文档内容
解密 02 细胞的物质输入与输出
考点热度 ★★★☆☆
内容索引
核心考点1 细胞的渗透作用吸水、失水的原理
核心考点2 自由扩散、协助扩散、主动运输
考点 预测
由高考知核心知识点
细胞的物质输 （2022全国甲卷2）渗透作 （2021全国甲卷 29 ）物质 热点预测与趋势分析
入与输出的原 用原理 跨膜运输
①渗透作用、物质跨膜
理
（2021 山东卷 2 ）液泡的 运输都可能考察；
（2022全国乙卷7）主动运
结构与功能、物质跨膜运输
输
方式 ②学科内综合题比较常
见
（2022 山东卷 3）主动运
输、协助扩散
（2022浙江卷11）渗透作用
（2022海南卷16）协助扩散
（2022河北卷1）载体蛋白
（2022湖南卷10）渗透作用
（2022湖北卷3）水通道蛋
白
（2022江苏卷5）渗透作用核心考点1 细胞的渗透作用吸水、失水的原理
自由扩散
水分子通过细胞膜的方式：
水通道蛋白（协助扩散）
细胞吸水或失水的原理：
渗透作用： 水或其他溶剂分子通过半透膜的扩散
渗透作用发生的条件：
半透膜： 水分子可以通过，而某些溶质分
子不能通过，细胞膜是一种选择
透过性膜，相当于半透膜
半透膜两侧有浓度差： 该浓度差是指物质的量的浓度
蔗糖溶液
清水
微观上： 单位时间内由清水一侧扩散到蔗糖溶液
一侧的水分子数比由蔗糖溶液一侧扩散
到清水一侧的分子数多
宏观上： 蔗糖溶液一侧吸水，清水一侧失水
实例：成熟植物细胞的吸水失水： 质壁分离：细胞失水后，由于原生质层的伸缩性大于细胞
壁，因此，原生质层与细胞壁分离。加清水后质壁分离复
原。
细 胞 壁 （ 全 透
性）
外界溶液
细胞膜
渗透失水
细胞质 原生质层
渗透吸水 液泡膜 （选择透过性）
细胞液
注意：细胞核位于原生质层中，即细胞膜与液泡膜之间核心考点2 自由扩散、协助扩散、主动运输
顺浓度梯度
自由扩散 简单扩散；不需要转运蛋白（载体）
不需要能量
被动运输
顺浓度梯度
小分子或离子： 协助扩散 需要转运蛋白（载体）：载体蛋白、通道蛋白
不需要能量
可以逆浓度梯度
需要载体蛋白
主动运输
需要能量（ATP）
概念区分：
只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通
过，面且每次转运时都会发生自身构象的改变
载体蛋白
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
通道蛋白
依赖于生物膜的流动性
大分子、颗粒、某些小分子（如，
神经递质）： 胞吞、胞吐 不需要载体蛋白
需要消耗能量（ATP）注意：相关的跨膜运输方式曲线：2022年各地考题
（2022全国甲卷）2. 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
（2022全国乙卷）7. 农业生产中，农作物生长所需的氮素可以 的形式由根系从土壤中吸收。一定
时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收 的速率与O 浓度的关系如图所示。回答下列问题。
2
的
（1）由图可判断 进入根细胞 运输方式是主动运输，判断的依据是______。
是
（2）O 浓度大于a时作物乙吸收 速率不再增加，推测其原因 ______。
2
（3）作物甲和作物乙各自在 最大吸收速率时，作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙，判断依据是
______。
（4）据图可知，在农业生产中，为促进农作物对 的吸收利用，可以采取的措施是______。
（2022山东卷）3. 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驱动，
3 4 4
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+的浓度增加和细胞外酸
3 4
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
（2022浙江卷）11. “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
（2022海南卷）16. 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______________。
（2022河北卷）1. 关于细胞膜的叙述，错误的是（ ）
A. 细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流
B. 细胞膜上多种载体蛋白协助离子跨膜运输
C. 细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中
D. 细胞膜上多种蛋白质参与细胞间信息交流
（2022湖南卷）10. 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
（2022湖北卷）3. 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
3
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
