(共79张PPT)
主题研习（三）物质进出细胞的方式
课时跟踪检测
(一)被动运输
1.概念：物质以扩散方式进出细胞，________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。
基础全面落实
不需要
2.类型：分为自由扩散和协助扩散两类。
项目 自由扩散 协助扩散
概念 物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式 借助膜上的__________进出细胞的物质扩散方式
运输方向 ____浓度→____浓度 ____浓度→____浓度
转运蛋白 _______ 需要
能量 不消耗 _______
影响因素 浓度差大小 浓度差大小；转运蛋白的数量
转运蛋白
高
低
高
低
不需要
不消耗
3.通道蛋白与载体蛋白的异同
协助扩散
主动运输
特异
(二)主动运输
载体蛋白
逆
需要
载体蛋白
(三)大分子进出细胞的方式——胞吞和胞吐
1.图示分析
项目 胞吞 胞吐
图例
运输方向 胞外→胞内 胞内→胞外
举例 巨噬细胞吞噬抗原、变形虫摄食 胰岛素、消化酶、抗体等分泌
2.特点
(1)主要运输_____________，如蛋白质、多糖。
(2)______ 消耗能量。
(3)不需要转运蛋白协助，但需要特定的膜蛋白参与。
(4)依赖膜的________。
生物大分子
需要
流动性
1.概念理解(判断正误)
(1)婴儿肠道上皮细胞吸收母乳中免疫球蛋白的过程不涉及受体蛋白识别和载体蛋白协助。 ( )
(2)葡萄糖是机体能量的重要来源，能经自由扩散通过细胞膜。( )
(3)物质进出细胞方式中的被动运输过程与膜蛋白无关。 ( )
(4)肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸。 ( )
(5)胰岛B细胞分泌胰岛素不需要消耗能量。 ( )
自我诊断
×
×
×
√
×
2.事理分析
(1)(人教版必修1 P67“图4-5”发掘)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)。
蛋白质
一种离子通道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离子通过；离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合
(2)(人教版必修1 P69正文发掘)Na+、K+、Ca2+等物质在逆浓度跨膜运输时，首先要与膜上的载体蛋白的特定部位结合，然后进行运输， 请说明此过程中载体蛋白发生的变化：___________________________
______________________________________________________________。
离子或分子与载体蛋白结合后，载体蛋白的空间结构发生变化，运输完成后载体蛋白又恢复原状
(3)(人教版必修1 P68“科学史话”探究)非洲爪蟾卵母细胞几乎对水不通透，是进行水通道蛋白研究的良好材料。阿格雷等人将CHIP28蛋白的mRNA注入非洲爪蟾卵母细胞。72 h后，CHIP28蛋白大量表达。把卵母细胞移到低渗溶液中，显微观察发现卵母细胞迅速吸水膨胀。阿格雷由此确定CHIP28蛋白是一种水通道蛋白。
①有人对此实验提出质疑，请说明合理的质疑理由：__________
__________________________________________________。
②请再补充实验以证明CHIP28蛋白就是一种水通道蛋白：___________________________________________________________________________________。
CHIP28蛋白并非水通道蛋白本身，可能是调节水通道开闭的蛋白
将CHIP28蛋白构建于仅含磷脂双分子层的脂质体膜上，观察脂质体对水的通透性是否增加
重难深化拓展
重难点(一) 物质运输方式的判断
|情|境|探|究|
小肠上皮细胞靠近肠腔的一侧形成很多微绒毛，对吸收来自肠腔的营养物质有重要意义。图1为氨基酸从肠腔进入组织液的简要过程。新生儿小肠上皮细胞还能直接吸收母乳中的免疫球蛋白到血液中。人体进食后，小肠微绒毛外侧葡萄糖浓度由于二糖的水解而局部高于细胞内，这部分葡萄糖能通过GLUT2转运；大部分葡萄糖通过SGLT1转运，过程如图2所示。
请根据以上材料回答下列问题：
(1)氨基酸从肠腔进入小肠上皮细胞是什么运输方式 判断的依据是什么 氨基酸从小肠上皮细胞转运至组织液是什么运输方式
提示：氨基酸通过主动运输的方式从肠腔进入小肠上皮细胞。依据是逆浓度梯度运输，需要载体蛋白，且需要利用Na+顺浓度梯度运输产生的电化学梯度势能。氨基酸通过协助扩散的方式从小肠上皮细胞转运至组织液。
(2)Na+从小肠上皮细胞运输到肠腔时，Na+转运蛋白的空间构象是否发生改变 并说明理由。
提示：是。Na+从小肠上皮细胞运输到肠腔时，逆浓度梯度运输，需要ATP水解提供能量，是主动运输，需要载体蛋白，载体蛋白在转运过程中空间构象发生改变。
(3)新生儿小肠上皮细胞直接吸收母乳中的免疫球蛋白是什么运输方式 需要膜蛋白发挥作用吗
提示：新生儿小肠上皮细胞通过胞吞直接吸收母乳中的免疫球蛋白。需要膜蛋白发挥识别功能。
(4)小肠上皮细胞通过SGLT1、GLUT2转运葡萄糖分别属于什么运输方式
提示：主动运输、协助扩散。
“三看法”快速判断物质进出细胞的方式
|认|知|生|成|
重难点(二) 设计实验探究物质跨膜运输的方式
[例1] (人教版必修1 P72“拓展应用T2”改编)某生物兴趣小组选用生理状况相同的柽柳根、一定浓度的X溶液、X载体蛋白抑制剂和呼吸酶抑制剂进行了如下三组实验(每组均选用了6条柽柳根)，以探究柽柳根对X的吸收方式。下列分析错误的是( )
甲组 柽柳根+X溶液→一段时间后测定溶液中的X浓度，计算出X的吸收速率
乙组 柽柳根+X溶液+X载体蛋白抑制剂→一段时间后测定溶液中的X浓度，计算出X的吸收速率
丙组 柽柳根+X溶液+呼吸酶抑制剂→一段时间后测定溶液中的X浓度，计算出X的吸收速率
A.甲组为对照组，仅分析甲组的实验结果不能确定柽柳根对X的吸收方式
B.若乙组中X的吸收速率比甲组的低，说明柽柳根对X的吸收方式为协助扩散
C.若丙组中X的吸收速率与甲组的相等，说明柽柳根对X吸收方式为被动运输
D.若乙、丙两组中X的吸收速率均比甲组的低，说明柽柳根对X的吸收方式为主动运输
√
[解析] 甲组用柽柳根+X溶液进行实验，属于自然状态下的处理，为对照组，仅分析甲组的实验结果不能确定柽柳根对X的吸收方式，A正确；乙组施用X载体蛋白抑制剂，若乙组中X的吸收速率比甲组的低，说明柽柳根对X的吸收方式为协助扩散或主动运输，B错误；若丙组中X的吸收速率与甲组的相等，说明柽柳根吸收X不消耗能量，即柽柳根对X的吸收方式为被动运输，C正确；若乙、丙两组中X的吸收速率均小于甲组，说明柽柳根吸收X既需要载体，也消耗能量，故柽柳根对X的吸收方式为主动运输，D正确。
探究物质运输方式的思路
(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
|认|知|生|成|
重难点(三) 影响物质进出细胞因素的曲线分析
1.物质浓度
2.O2浓度
3.温度
[例2] (2022·全国乙卷)农业生产中，农作物生长所需的氮素可以N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N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N进入根细胞的运输方式
是主动运输，判断的依据是_________________
_________________________________________
___________________________。
[解析] 主动运输是由低浓度向高浓度运输，需要能量的供应、载体蛋白协助，由图可知，在一定范围内，随着O2浓度的增加，根细胞对N 的吸收速率也增加，说明根细胞吸收N需要能量的供应，为主动运输。
主动运输需要细胞呼吸提供能量，在一定范围内，根细胞对N的吸收速率与O2浓度呈正相关
(2)O2浓度大于a时作物乙吸收N速率不再增加，推测其原因是_____________________________________________________________。
[解析] 主动运输需要能量和载体蛋白，呼吸作用可以为主动运输提供能量，O2浓度大于a时作物乙吸收N的速率不再增加，能量不再是限制因素，此时影响根细胞吸收N速率的因素是载体蛋白的数量，此时载体蛋白数量达到饱和。
主动运输需要载体蛋白，作物乙根细胞的细胞膜上载体蛋白数量有限
(3)作物甲和作物乙各自在N最大吸收速率时，作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙，判断依据是______________________________
_______________________。
[解析] 由曲线图分析可知，当甲和乙根细胞均达到最大的N吸收速率时，甲的N最大吸收速率大于乙，说明甲需要能量多，消耗O2多，甲根部细胞的呼吸速率大于作物乙。
甲的N最大吸收速率大于乙，甲需要能量多，消耗O2多
(4)据图可知，在农业生产中，为促进
农作物对N的吸收利用，可以采取的措施
是____________。
[解析] 在农业生产中，为了促进根细胞对矿质元素的吸收，需要定期松土，增加土壤中的含氧量，促进根细胞的有氧呼吸，为主动运输吸收矿质元素提供能量。
定期松土
题点(一) 物质进出细胞的方式及其判断
1.(2024·江西高考)营养物质是生物生长发育的基础。依据表中信息，下列有关小肠上皮细胞吸收营养物质方式的判断，错误的是( )
A.甲为主动运输 B.乙为协助扩散
C.丙为胞吞作用 D.丁为自由扩散
考向精细研究
√
方式 细胞外相对浓度 细胞内相对浓度 需要提供能量 需要转运蛋白
甲 低 高 是 是
乙 高 低 否 是
丙 高 低 是 是
丁 高 低 否 否
解析：甲表示的运输方式为逆浓度进行，且需要消耗能量，并通过转运蛋白转运，为主动运输，A正确；乙为顺浓度梯度进行，需要转运蛋白，不需要消耗能量，为协助扩散，B正确；胞吞作用进行时需要能量和膜受体蛋白(识别作用)，不需要转运蛋白，C错误；丁顺浓度梯度进行吸收，不需要转运蛋白，也不需要能量，是自由扩散，D正确。
2.(2025·济南模拟)研究发现，当硝酸盐转运蛋白(NET1.1)磷酸化后，可以通过图1的方式吸收低浓度的硝酸盐，当NET1.1去磷酸化后，可以通过图2的方式吸收高浓度的硝酸盐，下列相关叙述错误的是 ( )
A.NET1.1的磷酸化过程属于吸能反应
B.图1中蛋白1转运H+过程中需要与H+结合
C.若细胞膜对H+通透性发生改变可能会影响硝酸盐转运
D.图2中NET1.1转运的速率与浓度成正比
√
解析：NET1.1的磷酸化过程消耗ATP，属于吸能反应，A正确；由题图可知，蛋白1转运H+的过程属于主动运输，蛋白1为载体蛋白，载体蛋白转运物质的过程中需要与相应物质结合，B正确；细胞膜对H+通透性发生改变将影响图1所示吸收低浓度的硝酸盐，C正确；图2中NET1.1转运N的方式属于协助扩散，转运速率受膜两侧N浓度差及载体数量的影响，不成正比，D错误。
[易错提醒]
关注物质进出细胞方式的几个“不一定”
①同一种物质进出细胞的运输方式不一定相同，如人的红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖的方式是主动运输。
②消耗能量的运输方式不一定是主动运输，也可能是胞吞或胞吐；需要载体蛋白的运输方式不一定是主动运输，也可能是协助扩散。
③通过胞吞、胞吐运输的不一定是大分子物质，如神经递质通过胞吐释放；顺浓度运输的方式不一定是自由扩散，也可能是协助扩散。
题点(二) 影响物质跨膜运输的因素
3.如图甲、乙分别表示洋葱根尖在不同O2浓度及不同底物浓度情况下(其他条件适宜)，从含硝酸钾的全营养液中吸收N的速率曲线图。下列相关描述不正确的是( )
A.a点时影响离子吸收速率的主要因素是能量
B.b点时离子吸收速率不再增大是因为载体蛋白的数量有限
C.c点时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度
D.d点时离子吸收速率不再增大是因为底物浓度太高，细胞发生质壁分离
√
解析：洋葱根尖吸收N的方式是主动运输，吸收速率受能量、载体蛋白和底物浓度的影响。d点时离子吸收速率不再随反应物浓度增大而增大，可能是因为载体蛋白数量有限或能量不足，D错误。
4.丽藻是一种水生植物，某实验小组测定了丽藻细胞液中离子浓度与其生活的池水中相应离子浓度的比值，统计结果如下表，下列相关叙述错误的是 ( )
离子种类 H2P S Cl- K+ Na+ Ca2+ Mg2+
比值 18 050 25 100 1 065 46 13 10
A.表格数据说明丽藻对不同离子的吸收存在差异，说明细胞膜具有选择透过性
B.表格中的比值不同反映了丽藻细胞膜上运输不同离子的载体蛋白数量不同
C.若池水缺氧，则离子的吸收将受影响，但丽藻对水的吸收不受影响
D.若池水温度降低，丽藻对离子的吸收速率都将减慢
√
解析：细胞吸收离子可提高细胞液浓度，进而促进丽藻细胞对水的吸收，若池水缺氧，丽藻呼吸产能减少，离子吸收受影响，水的吸收也将受影响，C错误。
[归纳拓展]
影响物质运输的因素
①浓度差：主要影响自由扩散和协助扩散。
②转运蛋白数量：影响协助扩散和主动运输。
③能量：影响主动运输和胞吞、胞吐。
④温度：通过影响膜的流动性和酶活性间接影响物质运输速率。
课时跟踪检测
(本课时配有重难点加练题，以电子文档形式推送，供学优生选用)
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对应主题研习(三)
一、选择题
1.下列物质进出细胞需要转运蛋白参与的是( )
A.二氧化碳 B.甘油
C.乙醇 D.氨基酸
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解析：二氧化碳、甘油、乙醇都是以自由扩散的方式进行跨膜运输，都不需要转运蛋白参与，A、B、C不符合题意；氨基酸可以通过主动运输的方式进行跨膜运输，需要转运蛋白参与，D符合题意。
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2.(2024·邢台二模)下列有关细胞的物质输入和输出的叙述，正确的是 ( )
A.抑制细胞膜中转运蛋白的活性一定不会影响水和乙醇的吸收
B.蛋白质、多糖等大分子进出细胞的过程需要膜上蛋白质的参与
C.物质自由扩散进出细胞的速率只与浓度梯度有关，与分子大小无关
D.胞吞、胞吐体现细胞膜具有流动性的功能，小分子也可通过胞吐的方式出细胞
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解析：水分子可借助细胞膜上的水通道蛋白(即转运蛋白)以协助扩散方式进出细胞，抑制细胞膜中转运蛋白的活性会影响水的吸收，A错误；当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子，因此蛋白质、多糖等大分子进出细胞的过程需要膜上蛋白质的参与，B正确；自由扩散的动力是浓度差，物质自由扩散进出细胞的速率既与浓度梯度有关，也与分子大小有关(需要穿过磷脂双分子层之间的空隙)，C错误；胞吞、胞吐体现细胞膜具有流动性的结构特点，细胞膜流动性不是细胞膜的功能，D错误。
