第三节 物质通过多种方式出入细胞
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。 3．观察植物细胞的质壁分离和复原。 1．通过构建被动转运的相关模型，发展思维。(生命观念、科学思维) 2．主动关注被动转运方面的科学进展，尝试解决合理灌溉等社会生产中的相关问题。(科学思维、社会责任) 3．通过“观察质壁分离与复原”的实验，掌握科学探究的一般程序。(科学思维、科学探究)
一、被动转运不需要消耗能量
1．扩散作用与渗透作用
(1)扩散
①方向：扩散是分子或离子从________处向________处运动的现象。
②结果：扩散使得该分子或离子分布__________，直到________。
③实例：____________等气体分子通过扩散出入细胞，__________等脂溶性物质也以这种方式跨膜运输。
(2)渗透
①概念：一般来说，水分子通过________的扩散称为渗透。
②方向：渗透作用的方向是从水分子数________的一侧进入水分子数________的一侧，也就是溶液中的水分子从溶液中溶质的浓度________的一侧进入浓度________的一侧。
(3)细胞的渗透作用吸水和失水
①当细胞内、外水分子的相对数目______，即溶液中溶质的浓度________时，红细胞和植物细胞都没有发生变化。
②当细胞外水分子相对________，也就是溶液中溶质的浓度相对________时，红细胞在水中会因__________胀大甚至破裂；植物细胞在水中也会因__________而膨胀，但不会像红细胞那样发生破裂，因为细胞壁限制了植物细胞的过度膨胀。
③当细胞外水分子相对________，也就是溶液中溶质的浓度相对________时，红细胞会因________________而导致细胞皱缩；植物细胞也会因__________，质膜以及质膜以内的部分因收缩而发生________。
2．活动 观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象
(1)实验原理
植物细胞浸泡在不同浓度的溶液中，由于________与________中溶质的浓度的差异，植物细胞可能因为吸水、失水引起细胞形态的变化，这些变化可以通过______观察到。
(2)方法步骤
①制作洋葱表皮的临时装片。
在载玻片中央________。用镊子撕取紫色洋葱外表皮约________，放在载玻片的水滴中，展平后盖上________。
②观察洋葱表皮细胞的质壁分离现象。
ⅰ．先用________观察，再用________观察，可观察到洋葱表皮细胞中__________，同时还可能观察到________及其以内部分紧紧地贴着细胞壁。
ⅱ．从盖玻片的一侧滴入质量浓度为__________的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用__________，重复几次后，观察细胞的变化，可发现洋葱表皮细胞发生质壁分离。
ⅲ．绘图记录一个已发生质壁分离的细胞。
③观察洋葱表皮细胞的质壁分离复原现象。
观察到植物细胞发生质壁分离后，从盖玻片的一侧________，在盖玻片的另一侧用________吸引，重复几次后，观察植物细胞的质壁分离复原现象。
3．被动转运
(1)被动转运
物质由浓度较________的一侧转运至浓度较________的一侧，称为被动转运。这种转运不需要________。
(2)易化扩散
①特点：这种转运方式是将物质从浓度________的一侧转运到浓度________的一侧，也不需要______，但必须借助______的帮助。
②需要载体转运的原因：细胞所需要的许多种小分子或离子，在细胞膜外侧的浓度虽然常比细胞内高，但由于它们不溶于________________中，或者是________，不能直接穿过细胞膜，此时需借助于细胞膜中的一类载体蛋白将分子或离子转运到细胞内。
③载体转运的机制：载体蛋白分子与被转运的分子或离子结合后改变________，把分子或离子转运至膜的另一侧。将分子或离子释放后，载体蛋白又________________。
二、主动转运需要载体蛋白，并且消耗能量
1．主动转运的特点
(1)________浓度梯度的转运。
(2)要消耗能量，消耗的能量来自细胞中的________。
(3)必须有载体蛋白参与。
2．主动转运与易化扩散的比较
(1)共同点：都需要载体蛋白的参与，在转运过程中载体蛋白都会发生________。
(2)最大的区别：主动转运需要ATP提供能量，而被动转运不需要________。
3．主动转运的生理意义
由于有能量的供给，主动转运就能够根据__________转运分子或离子，可以逆着浓度梯度从低浓度的一侧向高浓度的一侧转运物质。因此，主动转运是细胞最重要的________________的方式，它可以保持细胞内部某些物质的浓度与周围环境相比有较大的差别。
三、有些物质通过胞吞、胞吐进出细胞
1．胞吞、胞吐的分子特点
某些生物________如蛋白质、多糖等进入细胞。
2．胞吞、胞吐的过程
首先会被一部分细胞膜________，然后这一部分细胞膜与整个细胞膜脱离，__________运到细胞的内侧或外侧。如果把这一部分物质运送到细胞内侧，就称为________；如果把这一部分物质运送到细胞外侧，就称为________。
3．胞吞、胞吐的实例
变形虫的摄食过程就是________作用，人体消化系统中消化酶(如蛋白酶)的分泌就是通过________作用实现的。
4．胞吞、胞吐的特点
在胞吞、胞吐过程中发生细胞膜的________与________，它也需要________的供应。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．扩散和渗透都是物理现象。 ( )
2．水分子通过渗透作用进入红细胞和植物细胞所引起的现象完全相同。 ( )
3．物质跨膜的渗透比易化扩散速率要大。 ( )
4．植物的根需要从土壤溶液中吸收离子，而土壤溶液中该离子的浓度往往低于根细胞中的浓度，吸收离子的方式是易化扩散。 ( )
5．进出细胞的物质并不一定都通过跨膜转运来实现。 ( )
被动转运
1．类比法理解植物细胞渗透吸水与失水的结构基础
2．细胞吸水、失水的判断方法
(1)通过比较细胞外溶液和细胞液的浓度大小来判断：当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当细胞外溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水；当细胞外溶液浓度与细胞液的浓度相等时，细胞失水量和吸水量相等，处于动态平衡。
(2)根据重量或长度变化(如萝卜条)来判定：若重量增加或长度变长，则吸水；反之则失水。
3．扩散与易化扩散的比较
被动转运的方式 扩散(渗透)作用 易化扩散
运输方向 都是顺浓度梯度
是否耗能 都不耗能
是否需要 转运蛋白 否 是
运输小分子有机物的特点 气体分子或脂溶性物质 小分子或离子不溶于细胞膜的磷脂双分子层中，或者是体积太大，不能直接穿过细胞膜
直接影响运输速率的因素 膜内外物质浓度梯度的大小 除膜内外物质浓度梯度的大小之外，还有转运蛋白的数量
如图A为两个渗透装置，溶液a、b为不同浓度的同种溶液，且a溶液浓度(1)一段时间后图A中装置2的液面与装置1的液面高度一样吗？
(2)图A中装置1、2液面上升速度越来越慢，最终不再上升，原因是什么？
(3)若图B所示为某农作物的根毛细胞，应对该农作物采取怎样的措施？
(4)图B中细胞置于清水中，会吸水涨破吗？
1．现有体积相同、质量分数相同的蔗糖溶液和葡萄糖溶液。图1表示这两种物质透过半透膜的情况，图2表示渗透作用装置图，下列叙述合理的是( )
图1 图2
A．图1体现了半透膜的选择透过性
B．图2甲中水柱a先上升后下降
C．图2乙中水柱b先上升后不变
D．平衡后水柱a的高度高于水柱b
2．下列有关渗透作用的说法，不正确的是( )
A．将植物细胞放在清水中，当细胞不再吸水时细胞内外浓度不一定相等
B．根尖成熟区表皮细胞主要通过渗透作用吸水
C．成熟植物细胞的质膜及质膜以内的部分相当于一层半透膜，没有选择透过性
D．低温能影响水分子通过生物膜的速率
3．细胞要维持正常的生活，必须与周围的环境发生物质交换。下列对图中物质出入细胞的两种方式的叙述正确的是( )
A．易化扩散相比扩散转运速率高
B．易化扩散和扩散的转运速率与被转运物质的浓度呈正相关
C．扩散速率只由被转运物质的浓度差决定
D．参与易化扩散的载体蛋白对被转运的物质有专一性
观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象
1．溶液种类与质壁分离和复原的关系
(1)当溶质分子为蔗糖等分子时，溶质分子不能进入细胞中，当发生质壁分离后，在n点时，若滴入清水则发生质壁分离的被动复原，如图中曲线a所示，若不作处理则如曲线b所示，实验过程可能导致细胞死亡。
(2)当溶质分子为葡萄糖、KNO3、乙二醇等时，细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液的浓度增加，从而使细胞发生质壁分离后能够自动复原，如图中曲线a所示。
2．实验操作中注意的问题
(1)实验成功的关键之一是实验材料的选择。要选取成熟的、液泡带有一定颜色的植物组织进行实验，便于观察实验现象。
(2)滴加蔗糖溶液或清水时，应在载物台上操作。
(3)选用的蔗糖溶液浓度要适宜。过低，不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长；过高，可能造成植物细胞失水过多、过快而死亡。
如图是观察植物细胞吸水和失水的操作步骤：
