第2单元第7讲物质出入细胞的方式.docx

考纲要求　1.扩散和渗透的过程[必考(b)、加试(b)]。2.动、植物细胞吸水和失水的过程及原因[必考(b)、加试(b)]。3.被动转运和主动转运[必考(b)、加试(b)]。4.胞吞和胞吐[必考(a)、加试(a)]。5.活动：观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原[必考(b)、加试(b)]。
考点一　动、植物细胞吸水和失水的原理

1．扩散和渗透

概念
过程与结果
扩散
分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象
使分子或离子分布均匀，直到平衡
渗透
水分子通过膜的扩散
水分子是从其分子数相对较多的一侧进入分子数相对较少的一侧(即水分子是从低浓度溶液一侧进入高浓度溶液一侧)

2.动植物细胞的吸水和失水
(1)动物细胞的吸水和失水(以哺乳动物成熟红细胞为例)

吸水
水分子进出平衡
失水
条件
外界溶液浓度小于细胞内液浓度
外界溶液浓度等于细胞内液浓度
外界溶液浓度大于细胞内液浓度
现象
细胞膨胀甚至胀破
细胞形态基本不变
细胞皱缩
图示

(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)

吸水
水分子进出平衡
失水
条件
外界溶液浓度小于细胞液浓度
外界溶液浓度等于细胞液浓度
外界溶液浓度大于细胞液浓度
现象
细胞形态基本不变、稍有增大或发生质壁分离后的复原
细胞形态基本不变
细胞发生质壁分离

思考诊断
1．利用渗透装置图分析渗透现象。

(1)若S1溶液浓度大于S2，则单位时间内由S2→S1的水分子数多于S1→S2，外观上表现为S1液面上升；若S1溶液浓度小于S2，则情况相反，外观上表现为S1液面下降。
(2)在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2。因为液面高的一侧形成的压强，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。
2．如图甲是一个典型的渗透装置，图乙是一个成熟的植物细胞，请完成下列填空：

(1)⑤的名称是细胞壁，具有的特点：全透性(即水分子和溶解在水里的物质均能通过)，伸缩性小。⑥指的是原生质层(质膜及其以内部分)，包括②细胞膜，③细胞质，④液泡膜；其特点是伸缩性大，相当于半透膜。
(2)图乙中，与图甲中a相对应的为[①]细胞液，与b对应的为[⑥]原生质层，与c对应的是“外界溶液”。
(3)①当外界溶液浓度＞细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。②当外界溶液浓度＜细胞液浓度时，细胞吸水，失水的细胞发生质壁分离复原现象。

题型一　扩散和渗透的过程
1．下图为研究渗透作用的实验装置，漏斗内外起始液面一致，渗透平衡时的液面差为Δh。下列有关分析正确的是(　　)

A．若S1、S2分别是不同浓度的蔗糖溶液，渗透平衡时的液面差为Δh，S1浓度大于S2的浓度
B．若S1、S2分别是不同浓度的蔗糖溶液，渗透平衡时的液面差为Δh，S1浓度等于S2的浓度
C．若S1、S2分别是不同浓度的KNO3溶液，且S1浓度大于S2的浓度，渗透平衡时的液面差为Δh，大于0
D．若S1、S2分别是不同浓度的KNO3溶液，且S1浓度等于S2的浓度，渗透平衡时的液面差为Δh，小于0
答案　A
解析　漏斗内液面上升，则漏斗内溶液(S1)浓度大于漏斗外溶液(S2)浓度，渗透平衡时的液面差为Δh，因为液面高的一侧形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，故两者浓度关系仍是S1>S2；半透膜允许K＋、NO通过，渗透平衡时液面差为0，S1的浓度等于S2的浓度。
2．将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等)，取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则(　　)

A．实验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高
B．浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组
C．a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组
D．使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5 mol·L－1之间
答案　D
解析　A项，通过图示可以看出，a组和b组实验前长度/实验后长度的值都小于1，表明细胞吸水导致细条变长；由于a组实验前长度/实验后长度的值小于b组实验前长度/实验后长度的值，说明a组吸水较多，b组吸水较少，所以实验后a组液泡中的溶质浓度比b组的低。B项，分析柱状图可知，f组细胞失水，而b组细胞吸水，因此浸泡导致f组细胞中液泡的失水量大于b组。C项，水分进出细胞的方式是渗透，不消耗ATP。D项，根据柱状图可知，在浓度为0.4 mol·L－1的蔗糖溶液中的c组细胞吸水，而在浓度为0.5 mol·L－1的蔗糖溶液中的d组细胞失水，所以使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5 mol·L－1之间。
题型二　动、植物细胞吸水和失水的过程及原因
3．(2016·余姚中学高二开学考)将红细胞转移至不同浓度(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)的三种盐溶液中，结果如图所示。这三种盐溶液的浓度大小关系是(　　)