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3.(2024·贵阳二模)细胞膜有控制物质进出细胞的作用。一般来说，细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞，细胞不需要的物质不容易进入细胞。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述，错误的是 ( )
A.甘油、脂肪酸等脂溶性小分子有机物较易通过自由扩散进出细胞
B.水分子主要借助细胞膜上水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞
C.转运蛋白参与的物质运输方式需要细胞代谢产生的ATP为其供能
D.胞吞离不开磷脂双分子层的流动性，也与细胞膜上的蛋白质有关
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解析：转运蛋白参与的物质运输方式若为协助扩散，则不需要细胞代谢产生的ATP为其供能，C错误。
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4.(2025·南宁模拟)如图为某细胞运输物质的两种方式，其中的①②表示运输的物质。下列说法正确的是 ( )
A.①②在运输时均需与转运蛋白结合
B.②可表示CO2或钠离子
C.运输①时伴随着载体蛋白的磷酸化
D.水分子运输可不经过通道蛋白
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解析：转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两种类型，结合题图可知①运输时需要载体蛋白的协助，物质①会与载体蛋白结合，而物质②的运输需要通道蛋白的协助，而物质②不需要与通道蛋白结合，A错误；CO2的运输方式为自由扩散，不需要通道蛋白，B错误；运输物质①的方式为协助扩散，不消耗ATP，故不发生载体蛋白的磷酸化，C错误；水可通过磷脂双分子层以自由扩散的方式进入细胞，D正确。
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5.(2025·山东省实验中学模拟)一种金属离子能够通过细胞膜进入细胞内部。将活细胞放入不同浓度的、含该金属离子的溶液中，1 h后测量细胞内该金属离子的浓度，得到如图所示曲线。下列叙述错误的是 ( )
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A.该金属离子进入细胞的方式是主动运输
B.该金属离子的转运速率与溶液中离子浓度有关
C.A点之后转运速率不再增加，可能是受通道蛋白数量的限制
D.该金属离子的转运过程需要消耗能量
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解析：由图可知，该金属离子逆浓度运输到细胞中，故该金属离子进入细胞的方式是主动运输，需要消耗能量，A、D正确；分析曲线图可知，在一定范围内，随外界溶液中金属离子浓度的增大，细胞内金属离子浓度也增大，可见该金属离子转运速率与溶液中离子浓度有关，B正确；由于该金属离子进入细胞的方式是主动运输，需要载体蛋白的协助，故A点之后该金属离子转运速率不再增加，可能是受载体蛋白数量的限制，C错误。
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6.(2024·菏泽二模)在大肠杆菌中，可以通过基团移位的方式运输葡萄糖，过程如图所示。细胞内的高能
化合物——磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)
的磷酸基团通过酶Ⅰ的作用将HPr
激活；而膜外环境中的葡萄糖分子先
与细胞膜中酶Ⅱc结合，接着被传递
来的磷酸基团激活，形成磷酸糖，最后
释放到细胞质中。下列说法正确的是( )
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A.酶Ⅱc是转运葡萄糖的载体，转运过程中其构象会发生变化
B.酶Ⅱc横跨细胞膜的部分，疏水性氨基酸占比较低
C.细胞中的线粒体越多，该过程转运葡萄糖的速率越快
D.图示转运葡萄糖方式与神经元静息状态下K+运出细胞方式相同
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解析：葡萄糖分子与细胞膜中酶Ⅱc结合，接着被传递来的磷酸基团激活，形成磷酸糖，最后释放到细胞质中，此过程需要消耗能量，属于主动运输，因此酶Ⅱc作为转运葡萄糖的载体，转运过程中其构象会发生变化，A正确；酶Ⅱc横跨细胞膜的部分主要是磷脂疏水的尾部，亲水性氨基酸占比较低，B错误；图中葡萄糖跨膜方式是主动运输，除了线粒体提供的能量影响运输速率，还受葡萄糖浓度和酶Ⅱc的数量影响，因此线粒体越多，该过程转运葡萄糖的速率不一定越快，C错误；图示转运葡萄糖方式为主动运输，而神经元静息状态下K+运出细胞方式是协助扩散，方式不同，D错误。
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7.(2025·衡水模拟)硝态氮(N)和铵态氮(N)是小麦吸收利用的主要氮素形态，硝酸还原酶(NR)是氮代谢过程中的第一种酶，是硝酸盐同化的限速酶。科研人员在水培条件下，研究了漯麦18和西农509两个品种根系NR活性特征，结果如图。下列叙述错误的是( )
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A.N和N的吸收均需转运蛋白协助并消耗能量
B.N和N进入植物体后，可用于合成淀粉等有机物
C.两个品种根系NR的活性均表现为N处理高于N
D.根据两种形态氮处理下根系NR活性结果推测漯麦18为氮高效小麦品种
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解析：植物细胞吸收N和N的方式为主动运输，需转运蛋白协助，并消耗能量，A正确;N和N进入植物体后，可用于合成蛋白质、核酸等多种含氮有机物，但淀粉中不含有N元素，B错误;根据图示可以看出，两个品种根系NR的活性均表现为N处理高于N，说明植物能更好地利用N，C正确;根据两种形态氮处理下根系NR活性结果推测漯麦18为氮高效小麦品种，因为该品种小麦在两种形态氮处理下NR活性均较高，D正确。
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8.(2025·洛阳模拟)细胞内Ca2+与多种生理活动密切相关，而线粒体在细胞钙稳态调节中居核心地位，其参与的部分Ca2+运输过程如图所示。下列有关叙述正确的是 ( )
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A.人体内钙元素只能以离子形式存在，钙稳态可保障肌肉的正常功能
B.MCU转移Ca2+至线粒体时，不需要与Ca2+结合，但需要消耗ATP
C.线粒体基质中的Ca2+通过NCLX进入细胞质基质的方式为主动运输
D.NCLX在运输物质的过程中不具有专一性
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解析：人体内钙元素除了能以离子形式存在，还能以化合态形式存在，如磷酸钙，A错误;据题干信息知，MCU是通道蛋白，MCU转移Ca2+至线粒体时，不需要与Ca2+结合，不需要消耗ATP，B错误;据题干信息知，Ca2+通过通道蛋白由细胞质基质进入线粒体，该过程属于协助扩散，可见细胞质基质Ca2+浓度高于线粒体内，因此，线粒体基质中的Ca2+通过NCLX进入细胞质基质的方式为主动运输，C正确;据题干信息知，转运蛋白NCLX是Na+/Ca2+交换体，即从线粒体运出1个Ca2+的同时，运入3~4个Na+，NCLX在运输物质的过程中具有专一性，D错误。
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二、非选择题(除特别注明外，每空1分)
9.(8分)(2024·西宁期末)气孔是由保卫细胞以及孔隙所组成的结构，是植物与外界进行气体交换的门户，影响着植物的光合作用、细胞呼吸、蒸腾作用等。气孔的开闭与保卫细胞的吸水和失水有关，保卫细胞吸水时气孔开放，失水时气孔关闭。保卫细胞的细胞膜上有K+转运蛋白BLINK1，光照是诱导信号，能调节气孔的开启和关闭，气孔及其开闭调节机制如图所示。回答下列问题：
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(1)当保卫细胞细胞液的渗透压______(填“大于”“小于”或“等于”)外界溶液的渗透压时，气孔开放。在气孔开放过程中，保卫细胞吸水能力会逐渐______。部分水分进入保卫细胞不需要转运蛋白的协助，其运输方式是___________。
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大于
减弱
自由扩散
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解析：当保卫细胞细胞液的浓度大于细胞外溶液浓度时，即保卫细胞细胞液的渗透压大于外界溶液的渗透压时，水分子运动的总趋势是从低浓度溶液到高浓度溶液，水分子就会进入保卫细胞，使细胞吸水膨胀，气孔张开。由于保卫细胞吸水导致细胞液浓度降低，所以保卫细胞吸水能力逐渐减弱。水分子运输进入细胞的方式是被动运输：一部分是自由扩散，不需要转运蛋白协助；一部分是协助扩散，需要水通道蛋白协助。
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(2)分析图可知，保卫细胞吸收外界溶液中的K+的方式为_________。BLINK1可以调节气孔的开启，原因是____________________________
__________________(2分)。
解析：由图可知，保卫细胞吸收K+需要ATP水解为其提供能量，为主动运输。BLINK1为K+的转运蛋白，能协助K+进入细胞，当细胞内K+浓度增加时，细胞液的浓度增大，细胞吸水膨胀时，会使气孔张开。
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主动运输
BLINK1能协助K+进入细胞，提高细胞液的渗透压
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(3)在坐标系中绘出保卫细胞吸收K+的速率和O2的相对浓度的关系曲线。(2分)
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答案：(3)如图所示
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解析：由于保卫细胞吸收K+需要ATP水解为其提供能量，为主动运输，而O2浓度影响细胞呼吸，细胞呼吸产生ATP，为保卫细胞吸收K+提供能量。所以一定范围内，随O2的相对浓度增加，K+吸收速率加快，当O2浓度达到一定程度时，受载体蛋白数量限制，O2浓度增加而K+吸收速率不变；又因O2浓度为0时细胞可以进行无氧呼吸产生ATP，所以O2浓度为0时K+吸收速率不为0，曲线不与原点相交。曲线图参见答案。
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10.(13分)(2025·南平模拟)柽柳等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长，如图是其根细胞参与抵抗盐胁迫的部分结构示意图，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重要作用。
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(1)细胞膜和液泡膜的基本支架是_____________，液泡中能维持较高浓度的某些特定物质，这体现了液泡膜___________的特性，该特性的结构基础是______________________________(2分)。
解析：生物膜的基本支架是磷脂双分子层，细胞膜和液泡膜均属于生物膜。液泡中能维持较高浓度的某些特定物质，这些特定物质(如Na+)是通过主动运输方式进入液泡中的，这体现了液泡膜具有选择透过性的特性，该特性的结构基础是液泡膜上的载体蛋白具有特异性。
9
磷脂双分子层
选择透过性
液泡膜上的载体蛋白具有特异性
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3
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(2)据图分析，盐胁迫条件下，Na+通过转运蛋白SOS1运出细胞的方式是__________。液泡中H+浓度与细胞质基质中H+浓度差主要由液泡膜上H+-ATP泵来维持，该结构的具体作用是_____________________
__________________________(2分)。
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主动运输
催化ATP水解提供能量和作为转运蛋白协助运输H+
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解析：分析题图，Na+通过转运蛋白SOS1运出细胞，需要H+顺浓度梯度运输时产生的电化学势能提供能量，属于主动运输。液泡中H+浓度与细胞质基质中H+浓度差主要由液泡膜上H+-ATP泵来维持，该结构的作用是催化ATP水解提供能量和作为转运蛋白协助运输H+。
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(3)进一步研究发现，在盐胁迫下大量的Na+持续进入植物根部细胞，会抑制K+进入细胞，导致细胞中Na+/K+的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。图中H+的分布差异使Na+在NHX的作用下进入液泡，其意义是_________________________________________
______________________________________________(答出2点，2分)。
9
降低细胞质基质中Na+的浓度，降低其对细胞的伤害；提高细胞液的渗透压，增加细胞对水的吸收
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解析：将Na+转运到液泡内的意义是降低细胞质基质中Na+的浓度，降低其对细胞的伤害，同时还能提高细胞液的渗透压，增加细胞对水的吸收。
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1
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2
3
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(4)某研究小组提出：脯氨酸可通过调节柽柳细胞内Na+和K+浓度来增强其应对盐胁迫的能力。据此完善相关实验进行验证。
材料选择：对照组(略)；实验组应选取的植株是____(填序号，2分)。
①野生型柽柳植株
②敲除脯氨酸转运蛋白基因的突变体柽柳植株
培养环境：用一定浓度的NaCl溶液模拟盐胁迫环境。检测指标： _______________________(2分)。
实验结果及结论：对照组与实验组的检测结果存在明显差异。
9
②
两组细胞内Na+和K+浓度
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3
4
