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专题 07 物质的运输
考 点 链 接
考点1 被动运输
1．水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度
差，渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
2．对于水分子来说，细胞壁是全透性的，即水分子可以自由地通过细胞壁，细胞壁的作用
主要是保护和支持细胞，伸缩性比较小。
3．原生质层包括细胞膜和液胞膜以及两层膜之间的细胞质，可把它看做一层半透膜。
4．观察质壁分离实验采用成熟的植物细胞为材料，如紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞。
5．成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。当细胞液浓度小于外界溶液的浓度时，
细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的
收缩。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
渐分离开来。
6．物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运
输方式称为被动运输。被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类。
7．有些小分子物质，很容易自由地通过细胞膜的磷脂双分子层，如氧和二氧化碳。甘油、
乙醇 、苯等脂溶性的小分子有机物也较易通过自由扩散进出细胞。像这样，物质通过简单
的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散，也叫简单扩散。
8．镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助这些物质顺浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质
称为转运蛋白。这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散，也叫
易化扩散。
9．转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适
应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变；通道蛋白只容许与自身
通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋
白时，不需要与通道蛋白结合。
10．自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输，都不需要耗能，因此属于被动运输。
考点2 主动运输
1．主动运输的条件：需要载体蛋白、消耗能量。方向：逆浓度梯度。
2．主动运输的意义：通过主动运输来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，从而保证细胞和个体生命活动的需要。
3．囊性纤维化发生的一种主要原因是，患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋
白的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。
4．不同细胞对同种离子的吸收量不同，同一种细胞对不同离子的吸收量不同，这说明细胞
对离子的吸收具有选择性，其原因是膜载体的种类和数目不同。
考点3 胞吞和胞吐
1．胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。2．大分子物质和细菌、病毒等通过胞吞和胞吐方式出入细胞，需要消耗线粒体提供的能量。
真 题 回 顾
1．（2023·湖南·统考高考真题）盐碱化是农业生产的主要障碍之一。植物可通过质膜
H+泵把Na+排出细胞，也可通过液泡膜H+泵和液泡膜NHX载体把Na+转入液泡内，以维持细
胞质基质Na+稳态。下图是NaCl处理模拟盐胁迫，钒酸钠（质膜H+泵的专一抑制剂）和甘
氨酸甜菜碱（GB）影响玉米Na+的转运和相关载体活性的结果。下列叙述正确的是（
）
A．溶质的跨膜转运都会引起细胞膜两侧渗透压的变化
B．GB可能通过调控质膜H+泵活性增强Na+外排，从而减少细胞内Na+的积累
C．GB引起盐胁迫下液泡中Na+浓度的显著变化，与液泡膜H+泵活性有关
D．盐胁迫下细胞质基质Na+排出细胞或转入液泡都能增强植物的耐盐性
【答案】BD
【解析】溶质的跨膜转运不一定都会引起细胞膜两侧的渗透压变化，如正常细胞为维持渗
透压一直在进行的跨膜转运，再如单细胞生物在跨膜转运时，细胞外侧渗透压几乎很难改
变，A错误；对比分析上两个题图可知，NaCl胁迫时，加GB使Na+外排显著增加，钒酸钠
处理抑制了质膜H+泵后，NaCl胁迫时，加GB使Na+外排略微增加，说明GB可能通过调控质
膜H+泵活性来增强Na+外排，从而减少细胞内Na+的积累，B正确；对比分析下两个题图可
知，NaCl胁迫时，加GB使液泡膜NHX载体活性明显增强，而液泡膜H+泵活性几乎无变化，
所以GB引起盐胁迫时液泡中Na+浓度的显著变化，与液泡膜NHX载体活性有关，而与液泡
膜H+泵活性无关，C错误；由题意可知，植物通过质膜H+泵把Na+排出细胞，也可通过液泡
