高中生物题型分析----物质跨膜运输的方式[ 高考]

专题三物质跨膜运输专题1.（2014·新课标卷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】红色花瓣与白色花瓣相比，其细胞液中因含花青素而呈现红色,有利于实验现象的观察,A正确;用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在使原生质层呈现绿色,与无色的细胞液形成鲜明的对比,有利于实验现象的观察,B错误;紫色洋葱鳞片叶外表皮不同细胞的细胞液浓度可能不同，因此,放在同一浓度蔗糖溶液中发生质壁分离的程度可能不同,C 正确;紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有色素,有利于实验现象的观察,D正确。

2．（2014·新课标卷Ⅱ，4）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组的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】纵坐标表示实验前长度/实验后长度的比值,大于1表示细胞失水,小于1说明吸水。

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,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;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组的;水分进出细胞的方式是自由扩散,不消耗ATP;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。

专题06 物质跨膜运输的实例【高频考点解读】1.物质出入细胞的方式(Ⅱ)。

2.试验：视察植物细胞的质壁分别和复原。

【热点题型】题型一 渗透作用原理及相关试验例1、成熟植物细胞的主要吸水方式是渗透吸水。

某爱好小组为探讨渗透吸水做了一个试验，该试验的简易渗透吸水装置如图甲所示，图甲中液面上升的高度与时间的关系如图乙所示，一成熟植物细胞被放在某外界溶液中处于的一种状态(此时细胞有活性)如图丙所示。

请推断下列相关叙述中错误的是( )A ．由图甲中漏斗液面上升可知，试验起先b 侧液体的浓度大于a 侧的B ．由图乙可知图甲中漏斗里溶液的吸水速率在下降C ．图丙中相当于图甲中c 结构的是③④⑤D ．把图丙所示状态的细胞放在清水中，会发生质壁分别答案D【提分秘籍】1．植物细胞质壁分别及复原的拓展 (1)推断成熟植物细胞是否是活细胞待测成熟植物细胞＋肯定浓度的蔗糖溶液――→镜检⎩⎪⎨⎪⎧发生质壁分别→是活细胞不发生质壁分别→是死细胞(2)测定细胞液浓度范围待测成熟植物细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液――→镜检细胞液浓度介于未发生质壁分别和刚发生质壁分别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不同成熟植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液――→镜检发生质壁分别所需时间越短，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KNO 3和蔗糖溶液)成熟植物细胞＋不同种类溶液――→镜检⎩⎪⎨⎪⎧只发生质壁分别→蔗糖溶液质壁分别后自动复原→KNO 3溶液2．巧判细胞能否发生质壁分别与复原 (1)从细胞角度分析①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分别及复原现象。

②具有中心大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分别及复原现象。

(2)从溶液角度分析①在肯定浓度(溶质不能透膜)的溶液中只会发生质壁分别现象，不能自动复原(只有用清水或低渗溶液处理，方可复原)②在肯定浓度(溶质可透膜)的溶液(如KNO 3、甘油等)中可发生质壁分别后自动复原现象。

4.3 物质跨膜运输的方式
1.将两种溶液连通时，溶质分子会从浓度一侧像浓度一侧扩散。

物质进出细胞，既有顺浓度梯度的扩散，统称为；也有逆浓度梯度的运输，称为。

2. 、、分子很小，很容易自由地通过细胞膜的，它们进出细胞取决于细胞内外溶液的。

当肺泡内氧的浓度大于肺泡细胞内部氧的浓度时，氧便通过作用进入肺泡细胞内部。

细胞内由于呼吸作用使浓度升高时，便通过扩散作用排出细胞，进入细胞外液。

像这样，物质通过的作用进出细胞，叫做。

3. 和一些的分子如等，不能自由地通过细胞膜。

镶嵌在膜上的一些特殊的，能够协助葡萄糖等一些物质浓度梯度跨膜运输。

进出细胞的物质借助的扩散，叫做。

4.自由扩散和协助扩散统称为。

细胞通过被动运输吸收物质时，虽然不需要消耗，但需要膜两侧的。

5. 、、等离子，都不能自由地通过，它们从浓度一侧运输到浓度一侧，需要的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的，这种方式叫做。

