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题型 3 物质进出细胞的方式（题型归纳）
渗透作用的原理、细胞质壁分离和复原实验等是高考考查的重点内容，高考常聚焦于考查植物细胞的
吸水和失水与原生质体体积的变化、渗透压的变化的关系，实验过程的分析，实验原理的理解、迁移和应
用等，考查的情景中常体现科学思维、科学探究等生物学科核心素养，引导考生学以致用。
1. （2021•湖南）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
【分析】1、质壁分离的原因分析：外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；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。
2、质壁分离复原的原因分析：外因：外界溶液浓度＜细胞液浓度；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。
【解答】解：A、施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关，A正确；
B、质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁，B正确；
C、质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低，C正确；
D、1mol/L的NaCl溶液和1mol/L的蔗糖溶液的渗透压不相同，因NaCl溶液中含有钠离子和氯离子，
故其渗透压高于蔗糖溶液，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查质壁分离和复原的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，难度不大。
【例题1】 （2022•秦皇岛三模）植物可通过根部细胞以不同方式从土壤中吸收无机盐用于自身生长发育。
下列叙述错误是（ ）A．无机盐必须溶解在水中才能被根部细胞吸收
B．根部细胞吸收的N可参与ATP等物质的合成
C．若K+通过离子通道进入根部细胞，则需要消耗能量
D．松土或施肥过多均会影响根系对无机盐的吸收
【分析】自由扩散、协助扩散和主动运输的比较
物质出 被动运输 主动运输
入细胞
自由扩散 协助扩散
的方式
运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度
是否需要 不需要 需要 需要
载体
是否消耗 不消耗 不消耗 消耗
能量
【解答】解：A、无机盐必须溶解在水中形成离子，才能被根部细胞吸收，A正确；
B、ATP等物质中含有N元素，根部细胞吸收的N可参与ATP等物质的合成，B正确；
C、K+通过离子通道进入根部细胞属于协助扩散，不需要消耗能量，C错误；
D、松土能增加土壤中空气含量，根部细胞呼吸作用加强，有利于根细胞对无机盐的吸收，而施肥过多
造成根细胞失水，影响对对无机盐的吸收，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关内容，意在考查考生识记和理解能力，属于中档题。
1. （2022•浙江）“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，最终涨破
D．若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象更明显
【分析】1、当外界溶液的浓度大于细胞液的浓度时，细胞会失水，由于原生质层的伸缩性比细胞壁的
伸缩性大，原生质层与细胞壁相互分离，这就是质壁分离。当外界溶液的浓度小于细胞液的浓度时，细
胞吸水，发生质壁分离的复原。
2、分析题图：甲到乙的过程中细胞发生质壁分离，乙到丙的过程中细胞发生质壁分离的复原。
【解答】解：A、根据实验结果，该细胞能够发生质壁分离，说明甲细胞具有活性，A正确；
B、甲细胞发生质壁分离，细胞失水，细胞液浓度增大，即乙图细胞的细胞液浓度大于甲的，B错误；
C、由于有细胞壁的支持和保护，丙图细胞的体积不会持续增大，也不会涨破，C错误；
D、由于根尖分生区细胞不具有大液泡，不能发生质壁分离，不能作为观察质壁分离及质壁分离复原的
实验材料，D错误。
故选：A。
【点评】本题考查课本中观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原的实验，要求学生掌握观察的原
理与方法，明确操作中的注意事项，能够分析观察结果，难度不大。
2. （2021•江苏）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
【分析】观察质壁分离及复原实验：
【解答】解：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，但会避免观察细胞重叠
部位，A正确；
