第二单元　细胞的生存与增殖专题3　细胞的物质输入和输出【考情探究】课标解读考情分析备考策略考点考向1细胞的吸水和失水渗透作用(1)考查内容:一是通过对质壁分离与复原实验的分析,考查考生对实验原理的理解和应用以及对实验现象的分析和处理能力(如2020山东,3的C项);二是通过图解或表格比较、判断物质跨膜运输的方式,考查考生解读图表的能力和对概念、原理的理解能力;三是通过模型建构过程体现结构与功能相适应的特点,考查考生的知识迁移能力。(2)命题规律:命题时常常联系生产生活实际,或结合物质运输模型,用真实的问题情境考查所学知识点。(3)命题趋势:预计在2022年高考中,试题将聚焦在物质进出细胞方式的判断这一视角,让学生运用科学的思维方法理解细胞是如何运输物质以满足自身需求的(1)归纳记忆常见物质运输方式的实例和判断方法,建立起生命结构与功能相统一的观点。(2)运用数学模型和概念模型,比较各种跨膜运输的特点,构建外界因素对物质运输影响的模型,加深对各种跨膜运输方式的理解。(3)分析质壁分离和渗透作用的应用等有关问题,培养利用逻辑思维分析问题的能力,养成关注生产生活实际并学以致用的习惯水分进出细胞的原理观察植物细胞的质壁分离和复原2物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞方式的影响因素物质进出细胞的判断【真题探秘】命题立意①命题特点通过几种可能实验结果的分析,考查渗透作用这一核心概念,试题设计既有知识点的综合,也有知识点的延伸和迁移。②核心素养试题通过实验分析考查科学探究素养中的结果分析、科学思维素养中的演绎与推理等要素。解题指导①审题关键题干所给的关键语句是“叶细胞和溶液之间没有溶质交换”,这说明叶细胞与外界溶液只进行水分子的渗透作用,从而将考查点固定在“渗透系统与渗透作用”上。②易混易错渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度,也就是渗透压,其大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。必备知识①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渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态,平衡状态下,水分子向两侧移动的速率相等,不可看作没有水分子移动,此时半透膜两侧溶液的质量浓度不一定相等。基础篇【基础集训】考点一　细胞的吸水和失水1.萝卜条质量变化与蔗糖溶液浓度的关系如图所示。把相同的新鲜萝卜条放入a、b、c三个不同浓度的蔗糖溶液中,下列分析正确的是(　　)A.若溶液浓度为a,萝卜条的质量将会减少B.若溶液浓度为b,水分子不会进出萝卜细胞C.若溶液浓度为c,萝卜细胞将发生渗透失水D.一段时间后,在c浓度溶液中的萝卜细胞的细胞液渗透压最小答案　C　2.如图为渗透作用实验,此半透膜只允许水分子和单糖分子通过,向a侧加入质量分数为5%的蔗糖溶液,向b侧加入质量分数为5%的葡萄糖溶液,初始状态如图,则刚开始时和最终时的液面高低分别为(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　A.a高于b,a高于b　　　　　　　　　　　B.a高于b,a低于bC.a低于b,a高于bD.a低于b,a低于b答案　C　3.细胞中的酶与代谢密切相关。某同学进行了如下操作:在一只U形管底部中央放置了不允许二糖通过的半透膜(对单糖的通透性未知);向U形管左侧和右侧分别倒入等量的质量分数相等的蔗糖溶液和麦芽糖溶液;在U形管的两侧同时滴入等量的麦芽糖酶溶液;观察右侧液面的变化情况。下列叙述错误的是　(　　)A.液面的变化情况取决于半透膜的通透性B.液面可能会一直升高至一定高度后停止C.液面可能先下降后再上升至一定高度后停止D.该实验可用来验证酶的专一性答案　C　4.如图是在不同情况下成熟植物细胞的细胞液浓度随时间变化而变化的曲线。下列关于甲、乙、丙、丁四图的叙述正确的是(　　) A.