6.主动运输普遍存在于和细胞中，保证了能够按照生命活动的需要，主动所需要的营养物质，排出和对细胞物质。

7.当细胞摄取大分子时，首先是大分子附着在表面，这部分细胞膜形成小囊，包围着大分子。

然后小囊从细胞膜上，形成，进入细胞内部，这种现象叫。

细胞需要外排的大分子，先在形成囊泡，移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫。

④跨膜层数⑤附着核糖体合成的多肽通过通道蛋白运输到内质网加工笔记26：物质跨膜运输的方式 1.物质运输的方式被动运输 主动运输胞吐、胞吐自由 扩散协助 扩散胞吞胞吐运输方向 高 浓度→ 低 浓度低 浓度→ 高 浓度细胞 外 →细胞 内细胞 内 →细胞 外载体 不需要 需要 需要 不需要 不需要 能量 不需要 不需要 需要需要 需要 举例 O2，CO2，H2O,甘油，乙醇，苯 红细胞吸收葡萄糖 无机盐，氨基酸，小肠吸收葡萄糖 人体白细胞吞噬病菌、细胞碎片等 分泌蛋白图示常见物质跨膜方式①葡萄糖⎩⎨⎧进入红细胞：协助扩散⎭⎪⎬⎪⎫进入小肠绒毛上皮细胞肾小管重吸收葡萄糖主动运输②Na ⎩⎪⎨⎪⎧进入神经细胞：协助扩散靠离子通道运出神经细胞：主动运输Na ＋­K ＋泵③K＋⎩⎪⎨⎪⎧进入神经细胞：主动运输Na ＋­K ＋泵运出神经细胞：协助扩散靠离子通道⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫自由扩散协助扩散主动运输⇒跨过1层膜 ⎭⎪⎬⎪⎫膜泡核孔⇒跨过0层膜模式图析物质穿膜层数①空气中的O 2进入人体组织细胞被利用，穿膜层数至少为 11，图解路径如下：O 2经过的膜层数至少为进、出肺泡壁细胞(2)＋进、出毛细血管壁细胞(两次2＋2)＋进、出红细胞(2)＋进组织细胞(1)＋进线粒体(2)＝11层（③无氧呼吸的场所在细胞质基质）②O 2从一个植物叶肉细胞的叶绿体产生到相邻叶肉细胞的线粒体被利用，穿膜层数为 6 ③水稻叶肉细胞无氧呼吸产生的CO 2，被同一个细胞利用需要跨过2层生物膜.(1)从高浓度向低浓度方向运输的方式并非只有被动运输，主动运输也可以从高浓度向低浓度运输，如餐后小肠上皮细胞吸收 葡萄糖 是由高浓度向低浓度运输。

(2)从低浓度向高浓度方向运输一定是 主动运输 。

因为逆浓度梯度运输需要消耗能量。

(3)同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同，如红细胞吸收葡萄糖为 协助扩散 ，小肠上皮细胞吸收葡萄糖则是 主动运输 。

物质跨膜运输的实例和方式小题狂练④小题是基础练小题提分快1.[2018·全国卷Ⅱ]下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是( )A．巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散B．固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输C．神经细胞受到刺激时产生的Na＋内流属于被动运输D．护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输答案：C解析：巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞，A错误；固醇类激素如性激素以自由扩散的方式进入靶细胞，B错误；静息状态时，神经细胞膜外的Na＋浓度高于膜内，受到刺激时产生的Na＋内流是顺浓度梯度进行的，属于被动运输，C正确；护肤品中的甘油属于小分子脂溶性物质，以自由扩散的方式进入皮肤细胞，D错误。

2．[2019·云南民族大学附属月考]下列关于物质运输的叙述中，错误的是( )A．海带细胞通过主动运输积累I－等溶质，因而不会在浓度较高的海水中发生质壁分离B．神经递质通过突触前膜的方式与胰岛B细胞释放胰岛素的方式相同C．人体内红细胞、肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式相同D．小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸和葡萄糖的方式相同答案：C解析：海带细胞通过主动运输积累I－等溶质，可增加细胞液的浓度，因而不会在浓度较高的海水中发生质壁分离，A正确；神经递质通过突触前膜的方式与胰岛B细胞释放胰岛素的方式都是胞吐，B正确；人体内红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，而肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输，C错误；小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸和葡萄糖的方式相同，均为主动运输，D正确。

3．[2019·石家庄普通高中月考]下列关于细胞物质输入和输出的叙述，错误的是( ) A．受O2浓度影响的物质运输方式一定需要载体B．性激素和胰岛素的运输方式不同C．水的跨膜运输是顺相对含量梯度的D．某些离子和一些较大的分子可以顺浓度梯度进行协助扩散答案：A解析：当运输的物质是O2时，其运输方式为自由扩散，受O2浓度影响但不需要载体，A 错误；性激素为固醇类物质，运输方式是自由扩散；胰岛素是蛋白质，运输方式是胞吐，B 正确；水的跨膜运输是顺相对含量梯度的，即由水分子多的一侧向水分子少的一侧运输，C正确；某些离子和一些较大的分子可以顺浓度梯度进行协助扩散，如神经细胞内Na＋的内流，葡萄糖进入红细胞，D正确。

