【生物】2021届新高考一轮复习人教版第二单元专题三　细胞的物质输入和输出学案

【生物】2021届新高考一轮复习人教版第二单元专题三　细胞的物质输入和输出学案

第二单元　细胞代谢 专题三　细胞的物质输入和输出 考点1　渗透作用的原理和应用 ‎1.[2019浙江4月选考,9,2分]哺乳动物细胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中,一段时间后制作临时装片,用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是(　　)‎ A.在高于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离 B.在0.9%NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞 C.在低于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂 D.渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散 解答本题的关键是理解渗透作用的概念、细胞吸水和失水的条件。题干信息“哺乳动物细胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形态”,可作为细胞在不同条件下吸水和失水的状态的判断依据。‎ 考点2　实验:观察植物细胞的质壁分离和复原 ‎2.[2018浙江4月选考,17,2分]在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中,依次观察到的结果示意图如图所示,其中①、②指细胞结构。下列叙述正确的是(　　)‎ A.甲状态时不存在水分子跨膜运输进出细胞的现象 B.甲→乙变化的原因之一是结构①的伸缩性比②的要大 C.乙→丙的变化是由于外界溶液浓度小于细胞液浓度 D.细胞发生渗透作用至丙状态,一段时间后该细胞会破裂 高考中涉及质壁分离的考点主要有细胞吸水和失水的判断、质壁分离及其复原过程中原生质体体积的变化及物质出入细胞情况的分析等。解题时抓住水分子整体上的移动方向,即“水向高处流”,由此分析作答。‎ ‎3.[2017海南,9,2分]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 本题考查质壁分离实验及其拓展应用,落实科学探究这一核心素养的考查。解答本题需要明确质壁分离的原理,即细胞膜的半透性和细胞壁的全透性。‎ ‎4.[2016天津理综,1,6分]在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中,显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述正确的是(　　)‎ ‎　　　　　　　　　 甲　　　　　　　　　乙 丙 A.由观察甲到观察乙须将5倍目镜更换为10倍目镜 B.甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生 C.与甲相比,乙所示细胞的细胞液浓度较低 D.由乙转变为丙的过程中,没有水分子从胞内扩散到胞外 本题结合显微图像考查质壁分离实验。本题的易错点是D项,正确判断本项需要明确不管是质壁分离还是复原过程中,水分子都是双向扩散的。‎ 考点3　物质出入细胞的方式及影响因素 ‎5.[2019全国卷Ⅱ,3,6分]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 ‎2019年高考对此部分内容的考查以材料信息题形式呈现。本题以H+-ATPase为素材,结合实验考查H+跨膜运输的方式、方向、条件等,对考生的理解能力和获取题干信息能力提出了很高的要求,突显了科学思维与科学探究等生物学科核心素养。解题时可在草稿纸上画出细胞内外pH的大小以及H+跨膜运输方向的简单示意图,将文字信息图示化,以利于快速解题。‎ ‎6.[2017海南,6,2分]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 结合实验现象或结果考查影响物质跨膜运输的因素是高考常见的题型,主要考查考生的理解能力和分析能力,落实科学思维和科学探究等核心素养的考查。解答本题也可从“适宜的营养液”初步判断出根吸收a离子的方式,因为营养液中各种离子的浓度通常低于细胞液的浓度,否则会引起“烧苗”。‎ ‎7.