甲图中A到B时间内植物细胞逐渐发生质壁分离,c点时细胞液浓度等于外界溶液的浓度B.乙图中b点之后细胞液浓度下降速度减慢的原因可能是细胞壁的限制C.丙图中A到B时间内细胞液浓度大于外界溶液浓度D.丁图可表示质壁分离自动复原的过程,c点后细胞开始从外界溶液吸收溶质答案　B　考点二　物质进出细胞的方式5.如图表示某生物膜的部分结构,图中A、B、C、D表示某些物质,a、b、c、d表示物质运输方式。下列说法错误的是(　　)A.若是癌细胞的细胞膜,则物质D比正常细胞少B.若是肝细胞的细胞膜,则通过b、c方式运输的气体分别是O2、CO2C.若是肠腺细胞膜,则胰蛋白酶以d方式分泌D.若是小肠绒毛上皮细胞膜,则甘油以b方式进入细胞答案　C　6.将相同的洋葱表皮细胞分别放置在不同浓度的物质M溶液中,并观察洋葱表皮细胞吸收M的速率,结果如图。对结果的解释最合理的是(　　)A.细胞吸收M的方式为自由扩散B.细胞吸收M的方式为主动运输C.细胞吸收M需转运蛋白的参与D.细胞吸收M所需能量供应不足答案　C　[教师专用题组] 【基础集训】考点一　细胞的吸水和失水1.如图所示,容器A中含0.02mol·L-1的蔗糖溶液和0.03mol·L-1的尿素溶液;容器B中含0.01mol·L-1的蔗糖溶液和0.05mol·L-1的尿素溶液。A、B间隔一层半透膜。第一种情况:半透膜只允许水分子通过;第二种情况:半透膜允许水分子和尿素分子通过。当达到动态平衡时,这两种情况下的液面高度情况分别是(　　)A.一样高;A高于BB.B高于A;不能确定C.B高于A;A高于BD.一样高;不能确定思路导引　解析　第一种情况:半透膜只允许水分子通过,则A溶液中总的物质的量浓度为0.05mol·L-1,B溶液中总的物质的量浓度为0.06mol·L-1,B溶液的渗透压高于A的,故最终B液面高于A液面;第二种情况:半透膜允许水分子和尿素通过,那么最终半透膜两侧尿素浓度相等,但是A溶液中的蔗糖浓度大于B,故最终A液面高于B。答案　C2.在中部装有半透膜(允许水、葡萄糖,不允许蔗糖通过)的U形管(如图)中进行的如下实验,结果不正确的是(　　)A.若a侧为细胞色素(一种红色蛋白质),b侧为清水,开始两边液面高度相同,一段时间后,a侧液面高B.若a侧为质量浓度为5%的蔗糖溶液,b侧为质量浓度为10%的蔗糖溶液,开始时两边液面高度相同,一段时间后,b侧液面高C.若a侧为质量浓度为10%的葡萄糖溶液,b侧为质量浓度为10%的蔗糖溶液,开始时两边液面高度相同,一段时间后,b侧液面高D.若a侧为质量浓度为5%的葡萄糖溶液,b侧为质量浓度为10%的葡萄糖溶液,开始时两边液面高度相同,一段时间后,b侧液面高答案　D　a侧溶液浓度高,最终表现为吸水,一段时间后,a侧液面升高,A正确;若两侧均为蔗糖溶液,且a侧溶液浓度低,最终表现为失水,一段时间后,b侧液面高,B正确;因葡萄糖相对分子质量较小,故a侧溶液浓度较高,因水分子运动较快,开始一段时间,a侧表现为吸水液面升高,因葡萄糖可以通过半透膜移向b侧,最终为b侧浓度高于a侧浓度,b侧吸水液面较高,C正确;两侧均为葡萄糖,虽浓度不同,但因葡萄糖可以通过半透膜,故一段时间后,两侧液面应等高,D错误。 3.(2018海南国兴中学月考,21)如下实验装置,玻璃槽中是蒸馏水,半透膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液,一定时间后再加入蔗糖酶。最可能的实验现象是(　　)A.漏斗中液面开始时先上升,加酶后,再上升后又下降B.在玻璃槽中会测出蔗糖和蔗糖酶C.漏斗中液面开始时先下降,加酶后一直上升D.在玻璃槽中会测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶答案　A　本题结合图形考查渗透作用,要求考生理解渗透作用发生的两大条件,结合题意判断出蔗糖和蔗糖酶均不能透过半透膜,而水分子及蔗糖水解产生的葡萄糖和果糖分子均能够透过半透膜,进而判断出漏斗内液面的变化情况。