文档内容
宝典 03 细胞的物质输入和输出
内容概览
第一部分 高考考情速递
第二部分 知识导图
第三部分 考点清单（三大考点）
第四部分 易错易混（5易错点）
第五部分 真题赏析
常考考点 真题举例
物质跨膜运输 2023·全国·统考高考真题
离子跨膜运输 2023·浙江·统考高考真题
离子跨膜运输 2022·重庆·统考高考真题
质壁分离复原 2021·重庆·高考真题
水通道蛋白 2022·湖北·统考高考真题
被动运输和主动运输 2022·山东·高考真题
质壁分离实验 2022·湖南·高考真题
质壁分离的复原 2022·浙江·高考真题
质壁分离 2022·全国·高考真题
离子跨膜运输 2022·全国·高考真题
质壁分离实验 2021·江苏·高考真题
自由扩散、协助扩散和主动运输 2021·江苏·高考真题
被动运输和主动运输 2021·湖北·统考高考真题
质壁分离和质壁分离复原 2021·湖南·统考高考真题考点一 实验：探究植物细胞的吸水和失水
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。(P62)
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。(P63)
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。(P63)
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。(P65)
考点二 被动运输
1．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。(P65)
2．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。(P66)
3．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。(P66)
4．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。(P66～67)
5．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。(P73“本章小结”)
考点三 主动运输与胞吞、胞吐
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。(P69)
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。(P70)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。(P70“与社会的联系”)
4．胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。(P71“相关信息”)
5．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。
6．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。
易错点1 渗透≠扩散：
点拨：渗透作用必须通过半透膜，扩散则不一定需要；扩散适用于各种物质，渗透仅指溶剂
分子。渗透是一种特殊的扩散。
易错点2 渗透平衡≠两侧溶液浓度相等：
点拨：渗透平衡时半透膜两侧液面仍存在液面高度差，则半透膜两侧溶液就存在浓度差，且
液面高的一侧溶液浓度高。
易错点3 胞吐不是只能运输大分子物质
点拨：也可以运输小分子物质，如神经递质。
易错点4 生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的
点拨： 如RNA和蛋白质可通过核孔出入细胞核。
易错点5 无机盐离子的运输方式不一定是主动运输
点拨：如兴奋产生和恢复过程中的Na＋内流和K＋外流的方式均为协助扩散。
一、单选题
1．（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
【分析】自由扩散：物质通过简单的扩散进出细胞的方式，如氧气、二氧化碳、脂溶性小分子。
主动运输：逆浓度梯度的运输。消耗能量，需要有载体蛋白。
【详解】A、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；
B、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；
C、抗体为分泌蛋白，分泌过程为胞吐，需要消耗能量，C错误；
D、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。
故选B。
2．（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
【分析】分析题意：缬氨霉素可结合在微生物的细胞膜上，将K＋运输到细胞外，降低细胞内外的K＋浓度
差，可推测正常微生物膜内K＋浓度高于膜外。
【详解】A、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；
B、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；
C、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；
D、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。
故选A。
3．（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
【分析】物质运输方式的区别：
载
名称 运输方向 能量 实例
体
