内外众多离子的运输有关。下列相关叙述正确的是（ ）
A．光为H+-ATP酶的活化直接提供能量
B．H+运出和Cl-进入细胞的方式都是主动运输
C．K+与K+通道蛋白特异性结合是质膜选择透过性的体现
D．离子进入液泡使细胞液渗透压下降，气孔开放
【答案】B
【分析】 题图分析：氢离子以主动运输的方式运出保卫细胞，同时钾离子和氯离子进入保卫细胞使保卫细胞渗透压升高，吸水能力增强，细胞膨胀，气孔张开。
【详解】A、图中显示，光参与光合作用产生ATP，ATP为H+-ATP酶的活化直接提供能量，A错误；
B、光合作用生成的ATP驱动H+泵，向质膜外泵出H+，建立膜内外的H+梯度，在H+电化学势的驱动下，Cl-经共向传递体进入保卫细胞，H+运出细胞和Cl-进入细胞都是需要能量的，运输方式为主动运输，B正确；
C、K+通过K+通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，C错误；
D、离子进入液泡致使细胞液渗透压上升导致细胞吸水气孔开放，D错误。
故选B。
2．下图表示铁被小肠吸收和转运至细胞内的过程。转铁蛋白（Tf）可运载Fe3+，以T-Fe3+结合形式进入血液，并与转铁蛋白受体（TfR）结合后进入细胞，在囊泡的酸性环境中将Fe3+释放后利用。下列说法正确的是（ ）
A．推测蛋白2具有运输功能
B．囊泡膜上的蛋白3是转运H+的通道蛋白
C．该细胞可能是哺乳动物成熟的红细胞，需利用Fe3+合成血红蛋白
D．释放Fe3+后的囊泡再次胞吐有利于维持内环境中Tf的平衡
【答案】D
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体和能量；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；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体和能量。
【详解】A、由图可知，蛋白2能将Fe2+转化成Fe3+，推测蛋白2具有催化功能，A错误；
B、囊泡中为酸性环境，H+浓度高，由图可知H+ 进入囊泡是通过逆浓度梯度进行的，属于主动运输，需要载体蛋白，而不是通道蛋白，B错误；
C、哺乳动物成熟的红细胞无核糖体不能合成蛋白质，该细胞不可能是哺乳动物成熟的红细胞，C错误；
D、释放Fe3+后的囊泡再次以胞吐方式释放，有利于维持内环境中Tf的平衡，D正确。
故选D。
3．TMCO1是内质网跨膜蛋白，内质网中Ca2+浓度过高时会促进四个TMCO1聚集形成Ca2+通道，使内质网中的Ca2+浓度恢复到正常水平，TMCO1随之解聚失活。TMCO1基因敲除的小鼠能够模拟痴呆患者的主要病理特征。下列说法错误的是（ ）
A．高浓度Ca2+促进TMCO1的肽链盘曲、折叠形成Ca2+通道
B．TMCO1调节内质网中Ca2+浓度的机制属于负反馈调节
C．Ca2+由内质网转运到细胞质基质的过程不需要消耗能量
D．内质网中Ca2+浓度过高导致模型小鼠出现痴呆症状
【答案】A
【分析】内质网钙离子通道是细胞应对内质网钙超载的保护机制，该通道依赖的TMCO1是内质网跨膜蛋白，则TMCO1基因缺陷的细胞可能会出现内质网中钙离子浓度异常。
【详解】A、当内质网中Ca2+浓度过高时，TMCO1四聚化形成钙离子通道，使内质网中的Ca2+浓度恢复至正常水平，说明Ca2+浓度过高时会促进四个TMCO1聚集形成Ca2+通道，A错误；
B、当内质网中Ca2+浓度过高时，四个TMCO1聚集形成钙离子通道，使内质网中的Ca2+浓度恢复至正常水平，TMCO1解聚失活，说明TMCO1调节内质网中Ca2+浓度的机制属于负反馈调节，B正确；
C、Ca2+由内质网转运到细胞质基质的过程是顺浓度梯度进行的，不需要消耗能量，C正确；
D、TMCO1四聚化形成钙离子通道，可使过高的Ca2+进入细胞质，TMCO1基因敲除的小鼠能模拟痴呆患者的主要病理特征，说明小鼠出现痴呆症状可能与其内质网中Ca2+浓度过高有关，D正确。
故选A。