B、将外表皮平铺在洁净的载玻片上，要先用低倍镜观察细胞状态，不可直接用高倍镜观察，B错误；
C、从盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液，在盖玻片另一侧用吸水纸吸引，重复几次后表皮细胞浸润在蔗糖溶液中，进而失水发生质壁分离，不可在盖玻片四周滴加蔗糖溶液，C错误；
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破损了，D错误。
故选：A。
【点评】本题考查观察质壁分离及复原实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、
实验采用的方法、实验现象结论等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
3. （2021•辽宁）下列有关中学生物学实验中观察指标的描述，正确的是（ ）
选项 实验名称 观察指标
A 探究植物细胞的吸水和失水 细胞壁的位置变化
B 绿叶中色素的提取和分离 滤纸条上色素带的颜色、次序和宽窄
C 探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌培养液的浑浊程度
D 观察根尖分生组织细胞有丝分裂 纺锤丝牵引染色体的运动
A．A B．B C．C D．D
【分析】1、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使
研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解
度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙
黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）；
2、观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂洗
（洗去解离液，便于染色）、染色（用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将
根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）；
3、观察植物细胞质壁分离及复原实验的原理：（1）原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。（2）当
外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，原生质层收缩进而质壁分离。（3）当细胞液浓度大于外
界溶液浓度时，细胞渗透吸水，使质壁分离复原。
【解答】解：A、在植物细胞质壁分离和复原的实验中，中央液泡大小、原生质层的位置和细胞大小都
应该作为观察对象，A错误；
B、绿叶中色素的提取和分离，观察指标是滤纸条上色素带的颜色、次序和宽窄，B正确；
C、探究酵母菌细胞呼吸的方式，观察指标是培养液的滤液能否使重铬酸钾转变成灰绿色，C错误；
D、观察根尖分生组织细胞有丝分裂，细胞在解离的时候已经死亡，看不到纺锤丝牵引染色体的运动，
D错误。
故选：B。
【点评】本题考查叶绿体中色素的提取和分离实验、观察质壁分离及复原实验、观察细胞有丝分裂实验，
对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
4. （2020•北京）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
【分析】1、做植物细胞质壁分离实验要选择有颜色的材料，有利于实验现象的观察。
2、做提取和分离叶绿素要选择绿色植物细胞。
【解答】解：A、紫色的洋葱鳞片叶没有叶绿体，无法观察叶绿体，A错误；
B、紫色的洋葱鳞片叶没有叶绿体，无法提取和分离叶绿素，B错误；
C、紫色的洋葱鳞片叶和黑藻叶片是成熟的植物细胞，能观察细胞质壁分离及复原，C正确；
D、紫色的洋葱鳞片叶和黑藻叶片是成熟的植物细胞，不能进行细胞分裂，D错误。
故选：C。
【点评】本题考查观察叶绿体和细胞质流动、提取和分离叶绿素、观察细胞质壁分离及复原和观察细胞
的有丝分裂的实验材料选择，意在考查学生分析细胞的特点，难度不大。
5. （2022•湖南）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胞菌，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
【分析】当外界溶液浓度大于细胞内溶液的浓度时，细胞会失水，由于细胞壁的伸缩性小于原生质体，
会发生质壁分离。当外界溶液浓度小于细胞内溶液的浓度时，细胞会吸水，会发生质壁分离的复原。【解答】解：A、甲组中原生质体表面积随时间变化逐渐增大，说明细胞吸水，外界溶液浓度低于细胞
内溶液浓度，但并不能说明细胞内NaCl浓度≥0.3mol/L，A错误；
B、乙组、丙组中用NaCl处理时原生质体体积都比葡萄糖基本培养基处理时要小，说明NaCl处理后发