根据题意,蔗糖属于二糖,不能透过半透膜,因此漏斗内装入蔗糖溶液后,水由玻璃槽通过半透膜向漏斗内扩散,漏斗内液面上升;一定时间后再加入蔗糖酶,蔗糖酶能催化蔗糖水解为葡萄糖和果糖这两种单糖,导致半透膜两侧溶液浓度差进一步增大,故漏斗内液面进一步上升;之后由于葡萄糖和果糖能透过半透膜从漏斗扩散到玻璃槽中,因此半透膜两侧浓度差减小,漏斗内液面下降。综上分析,A正确。4.(2016黑龙江哈三中月考)如图为研究渗透作用的实验装置,漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液,漏斗内外起始液面一致,渗透平衡时液面差为Δh。以下说法合理的是(　　)A.渗透平衡时S1和S2浓度相等B.图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质、细胞核C.若S1为蔗糖溶液,S2为蒸馏水,则Δh的大小与蔗糖溶液浓度无关D.若S1为KNO3溶液,S2为蒸馏水,则渗透平衡时不会出现液面差答案　D　处于渗透平衡时,S1溶液浓度大于S2溶液浓度,A错误;图中半透膜模拟的是成熟植物细胞的原生质层,即细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质,B错误;若S1为蔗糖溶液,S2为蒸馏水,则Δh的大小由蔗糖溶液浓度的大小决定,C错误;若S1为KNO3溶液,S2为蒸馏水,则渗透平衡时不会出现液面差,因为N和K+可以通过半透膜,D正确。考点二　物质进出细胞的方式5.(2019重庆一中期中,3)下列关于物质X跨膜运输的描述,错误的是(　　) A.若X是水分子,则其既能通过磷脂双分子层又能通过相应通道进入细胞B.若X是葡萄糖,则其在顺浓度梯度的情况下可通过协助扩散进入细胞C.若X是钠离子,则其进入细胞的方式一定是主动运输且与氧气浓度有关D.若X是尿素分子,则其跨膜运输的方式是自由扩散且与氧气浓度无关答案　C　水分子可通过磷脂双分子层进入细胞,也可通过水通道蛋白进入细胞,A正确;葡萄糖在顺浓度梯度时,可通过载体蛋白的协助进入细胞,此过程不消耗能量,为协助扩散,B正确;在形成动作电位时,钠离子内流的方式为协助扩散,不消耗能量,与氧气浓度无关,C错误;尿素分子的跨膜运输方式为自由扩散,不消耗能量,故与氧气浓度无关,D正确。6.(2019北师大广东石竹附校第一次月考,26)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自由扩散答案　B　细胞液与外界溶液的浓度差是细胞吸水的动力,A正确;土壤溶液浓度过高时,植物细胞不能吸水,B错误;图中水分子进入植物细胞的两种方式均是顺相对含量梯度进行的,C正确;水分子不通过水通道蛋白的跨膜运输方式为自由扩散,D正确。7.(2018山西太原期末,19)红细胞吸收葡萄糖是协助扩散,而小肠吸收葡萄糖是主动运输,下列相关说法错误的是(　　)A.小肠绒毛上皮细胞有较多线粒体B.一般来说,小肠肠腔葡萄糖含量低于小肠上皮细胞内含量,所以需要主动运输C.葡萄糖从高浓度进入低浓度的红细胞内的时候,在载体帮助下,逆浓度梯度,所以不需要能量,属于协助扩散D.葡萄糖从高浓度进入低浓度的红细胞内的时候,在载体帮助下,顺浓度梯度,所以不需要能量,属于协助扩散答案　C　主动运输需要载体协助并消耗能量,消耗的能量主要来自有氧呼吸产生的ATP,小肠吸收葡萄糖是主动运输,因此可推测小肠绒毛上皮细胞有较多线粒体,A正确;小肠肠腔葡萄糖含量低于小肠上皮细胞内葡萄糖含量,故小肠吸收葡萄糖是逆浓度梯度进行的,方式为主动运输,B正确;血浆葡萄糖浓度高于红细胞内葡萄糖浓度,红细胞吸收葡萄糖的运输为顺浓度梯度,不需要能量,属于协助扩散,C错误,D正确。易错警示　小肠肠腔消化吸收的葡萄糖会被小肠绒毛上皮细胞吸收,肠腔葡萄糖含量低于小肠(绒毛)上皮细胞内葡萄糖含量,小肠绒毛上皮细胞逆浓度梯度吸收葡萄糖,方式为主动运输。8.如图表示细胞膜部分结构及a和b两种物质的运输过程,下列有关叙述错误的是(　　)A.不同物种的细胞中,①和③的种类存在差异B.若该图表示人体成熟红细胞的膜结构,则b可代表葡萄糖C.a、b进入细胞的方式分别是自由扩散和主动运输 D.