4．ABCH转运蛋白是昆虫和其他节肢动物将体内的脂质转运到表皮的工具，不存在于人类和哺乳动物中。我国科研人员揭示了ABCH转运蛋白运输脂质和农药的完整过程，并筛选获得了能抑制ABCH的转运功能的小分子抑制剂LMNG，其结构呈“X”型，作用机制如下图所示，为解决抗药性问题提供了全新的思路。下列说法正确的是（ ）
A．ABCH转运杀虫剂属于主动运输，运输过程中ABCH会发生构象改变
B．LMNG若被人类误食，会造成人体内ABCH功能被抑制，影响细胞脂质转运
C．ABCH是新型农药的靶分子，研发过程中不需要传统的杀虫剂成分参与构建
D．LMNG通过阻断ATP的水解，从而阻断了脂质的外排
【答案】A
【分析】载体蛋白和通道蛋白：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；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，不需要与通道蛋白相结合。
【详解】A、ABCH转运杀虫剂属于主动运输，因为该过程中需要消耗ATP，运输过程中ABCH会发生构象改变，A正确；
B、ABCH转运蛋白是昆虫和其他节肢动物将体内的脂质转运到表皮的工具，不存在于人类和哺乳动物中，即使LMNG被人类误食，也不会造成人体内ABCH功能被抑制，B错误；
C、ABCH是新型农药的靶分子，研发过程中需要传统的杀虫剂成分参与构建，进而提高杀虫效果，C错误；
D、结合图示可知，LMNG通过阻断ATP的水解，从而阻断了杀虫剂的外排，导致细胞死亡，D错误。
故选A。
题型7、主动运输中与H+浓度差相关题型
1．植物细胞中的液泡是一种酸性细胞器（pH约为5.5），液泡膜上的两种转运蛋白V-ATPase和能够共同调节液泡内的pH，作用机制如图所示。V-ATPase利用ATP水解产生的能量，将细胞质基质中（pH约为7.0-7.5）的H 转运至液泡内部。转运蛋白的运输能力受液泡内浓度调控。液泡酸化的消失会导致线粒体功能异常而使细胞出现衰老症状。下列说法正确的是（ ）
A．图示进出液泡的运输方式均是主动运输
B．半胱氨酸在细胞质基质中的浓度低于液泡中的浓度
C．液泡内pH高于5.5时两种转运蛋白的运输能力升高
D．添加Cys-H 转运蛋白抑制剂会抑制细胞的有氧呼吸
【答案】B
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
2、协助扩散的特点是顺浓度梯度，与膜内外物质浓度梯度有关，还需要膜上的转运蛋白的协助，不消耗能量。
【详解】
A、由图可知，H+从细胞质基质进入液泡需要载体，同时消耗能量，属于主动运输，但是出液泡的方式为协助扩散， A错误；
B、由图可知，Cys（半胱氨酸） 是通过主动运输的方式进入液泡，即逆浓度梯度进行，因此Cys在细胞质基质中的浓度低于液泡中的浓度，B正确；
C、液泡内pH高于5.5时液泡酸化消失，这会导致蛋白的运输能力降低，C错误；
D、Cys-H 转运蛋白抑制剂会抑制 H+的转运，阻止液泡酸化的消失，所以不会导致线粒体功能异常，也不会抑制有氧呼吸，D错误。
故选B。
2．龙胆花在处于低温（16℃）下30min内发生闭合而在转移至正常生长温度（22℃）、光照条件下30min内重新开放，这与花冠近轴表皮细胞膨压（即原生质体对细胞壁的压力）变化有关，水通道蛋白在该过程中发挥了重要作用（水通道蛋白磷酸后化运输水的活性增强），其相关机理如下图所示，下列相关叙述错误的是（ ）
A．推测在常温、黑暗条件下，龙胆花开放速度会变慢
B．蛋白激酶GsCPK16使水通道蛋白磷酸化会引起水通道蛋白构象的改变
C．由低温升高至正常温度的过程，促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜，花冠近轴表皮细胞膨压增大
D．过程③、④的运输方式均消耗能量
【答案】D
【分析】物质跨膜运输的方式：（1）自由扩散：物质从高浓度到低浓度，不需要载体，不耗能，例如气体、小分子脂质；（2）协助扩散：物质从高浓度到低浓度，需要膜转运蛋白的协助，不耗能，如葡萄糖进入红细胞；（3）主动运输：物质从低浓度到高浓度，需要载体蛋白的协助，耗能，如离子、氨基酸、葡萄糖等。
