第1节 被动运输
学习目标
核心素养
1．掌握渗透作用发生的条件。(重点)
2.描述质壁分离与复原的过程。(重点)
3.理解植物细胞的失水和吸水在实验中的应用。(难点)
4.举例说明自由扩散和协助扩散及其特点。(重点)
1．通过对渗透作用和动植物细胞的吸水和失水的学习，养成模型与建模的科学思维方式。
2.通过实验观察植物细胞的质壁分离和复原，提高实验设计和实验结果分析的能力。
3.通过被动运输的学习，形成分析与归纳的科学思维方式。
一、水进出细胞的原理——渗透作用
1．渗透作用的概念
水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，称为渗透作用。
2．渗透作用具备的两个条件
(1)具有③半透膜。
(2)膜两侧①②具有浓度差。
3．动物细胞的吸水和失水
(1)动物细胞的细胞膜相当于半透膜。
(2)条件及现象
过程
条件
现象
吸水
外界溶液的浓度＜细胞质的浓度
失水
外界溶液的浓度＞细胞质的浓度
平衡
外界溶液的浓度＝细胞质的浓度
4.植物细胞的吸水和失水
(1)成熟植物细胞的结构
(2)原理和现象
①外界溶液浓度大于细胞液浓度时，发生质壁分离现象。
②外界溶液浓度小于细胞液浓度时，发生质壁分离复原现象。
二、植物细胞的质壁分离和复原
1．实验原理
成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，细胞液具有一定的浓度，能够渗透失水和吸水。
2．实验步骤及现象
3．发生质壁分离的原因
(1)外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度。
(2)内因：原生质层比细胞壁的伸缩性大。
三、自由扩散和协助扩散
1．被动运输：物质以扩散方式进入细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的跨膜运输方式，包括自由扩散和协助扩散。
2．自由扩散和协助扩散
自由扩散(也叫简单扩散)
协助扩散(也叫易化扩散)
图示
甲
乙
条件
不需要转运蛋白，不消耗能量
需要转运蛋白，不消耗能量
运输方向
高浓度一侧→低浓度一侧
举例
O2和CO2
葡萄糖、氨基酸的顺浓度跨膜运输
1．动物细胞的细胞膜相当于半透膜。 ( )
2．当外界溶液与细胞质浓度相同时，水分不进不出。 ( )
3．植物细胞的原生质层指去掉细胞壁的部分。 ( )
4．物质跨膜运输都是顺相对含量梯度进行的。 ( )
5．细胞对于物质的输入和输出具有选择性。 ( )
6．相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内。
( )
7．葡萄糖进入红细胞的过程不需要载体蛋白的协助。 ( )
提示：1．√
2．× 外界溶液与细胞质浓度相等时，水分进出达到平衡。
3．× 植物细胞去掉细胞壁叫原生质体，原生质体包含细胞液。
4．× 物质运输可以逆相对含量梯度进行。
5．√
6．× 一些离子进入细胞的方式是主动运输。
7．× 葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的协助。
渗透现象及原理分析
[问题探究]
1．根据材料P62“问题探讨”，思考讨论下列问题：
漏斗内液面升高的原因是什么？漏斗内的液面会一直上升吗？为什么？
提示：单位体积的清水中水分子数大于蔗糖溶液中的水分子数，单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子多于由蔗糖溶液进入清水的水分子。但漏斗内的液面不会一直上升。因为随着漏斗内液面的上升，漏斗内液面与烧杯内液面差产生的静水压会增大，由于静水压的作用，漏斗内的水分子向烧杯扩散的速度会加快，当水分子由蔗糖溶液向清水扩散的速度与由清水向蔗糖溶液扩散的速度相等时，扩散达到平衡状态，漏斗内的液面不再上升。
2．渗透装置中，当漏斗内溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度相同吗？
提示：不同。渗透作用达到平衡时，水分子通过半透膜的双向扩散速率相等，漏斗内蔗糖溶液的浓度仍高于烧杯中清水的浓度。
3．如果用纱布代替玻璃纸，漏斗液面还会升高吗？如果烧杯内不是清水，而是同浓度的蔗糖溶液，漏斗液面还会升高吗？
提示：不会，因为纱布是全透性的，水分子和蔗糖溶液都能通过。如果烧杯内是同浓度的蔗糖溶液则液面不会升高，因为半透膜两侧溶液没有浓度差。
4．根据以上的探讨，思考发生渗透作用需要具备哪些条件？
提示：半透膜和浓度差。
[归纳总结]
1．渗透现象的分析
(1)图示
(2)原理分析
(3)分析上图②可知：Δh产生的压强与水和蔗糖溶液产生的渗透压达到平衡，使半透膜两侧水分子的交换速率相等时，液面不再升高。
2．动植物细胞都是渗透系统
3．渗透作用的应用
(1)比较不同溶液浓度的大小
漏斗内
烧杯内
溶液浓度
M
N
现象及结论
①若漏斗内液面上升，则M>N
②若漏斗内液面不变，则M＝N
③若漏斗内液面下降，则M(2)判断细胞质浓度或者细胞液浓度
将动植物细胞放在不同浓度的溶液中，观察细胞的吸水和失水状态，可以根据细胞的形态判断细胞液或细胞质浓度的大小。
易错提醒：有关渗透现象的两点提醒
(1)两溶液间的水分子进行双向运动，实际观察到的只是水分子双向运动差异所导致的液面变化。
(2)当液面高度不再变化时，水分子仍进出半透膜，但进出达到平衡。
1．右图为渗透装置示意图，a、b分别为不同浓度的蔗糖溶液。据图判断，下列叙述错误的是( )
A．若c为一层纱布，则不会发生此现象
B．实验开始时，c两侧的溶液浓度大小是a>b
C．实验过程中漏斗管内的液面先上升后保持稳定
D．当漏斗管内的液面停止上升时，水分子进出漏斗达到动态平衡
B [纱布不能作为半透膜，则漏斗内的蔗糖会扩散到外界溶液中，浓度差无法维持，液面不会上升，A项正确；由图知，b漏斗液面上升，故实验开始时溶液浓度大小是b>a，B项错误；实验过程中漏斗管内的溶液浓度较大，水分子进入漏斗内的多于从漏斗出来的，液面先上升，达到一定高度后液面不再上升，水分子进出漏斗达到动态平衡，C、D项正确。]
(1)漏斗管内的液面保持稳定后，若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，则达到平衡时，漏斗中液面上升的高度与原来相比有什么变化？
提示：吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，由于渗透作用液面会继续上升，上升的时候将漏斗中的溶液稀释，因此上升的高度会下降。
(2)若向漏斗中滴入清水，漏斗中液面的高度有什么变化？
提示：向漏斗中滴入清水，漏斗内溶液的浓度降低，漏斗内的液面会降低。
(3)若向烧杯内加入适量的清水，漏斗内的液面有什么变化？
提示：向烧杯内加入清水，烧杯内溶液的浓度降低，漏斗内液面会上升。
2．图1表示两种物质扩散的图解，图2为甲、乙两个实验装置，则实验结果应是( )
图1 图2
A．图2的甲中水柱a将持续上升
B．图2的甲中水柱a将先上升后下降
C．图2的乙中水柱b上升到一定高度后维持不变
D．图2的乙中水柱b将先上升后下降
D [由于图甲中的淀粉不能透过半透膜，所以图甲中的液面高度先上升，达到一定高度后保持不变；图乙装置漏斗中葡萄糖溶液浓度大，导致液面上升，由于葡萄糖分子能够通过半透膜，导致半透膜两侧浓度差降低，所以漏斗中液面又会降低，最后液面平衡。]
植物细胞的质壁分离和复原实验
[问题探究]
1．为什么要用紫色洋葱外表皮作为实验材料？根尖分生区细胞会不会出现质壁分离？
提示：紫色洋葱外表皮细胞的细胞液中有花青素，使液泡中的细胞液呈紫色，有利于观察。根尖分生区细胞不会发生质壁分离，因为它无大液泡。
2．实验中共涉及三次显微镜观察，其中第一次观察的目的是什么？
提示：观察正常洋葱鳞片叶表皮细胞的状态，以便与处理后的状态形成对照。
3．细胞质壁分离过程中，细胞液的浓度和细胞的吸水能力有什么变化？质壁分离复原过程中，两者又有什么变化？
提示：质壁分离过程中，随着质壁分离程度增大，细胞液的浓度增大，植物细胞吸水能力增强；质壁分离复原过程中，随着质壁分离复原的进行，细胞液的浓度变小，植物细胞吸水能力减弱。
