考點1 水進出細胞的原理
考點2 探究：植物細胞的失水和吸水
考點3 物質出入細胞的方式
易錯點1 不同滲透裝置中水分子運動情況及液面變化
(1)溶質不能通過半透膜的情況
①若S1溶液濃度大于S2溶液濃度，則單位時間內(nèi)由S2→S1的水分子數(shù)多于由S1→S2的，表現(xiàn)為S1溶液液面上升。
②若S1溶液濃度小于S2溶液濃度，則情況相反，表現(xiàn)為S1溶液液面下降。
③在達到滲透平衡后，若存在如圖所示的液面差Δh，則S1溶液濃度仍大于S2溶液濃度。
(2)溶質能通過半透膜的情況
①若S1溶液濃度大于S2溶液濃度，則最初單位時間內(nèi)由S2→S1的水分子數(shù)多于由S1→S2的，隨著溶質的擴散，最終S1和S2溶液濃度相等，表現(xiàn)為S1溶液液面先上升后下降，最終S1和S2溶液液面持平。
②若S1溶液濃度小于S2溶液濃度，則情況相反。
易錯點2 質壁分離實驗的兩個“并非”
(1)并非所有細胞都可發(fā)生質壁分離。具有中央大液泡的成熟植物細胞可發(fā)生質壁分離及復原現(xiàn)象。死細胞、動物細胞及未成熟的植物細胞(如根尖分生區(qū)細胞)不發(fā)生質壁分離及復原現(xiàn)象。
(2)并非所有溶液都使植物細胞發(fā)生質壁分離及復原
①一定濃度的溶質不能透膜的溶液中只會發(fā)生質壁分離現(xiàn)象，不能自動復原，如0.3 g/mL蔗糖溶液。
②一定濃度的溶質可透膜的溶液中可發(fā)生質壁分離后自動復原現(xiàn)象，如KNO3溶液、甘油、尿素、乙二醇等。
③在高濃度溶液(如0.5 g/mL蔗糖溶液)中可發(fā)生質壁分離現(xiàn)象，但不會發(fā)生質壁分離復原現(xiàn)象。
易錯點3 膜上的兩種轉運蛋白比較
易錯點4 物質跨膜運輸?shù)姆绞脚c細胞膜結構的關系
(1)協(xié)助擴散和主動運輸依賴細胞膜上轉運蛋白的種類和數(shù)量，或轉運蛋白空間結構的變化，這也是細胞膜具有選擇透過性的結構基礎。
(2)胞吞和胞吐也需要膜上蛋白質的參與，更離不開磷脂雙分子層的流動性。
易錯點5 歸納概括同一物質的不同運輸方式
易錯點6 有關物質出入細胞方式的七個“不要漏掉”
(1)需要載體蛋白協(xié)助的運輸方式除主動運輸外，不要漏掉協(xié)助擴散。
(2)消耗能量的運輸方式除主動運輸外，不要漏掉胞吞和胞吐。
(3)從高濃度到低濃度的運輸方式除自由擴散外，不要漏掉協(xié)助擴散。
(4)影響協(xié)助擴散運輸速率的因素除載體蛋白數(shù)量外，不要漏掉濃度差。
(5)與主動運輸有關的細胞器除供能的線粒體外，不要漏掉載體蛋白的合成場所——核糖體。
(6)運輸速率與O2濃度無關的運輸方式除自由擴散外，不要漏掉協(xié)助擴散。
(7)Na＋、K＋等無機鹽離子一般以主動運輸方式進出細胞，但不要漏掉，也可通過協(xié)助擴散(或離子通道)進出細胞，如神經(jīng)細胞維持靜息電位時的K＋外流和形成動作電位時的Na＋內(nèi)流。
1．(2024·浙江·高考真題)嬰兒的腸道上皮細胞可以吸收母乳中的免疫球蛋白，此過程不涉及( )
A．消耗 ATPB．受體蛋白識別C．載體蛋白協(xié)助D．細胞膜流動性
[答案]C．[解析]AD、免疫球蛋白化學本質是蛋白質，是有機大分子物質，吸收方式為胞吞，需要消耗ATP，胞吞體現(xiàn)了細胞膜具有一定的流動性的結構特點，AD正確；BC、免疫球蛋白是有機大分子物質，細胞吸收該物質，需要受體蛋白的識別，不需要載體蛋白的協(xié)助，B正確，C錯誤。故選C。
知識鏈接：小分子的物質可以通過主動運輸和被動運輸來進出細胞，大分子進出細胞是通過內(nèi)吞和外排來完成的。被動運輸?shù)膭恿碜约毎麅?nèi)外物質的濃度差，主動運輸?shù)膭恿碜訟TP。胞吞和胞吐進行的結構基礎是細胞膜的流動性。胞吞和胞吐與主動運輸一樣也需要能量供應。
2．(2023·遼寧·高考真題)血腦屏障的生物膜體系在控制物質運輸方式上與細胞膜類似。下表中相關物質不可能存在的運輸方式是( )
A．AB．BC．CD．D