【详解】A、图中显示，在常温条件下会促进水通道蛋白转移到细胞膜上，且光照刺激会促进钙离子进入到细胞内促进水通道蛋白磷酸化，进而促进水分子进入细胞中，促进花朵重新开放，据此可推测，常温、黑暗条件下，龙胆花开放速度会变慢，A正确；
B、图中显示，光照促进Ca2+运输至细胞内，激活GsCPK16，使水通道蛋白磷酸化引起水通道蛋白构象的改变，促进水通过扩散方式进入细胞，B正确；
C、结合图示可推测，由低温升高至正常温度的过程，会促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜，使水分进入细胞增多，进而导致花冠近轴表皮细胞膨压增大，B正确；
D、过程③、④的运输方式均是通过水通道蛋白协助的协助扩散，不消耗能量，D错误。
故选D。
3．植物细胞被感染后产生的环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白，使细胞内Ca2+浓度升高，调控相关基因表达，导致H2O2含量升高进而对细胞造成伤害；细胞膜上的受体激酶BAK1被油菜素内酯活化后关闭上述Ca2+通道蛋白。下列说法正确的是（ ）
A．环核苷酸与Ca2+均可结合Ca2+通道蛋白
B．维持细胞Ca2+浓度的内低外高需消耗能量
C．Ca2+作为信号分子直接抑制H2O2的分解
D．油菜素内酯可使BAK1缺失的被感染细胞内H2O2含量降低
【答案】B
【分析】载体蛋白参与主动运输或协助扩散，需要与被运输的物质结合，发生自身构象的改变；而通道蛋白参与协助扩散，不需要与被运输物质结合。
【详解】A、环核苷酸结合细胞膜上的Ca2+通道蛋白，Ca2+不需要与通道蛋白结合，A错误；
B、环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白，使细胞内Ca2+浓度升高，Ca2+内流属于协助扩散，故维持细胞Ca2+浓度的内低外高是主动运输，需消耗能量，B正确；
C、Ca2+作为信号分子，调控相关基因表达，导致H2O2含量升高，不是直接H2O2的分解，C错误；
D、BAK1缺失的被感染细胞，则不能被油菜素内酯活化，不能关闭Ca2+通道蛋白，将导致H2O2含量升高，D错误。
故选B。
题型8、多选题目专项练习
1．玉米根的横切面如图所示。水和无机盐在根部通过细胞间隙或胞间连丝运输，经过内皮层时因凯氏带阻隔只能跨膜转运，最终沿导管向地上部分运输。内皮层细胞膜的Na —H 反向运输体将Na 逆浓度运入木质部，以维持木质部高渗透压。该反向运输体不直接消耗ATP。下列说法错误的是（ ）
A．内皮层细胞利用通道蛋白将H 排入木质部
B．Na 的浓度从表皮到木质部的各层细胞依次上升
C．若叶片的蒸腾作用停止，水分无法从根部向上运输
D．玉米根部遭受水淹时，植株吸水量会下降
【答案】ABC
【分析】题意分析，内皮层细胞膜的Na —H 反向运输体将Na 逆浓度运入木质部，以维持木质部高渗透压。该反向运输体不直接消耗ATP，应该消耗的是H+的梯度势能，因而对于钠离子来说是主动运输，同时对于H+来说是协助扩散。
【详解】A、题意显示，内皮层细胞膜的Na —H 反向运输体将Na 逆浓度运入木质部，同时将H+顺浓度梯度运入内皮层细胞，据此推测，内皮层细胞利用将H 排入木质部是逆浓度梯度进行的，需要载体蛋白，A错误；
B、根据题意可知，木质部高渗透压环境有利于吸水，但不能说明Na 的浓度从表皮到木质部的各层细胞依次上升，只能说明根部渗透压从表皮到木质部的各层细胞依次上升，C错误；
C、蒸腾作用提供了植物吸水和运水的动力，此外细胞代谢活动也能促进水分的吸收，据此可知，若叶片的蒸腾作用停止，水分也会从根部向上运输，只不过运输缓慢而已，C错误；
D、玉米根部遭受水淹时，呼吸受阻，细胞代谢产生的能量减少，无机盐的吸收减弱，不能维持根部细胞高渗透压专题，因而植株吸水量会下降，D正确。
故选ABC。