[2017江苏,22,3分][多选]如图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图。 下列相关叙述错误的是(　　)‎ A.蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输 B.单糖逆浓度梯度转运至薄壁细胞 C.ATP生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输 D.蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞 本题结合图像信息考查物质进出细胞的方式,意在考查考生的信息提取与分析能力。解答本题时需要明确植物细胞通过胞间连丝运输物质不需要消耗能量。另外细胞膜上运输物质的载体一般只能运输特定的物质,具有专一性。‎ ‎ 考点1　渗透作用的原理和应用 ‎ 考法1 渗透作用的原理和应用分析 命题角度1　渗透系统与渗透作用的分析 ‎1 [2019江西临川一中模拟改编]如图为常见的两种渗透装置图(图中S1为0.3 mol/L的蔗糖溶液、S2为蒸馏水、S3为0.3 mol/L的葡萄糖溶液;已知葡萄糖能通过半透膜,但蔗糖不能通过半透膜),两装置半透膜面积相同,初始时半透膜两侧液面高度一致,装置甲一段时间后向S1中加入蔗糖酶。有关叙述错误的是 A.实验刚刚开始时,装置甲和装置乙中水分子从S2侧进入另一侧的速度一样 B.装置乙的现象是S3侧液面先上升后下降,最终S3和S2液面持平 C.漏斗中液面先上升,加酶后继续上升,然后下降 D.装置甲、乙达到渗透平衡时,水分子均不从S2侧进入另一侧 根据渗透作用的原理,实验刚刚开始时,由于装置甲和装置乙中半透膜两侧的溶液浓度差相同,两装置半透膜面积相同,所以水分子从S2侧进入另一侧的速度一样,A正确;由于葡萄糖能通过半透膜,所以装置乙的现象是S3侧液面先上升后下降,最终S3和S2液面持平,B正确;装置甲因渗透作用,水分子进入漏斗使漏斗中液面上升,加酶后,漏斗中溶液浓度增大,液面会继续上升,但是由于蔗糖被水解为葡萄糖和果糖,其中葡萄糖能通过半透膜,所以漏斗内溶液浓度减小,液面开始下降,C正确;在达到渗透平衡时,水分子的进出达到动态平衡,即两装置中水分子仍从S2侧进入另一侧,D错误。‎ D 突破攻略　 渗透装置中溶液中水分子渗透方向与溶液浓度的判断 ‎　　 注:溶质不能通过半透膜。‎ ‎　1.[2019山东潍坊二模]细胞中的酶与代谢密切相关。某同学进行了如下操作:在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);将U形管左侧和右侧分别加入等量的物质的量浓度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.液面的变化情况与半透膜的通透性密切相关 B.液面可能会一直升高至一定高度后停止 C.液面可能先下降后上升至一定高度后停止 D.该实验可用来验证酶的专一性 命题角度2　细胞吸水和失水情况分析 ‎2 [植物细胞的吸水和失水分析][2017全国卷Ⅱ,4,6分]将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中,发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是 A.0~4 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内 B.0~1 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等 ‎ C.2~3 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压 D.0~1 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压 解答本题的关键是学会分析曲线图。由图可知,0~1 h内原生质体的相对体积减小,细胞失水,植物细胞发生质壁分离;2~4 h内原生质体的相对体积增大,细胞吸水,植物细胞发生质壁分离复原,据此分析各选项作出正确判断。‎ 该植物细胞质壁分离后的复原是因为物质A进入了细胞,使细胞液渗透压升高导致细胞吸水,A项错误;植物细胞发生质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,所以0~1 h内,细胞体积变化量小于原生质体体积的变化量,B项错误;2~‎ ‎3 h内原生质体的相对体积增大,此时细胞液的渗透压大于细胞外溶液的渗透压, C项正确;0~1 h内原生质体的相对体积减小,液泡中的水分进入细胞质基质,此时细胞质基质的渗透压大于液泡中液体的渗透压, D项错误。