A．Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ B．Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ
C．Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ D．Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ
答案　A
解析　当外界溶液浓度大于红细胞内溶液浓度时，细胞失水皱缩；当外界溶液浓度小于红细胞内溶液浓度时，细胞吸水膨胀。根据图示可以判断，Ⅲ溶液的浓度最低，Ⅱ溶液的浓度最高，这三种盐溶液的浓度大小关系是Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ。
4．(2015·台州中学高二期中)用打孔器从马铃薯中打出两圆柱体块P和Q，P放在蒸馏水中，Q放在与马铃薯细胞液等渗的盐溶液中，1 h后再把P、Q放回原来位置 ，结果(　　)
A．P放不进，Q刚好放进
B．P、Q都放不进
C．P、Q都刚好放进
D．P刚好放进，Q放不进
答案　A
解析　P放在蒸馏水中，细胞吸水膨胀，体积增大，Q放在与马铃薯细胞液等渗的盐溶液中，细胞体积不变。若再把P、Q放回原来位置，P放不进，Q刚好放进。
考点二　跨膜运输与膜泡运输

1．物质进出细胞的方式

2．比较物质进出细胞方式的不同，完善下列表格
物质类别
出入细胞方式
物质转运方向
载体蛋白
耗能
离子和小
分子物质
被动
转运
扩散
高浓度→低浓度
不需要
不耗能
易化扩散
需要
主动转运
低浓度→高浓度
耗能
颗粒和大
分子物质
胞吞
细胞外→细胞内
不需要
胞吐
细胞内→细胞外

思考诊断
1．结合实例判断下列物质的转运方式：
A．水　B．O2、CO2　C．红细胞吸收葡萄糖　D．甘油、脂肪酸、性激素、乙醇等脂溶性物质进入细胞　E．小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖　F．无机盐、葡萄糖等逆浓度进出细胞　G．神经细胞静息状态下K＋外流和兴奋时Na＋内流　H．人红细胞吸收K＋排出Na＋　I．胰岛β细胞分泌胰岛素　J．神经细胞分泌化学递质　K．巨噬细胞吞噬抗原
(1)以上属于扩散的是A、B、D。
(2)以上属于易化扩散的是C、G。
(3)以上属于主动转运的是E、F、H。
(4)以上属于胞吞的是K，属于胞吐的是I、J。
2．根据图示进一步确定物质跨膜转运的方式和影响因素

(1)填写相关的跨膜转运方式及结构名称
A：扩散；B：易化扩散；C：主动转运；a：载体蛋白。
(2)填写以下有关跨膜转运方式的影响因素：
A：浓度差；B：浓度差和载体蛋白；C：载体蛋白和能量。
(3)继续观察图示，判断转运方式

3．影响物质跨膜转运的因素
(1)根据物质浓度影响跨膜转运的曲线确定物质进出细胞的方式

(2)根据O2浓度影响物质跨膜转运的曲线确定物质进出细胞的方式

题型一　被动转运和主动转运
1．如图曲线a、b表示物质跨(穿)膜转运的两种方式，下列表述正确的是(　　)

A．脂溶性小分子物质不能通过方式a转运
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
解析　据图分析，曲线a表示被转运分子的转运速率与浓度呈正比，符合扩散的特点。曲线b表示在被转运分子的浓度较低时，随着浓度提高，转运速率增加，浓度较大时出现饱和现象，符合易化扩散或主动转运的特点(受载体蛋白数量限制)。A项中，脂溶性小分子的跨膜转运方式是扩散；B项中，扩散与载体蛋白无关；D项中，抑制细胞呼吸，停止能量供给，会影响主动转运，但对扩散和易化扩散无影响。
2．如图为氨基酸和Na＋进出肾小管上皮细胞的示意图，下表选项中正确的是(　　)