若该图表示细胞内部的膜结构,则①的含量比细胞膜上的少答案　B　不同物种的细胞中,①所示的糖蛋白和③所示的载体蛋白的种类存在差异,A正确;人体成熟红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,而b代表的运输方式是主动运输,B错误;a为顺浓度梯度运输,且不需要载体蛋白的协助,不需要消耗能量,所以a代表的运输方式是自由扩散,b为逆浓度梯度运输,需要载体蛋白协助,需要消耗能量,b为主动运输,C正确;细胞内部的细胞器膜和核膜上糖蛋白的含量一般比细胞膜上的少,D正确。9.(2020北京石景山一模,3)下列物质跨膜运输的实例中,属于主动运输的是(　　)A.细胞质基质中的H+进入溶酶体内B.吞噬细胞吞噬病原体C.性激素进入靶细胞D.神经元兴奋时Na+内流答案　A　溶酶体内含大量酸性水解酶,为酸性环境,H+浓度比细胞质基质中高,故细胞质基质中的H+进入溶酶体属于逆浓度转运(由低浓度→高浓度),为主动运输,A符合题意;吞噬细胞吞噬病原体的方式为胞吞,B不符合题意;性激素属于脂溶性小分子,靶细胞细胞膜的基本支架为磷脂双分子层,根据相似相溶原理,性激素进入靶细胞的方式为自由扩散,C不符合题意;由于细胞膜外Na+浓度高于细胞膜内,故神经兴奋时Na+通道蛋白打开,Na+内流属于协助扩散,D不符合题意。10(2019北京海淀一模,2)某种细菌(Z)能依赖其细胞膜上的H+载体将胞内的H+排出,该过程需要消耗ATP。研究者得到该细菌的H+载体结构改变的一种突变体(T),并比较了Z、T分别培养时细菌数量和培养液pH的变化规律,结果如图所示。下列相关分析不正确的是(　　)A.T细菌种群数量呈“S”型增长,培养约20小时后达到K值B.T细菌可能是H+载体功能降低的一种突变体C.Z细菌将胞内H+排到胞外的过程属于主动运输D.Z细菌生长的培养液最适pH一定小于4.0答案　D　此题A、C、D选项考查解读的理解能力,B选项考查推理的应用能力。由图可知T细菌种群数量随时间延长呈“S”型增长,20小时左右达到K值,A正确;与Z细菌相比,T细菌培养液pH较高,说明T细菌将胞内H+排出的能力较Z细菌弱,T细菌可能是H+载体功能降低的一种突变体,B正确;Z细菌依赖其细胞膜上的H+载体将胞内的H+排出,需要消耗ATP,该过程为主动运输,C正确;在培养液的pH为4.25~5.25时,Z细菌的增长速率最快,因此Z细菌生长的培养液最适pH值大于4.0,D错误。解题关键　本题以细菌及其突变体的相对数量和培养液pH的变化规律为背景进行了对物质跨膜运输、种群数量变化等知识的考查,正确解读图中各曲线所蕴含信息是解题关键。11(2018北京石景山期末,4)下列过程中,不属于胞吐作用的是(　　)A.浆细胞分泌抗体到细胞外B.肠腺细胞分泌肽酶到细胞外C.mRNA从细胞核到细胞质D.生长激素从细胞内到细胞外答案　C　胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的,与膜的流动性有关,是大分子物质进出细胞的方式。抗体、肽酶、生长激素的化学本质是蛋白质,蛋白质属于大分子,它们运输到细胞外的方式是胞吐,A、B、D不符合题意;mRNA从细胞核到细胞质,是通过核孔实现的,不是胞吐,C符合题意。 易错警示　①胞吞和胞吐不属于跨膜运输,该过程中物质穿过细胞膜的层数为0。胞吞和胞吐是大分子物质和颗粒性物质进出细胞的方式,需ATP提供能量,体现了膜的流动性。②物质进出细胞核并非都通过核膜。一般来说,大分子物质通过核孔进出细胞核,需要载体,需要消耗能量;小分子物质进出细胞核是通过跨膜运输实现的。12.(2019湖南岳阳一模,6)如图是物质进出细胞的两种运输方式示意图,以下说法错误的是(　　)A.吞噬细胞对病原体的摄取和处理经a过程要有细胞表面识别和内部供能才可能完成B.一般情况下神经递质通过a过程进入细胞发挥作用C.浆细胞产生的抗体经b过程分泌到细胞外,该过程有膜成分的更新D.