自由扩 高浓度→低浓 不
不需 水，CO ，O ，甘油，苯、酒精等
散 度 需 2 2
协助扩 高浓度→低浓 需
不需 红细胞吸收葡萄糖
散 度 要
主动运 低浓度→高浓 需
需要 小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸，葡萄糖，K+，Na+等
输 度 要
【详解】A、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；
B、铜离子转运具有方向性，B正确；
C、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；
D、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。
故选C。
4．（2021·重庆·高考真题）在相同条件下，分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞，观察其
质壁分离，再用清水处理后观察其质壁分离复原，实验结果见图。下列叙述错误的是（ ）A．T 组经蔗糖溶液处理后，有52%的细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁
1
B．各组蔗糖溶液中，水分子不能从蔗糖溶液进入细胞液
C．T 和T 组经清水处理后，发生质壁分离的细胞均复原
1 2
D．T 和T 组若持续用清水处理，质壁分离的细胞比例可能下降
3 4
【答案】B
【分析】柱形图分析：在相同条件下，分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞，质壁分离的
细胞比例T 组＜T 组＜T 组＜T 组，T 组、T 组再用清水处理后质壁分离复原比例T 组＜T 组。
1 2 3 4 3 4 3 4
【详解】A、由柱形图可知，T 组经蔗糖溶液处理后，有52%的细胞发生质壁分离，即有52%的细胞原生质
1
层的收缩程度大于细胞壁，A正确；
B、各组蔗糖溶液中，水分子可以从蔗糖溶液进入细胞液，只是少于水分子从细胞液进入蔗糖溶液，B错误；
C、T 和T 组部分细胞能发生质壁分离，说明质壁分离的细胞是活细胞，若经清水处理后发生质壁分离的
1 2
细胞均复原，C正确；
D、T 和T 组若持续用清水处理，质壁分离复原的细胞逐渐增多，使质壁分离的细胞比例可能下降，D正确。
3 4
故选B。
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 ）
3
可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是（ ）
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
【分析】水可以通过水通道蛋白以协助扩散的形式进出细胞，也可以直接通过自由扩散的方式进出细胞。【详解】AB、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出细胞，故
3
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；
CD、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胞，故其在
3
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。
故选B。
6．（2022·山东·高考真题）NO -和NH +是植物利用的主要无机氮源，NH +的吸收由根细胞膜两侧的电位差
3 4 4
驱动，NO -的吸收由H+浓度梯度驱动，相关转运机制如图。铵肥施用过多时，细胞内NH +的浓度增加和细
3 4
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
【分析】物质跨膜运输主要包括两种方式：被动运输和主动运输，被动运输又包括自由扩散和协助扩散，
被动运输是由高浓度向低浓度一侧扩散，而主动运输是由低浓度向高浓度一侧运输。其中协助扩散需要载
体的协助，但不需要消耗能量:而主动运输既需要消耗能量，也需要载体的协助。
【详解】A、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进入细胞
4 4
消耗的能量不是来自ATP，A错误；
B、由图上可以看到，NO -进入根细胞膜是H+的浓度梯度驱动，进行的逆浓度梯度运输，所以NO -通过
3 3
SLAH3转运到细胞外是顺浓度梯度运输，属于被动运输，B正确；
C、铵毒发生后，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H+，从
3
而减轻铵毒，C错误；
D、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
3于协助扩散，协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。
故选B。
7．（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
【分析】假单孢菌属于细菌，具有细胞壁和液泡，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，原生质体中的
水分就透过细胞膜进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层
逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓
度时，外界溶液中的水分就透过细胞膜进入到原生质体中，原生质体逐渐变大，导致原生质体表面积增加。