‎ C 母题变式·探究核心素养新命题　‎ ‎1.[科学探究——实验原理分析]该题实验中用到的物质A溶液可能是适宜浓度的KNO3溶液(填“KNO3溶液”或“蔗糖溶液”),原因是K+和NO‎3‎‎-‎可被细胞吸收,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,蔗糖分子不能透过原生质层,不会使细胞发生质壁分离后的自动复原。‎ ‎2.[科学思维——分析与综合]若该细胞放在不同浓度的物质A溶液中,最后没有发生质壁分离后的自动复原,原因可能是什么?‎ 提示:物质A溶液的初始浓度太高,细胞在高浓度溶液中失水死亡。‎ 核心素养解读　本题主要考查的核心素养是科学思维和科学探究,具体表现在两个角度:‎ 核心素养 核心素养角度 具体表现 科学思维 归纳与概括 分析不同时间原生质体的相对体积,归纳概括原生质体的吸水、失水状态 科学探究 获取证据或分析数据的能力 本题考查了质壁分离及质壁分离复原过程中,不同溶液渗透压的变化 ‎3 [动物细胞的吸水和失水分析][2017浙江4月选考,14,2分]将家兔红细胞置于不同浓度的溶液中,水分子的跨膜运输示意图如下(箭头方向表示水分子的进出,箭头粗细表示水分子进出的多少)。下列叙述正确的是 ‎　　　 甲　　　　　　　 乙　　　　　　 丙 A.一段时间后,甲细胞会发生质壁分离 B.能发生渗透作用的是甲细胞和丙细胞 C.光学显微镜下可观察到乙细胞有水分子的进出 D.若将甲、乙和丙细胞同时分别置于蒸馏水中,甲细胞先破裂 家兔红细胞没有细胞壁,不会发生质壁分离,A错误;分析示意图,甲和丙细胞与外界溶液都存在浓度差,能发生渗透作用,B正确;光学显微镜下看不到乙细胞有水分子的进出,C错误;甲、乙和丙细胞来自同一只家兔,细胞内液的浓度几乎相同,将其置于蒸馏水中,应该同时破裂,D错误。‎ B ‎　2.[2019江淮十校第一次联考]将新鲜萝卜切成大小、长度相同的细条,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萝卜条的长度,结果如表所示。有关叙述正确的是 (　　)‎ 蔗糖溶液浓度(mol·L-1)‎ ‎0.2‎ ‎0.3‎ ‎0.4‎ ‎0.5‎ ‎0.6‎ ‎0.7‎ 实验前长度/实验后长度 ‎0.73‎ ‎0.80‎ ‎0.91‎ ‎1.10‎ ‎1.17‎ ‎1.17‎ A.使萝卜条在浸泡前后长度不变的蔗糖溶液浓度在0.4 mol·L-1到0.5 mol·L-1范围内 B.萝卜细胞在溶液中失水或吸水所消耗的ATP由细胞呼吸提供 C.渗透平衡时,水分子不再进出萝卜细胞 D.在不同浓度蔗糖溶液的实验过程中,蔗糖分子均不可能进入萝卜细胞中 ‎ 考点2　实验:观察植物细胞的质壁分离和复原 ‎ 考法2 植物细胞的质壁分离与复原的判断及其拓展应用 命题角度3　分析质壁分离和复原实验的原理、操作和现象 考情回顾 ‎ ‎1.[2019海南,T7B]需在高倍镜下才能观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离(×)[提示:用紫色洋葱鳞片叶外表皮制作临时装片,在低倍镜下就能观察到细胞的质壁分离]。‎ ‎2.[2019江苏,T22B]在蔗糖溶液中加入适量红墨水,可用于观察白洋葱鳞片叶表皮细胞的质壁分离(√)[提示:在蔗糖溶液中加入适量红墨水后,由于细胞壁是全透的,细胞膜具有选择透过性,红墨水不能通过细胞膜进入细胞中,细胞壁与原生质层之间充满着红色溶液,白洋葱鳞片叶表皮细胞的原生质层为无色,因此可以观察细胞的质壁分离]。‎ ‎3.[2018海南,T5改编](题干信息: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)紫色洋葱根尖分生区细胞(×)[提示:紫色洋葱根尖分生区细胞是不成熟的植物细胞,没有大液泡,质壁分离现象不明显]。‎ ‎4 [新课标全国卷Ⅰ高考,4,6分]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 理解植物细胞质壁分离的原理、熟悉实验选材的原则是解答本题的关键,同时要注意挖掘隐含信息:液泡内细胞液的颜色和细胞质中叶绿体的颜色有利于观察质壁分离现象。‎ 红色花瓣的色素存在于液泡中,便于观察细胞的质壁分离现象,A项正确。