经b过程出细胞的物质不一定都是大分子物质答案　B　当病原体侵入人体内发生感染时,吞噬细胞通过胞吞的方式对病原体进行摄取和处理,这个过程要有细胞表面的识别和细胞供能才可能完成,A正确;神经递质一般是通过胞吐的形式(b过程)进入突触间隙的,其作用于突触后膜而不进入突触后神经元细胞,B错误;浆细胞产生的抗体是分泌蛋白,抗体通过胞吐的形式分泌到细胞外,该过程中分泌小泡与细胞膜融合,存在膜成分的更新,C正确;通过胞吐的形式分泌出细胞的物质不一定都是大分子物质,如乙酰胆碱,D正确。易错警示　通过胞吞、胞吐形式进出细胞的物质不一定是大分子物质,如神经递质。13.(2017宁夏一中月考,4)我国科学家首次阐明超细大气颗粒物(PM)引发呼吸道疾病与细胞自噬(依赖溶酶体对细胞内受损、变性的蛋白质和衰老的细胞器进行降解的过程)有关,如图所示。下列说法正确的是(　　)A.当PM以胞吞的方式进入呼吸道上皮细胞时不消耗ATPB.图中引发呼吸道上皮细胞自噬的过程属于特异性免疫C.图中各种囊泡的融合都有赖于膜的流动性D.若能够增强细胞的自噬作用,就能有效降低呼吸道疾病反应答案　C　图示PM以胞吞方式进入细胞,该过程消耗ATP,A错误;图中引发呼吸道上皮细胞自噬的过程属于非特异性免疫,B错误;各种囊泡的融合都有膜变形,都依赖于膜的流动性,C正确;图中显示自噬体可“激活体内有关免疫反应,引起气道炎症”,即增强细胞自噬作用,能增强呼吸道疾病反应,D错误。方法技巧　挖掘隐含条件。隐含条件是指隐含于相关概念、图形和生活常识中,而题干未直接给出的条件。隐含条件为题干的必要条件,是解题成败的关键,故应仔细阅读题干,从多角度、多层次、多方面挖掘隐含条件,补充题干。如本题图示中有关的说明文字就属于隐含条件。 综合篇【综合集训】提升一　“实验法”探究植物细胞的吸水和失水1.(2019山东泰安月考,5)下列关于质壁分离与复原实验的说法,正确的是(　　)A.紫色洋葱鳞片叶的内表皮细胞不能发生质壁分离B.需要把装片放在酒精灯上加热固定后再观察C.该实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异D.发生质壁分离后处于复原过程的细胞吸水能力逐渐增强答案　C　2.(2020山东潍坊一中一模,5)将同一紫色洋葱鳞片叶外表皮制成两组相同的临时装片,分别浸润在甲、乙两种溶液中,测得液泡直径的变化情况如图所示。下列相关叙述,正确的是(　　)A.乙溶液的浓度大于甲溶液的浓度B.2~6min乙溶液中细胞的吸水能力逐渐增大C.甲溶液中的溶质分子在2min后开始进入细胞D.甲溶液中细胞体积与液泡体积的变化量相等答案　B　3.(经典题)将紫色洋葱鳞片叶外表皮浸润在一定浓度的蔗糖溶液中,稍后进行显微观察,结果如图。下列有关叙述正确的是(　　)A.①的合成与高尔基体有关B.③是细胞质基质,其中不含色素C.②中溶液的渗透压与蔗糖溶液渗透压相同D.③的空间大小与①的选择透过性有关答案　A　提升二　“归纳对比法”判断物质进出细胞的方式4.(2019山东济南外国语学校期中,4)细胞膜是细胞与细胞外环境之间的一种选择性通透屏障,其功能之一是控制物质跨膜运输。下列有关物质跨膜运输方式的叙述,正确的是(　　)A.小分子物质不可能以胞吞或胞吐的方式通过细胞膜B.一种物质只能通过一种跨膜运输方式进出细胞C.需要载体蛋白参与的跨膜运输方式一定是主动运输D.哺乳动物成熟红细胞不能进行有氧呼吸,但可通过主动运输方式吸收营养物质答案　D　5.(2020山东济宁一中一检,2)(不定项选择)如图是小肠上皮细胞吸收单糖的示意图,其中钠钾泵、SGLT1、GLUT2、GLUT5代表转运蛋白。相关叙述错误的是(　　) A.细胞中氧浓度影响钾离子吸收B.SGLT1是一种Na+协同转运体,运输葡萄糖时需耗能C.GLUT5是一种特异性的果糖转运体,运输果糖属于被动运输D.温度仅影响钠钾泵的活性,对膜上其他转运蛋白无影响答案　BD　[教师专用题组]【综合集训】提升一　“实验法”探究植物细胞的吸水和失水1.为探究茉莉酸(植物生长调节剂)对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响,将细胞分别移至不同的培养液中继续培养3天,结果如表。