解密03 物质跨膜运输的实例及物质运输的方式A组考点专练考向一物质跨膜运输的实例1．（2020·怀仁县大地学校高一月考）下列有关植物根系吸收利用营养物质元素的叙述，错误的是A．在酸性土壤中，小麦可吸收利用土壤中N2和NO3-B．农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收C．土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可被根系吸收D．给玉米施肥过多，会因根系水分外流引起“烧苗”现象【答案】A【解析】【分析】本题围绕植物根吸收物质的运输方式来考查植物根吸收无机盐的形式以及吸水和失水的条件。

【详解】植物根细胞从土壤中能吸收无机盐，但无机盐需以离子形成存在，所以N2不能直接吸收利用，A 错误；根细胞吸收矿质元素的方式是主动运输，主动运输需要消耗能量，农田适时松土能促进根系的有氧呼吸，为根细胞吸收矿质元素提供更多的能量，因此农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收，B正确；土壤中微生物可以分解植物秸秆中的有机物，产生无机盐离子，从而可以被根系吸收，C正确；给玉米施肥过多时，会使土壤溶液浓度过高，大于根系细胞溶液的浓度，植物细胞失水，导致植物因失水而萎蔫，引起“烧苗”现象，D正确。

2．（2021·长春市第二十九中学高三期末）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【答案】C【解析】将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，0〜4h内，原生质体体积先减小后增大，说明细胞发生质壁分离后自动复原，而原生质体体积增大，是由于物质A通过细胞膜进入细胞内，导致细胞液的渗透压升高、细胞渗透吸水所致，A错误；在0〜1h内，原生质体体积不断减小，说明物质A溶液的浓度高于细胞液浓度，细胞不断失水，因细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，所以细胞体积与原生质体体积的变化不相等，B错误；在2〜3h内原生质体体积不断增大，则是因为随着物质A不断被细胞吸收，使物质A 溶液的渗透压小于细胞液的渗透压、细胞渗透吸水所致，C正确，0〜1h内原生质体体积不断减小，细胞失水，此时A溶液渗透压＞细胞质基质渗透压＞细胞液渗透压（液泡中液体的渗透压，，D错误。

【学案导航】---明方向！【课程学习目标】1.说明物质进出细胞的方式。

2.进行几种主要跨膜运输方式中相关图表数据的解读。

第一层级：预学区.不看不讲【知识体系梳理】一、物质跨膜运输的方式1.被动运输(1)水分子、氧气、二氧化碳等进出细胞取决于①的浓度差。

这些小分子很容易自由地通过细胞膜的②。

物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式,叫作③。

(2)离子和一些较大的分子如葡萄糖等,不能自由通过细胞膜。

镶嵌在膜上的一些特殊的④,能够协助葡萄糖等物质顺浓度梯度跨膜运输。

进出细胞的物质借助⑤的扩散,叫作⑥。

(3)自由扩散和协助扩散统称为被动运输。

物质通过此方式进出细胞是⑦浓度梯度的,不需要消耗⑧,但需要两侧有⑨。

2.主动运输(1)K+、Na+和Ca2+等离子,都不能自由地通过磷脂双分子层,它们从⑩一侧运输到一侧,需要的协助,同时还需要消耗,这种方式叫作主动运输。

(2)主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,保证了活细胞能够按照的需要,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、蛋白质等大分子物质进出细胞的方式1.当细胞摄取大分子物质时,首先是大分子附着在细胞膜表面,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,进入细胞内部,这种现象叫作。

2.细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成,囊泡移动到细胞膜处,与融合,将大分子排出细胞,这种现象叫作。

【基础学习交流】1.物质跨膜运输有几种?各有什么特点?2.人体所需要的营养物质来自食物。

食物中的所有成分都能被人体吸收吗?这种现象说明了什么问题?3.胞吞和胞吐是不是跨膜运输?运输过程是否需要载体和能量?4.人体的小肠绒毛细胞和红细胞吸收葡萄糖的方式相同吗?它们分别是什么方式?如果某种原因影响了细胞的呼吸作用,则受到影响的是哪种生命活动?5.水分和氧气都可通过自由扩散的方式进入细胞,这与渗透作用有什么关系?第二层级：导学区.不议不讲【重点难点探究】知识点一:认识几种物质进出细胞的方式1.简要回答细胞膜上的载体蛋白具有什么特性?2.物质进出细胞都需要跨膜吗?物质进出细胞有哪些方式?3.请列表比较自由扩散、协助扩散和主动运输的区别。