选项

管腔中氨基酸→上皮细胞
管腔中Na＋→上皮细胞
上皮细胞中氨基酸→组织液
A
主动转运
被动转运
主动转运
B
被动转运
被动转运
被动转运
C
被动转运
主动转运
被动转运
D
主动转运
被动转运
被动转运

答案　D
解析　由图分析可知，氨基酸和Na＋由肾小管管腔进入肾小管上皮细胞的过程中，氨基酸由低浓度处向高浓度处转运，需要载体蛋白协助，是主动转运的过程；Na＋由高浓度处向低浓度处转运，并且需要载体蛋白，是被动转运中的易化扩散过程。氨基酸和Na＋由肾小管上皮细胞进入组织液的过程中，氨基酸由高浓度处向低浓度处转运，并且需要载体蛋白，是被动转运中的易化扩散过程；Na＋由低浓度处向高浓度处转运，并且需要载体蛋白和能量，是主动转运的过程。
方法技巧
三种方法巧判物质转运方式
方法一：根据分子大小判断物质转运方式

方法二：根据曲线判断物质转运方式

(1)有饱和点的曲线表示易化扩散或主动转运(如图甲)。
(2)成正比关系的曲线表示扩散(如图乙)。
(3)与细胞呼吸或O2浓度有关系的曲线表示主动转运(如图丙)。
方法三：根据转运方向判断物质转运方式
(1)一般情况下逆浓度梯度的跨膜转运方式是主动转运。
(2)顺浓度梯度的跨膜转运方式是扩散或易化扩散。
题型二　胞吞和胞吐
3．(2016·绍兴一中高一期中)如图所示过程体现了细胞膜具有(　　)

A．一定的流动性 B．呼吸作用
C．选择透性 D．主动转运
答案　A
解析　图示的物质转运方式为胞吞或胞吐，体现了细胞膜的流动性。
4．(2015·全国Ⅱ，3)下列过程中，不属于胞吐作用的是(　　)
A．效应B细胞分泌抗体到细胞外的过程
B．mRNA从细胞核到细胞质的过程
C．分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程
D．突触小泡中的化学递质释放到突触间隙的过程
答案　B
解析　胞吐是指大分子物质形成囊泡转移到细胞膜，并与细胞膜融合，将大分子物质排出细胞的现象。A、C、D项皆属于胞吐作用；B项，mRNA从细胞核到细胞质是通过核孔，不形成囊泡，不属于胞吐作用。
考点三　活动：观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原

1．实验原理
成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。

2．实验步骤

3．现象与结论

特别提醒　关于细胞质壁分离和复原实验的注意点
(1)本实验存在两组对照实验

(2)引发质壁分离的两种原因

植物细胞质壁分离及质壁分离复原的拓展应用
1．判断成熟植物细胞是否是活细胞
＋
2．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
3．比较不同成熟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．鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)
＋
问题探究
(1)为什么选用紫色洋葱鳞片叶的外表皮？根尖分生区的细胞能否作为该实验的材料？
提示　紫色洋葱鳞片叶外表皮具有紫色的大液泡，便于观察；根尖分生区的细胞无大液泡，不发生质壁分离，不能作为该实验的材料。
(2)选择试剂时，为什么选用0.3 g/mL的蔗糖溶液而不用0.5 g/mL的蔗糖溶液？
提示　使用浓度过高的蔗糖溶液(0.5 g/mL)观察质壁分离现象明显，但不能复原，因为溶液浓度过高会导致细胞过度失水而死亡。
(3)适宜浓度的KNO3溶液或尿素、甘油、乙二醇等能否作为该实验的试剂？为什么？盐酸、酒精、醋酸等可以吗为什么？
提示　K＋和NO可被细胞吸收，从而使细胞液浓度增大，所以细胞先发生质壁分离后又自动复原，不适于作为该实验的试剂(尿素、甘油、乙二醇等现象同上)。盐酸、酒精、醋酸能杀死细胞，不能作为质壁分离实验的试剂。
(4)该实验无独立的对照组，为什么还叫对照实验？
提示　该实验中，实验组和对照组在同一装片中先后进行，属于自身对照。