(1)步骤D的观察与步骤B观察到的结果相比，发生了________________的现象。通过步骤E处理后，步骤F中的观察结果相比D中的观察，发生了________________的现象，该现象发生的外因是________________________________
___________________________________________________________________。
(2)该实验以紫色洋葱外表皮细胞为材料，优点是________________。
(3)该实验有没有设置对照？是如何设置的？
(4)本实验选用0.3 g/mL的蔗糖溶液作试剂，若浓度过高或过低对实验有何影响？
1．关于“观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原”的活动，下列叙述正确的是( )
A．在质壁分离复原过程中，细胞吸水能力逐渐升高
B．若改用洋葱内表皮细胞进行该实验时应调亮视野
C．细胞不发生质壁分离就没有吸水能力
D．如果增大外界蔗糖溶液的浓度，则细胞的质壁分离程度可能更高
2．下图中A、B分别代表处于清水和溶液X中的紫色洋葱外表皮细胞。请回答下列问题：
(1)显微镜下某细胞处于B状态，则水分进出细胞的情况可能是(________)
A．渗透吸水 B．渗透失水 C．渗透平衡
(2)若溶液X为0.5 mol/L的KNO3溶液，观察到细胞状态变化为A→B→A，请分析发生此变化的原因是_____________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
某同学也用KNO3溶液处理紫色洋葱外表皮细胞，观察细胞状态变化却始终为A→B，最可能的原因是________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)若把引起50%左右的细胞发生初始质壁分离的外界溶液浓度称为细胞液的等渗浓度。下表是某同学用不同浓度的蔗糖溶液、在不同作用时间下，记录一个视野中的紫色洋葱外表皮细胞发生质壁分离的数量(已知视野中共有细胞40个)：
处理时间 蔗糖溶液浓度 15秒 25秒 35秒 45秒 55秒
浓度A 5 9 13 14 14
浓度B 17 19 21 22 22
浓度C 26 28 29 31 31
浓度D 34 35 37 37 37
该表皮细胞液的浓度相当于蔗糖溶液哪一浓度？________________(填编号)；蔗糖溶液作用的最佳时间约为________________。
质壁分离和复原实验的拓展应用
(1)判断成熟植物细胞的死活
(2)测定细胞液的浓度范围
或者
(3)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
主动转运与胞吞、胞吐
1．利用模型图判断物质转运方式
甲为主动转运，乙为扩散作用，丙、丁为易化扩散。
2．列表比较胞吞与胞吐
胞吞 胞吐
过程 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囊泡，包围着大分子。然后，囊泡从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部 细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞
特点 物质通过囊泡转移，不需要载体，但消耗能量
举例 变形虫摄取水中的有机物颗粒 胰岛素、消化酶、抗体等的分泌
结构基础 依赖于细胞膜的流动性
3．利用曲线图判断物质跨膜转运方式
图1 图2
图3 图4
(1)图1、2表示物质浓度对跨膜运输速率的影响，其中图1表示的运输方式为扩散作用，图2表示的运输方式是易化扩散或主动转运。图2中P点之后运输速率不变的原因是膜上载体蛋白的数量有限。
(2)图3、4表示O2浓度对跨膜运输速率的影响，其中图3表示的运输方式为扩散作用或易化扩散，图4表示的运输方式为主动转运。图4中P点之后运输速率不变的限制因素是载体蛋白的数量。
1．下图为生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨质膜的亲水性通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过，①②③④代表不同的运输方式。请仔细观察图示回答下列有关问题。
(1)鲨鱼体内能积累大量的盐，盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外，经研究，鲨鱼体内多余盐分是经②途径排出的，那么其跨膜运输的方式是什么？判断的依据是什么？
(2)若上图为人小肠绒毛上皮细胞膜，则图中哪一过程表示钾离子的吸收？(用数字表示)
(3)蟾蜍心肌细胞吸收Ca2+、K＋、C6H12O6方式相同，若用呼吸抑制剂处理心肌细胞，则Ca2+、K＋、C6H12O6等物质吸收均受到显著的影响，其原因是什么？若对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后，Ca2+的吸收明显减少，但K＋、C6H12O6的吸收不受影响，最可能的原因是什么？
2．据报道，一种称作“瘦素穿肠蛋白”的药物治疗肥胖，可口服使用，以减轻肥胖症患者肌肉注射的痛苦。小肠上皮细胞吸收该药物最可能的方式是什么？判断的依据是什么？
1．下图中Ⅰ和Ⅱ分别表示物质进出细胞的两种方式，对该图的正确理解是( )
A．Ⅰ和Ⅱ分别表示胞吞和胞吐
B．Ⅰ和Ⅱ分别表示易化扩散和主动转运
C．葡萄糖、性激素是以Ⅱ方式进入细胞的
D．二氧化碳、氧气是以Ⅰ方式进入细胞的
2．下图是葡萄糖和Na＋进出小肠上皮细胞的示意图，根据物质跨膜运输的特点，下列判断正确的是( )
A．葡萄糖由小肠腔进入小肠上皮细胞为易化扩散
B．葡萄糖由小肠上皮细胞进入组织液为主动转运
C．Na＋由小肠腔进出小肠上皮细胞为主动转运
D．Na＋由小肠上皮细胞进入组织液需载体蛋白的协助
3．如图所示为细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列有关叙述错误的是( )
A．a与b过程的实现与生物膜的流动性有关
B．a与b是普遍存在的物质跨膜运输的方式
C．a过程形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解
D．细胞通过a过程摄取大分子时不需要被膜上的蛋白质识别
三看法快速判断物质出入细胞的方式
1．观察真核细胞膜上磷酸盐载体结构，其中的分子(中央圆圈圈定)为磷酸盐离子。当能量作用于磷酸盐载体时，载体蛋白空间结构发生改变，把磷酸盐从细胞外逆浓度转运到细胞内。
2．胆固醇极难溶解，它以LDL(低密度脂蛋白，包括胆固醇、脂肪酸和蛋白质)的形式在血液中运输，并最终与细胞膜上的一种蛋白质相互识别并被“拽住”。细胞膜内陷形成小囊泡，在能量的作用下，最终小囊泡被“剪切”下来离开细胞膜进入细胞中。某些患者体内不能合成识别LDL的蛋白质，导致胆固醇摄入的通道被堵，这样就会使胆固醇积累在血液中，黏附在血管壁上，造成动脉粥样硬化。人们饮食不合理、缺乏运动、吸烟、酗酒都会导致LDL升高。
通过材料分析，掌握判断物质进出细胞方式的方法，以及借助物质进出细胞的具体过程分析，培养科学思维能力。通过对物质运输障碍引发的疾病的分析，形成健康生活理念，培养生命观念与社会责任。
(1)磷酸盐进入细胞的运输方式是什么？主要影响因素是什么？(科学思维)
(2)磷酸盐离子与载体蛋白结合后是如何进入细胞内的？(生命观念)
(3)上述LDL进入细胞的方式是什么？判断依据是什么？(科学思维)
(4)如何预防动脉粥样硬化？(生命观念、社会责任)
[课堂小结]
1．扩散是分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象。一般来说，水分子通过半透膜的扩散称为渗透。
2．被动转运是指物质由浓度较高的一侧转运至浓度较低的一侧，这种转运不需要消耗能量。
3．易化扩散是将物质从浓度高的一侧转运到浓度低的一侧，也不需要消耗能量，但必须借助载体蛋白的帮助。
4．载体蛋白转运物质的机制：载体蛋白分子与被转运的分子或离子结合后改变形状，把分子或离子转运至膜的另一侧。将分子或离子释放后，载体蛋白又恢复至原来的形状。
5．主动转运的特点有逆浓度梯度的转运，要消耗能量，消耗的能量来自细胞中的ATP，必须有载体蛋白参与。
6．主动转运是细胞最重要的吸收或排出物质的方式，它可以保持细胞内部某些物质的浓度与周围环境相比有较大的差别。
7．某些生物大分子如蛋白质、多糖等，进出细胞的方式为胞吞、胞吐。在胞吞、胞吐过程中发生细胞膜的融合与断裂，它也需要能量的供应。
1．氧气进入组织细胞的方式是( )
A．扩散 B．渗透作用
C．易化扩散 D．主动转运
2．研究发现，水分子进入植物细胞的两种方式如图所示。下列叙述错误的是( )
A．根毛细胞吸水能力与其细胞液中水的相对含量有关
B．土壤溶液浓度过高时，植物细胞吸水需要消耗能量
C．水分子通过水通道蛋白是顺相对含量梯度运输的
D．水分子不通过水通道蛋白的跨膜运输方式为扩散
3．将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞放入某无色溶液中，测得其液泡体积随时间的变化如图所示，下列叙述正确的是( )
A．t1时细胞内外浓度差最大
B．t2时液泡颜色与t0时刻相同
C．t3后无水分子进出细胞
D．t1后的变化是因为有物质经主动转运进入细胞
4．一般来说，物质进出细胞有扩散、易化扩散、主动转运、胞吞和胞吐5种方式。下列相关叙述正确的是( )
A．只有主动转运消耗能量
B．只有易化扩散需要载体蛋白协助
C．物质进出细胞的方式中物质都要穿过至少两层磷脂分子
D．人体组织细胞吸收葡萄糖的方式包括易化扩散和主动转运