4．发生质壁分离的洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是何物质？
提示：因为细胞壁是全透性的，所以洋葱表皮细胞原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液。
5．本实验选用0.3 g/mL的蔗糖溶液作试剂，若浓度过高或过低分别对实验有何影响？
提示：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，质壁分离速度过快，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。
6．若用合适浓度的KNO3溶液进行实验，结果发现细胞质壁分离后，没有滴加清水，出现了自动质壁分离复原现象。请分析原因是什么？
提示：开始外界溶液浓度较大，细胞发生质壁分离；细胞主动吸收K＋和NO后，随着细胞液浓度增大，质壁分离又会自动复原。
[归纳总结]
1．质壁分离的原因及表现分析
2．实验需要注意的问题
(1)实验成功的关键之一是实验材料的选择。要选取成熟的、活的且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。
(4)当以可吸收的物质作溶质时(如甘油、尿素、KNO3、乙二醇等)，可出现质壁分离及自动复原现象。
3．质壁分离实验的拓展应用
(1)判断细胞的生活情况：只有活的植物细胞才能发生质壁分离。
(2)防腐杀菌：在高浓度的溶液中，细菌等微生物将因失水过多而死亡，从而有效防止了食品腐烂变质。
(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度
＋发生质壁分离
所需时间越短，细胞液浓度越小，反之细胞液浓度越大。
(4)测定细胞液浓度范围
＋细胞液浓度
介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间。
1．紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后，在显微镜下可观察到( )
C [解此题的关键是观察图中细胞核的位置及液泡颜色深浅。紫色洋葱表皮细胞色素分布在液泡中，细胞质无色；洋葱表皮细胞的细胞核在细胞质中，不在液泡内；发生质壁分离的细胞，液泡紫色变深，故C正确。]
2．将同一成熟植物细胞依次浸入蒸馏水、0.3 mol/L的蔗糖溶液和0.4 mol/L的KNO3溶液中，测得液泡的体积随时间的变化曲线如图所示，则曲线A、B、C分别代表细胞所处的溶液是( )
A．蒸馏水、蔗糖溶液、KNO3溶液
B．KNO3溶液、蒸馏水、蔗糖溶液
C．蒸馏水、KNO3溶液、蔗糖溶液
D．蔗糖溶液、KNO3溶液、蒸馏水
C [浸入蒸馏水，细胞吸水膨胀，一段时间达到平衡，为A曲线。浸入0.3 mol/L的蔗糖溶液，细胞失水发生质壁分离，细胞体积缩小，一段时间后达到平衡，为C曲线。浸入0.4 mol/L的KNO3溶液，开始一段时间细胞失水发生质壁分离，细胞体积缩小，后来由于K＋、NO离子进入细胞液，导致细胞液浓度增加，重新吸水，发生质壁分离复原，为B曲线。故C正确。]
自由扩散和协助扩散
[问题探究]
1．试从物质运输动力角度分析，为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？
提示：自由扩散和协助扩散的物质运输动力都是物质浓度差，即都是顺浓度梯度进行的，不需要消耗能量，所以统称为被动运输。
2．葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞的运输速率存在一个饱和值，请结合红细胞吸收葡萄糖的方式分析，出现饱和值的原因是什么？
提示：红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，需要载体蛋白协助，出现饱和值的原因是受细胞膜上载体的数量的限制。
3．转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两种类型，二者的区别是什么？
提示：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。
[归纳总结]
1．影响自由扩散和协助扩散的因素
方式
影响因素
影响趋势
曲线
自由扩散
膜两侧物质的浓度差
与浓度差呈正相关
协助扩散
①膜两侧物质的浓度差；②膜上转运蛋白的种类和数量
当转运蛋白达到饱和时，物质浓度增加，物质的运输速率也不再增加
2.水分子进出细胞的方式
(1)通过自由扩散方式进出细胞。
(2)借助于水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞。
易错提醒：(1)温度变化会影响分子通过细胞膜的速率。
(2)载体蛋白和通道蛋白的作用机制不同。
1．(2018·北京高考)细胞膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。下列物质中，以(自由)扩散方式通过细胞膜的是( )
A．Na＋ B．二氧化碳
C．RNA D．胰岛素
B [一般Na＋内流时属于协助扩散，Na＋外流时属于主动运输，A项错误；二氧化碳的运输属于自由扩散，B项正确；RNA不通过细胞膜，C项错误；胰岛素是通过胞吐的方式被分泌出细胞的，D项错误。]
2．人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于( )
A．组织液中甘油的浓度
B．细胞膜上甘油载体的数量
C．细胞呼吸强度
D．细胞膜上载体的种类
A [组织细胞通过自由扩散的方式从组织液中吸收甘油，不需要载体和能量，吸收甘油的量取决于组织液中甘油的浓度。]
[课堂小结]
知识网络构建
核心语句背诵
1．渗透作用发生的两个条件：一是半透膜，二是浓度差。
2.原生质层包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
3.植物细胞发生质壁分离的原因：
(1)外界溶液浓度大于细胞液浓度。
(2)原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。
4.只有活的成熟植物细胞才可发生质壁分离，动物细胞和根尖分生区细胞不能发生质壁分离。
5.被动运输包括自由扩散和协助扩散，二者都是顺浓度梯度进行跨膜运输的。
6.自由扩散既不需要转运蛋白，也不需要能量，水、气体及脂溶性物质以自由扩散方式运输。
7.协助扩散需要转运蛋白，但不需要能量，实例是红细胞吸收葡萄糖。
1．疟原虫可以寄生在红细胞内，使人患疟疾，要判断一个人是否患疟疾，应取血样放在什么溶液中制片检查？( )
A．0.9%的盐水 B．清水
C．浓盐水 D．0.1%葡萄糖溶液
B [疟原虫寄生在红细胞内不易检查，因此要判断一个人是否患疟疾，应取血样放在清水中，使红细胞吸水涨破，释放出疟原虫，B项正确，A、C、D三项均错误。]
2．U形管中装有两种不同的溶液R及S，并被一半透膜(X)隔开(如图a)。与S相比，R为低渗溶液(浓度较低)。当图a中的U形管达到平衡时(图b)，U形管两侧溶液的高度及浓度分别是怎样的(注：溶质不能透过半透膜)( )
图a 图b
A．甲中右侧较高，两溶液等渗，即浓度相等
B．乙中右侧较高，且右侧为高渗，即浓度较高
C．丙中左侧较高，且右侧为低渗，即浓度较低
D．丁中两侧高度相等，且为等渗
B [达到平衡时，高浓度的一侧溶液的浓度仍较高，因为高度差会形成一定的静水压。]
3．人体正常红细胞是呈两面凹陷的圆饼状，现将人体的红细胞分别浸入下列a、b、c三个不同浓度溶液的烧杯内，一段时间后，实验结果如图所示。则关于a、b、c溶液浓度大小比较正确的是( )
A．a>b>c B．aC．a>c>b D．aB [由于a、b和c内的细胞分别处于膨大、皱缩和保持相对稳定状态，因此a、b、c溶液浓度大小比较是a4．在不染色的条件下，下列实验材料中，最适合观察细胞质壁分离现象的是( )