膜NHX载体和液泡膜H+泵把Na+转入液泡内，以维持细胞质基质Na+稳态，增强植物的耐盐性，D正确。
2．（2023·全国·统考高考真题）物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体
内物质跨膜运输的叙述，正确的是（ ）
A．乙醇是有机物，不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞
B．血浆中的K+进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP
C．抗体在浆细胞内合成时消耗能量，其分泌过程不耗能
D．葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞
【答案】B
【解析】乙醇是有机物，与细胞膜中磷脂相似相溶，可以通过扩散方式进入细胞，A错误；
血浆中K+量低，红细胞内K+含量高，逆浓度梯度为主动运输，需要消耗ATP并需要载体蛋
白，B正确；抗体为分泌蛋白，分泌过程为胞吐，需要消耗能量，C错误；葡萄糖进入小肠
上皮细胞等为主动运输，进入哺乳动物成熟的红细胞为协助扩散，D错误。
3．（2023·浙江·统考高考真题）缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，可结合在微生物的细胞
膜上，将K＋运输到细胞外（如图所示），降低细胞内外的K＋浓度差，使微生物无法维持细
胞内离子的正常浓度而死亡。下列叙述正确的是（ ）
A．缬氨霉素顺浓度梯度运输K＋到膜外 B．缬氨霉素为运输K＋提供ATP
C．缬氨霉素运输K＋与质膜的结构无关 D．缬氨霉素可致噬菌体失去侵染能力
【答案】A
【解析】结合题意“将K＋运输到细胞外，降低细胞内外的K＋浓差”和题图中缬氨可霉素运
输K＋的过程不消耗能量，可推测K＋的运输方式为协助扩散，顺浓度梯度运输，A正确；结
合A选项分析可知，K＋的运输方式为协助扩散，不需要消耗ATP，B错误；缬氨霉素是一种
脂溶性抗生素，能结合在细胞膜上，能在磷脂双子层间移动，该过程与质膜具有一定的流
动性这一结构特点有关，C错误；噬菌体为DNA病毒，病毒没有细胞结构，故缬氨霉素不
会影响噬菌体的侵染能力，D错误。
4．（2022·重庆·统考高考真题）如图为小肠上皮细胞吸收和释放铜离子的过程。下列关
于该过程中铜离子的叙述，错误的是（ ）A．进入细胞需要能量 B．转运具有方向性
C．进出细胞的方式相同 D．运输需要不同的载体
【答案】C
【解析】由图示可知，铜离子进入细胞是由低浓度向高浓度运输，需要载体，消耗能量，A
正确；铜离子转运具有方向性，B正确；铜离子进入细胞是主动运输，运出细胞是先通过
协助扩散进入高尔基体，然后由高尔基体膜包裹通过胞吐运出细胞，C错误；由图示可知
进入细胞需要膜蛋白1协助，运出细胞需要膜蛋白2协助，D正确。
5．（2022·湖北·统考高考真题）哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白，
硝酸银（AgNO）可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是（ ）
3
A．经AgNO 处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀
3
B．经AgNO 处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小
3
C．未经AgNO 处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀
3
D．未经AgNO 处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小
3
【答案】B
【解析】经AgNO 处理的红细胞，水通道蛋白失去活性，但水可以通过自由扩散的形式进
3
出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中会失水变小，A正确，B错
误；
未经AgNO 处理的红细胞，水可通过水通道蛋白快速进出细胞，也可通过自由扩散进出细
3
胞，故其在低渗蔗糖溶液中会迅速吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中会迅速失水变小，CD正确。
6．（2022·全国·高考真题）钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有
助于青少年骨骼生长，预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是（ ）
A．细胞中有以无机离子形式存在的钙
B．人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
C．适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收
D．人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象
【答案】B
【解析】细胞中有以无机离子形式存在的钙，也有以化合物形式存在的钙（如CaCO），A
3正确；Ca2+不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层，需要载体协助，B错误；维生素D能有效
地促进人体肠道对钙和磷的吸收，故适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收，C正确；
哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+，Ca2+的含量太低，会出现抽搐等症状，D正确。
7．（2022·山东·高考真题）NO-和NH+是植物利用的主要无机氮源，NH+的吸收由根细胞
3 4 4
膜两侧的电位差驱动，NO-的吸收由H+浓度梯度驱动，相关转运机制如图。铵肥施用过多
3
时，细胞内NH+的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵
4
毒。下列说法正确的是（ ）
A．NH+通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP
4
B．NO-通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
3
C．铵毒发生后，增加细胞外的NO-会加重铵毒
3
D．载体蛋白NRT1.1转运NO-和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
3
【答案】B
【解析】由题干信息可知，NH+的吸收是根细胞膜两侧的电位差驱动的，所以NH+通过AMTs
4 4
进入细胞消耗的能量不是来自ATP，A错误；由图上可以看到，NO-进入根细胞膜是H+的浓
3
度梯度驱动，进行的逆浓度梯度运输，所以NO-通过SLAH3转运到细胞外是顺浓度梯度运
3
输，属于被动运输，B正确；铵毒发生后，H+在细胞外更多，增加细胞外的NO-，可以促使
3
H+向细胞内转运，减少细胞外的H+，从而减轻铵毒，C错误；据图可知，载体蛋白NRT1.1
转运NO-属于主动运输，主动运输的速率与其浓度无必然关系；运输H+属于协助扩散，协
3
助扩散在一定范围内呈正相关，超过一定范围后不成比例，D错误。
8．（2022·湖南·高考真题）原生质体（细胞除细胞壁以外的部分）表面积大小的变化可
作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌，其
原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）A．甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L
B．乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原
C．该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加
D．若将该菌先65℃水浴灭活后，再用 NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化
【答案】A
【解析】分析甲组结果可知，随着培养时间延长，与0时（原生质体表面积大约为
0.5μm2）相比，原生质体表面积增加逐渐增大，甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分
离，说明细胞吸水，表明细胞中浓度>0.3 mol/L ，但不一定是细胞内NaCl浓度≥0.3
mol/L，A错误；
分析乙、丙组结果可知，与0时（原生质体表面积大约分别为0.6μm2、0.75μm2）相比乙
丙组原生质体略有下降，说明乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可
发生质壁分离复原，B正确；该菌的正常生长，细胞由小变大可导致原生质体表面积增加，
该菌吸水也会导致原生质体表面积增加，C正确；若将该菌先65℃水浴灭活，细胞死亡，
原生质层失去选择透过性，再用 NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化，D正确。
9．（2022·浙江·高考真题）“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，
用显微镜观察到的结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．由实验结果推知，甲图细胞是有活性的
B．与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较低
C．丙图细胞的体积将持续增大，最终胀破
D．若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象更明显
【答案】A
【解析】能发生质壁分离细胞应为活的植物细胞，据图分析，从甲到乙发生了质壁分离现
象，说明甲细胞是活细胞，A正确；乙图所示细胞发生质壁分离，该过程中细胞失水，故
与甲图相比，乙图细胞的细胞液浓度较高，B错误；由于有细胞壁的限制，丙图细胞体积
不会持续增大，且不会涨破，C错误；根尖分生区细胞无中央大液泡，不能发生质壁分离
现象，D错误。
10．（2022·全国·高考真题）植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c
三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试
管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c
发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验
的叙述，不合理的是（ ）
A．水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度