5．下图表示小肠黏膜上皮细胞亚显微结构示意图，圆圈内为局部结构的放大，请据图回答下列问题。
(1)该细胞不同表面可执行多种功能，且有的具有高度的专一性。从膜的成分分析，出现这一现象的原因是________________。
(2)膜蛋白A要消耗主要由细胞中的______________(结构)产生的ATP，以______________方式吸收葡萄糖。
(3)新生儿小肠上皮细胞吸收母乳中的免疫球蛋白的方式是________________，体现了细胞膜的结构特点是________________。
(4)膜蛋白C作为细胞膜表面的________________，可接收膜表面的化学信息。
17/17第三节 物质通过多种方式出入细胞
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。 3．观察植物细胞的质壁分离和复原。 1．通过构建被动转运的相关模型，发展思维。(生命观念、科学思维) 2．主动关注被动转运方面的科学进展，尝试解决合理灌溉等社会生产中的相关问题。(科学思维、社会责任) 3．通过“观察质壁分离与复原”的实验，掌握科学探究的一般程序。(科学思维、科学探究)
一、被动转运不需要消耗能量
1．扩散作用与渗透作用
(1)扩散
①方向：扩散是分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象。
②结果：扩散使得该分子或离子分布均匀，直到平衡。
③实例：氧、二氧化碳等气体分子通过扩散出入细胞，酒精、甘油等脂溶性物质也以这种方式跨膜运输。
(2)渗透
①概念：一般来说，水分子通过半透膜的扩散称为渗透。
②方向：渗透作用的方向是从水分子数相对较多的一侧进入水分子数相对较少的一侧，也就是溶液中的水分子从溶液中溶质的浓度低的一侧进入浓度高的一侧。
(3)细胞的渗透作用吸水和失水
①当细胞内、外水分子的相对数目相等，即溶液中溶质的浓度相等时，红细胞和植物细胞都没有发生变化。
②当细胞外水分子相对较多，也就是溶液中溶质的浓度相对低时，红细胞在水中会因渗透作用吸水胀大甚至破裂；植物细胞在水中也会因渗透作用吸水而膨胀，但不会像红细胞那样发生破裂，因为细胞壁限制了植物细胞的过度膨胀。
③当细胞外水分子相对较少，也就是溶液中溶质的浓度相对高时，红细胞会因渗透作用失去水分而导致细胞皱缩；植物细胞也会因渗透作用失水，质膜以及质膜以内的部分因收缩而发生质壁分离。
2．活动 观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象
(1)实验原理
植物细胞浸泡在不同浓度的溶液中，由于细胞液与外界溶液中溶质的浓度的差异，植物细胞可能因为吸水、失水引起细胞形态的变化，这些变化可以通过显微镜观察到。
(2)方法步骤
①制作洋葱表皮的临时装片。
在载玻片中央滴一滴清水。用镊子撕取紫色洋葱外表皮约0.5_cm2，放在载玻片的水滴中，展平后盖上盖玻片。
②观察洋葱表皮细胞的质壁分离现象。
ⅰ．先用低倍镜观察，再用高倍镜观察，可观察到洋葱表皮细胞中紫色的大液泡，同时还可能观察到细胞膜及其以内部分紧紧地贴着细胞壁。
ⅱ．从盖玻片的一侧滴入质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，重复几次后，观察细胞的变化，可发现洋葱表皮细胞发生质壁分离。
ⅲ．绘图记录一个已发生质壁分离的细胞。
③观察洋葱表皮细胞的质壁分离复原现象。
观察到植物细胞发生质壁分离后，从盖玻片的一侧滴水，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，重复几次后，观察植物细胞的质壁分离复原现象。
3．被动转运
(1)被动转运
物质由浓度较高的一侧转运至浓度较低的一侧，称为被动转运。这种转运不需要消耗能量。
(2)易化扩散
①特点：这种转运方式是将物质从浓度高的一侧转运到浓度低的一侧，也不需要消耗能量，但必须借助载体蛋白的帮助。
②需要载体转运的原因：细胞所需要的许多种小分子或离子，在细胞膜外侧的浓度虽然常比细胞内高，但由于它们不溶于细胞膜的磷脂双分子层中，或者是体积太大，不能直接穿过细胞膜，此时需借助于细胞膜中的一类载体蛋白将分子或离子转运到细胞内。
③载体转运的机制：载体蛋白分子与被转运的分子或离子结合后改变形状，把分子或离子转运至膜的另一侧。将分子或离子释放后，载体蛋白又恢复至原来的形状。
二、主动转运需要载体蛋白，并且消耗能量
1．主动转运的特点
(1)逆浓度梯度的转运。
(2)要消耗能量，消耗的能量来自细胞中的ATP。
(3)必须有载体蛋白参与。
2．主动转运与易化扩散的比较
(1)共同点：都需要载体蛋白的参与，在转运过程中载体蛋白都会发生形状变化。
(2)最大的区别：主动转运需要ATP提供能量，而被动转运不需要这种能量。
3．主动转运的生理意义
由于有能量的供给，主动转运就能够根据细胞的需要转运分子或离子，可以逆着浓度梯度从低浓度的一侧向高浓度的一侧转运物质。因此，主动转运是细胞最重要的吸收或排出物质的方式，它可以保持细胞内部某些物质的浓度与周围环境相比有较大的差别。
三、有些物质通过胞吞、胞吐进出细胞
1．胞吞、胞吐的分子特点
某些生物大分子如蛋白质、多糖等进入细胞。
2．胞吞、胞吐的过程
首先会被一部分细胞膜包起来，然后这一部分细胞膜与整个细胞膜脱离，裹着该物质运到细胞的内侧或外侧。如果把这一部分物质运送到细胞内侧，就称为胞吞；如果把这一部分物质运送到细胞外侧，就称为胞吐。
3．胞吞、胞吐的实例
变形虫的摄食过程就是胞吞作用，人体消化系统中消化酶(如蛋白酶)的分泌就是通过胞吐作用实现的。
4．胞吞、胞吐的特点
在胞吞、胞吐过程中发生细胞膜的融合与断裂，它也需要能量的供应。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．扩散和渗透都是物理现象。 ( )
2．水分子通过渗透作用进入红细胞和植物细胞所引起的现象完全相同。 ( )
3．物质跨膜的渗透比易化扩散速率要大。 ( )
4．植物的根需要从土壤溶液中吸收离子，而土壤溶液中该离子的浓度往往低于根细胞中的浓度，吸收离子的方式是易化扩散。 ( )
5．进出细胞的物质并不一定都通过跨膜转运来实现。 ( )
提示：1．√
2．× 植物细胞渗透吸水不会涨破。
3．× 一般情况下，易化扩散的速率比扩散和渗透要大得多。
4．× 植物的根吸收离子的方式是主动转运。
5．√
被动转运
1．类比法理解植物细胞渗透吸水与失水的结构基础
2．细胞吸水、失水的判断方法
(1)通过比较细胞外溶液和细胞液的浓度大小来判断：当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当细胞外溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水；当细胞外溶液浓度与细胞液的浓度相等时，细胞失水量和吸水量相等，处于动态平衡。
(2)根据重量或长度变化(如萝卜条)来判定：若重量增加或长度变长，则吸水；反之则失水。
3．扩散与易化扩散的比较
被动转运的方式 扩散(渗透)作用 易化扩散
运输方向 都是顺浓度梯度
是否耗能 都不耗能
是否需要 转运蛋白 否 是
运输小分子有机物的特点 气体分子或脂溶性物质 小分子或离子不溶于细胞膜的磷脂双分子层中，或者是体积太大，不能直接穿过细胞膜
直接影响运输速率的因素 膜内外物质浓度梯度的大小 除膜内外物质浓度梯度的大小之外，还有转运蛋白的数量
如图A为两个渗透装置，溶液a、b为不同浓度的同种溶液，且a溶液浓度(1)一段时间后图A中装置2的液面与装置1的液面高度一样吗？
提示：根据题干“a溶液浓度(2)图A中装置1、2液面上升速度越来越慢，最终不再上升，原因是什么？
提示：a、b溶液浓度逐渐减小，并最终与液柱产生的压力相抵消。
(3)若图B所示为某农作物的根毛细胞，应对该农作物采取怎样的措施？
提示：图示显示细胞发生了质壁分离，农作物严重缺水，应及时灌溉。
(4)图B中细胞置于清水中，会吸水涨破吗？
提示：不会，有细胞壁限制细胞过度膨胀。
1．现有体积相同、质量分数相同的蔗糖溶液和葡萄糖溶液。图1表示这两种物质透过半透膜的情况，图2表示渗透作用装置图，下列叙述合理的是( )
图1 图2
A．图1体现了半透膜的选择透过性
B．图2甲中水柱a先上升后下降
C．图2乙中水柱b先上升后不变
D．平衡后水柱a的高度高于水柱b
D [人工制成的半透膜，如玻璃纸没有生物活性，不具有选择透过性，A错误；由于蔗糖不能透过半透膜，故水柱a表现为先上升后保持不变，B错误；葡萄糖能透过半透膜，水柱b表现为先上升，后由于葡萄糖透过半透膜浸入清水中，水柱b将下降，C错误；根据B、C选项可知，平衡后水柱a的高度高于水柱b，D正确。]
2．下列有关渗透作用的说法，不正确的是( )
A．将植物细胞放在清水中，当细胞不再吸水时细胞内外浓度不一定相等
B．根尖成熟区表皮细胞主要通过渗透作用吸水
C．成熟植物细胞的质膜及质膜以内的部分相当于一层半透膜，没有选择透过性
D．低温能影响水分子通过生物膜的速率
C [将植物细胞放在清水中，当不再吸水时细胞内外浓度不一定相等，可能因为细胞壁的束缚作用导致细胞液浓度仍高于外界溶液浓度，A正确；根尖成熟区表皮细胞有大液泡，主要通过渗透作用吸水，B正确；成熟植物细胞的质膜及质膜以内的部分相当于一层半透膜，具有选择透过性，C错误；低温能影响细胞膜上分子的运动，因此影响水分子通过半透膜的速率，D正确。]
3．细胞要维持正常的生活，必须与周围的环境发生物质交换。下列对图中物质出入细胞的两种方式的叙述正确的是( )
A．易化扩散相比扩散转运速率高
B．易化扩散和扩散的转运速率与被转运物质的浓度呈正相关
C．扩散速率只由被转运物质的浓度差决定