用黑藻叶片进行质壁分离实验时,能够以叶绿体为标志观察到原生质体的变化,有利于实验现象的观察,B项错误。由于不同部位的细胞细胞液浓度可能不同,故用同一浓度的蔗糖溶液做实验,观察到的不同部位细胞的质壁分离程度可能不同,C项正确。紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有色素,有利于观察液泡大小的变化,D项正确。‎ B 拓展延伸　1.对于质壁分离过程的图像,需要注意细胞核一直在原生质层内,细胞液的颜色深浅变化能够反映质壁分离的程度。‎ ‎2.做质壁分离和复原实验时,可根据实际情况对实验材料进行选择,但是实验材料应该满足以下三个条件之一:液泡有颜色;液泡没颜色时,原生质层有颜色(叶绿体);液泡和原生质层都没有颜色,外界溶液有颜色(加有颜色的溶液)。因此,可以选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,也可以选用黑藻细胞(液泡没有颜色,但含有叶绿体)。一般不用无颜色的洋葱鳞片叶内表皮细胞。‎ ‎　3.[2020湖南四校联考]将紫色洋葱A和B的外表皮细胞分别制成5组临时装片,在装片上依次滴加五种不同浓度的蔗糖溶液,当原生质体体积不再变化时统计结果如图所示。下列叙述错误的是 (　　)‎ A.A与B对照得出,A的细胞液平均浓度大于B的 ‎ B.五种蔗糖溶液中,浓度从高到低依次为乙、丁、甲、戊、丙 C.甲中A的体积没有发生变化,说明甲组的蔗糖溶液浓度等于A的平均浓度 D.丙中A的体积增大的过程中,细胞发生渗透吸水直至细胞液的平均浓度等于外界溶液浓度 命题角度4　质壁分离和复原实验的拓展应用 ‎5 [2015海南,10,2分]取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干,去除主脉后剪成大小相同的小块,随机分成三等份,之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中,一定时间后测得甲的浓度变小,乙的浓度不变,丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞,则关于这一实验结果,下列说法正确的是 A.实验前,丙的浓度>乙的浓度>甲的浓度 B.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等 C.实验中,细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散 D.甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,反之细胞吸水,两者浓度相等时,吸水量与失水量相等,水分进出达到动态平衡状态。分析实验结果可知,实验过程中,甲溶液中植物细胞失水,乙溶液中植物细胞水分进出达到动态平衡,丙溶液中植物细胞吸水,所以实验前甲的浓度>乙的浓度>丙的浓度,A错误;乙的浓度不变是因为外界溶液与细胞液是等渗溶液,水分进出达到动态平衡,并非细胞内的蔗糖浓度与乙的浓度相等,B错误;实验中细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于自由扩散,C错误;甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的,D正确。‎ D ‎　4.[2019湖北武汉调研]将紫色洋葱鳞片叶外表皮浸润在一定浓度的甲物质溶液中,在显微镜下观察到细胞发生了质壁分离。下列说法错误的是 (　　)‎ A.甲物质溶液的浓度大于细胞液浓度 B.甲物质不能通过细胞的细胞壁和细胞膜 C.紫色液泡颜色会加深与原生质层的选择透过性有关 D.将发生了质壁分离的细胞浸润在清水中可判断其是否还具有活性 ‎ 考点3　物质出入细胞的方式 ‎ 考法3 物质出入细胞方式的判断 命题角度5　结合材料信息或图像考查物质跨膜运输的方式 考情回顾 ‎ ‎1.[2018全国卷Ⅱ,T2A、C、D]巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散(×)[提示:巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞];神经细胞受到刺激时产生的Na+内流属于被动运输(√);护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输(×)[提示:护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于自由扩散]。