【详解】A、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；
B、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；
C、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；
D、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。故选A。
8．（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
【分析】分析题图：甲到乙的过程中，细胞发生质壁分离，乙到丙的过程细胞发生质壁分离的复原，据此
分析解答。
【详解】A、 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；
B、 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；
C、 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；
D、 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。
故选A。
9．（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
【分析】由题分析可知，水分交换达到平衡时细胞a未发生变化，既不吸水也不失水，细胞a的细胞液浓
度等于外界蔗糖溶液的浓度；细胞b的体积增大，说明细胞吸水，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；细胞c发生质壁分离，说明细胞失水，水分交换前，细胞c的细胞液浓度小于外界
蔗糖溶液的浓度。
【详解】A、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；
B、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；
C、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
D、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。
故选C。
10．（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
【分析】无机盐的存在形式与作用：（1）存在形式：细胞中大多数无机盐以离子的形式存在；（2）无机
盐的功能：对维持细胞和生物体生命活动有重要作用，如：Fe是构成血红素的元素；Mg是构成叶绿素的
元素。
【详解】A、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正确；
3
B、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；
C、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；
D、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。
故选B。
11．（2021·江苏·高考真题）采用紫色洋葱鳞片叶外表皮进行质壁分离实验，下列相关叙述正确的是（
）
A．用镊子撕取的外表皮，若带有少量的叶肉细胞仍可用于实验
B．将外表皮平铺在洁净的载玻片上，直接用高倍镜观察细胞状态
C．为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片四周均匀滴加蔗糖溶液
D．实验观察到许多无色细胞，说明紫色外表皮中有大量细胞含无色液泡
【答案】A
【分析】把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度
时，细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中，使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩。
由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐
渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到
细胞液中，发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分
离复原。
【详解】A、洋葱鳞片叶叶肉细胞有原生质层和大液泡，所以可以发生质壁分离，且细胞质中不含有叶绿
体，而洋葱外表皮细胞呈紫色，所以即使洋葱鳞片叶外表皮上带有叶肉细胞，也不影响实验结果，A正确；
B、质壁分离实验中全程只在低倍镜下观察，B错误；
C、为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片一侧滴加蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸，重复几次，洋葱细
胞就浸泡在蔗糖溶液中，C错误；
D、紫色外表皮细胞中有一个紫色大液泡，那些无色的细胞应该是鳞茎细胞，不是鳞片叶外表皮，D错误。
故选A。
12．（2021·江苏·高考真题）细胞可运用不同的方式跨膜转运物质，下列相关叙述错误的是（ ）
A．物质自由扩散进出细胞的速度既与浓度梯度有关，也与分子大小有关
B．小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度有关
C．神经细胞膜上运入K+的载体蛋白和运出K+的通道蛋白都具有特异性