B．水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c
C．水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度
D．水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度【答案】C
【解析】由于细胞b在水分交换达到平衡时细胞的体积增大，说明细胞吸水，则水分交换
前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，A正确；水分交换达到平衡时，细胞a
的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，
细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度，因此水分交换前，细胞液浓度大小关系为
细胞b>细胞a>细胞c，B正确；由题意可知，水分交换达到平衡时，细胞a未发生变化，
说明其细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等；水分交换达到平衡时，虽然细胞内外溶液浓
度相同，但细胞c失水后外界蔗糖溶液的浓度减小，因此，水分交换平衡时，细胞c的细
胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C错误在一定的蔗糖溶液中，细胞c发生了质壁分离，
水分交换达到平衡时，其细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度，D正确。
新 题 尝 鲜
1．（2023·四川成都·统考模拟预测）取两个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞，将它
们分别放置在Ⅰ、Ⅱ两种溶液中，测得液泡直径的变化如图所示。下列分析错误的是（
）
A．第4分钟前，Ⅰ和Ⅱ溶液中花瓣细胞正在发生质壁分离
B．第2分钟前，Ⅰ溶液中细胞的失水速率小于Ⅱ溶液中的
C．第4分钟后，Ⅰ溶液中花瓣细胞正在发生质壁分离复原
D．第2分钟后，Ⅱ溶液中花瓣细胞的吸水能力逐渐减弱
【答案】D
【解析】第4分钟前，Ⅰ和Ⅱ溶液中花瓣细胞的液泡直径不断减小，说明正在发生质壁分
离，A正确；第2分钟前，Ⅰ曲线的斜率小于Ⅱ曲线，说明Ⅰ溶液中细胞的失水速率小于
Ⅱ溶液中的，B正确；第4分钟后，Ⅰ溶液中花瓣细胞的液泡直径不断增大，说明正在发
生质壁分离复原，C正确；细胞失水越多，吸水能力就越强，故第2分钟后，Ⅱ溶液中花
瓣细胞的吸水能力逐渐增加，D错误。
2．（2023·浙江杭州·浙江大学附属中学校考模拟预测）取自两个新鲜萝卜A和B的萝卜
条各3段，形状、大小、长度均相同，分别浸泡在不同浓度的蔗糖溶液甲、乙、丙中。一
段时间后，取出所有萝卜条并测量其长度，结果如图所示。已知萝卜细胞与蔗糖溶液之间
只有水分交换，则下列相关叙述错误的是（ ）A．初始时，萝卜条A的细胞液浓度大于萝卜条B
B．初始时，三种蔗糖溶液浓度的大小关系是丙>甲>乙
C．浸泡在乙蔗糖溶液中的萝卜条B可能死亡
D．丙蔗糖溶液分别浸泡萝卜条A和B后，溶液浓度的升高程度不同
【答案】B
【解析】观察甲溶液的实验结果，由于萝卜条A的体积不变，说明细胞液浓度等于外界溶
液浓度，而萝卜条B的体积变小，说明细胞液浓度低于外界溶液浓度，所以萝卜条A细胞
液浓度大于萝卜条B细胞液浓度，A正确；萝卜条A在甲蔗糖溶液中吸水和失水处于动态平
衡，萝卜条A在乙蔗糖溶液中失水，萝卜条A在丙蔗糖溶液中吸水，这说明初始时，三种
蔗糖溶液浓度的大小关系是乙>甲>丙，B错误；浸泡在乙蔗糖溶液中的萝卜条B失水过多，
可能已经死亡，C正确；丙蔗糖溶液分别浸泡萝卜条A和B后，进入萝卜条A中的水分较多，
进入萝卜条B中的水分较少，因此丙蔗糖溶液的升高程度不同，D正确。
3．（2022·甘肃天水·校考二模）下列关于物质进出细胞方式的叙述，错误的是（
）
A．O 和酒精以扩散方式进入细胞
2
B．胰蛋白酶以胞吐方式分泌到细胞外
C．细菌和病毒被吞噬细胞吞噬时无需依赖细胞膜的流动性
D．红细胞在蒸馏水中会因渗透作用吸水而破裂
【答案】C
【解析】O 和酒精在顺浓度梯度时以扩散方式进入细胞，A正确；胰蛋白酶是分泌蛋白，
2
蛋白质是大分子物质，分泌方式为胞吐，B正确；吞噬细胞吞噬细菌和病毒的方式是胞吞，
依赖细胞膜的流动性，C错误；由于红细胞为动物细胞，无细胞壁，所以会因渗透作用吸
水破裂，D正确。
4．（2024·四川内江·统考模拟预测）质子泵是细胞膜上的一种特殊蛋白质，它能利用催
化ATP水解释放的能量来转运H+；药物奥美拉唑可与人体胃壁细胞膜上的质子泵结合而使
其失活（如图所示）。下列叙述错误的是（ ）A．质子泵的基本组成单位是氨基酸
B．质子泵以主动运输的方式将H+运出细胞
C．奥美拉唑与质子泵结合使其空间结构发生了改变
D．奥美拉唑与质子泵结合可增加胃酸分泌促进消化
【答案】D
【解析】质子泵是细胞膜上的一种特殊蛋白质，蛋白质的基本单位是氨基酸，即质子泵的
基本组成单位是氨基酸，A正确；H+运出细胞需要消耗ATP，需要借助质子泵进行协助，且
是逆浓度梯度进行的，方式是主动运输，B正确；质子泵是一种载体蛋白，奥美拉唑与质
子泵结合使其空间结构发生了改变，C正确；据图可知，奥美拉唑与质子泵的相应位点结
合后抑制质子泵的活性，减少胃壁细胞分泌胃酸，D错误。
5．（2023·四川成都·统考模拟预测）为了观察渗透吸水现象，有人进行如下实验：用猪