生了质壁分离；换用葡萄糖基本培养基处理后，原生质体体积又增大，说明NaCl处理解除后细胞又发
生了质壁分离复原，B正确；
C、该菌正常生长，细胞会有所长大，原生质体表面积增加；细胞吸水，细胞体积会有所增大，原生质
体表面积也会增加，C正确；
D、若将该菌先65℃水浴灭活后，细胞膜失去选择透过性，此时再用NaCl溶液处理，不会发生质壁分
离，原生质体表面积无变化，D正确。
故选：A。
【点评】本题结合新的情境考查质壁分离及其复原的有关知识，要求学生充分理解质壁分离及其复原发
生的原理，能够准确分析题中三组实验结果，再结合所学知识进行分析判断。
6. （2021•重庆）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，实验结果如图。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
【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
【解答】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
1
胞原生质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
1 2
的细胞均复原，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
3 4
正确。
故选：B。
【点评】本题主要考查质壁分离和复原实验，意在考查学生识图和判断能力，解题的关键是理解质壁分
离和复原的条件，难度不大。
7. （2021•广东）保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察
蔗糖溶液对气孔开闭的影响，如图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是（ ）
A．比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后＞①处理后
B．质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中
C．滴加③后有较多水分子进入保卫细胞
D．推测3种蔗糖溶液浓度高低为②＞①＞③
【分析】分析图示：滴加蔗糖溶液①后，气孔大小不变，说明进出保卫细胞的水分子动态平衡，①为
保卫细胞的等渗溶液；滴加蔗糖溶液②后，气孔变小，说明保卫细胞失水皱缩，②为保卫细胞的高渗
溶液；滴加蔗糖溶液③后，气孔变大，说明保卫细胞吸水膨胀，③为保卫细胞的低渗溶液。
【解答】解：A、据分析可知，①为保卫细胞的等渗溶液，③为保卫细胞的低渗溶液，保卫细胞吸水，
细胞液浓度变低，因此保卫细胞细胞液浓度，①处理后＞③处理后，A错误；
B、②为保卫细胞的高渗溶液，则质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中，B正确；
C、③为保卫细胞的低渗溶液，故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞，C正确；
D、据分析可知，3种蔗糖溶液浓度高低为②＞①＞③，D正确。
故选：A。
【点评】本题考查植物细胞的质壁分离和复原的实验，意在考查学生的识图能力、判断能力以及从题干
中获取信息的能力，运用所学知识进行实验分析的能力。
8. （2022•甲卷）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
【分析】1、植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而
失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，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收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。
2、质壁分离复原的原理：当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，外
界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，紧贴细
胞壁，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
【解答】解：A、由题意可知，浸泡在蔗糖溶液中的b细胞的体积明显增大，这说明b细胞从蔗糖溶液
中吸水，即水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，A正确；
B、由题意可知，三种不同浓度的植物细胞分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液中，a细胞的体积基本