D．肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸
【答案】B
【分析】小分子物质物质出入细胞的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输。自由扩散不需要载体和能量；协助扩散需要载体，但不需要能量；主动运输需要载体，也需要能量；自由扩散和协助扩散是由高浓度向
低浓度运输，是被动运输。大分子物质通过胞吞和胞吐出入细胞，胞吞和胞吐过程依赖于生物膜的流动性
结构特点，需要消耗能量。
【详解】A、物质通过自由扩散的方式进出细胞的速度与浓度梯度有关，也与分子大小有关，A正确；
B、小肠上皮细胞通过钠葡萄糖共转运蛋白摄入葡萄糖为主动运输，与钠离子浓度差有关，并不是与细胞
质中各种溶质分子的浓度有关，B错误；
C、膜转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白，二者都具有特异性，载体蛋白只允许与自身结合部位相适应的
分子或离子通过，通道蛋白只允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，
C正确；
D、肾小管上皮细胞重吸收氨基酸的方式是主动运输，D正确。
故选B。
13．（2021·湖北·统考高考真题）红细胞在高渗NaCl溶液（浓度高于生理盐水）中体积缩小，在低渗NaCl
溶液（浓度低于生理盐水）中体积增大。下列有关该渗透作用机制的叙述，正确的是（ ）
A．细胞膜对Na+和Cl-的通透性远高于水分子，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液
B．细胞膜对水分子的通透性远高于Na+和Cl-，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液
C．细胞膜对Na+和Cl-的通透性远高于水分子，Na+和Cl-从高渗溶液扩散至低渗溶液
D．细胞膜对水分子的通透性远高于Na+和Cl-，Na+和Cl-从高渗溶液扩散至低渗溶液
【答案】B
【分析】自由扩散：顺浓度梯度运输、不需要载体、不消耗能量；协助扩散：顺浓度梯度运输、需要载体、
不消耗能量；主动运输：逆浓度梯度运输、需要载体、消耗能量。
【详解】大多数水分子以协助扩散的方式进出细胞，少数水分子以自由扩散的方式进出细胞，而Na+和Cl-
以主动运输的方式进出红细胞。自由扩散和协助扩散比主动运输更容易，故细胞膜对水分子的通透性远高
于Na+和Cl-。由于自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输，主动运输是逆浓度梯度运输，故水分子从低
渗溶液扩散至高渗溶液，Na+和Cl-从低渗溶液扩散至高渗溶液，B正确，ACD错误。
故选B。
14．（2021·山东·统考高考真题）液泡是植物细胞中储存 Ca2+的主要细胞器，液泡膜上的 H+焦磷酸酶可利
用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输 H+，建立液泡膜两侧的 H+浓度梯度。该浓度梯度驱动 H+通过液泡
膜上的载体蛋白 CAX 完成跨膜运输，从而使 Ca2+以与 H+相反的方向同时通过 CAX 进行进入液泡并储存。
下列说法错误的是（ ）
A．Ca2+通过 CAX 的跨膜运输方式属于协助扩散B．Ca2+通过 CAX 的运输有利于植物细胞保持坚挺
C．加入 H+焦磷酸酶抑制剂，Ca2+通过 CAX 的运输速率变慢
D．H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输
【答案】A
【分析】由题干信息可知，H+通过液泡膜上的载体蛋白 CAX 完成跨膜运输，且该过程需要借助无机焦磷
酸释放的能量，故H＋跨膜运输的方式为主动运输； Ca2+通过 CAX 进行进入液泡并储存的方式为主动运输
（反向协调运输）。
【详解】A、Ca2+通过 CAX 的跨膜运输方式为主动运输，所需要的能量由H+顺浓度梯度产生的势能提供，
A错误；
B、Ca2+通过 CAX 的运输进入液泡增加细胞液的浓度，细胞液的渗透压，有利于植物细胞从外界吸收水分，
有利于植物细胞保持坚挺，B正确；
C、加入 H+焦磷酸酶抑制剂，则液泡中的H+浓度降低，液泡膜两侧的 H+浓度梯度差减小，为Ca2+通过 CAX
的运输提供的能量减少，C正确；
D、H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式需要水解无机焦磷酸释放的能量来提供，为主动运输，D正
确。
故选A。
15．（2021·湖南·统考高考真题）质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗
透调节过程。下列叙述错误的是（ ）
A．施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关
B．质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁
C．质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低
D．1mol/L NaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等
【答案】D
【分析】1、质壁分离的原因分析：
（1）外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；
（2）内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层；
（3）表现：液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离。