2．原生质体（由细胞除细胞壁以外的部分组成）表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用适宜浓度的葡萄糖基本培养基和一定浓度的NaCl溶液交替处理某假单孢菌（一种真菌，具有细胞壁和液泡），其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．由甲组实验结果可知，该假单胞菌的细胞液渗透压>所用NaCl溶液的渗透压
B．丙组的NaCl处理能使该假单胞菌发生质壁分离，处理解除后细胞会发生质壁分离复原
C．细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞结构构成该假单胞菌的原生质层
D．若先将该假单胞菌高温灭活，再用高浓度NaCl溶液处理，依然可以出现质壁分离的现象
【答案】AB
【分析】当外界溶液浓度大于细胞内溶液的浓度时，细胞会失水，由于细胞壁的伸缩性小于原生质体，会发生质壁分离。当外界溶液浓度小于细胞内溶液的浓度时，细胞会吸水，会发生质壁分离的复原。
【详解】A、由甲图（原生质体置于NaCl溶液中 ）可知，原生质体表面积一直在增加，意味着原生质体处于吸水状态，即该假单胞菌的细胞液渗透压>所用NaCl溶液的渗透压，A正确；
B、丙组中用NaCl处理时原生质体体积都比葡萄糖基本培养基处理时要小，说明NaCl处理后发生了质壁分离；换用葡萄糖基本培养基处理后，原生质体体积又增大，说明NaCl处理解除后细胞又发生了质壁分离复原，B正确；
C、细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成该假单胞菌的原生质层，C错误；
D、若将该菌先高温灭活后，细胞膜失去选择透过性，此时再用NaCl溶液处理，不会发生质壁分离，D错误。
故选AB。
3．主动运输可分为原发性主动运输和继发性主动运输。原发性主动运输由ATP直接供能，逆浓度梯度转运。继发性主动运输的典型例子是小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖，Na+经SGLTl载体由胞外顺浓度梯度转运至胞内的同时，葡萄糖由胞外逆浓度梯度转运至胞内，小肠绒毛上皮细胞内外Na+的浓度差（膜外高浓度）由Na+-K+泵维持，此过程需要消耗ATP。下列相关说法正确的是（ ）
A．原发性主动运输中逆浓度梯度转运的能量由ATP直接提供
B．小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖所需的能量间接来自ATP
C．小肠绒毛上皮细胞上Na+-K+泵可同时转运Na+和葡萄糖
D．推测葡萄糖运出小肠绒毛上皮细胞的方式可能是被动运输
【答案】ABD
【分析】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。
【详解】A、根据题干，原发性主动运输由ATP直接供能，逆浓度梯度转运，A正确；
B、继发性主动运输的典型例子是小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖，Na+经SGLTl载体由胞外顺浓度梯度转运至胞内的同时，葡萄糖由胞外逆浓度梯度转运至胞内，该过程是主动运输，动力由膜内外钠离子浓度差提供电化学势能，而小肠绒毛上皮细胞内外Na+的浓度差（膜外高浓度）由Na+-K+泵维持，此过程需要消耗ATP，所以小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖所需的能量间接来自ATP说法正确，B正确；
C、小肠绒毛上皮细胞上Na+-K+泵不可转运葡萄糖，Na+-K+泵具有特异性，只能转运钠离子、钾离子，C错误；
D、继发性主动运输的典型例子是小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖，葡萄糖由胞外逆浓度梯度转运至胞内为主动运输，葡萄糖运出小肠绒毛上皮细胞则是顺浓度梯度运输，推测方式可能是被动运输，D正确。
故选ABD。
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