A．紫色洋葱鳞片叶叶肉细胞
B．紫色洋葱根尖分生区细胞
C．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
D．紫色洋葱根尖伸长区细胞
C [紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞具有大型的紫色液泡，最适合观察质壁分离现象。]
5．二氧化碳跨膜运输的方式是( )
A．自由扩散 B．协助扩散
C．主动运输 D．胞吞与胞吐
A [二氧化碳跨膜运输的方式是自由扩散。]
6．用2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分别浸浴某种植物细胞，观察质壁分离现象，得到其原生质体体积的变化情况如图所示，据图回答：
(1)原生质体体积在A→B段的变化说明：在该段时间内水分从原生质体________，细胞液浓度________。
(2)在60 s后，处于2 mol/L蔗糖溶液中的细胞，其细胞液浓度将________，此时，在细胞壁与原生质层之间充满了________。要使该细胞复原，应将其置于________________________中。
(3)在100 s后，处于2 mol/L乙二醇溶液中的细胞，其原生质体体积的变化是由________逐渐进入细胞中，引起细胞液浓度________引起的。
(4)并不是该植物的所有活细胞均可发生质壁分离，能发生质壁分离的细胞必须具有________。
[解析] (1)A→B段，原生质体体积缩小，说明细胞渗透失水。
(2)60 s后，2 mol/L蔗糖溶液中的细胞原生质体体积不变，说明细胞质壁分离达到最大限度。
(3)100 s后，处于2 mol/L乙二醇溶液中的细胞，原生质体体积逐渐变大，说明细胞又发生了分离复原。
[答案] (1)渗出 增大 (2)不变 蔗糖溶液 清水或低于细胞液浓度的其他溶液
(3)乙二醇 增大 (4)大液泡
课件75张PPT。第4章 细胞的物质输入和输出第1节 被动运输234半透膜 浓度差半透膜5半透膜 ＜ ＞ ＝ 67
大于质壁分离小于质壁分离复原8细胞液原生质层910伸缩性大于11能量扩散1213
甲乙转运蛋白能量转运蛋白高浓度低浓度1415161718渗透现象及原理分析 192021222324252627282930313233343536植物细胞的质壁分离和复原实验 3738394041424344454647484950自由扩散和协助扩散 515253545556575859606162636465666768697071727374点击右图进入…Thank you for watching !第2节 主动运输与胞吞、胞吐
学习目标
核心素养
1．举例说明物质出入细胞的主动运输方式和胞吞与胞吐。
2.掌握物质跨膜运输方式的判断方法。(重难点)
1．通过对物质跨膜运输的方式和胞吞与胞吐的学习，形成物质与能量的生命观念。
2.通过对物质运输的方式的学习，养成模型与建模的科学思维方式。
一、主动运输
1．物质运输方向：物质逆浓度梯度进行跨膜运输。
2．条件：需要细胞膜上相应载体蛋白的协助；消耗细胞内化学反应所释放的能量。
3．实例：K＋、Ca2＋、Na＋等离子通过细胞膜。
4．意义：保证了活细胞和个体生命活动的需要，主动选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
二、胞吞与胞吐
1．胞吞：大分子与膜上的蛋白质结合引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部的现象。
2．胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，然后移动到细胞膜处，并与之融合将大分子排出细胞的现象。
三、细胞的物质输入和输出的基础
1．转运蛋白的种类和数量或空间结构的变化对物质跨膜运输起决定性作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
2．胞吞或胞吐过程需要膜上蛋白质的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。
1．主动运输过程中，需要载体蛋白的协助和消耗能量。 ( )
2．被动运输都既不需要消耗能量，也不需要借助膜上的转运蛋白。
( )
3．分泌蛋白主要通过主动运输的方式排到细胞外。 ( )
4．液泡中积累了大量离子，故液泡不具有选择透过性。 ( )
5．组织细胞吸收氧的速率取决于细胞内外氧的浓度差。 ( )
6．细胞胞吞、胞吐大分子物质不消耗能量。 ( )
提示：1．√
2．× 被动运输包括自由扩散和协助扩散，二者都不需要消耗能量，但协助扩散需要借助膜上的转运蛋白。
3．× 分泌蛋白排出细胞的方式为胞吐。
4．× 液泡中积累了大量离子依赖于液泡膜具有选择透过性。
5．√
6．× 胞吞、胞吐过程要消耗能量。
主动运输
[问题探究]
1．结合主动运输所需要的条件分析，影响真核细胞主动运输的细胞器主要有哪些？
提示：核糖体为主动运输过程合成载体蛋白，线粒体为主动运输过程提供能量。
2．主动运输需要的能量主要通过细胞进行有氧呼吸提供。植物生长需从土壤中吸收大量无机盐。请解释在农业生产中为什么要给作物松土？
提示：松土增加土壤O2含量，促进有氧呼吸，有利于植物主动吸收各种无机盐离子。
[归纳总结]
1．影响主动运输的因素
(1)载体蛋白的种类和数量：决定所运输的物质的种类和数量(如图)。载体蛋白的数量有限，当细胞膜上的载体蛋白达到饱和时，细胞吸收相应物质的速率不再随物质浓度的增大而增加。
(2)能量：凡是影响细胞产生能量的因素都能影响主动运输，如O2浓度、温度等(如图)。
2．影响物质跨膜运输因素的曲线分析
(1)浓度差对物质跨膜运输的影响
浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中，浓度差越大，运输速率越大；协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加的原因是受载体数量的限制。主动运输不受浓度差的影响。
(2)载体数量对跨膜运输的影响
主要影响协助扩散和主动运输。其他条件适宜的情况下，载体数量越多，运输速率越大。自由扩散不受载体数量的影响。
(3)氧气含量对跨膜运输的影响
通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。
①P点时，无氧呼吸为离子的吸收提供能量。
②PQ段：随着氧气含量增加，有氧呼吸产生的能量越多，主动运输的速率也越大。
③Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受载体数量以及其他因素的限制运输速率不再增加。
(4)温度对跨膜运输的影响
一方面升高温度通过影响分子运动而影响自由扩散和协助扩散，另一方面温度直接影响蛋白质的活性，通过影响呼吸作用中酶的活性而影响主动运输。
总结：①影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。
②影响协助扩散的因素：a.细胞膜内外物质的浓度差；b.细胞膜上载体的种类和数量。
③影响主动运输的因素：a.载体(核糖体)；b.能量(细胞质基质和线粒体)。
1．科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用下图中的四条曲线表示，在研究具体的物质X时，发现与曲线②和④相符。试问：细胞膜运输物质X的方式是( )
① ② ③ ④
A．自由扩散 B．主动运输
C．协助扩散 D．胞吐
B [分析跨膜运输的方式，主要应从影响跨膜运输的因素入手，尤其从载体蛋白和能量两方面考虑。曲线①说明运输速率与物质的浓度呈正相关，不受其他因素的限制，应为自由扩散。因为氧气浓度的高低影响细胞呼吸，进而影响能量的供应，而主动运输需要消耗能量，曲线③说明运输速率与氧气浓度无关，说明这种方式不是主动运输，而是一种被动运输方式(自由扩散或协助扩散)。曲线②在一定浓度范围内随物质的浓度升高运输速率加快，当达到一定程度后，由于受到载体蛋白数量的限制，运输速率不再增加，而保持稳定，说明这种运输方式需要载体蛋白，不是自由扩散，可能是协助扩散或主动运输。曲线④说明运输速率与氧气浓度有关，说明这个过程是需要能量的，只能是主动运输。综合分析，细胞膜运输物质X的方式是主动运输。]