的膀胱膜将一漏斗口封住，在漏斗里装清水，然后把漏斗浸入盛有浓度为30％蔗糖溶液的
烧杯中（水可自由通过膀胱膜，蔗糖不能通过膀胱膜），使漏斗管内与烧杯中的起始液面
一样高。经过一段时间后，最可能的实验结果是（ ）
A．漏斗管内的液面等于烧杯中的液面
B．漏斗管内的液面高于烧杯中的液面
C．漏斗管内的液面低于烧杯中的液面
D．无法判断漏斗管和烧杯液面的高低
【答案】C
【解析】漏斗中是清水，烧杯中是浓度为30％蔗糖溶液，烧杯中浓度高于漏斗，且只有水
可自由通过膀胱膜，漏斗中水分子能够通过渗透作用进入烧杯内，故漏斗管内的液面低于
烧杯中的液面，C正确，ABD错误。
6．（2023·四川成都·石室中学校考模拟预测）植物叶肉细胞中合成的蔗糖不断运出，再
由筛管转运到其他部位。如图为蔗糖分子逆浓度转运至筛管细胞的示意图，①②是筛管细
胞膜上的蛋白质。下列相关叙述错误的是（ ）A．①具有运输H+和催化ATP水解的功能
B．筛管细胞膜内侧的H+的浓度高于外侧
C．蔗糖通过②进入细胞的方式为主动运输
D．H+通过①和②的跨膜运输方式不同
【答案】B
【解析】由图可知，①具有运输H+和催化ATP水解的功能，A正确；H+运出筛管细胞，需要
筛管细胞膜上的蛋白质协助，并消耗ATP水解释放的能量，属于主动运输，主动运输为逆
浓度梯度运输，可知筛管细胞膜内侧的H+的浓度低于外侧，B错误；蔗糖运输到筛管，需
要蔗糖载体，动力是H+浓度差，也是主动运输，C正确；H+运出筛管细胞，需要筛管细胞膜
上的蛋白质协助，并消耗ATP水解释放的能量，属于主动运输，H+进入筛管细胞为协助扩
散，D正确。
7．（2023·江西·江西省宜春市第一中学校联考模拟预测）NO-和NH+是植物利用的主要
3 4
无机氮源，相关转运机制如下图。铵肥施用过多时，细胞内NH+的浓度增加和细胞外酸化
4
等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列有关叙述不正确的是（
）
A．植物吸收的 、 主要用于合成蛋白质和脱氧核糖
B．发生铵毒引起土壤酸化，适当增施 会减轻铵毒
C． 通过NRT1.1转运进入细胞的方式属于主动运输
D． +作为主要氮源时， NRT1.1 和 SLAH3 的失活均会加剧铵毒症状
【答案】A
【解析】脱氧核糖不含N，因此植物细胞的NH+和NO−不会用于合成脱氧核糖，A错误；铵
4 3
毒发生后，H+在细胞外更多，增加细胞外的NO-，可以促使H+向细胞内转运，减少细胞外的
3
H+，从而减轻铵毒，B正确；NO−通过NRT1.1转运进入细胞，该过程由H+浓度梯度驱动，属
3于主动运输，C正确；分析图示可知，过量NH+的吸收造成了植物根周围的显著酸化，植物
4
感知这种胁迫信号并调用NRT1.1来加速对胞外NO-/H+的同向转运，从而降低了胞外H+浓度，
3
缓解了铵毒。然而，由于外界NO-浓度较低，植物抑制根周围酸化的能力很有限。此时植
3
物调用SLAH3，使其介导NO-的外流，在胞外维持一定浓度的NO-以供NRT1.1继续转运，
3 3
从而使NO-发生持续的跨膜流动，达到解铵毒的作用，故NH+作为主要氮源时， NRT1.1 和
3 4
SLAH3 的失活均会加剧铵毒症状，D正确。
8．（2023·北京大兴·校考三模）在出芽酵母中，溶酶体样液泡和线粒体之间存在功能上
的联系。具体机制如图所示（Cys为半胱氨酸）。下列叙述错误的是（ ）
A．H+以主动运输的方式从细胞质基质进入液泡
B．液泡是一种酸性细胞器，能促进蛋白质降解
C．添加ATP水解酶抑制剂可使有氧呼吸受抑制
D．液泡酸化异常可导致线粒体中积累大量铁离子
【答案】D
【解析】液泡是一种酸性细胞器，其内部H+浓度高，细胞质基质中的H+在ATP水解酶的协
助下，逆浓度梯度进入液泡，属于主动运输，A正确；溶酶体样液泡是一种酸性细胞器，
其内含有酸性水解酶，可以促进蛋白质降解，B正确；由题干信息可知，添加ATP水解酶
抑制剂使H+不能顺浓度梯度运出液泡，Cys不能借助液泡膜两侧H+浓度梯度提供的电化学
势能进入液泡，导致细胞质基质中Cys的浓度增大，抑制Fe进入线粒体发挥作用，进而导
致线粒体功能异常，可使有氧呼吸受抑制，C正确；结合C选项的分析可知，液泡酸化异
常最终导致铁离子无法进入线粒体，从而导致线粒体外积累大量铁离子，D错误。
9．（2022·贵州贵阳·统考模拟预测）蛋白质是生命活动的主要承担者，没有蛋白质就没
有生命。请回答下列问题：
(1)近年来，蛋白质已经成为运动营养与健康的代名词。评价食品中蛋白质的营养价值时，
主要依据是 （填“必需氨基酸”或“非必需氨基酸”）的种类和数量。氨基酸被人体
重吸收后进出肾小管上皮细胞的过程如下图所示，其中氨基酸出肾小管上皮细胞的方式
，该过程与Na+排出方式的区别是 。(2)小窝是细胞膜内陷形成的囊状结构，其中的小窝蛋白是小窝的标志性蛋白，其肽链中段
位于磷脂的双分子层中，首尾两段均位于细胞质基质中。小窝蛋白的中段具有 （填
“疏水性”或“亲水性”），参与小窝蛋白形成的膜性细胞器有 。
(3)蛋白质在细胞内合成后转运到细胞的特定部位发挥作用。不同的蛋白质能够进入不同的
细胞器中，原因是前体蛋白所携带的信号肽序列不同，能够被不同细胞器膜上的受体蛋白
特异性识别。针对上述原因，某科研小组进行了验证，方案之一是将要进入线粒体的蛋白
质的信号肽序列切除，结果是该蛋白质不能进入线粒体中。请从另一个角度提出一种可行
的实验方案进行验证并预期实验结果： 。
【答案】(1) 必需氨基酸 主动运输 Na+排出细胞直接消耗ATP，氨基酸进入
人肾小管上皮细胞的动力来源为细胞膜两侧Na+的浓度梯度
(2) 疏水性 内质网、高尔基体和线粒体
(3)实验方案：将两个分别进入到线粒体和叶绿体的前体蛋白质的信号序列切掉后互换；预
