1、主动运输；a：载体蛋白。2写出影响甲、乙、丙三种运输速率的因素（1）制约甲的是膜两侧的浓度差；（2）决定乙的因素之一是a的种类和数量；（3）决定丙的动力是能量（ATP）。3实例分析（填写甲、乙、丙三种跨膜运输方式）（1）水分子进入红细胞是甲；（2）葡萄糖进入红细胞是乙；（3）K进入红细胞是丙。 巧 记 物质出入细胞的方式跨膜运输三类型，自由、协助和主动，自由、协助高到低，主动运输逆着行，胞吞、胞吐非跨膜，不需载体需耗能，大分子颗粒来进出，全靠膜的流动性。1一个原理：细胞吸水和失水的原理是渗透作用。（1）发生条件：半透膜、浓度差。（2）发生现象2一个实验：质壁分离实验。（1）材料：活的成熟的植物
2、细胞。外界溶液浓度细胞液浓度。（3）现象：细胞壁与原生质层分离。3两个模型（1）三层结构模型：蛋白质脂质蛋白质。（2）流动镶嵌模型：基本支架：磷脂双分子层。蛋白质分布：有的镶在磷脂双分子层表面；有的嵌入磷脂双分子层中；有的贯穿于整个磷脂双分子层。4细胞膜的结构特点和功能特性（1）结构特点：流动性。（2）功能特性：选择透过性。5物质跨膜运输的三种方式（1）自由扩散：高浓度低浓度；不需载体蛋白；不需能量。（2）协助扩散：需载体蛋白；（3）主动运输：低浓度高浓度；需能量。6大分子物质进出细胞的两种方式：胞吞、胞吐。7物质跨膜运输的影响因素（1）物质浓度；（2）氧浓度；（3）载体种类和数量；（4）温度
3、。考法一以渗透装置为依托，考查渗透作用的原理及应用1渗透系统的组成条件如图所示，作为一个渗透系统，必须同时具备以下两个条件：（1）具有,半透膜） （2）半透膜两侧为溶液体系（S1、S2），且两侧溶液具浓度差。2渗透作用模型和植物细胞的图例比较3渗透作用的发生特点（1）水分子总是由溶液浓度低的部位向浓度高的部位渗透。（2）半透膜两侧溶液浓度差是渗透作用发生的动力，既决定着渗透的方向，又决定着渗透的速度，即浓度差越大，渗透越快。常见渗透装置图分析（1）若Sl溶液浓度大于S2，则单位时间内由S2Sl的水分子数多于SlS2，外观上表现为S1液面上升；若Sl溶液浓度小于S2，则情况相反，外观上表现为Sl
4、液面下降。（2）在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差h，则Sl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。视角以基础判断或图形分析的形式，考查渗透作用的原理、条件及应用1（原理判断类）如图表示植物细胞渗透作用图解，下列说法中错误的是（）A成熟植物细胞发生渗透作用的主要原因是原生质层相当于一层半透膜B不成熟的植物细胞，如根尖分生区细胞，不能发生渗透吸水或失水C当溶液浓度甲乙时，成熟植物细胞会因渗透失水而发生质壁分离现象D当溶液浓度甲乙时，细胞处于渗透平衡状态，但仍有水分子由甲乙解析：选B。不成熟的植物细胞仍能发生渗透作用，但不会发生质壁分离现象，B
5、项错误。成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，当渗透平衡时，仍有水分子移动，只是单位时间内，由甲乙和由乙甲的水分子数相等，A、C、D项正确。2（过程示意图类）（2016河北邢台模拟）如图所示U形管中间是半透膜（只允许水分子和葡萄糖等小分子通过），先在左右两侧各加入等量的0.1 mol/L的蔗糖溶液，然后在左右两侧分别加入等量、少量的蔗糖酶和淀粉酶。一段时间后，再在两侧分别加入等量的斐林试剂并水浴加热，则两侧的液面高度及颜色变化情况是（）A左侧液面先升后降最后不变，只有左侧有砖红色现象B两侧液面不变，两侧均无砖红色现象C左侧液面先升后降最后不变，两侧均有砖红色现象D右侧液面先升后降最后不变，两
6、侧均有砖红色现象选C。因为酶具有专一性，所以只有蔗糖酶能催化蔗糖水解为单糖而淀粉酶不能水解蔗糖，所以左侧一分子蔗糖分解成两分子单糖，左侧溶液浓度上升液面先升高。单糖是小分子物质能透过半透膜进入右侧使左侧溶液的浓度降低，液面又下降，所以左侧液面先升后降最后不变。两侧均有还原性糖所以加入斐林试剂加热后两侧均有砖红色沉淀产生，故选C。3（实验装置图与示意图类）（2016黑龙江哈师大月考）成熟植物细胞的主要吸水方式是渗透吸水。某兴趣小组为研究渗透吸水做了一个实验，该实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
7、性）如图丙所示。请判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，实验开始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D把图丙所示状态的细胞放在清水中，会发生质壁分离选D。图甲液面上升说明b侧液体浓度高于a侧的，A正确；随漏斗内液面上升，半透膜（c）两侧的浓度差越来越小，故漏斗内溶液的吸水速率在下降，B正确；图丙中细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质相当于半透膜，C正确；把图丙细胞放在清水中，会发生质壁分离复原，D错误。4（柱状图类）（2014高考全国卷）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