2、溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，溶质微粒越多，即溶液浓度越高，对水的
吸引力越大；反过来，溶液微粒越少即，溶浓度越低，对水的吸引力越小。
【详解】A、施肥过多使外界溶液浓度过高，大于细胞液的浓度，细胞发生质壁分离导致植物过度失水而死亡，引起“烧苗”现象，A正确；
B、发生质壁分离的内因是细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，而原生质层包括细胞膜、液泡膜以及
之间的细胞质，质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部与细胞壁分开，B正确；
C、植物细胞在发生质壁分离复原的过程中，因不断吸水导致细胞液的浓度逐渐降低，与外界溶液浓度差
减小，细胞的吸水能力逐渐降低，C正确；
D、溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，1mol/L的NaCl溶液和1mol/L的葡萄糖溶液
的渗透压不相同，因NaCl溶液中含有钠离子和氯离子，故其渗透压高于葡萄糖溶液，D错误。
故选D。
二、综合题
16．（2022·海南·统考高考真题）细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。
(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白，对不同物质的跨膜运输起着决定性作用，这些膜蛋白能
够体现出细胞膜具有的功能特性是 。
(2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道，水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于
。
(3)细胞膜上的H＋-ATP酶是一种转运H＋的载体蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解释放的能量将H＋泵出
细胞，导致细胞外的pH ；此过程中，H＋-ATP酶作为载体蛋白在转运H＋时发生的变化是
。
(4)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时，会引起靶细
胞产生相应的生理变化，这一过程体现的细胞膜的功能是 。
(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐，不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与
25℃相比，4℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是 。
【答案】(1)选择透过性
(2)协助扩散
(3) 降低 载体蛋白发生磷酸化，导致其空间结构改变(4)进行细胞间信息交流
(5)温度降低，酶的活性降低，呼吸速率减慢，为主动运输提供的能量减少
【分析】细胞膜的功能：（1）将细胞与外界环境分开；（2）控制物质进出细胞；（3）进行细胞间的物
质交流。细胞膜的功能特点：具有选择透过性（可以让水分子自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子
也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过）。
【详解】（1）细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白，对不同物质的跨膜运输起着决定性作用，
说明细胞膜对物质的运输具有选择透过性。
（2）水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式不消耗能量，属于协助扩散。
（3）细胞膜上的H＋-ATP酶是一种转运H＋的载体蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解释放的能量将H＋
泵出细胞，导致细胞外的H＋增加，pH降低，此过程中，H＋-ATP酶作为载体蛋白在转运H＋时会发生磷酸化，
导致其空间结构改变，进而运输H＋。
（4）人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时，会引起靶细胞产生相应的生理变化，这
一过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。
（5）植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐属于主动运输，需要消耗细胞呼吸提供
的能量，而温度降低，酶的活性降低，会导致呼吸速率降低，为主动运输提供的能量减少，因此与25℃相
比，4℃条件下磷酸盐吸收速率低。
17．（2021·北京·统考高考真题）学习以下材料，回答（1）~（4）题。
光合产物如何进入叶脉中的筛管
高等植物体内的维管束负责物质的长距离运输，其中的韧皮部包括韧皮薄壁细胞、筛管及其伴胞等。筛管
是光合产物的运输通道。光合产物以蔗糖的形式从叶肉细胞的细胞质移动到邻近的小叶脉，进入其中的筛
管-伴胞复合体（SE-CC），再逐步汇入主叶脉运输到植物体其他部位。
蔗糖进入SE-CC有甲、乙两种方式。在甲方式中，叶肉细胞中的蔗糖通过不同细胞间的胞间连丝即可进入
SE-CC。胞间连丝是相邻细胞间穿过细胞壁的细胞质通道。在乙方式中，蔗糖自叶肉细胞至SE-CC的运输
（图1）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；②韧皮薄壁细胞中