下列叙述错误的是(　　)组别培养液中另添加的成分结　果NaCl茉莉酸①+-部分细胞质壁分离②++细胞正常,无质壁分离③--细胞正常,无质壁分离　　注:“+”表示有添加,添加后NaCl浓度为100mmol·L-1,茉莉酸浓度为10-3mg·L-1;“-”表示无添加。A.胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水B.质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小C.NaCl为自变量,茉莉酸为因变量D.茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用答案　C　本题主要考查植物细胞质壁分离实验和实验设计的相关问题。分析表格知:培养液中另添加的成分为自变量,胡杨细胞的状态为因变量,由实验结果可知:茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用。质壁分离时,胡杨细胞的液泡失水,液泡体积变小。故C项错误。2.(2017辽宁盘锦期中,12)如图为某同学利用紫色洋葱鳞片叶作为实验材料,观察植物细胞质壁分离与复原实验的操作步骤。下列相关叙述中,错误的是(　　)A.第二次观察(d)和第一次观察(b)形成对照,第三次观察(f)和第二次观察(d)形成对照B.该实验用显微镜主要观察原生质层和细胞壁的位置、液泡的颜色和大小等C.如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的KNO3溶液,则可以省略e过程D.增大蔗糖溶液的浓度实验效果会更明显且不影响细胞的活性题眼分析　质壁分离与复原实验的操作步骤。思路导引　 答案　D　在“观察植物细胞质壁分离与复原”实验中,一般需要进行三次显微观察,第一次是正常细胞的观察,第二次是质壁分离细胞的观察,第三次是质壁分离复原细胞的观察,第一次和第二次形成对照,第二次和第三次形成对照,A正确;在质壁分离过程中,原生质层与细胞壁逐渐分开,液泡的体积逐渐变小,液泡的颜色逐渐变深,因此该实验可以通过观察原生质层和细胞壁的位置、液泡的颜色和大小作为判断的依据,B正确;适宜浓度的KNO3溶液能让细胞发生质壁分离后自动复原,可省略人为滴加清水的操作,C正确;适当提高蔗糖溶液的浓度,可使蔗糖溶液与细胞液的浓度差变大,细胞发生质壁分离的速度加快,实验效果更明显,但如果蔗糖溶液浓度过高,则会导致细胞因失水过多而死亡,再滴加清水时细胞不会发生质壁分离复原现象,D错误。3.(2018贵州遵义四中月考,3)显微镜下观察黑藻细胞,测量其A、B值(如图:A表示细胞的长度,B表示原生质体长度),并计算B/A。如果将黑藻正常细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中,B/A值变化的趋势是(　　)答案　D　根据题意可知,B/A可代表细胞失水(或吸水)程度,B/A越小,细胞失水越多;将黑藻正常细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中,当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,细胞吸水,但由于细胞壁的支持和保护作用,使B/A不会大于1,在一定范围内,随着外界溶液浓度的增大,细胞通过渗透作用失水增多,B/A减小,所以D正确,A、B、C错误。4.(2019福建三明一中期中,15)下列关于“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”活动的叙述,错误的是(　　)A.正在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色的中央液泡逐渐缩小,颜色逐渐加深B.不断增加外界蔗糖溶液浓度,引起质壁分离所需时间不断缩短,质壁分离程度不断加深C.细胞处于质壁分离状态时,细胞液浓度可能大于外界溶液浓度D.