‎ ‎2.[2018北京理综,T1][题干信息: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]Na+(×)[提示:Na+通过细胞膜的方式有协助扩散和主动运输];二氧化碳(√)[提示:自由扩散不需要载体蛋白、不消耗ATP,以自由扩散方式通过细胞膜的物质有水、氧气、二氧化碳、脂溶性物质等];RNA(×)[提示:RNA是生物大分子,一般不能以自由扩散的方式通过细胞膜];胰岛素(×)[提示:胰岛素是蛋白质,以胞吐的方式运出细胞]。‎ ‎3.[2017浙江11月选考,T7C](题干信息:下列物质出入细胞过程中,需消耗ATP的是)矿质离子逆浓度梯度转运至根细胞内(√)。‎ ‎4.[2016全国卷Ⅲ,T1A]细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的(×)[提示:自由扩散顺浓度梯度进行,不能维持细胞膜两侧的浓度差,细胞膜两侧的浓度差通过主动运输实现]。‎ ‎6 [结合材料信息][2016全国卷Ⅰ,2,6分]离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是 A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散 B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的 C.动物一氧化碳中毒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 由题干离子泵“能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子”可知,离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输,A项错误;由题干信息可知,离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输,主动运输逆浓度梯度进行,B项错误;动物一氧化碳中毒会降低其体内红细胞运输氧气的能力,导致动物体内细胞有氧呼吸强度降低,供能减少,离子泵跨膜运输离子的速率下降,C项正确;由题干信息可知,离子泵是一种载体蛋白,加入蛋白质变性剂会使载体蛋白变性,降低离子泵跨膜运输离子的速率, D项错误。‎ C 核心素养解读　本题主要考查核心素养中的科学思维,具体表现在三个角度:‎ 核心素养角度 具体表现 归纳与概括 由题干可知,离子泵是载体蛋白且具有ATP水解酶活性 比较与分类 A、B项考查了物质跨膜运输类型和特点的判断 分析与归纳 C、D项考查影响物质跨膜运输的因素 ‎7 [结合图像]如图所示,图1为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图,图2表示正常情况下甲、乙两种小分子物质在细胞内外的浓度情况。下列相关叙述,错误的是 ‎　　　　　　　 图1 图2‎ A.图2中的甲从胞内运输至胞外的方式与图1中氨基酸进入肾小管上皮细胞的方式相同 B.图2中的乙从胞内运输至胞外的方式与Na+进入肾小管上皮细胞的方式相同 C.氨基酸运出肾小管上皮细胞和图2中的乙从胞外运入胞内都受载体蛋白的限制 D.如果图2中的两种物质表示CO2和O2在浆细胞内外的分布,则甲为O2,乙为CO2‎ 图2中的甲在胞外的浓度大于胞内的浓度,且甲是小分子物质,所以甲运出细胞的方式为主动运输;图1中的氨基酸运入肾小管上皮细胞属于逆浓度梯度运输,所以也属于主动运输,A正确。图2中的乙在胞内的浓度大于胞外的浓度,所以乙从胞内运输至胞外的方式是自由扩散或协助扩散,但Na+进入肾小管上皮细胞的方式是协助扩散,所以两种物质的运输方式不一定相同,B错误。氨基酸被运出肾小管上皮细胞的方式为协助扩散,图2中的乙从胞外运入胞内属于逆浓度梯度运输,是主动运输,协助扩散和主动运输均受载体蛋白数量的限制,C正确。由于浆细胞要吸收O2并产生和释放CO2,且两种物质的运输方式都是自由扩散,所以甲、乙分别表示O2、CO2,D正确。‎ B ‎　5.[2020湖北部分重点中学联考]水生植物丽藻的细胞液中K+浓度比它们生活的池水高1 065倍,下列相关叙述不正确的是 (　　)‎ A.K+逆浓度梯度的运输,称为主动运输 B.水中溶氧量会改变K+通过细胞膜的速率 C.丽藻细胞吸收K+需要依赖膜上的载体蛋白 D.神经细胞处于静息状态时,K+外流和丽藻细胞吸收K+的方式相同 ‎　6.