解析：要验证脯氨酸可通过调节柽柳细胞内Na+和K+浓度来增强其应对盐胁迫的能力，自变量应该为植株是否含有脯氨酸，因变量为细胞内Na+和K+浓度，外界环境为盐胁迫环境。所以实验组选择②敲除脯氨酸转运蛋白基因的突变体柽柳植株，对照组选择①野生型柽柳植株，在相同盐胁迫条件下培养，检测两组细胞内Na+和K+浓度。
9(共83张PPT)
细胞的物质输入和输出
第2讲
明确目标
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；
3.举例说明大分子物质或颗粒性物质等可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
建构知识体系
目录
主题研习（二）
观察植物细胞的质壁分离和复原(实验)
主题研习（一）
水进出细胞的原理
课时跟踪检测
主题研习（一）水进出细胞的原理
重难深化拓展
重难点(一) 渗透作用的原理及实验装置的拓展应用
1.渗透作用原理
(1)液面上升的原因是单位时间由烧杯中通过半透膜进入漏斗中的水分子数______单位时间由漏斗中通过半透膜进入烧杯中的水分子数。
(2)液面不会一直上升的原因：液面上升到一定程度就会产生一个静水压(图中Δh)，当该压力和漏斗中的吸水能力______时液面不再上升。
大于
相等
2.验证渗透作用发生的条件
浓度差
半透膜
3.比较不同溶液浓度的大小
漏斗内溶液浓度为M，烧杯内溶液浓度为N，以下为各种现象及对应的结论：
＞
=
＜
[例1] (2023·重庆高考)某兴趣小组利用图示装置和表中试剂探究了透析袋的透性。当a为①、b为⑤，袋内溶液逐渐变为蓝色；当a为②、b为③，水浴(55 ℃)后透析袋内、外均不出现砖红色。下列叙述正确的是 ( )
编号 ① ② ③ ④ ⑤
试剂 质量分数为3%的可溶性淀粉溶液 质量分数为5%的葡萄糖溶液 斐林试剂 淀粉酶溶液 碘溶液
(棕红色)
A.若a为①+②、b为③，水浴后透析袋外最终会出现砖红色
B.若a为①+②、b为⑤，透析袋外的溶液最终会出现蓝色
C.若a为①+④、b为⑤，透析袋内的溶液最终会出现棕红色
D.若a为①+④、b为③，水浴后透析袋内最终会出现砖红色
√
[解析] 由题干“当a为①、b为⑤，袋内溶液逐渐变为蓝色”可推出，碘可以通过透析袋，淀粉不能通过透析袋；由题干“当a为②、b为③，水浴(55 ℃)后透析袋内、外均不出现砖红色”可推出，斐林试剂和葡萄糖都不能通过透析袋。因为淀粉、葡萄糖和斐林试剂都不能通过透析袋，所以A、D选项描述的实验结果为水浴后透析袋内外都不会出现砖红色，A、D错误。因为碘可以通过透析袋，而淀粉不能通过透析袋，所以B选项描述的实验结果为透析袋内出现蓝色，透析袋外不出现蓝色，B错误。若a为①+④，b为⑤，分析知碘可以通过透析袋，淀粉最终会被淀粉酶完全水解，故C选项描述的实验结果是透析袋内外均出现棕红色，C正确。
重难点(二) 细胞的吸水和失水的判断
|探|究|学|习|
1.动物细胞的吸水和失水
细胞膜
(2)现象
吸水膨胀
失水皱缩
形态不变
2.植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)
全透
小
细胞质
选择透过
大
液泡
(1)当外界溶液浓度>细胞液浓度时，细胞失水，发生__________现象。
(2)当外界溶液浓度<细胞液浓度时，细胞吸水，失水的细胞发生_____________现象。
(3)当外界溶液浓度=细胞液浓度时，水分子进出平衡，细胞保持原态。
质壁分离
质壁分离复原
[例2] (2024·汉中二模)将萝卜切成长度、宽度和厚度相同的细条，测定其长度并记录，再将其分成a、b、c、d、e五组，分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，一段时间后，测量各组萝卜条的长度，实验前与实验后的长度比值为：a组1.4，b组1.2，c组1.0，d组0.8，e组0.6。下列叙述正确的是 ( )
A.a组萝卜条实验前与实验后的长度比值大于1，所以表现为吸水
B.e组萝卜条实验后吸水达到平衡时，细胞液浓度一定等于外界蔗糖溶液浓度
C.萝卜条失水过程中，原生质层相当于半透膜，且细胞的吸水能力逐渐变强
D.c组萝卜条实验前与实验后的长度比值等于1，浸泡期间水分子不进出细胞
√
[解析] a组萝卜条实验前与实验后的长度比值大于1，表现为失水，A错误；由于细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，当萝卜条实验后吸水达到平衡时，细胞液浓度可能依然大于外界蔗糖溶液浓度，B错误；萝卜条失水过程中，原生质层相当于半透膜，细胞液浓度逐渐增大，细胞的吸水能力逐渐变强，C正确；c组萝卜条实验前与实验后的长度比值等于1，浸泡期间水分子进出细胞的量相等，D错误。
|认|知|生|成|
判断细胞吸水和失水的主要依据(与正常状态相比)
依据 分析
细胞液浓度变化 细胞液浓度增大，表明细胞渗透失水；细胞液浓度减小，表明细胞渗透吸水
原生质体体积变化 原生质体体积增大，表明细胞渗透吸水；原生质体体积减小，表明细胞渗透失水
细胞液中色素颜色深浅变化(细胞液中含有色素的细胞) 细胞液中色素颜色变深，表明细胞渗透失水；细胞液中色素颜色变浅，表明细胞渗透吸水
液泡直径与细胞壁直径比值变化 液泡直径与细胞壁直径比值减小，细胞渗透失水；液泡直径与细胞壁直径比值增大，细胞渗透吸水
题点(一) 渗透作用的原理及应用分析
1.(2025·广安模拟)为研究成熟植物细胞的渗透现象，设计简易渗透装置如图甲所示。将洋葱表皮细胞浸入某种浓度的蔗糖溶液或清水中所发生的变化如图乙所示。下列相关叙述错误的是( )
考向精细研究
A.若图甲表示达到渗透平衡状态，则S1和S2溶液浓度的大小关系是S1>S2
B.图乙中左侧细胞的吸水能力比右侧细胞弱
C.图乙中相当于图甲中半透膜的是③④⑤
D.图乙所示细胞中②处的液体是清水
√
解析：渗透平衡时存在Δh，S1溶液的浓度仍然大于S2，A正确；图乙中左侧细胞到右侧细胞表示质壁分离过程，质壁分离过程中，细胞逐渐失水，细胞液浓度逐渐变大，细胞吸水能力逐渐变强，因此左侧细胞的吸水能力比右侧细胞弱，B正确；图乙中相当于图甲中半透膜结构的是原生质层，由③④⑤组成，即由细胞膜、细胞质和液泡膜构成，C正确；细胞壁具有全透性，图乙中②表示外界溶液，即蔗糖溶液或清水，D错误。
[归纳拓展] 分析渗透作用时的关注点
①渗透≠扩散：渗透作用必须通过半透膜，扩散则不一定需要；扩散适用于各种物质，渗透仅指溶剂分子。渗透是一种特殊的扩散。
②若渗透平衡后，半透膜两侧液面仍存在高度差，则半透膜两侧溶液就存在浓度差，且液面高的一侧溶液浓度高。
③渗透装置中溶液的浓度一般指物质的量的浓度，即溶质微粒的数量浓度。若为质量浓度，则需要分析相对分子质量的大小。
④在分析时要特别注意半透膜和透析袋与溶质的关系，半透膜或透析袋是否允许溶质通过。
2.(2024·青岛期末)为探究渗透作用的条件，生物学习小组的同学设计了下图装置。在U型管的底部安装半透膜，在甲、乙两侧注入等量的蒸馏水，然后将两个装有等量、等质量分数的淀粉和葡萄糖溶液的透析袋，分别置于甲、乙两侧的蒸馏水中，一段时间后分别取两侧溶液用斐林试剂进行检测，同时在乙侧加入适量碘—碘化钾溶液(透析袋和半透膜大分子无法通过，小分子可以自由通过)。下列说法错误的是 ( )
A.甲、乙两侧所取溶液检测时均会产生砖红色沉淀
B.液面稳定后甲侧的液面高于乙侧
C.甲侧的透析袋内呈现蓝色、乙侧不会呈现蓝色
D.葡萄糖可以通过协助扩散的方式通过透析袋和半透膜
√
解析：斐林试剂可用于检测还原糖，葡萄糖属于小分子物质，可通过半透膜，故甲、乙两侧均含有葡萄糖，一段时间后分别取两侧溶液用斐林试剂进行检测，则甲、乙两侧均会产生砖红色沉淀，A正确；由于葡萄糖能透过透析袋和半透膜，而淀粉不能透过透析袋和半透膜，甲侧的渗透压高，则液面稳定后甲侧的液面高于乙侧，B正确；碘—碘化钾溶液可与淀粉反应呈蓝色，由于淀粉不能透过透析袋和半透膜，故只有甲侧透析袋内有淀粉而乙侧没有，在乙侧加入适量碘—碘化钾溶液，碘—碘化钾会透过透析袋和半透膜，故甲侧的透析袋内呈现蓝色、乙侧不会呈现蓝色，C正确；协助扩散是指小分子物质通过生物膜的方式，透析袋和图中的半透膜不属于生物膜，D错误。
题点(二) 动植物细胞吸水与失水的分析
3.(2024·湖南高考)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.缢蛏在低盐度条件下先吸水，后失水直至趋于动态平衡
B.低盐度培养8~48 h，缢蛏通过自我调节以增加组织中的溶质含量
C.相同盐度下，游离氨基酸含量高的组织渗透压也高
D.缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关
√
解析：由题图可知，缢蛏在低盐度条件下鲜重先增大后减小至相对稳定，说明其先吸水后失水直至趋于动态平衡，A正确；低盐度培养时，缢蛏组织渗透压大于外界环境，导致缢蛏吸水，为恢复正常状态，缢蛏应通过自我调节使组织中的溶质含量减少，从而降低组织渗透压，引起组织失水，B错误；组织渗透压的高低与其中的溶质含量有关，溶质越多，渗透压相对越高，结合题干信息可知，缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化，因此，相同盐度下，游离氨基酸含量高的组织渗透压也高，C正确；细胞呼吸过程中产生的中间产物可转化为氨基酸、甘油等非糖物质，由此推测缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关，D正确。
√
4.仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是 ( )
A.细胞失水过程中，细胞液浓度增大
B.干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低
C.失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离
D.干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞的光合作用
解析：细胞失水过程中，水从细胞液流出，细胞液浓度增大，A正确；依题意，干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，则外层细胞的细胞液单糖多，且外层细胞还能进行光合作用合成单糖，故外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的细胞液浓度高，B错误；依题意，内部薄壁细胞细胞壁的伸缩性比外层细胞的细胞壁伸缩性更大，失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离，C正确；依题意，干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，有利于外层细胞光合作用产物向内部薄壁细胞转移，可促进外层细胞的光合作用，D正确。
主题研习（二）观察植物细胞的质壁分离
和复原(实验)
1.实验原理
实验基础理清
内因 ①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层________；
②原生质层比细胞壁的伸缩性大
外因 _______与外界溶液之间具有一定的浓度差，细胞能渗透吸水或失水
半透膜
细胞液
2.实验步骤
紧贴细胞壁
逐渐变小
变深
清水
逐渐变大
变浅
3.现象与结论
(1)当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞_____，发生__________。
(2)发生质壁分离的细胞，当细胞液的浓度_____外界溶液的浓度时，细胞_____，发生质壁分离复原。
失水
质壁分离
大于
吸水
[思考探究]
下图表示处于质壁分离状态的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，请分析并回答相关问题：
(1)实验时一定要选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吗 选用此细胞的理由是什么
提示：不一定。紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞含有中央液泡，且细胞液中含有色素，使液泡呈现紫色，便于观察。
(2)c处的溶液是什么
提示：外界溶液。
(3)c处溶液浓度是否一定大于b处 理由是什么
提示：不一定，不能确定此植物细胞正在吸水、失水还是处于动态平衡之中。
1.质壁分离及复原的条件
(1)从细胞角度分析
①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不能发生质壁分离及复原现象。
②细菌细胞也能发生质壁分离，但现象不明显。
关键能力拓展
(2)从溶液角度分析
①在一定浓度溶质不能透过半透膜的溶液中只会发生质壁分离现象，不能发生自动复原现象(只有用清水或低渗溶液处理，方可复原)。
②在一定浓度溶质可透过半透膜(如KNO3、甘油、尿素、乙二醇等)的溶液中可发生质壁分离，并能自动复原，因为K+、N、尿素、乙二醇等可转运到细胞内，使细胞液浓度升高，细胞渗透吸水而发生自动复原。
③本实验选用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液。若质量浓度过高，质壁分离速度虽快，但会使细胞在短时间内因失水过多而死亡，质壁分离后不能复原；若质量浓度过低，则不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。
2.实验拓展应用
(1)判断成熟植物细胞的死活
(2)测定细胞液浓度范围
(3)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
题点(一) 实验原理、步骤和结果观察
1.(2025·广州模拟)“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( )
题点考法全训
A.甲、乙、丙不能在同一个细胞内依次发生
B.与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较低
C.由实验结果推知，甲图细胞是有活性的
D.该实验只是观察了质壁分离和复原现象，没有设计对照实验
√
解析：能发生质壁分离的细胞应为活细胞，据图分析，甲到乙的过程中，细胞发生质壁分离，乙到丙的过程中，细胞发生质壁分离的复原，甲、乙、丙可以在同一个细胞内依次发生，A错误，C正确；乙图所示细胞发生质壁分离，该过程中细胞失水，故与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较高，B错误；该实验不仅观察了质壁分离与复原的现象，还观察了正常状态下的细胞，该实验存在前后自身对照，D错误。
2.(2025·茂名一模)紫色洋葱鳞片叶是观察植物细胞质壁分离的常用实验材料。为拓展该实验材料的来源，兴趣小组选择几种有色叶片进行了探究，结果如下表所示。下列相关叙述错误的是 ( )
材料 取材部位 颜色 细胞重叠度 质量分数10%KNO3 处理后效果 质量分数30%蔗糖处理后效果
虎耳草叶片 下表皮 紫红色 极易得到单层 很明显 很明显
紫甘蓝叶片 上、下表皮 蓝紫色 较易得到单层 很明显 很明显
紫色洋葱鳞片叶 外表皮 紫红色 不易得到单层 很明显 很明显
A.各种叶片发生质壁分离的外因是外界溶液浓度大于细胞液浓度
B.各种叶片发生质壁分离的过程中，细胞的吸水能力都逐渐增强
C.质量分数10%KNO3处理后各种叶片均能观察到质壁分离复原
D.相较于紫色洋葱鳞片叶，选择虎耳草叶片进行实验时更易操作