[答案]C．[解析]A、神經(jīng)生長因子蛋白是生物大分子，通過胞吞胞吐通過生物膜細胞，與生物膜的流動性有關，A正確；B、葡萄糖進入哺乳動物成熟紅細胞的方式為協(xié)助擴散，故血腦屏障生物膜體系可能為協(xié)助擴散，B正確；C、谷氨酸跨膜運輸需要載體蛋白的協(xié)助，不能為自由擴散，當谷氨酸作為神經(jīng)遞質出細胞時為胞吐，也不是自由擴散，C錯誤；D、鈣離子通過生物膜需要載體蛋白，方式可能為主動運輸，D正確。故選C。
知識鏈接：自由擴散的方向是從高濃度向低濃度，不需載體蛋白和能量，常見的有CO2、O2、甘油、苯、酒精等；協(xié)助擴散的方向是從高濃度向低濃度，需要轉運蛋白協(xié)助，不需要能量，如紅細胞吸收葡萄糖；主動運輸?shù)姆较蚴菑牡蜐舛认蚋邼舛龋枰d體蛋白和能量，常見的如小腸絨毛上皮細胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。
3．(2023·全國·高考真題)物質輸入和輸出細胞都需要經(jīng)過細胞膜。下列有關人體內(nèi)物質跨膜運輸?shù)臄⑹?，正確的是( )
A．乙醇是有機物，不能通過自由擴散方式跨膜進入細胞
B．血漿中的K+進入紅細胞時需要載體蛋白并消耗ATP
C．抗體在漿細胞內(nèi)合成時消耗能量，其分泌過程不耗能
D．葡萄糖可通過主動運輸?shù)荒芡ㄟ^協(xié)助擴散進入細胞
[答案]B．[解析]A、乙醇是有機物，與細胞膜中磷脂相似相溶，可以通過擴散方式進入細胞，A錯誤；B、血漿中K+量低，紅細胞內(nèi)K+含量高，逆濃度梯度為主動運輸，需要消耗ATP并需要載體蛋白，B正確；C、抗體為分泌蛋白，分泌過程為胞吐，需要消耗能量，C錯誤；D、葡萄糖進入小腸上皮細胞等為主動運輸，進入哺乳動物成熟的紅細胞為協(xié)助擴散，D錯誤。故選B。
知識鏈接：自由擴散常見的有CO2、O2、甘油、苯、酒精等；協(xié)助擴散有紅細胞吸收葡萄糖；主動運輸需要載體蛋白和能量，常見的如小腸絨毛上皮細胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。大分子蛋白質進出細胞
4．(2022·山東·高考真題)NO3-和NH4+是植物利用的主要無機氮源，NH4+的吸收由根細胞膜兩側的電位差驅動，NO3-的吸收由H+濃度梯度驅動，相關轉運機制如圖。銨肥施用過多時，細胞內(nèi)NH4+的濃度增加和細胞外酸化等因素引起植物生長受到嚴重抑制的現(xiàn)象稱為銨毒。下列說法正確的是( )
A．NH4+通過AMTs進入細胞消耗的能量直接來自ATP
B．NO3-通過SLAH3轉運到細胞外的方式屬于被動運輸
C．銨毒發(fā)生后，增加細胞外的NO3-會加重銨毒
D．載體蛋白NRT1.1轉運NO3-和H+的速度與二者在膜外的濃度呈正相關
[答案]B．[解析]A、由題干信息可知，NH4+的吸收是根細胞膜兩側的電位差驅動的，所以NH4+通過AMTs進入細胞消耗的能量不是來自ATP，A錯誤；B、由圖上可以看到，NO3-進入根細胞膜是H+的濃度梯度驅動，進行的逆濃度梯度運輸，所以NO3-通過SLAH3轉運到細胞外是順濃度梯度運輸，屬于被動運輸，B正確；C、銨毒發(fā)生后，H+在細胞外更多，增加細胞外的NO3-，可以促使H+向細胞內(nèi)轉運，減少細胞外的H+，從而減輕銨毒，C錯誤；D、據(jù)圖可知，載體蛋白NRT1.1轉運NO3-屬于主動運輸，主動運輸?shù)乃俾逝c其濃度無必然關系；運輸H+屬于協(xié)助擴散，協(xié)助擴散在一定范圍內(nèi)呈正相關，超過一定范圍后不成比例，D錯誤。故選B。
知識鏈接：主動運輸是由低濃度向高濃度一側運輸。需要消耗能量，也需要載體的協(xié)助。
5．(2022·湖南·高考真題)原生質體(細胞除細胞壁以外的部分)表面積大小的變化可作為質壁分離實驗的檢測指標。用葡萄糖基本培養(yǎng)基和NaCl溶液交替處理某假單孢菌，其原生質體表面積的測定結果如圖所示。下列敘述錯誤的是( )
A．甲組NaCl處理不能引起細胞發(fā)生質壁分離，表明細胞中NaCl濃度≥0.3 ml/L