D．参与易化扩散的载体蛋白对被转运的物质有专一性
D [根据图示曲线，在一定被转运分子的浓度下，易化扩散比扩散的转运速率高，超过这一浓度，扩散的转运速率比易化扩散的高，故A错误；扩散的转运速率与被转运物质的浓度呈正相关，而易化扩散则不是，还与载体的数量有关，故B错误；扩散速率是由被转运分子的浓度决定的，故C错误；参与易化扩散的载体蛋白对被转运的物质具有专一性，故D正确。]
观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象
1．溶液种类与质壁分离和复原的关系
(1)当溶质分子为蔗糖等分子时，溶质分子不能进入细胞中，当发生质壁分离后，在n点时，若滴入清水则发生质壁分离的被动复原，如图中曲线a所示，若不作处理则如曲线b所示，实验过程可能导致细胞死亡。
(2)当溶质分子为葡萄糖、KNO3、乙二醇等时，细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液的浓度增加，从而使细胞发生质壁分离后能够自动复原，如图中曲线a所示。
2．实验操作中注意的问题
(1)实验成功的关键之一是实验材料的选择。要选取成熟的、液泡带有一定颜色的植物组织进行实验，便于观察实验现象。
(2)滴加蔗糖溶液或清水时，应在载物台上操作。
(3)选用的蔗糖溶液浓度要适宜。过低，不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长；过高，可能造成植物细胞失水过多、过快而死亡。
如图是观察植物细胞吸水和失水的操作步骤：
(1)步骤D的观察与步骤B观察到的结果相比，发生了________________的现象。通过步骤E处理后，步骤F中的观察结果相比D中的观察，发生了_________________________________________的现象，该现象发生的外因是
___________________________________________________________________。
(2)该实验以紫色洋葱外表皮细胞为材料，优点是________________。
(3)该实验有没有设置对照？是如何设置的？
(4)本实验选用0.3 g/mL的蔗糖溶液作试剂，若浓度过高或过低对实验有何影响？
提示：(1)质壁分离 质壁分离复原 细胞液浓度大于外界溶液浓度，植物细胞吸水 (2)紫色洋葱外表皮细胞有颜色，便于观察 (3)有，本实验的对照方法是自身对照。 (4)选用0.3 g/mL的蔗糖溶液作试剂，既明显出现质壁分离，又不会杀死细胞。若浓度过高，质壁分离速度快，细胞会因失水过多而死亡，不能再进行质壁分离复原；若浓度过低，不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。
1．关于“观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原”的活动，下列叙述正确的是( )
A．在质壁分离复原过程中，细胞吸水能力逐渐升高
B．若改用洋葱内表皮细胞进行该实验时应调亮视野
C．细胞不发生质壁分离就没有吸水能力
D．如果增大外界蔗糖溶液的浓度，则细胞的质壁分离程度可能更高
D [“观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原”的活动时，在质壁分离复原过程中，细胞液浓度逐渐降低，细胞吸水能力逐渐降低，A错误；洋葱内表皮细胞的细胞液颜色浅，若改用洋葱内表皮细胞进行该实验时应调暗视野，B错误；细胞不发生质壁分离时其细胞液也具有一定的浓度，因此细胞具有一定的吸水能力，C错误；如果增大外界蔗糖溶液的浓度，由于原生质层内外溶液浓度差增大，则细胞的质壁分离程度可能更高，D正确。]
2．下图中A、B分别代表处于清水和溶液X中的紫色洋葱外表皮细胞。请回答下列问题：
(1)显微镜下某细胞处于B状态，则水分进出细胞的情况可能是(________)
A．渗透吸水 B．渗透失水 C．渗透平衡
(2)若溶液X为0.5 mol/L的KNO3溶液，观察到细胞状态变化为A→B→A，请分析发生此变化的原因是______________________________________________。
某同学也用KNO3溶液处理紫色洋葱外表皮细胞，观察细胞状态变化却始终为A→B，最可能的原因是________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)若把引起50%左右的细胞发生初始质壁分离的外界溶液浓度称为细胞液的等渗浓度。下表是某同学用不同浓度的蔗糖溶液、在不同作用时间下，记录一个视野中的紫色洋葱外表皮细胞发生质壁分离的数量(已知视野中共有细胞40个)：
处理时间 蔗糖溶液浓度 15秒 25秒 35秒 45秒 55秒
浓度A 5 9 13 14 14
浓度B 17 19 21 22 22
浓度C 26 28 29 31 31
浓度D 34 35 37 37 37
该表皮细胞液的浓度相当于蔗糖溶液哪一浓度？________________(填编号)；蔗糖溶液作用的最佳时间约为________________。
解析：(1)图B细胞处于质壁分离状态，此时可能已达到平衡，也可能处于质壁分离过程中，也可能是处于质壁分离与复原过程中，因此水分进出细胞的情况可能是渗透吸水、渗透失水或渗透平衡，故选ABC。(2)因为细胞既能吸水，也能通过主动转运吸收溶液，故若溶液X为0.5 mol/L的KNO3的溶液，观察到细胞状态变化为质壁分离并自动复原，此变化过程为：KNO3可进入细胞，引起细胞液浓度升高，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞吸水，质壁分离逐渐复原。某同学也用KNO3溶液处理紫色洋葱外表皮细胞，观察细胞状态变化却始终为A→B，最可能的原因是KNO3溶液浓度太高，细胞因过度失水而死亡。(3)因为把引起50%左右的细胞发生初始质壁分离的外界溶液浓度称为细胞液的等渗浓度。如表可以知道，已知视野中共有细胞40个，故有20个左右细胞出现质壁分离的蔗糖浓度为B，即等渗浓度为浓度B，20个细胞出现质壁分离的时间是30秒左右。
答案：(1)ABC (2)KNO3可进入细胞，引起细胞液浓度升高，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞吸水，质壁分离逐渐复原 KNO3溶液浓度太高，细胞因过度失水而死亡 (3)浓度B 30秒
质壁分离和复原实验的拓展应用
(1)判断成熟植物细胞的死活
(2)测定细胞液的浓度范围
或者
(3)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
主动转运与胞吞、胞吐
1．利用模型图判断物质转运方式
甲为主动转运，乙为扩散作用，丙、丁为易化扩散。
2．列表比较胞吞与胞吐
胞吞 胞吐
过程 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囊泡，包围着大分子。然后，囊泡从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部 细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞
特点 物质通过囊泡转移，不需要载体，但消耗能量
举例 变形虫摄取水中的有机物颗粒 胰岛素、消化酶、抗体等的分泌
结构基础 依赖于细胞膜的流动性
3．利用曲线图判断物质跨膜转运方式
图1 图2
图3 图4
(1)图1、2表示物质浓度对跨膜运输速率的影响，其中图1表示的运输方式为扩散作用，图2表示的运输方式是易化扩散或主动转运。图2中P点之后运输速率不变的原因是膜上载体蛋白的数量有限。
(2)图3、4表示O2浓度对跨膜运输速率的影响，其中图3表示的运输方式为扩散作用或易化扩散，图4表示的运输方式为主动转运。图4中P点之后运输速率不变的限制因素是载体蛋白的数量。
1．下图为生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨质膜的亲水性通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过，①②③④代表不同的运输方式。请仔细观察图示回答下列有关问题。
(1)鲨鱼体内能积累大量的盐，盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外，经研究，鲨鱼体内多余盐分是经②途径排出的，那么其跨膜运输的方式是什么？判断的依据是什么？
提示：易化扩散，因为排出的盐分顺浓度，需要载体，不需要能量。
(2)若上图为人小肠绒毛上皮细胞膜，则图中哪一过程表示钾离子的吸收？(用数字表示)
提示：人小肠绒毛上皮细胞吸收钾离子是主动转运，消耗能量、需要载体，如图中④表示。
(3)蟾蜍心肌细胞吸收Ca2+、K＋、C6H12O6方式相同，若用呼吸抑制剂处理心肌细胞，则Ca2+、K＋、C6H12O6等物质吸收均受到显著的影响，其原因是什么？若对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后，Ca2+的吸收明显减少，但K＋、C6H12O6的吸收不受影响，最可能的原因是什么？
提示：前者其原因是缺少ATP；后者最可能的原因是该毒素抑制了转运Ca2+的载体蛋白的活动。
2．据报道，一种称作“瘦素穿肠蛋白”的药物治疗肥胖，可口服使用，以减轻肥胖症患者肌肉注射的痛苦。小肠上皮细胞吸收该药物最可能的方式是什么？判断的依据是什么？
提示：胞吞。“瘦素穿肠蛋白”是一种蛋白质，属于生物大分子。
1．下图中Ⅰ和Ⅱ分别表示物质进出细胞的两种方式，对该图的正确理解是( )