题型一　实验基础
1．(2014·新课标全国Ⅰ，4)下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是(　　)
A．与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察
B．用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
C．用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．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察
答案　B
解析　红色花瓣是由液泡内花青素的颜色呈红色导致的，所以用红色花瓣作为实验材料有利于实验现象的观察，A项正确。黑藻叶片中的叶绿体显绿色，液泡中细胞液的颜色接近无色，两者之间有颜色差异，因此叶绿体的存在不会干扰实验现象的观察，B项错误。紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位的细胞细胞液浓度可能不同，观察到的质壁分离程度可能不同，C项正确。通常做植物细胞质壁分离实验时用紫色洋葱鳞片叶外表皮，因外表皮细胞的液泡中有较多色素，发生质壁分离时容易观察，D项正确。
2．(2015浙江余、慈期中联考)某植物体三个相邻细胞，细胞液浓度关系为a>b>c，则三细胞之间水分相互渗透的方向是(　　)

答案　C
解析　水的转运方式是扩散，水分子数相对较多的溶液中，溶质分子数相对较少，溶液的浓度相对较低。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浓度低的一侧，进入溶液浓度高的一侧。由于细胞液浓度为a>b>c，所以水分转运的方向就是c→b、b→a、c→a，故选C。
题型二　实验应用
3．用2 mol·L－1的乙二醇溶液和2 mol·L－1的蔗糖溶液分别浸润某种植物细胞，观察质壁分离现象，得到其原生质体相对体积变化情况如图所示。下列表述不正确的是(　　)

A．该细胞不可能是根尖分生区的细胞
B．AB段曲线表明细胞液浓度在逐渐增大
C．BC段表明该细胞开始因失水过多而逐渐死亡
D．用一定浓度的KNO3溶液代替乙二醇溶液，可得到类似的结果
答案　C
解析　能发生质壁分离的细胞是具有大液泡的成熟植物细胞，根尖分生区细胞是未成熟的植物细胞，因此该细胞不可能是根尖分生区细胞；AB段原生质体相对体积不断减小，说明细胞液浓度逐渐增大；BC段由于乙二醇进入细胞内，导致质壁分离复原；用一定浓度的KNO3溶液处理该细胞，由于K＋和NO通过主动转运进入细胞内，因此也会发生质壁分离后自动复原现象。
4．某同学探究“不同浓度蔗糖溶液对紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞形态的影响”，得到如图所示结果。相关叙述正确的是(　　)

A．实验的主要原理是活的植物细胞能够发生渗透作用
B．实验中需要使用显微镜、载玻片等仪器以及苏丹Ⅲ、重铬酸钾溶液等药品
C．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在蒸馏水中时，细胞会略微膨胀
D．结果表明大多数细胞的细胞液浓度介于0.25～0.3 mmol/L之间
答案　C
解析　实验的主要原理为活的成熟(具大液泡)的植物细胞能够发生渗透作用，A错误；苏丹Ⅲ用来检测油脂，重铬酸钾用来检测酒精，B错误；细胞浸润在蒸馏水中，会进行渗透吸水，由于细胞壁的伸缩性差，所以会略微膨胀，C正确；由题图可以看出大多数细胞的细胞液浓度介于0.2～0.25 mmol/L之间，D错误。
做模拟　练预测
1．下图为渗透作用实验。实验开始时如图甲所示，A代表清水，B、C代表蔗糖溶液。一段时间以后，当漏斗管内的液面不再变化时(如图乙所示)，h1、h2分别表示两个漏斗中液面上升的高度。下列说法错误的是(　　)

A．图甲中B的浓度大于C的浓度
B．图乙中B的浓度等于C的浓度
C．图甲中A的水分子扩散到B中的速度大于A中的水分子扩散到C中的速度，即使达到渗透平衡，B的浓度仍大于A
D．图乙中A的水分子扩散到B中的速度等于B中的水分子扩散到A中的速度
答案　B
解析　半透膜两侧溶液浓度差越大，水分子扩散越快，漏斗管内液面越高。据最终实验结果可判断，图甲中B的浓度大于C的浓度。当漏斗管内的液面不再变化时，水分子进出半透膜达到动态平衡。渗透压越大，表明溶液的浓度越大，因为h1＞h2，所以图乙中B的浓度大于C的浓度，B项错误。
2．(2015·台州高二期末)下列关于物质出入细胞方式的叙述，错误的是(　　)
A．甘油以扩散方式穿过细胞膜
B．渗透发生过程中水分子的运动是双向的
C．主动转运是细胞吸收或排出物质的最重要的方式
D．易化扩散过程中载体蛋白的形变需要消耗ATP
答案　D
解析　甘油进入细胞的方式为扩散，A正确；渗透发生过程中水分子的运动是双向的，B正确；主动转运是细胞吸收或排出物质的最重要的方式，C正确；易化扩散过程中载体蛋白的形变不需要消耗能量，D错误。
3．(2016·温州十校联考)右图是质膜上Na＋、K＋－ATP酶的结构示意图，下列叙述错误的是(　　)