B．乙、丙組NaCl處理皆使細胞質壁分離，處理解除后細胞即可發(fā)生質壁分離復原
C．該菌的正常生長和吸水都可導致原生質體表面積增加
D．若將該菌先65℃水浴滅活后，再用 NaCl溶液處理，原生質體表面積無變化
[答案]A．[解析]A、分析甲組結果可知，隨著培養(yǎng)時間延長，與0時(原生質體表面積大約為0.5μm2)相比，原生質體表面積增加逐漸增大，甲組NaCl處理不能引起細胞發(fā)生質壁分離，說明細胞吸水，表明細胞中濃度>0.3 ml/L ，但不一定是細胞內(nèi)NaCl濃度≥0.3 ml/L，A錯誤；B、分析乙、丙組結果可知，與0時(原生質體表面積大約分別為0.6μm2、0.75μm2)相比乙丙組原生質體略有下降，說明乙、丙組NaCl處理皆使細胞質壁分離，處理解除后細胞即可發(fā)生質壁分離復原，B正確；C、該菌的正常生長，細胞由小變大可導致原生質體表面積增加，該菌吸水也會導致原生質體表面積增加，C正確；D、若將該菌先65℃水浴滅活，細胞死亡，原生質層失去選擇透過性，再用 NaCl溶液處理，原生質體表面積無變化，D正確。故選A。
知識鏈接：當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時，原生質體中的水分就透過細胞膜進入到外界溶液中，由于原生質層比細胞壁的伸縮性大，當細胞不斷失水時，原生質層逐漸縮小，原生質層就會與細胞壁逐漸分離開來，即發(fā)生了質壁分離。當細胞液的濃度大于外界溶液的濃度時，外界溶液中的水分就透過細胞膜進入到原生質體中，原生質體逐漸變大，發(fā)生質壁分離復原。
6．(2022·全國·高考真題)植物成熟葉肉細胞的細胞液濃度可以不同?，F(xiàn)將a、b、c三種細胞液濃度不同的某種植物成熟葉肉細胞，分別放入三個裝有相同濃度蔗糖溶液的試管中，當水分交換達到平衡時觀察到：①細胞a未發(fā)生變化；②細胞b體積增大；③細胞c發(fā)生了質壁分離。若在水分交換期間細胞與蔗糖溶液沒有溶質的交換，下列關于這一實驗的敘述，不合理的是( )
A．水分交換前，細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度
B．水分交換前，細胞液濃度大小關系為細胞b>細胞a>細胞c
C．水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度大于細胞a的細胞液濃度
D．水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度
[答案]C．[解析]A、由于細胞b在水分交換達到平衡時細胞的體積增大，說明細胞吸水，則水分交換前，細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度，A正確； B、水分交換達到平衡時，細胞a的細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度，細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度，細胞c的細胞液濃度小于外界蔗糖溶液的濃度，因此水分交換前，細胞液濃度大小關系為細胞b>細胞a>細胞c，B正確；C、由題意可知，水分交換達到平衡時，細胞a未發(fā)生變化，說明其細胞液濃度與外界蔗糖溶液濃度相等；水分交換達到平衡時，雖然細胞內(nèi)外溶液濃度相同，但細胞c失水后外界蔗糖溶液的濃度減小，因此，水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度小于細胞a的細胞液濃度，C錯誤。D、在一定的蔗糖溶液中，細胞c發(fā)生了質壁分離，水分交換達到平衡時，其細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度，D正確。故選C。
知識鏈接：質壁分離時，外界溶液濃度>細胞液濃度→細胞失水，原生質層皺縮→發(fā)生質壁分離。
外界溶液濃度

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