期结果：原本应进入到线粒体的蛋白质进入到叶绿体中，同样原本应进入到叶绿体的蛋白
质进入到线粒体中
【解析】（1）必需氨基酸是人体不能合成的氨基酸，只能从食物中获取，故评价食物中蛋
白质的营养价值时，应关注必需氨基酸的种类和含量；氨基酸进出肾小管上皮细胞是从低
浓度向高浓度的运输，为主动运输，Na+排出肾小管上皮细胞的方式也是主动运输，但此过
程与氨基酸进出肾小管上皮细胞的方式不同，前者直接消耗ATP，后者的动力来源为细胞
膜两侧Na+的浓度梯度。
（2）由题图可知，小窝分为三段，中间由疏水的氨基酸残基组成，其余两段位于②细胞质
基质中；小窝是细胞膜向内凹陷形成的，细胞膜的主要组成成分是蛋白质和脂质，小窝蛋
白合成的场所是核糖体，在核糖体上氨基酸脱水缩合形成肽链，肽链依次进入内质网和高
尔基体进行加工，由囊泡运输到细胞膜，称为细胞膜的上的小窝蛋白，该过程还需要线粒
体提供能量，其中的膜性细胞器是内质网、高尔基体和线粒体。
（3）由于前体蛋白质所携带的信号序列不同，因此不同蛋白质能够进入到不同的细胞器，
能够被不同细胞器膜上的受体蛋白特异性识别。验证该结论的实验方案和预期实验结果：
思路1：将进入线粒体的前体蛋白质的信号序列切除，蛋白质不能进入到线粒体中。
思路2：将两个分别进入到线粒体和叶绿体的前体蛋白质的信号序列切掉后互换，结果原
本应进入到线粒体的蛋白质进入到叶绿体中，同样原本应进入到叶绿体的蛋白质进入到线
粒体中。过 关 检 测
一、选择题
1．（2023春·山东潍坊·高三昌乐二中校考阶段练习）根系吸水有两种动力:根压和蒸腾
拉力。当蒸腾作用很弱或停止时，由于根能不断地从土壤中吸收离子并将其运输到木质部，
于是木质部细胞的离子浓度升高，渗透压升高，便向皮层吸收水分。这种靠根部渗透压梯
度使水沿导管上升的动力称为根压。根压把根部的水分压到地上部，土壤中的水分便不断
补充到根部，这一过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．根压的存在说明植物可以通过主动运输吸收水分
B．图中越靠近木质部的皮层细胞细胞液浓度越低
C．水分可通过胞间连丝在根部相邻细胞间运输
D．植物根毛吸收离子的速率与土壤溶液中离子的浓度成正比
【答案】C
【解析】根压是指植物通过消耗能量，通过主动吸收离子，水分顺浓度差往上沿木质部运
动的生理过程，是一个渗透的过程，A错误；正常生长的植物根细胞吸收的水分，通过导
管细胞在蒸腾拉力的作用下向植物的叶运输，最后进入叶肉细胞。说明根毛区细胞中细胞
液浓度最低，叶肉细胞中细胞液浓度最高，B错误；胞间连丝贯穿两个相邻细胞的细胞壁，
并连接两个原生质体的胞质丝，具有物质运输，信息传递的功能，C 正确；植物的根毛对
离子的吸收是具有选择性的，吸收离子的速率与土壤中离子浓度不成正比，D错误。
2．（2024·全国·高三专题练习）植物缺钾时表现为茎杆软弱，容易倒伏，叶片的边缘和
尖端呈褐色，并逐渐焦枯。下列相关说法错误的是（ ）
A．钾对植物的生命活动起着十分重要的作用，属于大量元素
B．某农户施加钾肥后，原本正常的作物反而出现了倒伏，这可能是肥量过多引起的
C．为探究钾的作用，可以对植物采取对照实验进行水培：实验组使用一定浓度的含钾
溶液进行培养，对照组用蒸馏水进行培养
D．无机盐在细胞中主要以离子形式存在
【答案】C
【解析】钾元素在植物体内含量较多，属于大量元素，适宜浓度的钾元素有助于植物生命
活动的进行，A正确；施肥过多，导致土壤溶液浓度较大，会造成植物失水萎蔫，易倒伏，
B正确；为探究钾的作用，可以对植物采取对照实验进行水培：实验组使用一定浓度的含
钾溶液进行培养，对照组用等溶度的不含钾的培养液进行培养，C错误；细胞内的无机盐
大多数以离子形式存在，少数以稳定化合物形式存在，D正确。3．（2023秋·重庆·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习）耐盐碱水稻是指能在盐浓度0.3%
以上的盐碱地生长的水稻品种。现有普通水稻和耐盐碱水稻若干，由于标签损坏无法辨认
类型，某生物兴趣小组使用0.3%的KNO 溶液分别处理两组水稻细胞，结果如图，下列叙述
3
正确的是（ ）
A．A→B段，I组水稻细胞的吸水能力逐渐减弱
B．B→C段是由于I组水稻细胞在B点细胞开始主动吸收K+、NO-
3
C．II组水稻的原生质体体积不再增加时细胞内外的溶液浓度相等
D．实验结果表明，I 组水稻为普通水稻，II组水稻为耐盐碱
【答案】D
【解析】A→B段，Ⅰ组水稻失水，细胞液浓度逐渐增大，吸水能力逐渐增强，A错误；
水稻细胞通过主动吸收 K⁺和NO-，是从实验开始时就进行的，A→C段曲线先下降再上升是
3
因为Ⅰ组水稻细胞对溶质和水分的吸收速度有差异，并不是从B点开始主动吸收K 和
⁺
NO-，B错误；Ⅱ组水稻的原生质体体积不再增加，可能是因为细胞内外的溶液浓度相等，
3
也可能是因为受到细胞壁的限制不能再吸水增大，但细胞内的浓度仍然大于细胞外， C错
误；Ⅰ组水稻原生质体体积先下降后上升，说明先失水发生质壁分离，后复原，细胞液浓
度较小，是普通水稻，而Ⅱ组水稻发生了渗透吸水，是耐盐碱水稻， D正确。
4．（2023·重庆万州·统考模拟预测）某同学采用藓类小叶为材料，利用植物细胞质壁分
离与复原实验进行葡萄糖溶液和蔗糖溶液的鉴定，相关实验结果如图所示。下列有关叙述
错误的是（ ）
A．图1中结构B为叶绿体，叶绿体的绿色不会干扰实验现象的观察
B．图1的A中充满的是蔗糖或葡萄糖溶液，此时细胞液浓度小于蔗糖或葡萄糖溶液
C．若在某种溶液中液泡体积如图2所示，可推断该溶液很可能是葡萄糖溶液