8、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Ca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0.40.5 molL1之间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
9、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。C项，水分进出细胞的方式是自由扩散，不消耗ATP。D项，根据柱状图可知，在浓度为0.4 molL1的蔗糖溶液中的c组细胞吸水，而在浓度为0.5 molL1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0.40.5 molL1之间。考法二借助图示考查物质出入细胞的方式1物质跨膜运输方式膜的选择透过性物质跨膜运输的方式被动运输自由扩散协助扩散主动运输物质运输方向高浓度低浓度低浓度高浓度是否需要载体不需要需要是否消耗能量不消耗消耗ATP图例2.物质非跨膜运输方式膜的流动性胞吞（内吞）胞吐（
10、外排）条件细胞摄取或排出大分子和颗粒物质的方式原理生物膜的流动性特点物质通过囊泡转移，需要消耗能量，不需要载体方向细胞外内细胞内外实例变形虫吞食食物颗粒，白细胞吞噬病菌等胰岛B细胞分泌胰岛素3.影响物质跨膜运输的因素（1）物质浓度（在一定的浓度范围内）（2）氧气浓度（3）温度“三步法”判断物质出入细胞的方式视角1以基础判断的形式或依托相关生理过程，考查物质进出细胞的方式及特点1（原理判断类）（2015高考全国卷）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BmRNA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胞吐是指
11、细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处与细胞膜融合，将大分子排出细胞的现象。细胞胞吐的是大分子物质，且细胞通过胞吐作用向外分泌物质是需要消耗能量的。A项浆细胞分泌抗体、C项胰腺的腺泡细胞向胞外分泌蛋白、D项突触小泡向突触间隙释放神经递质都属于胞吐。B项mRNA是通过核孔从细胞核到细胞质的，不属于胞吐。2（过程示意图类）（原创题）受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于摄取特殊的生物大分子。其过程如下图所示，下列有关叙述不正确的是（）A该过程以膜的流动性为基础B受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能CNa、K等无机盐离子也可通过此方式运输D该过程不能体现细胞膜
12、的选择透过性由图示知受体介导的胞吞作用是生物大分子的运输过程，以膜的流动性为基础，存在细胞识别并需内部供能，但不能体现膜的选择透过性。Na、K为小分子物质，不能通过此种方式运输。3（表格实验类）（2015高考全国卷）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17100氮气10328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ATPD与空气相比，氮气环境有
13、利于该植物幼根对该离子的吸收选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的，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。视角24（模式图与表格类）（2016山东临沂质检）下图为氨基酸和Na进出
14、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上皮细胞中氨基酸组织液ABCD由图示可知，管腔中的氨基酸进入肾小管上皮细胞是逆转浓度梯度进行的，只能通过主动运输完成；管腔中的钠离子进入上皮细胞为顺浓度梯度的运输，不消耗能量，为被动运输；上皮细胞中的氨基酸进入组织液为顺浓度梯度的运输，不消耗能量，为被动运输，因此D项正确。5（模式图与柱状图类）下图1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，通道蛋白是横跨质膜的亲水性通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过。图2表示磷脂在细胞膜内外两侧分布的百分比。请据图分析，下列叙述不正确的是（）A图