A．该酶的形状变化为ATP的水解供能
B．该酶有利于质膜两侧某些离子保持一定的浓度差
C．该酶有利于神经细胞保持一定的膜电位
D．该酶既能催化ATP水解，又能作为载体蛋白
答案　A
解析　由图可知，细胞排出Na＋、吸收K＋的过程需要载体蛋白参与，同时需要ATP提供能量，所以转运方式是主动转运，由此可知，Na＋、K＋－ATP酶具载体和酶的作用，A错误；分析题图可知，钠离子通过主动转运排出细胞外，钾离子通过主动转运被运输到细胞内，维持了细胞内高K＋、低Na＋的离子浓度梯度，B正确；酶有利于质膜两侧某些离子保持一定的浓度差，从而有利于神经细胞保持一定的膜电位，C正确；由图可知，细胞排出Na＋吸收K＋的过程需要载体蛋白参与，同时需要ATP提供能量，所以转运方式是主动转运，由此可知，Na＋、K＋－ATP酶具载体和酶的作用，D正确。
4．比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性，结果如图，据此不能得出的推论是(　　)

A．生物膜上存在着协助H2O通过的物质
B．生物膜对K＋、Na＋、Cl－的通透具有选择性
C．离子以易化扩散方式通过人工膜
D．分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率

答案　C
解析　A项，由图示可知，生物膜和人工膜对甘油、CO2、O2的通透性相同，而生物膜对H2O的通透性大于人工膜的，说明生物膜上存在着协助H2O通过的物质；B项，生物膜对K＋、Na＋、Cl－的通透性不同，说明生物膜对这些离子的通透具有选择性；C项，从图中可以看出，人工膜对K＋、Na＋、Cl－的通透性相同，说明人工膜对离子的吸收无选择性，生物膜对离子的通透性不同，且大于人工膜的通透性，说明生物膜上有协助离子通过的物质，而人工膜上无协助离子通过的物质，故离子不是以易化扩散方式通过人工膜；D项，甘油、CO2、O2、H2O等不同物质的分子大小不同，其通过人工膜的扩散速率也不同，说明分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率。
课时训练
一、选择题
[学考必做·演练]
1．(2016·杭州高二七校联考)甘油、氧气、二氧化碳等物质出入细胞的方式是(　　)
A．渗透作用 B．扩散
C．主动转运 D．胞吞和胞吐
答案　B
解析　水分子通过膜的扩散称为渗透，甘油、氧气、二氧化碳等物质出入细胞的方式是扩散。
2．(2015·诸暨中学高二期末)下列物质通过细胞膜需要载体蛋白的是(　　)
A．水分子进入根毛细胞
B．乙醇进入细胞
C．K＋被吸收进入小肠绒毛上皮细胞
D．氧气释放到叶肉细胞外
答案　C
解析　水分子进入根毛细胞的方式为渗透作用，不需要载体蛋白，A错误；乙醇进入细胞的方式为扩散，不需要载体蛋白，B错误；K＋进入小肠绒毛上皮细胞的方式为主动转运，需要借助载体蛋白，C正确；氧气释放到叶肉细胞外的方式为扩散，不需要载体蛋白，D错误。
3．(2015·浙江1月学业水平考试)如图为质膜结构及其部分功能的示意图，图中E、F、G和H表示膜的组分。①和②表示物质跨膜运输方式。下列叙述中错误的是(　　)