不变，b细胞的体积增大，c细胞发生了质壁分离，可判断细胞液浓度的大小关系为细胞b＞细胞a＞细
胞c，B正确；
C、细胞c质壁分离过程中，细胞液中水分子进入蔗糖溶液，使蔗糖溶液比最初蔗糖溶液浓度变小，由
题干信息可知，“细胞a在蔗糖溶液中未发生变化”，说明细胞a的细胞液浓度与最初蔗糖溶液浓度相
等，而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，故水分交换平衡时，细胞c的细
胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C错误；
D、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，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查学生从题干信息获取不同浓度的植物细胞加入相同浓度的蔗糖溶液后细胞的形态变化
信息，并结合所学植物细胞质壁分离和复原的知识做出正确判断，属于理解和应用层次的内容，难度适
中。
9. （2020•新课标Ⅱ）取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度（单位为g/
mL）相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组（甲糖的相对分子质量约为乙糖的 2倍）。水
分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液
之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是（ ）
A．甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高B．若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零
C．若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离
D．若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组
【分析】质壁分离实验中的溶液浓度是指摩尔浓度而非质量浓度，题干中甲糖溶液和乙糖溶液的质量浓
度（单位为g/mL）相同，但因为甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍，故甲糖溶液的摩尔浓度小于乙
糖溶液。甲乙两实验均取用某植物的成熟叶片，故植物细胞的细胞液浓度相同。在水分交换达到平衡期
间，叶细胞和糖溶液之间没有溶质交换，故只能有溶剂（水）的交换。
【解答】解：A、在水分交换达到平衡期间，叶细胞和糖溶液之间没有溶质交换，只能有溶剂（水）的
交换，因此甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高，A正确；
B、若测得乙糖溶液浓度不变，说明乙组叶细胞的净吸水量为零，净失水量为零，B正确；
C、若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞失水，可能发生了质壁分离，C正确；
D、若测得乙糖溶液浓度升高，则乙组叶肉细胞吸水，由于甲糖溶液的摩尔浓度小于乙糖溶液，故叶细
胞的净吸水量甲组大于乙组，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查的是植物细胞质壁分离和复原这一知识点，意在考查学生对质壁分离现象原理的理解，
意在考查学生的识记和分析能力。
【例题1】 （2022•浙江模拟）黑藻叶细胞可用来进行观察植物细胞的质壁分离和复原的实验。某同学实
验过程中，在显微镜视野中看到细胞正处于如图所示状态。下列关于该实验的叙述，错误的是（ ）
A．在细胞发生质壁分离的过程中，细胞液的浓度逐渐变大
B．在细胞发生质壁分离复原的过程中，细胞吸水能力逐渐变大
C．在实验过程中，a、b处浓度大小可能为a＞b、a＝b或a＜b
D．相邻叶绿体的平均距离不断变大说明叶细胞处于质壁分离复原过程
【分析】质壁分离的原因分析：外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；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；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。【解答】解：A、在细胞发生质壁分离的过程中，细胞失水，细胞液的浓度逐渐变大，A正确；
B、细胞处于质壁分离复原阶段，细胞不断吸水，细胞液浓度减小，细胞吸水能力逐渐变小，B错误；
C、图示细胞原生质层与细胞壁分开，此时细胞有可能处于渗透平衡、有可能正在质壁分离，有可能正
在质壁分离复原，故a、b处浓度大小可能为a＞b、a＝b或a＜b，C正确；
D、相邻叶绿体的平均距离不断变大说明细胞吸水膨胀，即细胞处于质壁分离复原过程，D正确。
故选：B。