2．主动转运消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度。如图为钠离子、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图。下列关于物质跨膜运输过程的分析正确的是( )
A．葡萄糖、Na＋从肠腔→上皮细胞，均为主动运输
B．Na＋从肠腔→上皮细胞→组织液，均为主动运输
C．葡萄糖从肠腔→上皮细胞→组织液，均为协助扩散
D．Na＋从肠腔→上皮细胞、葡萄糖从上皮细胞→组织液，均为协助扩散
D [葡萄糖从肠腔→上皮细胞，是低浓度运输到高浓度，属于主动运输，Na＋从肠腔→上皮细胞是高浓度进入低浓度，需要载体，不需要能量，属于协助扩散，A错误；Na＋从肠腔→上皮细胞是高浓度进入低浓度，需要载体，不需要能量，属于协助扩散，Na＋从上皮细胞→组织液，是低浓度运输到高浓度，需要载体和能量，属于主动运输，B错误；葡萄糖从肠腔→上皮细胞，是低浓度运输到高浓度，属于主动运输，葡萄糖上皮细胞→组织液，是高浓度进入低浓度，需要载体，不需要能量，属于协助扩散，C错误；Na＋从肠腔→上皮细胞、葡萄糖从上皮细胞→组织液，是高浓度进入低浓度，需要载体，不需要能量，属于协助扩散，D正确。]
胞吞和胞吐
[问题探究]
1．科学家预测在不久的将来，能研制出可口服的“瘦素穿肠蛋白”的新产品来治疗肥胖，这种药品通过口服能进入人体血液，你推测这种药品穿过小肠上皮细胞最可能的方式是什么？说说你的理由。
提示：胞吞作用。“瘦素穿肠蛋白”的化学本质是蛋白质，为大分子物质，大分子物质以胞吞的方式进入细胞。
2．胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特点有什么关系？
提示：胞吞、胞吐过程的实现充分体现了生物膜的流动性。
[归纳总结]
1．物质进出细胞运输方式的比较
方式
被动运输
主动运输
胞吞、胞吐
自由扩散
协助扩散
运输
方向
高浓度→低浓度
低浓度→
高浓度
是否需要
载体
蛋白
不需要
需要
需要
不需要
能量
不消耗
不消耗
消耗
消耗
模型
举例
O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯
红细胞吸收葡萄糖
小肠吸收葡萄糖、无机盐等
胞吐：分泌蛋白的释放
2.判断物质进出细胞的方式
(1)根据分子大小与是否需要载体蛋白、能量。
(2)根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。
1．如图甲、乙表示小肠绒毛上皮细胞中的细胞膜对不同物质的转运(每种物质转运的方向由箭头标明，黑点的数量代表每种物质的浓度)，下列叙述正确的是( )
图甲 图乙
A．a物质可能是氧气，b物质可能是葡萄糖
B．a物质可能是水，b物质可能是甘油
C．a物质可能是胆固醇，b物质可能是氧气
D．a物质可能是葡萄糖，b物质可能是氨基酸
A [甲图物质运输从高浓度到低浓度，且没有载体，所以是自由扩散，可能是氧气、水、胆固醇、甘油等。图乙物质从低浓度到高浓度，该过程是主动运输，如葡萄糖进入组织细胞。]
2．小麦种子萌发过程中，α-淀粉酶在糊粉层的细胞中合成，在胚乳中分解淀粉。该酶从糊粉层细胞排到细胞外的方式是( )
A．顺浓度梯度经自由扩散排出
B．逆浓度梯度经协助扩散排出
C．通过离子通道排出
D．含该酶的囊泡与细胞膜融合排出
D [α-淀粉酶是分泌蛋白，通过囊泡与细胞膜的融合排出细胞。]
[课堂小结]
知识网络构建
核心语句背诵
1．主动运输既需要能量，又需要载体，无机盐离子等主要以主动运输方式出入细胞。
2．被动运输是顺浓度梯度的扩散，而主动运输则为逆浓度梯度的运输。
3．胞吞和胞吐与膜的流动性有关，它是大分子和颗粒进出细胞的物质运输方式，既依赖膜上的蛋白质，还消耗细胞中的能量。
1．将生长状态一致的某种植物幼苗分成甲、乙两组，分别移入适宜的营养液中在光下培养，并给甲组的营养液适时通入空气，乙组不进行通气处理。一定时间后测得甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的。关于这一实验现象，下列说法错误的是( )
A．给营养液通入空气有利于该植物的生长
B．根细胞对a离子的吸收过程属于自由扩散
C．根细胞对a离子的吸收过程有能量的消耗
D．根细胞的有氧呼吸有利于根对a离子的吸收
B [通过实验可知根细胞对a离子的吸收过程属于主动运输，主动运输需要能量和载体，有氧呼吸的过程可以产生能量，故A、C、D正确，B错误。]
2．右图所示细胞膜对物质的运输。物质运输的方向如箭头所示，黑点的数量代表物质的浓度，该物质可能是( )
A．胰岛素 B．性激素
C．生长素 D．维生素D
C [图中所示运输过程为逆浓度梯度运输且消耗能量，故为主动运输；胰岛素通过胞吞和胞吐的方式进出细胞，性激素和维生素D通过自由扩散进出细胞，故选C。]
3．关于细胞物质运输的叙述正确的是( )
A．消耗能量的运输方式不一定是主动运输
B．生物膜仅仅具有半透性，所以大分子物质不能通过
C．被动运输可以逆浓度梯度进行
D．抑制细胞呼吸对人体细胞吸收K＋的速率无影响
A [需消耗能量的物质运输方式不一定是主动运输，胞吞、胞吐也需要消耗能量，A正确；生物膜具有选择透过性，大分子物质以胞吞或胞吐的方式通过生物膜，B错误；被动运输必须顺浓度梯度进行，C错误；细胞吸收K＋的方式是主动运输，需要消耗能量，所以抑制细胞呼吸会影响细胞吸收K＋的速率，D错误。]
4．新生儿小肠上皮细胞通过消耗能量，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质被吸收到血液中的方式分别是( )
A．主动运输、主动运输 B．胞吞、主动运输
C．主动运输、胞吞 D．被动运输、主动运输
B [免疫球蛋白是大分子物质，半乳糖是小分子物质。]
5．下图是A、B、C三种物质跨膜运输的方式，请分析：
(1)物质A、B、C跨膜运输的方式依次是__________、________、________。
(2)某种物质能专一性地破坏物质C的载体蛋白，若用其处理细胞后，物质B跨膜运输的速率将________，物质C跨膜运输的速率将________。
(3)三种物质的运输中，与图1曲线相符的是________。与图2中甲曲线相符的是________，与乙曲线相符的是_______________。
图1 图2
[解析] (1)根据图示判断三种运输方式依次是自由扩散、协助扩散和主动运输。(2)载体蛋白具有专一性，破坏了物质C的载体蛋白，对物质B的运输没有影响。(3)图1中当细胞内的浓度高于细胞外浓度时，仍能吸收该物质，说明是主动运输，图2中甲吸收速率和物质的浓度成正比，是自由扩散；乙具有载体蛋白饱和的现象，说明该方式需要载体蛋白，可能是主动运输或者协助扩散。
[答案] (1)自由扩散 协助扩散 主动运输
(2)不变 下降
(3)物质C 物质A 物质B或物质C
课件53张PPT。第4章 细胞的物质输入和输出第2节 主动运输与胞吞、胞吐234逆浓度 5
载体蛋白能量物质代谢废物6细胞膜小囊囊泡囊泡7磷脂双分子层的流动性种类和数量或空间结构的变化选择透过性蛋白质891011主动运输 1213141516171819202122232425262728胞吞和胞吐 293031323334353637383940414243444546474849505152点击右图进入…Thank you for watching !课时分层作业(十二) 被动运输
(建议用时：35分钟)
[合格基础练]
1．下列现象不属于渗透作用的是( )
A．水分子或蔗糖分子通过植物细胞的细胞壁
B．水分子或其他溶剂分子通过细胞膜
C．水分子或其他溶剂分子通过液泡膜
D．水分子或其他溶剂分子通过原生质层
A [水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散叫渗透作用。]