A．细胞识别与E有关
B．G分子比H分子更易移动
C．氨基酸以②方式进入小肠上皮细胞
D．物质以①方式运输时，F的形状会发生改变
答案　B
解析　E为糖蛋白，与细胞识别有关，A正确；G表示膜蛋白，H表示磷脂分子，大多数膜蛋白和磷脂分子都可以移动，但是磷脂分子更易移动，B错误；氨基酸进入小肠上皮细胞的方式为主动转运，①表示易化扩散，②表示主动转运，C正确；物质以①方式运输时，F即载体蛋白的形状会发生改变，D正确。
4．(2016·浙江10月选考)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，正确的是(　　)
A．制作洋葱表皮细胞装片需经解离、压片等操作才能将细胞分散
B．从低倍镜换成高倍镜时，需转动光圈才能换上高倍物镜
C．质壁分离过程中，水分子从胞内单向运动到胞外导致液泡变小
D．质壁分离复原过程中，细胞吸水速度逐步减慢
答案　D
解析　该实验需要细胞保持活性，解离、压片会使细胞死亡；转动转换器换上高倍物镜；质壁分离时，水分子双向扩散，失水大于吸水，导致液泡减小；细胞吸水速度取决于细胞内外浓度差，质壁分离复原过程中细胞内外浓度差逐渐减小，细胞吸水速度逐渐减慢。
5．(2016·瑞安中学统考)下图表示物质出入细胞的一种方式。据图分析正确的是(　　)

A．这种转运方式不会出现饱和的现象
B．转运速度不受胞外物质浓度的影响
C．只要细胞产生的能量增加就会提高物质的转运速率
D．在物质转运过程中载体蛋白的形状会发生改变
答案　D
解析　图示物质通过易化扩散出入细胞，需要载体蛋白参与，由于载体蛋白数量有限，因此这一过程会出现饱和现象，A项错误；易化扩散的动力来自浓度差，因此其转运速率受胞外物质浓度的影响，B项错误；该过程不需要消耗细胞代谢产生的能量，因此细胞产生的能量增加也不会提高物质的转运速率，C项错误；载体蛋白在物质转运过程中会发生一定的形变，D项正确。
6．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100 mmol·L－1，茉莉酸浓度为10－3 mg·L－1；“－”表示未添加。
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
解析　根据实验目的及表中信息可知，茉莉酸的有无为自变量，细胞有无质壁分离为因变量。
7．下图表示一个神经细胞内外不同离子的相对浓度，离子的浓度差能保持相对稳定，下列叙述正确的是(　　)

A．K＋通过主动转运从细胞外进入细胞内维持浓度差
B．Na＋通过主动转运从细胞外进入细胞内维持浓度差
C．Mg2＋维持细胞内外浓度差的过程中不需要消耗ATP
D．Cl－维持细胞内外浓度差的过程中相应载体蛋白不发生形状改变
答案　A
解析　图中表明，细胞内K＋浓度大于细胞外，K＋通过主动转运从细胞外进入细胞内维持浓度差，A正确；Na＋浓度细胞外大于细胞内，其通过易化扩散从细胞外进入细胞内维持浓度差，B错误；Mg2＋维持细胞内外浓度差的过程为主动转运，需要消耗ATP，C错误；Cl－维持细胞内外浓度差的过程中相应载体蛋白发生形状改变，D错误。
8．(2015·上海，15)将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于30%蔗糖溶液中数分钟后，用清水引流，重复多次，则在此过程中如图所示细胞中(　　)

A．区域①扩大，区域②紫色变浅
B．区域①缩小，区域②紫色加深
C．区域①扩大，区域②紫色不变
D．区域①缩小，区域②紫色变浅
答案　D
解析　发生质壁分离的细胞用清水引流，使其处于清水中，由于外界溶液浓度小于细胞液浓度，细胞吸水，发生质壁分离后的复原，所以图示中区域①缩小，区域②紫色变浅，答案选D。
9．(2014·江苏，15)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溶胶区域
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
答案　B
解析　A项，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，较易观察到的是紫色的大液泡，由于此时液泡占整个细胞体积的比例较大，因此观察到的无色的细胞溶胶区域应较小。B项，第二次观察时已经通过引流法使紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在蔗糖溶液中，可以发现首先从细胞的角隅处开始发生质壁分离。C项，吸水纸的主要作用是吸引蔗糖溶液或清水，使溶液浸润整个标本。D项，第一次显微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进行前后对照，因此不能省略。