【点评】本题考查植物细胞质壁分离和复原的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所
学知识综合分析问题和解决问题的能力。
关于质壁分离与复原实验分析题
1、在质壁分离过程中：由于外界溶液浓度大于细胞液，细胞失水，细胞液浓度升高，颜色加深，渗透压
增大，吸水能力增强。
2、在质壁分离复原过程中：由于细胞液浓度大于外界溶液，细胞吸水，细胞液浓度降低，颜色变浅，渗
透压降低，吸水能力减弱。
易错点提醒
1、题目呈现的若是一幅质壁分离状态的图像，不能判断细胞液与外界溶液浓度的大小。
2、质壁分离指的是细胞壁与原生质层分离。
【例题2】 （2022•吉林三模）如图为某种植物幼苗（大小、长势相同）均分为甲、乙两组后，在两种不
同浓度的 KNO 溶液中培养时鲜重的变化情况（其它条件相同且不变），下列有关叙述，错误的是
3
（ ）
A．对比两组幼苗鲜重变化，推测乙组KNO 溶液浓度高
3
B．3h时，两组幼苗都处于萎蔫状态
C．6h时，甲组幼苗开始吸收K+和NO ﹣
3
D．12h后，甲组幼苗的鲜重可能超过处理前，乙组幼苗死亡
【分析】曲线分析：图为某种植物幼苗（大小、长势相同）均分为甲、乙两组后，在两种不同浓度的KNO 溶液中培养时鲜重的变化情况，甲组幼苗先质壁分离，一段时间后自动复原；而乙组幼苗质壁分
3
离后不能复原，可能是溶液浓度过高，细胞大量失水，导致死亡。
【解答】解：A、对比两组幼苗鲜重变化，单位时间内乙组失水多，因此乙组KNO 溶液浓度高，A正
3
确；
B、3h时，甲乙均出现失水，加上蒸腾作用，均会出现萎蔫现象，B正确；
C、0小时开始，甲组幼苗根系就开始吸收K+、NO ﹣，C错误；
3
D、由曲线可知，12h后，若继续培养，甲组幼苗的鲜重可能超过处理前，而乙组幼苗死亡，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查的是观察细胞质壁分离实验的有关内容，意在考查学生理解质壁分离的相关知识，意
在考查学生的识记和分析能力。
关于质壁分离自动复原题的分析
1、自动复原的原因：
a.由于外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞先失水，发生质壁分离
b.外界溶液中的溶质被细胞吸收（主动运输或被动运输），使细胞液浓度增大
c.当细胞液浓度大于外界溶液浓度，细胞吸水，发生质壁分离复原
2、易错提醒
细胞吸收溶质的时间和方式：若细胞能吸收某种溶质，则从细胞与外界溶液接触时就开始吸收了，而不是
达到平衡状态才开始的；细胞吸收溶质的方式可能是自由扩散（如甘油等），也可能是主动运输（如
NO -）
3
【例题3】 （2022•河南三模）将新鲜的萝卜块根切成长度、粗细均相等的萝卜条，分别放入四种不同浓
度的糖溶液中，一段时间后的结果如下表所示。用于实验的萝卜细胞的初始渗透压相等。下列相关叙述错
误的是（ ）
组别（蔗糖溶液） a b c d
萝卜条增加的长度/cm ﹣0.4 +0.1 ﹣0.2 ﹣0.5
A．萝卜条的长度可以发生小幅度变化，说明细胞壁有一定的伸缩性
B．将b、c组中的萝卜条移到清水中，一段时间后两组萝卜条长度可能相等
C．将a，d组中的萝卜条移到清水中，一段时间后两组萝卜条长度可能不等
D．b、c组分别经上述处理一段时间后，萝卜细胞的吸水能力相等
【分析】当外界溶液浓度＞细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象；当外界溶液浓度＜细胞液浓度时，细胞吸水。
【解答】解：A、每一浓度下萝卜条长度均有一定变化，说明细胞由于水分的进出引起细胞壁的伸缩性，
A正确；
B、将b，c中的萝卜条移到清水中，萝卜条都将可能吸水，故b中萝卜条可能继续增长，c中萝卜条可
能恢复或超过原有长度，B正确；
C、由表格可知，萝卜条在蔗糖溶液a和d中分别减少了0.4cm、0.5cm，说明其细胞液浓度不同，然后
放到清水在，一段时间后两组萝卜条长度可能不等，C正确；
D、萝卜条在蔗糖溶液b中吸水，说明萝卜细胞液浓度高于蔗糖溶液b的浓度，而在蔗糖溶液c中萝卜
条长度缩短，说明萝卜细胞液浓度小于蔗糖溶液c的浓度，因此萝卜细胞吸水能力不等，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查细胞质壁分离与质壁分离复原现象及其原因的相关知识，意在考查学生分析表格判断
细胞的吸水和失水，了解质壁分离和复原的现象，难度不大。
物质出入细胞方式的判断、其影响因素和相关实验设计等内容一直是高考命题的热点，常以纯文字或
结合曲线、柱形图、表格等形式进行考查，主要考查考生的理解能力、信息转换能力和综合运用能力。
1. （2022•辽宁）水通道蛋白（AQP）是一类细胞膜通道蛋白。检测人唾液腺正常组织和水肿组织中3种
AQP基因mRNA含量，发现AQPI和AQP3基因mRNA含量无变化，而水肿组织AQP5基因mRNA含量
是正常组织的2.5倍。下列叙述正确的是（ ）
A．人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列相同