2．如图甲、乙为两个渗透装置。图甲是发生渗透作用时的初始状态，图乙是较长时间之后，通过漏斗内外的水分子达到动态平衡时的状态。下列有关叙述不正确的是( )
图甲 图乙
A．图甲③为半透膜，水分子能自由通过
B．图甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度
C．图乙中溶液①的浓度与溶液②的浓度相等
D．图甲中溶液①和②浓度差越大，则图乙中的水柱越高
C [达到渗透平衡后，②中溶液的浓度仍大于①中溶液的浓度。]
3．一个成熟的植物细胞可以看成是一个渗透装置，是因为( )
①细胞膜是选择透过性膜 ②细胞质具有一定浓度 ③原生质层类同于半透膜 ④细胞液具有一定浓度
A．①② B．①④
C．②③ D．③④
D [渗透作用的条件是具有半透膜和膜两侧具有浓度差，即④细胞液具有一定浓度，③原生质层相当于半透膜。]
4．在一个新鲜萝卜中挖一凹槽，在凹槽中放入浓盐水，过一段时间，结果是( )
A．萝卜变硬，凹槽中水分减少
B．萝卜变硬，凹槽中水分增多
C．萝卜变软，凹槽中水分减少
D．萝卜变软，凹槽中水分增多
D [萝卜细胞失水变软，凹槽中水分增多。]
5．将人体口腔上皮细胞转移至不同浓度(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ)的三种蔗糖溶液中，结果如右图所示。这三种蔗糖溶液的浓度是( )
A．Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ
B．Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ
C．Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ
D．Ⅰ<Ⅲ<Ⅱ
B [由图分析知，这三种蔗糖溶液的浓度是Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ。]
6．为研究植物细胞质壁分离现象，某同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中，一段时间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。下列说法错误的是( )
A．该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞
B．细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度
C．细胞液中的H2O可以经扩散进入甲物质溶液中
D．甲物质和H2O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁
B [据实验结果可知该植物的叶表皮细胞是具有中央大液泡的活细胞，A正确；细胞发生质壁分离的外界条件是外界溶液浓度大于细胞液浓度，B错误；水分子进出细胞是双向的并且通过自由扩散进出，C正确；细胞壁具有全透性，甲物质和H2O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁，D正确。]
7．下列关于自由扩散与协助扩散的说法中，正确的是( )
①都不需要能量；②都不需要载体；③自由扩散只能顺浓度梯度，而协助扩散既可以顺浓度梯度也可以逆浓度梯度；④都是被动运输；⑤一些较大的分子如葡萄糖，可以通过协助扩散顺浓度梯度运输
A．①②④ B．①③④
C．①④⑤ D．①②⑤
C [自由扩散与协助扩散都不需要能量，都是被动运输，一些较大的分子如葡萄糖，可以通过协助扩散顺浓度梯度运输。]
8．以紫色洋葱鳞茎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．在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小
B．滴加30%的蔗糖溶液比10%的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短
C．发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞保持活性
D．用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离
D [植物细胞发生质壁分离的外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，液泡变小，颜色加深，A正确；浓度差越大，细胞失水速度越快，B正确；发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明是活细胞，C正确；用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液一样可以引起细胞质壁分离，还能发生质壁分离的自动复原，D错误。]
9．假设将标号为甲、乙、丙的同一个植物同一部位细胞分别放在a、b、c三种不同浓度的蔗糖溶液中一段时间后得到如下所示状态(原生质层不再变化)。据图分析，下列推理不正确的是( )
A．实验前蔗糖溶液浓度：c>b>a
B．实验后蔗糖溶液浓度：c＝b≥a
C．实验后细胞的吸水能力：丙>乙>甲
D．实验后细胞液浓度：丙>乙>甲
B [由于外界溶液和植物细胞液浓度差越大植物细胞发生质壁分离的程度就越大，所以蔗糖溶液浓度中c最高，b次之，a最低；实验后a、b、c浓度蔗糖溶液中的细胞均已处于平衡状态，由于此时细胞液浓度丙>乙>甲，所以细胞吸水能力：丙>乙>甲。]
10．成熟的植物细胞具有中央大液泡，可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。图甲表示渗透装置吸水示意图，图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系，图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。请回答下列问题：
甲 乙 丙
(1)由图甲漏斗液面上升可知，实验初始时c两侧浓度大小是a侧________b侧。由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在________，最终液面不再上升，当液面不再上升时，c两侧浓度大小是a侧________b侧。
(2)图丙中相当于图甲中c结构的是________(填序号)，结构②当中充满的液体是________。此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是________。
A．细胞液＞外界溶液 B．细胞液＜外界溶液
C．细胞液＝外界溶液 D．都有可能
(3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水当中，发现细胞液泡体积增大，说明细胞在渗透吸水，细胞能否无限吸水？________。原因是_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
[解析] (1)漏斗内液面的上升是由吸水引起的，水从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动，因此，由图甲中漏斗内液面上升可知，b侧液体的浓度大于a侧；图乙反映的是随吸水时间的延长，漏斗内液面升高的速度逐渐下降，这是由浓度差缩小造成的。考虑到漏斗内液柱压力的作用，当液面不再上升时，a侧的浓度小于b侧。
(2)图甲中c为半透膜，在图丙中可将细胞膜③、液泡膜⑤和两层膜之间的细胞质④视作一层半透膜，结构②当中充满的液体是外界溶液；由于无法判断细胞是在吸水还是失水，因此，无法确定此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系。