[选考加试·冲关]
10．某同学在实验室中做“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验时，在老师的帮助下，进行了一系列的创新实验，实验步骤和现象如下表：
实验组
5分钟的现象
再过5分钟
滴加清水5分钟
①
0.3 g·mL－1
蔗糖溶液
x
无变化
质壁分离复原
②
0.5 g·mL－1
蔗糖溶液
质壁分离
y
无变化
③
1 mol·L－1
KNO3溶液
质壁分离
质壁分离复原
z
④
1 mol·L－1
醋酸溶液
细胞大小无变化
细胞大小无变化
细胞大小无变化

对上表的推断或解释不正确的是(　　)
A．x为质壁分离，因为细胞壁伸缩性弱于原生质层
B．y为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死
C．z为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅
D．④组细胞大小无变化是因为细胞渗透吸水量等于失水量
答案　D
解析　由于细胞壁伸缩性弱于原生质层，所以植物细胞在一定浓度蔗糖溶液中发生质壁分离，但如果蔗糖溶液浓度过高(如0.5 g·mL－1)，可能导致植物细胞失水过多死亡；在1 mol·L－1 KNO3溶液中，细胞先发生质壁分离，后来细胞吸收K＋和NO使细胞液浓度升高而发生自动复原，再滴加清水，细胞会吸水，体积稍增大；在1 mol·L－1醋酸溶液中，植物细胞会死亡。
11．(2015·浙江9月学考测试)将质壁分离的洋葱紫色外表皮细胞放入清水中，液泡体积的变化如图所示，下列叙述中正确的是　　)

A．与a点相比，b点时细胞的液泡颜色变深
B．与b点相比，c点时细胞的吸水速率大
C．c点时细胞膨胀，液泡内没有水分子进出
D．b点到c点过程中，细胞的吸水速率受细胞壁的影响
答案　D
解析　在质壁分离复原过程中，细胞吸水，细胞液浓度逐渐减小，细胞吸水能力逐渐减弱，液泡体积逐渐增大，颜色逐渐变浅，A、B错误；c点时液泡内水分子的进出达到动态平衡，C错误；b点到c点过程中，细胞的吸水速率受细胞壁的影响，D正确。
12．(2015·龙泉一中高二月考)用呼吸抑制剂处理培养的细胞，下列各项表示物质吸收量变化情况，其中正确的是(　　)

答案　B
解析　呼吸抑制剂处理细胞后，抑制了细胞呼吸，产生的能量减小，主动转运方式受影响，扩散和易化扩散不受影响。氨基酸和K＋进入细胞的方式为主动转运，氧气、水、甘油、脂肪酸进入细胞的方式为扩散，B正确。
13．(2016·萧山三中期末)植物的气孔是由两个保卫细胞围成的孔隙，它是植物与外界进行气体交换的门户，下图是科学家研究保卫细胞中蔗糖浓度与K＋浓度与气孔开闭调节关系的一项实验研究。下列分析错误的是(　　)

A．K＋通过保卫细胞细胞膜的方式是主动转运
B．气孔的开闭是保卫细胞中细胞液渗透压改变引起的
C．如果细胞中缺K＋，则气孔在一天中都不能张开
D．蔗糖浓度在一天中的变化应与光合作用强度有关
答案　C
解析　K＋通过保卫细胞细胞膜的方式是主动转运，需要载体蛋白、消耗能量，A正确；据图中曲线分析，蔗糖浓度与K＋浓度大时，气孔开放程度大，而蔗糖浓度与K＋浓度小时，气孔开放程度也小，说明气孔的开闭是保卫细胞中细胞液渗透压改变造成的，B正确；曲线表明，在23时K＋浓度为0，但气孔开放程度不为0，故细胞中若缺K＋，气孔仍能张开，且K＋浓度低而蔗糖浓度高时，气孔开放程度较大，C错误；根据蔗糖浓度的变化曲线可判断，蔗糖浓度在一天中的变化应与光合作用强度有关，D正确。
二、非选择题
14．取某植物的少量根尖组织，滴加清水制成临时装片如下图A，以此研究植物细胞的一些生命活动，整个实验过程保证细胞始终为生活状态。据图回答：