D．通过质壁分离与复原实验还可以判断细胞的死活和细胞液浓度
【答案】B
【解析】图1中结构B为叶绿体，观察质壁分离时，黑藻的叶绿体可以显示原生质层的位置，方便观察质壁分离，叶绿体的绿色不会干扰实验现象的观察，A正确；图1的A中充满
的是蔗糖或葡萄糖溶液，此时细胞也有可能正在吸水，则细胞液的浓度大于蔗糖或葡萄糖
溶液，B错误；若在某种溶液中液泡体积如图2所示，说明植物细胞发生了质壁分离及复
原，则说明植物细胞可以吸收该溶液中的溶质，则可推断该溶液很可能是葡萄糖溶液，C
正确；死亡的成熟植物细胞的细胞膜丧失了选择透过性，不会发生质壁分离及其复原，当
细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，
由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与
细胞壁逐渐分离开来，细胞就发生质壁分离，所以能证实细胞液浓度的大致范围，D正确。
5．（2024·全国·高三专题练习）科学家将番茄和水稻幼苗分别放入 和 培养液
中进行培养，培养液的起始浓度相同。一段时间后，培养液中离子的浓度变化如图所示。
据图分析，叙述正确的是（ ）
A．番茄吸收 的量多于
B．水稻根细胞膜上 转运蛋白的数量比番茄根细胞膜上的多
C．番茄细胞中的 能释放到培养液中，使培养液中 浓度高于起始浓度
D．番茄和水稻幼苗的根对 和 的吸收具有选择性
【答案】D
【解析】番茄培养液中的SiO4-离子浓度高于起始浓度，是由于番茄吸收水的相对速度比
4
吸收SiO4-快，造成培养液中SiO4-浓度上升，而镁离子的浓度呈下降趋势，说明番茄吸收
4 4
镁离子的速度快于吸收水的速度，AC错误；分析题图可知，番茄吸收镁离子的速度快于吸
收水的速度，而水稻根细胞对镁离子的吸收较慢，可能是水稻膜上 Mg2+ 转运蛋白的数量
比番茄根细胞膜上的少导致，B错误；番茄和水稻幼苗的根对两种离子的吸收速率不同，
番茄更喜欢吸收镁离子，而水稻更容易吸收SiO4-，说明不同植物对离子的吸收具有选择
4
性，取决于细胞的需要，D正确。
6．（2023春·重庆·高三重庆市育才中学校考开学考试）CLAC通道是细胞应对内质网中
钙超载的一种保护机制，可避免因钙离子浓度过高引起的内质网功能紊乱，该通道功能的
实现依赖于一种位于内质网上的跨膜蛋白TMCO1。研究发现，内质网上的跨膜蛋白TMCO1
可以感知内质网中过高的钙浓度，并形成具有钙离子通道活性的四聚体， 将内质网中过多
的钙离子排出，从而消除内质网钙过载给细胞带来的多种威胁，一旦内质网中的钙离子浓
度恢复到正常水平，钙离子通道活性随之丧失。下列叙述正确的是（ ）
A．CLAC 通道蛋白进行物质转运时，其空间构象会发生改变
B．内质网中钙过载时通过TMCO1释放钙离子的过程要消耗ATPC．敲除编码TMCO1的基因会影响分泌蛋白的加工和运输
D．哺乳动物的血液中钙离子过高，动物会出现抽搐等症状
【答案】C
【解析】CLAC通道蛋白跨膜运输物质时，其空间构象不发生改变，A错误；内质网上的跨
膜蛋白TMCO1是钙离子通道，可使内质网中过多的钙离子顺浓度梯度运出内质网，属于协
助扩散方式，不消耗ATP ，B错误；敲除编码 TMCO1的基因，细胞将失去应对内质网钙离
子超载的能力，引起内质网功能紊乱， 而内质网参与分泌蛋白的加工和运输，所以敲除
TMCO1的基因会影响分泌蛋白的加工和运输 ，C正确；哺乳动物的血液中钙离子过低，动
物会出现抽搐等症状，钙浓度过高会出现肌无力症状，D错误。
7．（2023春·山东青岛·高三青岛二中校考开学考试）近端肾小管后半段对Na+、Cl-的重
吸收是通过细胞旁路和跨上皮细胞两条途径实现的，如下图所示，Na+、Cl-的跨上皮细胞
重吸收与H+和甲酸盐（F-）有关，正常肾小管液中含有低浓度的甲酸根，能与H+结合形成
脂溶性的甲酸（HF），甲酸进入细胞又被分解为H+和甲酸盐（F-），相关叙述正确的是（
）
A．小管液中Na+、Cl-通过细胞旁路途径吸收进入组织间隙液是逆浓度梯度进行
B．甲酸通过自由扩散进入细胞为Na+、Cl-跨上皮细胞的吸收提供必备的物质基础
C．H+和甲酸盐（F-）从细胞运出的过程分别为Na+、Cl-跨膜进入细胞提供电势能
D．肾小管细胞基底侧钠-钾逆向转运载体兼具备物质运输和ATP合成酶的功能
【答案】B
【解析】小管液中Na+、Cl-通过细胞旁路途径没有穿过细胞结构，是一种借助两侧离子浓
度差的运输，因此属于顺浓度梯度运输，A错误；甲酸呈脂溶性，可通过自由扩散进入细
胞解离为H+和甲酸盐（F-），进而为Na+、Cl-跨上皮细胞吸收的提供必备的物质基础，B正
确；
具体分析可知，肾小管细胞内Na+浓度相对较低、Cl-浓度相对较高，因此Na+进入细胞为协
助扩散，不消耗能量，C错误；肾小管细胞基底侧钠-钾逆向转运载体兼具备物质运输和
ATP水解酶的功能，D错误。
8．（2024·全国·高三专题练习）外泌体是由细胞释放的囊泡结构，作为细胞间信号传输的载体，可携带蛋白质、核酸、脂类等介导细胞间的信息交流。如图为外泌体向靶细胞传
输信息的三种方式，下列有关分析正确的是（ ）
A．外泌体的形成过程体现了细胞膜的功能特点
B．外泌体与靶细胞膜内受体结合实现信息传输
C．图中外泌体可通过胞间连丝与靶细胞实现信息交流
D．外泌体可依赖膜的流动性向靶细胞传递信息
【答案】D
【解析】外泌体是由细胞释放的囊泡结构，作为细胞间信号传输的载体，因此，外泌体的
形成过程体现了细胞膜具有一定流动性的结构特点，A错误；由图可知，外泌体（作为细
胞间信号传输的载体）可通过特异性分子与靶细胞表面的受体结合实现信息传输，B错误；
胞间连丝是相邻的高等植物细胞之间进行物质运输和信息传递的通道，图示外泌体三种信