的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间（包括细胞壁）中；③蔗糖从细胞
外空间进入SE-CC中，如图2所示。SE-CC的质膜上有“蔗糖-H+共运输载体”（SU载体），SU载体与H+泵
相伴存在。胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间，在此形成较高的H+浓度，SU载体将H+和蔗糖同向转运进
SE-CC中。采用乙方式的植物，筛管中的蔗糖浓度远高于叶肉细胞。研究发现，叶片中SU载体含量受昼夜节律、蔗糖浓度等因素的影响，呈动态变化。随着蔗糖浓度的提高，
叶片中SU载体减少，反之则增加。研究SU载体含量的动态变化及调控机制，对于了解光合产物在植物体
内的分配规律，进一步提高作物产量具有重要意义。
(1)在乙方式中，蔗糖经W载体由韧皮薄壁细胞运输到细胞外空间的方式属于 。由H+泵形成的
有助于将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中。
(2)与乙方式比，甲方式中蔗糖运输到SE-CC的过程都是通过 这一结构完成的。
(3)下列实验结果支持某种植物存在乙运输方式的有 。
A．叶片吸收14CO 后，放射性蔗糖很快出现在SE-CC附近的细胞外空间中
2
B．用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片，蔗糖进入SE-CC的速率降低
C．将不能通过细胞膜的荧光物质注射到叶肉细胞，SE-CC中出现荧光
D．与野生型相比，SU功能缺陷突变体的叶肉细胞中积累更多的蔗糖和淀粉
(4)除了具有为生物合成提供原料、为生命活动供能等作用之外，本文还介绍了蔗糖能调节SU载体的含量，
体现了蔗糖的 功能。
【答案】(1) 协助扩散/易化扩散 （跨膜）H+浓度差
(2)胞间连丝
(3)ABD
(4)信息传递
【分析】分析题意可知，光合产物进入筛管的方式主要有两种：甲方式是通过胞间连丝的形式进行；乙方
式共分为三个阶段，采用乙方式的植物，筛管中的蔗糖浓度远高于叶肉细胞。结合物质跨膜运输的特点分
析作答。
【详解】（1）结合题意分析，在乙方式中，蔗糖经W载体由韧皮薄壁细胞运输到细胞外过程中，运输需要载体蛋白，且由题意“韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运”可知运输方向为顺
浓度梯度，故方式为协助扩散/易化扩散；“胞内HT通过H＋泵运输到细胞外空间，在此形成较高的H+浓
度”，故由H+泵形成的跨膜H+浓度差有助于将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中。
（2）结合题意可知，乙方式的跨膜运输需要浓度差和载体蛋白等协助，与其相比，甲方式“叶肉细胞中
的蔗糖通过不同细胞间的胞间连丝即可进入SE-CC”，即甲方式中蔗糖运输到SE-CC的过程都是通过胞间连
丝这一结构完成的。
（3）A、叶片吸收14CO2后，放射性蔗糖很快出现在SE-CC附近的细胞外空间中，说明物质是蔗糖自叶肉
细胞至SE-CC的运输的，符合乙运输方式，A正确；
B、用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片，蔗糖进入SE-CC的速率降低，说明物质运输方式需要载体蛋白协助，
符合乙中的②过程，B正确；
C、将不能通过细胞膜的荧光物质注射到叶肉细胞，SE-CC中出现荧光，推测叶肉细胞中的蔗糖可能通过不
同细胞间的胞间连丝进入SE-CC，即可能是甲方式，C错误；
D、与野生型相比，SU功能缺陷突变体的叶肉细胞中积累更多的蔗糖和淀粉，说明SU是将叶肉细胞中的蔗
糖转运进SE-CC中的重要载体，符合乙方式中的③过程，D正确。
故选ABD。
（4）结合题意"叶片中SU载体含量受昼夜节律、蔗糖浓度等因素的影响，呈动态变化。随着蔗糖浓度的提
高，叶片中SU载体减少，反之则增加"可知，蔗糖能调节SU载体的含量，即蔗糖可以调节一些生命活动，
体现了蔗糖的信息传递功能。
【点睛】本题主要考查物质跨膜运输的方式，要求考生识记常见物质跨膜运输的方式和特点，能结合题干
信息分析作答。
18．（2021·全国·统考高考真题）植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K+。回答下列问题：
（1）细胞外的K+可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统，生物膜的
结构特点是 。
（2）细胞外的K+能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由 复合物构成的，其运输的特
点是 （答出1点即可）。
（3）细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对
K+的吸收速率降低，原因是 。
【答案】 具有一定的流动性 蛋白质 顺浓度梯度运输或不消耗能量 细胞逆浓度梯度吸
收K+是主动运输过程，需要能量，呼吸抑制剂会影响细胞呼吸供能，故使细胞主动运输速率降低
【分析】植物根细胞的从外界吸收各种离子为主动运输，一般从低到高主动地吸收或排出物质，以满足生命活动的需要，需要耗能、需要载体协助。
【详解】（1）生物膜的结构特点是具有一定的流动性。
（2）离子通道是由蛋白质复合物构成的，通过离子通道的运输相当于协助扩散，其运输特点是顺浓度梯
度运输或不消耗能量。
（3）细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。可知是主动运输过程，主动运输需要
消耗能量，而细胞中的能量由细胞呼吸提供，因此呼吸抑制剂会影响细胞对K+的吸收速率。
【点睛】本题考查植物细胞对离子的运输方式，主动运输的特点等，要求考生识记基本知识点，理解描述
基本生物学事实。