B．AQP蛋白与水分子可逆结合，转运水进出细胞不需要消耗ATP
C．检测结果表明，只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成
D．正常组织与水肿组织的水转运速率不同，与AQP蛋白的数量有关
【分析】小分子物质运输方式的比较：
名称 运输方向 载体 能量 实例
自由扩散 高浓度→低浓度 不需要 不需要 水、CO 、O 、甘油、苯、酒精等
2 2
协助扩散 高浓度→低浓度 需要 不需要 红细胞吸收葡萄糖主动运输 低浓度→高浓度 需要 需要 小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖、
K+、Na+等
大分子物质进出细胞方式：胞吞、胞吐。
【解答】解：A、人唾液腺正常组织细胞中控制AQP蛋白的基因可能有3种，因此其表达出来的蛋白质
中氨基酸序列可能不相同，A错误；
B、AQP是一类细胞膜通道蛋白，运输物质时不需要与水分子结合，B错误；
C、由题干信息可知，水肿组织中除了AQP5蛋白，可能含有AQPI和AQP3蛋白，C错误；
D、由题干信息“水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍”，说明正常组织与水肿组织的
水转运速率不同，与AQP蛋白的数量有关，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查物质跨膜运输的知识要点，意在考查学生了解物质跨膜运输的实例和影响因素，难度
不大。
2. （2022•山东）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，NO
3 4 4 3
﹣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
【分析】1、被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散，称为被动运输。
（1）自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞
（2）协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散
2、主动运输：从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反
应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。
【解答】解：A、由图知，NH +通过AMTs进入细胞不消耗能量，是协助扩散，A错误；
4
B、由图可知，NO ﹣通过SLAH3转运到细胞外不消耗能量，但是要通过载体蛋白，所以是被动运输，
3
B正确；
C、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毒，NO ﹣的
4 3吸收由H+浓度梯度驱动，增加细胞外的NO ﹣会减少细胞外的H+，所以会减弱铵毒，C错误；
3
D、载体蛋白NRT1.1转运NO ﹣和H+是协助扩散，不仅受浓度影响，也和载体蛋白的数量有关，所以
3
不会呈正相关，D错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查物质跨膜运输的内容，提取出题图里的内容是解题关键。
3. （2022•上海）心肌细胞膜上的钙泵将钙离子泵出细胞外，下列说法正确的是（ ）
A．消耗ATP，无需载体 B．不消耗ATP，无需载体
C．消耗ATP，需载体 D．不消耗ATP，需载体
【分析】主动运输：小分子物质从低浓度运输到高浓度的运输，如：矿物质离子，葡萄糖进出除红细胞
外的其他细胞需要能量和载体蛋白。
【解答】解：心肌细胞膜上的钙泵将钙离子泵出细胞外，该过程是从低浓度到高浓度进行，需要载体蛋
白的协助，需要消耗ATP，属于主动运输。
故选：C。
【点评】本题主要考查主动运输的特点，要求考生识记主动运输的概念及特点，再结合所学知识正确判
断各选项。
4. （2021•江苏）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
【分析】自由扩散、协助扩散和主动运输的比较：
物质出 被动运输 主动运输
入细胞
自由扩散 协助扩散
的方式
运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度
是否需要 不需要 需要 需要
载体
是否消耗 不消耗 不消耗 消耗
能量
【解答】解：A、自由扩散的动力是浓度差，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，A正确；
B、小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖是主动运输，需要载体和能量，一定范围内与细胞质中葡萄糖分子的浓度有关，B错误；