A．Ⅰ和Ⅱ分别表示胞吞和胞吐
B．Ⅰ和Ⅱ分别表示易化扩散和主动转运
C．葡萄糖、性激素是以Ⅱ方式进入细胞的
D．二氧化碳、氧气是以Ⅰ方式进入细胞的
D [Ⅰ是从高浓度一侧运输到低浓度一侧，不需要载体和能量，属于扩散；Ⅱ是从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体和能量，属于主动转运，A、B错误；葡萄糖以主动转运的方式进入细胞，性激素为脂质小分子，以扩散方式进入细胞，C错误；二氧化碳和氧气是以Ⅰ方式即扩散进入细胞的，D正确。]
2．下图是葡萄糖和Na＋进出小肠上皮细胞的示意图，根据物质跨膜运输的特点，下列判断正确的是( )
A．葡萄糖由小肠腔进入小肠上皮细胞为易化扩散
B．葡萄糖由小肠上皮细胞进入组织液为主动转运
C．Na＋由小肠腔进出小肠上皮细胞为主动转运
D．Na＋由小肠上皮细胞进入组织液需载体蛋白的协助
D [从题图中可以看出，葡萄糖逆浓度梯度进入小肠上皮细胞，故可知葡萄糖通过主动转运的方式进入小肠上皮细胞，需要消耗能量，A错误；从题图中可以看出，葡萄糖顺浓度梯度出小肠上皮细胞，说明葡萄糖通过易化扩散出小肠上皮细胞，不需要消耗能量，B错误；钠离子进入小肠上皮细胞是顺浓度梯度，需载体蛋白的协助，不需要消耗能量，方式为易化扩散，由上肠上皮细胞进入组织液为主动转运，需载体蛋白协助，C错误，D正确。]
3．如图所示为细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列有关叙述错误的是( )
A．a与b过程的实现与生物膜的流动性有关
B．a与b是普遍存在的物质跨膜运输的方式
C．a过程形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解
D．细胞通过a过程摄取大分子时不需要被膜上的蛋白质识别
D [a胞吞与b胞吐过程的实现与生物膜的流动性有关，A正确；a胞吞与b胞吐是普遍存在的物质跨膜运输的方式，大分子物质进出细胞通常是以这两种方式进行，B正确；a胞吞过程形成的囊泡，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；大分子有机物通过胞吞进入细胞时，利用细胞膜的流动性，不需要载体协助，但要与膜上的蛋白质识别与结合，D错误。]
三看法快速判断物质出入细胞的方式
1．观察真核细胞膜上磷酸盐载体结构，其中的分子(中央圆圈圈定)为磷酸盐离子。当能量作用于磷酸盐载体时，载体蛋白空间结构发生改变，把磷酸盐从细胞外逆浓度转运到细胞内。
2．胆固醇极难溶解，它以LDL(低密度脂蛋白，包括胆固醇、脂肪酸和蛋白质)的形式在血液中运输，并最终与细胞膜上的一种蛋白质相互识别并被“拽住”。细胞膜内陷形成小囊泡，在能量的作用下，最终小囊泡被“剪切”下来离开细胞膜进入细胞中。某些患者体内不能合成识别LDL的蛋白质，导致胆固醇摄入的通道被堵，这样就会使胆固醇积累在血液中，黏附在血管壁上，造成动脉粥样硬化。人们饮食不合理、缺乏运动、吸烟、酗酒都会导致LDL升高。
通过材料分析，掌握判断物质进出细胞方式的方法，以及借助物质进出细胞的具体过程分析，培养科学思维能力。通过对物质运输障碍引发的疾病的分析，形成健康生活理念，培养生命观念与社会责任。
(1)磷酸盐进入细胞的运输方式是什么？主要影响因素是什么？(科学思维)
提示：主动转运。能量和载体蛋白的数量。
(2)磷酸盐离子与载体蛋白结合后是如何进入细胞内的？(生命观念)
提示：在能量的作用下，载体蛋白通过改变形状将离子从低浓度侧运至高浓度侧。
(3)上述LDL进入细胞的方式是什么？判断依据是什么？(科学思维)
提示：胞吞。LDL是一种低密度脂蛋白，属于大分子物质，进入细胞方式为胞吞。
(4)如何预防动脉粥样硬化？(生命观念、社会责任)
提示：健康合理饮食，少吃高脂食物，多运动，不吸烟，不喝酒。
[课堂小结]
1．扩散是分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象。一般来说，水分子通过半透膜的扩散称为渗透。
2．被动转运是指物质由浓度较高的一侧转运至浓度较低的一侧，这种转运不需要消耗能量。
3．易化扩散是将物质从浓度高的一侧转运到浓度低的一侧，也不需要消耗能量，但必须借助载体蛋白的帮助。
4．载体蛋白转运物质的机制：载体蛋白分子与被转运的分子或离子结合后改变形状，把分子或离子转运至膜的另一侧。将分子或离子释放后，载体蛋白又恢复至原来的形状。
5．主动转运的特点有逆浓度梯度的转运，要消耗能量，消耗的能量来自细胞中的ATP，必须有载体蛋白参与。
6．主动转运是细胞最重要的吸收或排出物质的方式，它可以保持细胞内部某些物质的浓度与周围环境相比有较大的差别。
7．某些生物大分子如蛋白质、多糖等，进出细胞的方式为胞吞、胞吐。在胞吞、胞吐过程中发生细胞膜的融合与断裂，它也需要能量的供应。
1．氧气进入组织细胞的方式是( )
A．扩散 B．渗透作用
C．易化扩散 D．主动转运
A [氧气进入组织细胞的方式是扩散，动力是浓度差，不需要载体蛋白和能量，A正确；渗透作用是指水分子等溶剂分子通过半透膜从溶液中溶质浓度低的一侧运输到浓度高的一侧，B错误；易化扩散的动力是浓度差，需要载体蛋白，而氧气进入组织细胞不需要载体蛋白，C错误；主动转运需要载体蛋白，消耗能量，而氧气进入组织细胞不需要载体蛋白和能量，D错误。]
2．研究发现，水分子进入植物细胞的两种方式如图所示。下列叙述错误的是( )
A．根毛细胞吸水能力与其细胞液中水的相对含量有关
B．土壤溶液浓度过高时，植物细胞吸水需要消耗能量
C．水分子通过水通道蛋白是顺相对含量梯度运输的
D．水分子不通过水通道蛋白的跨膜运输方式为扩散
B [根毛细胞吸水能力与其细胞液中水相对含量有关，例如细胞液水的相对含量少，根毛细胞吸水能力强，A正确；土壤溶液浓度过高时，细胞失水，可通过扩散或易化扩散失水，都不需要消耗能量，B错误；据图分析，水分子通过水通道是顺相对含量的梯度进行的，C正确；水分子不通过水通道蛋白的跨膜运输方式为扩散，D正确。]
3．将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞放入某无色溶液中，测得其液泡体积随时间的变化如图所示，下列叙述正确的是( )
A．t1时细胞内外浓度差最大
B．t2时液泡颜色与t0时刻相同
C．t3后无水分子进出细胞
D．t1后的变化是因为有物质经主动转运进入细胞
B [据图可知，t0～t1段液泡体积逐渐减小，说明开始时细胞液的浓度比细胞外溶液浓度低，此时细胞失水的相对速率大于吸收离子的速率，细胞液浓度增加，细胞内外浓度差逐渐减小，A错误；t2时液泡的体积与t0时刻相同，两者颜色相同，B正确；t3后液泡体积不再变化，但仍有水分子进出细胞，C错误；从t0时就有物质经主动转运进入细胞，t1后液泡体积逐渐增大，原因是物质经主动转运进入细胞后导致t1时刻后细胞液浓度大于细胞外溶液浓度，从而发生细胞吸水，D错误。]
4．一般来说，物质进出细胞有扩散、易化扩散、主动转运、胞吞和胞吐5种方式。下列相关叙述正确的是( )
A．只有主动转运消耗能量
B．只有易化扩散需要载体蛋白协助
C．物质进出细胞的方式中物质都要穿过至少两层磷脂分子
D．人体组织细胞吸收葡萄糖的方式包括易化扩散和主动转运
D [胞吞和胞吐也消耗能量。主动转运也需要载体蛋白协助。物质进出细胞若以胞吞和胞吐的方式进行，则不需要穿过磷脂分子层。]
5．下图表示小肠黏膜上皮细胞亚显微结构示意图，圆圈内为局部结构的放大，请据图回答下列问题。
(1)该细胞不同表面可执行多种功能，且有的具有高度的专一性。从膜的成分分析，出现这一现象的原因是________________。
(2)膜蛋白A要消耗主要由细胞中的____________(结构)产生的ATP，以______________方式吸收葡萄糖。
(3)新生儿小肠上皮细胞吸收母乳中的免疫球蛋白的方式是________________，体现了细胞膜的结构特点是________________。
(4)膜蛋白C作为细胞膜表面的______________，可接收膜表面的化学信息。
解析：(1)细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质，磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架，蛋白质种类的不同决定了小肠黏膜上皮细胞不同表面膜的功能不同。(2)据图可知，膜蛋白A消耗能量运输葡萄糖，应为主动转运方式，维持细胞内钠离子的浓度差需要消耗能量，该能量由需氧呼吸提供，线粒体是需氧呼吸的主要场所。(3)免疫球蛋白属于大分子，新生儿小肠上皮细胞通过胞吞吸收母乳中的免疫球蛋白，胞吞过程体现了细胞膜的流动性。(4)据图可知，膜蛋白C作为细胞膜表面的受体，可接收膜表面的化学信息，参与细胞间的信息交流。
答案：(1)细胞膜蛋白质不同(或膜蛋白质结构不同) (2)线粒体 主动转运 (3)胞吞 流动性 (4)受体
课时分层作业(12) 物质通过多种方式出入细胞
题组一 被动转运
1．下图为研究渗透作用的实验装置，半透膜只允许水分子和单糖分子通过，漏斗内(S1)和漏斗外(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，实验开始时漏斗内外液面相平，达到渗透平衡时液面差为Δh。下列说法错误的是( )
A．达到渗透平衡时，S1和S2溶液浓度的大小关系为S1>S2
B．若吸出漏斗管内Δh以内的液体，则重新平衡时，Δh的高度保持不变
C．若在漏斗管内加入少量蔗糖酶(蔗糖酶能将蔗糖水解为单糖，忽略酶本身对溶液浓度的影响)，Δh先增大后减小。
D．内外液面达到平衡时，水分子从S1到S2与从S2到S1的扩散速率相等