(3)对植物细胞而言，由于细胞壁的存在，且细胞壁的弹性有限，因此，细胞不可能无限吸水，当细胞因吸水体积增大到细胞壁所能膨大的最大限度时，细胞将不再吸水。
[答案] (1)小于 下降 小于
(2)③④⑤ 外界溶液 D
(3)不能 细胞壁对原生质层有支持和保护的作用
11．在紫色洋葱表皮细胞临时装片的盖玻片一侧滴加质量分数为0.3 g/mL的蔗糖溶液后，出现了如图所示的情形，请回答：
(1)此细胞发生了________现象，是细胞________的结果。
(2)图中②的结构名称是________，②④⑤共同构成了____________。
(3)图中⑦充满了________，其浓度______________。
(4)将此细胞置于清水中，⑥的体积会________，是细胞________的结果。
(5)在滴加质量分数为0.3 g/mL的蔗糖溶液后的过程中，显微镜下不可能观察到的现象是( )
A．液泡缩小 B．细胞壁与原生质层分离
C．液泡颜色变浅 D．细胞核位于原生质层内
[解析] (1)由图示可知，图中原生质层与细胞壁发生了分离，这是细胞发生渗透失水的结果。(2)图中②是细胞膜，④是细胞质，⑤是液泡膜，三者共同构成了原生质层。(3)图中⑦是原生质层与细胞壁分离后形成的空间，充满了外界的蔗糖溶液，由于细胞液中水分依次经过液泡膜、细胞质、细胞膜进入⑦处，所以此处的溶液浓度应稍低于外界蔗糖溶液。(4)将已发生质壁分离的植物细胞置于清水中，由于细胞液浓度高于外界的清水浓度，细胞渗透吸水，液泡体积变大。(5)用显微镜观察植物细胞的质壁分离过程中，由于细胞渗透失水，液泡体积逐渐变小，液泡颜色变深，细胞壁与原生质层分离，细胞核位于原生质层内，不会看到液泡颜色变浅现象。
[答案] (1)质壁分离 渗透失水
(2)细胞膜 原生质层
(3)蔗糖溶液 略小于0.3 g/mL
(4)变大 渗透吸水 (5)C
[等级过关练]
12．在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如下图所示)。下列有关叙述正确的是( )
A．第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域
B．第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处
C．吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头
D．为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤
B [第一次观察时由于未滴加蔗糖溶液，细胞还没有发生质壁分离，只能看到紫色大液泡，故A错误；第二次观察时滴入少量的蔗糖溶液，细胞开始发生质壁分离，可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处，故B正确；吸水纸的主要作用是吸引蔗糖溶液从盖玻片的一侧流到另一侧，使全部洋葱鳞片叶浸润在蔗糖溶液中，C错误；第一次显微镜观察是为了获得实验前的现象，以便于和实验中的现象变化作对比，因此不可省略，故D错误。]
13．为探究植物A能否移植到甲地生长，某生物研究性学习小组通过实验测定了植物A细胞液的浓度，实验结果如下表。为保证植物A移植后能正常生存，则甲地土壤溶液的浓度应( )
浓度(mol/L)
0.15
0.2
0.25
0.3
质壁分离状态
不分离
刚分离
显著分离
显著分离
A．≤0.15 mol/L B．≤0.2 mol/L
C．≥0.2 mol/L D．≥0.3 mol/L
A [当植物细胞液的浓度小于周围土壤溶液的浓度时，细胞会失水发生质壁分离，植物将不能正常生存。由表中信息可知，该植物细胞液的浓度介于0.15 mol/L和0.2 mol/L之间。因此，为保证植物移植后能正常生存，甲地土壤溶液的浓度应≤0.15 mol/L。]
14．以紫色洋葱鳞片叶为材料进行细胞质壁分离和复原的实验，原生质层长度和细胞长度分别用X和Y表示(如图)，在处理时间相同的前提下( )
A．同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，则紫色越浅
B．同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，则所用蔗糖溶液浓度越高
C不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，则越易复原
D．不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，则细胞的正常细胞液浓度越高
D [同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，表示失水越多，质壁分离越明显，紫色越深，X/Y值越大，失水越少，所用蔗糖溶液浓度越小，故A、B错误；不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，表示失水越多，越不易复原，故C错误；而X/Y值越大，表示该细胞失水越少，则该细胞的正常细胞液浓度越高，故D正确。]
15．将洋葱鳞片叶的紫色外表皮细胞分别浸入等量蒸馏水、0.3 mol/L蔗糖溶液、0.5 mol/L KNO3溶液中，观察液泡的体积随时间的变化，结果如甲图所示：
甲 乙
(1)甲图1、2、3曲线中，表示在0.3 mol/L蔗糖溶液中的是__________，由于细胞壁的伸缩性比原生质层的伸缩性小，植物细胞会发生__________现象。
(2)若甲图曲线3中e～f段的细胞如乙图所示，Ⅰ处是________(填溶液)，若甲图曲线2中b～c段的细胞如乙图所示，则Ⅰ、Ⅱ两处的溶液浓度的大小比较：Ⅰ__________Ⅱ(填“<”“＝”或“>”)。
(3)简要分析甲图中2、3曲线差异的原因：_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
[答案] (1)3 质壁分离 (2)蔗糖溶液 <
(3)蔗糖不能透过细胞膜，而K＋和NO被吸收进入细胞，导致细胞液浓度变大，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞吸水，所以在KNO3溶液中，细胞发生质壁分离后会自动复原，从而造成2、3曲线的差异
课时分层作业(十三) 主动运输与胞吞、胞吐
(建议用时：35分钟)
[合格基础练]
1．下列跨膜运输的生理活动，属于主动运输的是( )
A．酒精进入胃黏膜细胞
B．二氧化碳由静脉血进入肺泡内
C. 原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞
D．水分子出入细胞
C [酒精进入胃黏膜细胞、二氧化碳由静脉血进入肺泡内和水分子出入细胞的运输方式均为自由扩散，原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞的运输方式为主动运输，故选C。]
2．红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是( )
A．都可以从低浓度一侧向高浓度一侧
B．都需要供给ATP
C．都需要载体协助
D．既需要载体协助又需要消耗能量
C [红细胞吸收无机盐是主动运输，既需要载体协助，也消耗细胞代谢释放的能量(ATP)；红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，只需要载体协助，不消耗细胞代谢释放的能量。]
3．下列关于物质跨膜运输的叙述正确的是( )
A．小分子物质均是通过自由扩散进出细胞的
B．协助扩散和自由扩散均不需要消耗能量
C．分泌蛋白是通过主动运输的方式排到细胞外的
D．抑制细胞呼吸对细胞吸收K＋的速率无影响
B [气体分子及脂溶性小分子可以通过自由扩散进入细胞，氨基酸、离子等物质进出细胞一般是主动运输，红细胞吸收葡萄糖属于协助扩散，A错误；协助扩散和自由扩散不需要能量，其动力来自浓度差，B正确；分泌蛋白是大分子物质，通过胞吐分泌到细胞外，C错误；细胞吸收K＋的方式是主动运输，需要能量ATP，所以抑制细胞呼吸会影响细胞吸收K＋的速率，D错误。]