√
解析：各种叶片发生质壁分离的原因包括内因和外因，外因是外界溶液浓度大于细胞液浓度，导致细胞失水，原生质层与细胞壁发生分离，即质壁分离，A正确；各种叶片发生质壁分离的过程中，细胞不断失水，但是细胞的吸水能力都逐渐增强，B正确；质量分数10%KNO3处理后，细胞可能因失水过多而死亡，无法发生质壁分离复原，C错误；表格中虎耳草叶片极易得到单层，因此相较于紫色洋葱鳞片叶，选择虎耳草叶片进行实验时更易操作，D正确。
题点(二) 实验的拓展分析及应用
3.(2025·柳州模拟)某研究性学习小组为了测定某植物组织细胞液浓度设计了如下实验：取相同试管分为甲、乙两组，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
加入适量的亚甲蓝，亚甲蓝可使蔗糖溶液
变蓝，忽略亚甲蓝对蔗糖浓度的影响)。
下列相关叙述错误的是( )
注：液滴下降表明液滴的浓度大于试管内溶液浓度，反之则小于试管内溶液浓度。
A.若上述实验中蓝色小液滴均上升，则需适当降低外界溶液浓度
B.分析表格数据可知待测植物的细胞液浓度相当于1.5~2.0 mol·L-1的蔗糖溶液
C.上述实验可以用适宜浓度的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1号试管中
√
乙组试管编号 1 2 3 4 5 6
乙组试管蔗糖浓度/(mol·L-1) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
蓝色小液滴升降情况 下降 下降 下降 上升 上升 上升
解析：蓝色小液滴上升，说明植物细胞失水，即所有外界溶液浓度均高于细胞液浓度，则需适当降低外界溶液浓度，A正确；由题图知，乙组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，蓝色小液滴移动方向向下，乙组4号试管中，蓝色小液滴移动方向向上，推知植物的细胞液浓度相当于1.5~2.0 mol·L-1的蔗糖溶液，B正确；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，无法判断细胞液浓度，C错误；蓝色小液滴在1~3号试管中均下降，外界溶液浓度越低，蓝色小液滴与外界溶液浓度差越大，下降速度越快，故下降最快的是1号试管，D正确。
课时跟踪检测
(标 的题目为推荐讲评题目，配有精品课件)
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对应主题研习(一)(二)
一、选择题
1.(2025·梅州调研)如图为一个渗透装置，假设溶质分子或离子不能通过半透膜，实验开始时，液面a和b平齐。下列判断错误的是( )
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A.如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则液面a会下降，液面b会上升
B.如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量分数相同，则液面a会上升，液面b会下降
C.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的浓度不一定相等
D.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的渗透压一定相等
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√
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解析：如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则水分子运动的总趋势是由甲流向乙，液面a会下降，液面b会上升，A正确；如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量分数相同，由于蔗糖是二糖，葡萄糖是单糖，因此甲的物质的量浓度大于乙，则液面a会上升，液面b会下降，B正确；当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，由于两侧的液面高度差可能不同，因此甲、乙溶液的浓度不一定相等，甲、乙溶液的渗透压也不一定相等，C正确，D错误。
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2.(2025·泉州一模)植物细胞发生的质壁分离有凹型质壁分离和凸型质壁分离，分别如右图甲、乙所示。有些新鲜的实验材料会出现凹型质壁分离。下列叙述错误的是 ( )
A.甲细胞的细胞膜与细胞壁可能具有一定的黏连性
B.若乙为洋葱鳞片叶外表皮细胞，则M处呈紫色
C.甲、乙细胞的细胞液浓度可能等于外界溶液浓度
D.甲、乙细胞细胞壁的伸缩性均小于其原生质层的伸缩性
√
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解析：甲细胞会出现凹型质壁分离，因此甲细胞的细胞膜与细胞壁可能具有一定的黏连性，A正确；若乙为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，则M处无色，液泡内部为紫色，B错误；若甲、乙细胞此时处于质壁分离的最大程度，甲、乙细胞的细胞液浓度可能等于外界溶液浓度，C正确；甲、乙细胞中原生质层的伸缩性均大于细胞壁的伸缩性，D正确。
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3.(2025·阳泉一模)将洋葱鳞片叶外表皮细胞放在一定浓度的外界溶液中，第5 min时观察到该细胞形态较初始状态未发生变化，下列推测不合理的是 ( )
A.细胞可能未吸水也未失水
B.细胞可能失水后自动复原
C.第5 min时细胞内外可能存在浓度差
D.第5 min时细胞液浓度可能小于初始浓度
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解析：将洋葱鳞片叶外表皮细胞放在一定浓度的外界溶液中，第5 min时观察到该细胞形态较初始状态未发生变化，说明细胞可能未吸水也未失水，A推测合理；细胞失水发生质壁分离后，若外界溶液中溶质可进入细胞，导致外界溶液浓度小于细胞液浓度，细胞会吸水发生质壁分离的复原，此时细胞内外可能存在浓度差，但第5 min时观察到该细胞形态较初始状态可能未发生变化，B、C推测合理；第5 min时细胞形态较初始状态未发生变化，说明细胞可能未吸水也未失水，也可能细胞发生质壁分离的复原，此时细胞液浓度可能等于或大于外界溶液浓度，D推测不合理。
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4.(2025·长沙一模)取某植物的成熟叶片，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，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是 ( )
A.甲组水分交换达到平衡时，叶细胞内外溶液浓度相等
B.若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零
C.若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶细胞可能发生了质壁分离
D.若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组小于甲组
√
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3
4
解析：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，则是甲组叶细胞吸水而引起的，因此水分交换达到平衡时，甲组叶细胞内溶液浓度可能大于或等于细胞外溶液浓度，A错误；若乙糖溶液浓度不变，说明乙糖溶液浓度与叶细胞的细胞液浓度相等，叶细胞净吸水量为零，B正确；若乙糖溶液浓度降低，说明细胞失水，叶细胞可能发生了质壁分离，C正确；若乙糖溶液浓度升高，说明乙糖溶液浓度低于叶细胞的细胞液浓度，细胞吸水，而乙糖溶液的物质的量浓度约为甲糖溶液的2倍(乙糖溶液与细胞液浓度差更小)，因此叶细胞的净吸水量应是乙组小于甲组，D正确。
9
1
5
6
7
8
10
2
3
4
5.(2025·包头一模)将a、b、c、d四种不同植物的花瓣剪成大小和形状相同的细条若干，分为四组(每种植物一组且每组的细条数相等)，取上述4组细条分别置于相同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测得每组花瓣细条平均长度(p)与其实验前平均长度(q)的比值(p/q)如下表所示。则四种植物最适合生活在干旱环境的是 ( )
A.植物a B.植物b C.植物c D.植物d
√
9
植物种类 a b c d
(p/q) 0.7 0.8 1 1.2
1
5
6
7
8
10
2
3
4
解析：植物d花瓣细条实验后长度/实验前长度的值为1.2，比值大于1表明细胞吸水，植物d细胞液浓度较其他组高，最适合生活在干旱环境，D符合题意。
9
1
5
6
7
8
10
2
3
4
6.(2025·南阳模拟)研究小组将第1~5组的来自同一个马铃薯的马铃薯条分别用质量分数为5%、10%、15%、20%、25%的蔗糖溶液处理，一段时间后测定马铃薯条的质量变化如图所示。下列相关叙述错误的是 ( )
9
1
5
6
7
8
10
2
3
4
A.马铃薯细胞的原生质层相当于一层半透膜
B.马铃薯细胞液的浓度最可能在15%~20%
C.第4组马铃薯细胞发生了质壁分离，吸水能力减弱
D.若实验长时间进行，第5组马铃薯细胞可能会死亡
9
√
1
5
6
7
8
10
2
3
4
解析：马铃薯细胞的原生质层相当于一层半透膜，A正确；由题图知，蔗糖溶液浓度为15%时，马铃薯细胞吸水，蔗糖溶液浓度为20%时，马铃薯细胞失水，由此推测，蔗糖浓度在15%~20%的某个浓度时，马铃薯细胞既不失水也不吸水，即其细胞液的浓度最可能在15%~20%，B正确；第4组马铃薯条质量减小，细胞失水发生了质壁分离，细胞液浓度增大，吸水能力增强，C错误；第5组马铃薯条质量减小，细胞失水，若实验长时间进行，失水量多，马铃薯细胞可能会死亡，D正确。
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1
5
6
7
8
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2
3
4
7.(2025·绵阳一模)为探究植物耐寒机制，某研究小组以洋葱鳞片叶外表皮细胞为实验材料，先分别在常温与低温(4 ℃)下处理24小时，然后在常温下进行质壁分离实验，结果如表：
9
初始细胞质壁分离所需时间/秒 相同时间质壁分离细胞占比/% 相同时间液泡长度与细胞长度比值/%
常温处理组 80 100 41
4 ℃低温处理组 166 35 80
1
5
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7
8
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2
3
4
下列有关实验的叙述错误的是 ( )
A.质壁分离实验过程需将实验材料置于同种外界溶液中
B.初始细胞质壁分离所需时间长短与细胞内外溶液浓度差有关
C.液泡长度与细胞长度比值越大，说明细胞失水越多，质壁分离程度越大
D.由实验结果推测，植物细胞可通过增加细胞液浓度适应低温环境
9
√
1
5
6
7
8
10
2
3
4
解析：该实验的自变量是温度，外界溶液的种类是无关变量，因此质壁分离实验过程需将实验材料置于不同温度条件下的同种外界溶液中，A正确；初始细胞质壁分离所需时间长短与细胞内外溶液浓度差有关，细胞内外溶液浓度差越大，初始细胞质壁分离所需时间越短，反之越长，B正确；液泡长度与细胞长度比值越大，说明细胞失水越少，质壁分离程度越小，C错误；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：植物细胞可以通过增加细胞液的浓度(比如低温下淀粉分解成可溶性糖的量增多或自由水大量转化为结合水)，使细胞失水减少，适应低温环境，D正确。
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8.(2025·洛阳模拟)将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度KNO3溶液中，按时间先后顺序依次选取了4个状态的细胞，比较液泡大小，如下表所示。关于这些细胞的叙述，错误的是 ( )
A.状态1的液泡颜色可能会进一步加深
B.状态2的细胞吸水能力大于初始细胞
C.状态3的细胞液浓度等于外界溶液浓度
D.状态4的细胞液浓度大于状态3的细胞液浓度
√
9
状态 初始 状态1 状态2 状态3 状态4
液泡大小 100% 57% 100% 107% 107%
1
5
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7
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2
3
4
解析：状态1的液泡大小为57%，说明细胞失水，液泡颜色可能会进一步加深，A正确;因为植物细胞会主动吸收K+和N，导致细胞液的浓度增加，状态2的细胞的吸水能力比初始细胞大，B正确;状态2的细胞已经发生质壁分离复原，说明细胞液的浓度大于外界溶液浓度，随着时间增加，状态3的液泡继续增加，到状态4时不变，是由于植物细胞壁的支撑作用，因此状态3的细胞液浓度也大于外界溶液浓度，C错误;状态4和状态3的液泡大小相同，但是状态4的时间更长，吸收更多的K+，因此状态4的细胞液浓度大于状态3的细胞液浓度，D正确。
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1
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二、非选择题(除特别注明外，每空1分)
9.(13分)将某种植物的成熟细胞置于一定浓度的物质甲溶液中，发现其体积变化趋势如图曲线ABCD所示，物质甲能以主动运输的方式进入细胞。据图和所给信息回答下列问题：
9
1
5
6
7
8
10
2
3
4
(1)影响植物细胞吸收物质甲速率的因素有__________________
________________________________(写出3个，2分)。曲线图中纵坐标是指___________(填“原生质体”或“细胞”)的相对体积，理由是 _________________________________(2分)。
解析：物质甲能以主动运输的方式进入细胞，故影响植物细胞吸收物质甲速率的因素有载体的数量、细胞呼吸强度(或氧气浓度)、温度、pH等。由于细胞壁的伸缩性显著小于原生质体，故植物细胞失水或吸水后发生显著变化的是植物的原生质体，因而图中纵坐标指的是原生质体的相对体积。
9
载体的数量、细胞呼吸强度(或氧气浓度)、温度、pH
原生质体
细胞壁的伸缩性显著小于原生质体
1
5
6
7
8
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2
3
4