如图表示人的成熟红细胞中葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况,下列相关叙述正确的是 (　　)‎ A.蛋白质①也可以运输半乳糖 B.两者的运输都受氧浓度的影响 C.两者的运输速率都受载体的限制 D.神经递质的释放方式与乳酸运出红细胞的方式相同 命题角度6　胞吞和胞吐 考情回顾 ‎ ‎1.[2018海南,T7改编]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含该酶的囊泡与质膜融合排出[提示:α-淀粉酶的化学本质是大分子蛋白质,从糊粉层细胞排到细胞外的方式是胞吐]。‎ ‎2.[2016全国卷Ⅰ,T31(3)]免疫细胞行使免疫功能时,会涉及胞吞和胞吐这两种物质跨膜运输方式,这两种方式的共同点有能运输生物大分子等、运输过程中形成囊泡、需要消耗能量(答出两点即可)。‎ ‎8 [2015新课标全国卷Ⅱ,3,6分]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.突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程 抗体是分泌蛋白,浆细胞分泌抗体到细胞外的过程,属于胞吐作用,A正确;mRNA通过核孔从细胞核进入细胞质,不属于胞吐作用,B错误;分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程,属于胞吐作用,C正确;突触小泡与突触前膜融合,将神经递质释放到突触间隙,属于胞吐作用,D正确。‎ B ‎　7.[2019江西赣州五校联考]如图表示细胞的两种物质运输方式。下列相关叙述错误的是 (　　)‎ ‎　　　　　　 甲 乙 A.甲过程表示胞吞,乙过程表示胞吐 B.甲和乙两种物质运输方式说明细胞膜具有一定的流动性 C.甲过程需要消耗ATP,而乙过程不需要 D.抗体的释放方式与乙图中的方式相同 考法4 不同因素对物质跨膜运输的影响分析 命题角度7　结合图像或实验考查物质跨膜运输的影响因素 考情回顾 ‎ ‎1.[2018全国卷Ⅰ,T3B]农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收(√)。‎ ‎2.[2018海南,T6D改编](题干信息:将水稻幼苗培养在含MgSO4的培养液中,一段时间后,发现营养液中Mg2+和SO‎4‎‎2-‎的含量下降,下列叙述合理的是)降低温度会影响水稻根系对Mg2+的吸收(√)[提示:温度能影响细胞膜的流动性,也会影响细胞呼吸相关酶的活性,进而影响物质跨膜运输的速率,因此降低温度会影响水稻根系对Mg2+的吸收]。‎ ‎9 [结合图像]如图甲、乙分别是洋葱根尖在不同含氧量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NO‎3‎‎-‎的速率曲线图。下列相关描述不正确的是 ‎　　　　　　　 甲 乙 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 洋葱根尖吸收NO‎3‎‎-‎的方式是主动运输,吸收速率受能量、载体和底物浓度的影响。a点时离子吸收速率未达到最大,限制因素主要是O2浓度,而O2‎ 浓度通过影响呼吸作用产生的能量影响吸收速率,故此时主要影响因素是能量,A正确;b点时离子吸收速率不再随O2浓度增大而增大,此时的限制因素是载体的数量,B正确;c点时离子吸收速率未达到最大,此时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度,C正确;d点时离子吸收速率不再随底物浓度增大而增大,主要是因为载体数量有限,D错误。‎ D ‎10 [结合实验][2019全国卷Ⅲ,29节选,7分]氮元素是植物生长的必需元素,合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。‎ ‎(2)农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NH‎4‎‎+‎)和硝态氮(NO‎3‎‎-‎)。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NH‎4‎‎+‎和NO‎3‎‎-‎的吸收具有偏好性(NH‎4‎‎+‎和NO‎3‎‎-‎同时存在时,对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证,要求简要写出实验思路、预期结果和结论。