（2022江苏卷）5. 下列有关实验方法的描述合理的是（ ）
A. 将一定量胡萝卜切碎，加适量水、石英砂，充分研磨，过滤，获取胡萝卜素提取液B. 适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片，可先后观察到细胞质流动与质壁分离现象
C. 检测样品中的蛋白质时，须加热使双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应
D. 用溴麝香草酚蓝水溶液检测发酵液中酒精含量的多少，可判断酵母菌的呼吸方式
2021-2020年各地考题
（2021·全国·高考真题）选择合适的试剂有助于达到实验目的。下列关于生物学实验所用试剂的叙述，错
误的是（ ）
A．鉴别细胞的死活时，台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色
B．观察根尖细胞有丝分裂中期的染色体，可用龙胆紫溶液使其着色
C．观察RNA在细胞中分布的实验中，盐酸处理可改变细胞膜的通透性
D．观察植物细胞吸水和失水时，可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮
（2020·江苏·高考真题）图①~⑤表示物质进、出小肠上皮细胞的几种方式，下列叙述正确的是（ ）
A．葡萄糖进、出小肠上皮细胞方式不同
B．Na+主要以方式③运出小肠上皮细胞
C．多肽以方式⑤进入细胞，以方式②离开细胞
D．口服维生素D通过方式⑤被吸收
（2020·北京·高考真题）下列高中生物学实验中，用紫色的洋葱鳞片叶和黑藻叶片作为实验材料均可完成
的是（ ）
A．观察叶绿体和细胞质流动 B．提取和分离叶绿素
C．观察细胞质壁分离及复原 D．观察细胞的有丝分裂
（2020·海南·高考真题）ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，参与细胞吸收多种营养物质，每一种ABC
转运蛋白对物质运输具有特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如图所示，下列有关叙述正确的是（
）A．ABC转运蛋白可提高O 的跨膜运输速度
2
B．ABC转运蛋白可协助葡萄糖顺浓度梯度进入细胞
C．Cl-和氨基酸依赖同一种ABC转运蛋白跨膜运输
D．若ATP水解受阻，ABC转运蛋白不能完成转运过程
（2021·河北·高考真题）人体成熟红细胞能够运输O 和CO ，其部分结构和功能如图，①~⑤表示相关过
2 2
程。下列叙述错误的是（ ）
A．血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO 和O
2 2
B．①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散
C．成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量
D．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中
（2021·广东·高考真题）人体缺乏尿酸氧化酶，导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸（存在形式为尿酸
盐）。尿酸盐经肾小球滤过后，部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URAT1和GLUT9重
吸收，最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。目前，E是针对上述蛋白治疗高尿酸
血症或痛风的常用临床药物。为研发新的药物，研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究。给
正常实验大鼠（有尿酸氧化酶）灌服尿酸氧化酶抑制剂，获得了若干只高尿酸血症大鼠，并将其随机分
成数量相等的两组，一组设为模型组，另一组灌服F设为治疗组，一段时间后检测相关指标，结果见图。回答下列问题：
（1）与分泌蛋白相似，URAT1和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程需要___________及线粒体等
细胞器（答出两种即可）共同参与。肾小管细胞通过上述蛋白重吸收——尿酸盐，体现了细胞膜具有
___________的功能特性。原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管的细胞膜，这类跨膜运输的
具体方式有___________。
（2）URAT1分布于肾小管细胞刷状缘（下图示意图），该结构有利于尿酸盐的重吸收，原因是
___________。
（3）与空白对照组（灌服生理盐水的正常实验大鼠）相比，模型组的自变量是___________。与其它两
组比较，设置模型组的目的是___________。
（4）根据尿酸盐转运蛋白检测结果，推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是___________，
减少尿酸盐重吸收，为进一步评价F的作用效果，本实验需要增设对照组，具体为___________。