(2)理论上，细菌细胞____(填“能”或“不能”)发生类似曲线BC段的__________现象。曲线AB段_________(填“发生了”或“没有发生”)渗透吸水或失水。比较P、Q两点所对应时刻的植物细胞液浓度，其大小关系是P_____(填“等于”“大于”或“小于”)Q。
9
能
质壁分离
发生了
小于
1
5
6
7
8
10
2
3
4
解析：细菌细胞也含有细胞膜和细胞壁，故理论上也能发生类似曲线BC段的质壁分离现象。水分子能透过细胞膜，故曲线AB段发生了渗透吸水或失水。BC段，细胞外溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，同时由于物质甲能以主动运输的方式进入到细胞内，使细胞液的浓度逐渐升高，失水速率逐渐降低；到C点时，细胞液浓度和细胞外溶液浓度相等；大于C点后，物质甲继续进入细胞，此时细胞液浓度大于细胞外溶液浓度，细胞吸水，故P点时的植物细胞液浓度小于Q点。
9
1
5
6
7
8
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2
3
4
(3)用物质乙替代物质甲重复实验，得到曲线ABCE，其中AC段与物质甲曲线完全重合，则实验刚开始时，溶液甲的渗透压______ (填“等于”“大于”或“小于”)溶液乙的渗透压。若在C点加入清水，其曲线变化与CD类似，有人认为t2=2t1，请判断对错并说明理由：____________________________________________________________________________________(提示：渗透失水的量=渗透速率×半透膜面积×渗透时间)。(3分)
9
等于
错误，渗透速率取决于浓度差，质壁分离与质壁分离复原时浓度差不同，原生质体大小亦不同
1
5
6
7
8
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2
3
4
解析：用物质乙替代物质甲重复实验，得到曲线ABCE，其中AC段与物质甲曲线完全重合，故分析曲线可知，实验刚开始时，溶液甲的渗透压等于溶液乙的渗透压。若在C点加入清水，其曲线变化与CD类似，由于渗透速率取决于浓度差，质壁分离与质壁分离复原时浓度差不同，原生质体大小亦不同，故有人认为t2=2t1是错误的。
9
1
5
6
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2
3
4
10.(10分)(2025·沧州一模)脯氨酸是植物在盐胁迫条件下液泡中积累的重要氨基酸，在植物渗透调节中发挥关键作用。为研究盐胁迫条件下，脯氨酸浸种对水稻幼苗形态相关指标的影响，研究者做了相关实验，结果如下表所示。回答下列问题：
9
1
5
6
7
8
10
2
3
4
注：S1指在水稻培养基中添加一定浓度的NaCl；T1~T3添加的脯氨酸浓度依次升高。
9
组别 处理方法 平均苗高/cm 平均根长/cm 平均根数/条
① S0 6.42 3.30 8.80
② S1 2.59 2.55 4.20
③ S1+T1 4.99 3.54 5.67
④ S1+T2 5.02 3.57 6.13
⑤ S1+T3 6.11 4.14 6.47
1
5
6
7
8
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2
3
4
(1)盐胁迫下水稻细胞中散失的水分主要是________；举例说明该种形式的水在水稻种子萌发过程中参与的具体生理过程是___________
__________________________________________________________(举出1例)。
解析：植物细胞中水的存在形式有自由水和结合水，盐胁迫下散失的水主要是自由水，自由水在水稻种子萌发过程中可参与有氧呼吸第二阶段，即与丙酮酸反应生成CO2和[H]，还能参与淀粉水解为葡萄糖等过程。
9
自由水
和丙酮酸反应生成CO2和[H](或有氧呼吸第二阶段)、参与淀粉水解为葡萄糖
1
5
6
7
8
10
2
3
4
(2)上述实验的处理方案中，S0的处理方式为___________________
________________________________(2分)。实验结果表明，用T1浓度的脯氨酸浸种______(填“能”或“不能”)缓解盐胁迫对水稻性状的影响，依据是________________________________________________________
(2分)。
解析：分析实验结果可知，S0组作为盐胁迫的对照组，其处理方式为水稻培养基中不添加NaCl。与②组(只有盐胁迫)相比，③组(盐胁迫下添加T1浓度的脯氨酸)的水稻在苗高、根长、根数方面都有所增加，说明T1浓度的脯氨酸可以缓解盐胁迫对水稻性状的影响。
9
水稻培养基中不添加NaCl(或用普通的培养基培养水稻)
能
与②组相比，③组的水稻在苗高、根长、根数方面都有所增加
1
5
6
7
8
10
2
3
4
(3)根据题意和实验结果推测，水稻积累脯氨酸可缓解盐胁迫对水稻生长抑制的机理是___________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________(答出2点，3分)。
解析：据题干信息和实验结果可知，脯氨酸可以提高细胞液的浓度，从而提升水稻细胞的吸水能力；通过缓解盐胁迫造成的根长和根数减少，增强水稻根系的吸水能力；通过缓解盐胁迫造成的幼苗生长减慢，提升水稻的光合速率。
9
脯氨酸可以提高细胞液的浓度，从而提升水稻细胞的吸水能力；通过缓解盐胁迫造成的根长和根数减少，增强水稻根系的吸水能力；通过缓解盐胁迫造成的幼苗生长减慢，提升水稻的光合速率第2讲 细胞的物质输入和输出
明确 目标 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; 3.举例说明大分子物质或颗粒性物质等可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
建构 知识 体系
主题研习(一) 水进出细胞的原理
重难点(一) 渗透作用的原理及实验装置的拓展应用
1.渗透作用原理
(1)液面上升的原因是单位时间由烧杯中通过半透膜进入漏斗中的水分子数 单位时间由漏斗中通过半透膜进入烧杯中的水分子数。
(2)液面不会一直上升的原因:液面上升到一定程度就会产生一个静水压(图中Δh),当该压力和漏斗中的吸水能力 时液面不再上升。
2.验证渗透作用发生的条件
3.比较不同溶液浓度的大小
漏斗内溶液浓度为M,烧杯内溶液浓度为N,以下为各种现象及对应的结论:
[例1] (2023·重庆高考)某兴趣小组利用图示装置和表中试剂探究了透析袋的透性。当a为①、b为⑤,袋内溶液逐渐变为蓝色;
当a为②、b为③,水浴(55 ℃)后透析袋内、外均不出现砖红色。下列叙述正确的是 ( )
编号 ① ② ③ ④ ⑤
试剂 质量分数为3%的可溶性淀粉溶液 质量分数为5%的葡萄糖溶液 斐林试剂 淀粉酶溶液 碘溶液 (棕红色)
A.若a为①+②、b为③,水浴后透析袋外最终会出现砖红色
B.若a为①+②、b为⑤,透析袋外的溶液最终会出现蓝色
C.若a为①+④、b为⑤,透析袋内的溶液最终会出现棕红色
D.若a为①+④、b为③,水浴后透析袋内最终会出现砖红色
听课随笔:
重难点(二) 细胞的吸水和失水的判断
|探|究|学|习|
1.动物细胞的吸水和失水
(1)
(2)现象
2.植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)
(1)当外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞失水,发生 现象。
(2)当外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞吸水,失水的细胞发生 现象。
(3)当外界溶液浓度=细胞液浓度时,水分子进出平衡,细胞保持原态。
[例2] (2024·汉中二模)将萝卜切成长度、宽度和厚度相同的细条,测定其长度并记录,再将其分成a、b、c、d、e五组,分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,一段时间后,测量各组萝卜条的长度,实验前与实验后的长度比值为:a组1.4,b组1.2,c组1.0,d组0.8,e组0.6。下列叙述正确的是 ( )
A.a组萝卜条实验前与实验后的长度比值大于1,所以表现为吸水
B.e组萝卜条实验后吸水达到平衡时,细胞液浓度一定等于外界蔗糖溶液浓度
C.萝卜条失水过程中,原生质层相当于半透膜,且细胞的吸水能力逐渐变强
D.c组萝卜条实验前与实验后的长度比值等于1,浸泡期间水分子不进出细胞
听课随笔:
|认|知|生|成| 判断细胞吸水和失水的主要依据(与正常状态相比)
依据 分析
细胞液浓度变化 细胞液浓度增大,表明细胞渗透失水;细胞液浓度减小,表明细胞渗透吸水
原生质体体积变化 原生质体体积增大,表明细胞渗透吸水;原生质体体积减小,表明细胞渗透失水
细胞液中色素颜色深浅变化(细胞液中含有色素的细胞) 细胞液中色素颜色变深,表明细胞渗透失水;细胞液中色素颜色变浅,表明细胞渗透吸水
液泡直径与细胞壁直径比值变化 液泡直径与细胞壁直径比值减小,细胞渗透失水;液泡直径与细胞壁直径比值增大,细胞渗透吸水
题点(一) 渗透作用的原理及应用分析
1.(2025·广安模拟)为研究成熟植物细胞的渗透现象,设计简易渗透装置如图甲所示。将洋葱表皮细胞浸入某种浓度的蔗糖溶液或清水中所发生的变化如图乙所示。下列相关叙述错误的是 ( )
A.若图甲表示达到渗透平衡状态,则S1和S2溶液浓度的大小关系是S1>S2
B.图乙中左侧细胞的吸水能力比右侧细胞弱
C.图乙中相当于图甲中半透膜的是③④⑤
D.图乙所示细胞中②处的液体是清水
[归纳拓展] 分析渗透作用时的关注点
①渗透≠扩散:渗透作用必须通过半透膜,扩散则不一定需要;扩散适用于各种物质,渗透仅指溶剂分子。渗透是一种特殊的扩散。
②若渗透平衡后,半透膜两侧液面仍存在高度差,则半透膜两侧溶液就存在浓度差,且液面高的一侧溶液浓度高。
③渗透装置中溶液的浓度一般指物质的量的浓度,即溶质微粒的数量浓度。若为质量浓度,则需要分析相对分子质量的大小。
④在分析时要特别注意半透膜和透析袋与溶质的关系,半透膜或透析袋是否允许溶质通过。
2.(2024·青岛期末)为探究渗透作用的条件,生物学习小组的同学设计了下图装置。在U型管的底部安装半透膜,在甲、乙两侧注入等量的蒸馏水,然后将两个装有等量、等质量分数的淀粉和葡萄糖溶液的透析袋,分别置于甲、乙两侧的蒸馏水中,一段时间后分别取两侧溶液用斐林试剂进行检测,同时在乙侧加入
适量碘—碘化钾溶液(透析袋和半透膜大分子无法通过,小分子可以自由通过)。下列说法错误的是 ( )
A.甲、乙两侧所取溶液检测时均会产生砖红色沉淀
B.液面稳定后甲侧的液面高于乙侧
C.甲侧的透析袋内呈现蓝色、乙侧不会呈现蓝色
D.葡萄糖可以通过协助扩散的方式通过透析袋和半透膜
题点(二) 动植物细胞吸水与失水的分析
3.(2024·湖南高考)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.缢蛏在低盐度条件下先吸水,后失水直至趋于动态平衡
B.低盐度培养8~48 h,缢蛏通过自我调节以增加组织中的溶质含量
C.相同盐度下,游离氨基酸含量高的组织渗透压也高
D.缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关
4.仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成,内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时,内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等;干旱环境下,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是 ( )
A.细胞失水过程中,细胞液浓度增大
B.干旱环境下,外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低
C.失水比例相同的情况下,外层细胞更易发生质壁分离
D.干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快,有利于外层细胞的光合作用
主题研习(二) 观察植物细胞的质壁分离和复原(实验)
1.实验原理
内因 ①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层 ; ②原生质层比细胞壁的伸缩性大
外因 与外界溶液之间具有一定的浓度差,细胞能渗透吸水或失水
2.实验步骤
3.现象与结论
(1)当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞 ,发生 。
(2)发生质壁分离的细胞,当细胞液的浓度 外界溶液的浓度时,细胞 ,发生质壁分离复原。
[思考探究]右图表示处于质壁分离状态的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,请分析并回答相关问题:
(1)实验时一定要选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吗 选用此细胞的理由是什么
(2)c处的溶液是什么
(3)c处溶液浓度是否一定大于b处 理由是什么
1.质壁分离及复原的条件
(1)从细胞角度分析
①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不能发生质壁分离及复原现象。
②细菌细胞也能发生质壁分离,但现象不明显。
(2)从溶液角度分析
①在一定浓度溶质不能透过半透膜的溶液中只会发生质壁分离现象,不能发生自动复原现象(只有用清水或低渗溶液处理,方可复原)。
②在一定浓度溶质可透过半透膜(如KNO3、甘油、尿素、乙二醇等)的溶液中可发生质壁分离,并能自动复原,因为K+、N、尿素、乙二醇等可转运到细胞内,使细胞液浓度升高,细胞渗透吸水而发生自动复原。
③本实验选用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液。若质量浓度过高,质壁分离速度虽快,但会使细胞在短时间内因失水过多而死亡,质壁分离后不能复原;若质量浓度过低,则不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。
2.实验拓展应用
(1)判断成熟植物细胞的死活
(2)测定细胞液浓度范围
(3)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
题点(一) 实验原理、步骤和结果观察
1.(2025·广州模拟)“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.甲、乙、丙不能在同一个细胞内依次发生
B.与甲图细胞相比,乙图细胞的细胞液浓度较低
C.由实验结果推知,甲图细胞是有活性的
D.该实验只是观察了质壁分离和复原现象,没有设计对照实验
2.(2025·茂名一模)紫色洋葱鳞片叶是观察植物细胞质壁分离的常用实验材料。为拓展该实验材料的来源,兴趣小组选择几种有色叶片进行了探究,结果如下表所示。下列相关叙述错误的是 ( )
材料 取材部位 颜色 细胞重叠度 质量分数10%KNO3处理后效果 质量分数30%蔗糖处理后效果
虎耳草叶片 下表皮 紫红色 极易得到单层 很明显 很明显
紫甘蓝叶片 上、下表皮 蓝紫色 较易得到单层 很明显 很明显
紫色洋葱鳞片叶 外表皮 紫红色 不易得到单层 很明显 很明显
A.各种叶片发生质壁分离的外因是外界溶液浓度大于细胞液浓度