B [渗透平衡时Δh会产生压力与漏斗内因溶液浓度差产生的压力的大小相等，因此漏斗内的浓度仍然大于漏斗外，为S1＞S2，A正确；若吸出漏斗管内Δh以内的液体，蔗糖溶液浓度下降，则重新平衡时，Δh的高度会下降，B错误；若在漏斗管内加入少量蔗糖酶，蔗糖分解为单糖，漏斗内溶液浓度会先上升，由于半透膜允许单糖通过，继而漏斗内溶液浓度会下降，则漏斗液面将先上升后下降，最终Δh＝0，C正确；内外液面达到平衡时，水分子从S1到S2与从S2到S1的扩散速率相等，处于动态平衡，D正确。]
2．现有2个取自同一个紫色洋葱鳞片叶外表皮的大小相同、生理状态相似的成熟细胞，将它们分别浸没在甲、乙两种溶液中，测得液泡之间的变化情况如图所示，下列有关叙述中，正确的是( )
A．乙溶液的浓度比甲溶液大
B．本实验若选用紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞为材料，则现象更明显
C．10 min时，若甲的液泡体积等于初始时，则甲细胞的细胞液浓度等于外界溶液浓度
D．2 min时，甲、乙溶液中细胞的细胞液浓度均高于初始值
D [根据液泡直径变小的速度可知，甲溶液中的细胞失水更快，说明甲溶液的浓度更大，A错误；洋葱鳞片叶内表皮无紫色液泡，故若用其作为实验材料，则现象不明显，B错误；10 min时，甲中的细胞处于吸水的状态，当甲的液泡体积等于初始时，甲细胞的细胞液浓度与外界溶液浓度并不相等，C错误；2 min时，甲、乙溶液中细胞均发生了失水，故细胞液浓度均高于初始值，D正确。]
3．下图为一实验装置，各试管中装有一长度与体积均相同的新鲜马铃薯条，处理如下。约1 h后取出各马铃薯条，并观察它们的长度变化，实验室的温度和湿度在实验过程中保持不变。回答下列问题。
(1)甲试管中马铃薯条长度的变化是____________________________________，
原因是______________。乙试管中马铃薯条长度的变化是________________，原因是________________。
(2)丙试管中的马铃薯，在实验中的作用是____________。
(3)渗透作用是指_____________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析：(1)甲试管中80%蔗糖溶液的浓度大于细胞液的浓度，细胞渗透失水，因此马铃薯条的长度变短。乙试管中蒸馏水的浓度小于细胞液的浓度，细胞渗透吸水，因此马铃薯条的长度变长。(2)丙试管中的马铃薯条没有浸入溶液中，细胞既不吸水也不失水，其长度基本保持不变，因此丙试管中的马铃薯在实验中起对照作用。(3)渗透作用是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散作用。
答案：(1)变短 细胞渗透失水 变长 细胞渗透吸水 (2)对照作用 (3)水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散
题组二 主动转运与胞吞、胞吐
4．下列过程属于主动转运的是( )
A．氧气进入红细胞
B．根细胞吸收无机盐离子
C．酒精进入胃黏膜细胞
D．免疫细胞分泌抗体
B [氧气进入红细胞是扩散，A不符合题意；根细胞通过主动转运吸收无机盐离子，B符合题意；酒精通过扩散进入胃黏膜细胞，C不符合题意；免疫细胞通过胞吐分泌抗体，D不符合题意。]
5．下列关于物质运输的叙述，错误的是( )
A．通过载体蛋白的运输都属于主动转运
B．细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体蛋白
C．植物细胞积累K＋的过程只发生在活细胞内
D．胞吐作用与细胞膜的流动性有一定的联系
A [主动转运和易化扩散均需要载体，A错误；细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体蛋白，B正确；植物细胞积累K＋的过程只发生在活细胞内，C正确；胞吐作用依赖于细胞膜的流动性，D正确。]
6．如图为细胞膜结构及物质跨膜运输方式示意图，数字代表结构，字母代表物质。下列解释错误的是( )
A．不同类型细胞中①的分子结构不同
B．所有细胞膜结构中②的排列方式都相同
C．从低浓度向高浓度运输的物质是a和c
D．从高浓度向低浓度运输的物质是a、b和d
C [图中①表示糖蛋白分子，不同类型的细胞膜上糖蛋白分子是不同的，A正确；②是磷脂双分子层，所有细胞膜结构中磷脂双分子层的排列方式都是相同的，B正确；从低浓度向高浓度运输的物质是只有c，C错误；从高浓度向低浓度运输的物质是a、b和d，D正确。]
7．向某动物细胞内注入微量的24Na＋，一会儿可测得细胞周围溶液中出现24Na＋；在细胞周围溶液中加入某物质后，24Na＋外流停止；再向细胞内注入ATP后，24Na＋恢复外流。下列推断合理的是( )
A．该物质改变了细胞膜的结构
B．该物质破坏了24Na＋载体的结构
C．该物质使ATP水解酶变性失活
D．24Na＋通过细胞膜外流的方式为主动转运
D [根据题意可知，该物质可能是抑制细胞呼吸，从而使ATP的产生减少，但是并没有改变细胞膜的结构，A错误；若该物质破坏了24Na＋载体的结构，则注入ATP后，24Na＋也不能恢复外流，B错误；若该物质使ATP水解酶变性失活，则加入ATP后也不能为24Na＋外流提供能量，C错误；根据以上分析可知，24Na＋通过细胞膜外流的方式为主动转运，D正确。]
8．下图是物质进出细胞的两种运输方式示意图，下列有关叙述错误的是( )
a b
A．a过程称为胞吞
B．b过程称为胞吐
C．经a过程进细胞的物质一定都是较大的固体颗粒
D．经b过程出细胞的物质不一定都是大分子物质
C [a过程的物质被包裹在囊泡内，向细胞内移动，因此属于胞吞，A正确；b过程被包裹着的物质从囊泡内释放到细胞外，属于胞吐，B正确；胞吞与胞吐作用通过生物膜结构的不一定都是大分子物质，如神经递质是小分子物质，C错误，D正确。]
9．囊性纤维病是一种严重的遗传疾病，患者汗液中氯离子的浓度升高，支气管被异常黏液堵塞。导致这一疾病发生的主要原因是CFTR蛋白功能异常，如图表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用，据图回答下列问题。
(1)图中所示为细胞膜的________________模型，其中构成细胞膜的基本骨架的是________________，氯离子跨膜运输的正常进行是由膜上________________决定的。
(2)在正常细胞内，氯离子在CFTR蛋白的协助下通过________________方式转运至细胞外，随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高，水分子向膜外扩散的速度________________，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。
(3)人工合成的仅由磷脂双分子层构成的封闭球状结构称为脂质体，所有带电荷的分子不论多小，都很难通过脂质体。脂质体外离子浓度很高，这是因为磷脂双分子层的内部是疏水的。缬氨霉素是一种十二肽的抗生素，若将它插入到脂质体的脂双层内，可使K＋的运输速率提高100000倍，但却不能有效提高Na＋的运输速率，由此可以得出：
①_______________________________________________________________；
②___________________________________________________________________。
解析：(1)图中所示为细胞膜的流动镶嵌模型，构成膜的基本骨架是磷脂双分子层；由图示知：氯离子跨膜运输的正常进行是由功能正常的CFTR蛋白决定的。(2)由图示知：氯离子通过细胞膜需要膜上蛋白质协助并有ATP的水解供能，所以为主动转运。随着膜外氯离子浓度升高，水分子向膜外扩散的速度加快，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。(3)由题干信息“可使K＋的运输速率提高100000倍”可知：载体蛋白能极大提高运输速率；又因为其不能有效提高Na＋的运输速率，说明运输钾离子的载体和运输钠离子的载体不一样即载体具有特异性。
答案：(1)流动镶嵌 磷脂双分子层 功能正常的CFTR蛋白 (2)主动转运 加快 (3)载体蛋白能极大提高运输速率 载体具有特异性
10．实验研究发现Na＋、K＋，均不能通过磷脂双分子层构成的人工质膜(如图)，但如果在人工质膜中插入缬氨霉素(由12个氨基酸构成的环状肽)后，可使K＋的运输速率提高100000倍，但它不能有效提高Na＋的运输速率，据此判断下列叙述不正确的是( )
A．K＋通过人工质膜的方式为主动转运
B．载体蛋白能极大地提高运输速率
C．缬氨霉素的作用类似于载体蛋白
D．缬氨霉素与离子的结合具有特异性
A [在不提供能量情况下，插入缬氨霉素后，K＋的运输速率能获得提高，说明K＋的运输方式需要载体，不需要能量，属于协助扩散，A错误；在不提供能量情况下，插入缬氨霉素后，使K＋的运输速率提高100000倍，说明载体蛋白能极大地提高运输速率，B正确；在不提供能量情况下，插入缬氨霉素后，K＋的运输速率能获得提高，说明缬氨霉素相当于钾离子的载体，C正确；人工质膜中插入缬氨霉素后，K＋的运输速率提高100000倍，但它不能有效提高Na＋的运输速率，说明缬氨霉素与离子的结合具有特异性，D正确。]
11．如图表示一个动物细胞内外不同离子的相对浓度，以下判断不正确的是( )
A．Na＋和Cl－主要分布在细胞外，K＋主要在细胞内
B．细胞主动转运不断地排出Mg2+
C．维持细胞内外浓度依靠主动转运
D．各种离子相对浓度的差异说明了细胞膜的选择透过性