C、转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白，都具有专一性，C正确；
D、肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸，需要载体和能量，D正确。
故选：B。
【点评】本题考查了物质跨膜运输方式及生物膜的特性相关知识，意在考查考生的识记能力和区分能力，
属于简单题。
5. （2021•河北）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表示相关过程。下列
2 2
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
【分析】题图分析：图示为人体成熟红细胞部分结构和功能如图，其中①表示气体A通过自由扩散进
入红细胞，②表示气体B通过自由扩散运出红细胞，③表示钠离子和钾离子通过钠钾泵进出红细胞，
④表示葡萄糖通过协助扩散进入红细胞，⑤表示水通过通道协助扩散进入红细胞。
【解答】解：A、根据题意可知，红细胞能运输O 和CO ，肌肉细胞进行有氧呼吸时，消耗O ，产生
2 2 2
CO ，可以判断气体A和B分别是CO 和O ，A正确；
2 2 2
B、①和②表示气体进出红细胞，一般气体等小分子进出细胞的方式为自由扩散，④是载体蛋白运输
葡萄糖进入红细胞，顺浓度梯度，不需要消耗能量，为协助扩散，⑤是H O通过水通道蛋白进入红细
2
胞，属于协助扩散，B正确；
C、③为红细胞通过消耗能量主动吸收K+排出Na+，成熟红细胞没有线粒体，不能进行有氧呼吸，只能
通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量，C正确；
D、成熟红细胞没有核糖体，不能再合成新的蛋白质，细胞膜上的糖蛋白不能更新，糖蛋白存在于细胞
膜的外表面，由于细胞膜具有流动性，其表面的糖蛋白处于不断流动中，D错误。
故选：D。【点评】本题考查红细胞结构和功能，重点考查跨膜运输和细胞呼吸的相关知识，要求考生识记跨膜运
输的种类和特点，掌握细胞呼吸过程，能结合所学的知识准确判断各选项。
6. （2021•浙江）如图为植物细胞质膜中H+﹣ATP酶将细胞质中的H+转运到膜外的示意图。下列叙述正确的
是（ ）
A．H+转运过程中H+﹣ATP酶不发生形变
B．该转运可使膜两侧H+维持一定的浓度差
C．抑制细胞呼吸不影响H+的转运速率
D．线粒体内膜上的电子传递链也会发生图示过程
【分析】据图分析可知：H+逆浓度梯度运输，该过程为主动转运；在此过程中 H+﹣ATP酶兼有载体蛋
白和ATP水解酶的功能。
【解答】解：A、主动转运过程中H+﹣ATP酶作为载体蛋白，会发生形变，协助物质运输，A错误；
B、该转运方式为主动转运，主动转运的结果是使膜两侧H+维持一定的浓度差，B正确；
C、H+的转运方式主动转运，需要载体蛋白的协助，同时需要能量，抑制细胞呼吸会影响细胞的能量供
应，进而影响H+的转运速率，C错误；
D、图示过程是消耗ATP的过程，而线粒体内膜的电子传递链最终会生成ATP，不会发生图示过程，D
错误。
故选：B。
【点评】本题考查了物质跨膜运输的方式，意在考查考生的识图能力，审题能力，难度不大。
7. （2020•江苏）如图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
【分析】由图示可知，葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式①为主动运输；Na+逆浓度梯度运出小肠上皮细
胞和K+逆浓度梯度进入小肠上皮细胞的过程均需要载体和能量，则方式②为主动运输；方式③葡萄糖
运出小肠上皮细胞是顺浓度梯度，需要载体协助，为协助扩散；水进入细胞的方式④为自由扩散；多
肽等大分子物质进入细胞的方式⑤为胞吞。
【解答】解：A、葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为主动运输，运出小肠上皮细胞的方式为协助扩散，
A正确；
B、由图示可知，Na+主要以②主动运输的方式运出小肠上皮细胞，B错误；
C、多肽以⑤胞吞的方式进入细胞，以胞吐方式离开细胞，C错误；
D、维生素D属于固醇类，进入细胞的方式为④自由扩散，D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了物质跨膜运输的方式，难度适中，属于考纲中识记、理解层次的要求。解题关键是
识图判断葡萄糖和钠离子的运输方式，难度不大。
8. （2020•浙江）物质X通过质膜从浓度高的一侧转运到浓度低的一侧，须载体蛋白参与且不消耗能量。这
种转运方式属于（ ）
A．易化扩散 B．主动转运 C．扩散 D．渗透
【分析】物质跨膜运输的方式有：
名 称 运输方向 载体 能量 实 例
自由扩散 高浓度→低浓度 不需 不需 水，CO ，O ，甘油，苯、酒精等
2 2
协助扩散 高浓度→低浓度 需要 不需 红细胞吸收葡萄糖
主动运输 低浓度→高浓度 需要 需要 小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸，葡萄糖，K+，Na+等