(1)用一定浓度的X溶液处理临时装片A，得到如图C所示的结果，据图判断物质X进入细胞的方式应该为________。
(2)据图C推测在整个实验过程中，图B所示细胞发生的形态变化是____________________，发生这些变化的条件为：①植物细胞的________相当于一层半透膜，②____________________之间存在浓度差。
(3)为了更好地观察植物细胞失水和吸水过程，通常选择紫色洋葱表皮细胞作为材料，原因是____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)主动转运　(2)先质壁分离，然后质壁分离自动复原　原生质层　细胞液与细胞外界溶液　(3)洋葱表皮细胞有紫色的大液泡，便于观察
解析　(1)由图C可知，实验之初细胞内物质X的浓度小于细胞外，随着时间的延长，细胞内物质X的浓度大于细胞外，由低浓度到高浓度的转运方式为主动转运。(2)据图C推测在整个实验过程中，图B所示细胞先是由于细胞内物质X的浓度小于细胞外，细胞发生渗透失水，出现质壁分离现象，随着时间的延长，由于主动转运使细胞内物质X的浓度大于细胞外，导致细胞发生渗透吸水出现质壁分离自动复原。细胞发生质壁分离和质壁分离自动复原的条件有两个：一是有半透膜，植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；二是细胞液与细胞外界溶液之间存在浓度差。(3)由于紫色洋葱表皮细胞有紫色的大液泡，便于观察，故通常选择紫色洋葱表皮细胞作为材料。
15．葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。人体细胞膜上分布有葡萄糖转运体家族(简称G，包括G1、G2、G3、G4等多种转运体)。
(1)G在细胞中的__________上合成，经过__________________加工后，分布到细胞膜上。

(2)由图分析可知，葡萄糖通过______的方式进入上述两种细胞。研究表明，G1分布于大部分成体组织细胞，其中红细胞含量较丰富。G2主要分布于肝脏和胰岛β细胞。两种转运体中，G1与葡萄糖的亲和力________，保障红细胞在血糖浓度__________时也能以较高速率从细胞外液摄入葡萄糖。当血糖浓度增加至餐后水平(10 mmol/L)后，与红细胞相比，肝脏细胞__________________增加很多，此时肝脏细胞摄入的葡萄糖作为________贮存起来。同时，血糖浓度的增加，也会引起胰岛β细胞分泌__________增多。
(3)研究表明，G3分布于脑内神经元细胞膜上，G4主要在肌肉和脂肪细胞表达。人体不同的组织细胞膜上分布的G的种类和数量不同，这种差异既保障了不同的体细胞独立调控葡萄糖的________，又维持了同一时刻机体的________浓度的稳定。
(4)肿瘤细胞代谢率高，与正常细胞相比，其细胞膜上G1的含量__________。临床医学上可用G1含量作为预后指标。
答案　(1)核糖体　内质网和高尔基体
(2)易化扩散　较高　低　摄入葡萄糖的速率　(肝)糖元　胰岛素
(3)转运　血糖
(4)高
解析　(1)G为人体细胞膜上转运葡萄糖分子的载体蛋白，在核糖体合成并经过内质网、高尔基体的加工后，分布到细胞膜上。(2)通过坐标图分析，随细胞外葡萄糖浓度升高细胞摄入葡萄糖的速率先加快，达到最大速率后基本不变(受细胞膜上载体数量的限制)，通过此变化规律可判断葡萄糖通过易化扩散的方式进入红细胞和肝脏细胞。图中“G1(红细胞)”曲线明显高于“G2(肝脏细胞)”，所以两种载体中G1与葡萄糖的亲和力更高，以保证红细胞在血糖浓度较低时也能以较高速率从细胞外液摄入葡萄糖。由图中曲线可以看出细胞外葡萄糖浓度达到10 mmol/L后，红细胞摄入葡萄糖的速率基本不再增加，而肝脏摄入葡萄糖的速率仍在增加，此时肝脏细胞摄入的葡萄糖作为糖元贮存起来。同时，血糖浓度的增加，也会引起胰岛β细胞分泌胰岛素增多以维持血糖浓度的平衡。(3)G作为人体细胞膜上的葡萄糖的转运体，其种类多样，且不同细胞膜上分布G的种类和数量不同，这保障了不同种类细胞独立调控葡萄糖的转运。通过对(2)的分析，比如在血糖浓度升高时，肝脏细胞利用G2摄入葡萄糖较多并转化为糖元贮存起来，可知，这种不同种类细胞独立调控葡萄糖转运的机制也保障了机体血糖浓度的稳定。(4)题中描述肿瘤细胞比正常细胞代谢率高，可推测其细胞膜上的G1含量高于正常细胞。