B.各种叶片发生质壁分离的过程中,细胞的吸水能力都逐渐增强
C.质量分数10%KNO3处理后各种叶片均能观察到质壁分离复原
D.相较于紫色洋葱鳞片叶,选择虎耳草叶片进行实验时更易操作
题点(二) 实验的拓展分析及应用
3.(2025·柳州模拟)某研究性学习小组为了测定某植物组织细胞液浓度设计了如下实验:取相同试管分为甲、乙两组,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亚甲蓝,亚甲蓝可使蔗糖溶液变蓝,忽略亚甲蓝对蔗糖浓度的影响)。下列相关叙述错误的是 ( )
乙组试管编号 1 2 3 4 5 6
乙组试管蔗糖浓度/(mol·L-1) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
蓝色小液滴升降情况 下降 下降 下降 上升 上升 上升
注:液滴下沉表明液滴的浓度大于试管内溶液浓度,反之则小于试管内溶液浓度。
A.若上述实验中蓝色小液滴均上升,则需适当降低外界溶液浓度
B.分析表格数据可知待测植物的细胞液浓度相当于1.5~2.0 mol·L-1的蔗糖溶液
C.上述实验可以用适宜浓度的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1号试管中
课下请完成课时跟踪检测(六)
主题研习(三) 物质进出细胞的方式
(一)被动运输
1.概念:物质以扩散方式进出细胞, 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:分为自由扩散和协助扩散两类。
项目 自由扩散 协助扩散
概念 物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式 借助膜上的 进出细胞的物质扩散方式
运输方向 浓度→ 浓度 浓度→ 浓度
转运蛋白 需要
能量 不消耗
影响因素 浓度差大小 浓度差大小;转运蛋白的数量
3.通道蛋白与载体蛋白的异同
(二)主动运输
(三)大分子进出细胞的方式——胞吞和胞吐
1.图示分析
项目 胞吞 胞吐
图例
运输方向 胞外→胞内 胞内→胞外
举例 巨噬细胞吞噬抗原、变形虫摄食 胰岛素、消化酶、抗体等分泌
2.特点
(1)主要运输 ,如蛋白质、多糖。
(2) 消耗能量。
(3)不需要转运蛋白协助,但需要特定的膜蛋白参与。
(4)依赖膜的 。
自我诊断
1.概念理解(判断正误)
(1)婴儿肠道上皮细胞吸收母乳中免疫球蛋白的过程不涉及受体蛋白识别和载体蛋白协助。 ( )
(2)葡萄糖是机体能量的重要来源,能经自由扩散通过细胞膜。 ( )
(3)物质进出细胞方式中的被动运输过程与膜蛋白无关。 ( )
(4)肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸。 ( )
(5)胰岛B细胞分泌胰岛素不需要消耗能量。 ( )
2.事理分析
(1)(人教版必修1 P67“图4 5”发掘)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)(人教版必修1 P69正文发掘)Na+、K+、Ca2+等物质在逆浓度跨膜运输时,首先要与膜上的载体蛋白的特定部位结合,然后进行运输,请说明此过程中载体蛋白发生的变化: 。
(3)(人教版必修1 P68“科学史话”探究)非洲爪蟾卵母细胞几乎对水不通透,是进行水通道蛋白研究的良好材料。阿格雷等人将CHIP28蛋白的mRNA注入非洲爪蟾卵母细胞。72 h后,CHIP28蛋白大量表达。把卵母细胞移到低渗溶液中,显微观察发现卵母细胞迅速吸水膨胀。阿格雷由此确定CHIP28蛋白是一种水通道蛋白。
①有人对此实验提出质疑,请说明合理的质疑理由: 。
②请再补充实验以证明CHIP28蛋白就是一种水通道蛋白: 。
重难点(一) 物质运输方式的判断
|情|境|探|究|
小肠上皮细胞靠近肠腔的一侧形成很多微绒毛,对吸收来自肠腔的营养物质有重要意义。图1为氨基酸从肠腔进入组织液的简要过程。新生儿小肠上皮细胞还能直接吸收母乳中的免疫球蛋白到血液中。人体进食后,小肠微绒毛外侧葡萄糖浓度由于二糖的水解而局部高于细胞内,这部分葡萄糖能通过GLUT2转运;大部分葡萄糖通过SGLT1转运,过程如图2所示。
请根据以上材料回答下列问题:
(1)氨基酸从肠腔进入小肠上皮细胞是什么运输方式 判断的依据是什么 氨基酸从小肠上皮细胞转运至组织液是什么运输方式
(2)Na+从小肠上皮细胞运输到肠腔时,Na+转运蛋白的空间构象是否发生改变 并说明理由。
(3)新生儿小肠上皮细胞直接吸收母乳中的免疫球蛋白是什么运输方式 需要膜蛋白发挥作用吗
(4)小肠上皮细胞通过SGLT1、GLUT2转运葡萄糖分别属于什么运输方式
|认|知|生|成| “三看法”快速判断物质进出细胞的方式
重难点(二) 设计实验探究物质跨膜运输的方式
[例1] (人教版必修1 P72“拓展应用T2”改编)某生物兴趣小组选用生理状况相同的柽柳根、一定浓度的X溶液、X载体蛋白抑制剂和呼吸酶抑制剂进行了如下三组实验(每组均选用了6条柽柳根),以探究柽柳根对X的吸收方式。下列分析错误的是 ( )
甲组 柽柳根+X溶液→一段时间后测定溶液中的X浓度,计算出X的吸收速率
乙组 柽柳根+X溶液+X载体蛋白抑制剂→一段时间后测定溶液中的X浓度,计算出X的吸收速率
丙组 柽柳根+X溶液+呼吸酶抑制剂→一段时间后测定溶液中的X浓度,计算出X的吸收速率
A.甲组为对照组,仅分析甲组的实验结果不能确定柽柳根对X的吸收方式
B.若乙组中X的吸收速率比甲组的低,说明柽柳根对X的吸收方式为协助扩散
C.若丙组中X的吸收速率与甲组的相等,说明柽柳根对X吸收方式为被动运输
D.若乙、丙两组中X的吸收速率均比甲组的低,说明柽柳根对X的吸收方式为主动运输
听课随笔:
|认|知|生|成| 探究物质运输方式的思路
(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
重难点(三) 影响物质进出细胞因素的曲线分析
1.物质浓度
2.O2浓度
3.温度
[例2] (2022·全国乙卷)农业生产中,农作物生长所需的
氮素可以N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N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N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N速率不再增加,推测其原因是
。
(3)作物甲和作物乙各自在N最大吸收速率时,作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙,判断依据是
。
(4)据图可知,在农业生产中,为促进农作物对N的吸收利用,可以采取的措施是 。
题点(一) 物质进出细胞的方式及其判断
1.(2024·江西高考)营养物质是生物生长发育的基础。依据表中信息,下列有关小肠上皮细胞吸收营养物质方式的判断,错误的是 ( )
方式 细胞外 相对浓度 细胞内 相对浓度 需要提 供能量 需要转 运蛋白
甲 低 高 是 是
乙 高 低 否 是
丙 高 低 是 是
丁 高 低 否 否
A.甲为主动运输 B.乙为协助扩散
C.丙为胞吞作用 D.丁为自由扩散
2.(2025·济南模拟)研究发现,当硝酸盐转运蛋白(NET1.1)磷酸化后,可以通过图1的方式吸收低浓度的硝酸盐,当NET1.1去磷酸化后,可以通过图2的方式吸收高浓度的硝酸盐,下列相关叙述错误的是 ( )
A.NET1.1的磷酸化过程属于吸能反应
B.图1中蛋白1转运H+过程中需要与H+结合
C.若细胞膜对H+通透性发生改变可能会影响硝酸盐转运
D.图2中NET1.1转运的速率与浓度成正比
[易错提醒]
关注物质进出细胞方式的几个“不一定”
①同一种物质进出细胞的运输方式不一定相同,如人的红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖的方式是主动运输。
②消耗能量的运输方式不一定是主动运输,也可能是胞吞或胞吐;需要载体蛋白的运输方式不一定是主动运输,也可能是协助扩散。
③通过胞吞、胞吐运输的不一定是大分子物质,如神经递质通过胞吐释放;顺浓度运输的方式不一定是自由扩散,也可能是协助扩散。
题点(二) 影响物质跨膜运输的因素
3.如图甲、乙分别表示洋葱根尖在不同O2浓度及不同底物浓度情况下(其他条件适宜),从含硝酸钾的全营养液中吸收N的速率曲线图。下列相关描述不正确的是 ( )
A.a点时影响离子吸收速率的主要因素是能量
B.b点时离子吸收速率不再增大是因为载体蛋白的数量有限
C.c点时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度
D.d点时离子吸收速率不再增大是因为底物浓度太高,细胞发生质壁分离
4.丽藻是一种水生植物,某实验小组测定了丽藻细胞液中离子浓度与其生活的池水中相应离子浓度的比值,统计结果如下表,下列相关叙述错误的是 ( )
离子种类 H2P S Cl- K+ Na+ Ca2+ Mg2+
比值 18 050 25 100 1 065 46 13 10
A.表格数据说明丽藻对不同离子的吸收存在差异,说明细胞膜具有选择透过性
B.表格中的比值不同反映了丽藻细胞膜上运输不同离子的载体蛋白数量不同
C.若池水缺氧,则离子的吸收将受影响,但丽藻对水的吸收不受影响
D.若池水温度降低,丽藻对离子的吸收速率都将减慢
[归纳拓展]
影响物质运输的因素
①浓度差:主要影响自由扩散和协助扩散。
②转运蛋白数量:影响协助扩散和主动运输。
③能量:影响主动运输和胞吞、胞吐。
④温度:通过影响膜的流动性和酶活性间接影响物质运输速率。
第2讲 细胞的物质输入和输出
主题研习(一)
重难深化拓展
重难点(一) 1.(1)大于 (2)相等 2.浓度差 半透膜 3.＞ ＝ ＜
[例1] 选C 由题干“当a为①、b为⑤，袋内溶液逐渐变为蓝色”可推出，碘可以通过透析袋，淀粉不能通过透析袋；由题干“当a为②、b为③，水浴(55 ℃)后透析袋内、外均不出现砖红色”可推出，斐林试剂和葡萄糖都不能通过透析袋。因为淀粉、葡萄糖和斐林试剂都不能通过透析袋，所以A、D选项描述的实验结果为水浴后透析袋内外都不会出现砖红色，A、D错误。因为碘可以通过透析袋，而淀粉不能通过透析袋，所以B选项描述的实验结果为透析袋内出现蓝色，透析袋外不出现蓝色，B错误。若a为①＋④，b为⑤，分析知碘可以通过透析袋，淀粉最终会被淀粉酶完全水解，故C选项描述的实验结果是透析袋内外均出现棕红色，C正确。
重难点(二) [探究学习]
1．(1)细胞膜 (2)吸水膨胀 失水皱缩 形态不变
2．全透 小 细胞质 选择透过 大 液泡
(1)质壁分离 (2)质壁分离复原
[例2] 选C a组萝卜条实验前与实验后的长度比值大于1，表现为失水，A错误；由于细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，当萝卜条实验后吸水达到平衡时，细胞液浓度可能依然大于外界蔗糖溶液浓度，B错误；萝卜条失水过程中，原生质层相当于半透膜，细胞液浓度逐渐增大，细胞的吸水能力逐渐变强，C正确；c组萝卜条实验前与实验后的长度比值等于1，浸泡期间水分子进出细胞的量相等，D错误。
考向精细研究
1．选D 渗透平衡时存在Δh，S1溶液的浓度仍然大于S2，A正确；图乙中左侧细胞到右侧细胞表示质壁分离过程，质壁分离过程中，细胞逐渐失水，细胞液浓度逐渐变大，细胞吸水能力逐渐变强，因此左侧细胞的吸水能力比右侧细胞弱，B正确；图乙中相当于图甲中半透膜结构的是原生质层，由③④⑤组成，即由细胞膜、细胞质和液泡膜构成，C正确；细胞壁具有全透性，图乙中②表示外界溶液，即蔗糖溶液或清水，D错误。
2．选D 斐林试剂可用于检测还原糖，葡萄糖属于小分子物质，可通过半透膜，故甲、乙两侧均含有葡萄糖，一段时间后分别取两侧溶液用斐林试剂进行检测，则甲、乙两侧均会产生砖红色沉淀，A正确；由于葡萄糖能透过透析袋和半透膜，而淀粉不能透过透析袋和半透膜，甲侧的渗透压高，则液面稳定后甲侧的液面高于乙侧，B正确；碘—碘化钾溶液可与淀粉反应呈蓝色，由于淀粉不能透过透析袋和半透膜，故只有甲侧透析袋内有淀粉而乙侧没有，在乙侧加入适量碘—碘化钾溶液，碘—碘化钾会透过透析袋和半透膜，故甲侧的透析袋内呈现蓝色、乙侧不会呈现蓝色，C正确；协助扩散是指小分子物质通过生物膜的方式，透析袋和图中的半透膜不属于生物膜，D错误。
3．选B 由题图可知，缢蛏在低盐度条件下鲜重先增大后减小至相对稳定，说明其先吸水后失水直至趋于动态平衡，A正确；低盐度培养时，缢蛏组织渗透压大于外界环境，导致缢蛏吸水，为恢复正常状态，缢蛏应通过自我调节使组织中的溶质含量减少，从而降低组织渗透压，引起组织失水，B错误；组织渗透压的高低与其中的溶质含量有关，溶质越多，渗透压相对越高，结合题干信息可知，缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化，因此，相同盐度下，游离氨基酸含量高的组织渗透压也高，C正确；细胞呼吸过程中产生的中间产物可转化为氨基酸、甘油等非糖物质，由此推测缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关，D正确。
4．选B 细胞失水过程中，水从细胞液流出，细胞液浓度增大，A正确；依题意，干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，则外层细胞的细胞液单糖多，且外层细胞还能进行光合作用合成单糖，故外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的细胞液浓度高，B错误；依题意，内部薄壁细胞细胞壁的伸缩性比外层细胞的细胞壁伸缩性更大，失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离，C正确；依题意，干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，有利于外层细胞光合作用产物向内部薄壁细胞转移，可促进外层细胞的光合作用，D正确。
主题研习(二)
实验基础理清
1．半透膜 细胞液 2.紧贴细胞壁 逐渐变小 变深 清水 逐渐变大 变浅 3.(1)失水 质壁分离 (2)大于 吸水
[思考探究]
(1)提示：不一定。紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞含有中央液泡，且细胞液中含有色素，使液泡呈现紫色，便于观察。
(2)提示：外界溶液。
(3)提示：不一定，不能确定此植物细胞正在吸水、失水还是处于动态平衡之中。
题点考法全训
1．选C 能发生质壁分离的细胞应为活细胞，据图分析，甲到乙的过程中，细胞发生质壁分离，乙到丙的过程中，细胞发生质壁分离的复原，甲、乙、丙可以在同一个细胞内依次发生，A错误，C正确；乙图所示细胞发生质壁分离，该过程中细胞失水，故与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较高，B错误；该实验不仅观察了质壁分离与复原的现象，还观察了正常状态下的细胞，该实验存在前后自身对照，D错误。
2．选C 各种叶片发生质壁分离的原因包括内因和外因，外因是外界溶液浓度大于细胞液浓度，导致细胞失水，原生质层与细胞壁发生分离，即质壁分离，A正确；各种叶片发生质壁分离的过程中，细胞不断失水，但是细胞的吸水能力都逐渐增强，B正确；质量分数10%KNO3处理后，细胞可能因失水过多而死亡，无法发生质壁分离复原，C错误；表格中虎耳草叶片极易得到单层，因此相较于紫色洋葱鳞片叶，选择虎耳草叶片进行实验时更易操作，D正确。