息传递的方式均无胞间连丝参与，C错误；胞吞过程中，外泌体膜可以与靶细胞膜直接融
合（①），以及外泌体膜与靶细胞膜融合，将外泌体的内容物释放到靶细胞内（③），向
靶细胞传递信息，都依赖膜的流动性向受体细胞传输信息，D正确。
9．（2023秋·重庆·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习）叶肉细胞内合成的蔗糖会逐渐转
移至筛管——伴胞(SE-CC) 中，该过程可以分为3个阶段：①叶肉细胞中的蔗糖通过胞间
连丝运输到韧皮薄壁细胞(如图甲所示)；②韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体顺浓
度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间( 包括细胞壁)；③蔗糖从细胞外空间进入SE-CC中
( 如图乙所示)。下列叙述正确的是（ ）A．蔗糖从产生部位运输至相邻细胞至少穿过2层生物膜
B．韧皮薄壁细胞中的蔗糖经主动运输转运到SE-CC附近的细胞外空间
C．蔗糖通过SU载体进入SE-CC不消耗ATP，属于被动运输
D．使用H+泵抑制剂会明显降低蔗糖从细胞外空间进人SE-CC中的速率
【答案】D
【解析】由图可知，蔗糖由叶肉细胞运输到韧皮部薄壁细胞的过程是通过胞间连丝这一结
构完成的，不需要穿膜，A错误；韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体顺浓度梯度转
运到SE-CC附近的细胞外空间，此方式属于协助扩散，B错误；结合题意与图乙可知，蔗
糖进入SE-CC的过程中需要借助SU载体，且该过程有H+势能的消耗，故方式为主动运输，
C错误；
使用H+泵抑制剂会使SE-CC内外的H 浓度差减小，导致H+势能降低，为蔗糖主动运输进入
⁺
SE-CC内提供的能量减少，D正确。
二、非选择题
10．（2023秋·重庆·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习）细胞的物质输入和输出为细胞进
行复杂、有序的化学反应提供了保证，许多物质运输与细胞膜上的蛋白质有关。图甲为细
胞膜上存在的部分蛋白质示意图，其中根据能量的来源不同，主动转运蛋白分为初级主动
转运蛋白(即离子泵)和次级主动转运蛋白；又根据次级主动转运蛋白转向是否相同分为同
向或反向转运蛋白。请据图回答下列问题：(1)据图甲可知，次级主动转运蛋白B属于 (填 “同向”或“反向”)转运蛋白。
初级主动转运蛋白在转运物质时 (填 “是"或“否”)与ATP等直接能源物质水解相
关联。
(2)阿米巴痢疾是由痢疾内变形虫通过胞吞作用“ 吃掉”肠壁组织细胞引起的，该过程与
图甲中标注的蛋白质是否有关，请说明理由： 。
(3)科学家推测：新冠病毒S蛋白能引起溶酶体聚集，进而通过溶酶体进出宿主细胞。为佐
证该推测，可以采用 技术显示S蛋白是否从细胞膜转运至溶酶体上。
(4)TMEMI75是溶酶体膜上的氢离子通道，该通道和质子泵V-ATPase互相配合，共同调节
溶酶体的pH平衡(如图乙所示)。研究发现，敲除某种转运蛋白基因，细胞内溶酶体的pH
稳态会被破坏，溶酶体处于一种“酸性过强”的状态，这主要与 (填
“TMEM175"或“V-ATPase” )参与的H+转运受阻有关。为探究对溶酶体酸性环境的维持影
响更大的是TMEMI75还是V- ATPase，请以溶酶体为实验材料，采用加入相关抑制剂的方
法设计一个对比实验，简要写出实验设计思路并预期实验结果和结论。
实验设计思路：
预期实验结果和结论：
【答案】(1)同向 是
(2)无关，胞吞不需要通道蛋白或载体蛋白的参与
(3)荧光标记
(4)TMEM175 将生理状态相同的溶酶体随机均分为甲、乙两组，甲组用适量 TMEM175
的抑制剂处理，乙组用等量的 V-ATPase的抑制剂处理，检测两组实验前后溶酶体内的pH
变化 若甲组实验前后溶酶体内pH的变化大于乙组，则说明对溶酶体酸性环境的维持
影响更大的是TMEM175；若甲组实验前后溶酶体内pH的变化小于乙组，则说明对溶酶体酸
性环境的维持影响更大的是 V-ATPase
【解析】（1）由图可知，次级主动转运蛋白B上面的两个箭头方向相同，可知其属于同向
转运蛋白。初级主动转运蛋白在转运物质时逆浓度运输（主动运输），需要能量，由ATP
等水解释放的能量为其供能。（2）阿米巴痢疾是由痢疾内变形虫通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，是胞吞的过程。
胞吞不需要通道蛋白或载体蛋白的参与，图示蛋白质分子都是转运蛋白，故该过程与图示
中蛋白质无关。
（3）为探究蛋白质的运动轨迹， 即S蛋白是否从细胞膜转运至溶酶体上，可以采用荧光
标记技术。
（4）溶酶体处于一种“酸性过强”的状态，说明溶酶体内H⁺浓度过高，这与 TMEM175参
与的H 转运受阻有关，使得H 不能转运出来。欲判断溶酶体酸性环境的维持影响更大的是
⁺ ⁺
TMEM175还是V-ATPase，可设置相互对照实验，分别抑制其中一种蛋白质，进而比较破坏
蛋白质后溶酶体的pH变化幅度，进而可得出结论，具体的实验设计思路为：将生理状态相
同的溶酶体随机均分为甲、乙两组，甲组用适量的TMEM175的抑制剂处理，乙组用等量的
V-ATPase的抑制剂处理，检测两组实验前后溶酶体内的pH变化。若对溶酶体酸性环境的
维持影响更大的是TMEM175，则甲组实验前后溶酶体内pH的变化大于乙组；若对溶酶体酸
性环境的维持影响更大的是V-ATPase，则甲组实验前后溶酶体内pH的变化小于乙组。