15、1所示生物膜最可能是细胞膜B物质通过离子通道不需要消耗ATPC由图1和图2可知，膜脂和膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的D丁的化学成分为蛋白质图1中丁由多糖与蛋白质结合而成，为糖蛋白，分布于细胞膜外表面，故图1所示生物膜最可能是细胞膜。由题干信息可知，物质顺浓度通过通道蛋白，因此不消耗ATP。由图1和图2可知，膜的成分在膜上的分布是不对称的。视角36（2016湖南株洲月考）将某植物活组织放入适宜的完全营养液中，置于适宜的条件下培养。培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等且恒定，定期测得细胞中两种离子的含量，得到如图所示曲线。据图分析，下列叙述中正确的是（）A该组织的细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别
16、是自由扩散和主动运输B该组织细胞运输离子甲的载体蛋白数量比运输离子乙的多C两种离子均只能从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧D曲线mn段和ab段表明两种离子和水分子都不再进入细胞分析图中曲线，当细胞内的浓度高于细胞外浓度时，甲乙两物质还在进入细胞，故甲乙进入细胞的方式是主动运输，A错误；在相同的时间内，甲曲线高于乙曲线表示的浓度，说明甲离子的吸收速度快，主要原因是运输甲离子的载体数量相对较多，B正确；一开始细胞内浓度要低，甲乙进入细胞是顺浓度梯度，C错误；曲线mn段和ab段表明两种离子和水分子进出细胞应该是处于平衡的状态，D错误。观察植物细胞的质壁分离和复原成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用
17、。2流程3实验现象4本实验特别提醒（1）本实验存在两组对照实验（2）引发质壁分离的2种原因（3）本实验是教材中涉及“显微观察”实验中唯一的一个“只在低倍镜下”观察（不曾换“高倍镜”）的实验。典例引领某同学在实验室中做“观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原”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0.3 gmL1蔗糖溶液x无变化质壁分离复原0.5 g质壁分离y1 molL1 KNO3溶液zL1醋酸溶液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 （）Ax为质壁分离，因为细胞壁伸缩性弱于原生质层By为质壁分离，可能导致
18、细胞失水过多而死Cz为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅D组细胞大小无变化是因为细胞渗透吸水量等于失水量解析由于细胞壁伸缩性弱于原生质层，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 gmL1），可能导致植物细胞失水过多死亡，A、B项正确；在1 molL1 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，C项正确；L1醋酸溶液中，植物细胞死亡，D项错误。答案D对位训练1（2016河北唐山月考）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）。
19、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质基质区域应较小。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
20、，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。2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的基本操作步骤。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图中共有三次显微镜观察，观察的指标主要是原生质层和细胞壁的位置关系以及液泡的大小和颜色，第二次观察与第一次观察形成对照，第