3．选C 蓝色小液滴上升，说明植物细胞失水，即所有外界溶液浓度均高于细胞液浓度，则需适当降低外界溶液浓度，A正确；由题图知，乙组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，蓝色小液滴移动方向向下，乙组4号试管中，蓝色小液滴移动方向向上，推知植物的细胞液浓度相当于1.5～2.0 mol·L－1的蔗糖溶液，B正确；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，无法判断细胞液浓度，C错误；蓝色小液滴在1～3号试管中均下降，外界溶液浓度越低，蓝色小液滴与外界溶液浓度差越大，下降速度越快，故下降最快的是1号试管，D正确。
主题研习(三)
基础全面落实
(一)1.不需要 2.转运蛋白 高 低 高 低 不需要 不消耗 3.协助扩散 主动运输 特异
(二)载体蛋白 逆 需要 载体蛋白
(三)2.(1)生物大分子 (2)需要 (4)流动性
[自我诊断]
1．(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
2．(1)蛋白质 一种离子通道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离子通过；离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合
(2)离子或分子与载体蛋白结合后，载体蛋白的空间结构发生变化，运输完成后载体蛋白又恢复原状
(3)①CHIP28蛋白并非水通道蛋白本身，可能是调节水通道开闭的蛋白 ②将CHIP28蛋白构建于仅含磷脂双分子层的脂质体膜上，观察脂质体对水的通透性是否增加
重难深化拓展
[情境探究]
(1)提示：氨基酸通过主动运输的方式从肠腔进入小肠上皮细胞。依据是逆浓度梯度运输，需要载体蛋白，且需要利用Na＋顺浓度梯度运输产生的电化学梯度势能。氨基酸通过协助扩散的方式从小肠上皮细胞转运至组织液。
(2)提示：是。Na＋从小肠上皮细胞运输到肠腔时，逆浓度梯度运输，需要ATP水解提供能量，是主动运输，需要载体蛋白，载体蛋白在转运过程中空间构象发生改变。
(3)提示：新生儿小肠上皮细胞通过胞吞直接吸收母乳中的免疫球蛋白。需要膜蛋白发挥识别功能。
(4)提示：主动运输、协助扩散。
[例1] 选B 甲组用柽柳根＋X溶液进行实验，属于自然状态下的处理，为对照组，仅分析甲组的实验结果不能确定柽柳根对X的吸收方式，A正确；乙组施用X载体蛋白抑制剂，若乙组中X的吸收速率比甲组的低，说明柽柳根对X的吸收方式为协助扩散或主动运输，B错误；若丙组中X的吸收速率与甲组的相等，说明柽柳根吸收X不消耗能量，即柽柳根对X的吸收方式为被动运输，C正确；若乙、丙两组中X的吸收速率均小于甲组，说明柽柳根吸收X既需要载体，也消耗能量，故柽柳根对X的吸收方式为主动运输，D正确。
[例2] 解析：(1)主动运输是由低浓度向高浓度运输，需要能量的供应、载体蛋白协助，由图可知，在一定范围内，随着O2浓度的增加，根细胞对NO 的吸收速率也增加，说明根细胞吸收NO需要能量的供应，为主动运输。
(2)主动运输需要能量和载体蛋白，呼吸作用可以为主动运输提供能量，O2浓度大于a时作物乙吸收NO的速率不再增加，能量不再是限制因素，此时影响根细胞吸收NO速率的因素是载体蛋白的数量，此时载体蛋白数量达到饱和。
(3)由曲线图分析可知，当甲和乙根细胞均达到最大的NO吸收速率时，甲的NO最大吸收速率大于乙，说明甲需要能量多，消耗O2多，甲根部细胞的呼吸速率大于作物乙。
(4)在农业生产中，为了促进根细胞对矿质元素的吸收，需要定期松土，增加土壤中的含氧量，促进根细胞的有氧呼吸，为主动运输吸收矿质元素提供能量。
答案：(1)主动运输需要细胞呼吸提供能量，在一定范围内，根细胞对NO的吸收速率与O2浓度呈正相关 (2)主动运输需要载体蛋白，作物乙根细胞的细胞膜上载体蛋白数量有限 (3)甲的NO最大吸收速率大于乙，甲需要能量多，消耗O2多 (4)定期松土
考向精细研究
1．选C 甲表示的运输方式为逆浓度进行，且需要消耗能量，并通过转运蛋白转运，为主动运输，A正确；乙为顺浓度梯度进行，需要转运蛋白，不需要消耗能量，为协助扩散，B正确；胞吞作用进行时需要能量和膜受体蛋白(识别作用)，不需要转运蛋白，C错误；丁顺浓度梯度进行吸收，不需要转运蛋白，也不需要能量，是自由扩散，D正确。
2．选D NET1.1的磷酸化过程消耗ATP，属于吸能反应，A正确；由题图可知，蛋白1转运H＋的过程属于主动运输，蛋白1为载体蛋白，载体蛋白转运物质的过程中需要与相应物质结合，B正确；细胞膜对H＋通透性发生改变将影响图1所示吸收低浓度的硝酸盐，C正确；图2中NET1.1转运NO的方式属于协助扩散，转运速率受膜两侧NO浓度差及载体数量的影响，不成正比，D错误。
3．选D 洋葱根尖吸收NO的方式是主动运输，吸收速率受能量、载体蛋白和底物浓度的影响。d点时离子吸收速率不再随反应物浓度增大而增大，可能是因为载体蛋白数量有限或能量不足，D错误。
4．选C 细胞吸收离子可提高细胞液浓度，进而促进丽藻细胞对水的吸收，若池水缺氧，丽藻呼吸产能减少，离子吸收受影响，水的吸收也将受影响，C错误。课时跟踪检测(六) 细胞的物质输入和输出[对应主题研习(一)(二)]
(标的题目为推荐讲评题目,配有精品课件)
一、选择题
1.(2025·梅州调研)如图为一个渗透装置,假设溶质分子或离子不能通过半透膜,实验开始时,液面a和b平齐。下列判断错误的是 ( )
A.如果甲、乙都是蔗糖溶液,甲的浓度低于乙,则液面a会下降,液面b会上升
B.如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液,两者的质量分数相同,则液面a会上升,液面b会下降
C.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时,甲、乙溶液的浓度不一定相等
D.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时,甲、乙溶液的渗透压一定相等
2.(2025·泉州一模)植物细胞发生的质壁分离有凹型质壁分离和凸型质壁分离,分别如右图甲、
乙所示。有些新鲜的实验材料会出现凹型质壁分离。下列叙述错误的是 ( )
A.甲细胞的细胞膜与细胞壁可能具有一定的黏连性
B.若乙为洋葱鳞片叶外表皮细胞,则M处呈紫色
C.甲、乙细胞的细胞液浓度可能等于外界溶液浓度
D.甲、乙细胞细胞壁的伸缩性均小于其原生质层的伸缩性
3.(2025·阳泉一模)将洋葱鳞片叶外表皮细胞放在一定浓度的外界溶液中,第5 min时观察到该细胞形态较初始状态未发生变化,下列推测不合理的是 ( )
A.细胞可能未吸水也未失水
B.细胞可能失水后自动复原
C.第5 min时细胞内外可能存在浓度差
D.第5 min时细胞液浓度可能小于初始浓度
4.(2025·长沙一模)取某植物的成熟叶片,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,发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是 ( )
A.甲组水分交换达到平衡时,叶细胞内外溶液浓度相等
B.若测得乙糖溶液浓度不变,则乙组叶细胞的净吸水量为零
C.若测得乙糖溶液浓度降低,则乙组叶细胞可能发生了质壁分离
D.若测得乙糖溶液浓度升高,则叶细胞的净吸水量乙组小于甲组
5.(2025·包头一模)将a、b、c、d四种不同植物的花瓣剪成大小和形状相同的细条若干,分为四组(每种植物一组且每组的细条数相等),取上述4组细条分别置于相同浓度的蔗糖溶液中,浸泡相同时间后测得每组花瓣细条平均长度(p)与其实验前平均长度(q)的比值(p/q)如下表所示。则四种植物最适合生活在干旱环境的是 ( )
植物种类 a b c d
(p/q) 0.7 0.8 1 1.2
A.植物a B.植物b
C.植物c D.植物d
6.(2025·南阳模拟)研究小组将第1~5组的来自同一个马铃薯的马铃薯条分别用质量分数为5%、10%、15%、20%、25%的蔗糖溶液处理,一段时间后测定马铃薯条的质量变化如图所示。下列相关叙述错误的是 ( )
A.马铃薯细胞的原生质层相当于一层半透膜
B.马铃薯细胞液的浓度最可能在15%~20%
C.第4组马铃薯细胞发生了质壁分离,吸水能力减弱
D.若实验长时间进行,第5组马铃薯细胞可能会死亡
7.(2025·绵阳一模)为探究植物耐寒机制,某研究小组以洋葱鳞片叶外表皮细胞为实验材料,先分别在常温与低温(4 ℃)下处理24小时,然后在常温下进行质壁分离实验,结果如表:
初始细胞质壁分离所需时间/秒 相同时间质壁分离细胞占比/% 相同时间液泡长度与细胞长度比值/%
常温处理组 80 100 41
4 ℃低温 处理组 166 35 80
下列有关实验的叙述错误的是 ( )
A.质壁分离实验过程需将实验材料置于同种外界溶液中
B.初始细胞质壁分离所需时间长短与细胞内外溶液浓度差有关
C.液泡长度与细胞长度比值越大,说明细胞失水越多,质壁分离程度越大
D.由实验结果推测,植物细胞可通过增加细胞液浓度适应低温环境
8.(2025·洛阳模拟)将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度KNO3溶液中,按时间先后顺序依次选取了4个状态的细胞,比较液泡大小,如下表所示。关于这些细胞的叙述,错误的是 ( )
状态 初始 状态1 状态2 状态3 状态4
液泡大小 100% 57% 100% 107% 107%
A.状态1的液泡颜色可能会进一步加深
B.状态2的细胞吸水能力大于初始细胞
C.状态3的细胞液浓度等于外界溶液浓度
D.状态4的细胞液浓度大于状态3的细胞液浓度
二、非选择题(除特别注明外,每空1分)
9.(13分)将某种植物的成熟细胞置于一定浓度的物质甲溶液中,发现其体积变化趋势如图曲线ABCD所示,物质甲能以主动运输的方式进入细胞。据图和所给信息回答下列问题:
(1)影响植物细胞吸收物质甲速率的因素有 (写出3个,2分)。曲线图中纵坐标是指 (填“原生质体”或“细胞”)的相对体积,理由是 (2分)。
(2)理论上,细菌细胞 (填“能”或“不能”)发生类似曲线BC段的 现象。曲线AB段 (填“发生了”或“没有发生”)渗透吸水或失水。比较P、Q两点所对应时刻的植物细胞液浓度,其大小关系是P (填“等于”“大于”或“小于”)Q。
(3)用物质乙替代物质甲重复实验,得到曲线ABCE,其中AC段与物质甲曲线完全重合,则实验刚开始时,溶液甲的渗透压 (填“等于”“大于”或“小于”)溶液乙的渗透压。若在C点加入清水,其曲线变化与CD类似,有人认为t2=2t1,请判断对错并说明理由: (提示:渗透失水的量=渗透速率×半透膜面积×渗透时间)。(3分)
10.(10分)(2025·沧州一模)脯氨酸是植物在盐胁迫条件下液泡中积累的重要氨基酸,在植物渗透调节中发挥关键作用。为研究盐胁迫条件下,脯氨酸浸种对水稻幼苗形态相关指标的影响,研究者做了相关实验,结果如下表所示。回答下列问题:
组别 处理方法 平均苗高/cm 平均根长/cm 平均根数/条
① S0 6.42 3.30 8.80
② S1 2.59 2.55 4.20
③ S1+T1 4.99 3.54 5.67
④ S1+T2 5.02 3.57 6.13
⑤ S1+T3 6.11 4.14 6.47
注:S1指在水稻培养基中添加一定浓度的NaCl;T1~T3添加的脯氨酸浓度依次升高。
(1)盐胁迫下水稻细胞中散失的水分主要是 ;举例说明该种形式的水在水稻种子萌发过程中参与的具体生理过程是 (举出1例)。
(2)上述实验的处理方案中,S0的处理方式为 (2分)。实验结果表明,用T1浓度的脯氨酸浸种 (填“能”或“不能”)缓解盐胁迫对水稻性状的影响,依据是 (2分)。
(3)根据题意和实验结果推测,水稻积累脯氨酸可缓解盐胁迫对水稻生长抑制的机理是 (答出2点,3分)。
课时跟踪检测(六)
1．选D 如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则水分子运动的总趋势是由甲流向乙，液面a会下降，液面b会上升，A正确；如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量分数相同，由于蔗糖是二糖，葡萄糖是单糖，因此甲的物质的量浓度大于乙，则液面a会上升，液面b会下降，B正确；当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，由于两侧的液面高度差可能不同，因此甲、乙溶液的浓度不一定相等，甲、乙溶液的渗透压也不一定相等，C正确，D错误。
2．选B 甲细胞会出现凹型质壁分离，因此甲细胞的细胞膜与细胞壁可能具有一定的黏连性，A正确；若乙为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，则M处无色，液泡内部为紫色，B错误；若甲、乙细胞此时处于质壁分离的最大程度，甲、乙细胞的细胞液浓度可能等于外界溶液浓度，C正确；甲、乙细胞中原生质层的伸缩性均大于细胞壁的伸缩性，D正确。
3．选D 将洋葱鳞片叶外表皮细胞放在一定浓度的外界溶液中，第5 min时观察到该细胞形态较初始状态未发生变化，说明细胞可能未吸水也未失水，A推测合理；细胞失水发生质壁分离后，若外界溶液中溶质可进入细胞，导致外界溶液浓度小于细胞液浓度，细胞会吸水发生质壁分离的复原，此时细胞内外可能存在浓度差，但第5 min时观察到该细胞形态较初始状态可能未发生变化，B、C推测合理；第5 min时细胞形态较初始状态未发生变化，说明细胞可能未吸水也未失水，也可能细胞发生质壁分离的复原，此时细胞液浓度可能等于或大于外界溶液浓度，D推测不合理。
4．选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，则是甲组叶细胞吸水而引起的，因此水分交换达到平衡时，甲组叶细胞内溶液浓度可能大于或等于细胞外溶液浓度，A错误；若乙糖溶液浓度不变，说明乙糖溶液浓度与叶细胞的细胞液浓度相等，叶细胞净吸水量为零，B正确；若乙糖溶液浓度降低，说明细胞失水，叶细胞可能发生了质壁分离，C正确；若乙糖溶液浓度升高，说明乙糖溶液浓度低于叶细胞的细胞液浓度，细胞吸水，而乙糖溶液的物质的量浓度约为甲糖溶液的2倍(乙糖溶液与细胞液浓度差更小)，因此叶细胞的净吸水量应是乙组小于甲组，D正确。
5．选D 植物d花瓣细条实验后长度/实验前长度的值为1.2，比值大于1表明细胞吸水，植物d细胞液浓度较其他组高，最适合生活在干旱环境，D符合题意。
6．选C 马铃薯细胞的原生质层相当于一层半透膜，A正确；由题图知，蔗糖溶液浓度为15%时，马铃薯细胞吸水，蔗糖溶液浓度为20%时，马铃薯细胞失水，由此推测，蔗糖浓度在15%～20%的某个浓度时，马铃薯细胞既不失水也不吸水，即其细胞液的浓度最可能在15%～20%，B正确；第4组马铃薯条质量减小，细胞失水发生了质壁分离，细胞液浓度增大，吸水能力增强，C错误；第5组马铃薯条质量减小，细胞失水，若实验长时间进行，失水量多，马铃薯细胞可能会死亡，D正确。
7．选C 该实验的自变量是温度，外界溶液的种类是无关变量，因此质壁分离实验过程需将实验材料置于不同温度条件下的同种外界溶液中，A正确；初始细胞质壁分离所需时间长短与细胞内外溶液浓度差有关，细胞内外溶液浓度差越大，初始细胞质壁分离所需时间越短，反之越长，B正确；液泡长度与细胞长度比值越大，说明细胞失水越少，质壁分离程度越小，C错误；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：植物细胞可以通过增加细胞液的浓度(比如低温下淀粉分解成可溶性糖的量增多或自由水大量转化为结合水)，使细胞失水减少，适应低温环境，D正确。