‎ 本题依托实验方案设计,综合考查考生的实验探究能力,注重考查实验探究中考生对科学方法的掌握。(2)本实验的目的是验证作物甲对硝酸铵中的NH‎4‎‎+‎和NO‎3‎‎-‎的吸收具有偏好性,因变量是作物甲对二者的吸收量,因此可将生理状态相同的若干作物甲培养在适宜浓度的以硝酸铵为唯一氮源的营养液中,在适宜条件下培养一段时间,并测定实验后营养液中的NH‎4‎‎+‎和NO‎3‎‎-‎的浓度,最后进行比较,如果实验后营养液中的NH‎4‎‎+‎的浓度低于NO‎3‎‎-‎,可说明作物甲对硝酸铵中的NH‎4‎‎+‎的吸收具有偏好性;反之,则说明作物甲对硝酸铵中的NO‎3‎‎-‎的吸收具有偏好性。‎ ‎(2)实验思路:配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源),用该营养液培养作物甲,一段时间后,检测营养液中NH‎4‎‎+‎和NO‎3‎‎-‎剩余量。　预期结果和结论:若营养液中NO‎3‎‎-‎剩余量小于NH‎4‎‎+‎剩余量,则说明作物甲偏好吸收NO‎3‎‎-‎;若营养液中NH‎4‎‎+‎剩余量小于NO‎3‎‎-‎剩余量,则说明作物甲偏好吸收NH‎4‎‎+‎。‎ 类题分析　 [2015新课标全国卷Ⅱ,1,6分]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如表所示:‎ 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 题中实验的自变量有两个:温度和有无氧气。在17 ℃时,培养瓶中气体为空气的培养条件下离子相对吸收量比培养瓶中气体为氮气时大,可以得出结论:有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收,A项正确。培养瓶中气体为空气时,3 ℃条件下离子相对吸收量远远小于17 ℃条件下离子相对吸收量,可以得出结论:该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化有关,B项错误。该植物幼根吸收该离子的过程是主动运输,需要载体和ATP水解释放的能量, C项错误。由实验结果可知,与空气相比,氮气环境不利于该植物幼根对该离子的吸收, D项错误。‎ A ‎1.C　兔红细胞没有细胞壁,不会发生质壁分离,A错误。在0.9%NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于水分子进出达到平衡,B错误。在低于0.9%NaCl溶液中,进入红细胞的水分子多于出红细胞的水分子,红细胞会因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂,C正确。渗透作用是水分子通过膜的扩散,其中水分子是从其分子数相对较多处向相对较少处扩散,即从溶液浓度较低处向溶液浓度较高处进行扩散,D错误。‎ ‎2.C　甲图中细胞维持正常形态,则进入细胞的水分子和从细胞出去的水分子一样多,处于动态平衡状态,A错误;甲→乙发生了渗透失水,细胞发生质壁分离,原因之一是结构①(细胞壁)的伸缩性比结构②(细胞膜)的伸缩性要小,B错误;乙→丙发生了渗透吸水,此时外界溶液浓度比细胞液浓度小,C正确;丙细胞可能发生渗透吸水,但由于细胞壁的存在,植物细胞渗透吸水后会膨胀不会涨破,D错误。‎ ‎3.B　能发生质壁分离现象,说明该植物叶表皮细胞是具有液泡的活细胞,A项正确;叶表皮细胞发生了质壁分离是由于细胞渗透失水,故细胞外甲物质的浓度高于细胞液的浓度,也高于细胞内甲物质的浓度,B项错误;H2O在细胞液和甲物质溶液间双向扩散,只是在发生质壁分离的过程中,从细胞液扩散到细胞外的水分子数较多, C项正确;细胞壁具有全透性,甲物质和H2O能自由通过, D项正确。‎ ‎4.B　甲、乙、丙图分别表示细胞的正常状态、质壁分离状态、质壁分离复原状态,实验全过程都在低倍显微镜下观察,不需要更换目镜,这些状态可以在同一个细胞中依次发生,A项错误、B项正确;与甲相比,乙所示细胞由于失水发生了质壁分离,细胞液浓度较高,C项错误;在质壁分离复原的过程中,水分子双向扩散,只是从细胞内扩散到细胞外的水分子少于从细胞外扩散到细胞内的水分子,D项错误。‎ ‎5.C　细胞内的pH高于细胞外,照射蓝光后溶液的pH明显降低,说明在蓝光照射下细胞内的H+由细胞内转运到细胞外,推测H+-ATPase位于保卫细胞质膜上,A正确;结合①、②分析,可知蓝光照射导致的H+逆浓度梯度跨膜运输应是蓝光通过保卫细胞质膜上的H+-ATPase实现的,B正确;H+-ATPase逆浓度梯度跨膜转运H+所需的能量由ATP水解直接提供,C错误;抑制H+-ATPase的活性,再用蓝光照射,溶液的pH不变,说明溶液中的H+不能通过自由扩散的方式经细胞质膜进入保卫细胞,D正确。