第3节 物质跨膜运输的方式课标要求1、说明物质进出细胞的方式；2、了解胞吞和胞吐现象。

3、举例说明动物细胞膜和植物原生质层相当于半透膜4、说出细胞在什么情况下吸水和失水。

5、理解水的跨膜运输是顺浓度梯度知识网络体系主动运输胞吞和胞吐重难热点归纳1、自由扩散、协助扩散、主动运输比较2、主动运输运输物质的速度与该物质的浓度的关系如图：在一定的浓度范围内，主动运输的速度随浓度的升高而增高，但达到一定的浓度后，运输的速度就不再增加了，原因是细胞膜的运输该物质的载体的数量有限，当载体饱和后，运输的速度也就不增加了。

3、在质壁分离和复原的实验中，如果没有细胞壁，结果会有什么不同吗？如果没有细胞壁，细胞就会像红细胞一样会持续吸水直到涨破细胞膜。

4、发生质壁分离的原因是什么？由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开，从而发生质壁分离。

经典例题剖析例题1 若对离体的心肌细胞施用某种毒素，可使心肌细胞对Ca2+ 吸收量明显减少，而对K+、C H O吸收则不受影响。

这种毒素的6126作用是 ( )A．抑制呼吸酶的活性 B．改变了细胞膜的结构C．抑制2Ca+载体的活动 D．改变了细胞膜两侧的2Ca+浓度【解析】由于ca2+、K+’吸收方式都是主动运输，都消耗能量，K+吸收不受影响，说明毒素并没有抑制呼吸酶的活性；对K+、C6H1218吸收都不受影响，说明细胞膜的结构没有改变；ca2+ 吸收量明显减少说明没有改变细胞膜两侧的ca2+浓度。

【答案】C例题2红细胞吸收下列物质时，需消耗能量的是：A．K+B．C6H12O6C．H2O D．O2【解析】首先应分析红细胞吸收四种物质的方式，然后再作判断。

红细胞吸收K+的方式是主动运输，吸收C6H12O6的方式是协助扩散，吸收H2O和O2的方式是自由扩散，三种方式只有主动运输要消耗能量。

【答案】A例题3（2018年上海高考题，8）用光学显微镜观察发生质壁分离现象的洋葱表皮细胞，不能检视到染色体的原因是A.没有用龙胆紫染色B.试剂破坏了染色体结构C.无染色体形成D.显微镜倍率不够【解析】此题考查内容简单，但创设了一定的情境，只要学生抓住了染色体存在于分裂期，明确洋葱表皮细胞是成熟细胞无分裂能力，该题就不会出现错误。

【课标要求】物质出入细胞的方式。

【考向瞭望】物质跨膜运输方式的探究、判断与应用。

【知识梳理】一、物质跨膜运输的方式：（一）被动运输：1、自由扩散：不需要载体和能量，如水、CO 2、O 2、甘油、乙醇等。

2、协助扩散：需要载体，但不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖。

（二）主动运输：既需要载体协助，又需要消耗能量，如细胞吸收K ＋、Na ＋、Ca 2＋、氨基酸等。

（三）物质跨膜运输的方式说明生物膜结构特征是流动性，功能特性是选择透过性。

（四）大分子物质以胞吞和胞吐方式进出细胞，这与细胞膜的流动性有关，但不属于跨膜运输。

二、三种物质出入细胞方式的图例比较三、主动运输的意义：在细胞的生命活动过程中，主动运输起到了重要作用，它使细胞能主动地从外界吸收被选择的物质，供生命活动利用。

同样，细胞也能利用主动运输把新陈代谢产物排出细胞外。

总之，细胞通过主动运输，摄取、积累物质以及不断排出代谢废物，从而维持细胞组成成分的动态稳定，保证生命活动的正常进行。

四、影响跨膜运输的因素（一）影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。

（二）影响协助扩散的因素：1、细胞膜内外物质的浓度差。

2、细胞膜上运载物质的载体数量。

（三）影响主动运输的因素：1、载体：是细胞膜上的一类蛋白质。

（1）载体具有特异性，不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上载体的种类和数目也不同。

（2）载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体全部参与物质的运输时，细胞吸收该载体运载的物质的速度不再随物质浓度的增大而增大。

2、能量：凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。

（四）影响物质运输速度的曲线分析1、物质浓度（在一定浓度范围内）对运输速率的影响曲线：（1）自由扩散的运输方向是由高浓度一侧到低浓度一侧，其动力是两侧溶液的浓度差，在一定浓度范围内，随物质浓度的增大，其运输速率与物质浓度成正比。

（2）协助扩散或主动运输的共同点是都需要载体协助，在物质浓度较低时，随物质浓度的增大，运输速率也逐渐增大，到达一定物质浓度时，由于受膜上载体数量的限制，运输速率不再随浓度增大而增大。