8．选C 状态1的液泡大小为57%，说明细胞失水，液泡颜色可能会进一步加深，A正确；因为植物细胞会主动吸收K＋和NO，导致细胞液的浓度增加，状态2的细胞的吸水能力比初始细胞大，B正确；状态2的细胞已经发生质壁分离复原，说明细胞液的浓度大于外界溶液浓度，随着时间增加，状态3的液泡继续增加，到状态4时不变，是由于植物细胞壁的支撑作用，因此状态3的细胞液浓度也大于外界溶液浓度，C错误；状态4和状态3的液泡大小相同，但是状态4的时间更长，吸收更多的K＋，因此状态4的细胞液浓度大于状态3的细胞液浓度，D正确。
9．解析：(1)物质甲能以主动运输的方式进入细胞，故影响植物细胞吸收物质甲速率的因素有载体的数量、细胞呼吸强度(或氧气浓度)、温度、pH等。由于细胞壁的伸缩性显著小于原生质体，故植物细胞失水或吸水后发生显著变化的是植物的原生质体，因而图中纵坐标指的是原生质体的相对体积。
(2)细菌细胞也含有细胞膜和细胞壁，故理论上也能发生类似曲线BC段的质壁分离现象。水分子能透过细胞膜，故曲线AB段发生了渗透吸水或失水。BC段，细胞外溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，同时由于物质甲能以主动运输的方式进入到细胞内，使细胞液的浓度逐渐升高，失水速率逐渐降低；到C点时，细胞液浓度和细胞外溶液浓度相等；大于C点后，物质甲继续进入细胞，此时细胞液浓度大于细胞外溶液浓度，细胞吸水，故P点时的植物细胞液浓度小于Q点。
(3)用物质乙替代物质甲重复实验，得到曲线ABCE，其中AC段与物质甲曲线完全重合，故分析曲线可知，实验刚开始时，溶液甲的渗透压等于溶液乙的渗透压。若在C点加入清水，其曲线变化与CD类似，由于渗透速率取决于浓度差，质壁分离与质壁分离复原时浓度差不同，原生质体大小亦不同，故有人认为t2＝2t1是错误的。
答案：(1)载体的数量、细胞呼吸强度(或氧气浓度)、温度、pH 原生质体 细胞壁的伸缩性显著小于原生质体 (2)能 质壁分离 发生了 小于 (3)等于 错误，渗透速率取决于浓度差，质壁分离与质壁分离复原时浓度差不同，原生质体大小亦不同
10．解析：(1)植物细胞中水的存在形式有自由水和结合水，盐胁迫下散失的水主要是自由水，自由水在水稻种子萌发过程中可参与有氧呼吸第二阶段，即与丙酮酸反应生成CO2和[H]，还能参与淀粉水解为葡萄糖等过程。
(2)分析实验结果可知，S0组作为盐胁迫的对照组，其处理方式为水稻培养基中不添加NaCl。与②组(只有盐胁迫)相比，③组(盐胁迫下添加T1浓度的脯氨酸)的水稻在苗高、根长、根数方面都有所增加，说明T1浓度的脯氨酸可以缓解盐胁迫对水稻性状的影响。
(3)据题干信息和实验结果可知，脯氨酸可以提高细胞液的浓度，从而提升水稻细胞的吸水能力；通过缓解盐胁迫造成的根长和根数减少，增强水稻根系的吸水能力；通过缓解盐胁迫造成的幼苗生长减慢，提升水稻的光合速率。
答案：(1)自由水 和丙酮酸反应生成CO2和[H](或有氧呼吸第二阶段)、参与淀粉水解为葡萄糖 (2)水稻培养基中不添加NaCl(或用普通的培养基培养水稻) 能 与②组相比，③组的水稻在苗高、根长、根数方面都有所增加 (3)脯氨酸可以提高细胞液的浓度，从而提升水稻细胞的吸水能力；通过缓解盐胁迫造成的根长和根数减少，增强水稻根系的吸水能力；通过缓解盐胁迫造成的幼苗生长减慢，提升水稻的光合速率课时跟踪检测(七) 细胞的物质输入和输出 [对应主题研习(三)]
(本课时配有重难点加练题,以电子文档形式推送,供学优生选用)
一、选择题
1.下列物质进出细胞需要转运蛋白参与的是 ( )
A.二氧化碳 B.甘油
C.乙醇 D.氨基酸
2.(2024·邢台二模)下列有关细胞的物质输入和输出的叙述,正确的是 ( )
A.抑制细胞膜中转运蛋白的活性一定不会影响水和乙醇的吸收
B.蛋白质、多糖等大分子进出细胞的过程需要膜上蛋白质的参与
C.物质自由扩散进出细胞的速率只与浓度梯度有关,与分子大小无关
D.胞吞、胞吐体现细胞膜具有流动性的功能,小分子也可通过胞吐的方式出细胞
3.(2024·贵阳二模)细胞膜有控制物质进出细胞的作用。一般来说,细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞,细胞不需要的物质不容易进入细胞。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述,错误的是 ( )
A.甘油、脂肪酸等脂溶性小分子有机物较易通过自由扩散进出细胞
B.水分子主要借助细胞膜上水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞
C.转运蛋白参与的物质运输方式需要细胞代谢产生的ATP为其供能
D.胞吞离不开磷脂双分子层的流动性,也与细胞膜上的蛋白质有关
4.(2025·南宁模拟)如图为某细胞运输物质的两种方式,其中的①②表示运输的物质。下列说法正确的是 ( )
A.①②在运输时均需与转运蛋白结合
B.②可表示CO2或钠离子
C.运输①时伴随着载体蛋白的磷酸化
D.水分子运输可不经过通道蛋白
5.(2025·山东省实验中学模拟)一种金属离子能够通过细胞膜进入细胞内部。将活细胞放入不同浓度的、含该金属离子的溶液中,1 h后测量细胞内该金属离子的浓度,得到如图所示曲线。下列叙述错误的是 ( )
A.该金属离子进入细胞的方式是主动运输
B.该金属离子的转运速率与溶液中离子浓度有关
C.A点之后转运速率不再增加,可能是受通道蛋白数量的限制
D.该金属离子的转运过程需要消耗能量
6.(2024·菏泽二模)在大肠杆菌中,可以通过基团移位的方式运输葡萄糖,过程如图所示。细胞内的高能化合物——磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)的磷酸基团通过酶Ⅰ的作用将HPr激活;而膜外环境中的葡萄糖分子先与细胞膜中酶Ⅱc结合,接着被传递来的磷酸基团激活,形成磷酸糖,最后释放到细胞质中。下列说法正确的是 ( )
A.酶Ⅱc是转运葡萄糖的载体,转运过程中其构象会发生变化
B.酶Ⅱc横跨细胞膜的部分,疏水性氨基酸占比较低
C.细胞中的线粒体越多,该过程转运葡萄糖的速率越快
D.图示转运葡萄糖方式与神经元静息状态下K+运出细胞方式相同
7.(2025·衡水模拟)硝态氮(N)和铵态氮(N)是小麦吸收利用的主要氮素形态,硝酸还原酶(NR)是氮代谢过程中的第一种酶,是硝酸盐同化的限速酶。科研人员在水培条件下,研究了漯麦18和
西农509两个品种根系NR活性特征,结果如图。下列叙述错误的是 ( )
A.N和N的吸收均需转运蛋白协助并消耗能量
B.N和N进入植物体后,可用于合成淀粉等有机物
C.两个品种根系NR的活性均表现为N处理高于N
D.根据两种形态氮处理下根系NR活性结果推测漯麦18为氮高效小麦品种
8.(2025·洛阳模拟)细胞内Ca2+与多种生理活动密切相关,而线粒体在细胞钙稳态调节中居核心地位,其参与的部分Ca2+运输过程如图所示。下列有关叙述正确的是 ( )
A.人体内钙元素只能以离子形式存在,钙稳态可保障肌肉的正常功能
B.MCU转移Ca2+至线粒体时,不需要与Ca2+结合,但需要消耗ATP
C.线粒体基质中的Ca2+通过NCLX进入细胞质基质的方式为主动运输
D.NCLX在运输物质的过程中不具有专一性
二、非选择题(除特别注明外,每空1分)
9.(8分)(2024·西宁期末)气孔是由保卫细胞以及孔隙所组成的结构,是植物与外界进行气体交换的门户,影响着植物的光合作用、细胞呼吸、蒸腾作用等。气孔的开闭与保卫细胞的吸水和失水有关,保卫细胞吸水时气孔开放,失水时气孔关闭。保卫细胞的细胞膜上有K+转运蛋白BLINK1,光照是诱导信号,能调节气孔的开启和关闭,气孔及其开闭调节机制如图所示。回答下列问题:
(1)当保卫细胞细胞液的渗透压 (填“大于”“小于”或“等于”)外界溶液的渗透压时,气孔开放。在气孔开放过程中,保卫细胞吸水能力会逐渐 。部分水分进入保卫细胞不需要转运蛋白的协助,其运输方式是 。
(2)分析图可知,保卫细胞吸收外界溶液中的K+的方式为 。BLINK1可以调节气孔的开启,原因是 (2分)。
(3)在坐标系中绘出保卫细胞吸收K+的速率和O2的相对浓度的关系曲线。(2分)
10.(13分)(2025·南平模拟)柽柳等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长,如图是其根细胞参与抵抗盐胁迫的部分结构示意图,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重要作用。
(1)细胞膜和液泡膜的基本支架是 ,液泡中能维持较高浓度的某些特定物质,这体现了液泡膜 的特性,该特性的结构基础是 (2分)。
(2)据图分析,盐胁迫条件下,Na+通过转运蛋白SOS1运出细胞的方式是 。液泡中H+浓度与细胞质基质中H+浓度差主要由液泡膜上H+ ATP泵来维持,该结构的具体作用是 (2分)。
(3)进一步研究发现,在盐胁迫下大量的Na+持续进入植物根部细胞,会抑制K+进入细胞,导致细胞中Na+/K+的比例异常,使细胞内的酶失活,影响蛋白质的正常合成。图中H+的分布差异使Na+在NHX的作用下进入液泡,其意义是 (答出2点,2分)。
(4)某研究小组提出:脯氨酸可通过调节柽柳细胞内Na+和K+浓度来增强其应对盐胁迫的能力。据此完善相关实验进行验证。
材料选择:对照组(略);实验组应选取的植株是 (填序号,2分)。
①野生型柽柳植株
②敲除脯氨酸转运蛋白基因的突变体柽柳植株
培养环境:用一定浓度的NaCl溶液模拟盐胁迫环境。检测指标: (2分)。
实验结果及结论:对照组与实验组的检测结果存在明显差异。
课时跟踪检测(七)
1．选D 二氧化碳、甘油、乙醇都是以自由扩散的方式进行跨膜运输，都不需要转运蛋白参与，A、B、C不符合题意；氨基酸可以通过主动运输的方式进行跨膜运输，需要转运蛋白参与，D符合题意。
2．选B 水分子可借助细胞膜上的水通道蛋白(即转运蛋白)以协助扩散方式进出细胞，抑制细胞膜中转运蛋白的活性会影响水的吸收，A错误；当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子，因此蛋白质、多糖等大分子进出细胞的过程需要膜上蛋白质的参与，B正确；自由扩散的动力是浓度差，物质自由扩散进出细胞的速率既与浓度梯度有关，也与分子大小有关(需要穿过磷脂双分子层之间的空隙)，C错误；胞吞、胞吐体现细胞膜具有流动性的结构特点，细胞膜流动性不是细胞膜的功能，D错误。
3．选C 转运蛋白参与的物质运输方式若为协助扩散，则不需要细胞代谢产生的ATP为其供能，C错误。
4．选D 转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两种类型，结合题图可知①运输时需要载体蛋白的协助，物质①会与载体蛋白结合，而物质②的运输需要通道蛋白的协助，而物质②不需要与通道蛋白结合，A错误；CO2的运输方式为自由扩散，不需要通道蛋白，B错误；运输物质①的方式为协助扩散，不消耗ATP，故不发生载体蛋白的磷酸化，C错误；水可通过磷脂双分子层以自由扩散的方式进入细胞，D正确。
5．选C 由图可知，该金属离子逆浓度运输到细胞中，故该金属离子进入细胞的方式是主动运输，需要消耗能量，A、D正确；分析曲线图可知，在一定范围内，随外界溶液中金属离子浓度的增大，细胞内金属离子浓度也增大，可见该金属离子转运速率与溶液中离子浓度有关，B正确；由于该金属离子进入细胞的方式是主动运输，需要载体蛋白的协助，故A点之后该金属离子转运速率不再增加，可能是受载体蛋白数量的限制，C错误。
6．选A 葡萄糖分子与细胞膜中酶Ⅱc结合，接着被传递来的磷酸基团激活，形成磷酸糖，最后释放到细胞质中，此过程需要消耗能量，属于主动运输，因此酶Ⅱc作为转运葡萄糖的载体，转运过程中其构象会发生变化，A正确；酶Ⅱc横跨细胞膜的部分主要是磷脂疏水的尾部，亲水性氨基酸占比较低，B错误；图中葡萄糖跨膜方式是主动运输，除了线粒体提供的能量影响运输速率，还受葡萄糖浓度和酶Ⅱc的数量影响，因此线粒体越多，该过程转运葡萄糖的速率不一定越快，C错误；图示转运葡萄糖方式为主动运输，而神经元静息状态下K＋运出细胞方式是协助扩散，方式不同，D错误。
7．选B 植物细胞吸收NO和NH的方式为主动运输，需转运蛋白协助，并消耗能量，A正确；NO和NH进入植物体后，可用于合成蛋白质、核酸等多种含氮有机物，但淀粉中不含有N元素，B错误；根据图示可以看出，两个品种根系NR的活性均表现为NO处理高于NH，说明植物能更好地利用NO，C正确；根据两种形态氮处理下根系NR活性结果推测漯麦18为氮高效小麦品种，因为该品种小麦在两种形态氮处理下NR活性均较高，D正确。
8．选C 人体内钙元素除了能以离子形式存在，还能以化合态形式存在，如磷酸钙，A错误；据题干信息知，MCU是通道蛋白，MCU转移Ca2＋至线粒体时，不需要与Ca2＋结合，不需要消耗ATP，B错误；据题干信息知，Ca2＋通过通道蛋白由细胞质基质进入线粒体，该过程属于协助扩散，可见细胞质基质Ca2＋浓度高于线粒体内，因此，线粒体基质中的Ca2＋通过NCLX进入细胞质基质的方式为主动运输，C正确；据题干信息知，转运蛋白NCLX是Na＋/Ca2＋交换体，即从线粒体运出1个Ca2＋的同时，运入3～4个Na＋，NCLX在运输物质的过程中具有专一性，D错误。
9．解析：(1)当保卫细胞细胞液的浓度大于细胞外溶液浓度时，即保卫细胞细胞液的渗透压大于外界溶液的渗透压时，水分子运动的总趋势是从低浓度溶液到高浓度溶液，水分子就会进入保卫细胞，使细胞吸水膨胀，气孔张开。由于保卫细胞吸水导致细胞液浓度降低，所以保卫细胞吸水能力逐渐减弱。水分子运输进入细胞的方式是被动运输：一部分是自由扩散，不需要转运蛋白协助；一部分是协助扩散，需要水通道蛋白协助。
(2)由图可知，保卫细胞吸收K＋需要ATP水解为其提供能量，为主动运输。BLINK1为K＋的转运蛋白，能协助K＋进入细胞，当细胞内K＋浓度增加时，细胞液的浓度增大，细胞吸水膨胀时，会使气孔张开。
(3)由于保卫细胞吸收K＋需要ATP水解为其提供能量，为主动运输，而O2浓度影响细胞呼吸，细胞呼吸产生ATP，为保卫细胞吸收K＋提供能量。所以一定范围内，随O2的相对浓度增加，K＋吸收速率加快，当O2浓度达到一定程度时，受载体蛋白数量限制，O2浓度增加而K＋吸收速率不变；又因O2浓度为0时细胞可以进行无氧呼吸产生ATP，所以O2浓度为0时K＋吸收速率不为0，曲线不与原点相交。曲线图参见答案。
答案：(1)大于 减弱 自由扩散 (2)主动运输 BLINK1能协助K＋进入细胞，提高细胞液的渗透压 (3)如图所示
10．解析：(1)生物膜的基本支架是磷脂双分子层，细胞膜和液泡膜均属于生物膜。液泡中能维持较高浓度的某些特定物质，这些特定物质(如Na＋)是通过主动运输方式进入液泡中的，这体现了液泡膜具有选择透过性的特性，该特性的结构基础是液泡膜上的载体蛋白具有特异性。
(2)分析题图，Na＋通过转运蛋白SOS1运出细胞，需要H＋顺浓度梯度运输时产生的电化学势能提供能量，属于主动运输。液泡中H＋浓度与细胞质基质中H＋浓度差主要由液泡膜上H＋ ATP泵来维持，该结构的作用是催化ATP水解提供能量和作为转运蛋白协助运输H＋。
(3)将Na＋转运到液泡内的意义是降低细胞质基质中Na＋的浓度，降低其对细胞的伤害，同时还能提高细胞液的渗透压，增加细胞对水的吸收。
(4)要验证脯氨酸可通过调节柽柳细胞内Na＋和K＋浓度来增强其应对盐胁迫的能力，自变量应该为植株是否含有脯氨酸，因变量为细胞内Na＋和K＋浓度，外界环境为盐胁迫环境。所以实验组选择②敲除脯氨酸转运蛋白基因的突变体柽柳植株，对照组选择①野生型柽柳植株，在相同盐胁迫条件下培养，检测两组细胞内Na＋和K＋浓度。
答案：(1)磷脂双分子层 选择透过性 液泡膜上的载体蛋白具有特异性 (2)主动运输 催化ATP水解提供能量和作为转运蛋白协助运输H＋ (3)降低细胞质基质中Na＋的浓度，降低其对细胞的伤害；提高细胞液的渗透压，增加细胞对水的吸收 (4)② 两组细胞内Na＋和K＋浓度