B [由图可知，Na＋和Cl－主要分布在细胞外，K＋主要在细胞内，A正确；Mg2+在细胞内浓度高于细胞外，Mg2+排出细胞为顺浓度梯度运输，不属于主动转运，B错误；维持细胞内外浓度依靠主动转运，C正确；细胞膜上载体蛋白的不同决定了不同离子的进出，故各种离子相对浓度的差异说明了细胞膜的选择透过性，D正确。]
12．正常细胞内K＋浓度远高于细胞外，细胞外Na＋浓度高于细胞内。当细胞内外的Na＋、K＋浓度差减小时，图1细胞膜上Na＋/K＋-ATP酶(结构A)将细胞内的Na＋移出膜外，将细胞外的K＋移入膜内，具体过程如图所示。下列有关分析正确的是( )
图1 图2(结构A放大图)
A．图1中Na＋外流属于被动转运
B．图2中的甲侧为细胞溶胶
C．Na＋/K＋-ATP酶由游离在细胞质中的核糖体合成
D．K＋和Na＋进出细胞与细胞膜的选择透过性有关
D [细胞外Na＋浓度高于细胞内，Na＋移出细胞外的运输方式是主动转运，A错误；图2中乙侧为细胞溶胶，B错误；Na＋/K＋-ATP酶位于细胞膜上，由附着在内质网上的核糖体合成，C错误；K＋和Na＋进出细胞与细胞膜的选择透过性有关，D正确。]
易错点 对实验探究的过程把握不清
13．研究表明，主动转运根据能量的来源不同又可分为多种类型，如下图所示：图中a、b、c代表物质跨膜运输方式，■、▲、○代表跨膜的离子或小分子。请据图回答下列问题。
(1)图中细胞溶胶存在于________________(填“P”或“Q”)侧，判断依据是___________________________________________________________________。
(2)主动转运是需要________________的协助，实现逆浓度梯度的跨膜运输方式。
(3)有人认为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是ATP驱动泵的主动转运或易化扩散，请完善如下实验加以探究。
①实验步骤：
第一步：取甲、乙两组生理状况相同的小肠上皮细胞。
第二步：将甲、乙两组细胞置于适宜浓度的葡萄糖培养液中，甲组细胞给予正常的呼吸条件，乙组细胞________________。
第三步：在相同且适宜条件下培养一段时间后，检测培养液中的葡萄糖浓度。
②预测实验结果并分析：
a．若甲、乙两组培养液中的葡萄糖浓度相同，则________________________
___________________________________________________________________。
b．若______________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析：(1)糖蛋白位于P侧，故P侧是膜外，则细胞溶胶在Q侧。(2)主动转运需要载体蛋白协助，且需要消耗能量的运输方式。(3)主动转运和易化扩散的区别在于是否需要消耗能量，故探究葡萄糖的运输方式，自变量应该是能量供应情况(即呼吸是否正常)，因变量是两组培养液中葡萄糖的浓度。故乙组的处理是用细胞呼吸抑制剂处理。若为易化扩散，两组培养液中的葡萄糖浓度相同；若为主动转运，则甲组培养液中葡萄糖的浓度小于乙组。
答案：(1)Q 糖蛋白位于细胞膜外侧 (2)载体蛋白 (3)用细胞呼吸抑制剂处理[或抑制乙组细胞的细胞(需氧)呼吸] 小肠上皮细胞是以易化扩散的方式吸收葡萄糖 甲组培养液中葡萄糖的浓度小于乙组，则小肠上皮细胞是以ATP驱动泵的主动转运方式吸收葡萄糖
重点突破练(三) 物质出入细胞方式加强练
一、选择题
1．某物质从低浓度向高浓度跨膜运输，该过程( )
A．为易化扩散 B．为主动转运
C．没有转运蛋白参与 D．不需要消耗ATP
B [从低浓度到高浓度时为逆浓度梯度，需要能量和载体，为主动转运。]
2．如图是人工合成不含蛋白质的磷脂双层膜，下列物质能通过该膜的是( )
A．葡萄糖 B．甘油
C．氨基酸 D．K＋
B [图中的人工膜不含载体蛋白，故只有扩散的物质可以通过，如甘油、水、氧气等。葡萄糖、氨基酸和钾离子均需要转运蛋白协助，不能通过人工膜。综上所述，ACD不符合题意，B符合题意。]
3．如图为细胞膜结构及物质跨膜运输方式示意图，①～④表示构成膜结构的物质，a～d表示跨膜运输的物质。下列叙述正确的是( )
A．①②④是细胞膜功能的主要承担者
B．③是细胞膜的基本骨架，是固定不动的
C．甘油进入细胞的运输方式是c
D．a物质可能是O2，d物质可能是CO2
A [①表示糖蛋白，由蛋白质和多糖组成，而②④表示蛋白质，是细胞膜功能的主要承担者，A正确；③是磷脂双分子层，构成细胞膜的基本骨架，具有一定的流动性，B错误；c运输方式是主动转运，而甘油进入细胞的运输方式是扩散，C错误；a物质进入细胞的方式是易化扩散，而氧气进入细胞是扩散，d物质出细胞的方式是扩散，可能是CO2排出细胞，D错误。]
4．受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，用于摄取特殊的生物大分子。其过程如下图所示，下列有关叙述不正确的是( )
A．该过程以膜的流动性为基础
B．该过程通过膜上的受体进行识别作用
C．该过程不需要消耗能量
D．该过程不能体现细胞膜的选择透过性
C [胞吞作用有细胞膜的凹陷，以膜的流动性为基础，A正确；大分子物质与受体结合时首先需要经过识别作用，B正确；胞吞过程需要消耗细胞呼吸产生的能量，C错误；胞吞作用依赖于膜的流动性实现，该过程不能体现细胞膜的选择透过性，D正确。]
5．将新鲜胡萝卜切成粗细相同的5 cm长条，随机平均分为a、b、c、d、e、f组，取上述6组细条分别放在浓度不同的甘露醇溶液中，4 h后测定每条胡萝卜条的长度，统计结果如图所示。下列有关分析不正确的是( )
A．实验后，a组细胞的吸水量比b组多
B．实验后，c组细胞的细胞液浓度大于d组
C．实验后，f组细胞的细胞液渗透压大于e组
D．该实验不设空白对照，a～f组之间相互对照
B [实验后，a组长度变长，说明细胞吸水，细胞液浓度变低；b组长度不变，说明细胞吸水和失水处于动态平衡，细胞液浓度不变，因此a组细胞的吸水量比b组多，A正确；实验后，c组长度变小，说明细胞失水；d组长度变小，说明细胞失水，从图中可知d组的长度小于c组，说明d组失水较c组多；因此c组细胞的细胞液浓度小于d组，B错误；根据以上分析可知，实验后f组的细胞长度最小，所以其渗透压最高，故f组细胞的细胞液渗透压大于e组，C正确；该实验不设空白对照，a～f组之间相互对照，D正确。]
6．下列有关细胞吸水和失水在生活中的应用，不正确的是( )
A．利用高浓度的食盐杀菌防腐的原理是高浓度的食盐含水不足以至细胞不能生存
B．对农作物合理灌溉，降低了土壤溶液浓度，有利于作物对水分吸收
C．一次施肥过多，会造成“烧苗”现象，原因是土壤溶液浓度太高，导致根不易吸水或失水过多
D．生病打点滴时，为了维持细胞正常形态，可将药物溶于医用生理盐水
A [高浓度的食盐水中水分也不少，高浓度的食盐杀菌防腐的原理是由于高浓度食盐水中溶液浓度过高，导致细胞失水，从而不利于细菌生长，A错误；水进入细胞的方式为扩散，对农作物合理灌溉，可降低土壤溶液浓度，有利于作物对水分吸收，B正确；当外界溶液的浓度小于细胞液的浓度时，细胞吸水；当外界溶液的浓度大于细胞液的浓度时，细胞失水；田间一次施肥过多，土壤溶液的浓度过高，根细胞吸水困难或失水，C正确；0.9%的NaCl溶液是人体细胞的等渗溶液，医生给病人输液时，把药剂溶解于生理盐水(0.9%的NaCl溶液)中再给人注射，能维持人体渗透压的平衡，使细胞保持正常的形态和功能，D正确。]
7．以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述错误的是( )
A．实验时要观察细胞的大小、中央液泡的大小和质膜及质膜以内部分的位置
B．从盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液，在盖玻片另一侧用吸水纸吸引
C．紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同
D．用高浓度的乙醇代替蔗糖溶液，细胞质壁分离后要发生自动复原
D [质壁分离指的是质膜及质膜以内部分与细胞壁的分离，实验过程中需要观察细胞的大小、中央液泡的大小和质膜及质膜以内部分的位置，A正确；从盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液，在盖玻片另一侧用吸水纸吸引，重复几次后植物细胞浸润在蔗糖溶液中，进而失水发生质壁分离，B正确；紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞液的浓度可能不同，因此观察到的质壁分离程度可能不同，C正确；高浓度的乙醇对植物细胞有毒害作用，会杀死植物细胞，D错误。]
8．某实验小组在室温条件下，将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的某溶液中，测得细胞液浓度与该溶液浓度的比值(P值)随时间的变化曲线如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A．该溶液可以是一定浓度的KCl溶液
B．细胞在t1时刻开始从外界溶液中吸收溶质
C．t1～t2时间段内，液泡体积有所增大
D．若降低温度，则t1～t2时间段会变长
B [据图分析，细胞液浓度与该溶液浓度的比值(P值)随时间的变化逐渐增大，最后趋于稳定，即细胞液浓度不断增加，且最后是细胞外液的三倍，说明在该溶液中细胞先不断失水，后溶质分子进入液泡，导致细胞液浓度高于该溶液，因此该溶液可以是一定浓度的KCl溶液，A正确；细胞在t1时刻之前就已经开始从外界溶液中吸收溶质，B错误；t1～t2时间段内，细胞液浓度大于该溶液，则细胞吸水导致液泡体积有所增大，C正确；若降低温度，该溶液中的溶质分子进入细胞的速度会降低，则t1～t2时间段会变长，D正确。]