若将洋葱表皮细胞放在一定浓度淀粉溶液中,可发生质壁分离答案　B　正在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色的中央液泡逐渐缩小,颜色逐渐加深,A正确;在一定蔗糖浓度范围内,不断增加外界蔗糖溶液浓度,细胞失水越快,失水量越多,引起质壁分离所需时间不断缩短,质壁分离程度不断加深,但是超过一定的浓度会导致细胞失水过多而死亡,B错误;洋葱表皮细胞处于质壁分离状态时,如果处于质壁分离复原过程中,外界溶液浓度小于细胞液浓度,C正确;若将洋葱表皮细胞放在一定浓度淀粉溶液中,可发生质壁分离现象,D正确。错因分析　引起植物细胞质壁分离发生的因素有内因和外因,外界溶液大于细胞液浓度是引起质壁分离的外部因素,但外界溶液浓度不可过大,外界浓度过大会导致细胞失水过多而死亡。5.(2019江西红色七校二模,4)如表是植物细胞在放入蔗糖溶液前,以及放入甲、乙、丙三种不同浓度的蔗糖溶液后,细胞的形态。下列叙述正确的是(　　) A.浸泡在甲溶液中的细胞,细胞液浓度逐渐增大B.浸泡在乙溶液中细胞的内外浓度相等,没有水分子进出细胞C.浸泡在丙溶液中的细胞出现质壁分离时,液泡内充满蔗糖溶液D.三种蔗糖溶液的浓度为甲溶液<乙溶液<丙溶液答案　D　与放入前的细胞初始形态相比较,浸泡在甲溶液中的细胞液泡体积明显增大,这说明该细胞从外界溶液吸水,细胞液浓度逐渐减小,A错误;浸泡在乙溶液中的细胞液泡的体积基本不变,这说明水分子进出细胞处于动态平衡,B错误;浸泡在丙溶液中的细胞出现了质壁分离,细胞失水,此时原生质层与细胞壁的间隙内充满蔗糖溶液,蔗糖不能进入活细胞的液泡中,C错误;三种蔗糖溶液的浓度为甲溶液<乙溶液<丙溶液,D正确。审题关键　甲溶液中植物细胞略有膨胀,乙溶液中植物细胞基本不变,丙溶液中植物细胞的原生质层明显缩小,发生了质壁分离。提升二　“归纳对比法”判断物质进出细胞的方式6.(2018贵州遵义航天高级中学月考,5)如图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的两种方式,下列表述正确的是(　　)A.脂溶性小分子物质不能通过方式a运输B.与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面C.方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关D.抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响答案　C　分析图中曲线可以看出,a为自由扩散,b为协助扩散(或主动运输)。脂溶性小分子物质可通过自由扩散(即方式a)运输,A错误;方式a与载体蛋白无关,与浓度有关,B错误;方式b的最大转运速率与载体蛋白的种类和数量有关,C正确;抑制细胞呼吸,影响能量供应,导致主动运输受阻,但不会影响自由扩散和协助扩散,D错误。7.(2020北京朝阳一模,1)如图为细胞膜的结构模式图,说法正确的是(　　)A.磷脂双分子层是细胞膜的基本支架,③为疏水端,④为亲水端B.细胞癌变时,细胞表面发生变化,①减少使细胞的黏着性降低C.同种生物不同细胞的细胞膜上①②⑤的种类和数量完全相同D.性激素、甘油等小分子物质从A面运输到B面需要有②或⑤参与答案　B　图示为细胞膜结构图,据图分析可知,细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,①表示糖蛋白,②⑤表示蛋白质,③表示磷脂亲水的头部,④表示磷脂疏水的尾部,A错误;癌细胞由于细胞膜上的①糖蛋白等物质减少,使得癌细胞彼此之间的黏着性降低,容易在体内分散和转移,B正确;蛋白质在 细胞膜行使功能时起重要作用,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多,故同种生物不同功能的细胞,其细胞膜上糖蛋白(①)、蛋白质(②⑤)的种类和数量不完全相同,C错误;由糖蛋白所在的位置为细胞膜外侧,可知A面为细胞膜的外侧,B面为细胞膜的内侧,性激素、甘油为脂溶性小分子物质,从A面运输到B面(进入细胞)的方式为自由扩散,不需要②或⑤(蛋白质)的参与,D错误。