‎ ‎6.B　由题干信息甲组通气,乙组不通气及“甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的”可知,根对a离子的吸收为主动运输过程;主动运输过程需要能量和载体,B错误、C正确。给营养液通入的空气中含有氧气,根细胞获得氧气,有氧呼吸正常进行,有利于根对a离子的吸收,有利于该植物的生长,A、D正确。‎ ‎7.BCD　由题图可知,蔗糖通过胞间连丝由伴胞进入筛管中,筛管内的蔗糖水解后,蔗糖浓度降低,有利于蔗糖从伴胞扩散到筛管,A项正确;由题图可知,蔗糖分解产生的单糖顺浓度梯度运至薄壁细胞,B项错误;图中蔗糖从伴胞到筛管的运输方式为被动运输,不需要消耗ATP,C项错误;由题图可知,筛管中的蔗糖水解成单糖后,两种单糖通过单糖转运载体进入薄壁细胞,D项错误。‎ ‎1.C　解答本题时,可将题干文字信息转变为如图所示信息:蔗糖和麦芽糖均为二糖,半透膜不允许二糖通过,故起始时U形管两侧液面高度相等。麦芽糖酶可使1分子麦芽糖分解为2分子单糖,导致右侧溶液浓度高于左侧的。若半透膜不允许单糖通过,则只发生水分子通过半透膜的扩散,即水分子整体上由左侧进入右侧,导致右侧液面升高,且达到一定高度后停止,B正确;若半透膜允许单糖通过,则发生水分子和单糖分子通过半透膜的扩散,开始时水分子整体上表现为向右侧扩散导致右侧液面上升,单糖通过半透膜进入左侧可导致左侧溶液浓度升高,则右侧液面可能先上升再下降至一定高度后停止,C错误;由以上分析可知,右侧液面变化与半透膜的通透性有关,同时该实验也可证明酶的专一性,A、D正确。‎ ‎2.A　根据表格数据可知,使萝卜条在浸泡前后长度不变的蔗糖溶液浓度在0.4 mol·L-1到0.5 mol·L-1范围内;萝卜细胞在溶液中失水或吸水不消耗ATP;渗透平衡时,水分子仍然进出萝卜细胞;蔗糖溶液浓度过高时会使细胞死亡,此时蔗糖分子可能进入萝卜细胞中。‎ ‎3.D　由图可知,同一浓度下,当A、B均失水时,A的原生质体体积减小量小于B的,当A、B均吸水时,A的原生质体体积增加量大于B的,可以说明A的细胞液平均浓度比B的大,A正确;根据原生质体体积的相对变化,可判断出五种蔗糖溶液的浓度从高到低依次为乙、丁、甲、戊、丙,B正确;甲中A的原生质体体积没有发生变化,说明甲组的蔗糖溶液浓度等于A的平均浓度,C正确;由于植物细胞有细胞壁,其伸缩性比原生质层的伸缩性要弱,所以渗透吸水膨胀后还要考虑细胞壁的限制,故原生质体不再膨胀时细胞液浓度和外界溶液浓度不一定相等,D错误。‎ ‎4.B　细胞发生了质壁分离,表明细胞失水,则甲物质溶液浓度大于细胞液浓度,A正确;细胞壁具有全透性,甲物质可通过细胞壁,且能否通过细胞膜不确定,B错误;细胞失水导致紫色液泡颜色加深,这与原生质层的选择透过性有关,C正确;只有活细胞才能发生质壁分离复原,故将发生了质壁分离的细胞浸润在清水中,一定时间后观察其是否发生质壁分离复原,可判断细胞是否还具有活性,D正确。‎ ‎5.D　根据题干信息“水生植物丽藻的细胞液中K+浓度比它们生活的池水高1 065倍”可推断,K+逆浓度梯度运输至丽藻细胞中,这种运输方式属于主动运输,A正确;主动运输需要消耗能量,水中溶氧量会影响丽藻的细胞呼吸强度,从而影响丽藻的能量供应,因此,水中溶氧量会改变K+通过细胞膜的速率,B正确;主动运输需要载体蛋白的协助,故丽藻细胞吸收K+需要依赖膜上的载体蛋白,C正确;神经细胞处于静息状态时,K+外流是顺浓度梯度进行的,其运输方式为被动运输,与丽藻细胞吸收K+的方式不同,D错误。‎ ‎6.C　载体具有专一性,因此蛋白质①不可以运输半乳糖,A错误;人体成熟红细胞中无线粒体,乳酸运输过程消耗的能量由无氧呼吸提供,葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散,不消耗能量,故氧浓度对两者的运输都无影响,B错误;由题图可知,葡萄糖和乳酸的运输都需要载体蛋白协助,因此,两者的运输速率都受载体蛋白数量的限制,C正确;神经递质的释放方式一般是胞吐,乳酸运出红细胞的方式是主动运输,D错误。‎ ‎7.C　甲过程显示膜包裹物质,并形成小泡进入细胞中,是胞吞;乙过程与之相反,是胞吐,A正确;胞吞和胞吐的过程说明细胞膜具有一定的流动性,B正确;胞吞和胞吐过程是耗能过程,需消耗ATP,C错误;抗体的释放方式是胞吐,D正确。‎