9．消化道内的葡萄糖和钠离子被小肠绒毛上皮细胞吸收要通过钠―葡萄糖共转运载体。已知小肠绒毛上皮细胞内的葡萄糖浓度高于消化道内的葡萄糖浓度，而钠离子则相反。钠—葡萄糖共转运载体在顺浓度梯度转运钠离子的同时转运葡萄糖。下列有关说法错误的是( )
A．小肠绒毛上皮细胞在吸收钠离子的同时吸收葡萄糖
B．在某一时刻，细胞膜上会存在钠—载体—葡萄糖复合物
C．葡萄糖被小肠绒毛上皮细胞吸收时的运输方式为易化扩散
D．钠—葡萄糖共转运载体执行功能时，其空间结构会发生改变
C [根据题干信息“钠—葡萄糖共转运载体在顺浓度梯度转运钠离子的同时转运葡萄糖”。同时小肠上皮细胞内钠离子浓度低于消化道，所以可以推测钠—葡萄糖共转运载体顺浓度梯度吸收钠离子的同时逆浓度梯度将葡萄糖运入细胞内，A正确；钠－葡萄糖共转运载体在顺浓度梯度转运钠离子的同时转运葡萄糖”，因此某一时刻，细胞膜上会存在钠－载体－葡萄糖复合物，B正确；葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞是由低浓度向高浓度转运，消耗能量，属于主动转运，C错误；钠－葡萄糖协同转运载体与钠离子结合后空间结构会发生改变，D正确。]
10．离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，它在跨膜运输物质时离不开ATP的水解。下列叙述正确的是( )
A．离子通过离子泵的跨膜运输属于易化扩散
B．离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的
C．呼吸抑制剂会降低离子泵跨膜运输离子的速率
D．加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
C [根据题意分析，离子通过离子泵的跨膜运输需要利用ATP水解释放的能量，说明其运输方式为主动转运，A错误；离子通过离子泵的跨膜运输方式为主动转运，属于逆浓度梯度进行，B错误；离子通过离子泵的跨膜运输方式为主动转运，需要消耗能量，因此呼吸抑制剂会降低离子泵跨膜运输离子的速率，C正确；加入蛋白质变性剂会导致载体蛋白变性，因此会降低泵跨膜运输离子的速率，D错误。]
11．Na＋-K＋泵是普遍存在于动物细胞表面的一种载体蛋白，如下图所示，它具有ATP酶活性，能将Na＋排出细胞外，同时将K＋运进细胞内，维持细胞内外Na＋和K＋的浓度差。载体蛋白1和载体蛋白2依赖于细胞膜两侧的Na＋浓度差完成相应物质的运输。下列叙述错误的是( )
A．图中所示过程说明细胞膜具有选择透过性
B．载体蛋白2可能与细胞内pH的调节有关
C．图中细胞对C6H12O6和Na＋的吸收方式均属于主动转运
D．图中Na＋-K＋泵既有运输功能，又有催化功能
C [根据以上分析可知，图示物质的跨膜运输方式有主动转运和易化扩散，体现了细胞膜的功能特点是具有选择透过性，A正确；载体蛋白2与氢离子的运输有关，所以可能与细胞内pH的调节有关，B正确；根据以上分析可知，图中细胞对葡萄糖的吸收方式是主动转运，而对钠离子的吸收方式是易化扩散，C错误；根据以上分析可知，Na＋-K＋泵既有运输功能，又有催化功能，D正确。]
二、非选择题
12．下图1表示渗透作用的装置，蔗糖溶液A、a起始浓度分别用MA、Ma表示，一段时间后溶液a液面上升的高度为h，其中半透膜为膀胱膜；图2表示在探究“植物细胞的吸水和失水”活动中，紫色洋葱鳞片叶表皮细胞放在0.3g/mL蔗糖溶液后观察到的一个细胞示意图。请根据图回答下列问题。
图1 图2
(1)图1中A、a蔗糖溶液在实验初始时的浓度大小关系为MA________Ma，后来达到渗透平衡时MA________Ma(填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)图2中，如果B、b分别表示外界蔗糖溶液和细胞液，且浓度分别为MB、Mb，则实验初始时MB________Mb，达到平衡时MB________Mb(填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)若图2是在盖玻片一侧滴入加有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3 g/mL的蔗糖溶液后的细胞状态，在②④⑤处的颜色分别是________________、________________、________________。
(4)若将图2细胞放入清水中，会发生______________现象，伴随着该现象的发生，细胞的吸水能力逐渐________________(填“增强”或“减弱”)。
解析：(1)实验开始前，漏斗内外的液面相同，但一段时间后，水分透过半透膜进入漏斗内，说明漏斗内蔗糖溶液浓度大于漏斗外溶液浓度，即MA小于Ma，达到平衡后，因为水柱的压力，使水分子从漏斗进入水槽，所以MA依然小于Ma，这样才能使进出半透膜的水分子数达到动态平衡。(2)因为开始时蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度，即MB大于Mb，细胞失水，细胞液浓度逐渐增大，当蔗糖浓度等于细胞液浓度时，水分子进出细胞达到动态平衡，即达到平衡时MB等于Mb。(3)若图2是在盖玻片一侧滴入加有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3 g/ml的蔗糖溶液后的细胞状态，伊红可以通过细胞壁，不可以透过细胞膜，紫色洋葱的液泡为紫色，因此，在②④⑤处的颜色分别是无色、紫色和红色。(4)如果把已经发生质壁分离的植物细胞放入清水中，因为外界溶液浓度小于细胞液浓度，细胞吸水，故此时细胞处于质壁分离复原过程；随着吸水过程的进行，细胞液浓度变小，细胞内渗透压减小，细胞的吸水能力逐渐减弱。
答案：(1)小于 小于 (2)大于 等于 (3)无色 紫色 红色 (4)质壁分离复原 减弱
13．甲、乙分别表示物质进出细胞的曲线图和模式图，丙表示某种生物膜的亚显微结构图，其中a、b、c为物质的运输方式，据图回答以下问题。
甲 乙
丙
(1)甲图代表的物质运输方式，与丙图中________________(填字母)一样，与乙图代表的物质运输方式的共同点是________________，乙图中的蛋白质________________(填“具有”或“不具有”)特异性。
(2)丙图中，决定细胞膜的功能特性的物质是________________(填序号)，若用细胞呼吸抑制剂处理该细胞，运输速率变化最大的方式是________________(填字母)，原因是__________________________________________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)当人体产生代谢废物尿素时，需要通过丙图中________________(填字母)过程将其排出，判断的理由是______________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析：(1)甲图代表的物质运输方式是主动转运，与丙图中c一样，乙图代表物质运输方式是易化扩散，与c代表的物质运输方式的共同点是都需要载体蛋白，乙图中的蛋白质具有特异性。
(2)丙图中，决定细胞膜的功能特性的物质是③即载体蛋白，若用细胞呼吸抑制剂处理该细胞，运输速率变化最大的方式是c，原因是c为主动转运，需消耗能量，呼吸作用受到抑制，能量供应减少，运输速率下降。(3)当人体产生代谢废物尿素时，需要通过丙图中a即扩散将其排出，判断的理由是尿素跨膜运输方式是扩散，运输方向由细胞内运输到细胞外。
答案：(1)c 都需要载体蛋白 具有 (2)③ c c为主动转运，需消耗能量，呼吸作用受到抑制，能量供应减少，运输速率下降 (3)a 尿素跨膜运输方式是扩散，运输方向由细胞内运输到细胞外
14．法囊藻是一种海生绿藻，图示为经化学测定所得的法囊藻细胞及周围海水中各种离子的浓度。图中深色部分表示法囊藻细胞液中离子的浓度，白色部分表示海水中各种离子的浓度。请据图分析并回答下列问题。
(1)法囊藻细胞液中的成分与海水的成分很不相同，如K＋和Cl－在细胞内含量高，而Ca2+和Mg2+在细胞内含量较低。这一事实表明细胞对矿质元素离子的吸收具有________________，这与法囊藻细胞膜上的________________有关。
(2)法囊藻细胞吸收K＋和Cl－的方式是________，判断依据是____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)法囊藻细胞吸收K＋和Cl－的方式对活细胞生命活动的意义是________________。
解析：(1)法囊藻细胞液中的成分与海水的成分很不相同，如K＋和Cl－在细胞内含量高，而Ca2+和Mg2+在细胞内含量较低。这一事实说明细胞的生命活动对不同离子的需求不同，表明细胞对矿质元素离子的吸收具有选择性，这与法囊藻细胞膜上的载体蛋白的种类有关。(2)法囊藻细胞液吸收K＋和Cl－是从低浓度到高浓度，属于主动转运。(3)法囊藻细胞吸收K＋和Cl－的方式是主动转运，对活细胞生命活动的意义是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。
答案：(1)选择性 载体蛋白的种类 (2)主动转运 逆浓度梯度由海水向细胞中运输 (3)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
31/35