4．有一种物质只能顺浓度梯度进出细胞，但却不能顺浓度梯度进出无蛋白质的磷脂双分子层膜。这种物质出入细胞膜的方式是( )
A．自由扩散 B．协助扩散
C．主动运输 D．胞吞和胞吐
B [一种物质只能顺浓度梯度进出细胞，可能是自由扩散和协助扩散。不能顺浓度梯度进出无蛋白质的磷脂双分子层膜，排除自由扩散。]
5．物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。下图为几种物质跨膜运输方式的示意图。请判断下列有关叙述中不正确的是( )
A．组成细胞膜的A、B两种物质通常不是静止的
B．丙物质跨膜运输方式中物质一般由低浓度一侧向高浓度一侧运输
C．甲、乙、丙三种物质跨膜运输方式对于维持活细胞正常的生命活动均有重要意义
D．乙醇跨膜运输通过乙方式进行
D [组成细胞膜的物质大多数是能够运动的；丙跨膜运输方式需要载体蛋白和能量，为主动运输，一般是从低浓度一侧移向高浓度的一侧；细胞中的各种跨膜运输方式对维持细胞生命活动都是必不可少的；乙醇跨膜方式为自由扩散，而乙方式为协助扩散，D项错误。]
6．细胞吸收物质的方式之一是胞吞，具体过程：当物质吸附在细胞膜上时，细胞膜内陷，形成小囊泡，囊泡在移动的过程中在细胞内溶解消失，把物质留在细胞质内。以下对胞吞的理解正确的是( )
A．体现了细胞膜的功能特性是选择透过性
B．这个过程不需要消耗能量
C．该过程用于吸收小分子物质
D．体现了细胞膜的结构特点是具有一定的流动性
D [由题意知，该物质进入细胞时，并非通过细胞膜；其原理是以细胞膜的流动性为生理基础；膜分子的运动亦需要消耗能量。胞吞主要是细胞吸收大分子物质的方式，体现了细胞膜的结构特点具有一定的流动性。]
7.如图表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列与此有关的叙述错误的是( )
A．a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生
B．a要有细胞表面识别和内部供能才可能完成
C．b表示细胞分泌的同时会导致膜成分的更新
D．b与a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式
D [胞吞和胞吐是膜流动性的具体体现，胞吞过程所摄取的大分子通过膜外表面的糖被识别，并消耗能量进入细胞内；细胞分泌是指高尔基体“出芽”形成的囊泡与细胞膜融合，将大分子物质排到膜外，因此，有部分高尔基体膜的成分转移到细胞膜；排泄废物和摄取养分的基本方式是利用膜的选择透过性直接通过细胞膜，以被动运输、主动运输的方式进行的。]
8．有一位科学家分离到一种动物细胞的细胞膜，他将膜放在特制的仪器中，分隔两边装蒸馏水的槽。当他将稀释的乙酸放入一侧时，发现另一侧槽中的pH没有变化。于是他将动物细胞匀浆磨碎，过滤出细胞器和膜的碎片，然后再将滤液加到加过乙酸的一侧，这时发现另外一侧的pH下降了。造成这种变化的最合理的解释是( )
A．离子通过主动运输跨膜
B．离子通过自由扩散跨膜
C．离子通过协助扩散跨膜
D．细胞滤液能溶解膜中的脂
A [pH下降说明H＋运输到未加乙酸的一侧；细胞匀浆含有线粒体经有氧呼吸释放能量，而主动运输需要消耗能量，说明H＋运输方式属于主动运输。]
9．如图表示在一定范围内细胞膜外某物质浓度变化与该物质进入细胞膜内速率的关系。据图分析，下列说法正确的是( )
A．该物质进入细胞的方式是自由扩散
B．该物质通过膜时必须与载体蛋白结合
C．该物质可能是水或甘油
D．该物质只能从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动
B [由图可知，该物质跨膜速率刚开始时与膜外该物质浓度成正比，说明是顺着浓度梯度运输的。最后跨膜速率达到饱和，说明该物质运输还与膜上载体的数量有关。水和甘油通过自由扩散进出细胞。]
10．如图为物质出入细胞的四种方式示意图，请据图回答下列问题：
(1)图中A表示的运输方式为________，B表示的运输方式为________，C表示的运输方式为________，D表示的运输方式为________。
(2)K＋、O2和葡萄糖三种物质中，通过B方式进入红细胞的是________。
(3)与A方式相比，B方式的主要特点是需要借助________，该物质是在细胞内的________上合成的。
(4)胰岛B细胞分泌胰岛素是通过________方式进行的，该种运输方式体现出细胞膜具有________的特点。
(5)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂(影响细胞产能)，________方式将会受到较大影响。
[解析] 本题考查物质进出细胞的四种方式：自由扩散、协助扩散、主动运输和胞吐。自由扩散受膜两侧物质浓度差的影响，浓度差越大，物质进出细胞的速度就越快；而协助扩散和主动运输都受到细胞膜上载体蛋白数量的限制；主动运输和胞吐又受到能量的限制。
[答案] (1)自由扩散 协助扩散 主动运输 胞吐 (2)葡萄糖 (3)载体蛋白 核糖体 (4)D(或胞吐) 流动性 (5)C、D(或主动运输和胞吐)
11．下图中纵坐标表示物质通过膜的运输速率。请据图回答：
(1)心肌细胞吸收O2、K＋的运输方式依次是__________(填图的序号)。图b出现BC平台的主要原因是_____________________________________________
_______________________________________________________________。
(2)对绿色植物而言，决定能否吸收土壤中某种离子的直接因素是_______________________________________________________________。
(3)若对离体的心肌细胞施用某种毒素，结果Ca2＋吸收量显著减少，而K＋、C6H12O6等物质的吸收不受影响，其可能原因是__________________________
_______________________________________________________________。
若用呼吸作用抑制剂处理心肌细胞，则Ca2＋、K＋、C6H12O6等物质的吸收均受到显著的影响，其原因是_______________________________________
_______________________________________________________________。
[答案] (1)a、b 载体数量的限制 (2)细胞膜上是否有运输该离子的载体 (3)该毒素抑制Ca2＋载体的活性 呼吸作用抑制剂抑制了细胞呼吸，细胞内ATP供应不足
[等级过关练]
12．(2019·全国卷Ⅱ)某种H＋－ATPase是一种位于膜上的载体蛋白，具有ATP水解酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H＋。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中(假设细胞内的pH高于细胞外)，置于暗中一段时间后，溶液的pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组照射蓝光后溶液的pH明显降低；另一组先在溶液中加入H＋－ATPase的抑制剂(抑制ATP水解)，再用蓝光照射，溶液的pH不变。根据上述实验结果，下列推测不合理的是( )
A．H＋－ATPase位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的H＋转运到细胞外
B．蓝光通过保卫细胞质膜上的H＋－ATPase发挥作用导致H＋逆浓度梯度跨膜运输
C．H＋－ATPase逆浓度梯度跨膜转运H＋所需的能量可由蓝光直接提供
D．溶液中的H＋不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞
C [用蓝光照射后，含有保卫细胞的溶液的pH下降，可推测细胞内的H＋被转运到了细胞外，再结合题干信息可推测H＋－ATPase位于保卫细胞质膜上，A项不符合题意；细胞内pH高于细胞外，即细胞内H＋浓度低于细胞外，用蓝光照射后，溶液的pH明显降低，推测蓝光可通过保卫细胞质膜上的H＋－ATPase发挥作用使细胞内的H＋逆浓度梯度转运到细胞外，B项不符合题意；H＋－ATPase逆浓度梯度跨膜转运H＋所需的能量来自ATP水解，不是由蓝光直接提供，C项符合题意；溶液中的H＋不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞，D项不符合题意。]
13.右图表示番茄随环境中氧浓度的变化，从培养液中吸收Ca2＋和Si4＋的曲线。影响A、B两点与B、C两点吸收量的主要因素分别是( )
A．离子浓度、载体数量
B．离子浓度、呼吸作用强度
C．载体数量、离子浓度
D．载体数量、呼吸作用强度
D [分析题图，由于离子的吸收方式是主动运输，需要载体蛋白的协助和消耗能量，消耗能量与氧浓度有关，图中A、B两点的氧气浓度相同，说明氧气浓度不是限制因素，影响因素为载体的数量；B、C两点为钙离子的吸收曲线，载体蛋白的数量是相同的，区别是氧气浓度不同，氧气浓度影响呼吸作用强度。故D正确。]
14．将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表：
培养瓶中气体
温度( ℃)
离子相对吸收量(%)
空气
17
100
氮气
17
10
空气
3
28
下列分析正确的是 ( )
A．有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收
B．该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关
C．氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATP
D．与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收
A [A项，温度为17 ℃时，在空气环境中，根对该离子的相对吸收量高于在氮气环境中根对该离子的相对吸收量，说明有氧条件有利于该植物幼根吸收该离子，同时说明幼根对该离子的相对吸收量与氧气有关，为主动运输。B项，在空气环境中，低温下幼根对该离子的相对吸收量较低，说明温度能够影响根对该离子的吸收。C项，幼根对该离子的吸收方式为主动运输，需要消耗ATP，在氮气环境中，植物可通过无氧呼吸产生ATP。D项，温度为17 ℃时，与空气环境中相比，氮气环境中该植物幼根对该离子的相对吸收量较低，说明氮气环境不利于该植物幼根对该离子的吸收。]
15．原尿中葡萄糖、氨基酸等物质的浓度与血浆中的基本相同。原尿经肾小管上皮细胞的选择性重吸收和分泌作用后形成尿液。正常情况下尿液中不含葡萄糖。肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动运输的方式进入组织液。下图为肾小管及相关结构示意图。
请回答问题：
(1)肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度__________(填“高于”“低于”或“等于”)组织液中的。
(2)原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞的运输方式是__________，需要__________的参与。
(3)肾小管上皮细胞重吸收水分的原理是________________________，原尿中葡萄糖未能被完全吸收从而导致尿量增加的原因是_______________________
_______________________________________________________________。
[解析] (1)依据题干中提供的信息“肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动运输的方式进入组织液”可推测肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度高于组织液中的葡萄糖浓度。(2)依据题干提供的信息：“原尿中葡萄糖浓度与血浆中的基本相同”“正常情况下尿液中不含葡萄糖”可推知原尿中葡萄糖进入肾小管上皮细胞的运输方式是主动运输，需要载体蛋白和ATP参与。(3)肾小管上皮细胞重吸收水分的原理是渗透作用。原尿中葡萄糖未能被完全重吸收，会使原尿渗透压增加，水分重吸收减弱，造成尿量增加。
[答案] (1)高于 (2)主动运输 载体蛋白和ATP (3)渗透吸水 肾小管腔中液体的浓度高于正常水平，渗透压高，水分重吸收减弱，造成尿量增加
16．如图是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，通道蛋白是横跨生物膜的亲水性通道，具有离子选择性。请据图回答有关问题：
(1)很多研究成果有力地支持“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一说法。这与组成细胞膜的主要成分中有[ ]__________________([ ]中填“甲”或“乙”，横线上填相应的文字)相对应。
(2)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，鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的，那么其跨膜运输的方式是____________。
(3)柽柳是泌盐植物，叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的盐分排出，是强耐盐植物。柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输，请根据下列实验设计进行证明。
①实验步骤
a．取甲、乙两组生长发育相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有K＋的溶液中。
b．甲组给予正常的呼吸条件，乙组_______________________________。
c．一段时间后测定____________________________________________
②实验结论
a．若两组植株对K＋的吸收速率相同，说明__________________________
_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
b．若两组植株对K＋的吸收速率表现为甲组明显______(填“大于”“小于”或“等于”)乙组，则说明_______________________________________
_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
[解析] (1)细胞膜含有磷脂，根据相似相溶原理，故脂质小分子优先通过细胞膜。(2)②途径需要细胞膜载体蛋白协助，不需要ATP，为协助扩散。(3)①b.根据实验目的，主动运输和被动运输的区别是是否需要ATP，故ATP(细胞呼吸产物)为自变量，K＋的吸收速率为因变量。故甲组给予正常的呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸。c.一段时间后测定两组植株根系对K＋的吸收速率。②a.若两组植株对K＋的吸收速率相同，说明都不需要ATP，为被动运输。b.若两组植株对K＋的吸收速率表现为甲组明显大于乙组，则说明需要ATP，为主动运输。
[答案] (1)甲 磷脂分子 (2)协助扩散
(3)①b.抑制细胞呼吸 c．两组植株根系对K＋的吸收速率 ②a.柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是被动运输 b．大于 柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输