解题关键　明确细胞膜的流动镶嵌模型是解答本题的关键。8.(2020天津杨村一中模拟,7)人的某些细胞膜上的CFTR蛋白与Na+和Cl-的跨膜运输有关。当CFTR蛋白结构异常时,会导致患者支气管中黏液增多,肺部感染,引发囊性纤维病。如图为一个人体细胞内外不同离子的相对浓度示意图,则下列说法正确的是(　　)A.囊性纤维病说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程B.由图可知,Na+排出细胞与K+进入细胞都属于主动运输C.如果大量Cl-进入神经细胞,将有利于神经元动作电位的形成D.CFTR蛋白与两种离子的跨膜运输有关,说明载体蛋白不具特异性答案　B　囊性纤维病是由于CFTR蛋白结构异常导致,不是通过控制酶的合成来控制代谢过程,A错误;由图可知,人体细胞内K+浓度高于胞外,Na+浓度低于胞外,Na+排出细胞与K+进入细胞都属于逆浓度梯度运输,属于主动运输,B正确;由于Cl-是阴离子,其进入神经细胞导致外正内负的静息电位更大,C错误;CFTR蛋白与两种离子的跨膜运输有关,但不能运输其他离子,说明载体蛋白运输有特异性,D错误。9.(2020河北冀州中学一轮检测,14)如图为动物细胞的细胞膜转运部分物质的示意图,下列分析不正确的是(　　)A.根据乙侧耗能的情况可知,甲侧为细胞外,乙侧为细胞内B.图示中葡萄糖的跨膜运输方式与细胞吸收水分的方式相同C.图中a和b不是静止的,其运动的特性有利于物质的跨膜运输D.用胰蛋白酶处理细胞膜,会影响葡萄糖、Na+等物质的运输答案　B　动物细胞内的钾离子浓度远高于细胞外,会通过主动运输将钾离子运到细胞内(图中K+进细胞耗能),而钠离子正好相反,细胞同样也会通过主动运输的方式将钠离子运输到细胞外(图中Na+出细胞耗能),据此可判断甲侧是细胞外,乙侧是细胞内,A正确;图中细胞吸收水的方式是自由扩散,与图中葡萄糖的跨膜运输方式不同,B错误;图中的a是磷脂双分子层,b为蛋白质,组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质大都可以运动,细胞膜的流动性有利于物质的跨膜运输,C正确;葡萄糖、Na+等物质的跨膜运输需要载体,用胰蛋白酶处理细胞膜,会破坏细胞膜上的载体,进而影响到葡萄糖、Na+等的运输,D正确。10.(2020浙江七彩阳光联考,8)下列关于物质出入细胞方式的叙述,正确的是(　　)A.植物细胞发生质壁分离复原是主动转运吸水的结果B.甘油跨过质膜运输时会使质膜上的载体蛋白发生形变C.细胞所需的离子都是通过主动转运进入细胞的D.变形虫从周边环境中摄取食物不需要借助载体蛋白的转运 答案　D　植物细胞发生质壁分离复原是渗透吸水的结果,A错误;甘油跨膜运输的方式是扩散,不需要借助载体蛋白,B错误;细胞所需的离子也可能通过易化扩散进入细胞,比如神经细胞产生兴奋时钠离子的内流,C错误;变形虫从周围环境中摄取食物的方式是胞吞,不需要借助载体蛋白的转运,D正确。11.(2020广东东莞摸底,5)法囊藻(一种海水绿藻)细胞液成分与海水很不相同,二者离子浓度比较如图。叙述正确的是(　　)A.细胞膜的结构特点能保证细胞按照生命活动的需要主动选择吸收矿质离子B.细胞内K+和Cl-含量较高,而Ca2+和Mg2+含量较低,表明细胞对矿质离子的吸收具有选择性C.Na+、K+、Cl-进入细胞及Ca2+、Mg2+排出细胞的方式都是主动运输D.细胞膜上载体蛋白的种类和数量是细胞内外离子浓度差异的根本原因答案　B　细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,主动运输能保证细胞按照生命活动的需要主动地选择吸收营养物质,A错误;不同离子在细胞内外分布不均衡,说明细胞对矿质离子的吸收具有选择性,B正确;Na+顺浓度梯度进入法囊藻细胞,不属于主动运输,C错误;细胞膜上载体蛋白的种类和数量是细胞内外离子浓度差异的直接原因,细胞内控制载体蛋白合成的基因的选择性表达才是细胞内外离子浓度差异的根本原因,D错误。