21、三次观察与第二次观察形成对照，A、B项正确。如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的KNO3溶液，由于在细胞失水的同时，不断以主动运输的方式获得K和NO，导致细胞液浓度升高，当其大于外界溶液浓度时，细胞开始吸水，从而出现质壁分离自动复原的现象，C正确。如果蔗糖溶液的浓度过高，会导致细胞因过度失水而死亡，D错误。 误区补短易错点1原生质层和原生质体的辨析点拨（1）原生质层在成熟的植物细胞内相当于半透膜。由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液两部分，且仅存在于成熟的植物细胞中。（2）原生质体是去除了植物细胞壁以后所剩下的植物细胞结构。可以认为原生质体包括原生质层、细胞液和细胞
22、核三部分。易错点2半透膜和选择透过性膜的辨析点拨（1）区别：半透膜是无生命活性的物理性膜，是指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小。选择透过性膜是具有生命活性的生物膜，载体蛋白的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。（2）共性：都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。易错点3渗透系统中水分子的运动方向点拨渗透系统半透膜两侧水分子不是单方向移动的。渗透平衡时，半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，不能认为没有水分子移动。渗透不平衡时，单位时间内水分子透过半透膜相互渗透，表现为净速度是水从自身含量高（低浓度
23、溶液）一侧向自身含量低的一侧运动。易错点4误认为消耗能量的运输方式就是主动运输点拨胞吐、胞吞也消耗能量。易错点5Na、K跨膜运输的方式点拨Na、K等无机盐离子一般以主动运输的方式进出细胞，但也可通过协助扩散或离子通道进出细胞。微观清障1判断下列有关细胞的吸水和失水的叙述（1）成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分离是因为细胞壁具有选择透（过）性。（）（2）用紫色洋葱鳞片叶外表皮作实验材料可观察质壁分离及复原。（3）当半透膜两侧溶液浓度相等时，细胞处于动态平衡状态，不发生渗透作用。（4）将人的红细胞放入4 蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，其主要原因是蒸馏水大量进入红细胞。答案：（1）（2）（3）（4
24、）2判断下列关于物质跨膜运输的实例的叙述（1）植物吸收不同矿质元素离子的速率都相同。（2）适应高渗环境的动物可排出体内多余的盐。（3）番茄和水稻根系吸收Si元素的量相等。3判断下列有关物质运输的叙述（1）（2014浙江卷T1B改编）突触前膜释放乙酰胆碱属于协助扩散。（2）O2通过主动运输进入线粒体。（3）海带细胞通过主动运输积累I等溶质，因而不会在海水中发生质壁分离。（4）葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白。（5）植物根系通过主动运输吸收无机盐离子需要ATP。（2）（3）（4）（5）能力培优解读与物质跨膜运输有关的图和曲线信息解读（1）图1解读如下同一种植物对不同离子的吸收量不同，取决于膜上不同种类
25、的离子载体的数量。不同植物对同一种离子的吸收量不同，取决于不同植物的细胞膜上该离子载体的数量。如果某植物吸收某种离子的量为0，则说明该植物细胞膜上没有与之相应的离子载体。吸收后某些离子浓度比初始浓度大，不是因为它们从植物细胞中排出，而是因为细胞吸水的速率大于其吸收离子的速率。（2）图2、图3解读如下图2中表示主动运输，由于生物可通过无氧呼吸提供能量，故起点不能从原点开始；表示被动运输或哺乳动物成熟红细胞以主动运输方式转运某些物质。图3的横坐标为能量，表示主动运输，表示被动运输，与图2中相比，曲线起点从原点开始，原因是没有能量就不能进行主动运输。强化训练1将番茄和水稻幼苗分别在完全营养液中培养一
26、段时间后，测量各自营养液中离子浓度变化，结果如图甲所示。图乙为在生理条件下动物细胞内液和外液中的K与Na浓度值，下列分析正确的是（）A通过主动运输，水稻根细胞向外排出Mg2，番茄根细胞向外排出Si4 B为使甲的实验结果更有说服力，应增加以清水为培养液的对照组C植物对离子吸收速率取决于培养液中该离子浓度D动物细胞为维持图乙所示结果，需要消耗ATP分析图甲可知，水稻和番茄均能吸收Mg2和Si4，但吸水量大于吸收离子的量，导致培养液中离子浓度升高；同时水稻吸收Mg2多，番茄吸收Si4多，二者都没有通过主动运输向外排出离子，A错误；为使甲的实验结果更有说服力，应增加以蒸馏水为培养液的对照组，B错误；植物对离子吸收方式为主动运输，其速率取决于ATP供应量及细胞膜上的载体数量，C错误；动物细胞为维持图乙所示结果，需要消耗ATP以主动运输的方式保钾排钠，D正确。2在物质进出细胞的方式中，符合下图曲线的物质可能是（）红细胞从血浆中获得K白细胞吞噬病菌神经细胞中K外流肾小管细胞吸收原尿中的葡萄糖A BC D图1可表示协助扩散或主动运输，图2可表示哺乳动物