此外，大分子物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐。
【解答】解：物质X过质膜从浓度高的一侧转运到浓度低的一侧，需要载体蛋白参与，但不消耗能量，
所以这种转运方式属于易化扩散。
故选：A。
【点评】本题考查主动运输、协助扩散、自由扩散、胞吞、胞吐的知识点，考查学生理解所学知识的要
点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构，易混知识必须区分清楚。
9. （2021•甲卷）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 。
【分析】1、细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，还有少量的糖类。细胞膜的结构特点是流动性，功能特
性是选择透过性。
2、自由扩散的特点是高浓度运输到低浓度，不需要载体和能量；协助扩散的特点是高浓度运输到低浓
度，需要载体，不需要能量；主动运输的特点是需要载体和能量。
【解答】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，其运输的特点是一种离子通道只允许一种离子通过。
（3）根细胞对K+的吸收属于主动运输，消耗能量，而呼吸抑制剂抑制细胞呼吸产生能量，故在有呼吸
抑制剂的条件下，根细胞对K+的吸收速率降低。
故答案为：
（1）具有一定的流动性
（2）蛋白质 一种离子通道只允许一种离子通过
（3）根细胞对K+的吸收属于主动运输，消耗能量，而呼吸抑制剂抑制细胞呼吸产生能量
【点评】本题综合考查了生物膜的结构和功能及物质跨膜运输的方式，意在考查考生的识记能力和理解
所学知识要点，把握知识间内在联系，运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次
的考查。
【例题1】 （2022•衡阳二模）被动运输和主动运输分别是指顺着、逆着电化学势梯度进行的跨膜运输。
如图所示，有的载体蛋白运输H+的同时，又能同向运输或反向运输另一种物质，载体蛋白对 H+和另一种
物质的运，输是两种不同的跨膜运输方式。下列有关叙述中，正确的是（ ）
A．水分子顺电化学势梯度通过水通道蛋白的运输为自由扩散B．被动运输需要载体参与，主动运输需要载体和能量参与
C．若X逆电化学势梯度运输到膜内，则膜外侧H+浓度高于膜内
D．若X逆电化学势梯度运输到膜内，则Y顺电化学势梯度运输到膜外
【分析】题图分析：H+与X协同运输一起进入细胞内；H+与Y协同运输，H+进入细胞内，而Y运出细
胞。
【解答】解：A、水分子顺电化学势梯度通过水通道蛋白的运输为协助扩散，A错误；
B、被动运输包括自由扩散和协助扩散，自由扩散不需要载体参与，B错误；
C、若X逆电化学势梯度运输到膜内，则X的运输为主动运输，需要能量，其能量来自H+顺浓度运输
产生的电化学势梯度，即H+顺着电化学势梯度运输到膜内，膜外侧H+浓度高于膜内，C正确；
D、若X逆电化学势梯度运输到膜内，则H+顺着电化学势梯度运输到膜内，故Y逆电化学势梯度运输
到膜外，D错误。
故选：C。
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合
分析问题和解决问题的能力。
主动运输 并非都消耗 ATP 。某种物质逆浓度梯度转运时，所消耗的能量不一定来自 ATP的水解，也可能
来自另一种物质因浓度梯度产生的势能。如协同转运蛋白。
协同转运所需要的能量直接来自膜两侧离子的电化学梯度。根据物质运输方向与离子顺浓度梯度的转运方向相同与
否，可以分为同向协同转运和反向协同转运。如下图所示的钠离子驱动的同向协同转运蛋白。
【例题2】 （2022•扬州模拟）高等植物体内光合产物以蔗糖形式从叶肉细胞经细胞外空间进入筛管﹣伴
胞复合体，进而被长距离运输，其过程如图所示。研究还发现，随着蔗糖浓度的提高，筛管﹣伴胞复合体
膜上的蔗糖﹣质子共运输载体（SU 载体）减少，反之则增加。下列相关叙述错误的是（ ）A．蔗糖经 SU 载体进入筛管—伴胞复合体的方式属于被动运输
B．蔗糖浓度能调节 SU 载体的含量，体现了蔗糖的信息传递功能
C．SU 载体与 H+泵相伴存在，有利于蔗糖运输进入筛管﹣伴胞复合体
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
【分析】质子从筛管﹣伴胞复合体进入细胞外空间是逆浓度运输。蔗糖﹣质子共运输体利用质子的浓度
梯度，逆浓度运输蔗糖。
【解答】解：A、根据分析可知，蔗糖经SU载体进入筛管﹣伴胞复合体依赖于质子的浓度梯度，属于
主动运输，A错误；
B、随着蔗糖浓度的提高，筛管﹣伴胞复合体膜上的蔗糖﹣质子共运输载体（SU载体）减少，反之则
增加，体现了蔗糖的信息传递功能，B正确；
C、SU载体与H+泵相伴存在，为蔗糖运输进入筛管﹣伴胞复合体提供能量，C正确；
D、高等植物体内光合产物以蔗糖形式从叶肉细胞经细胞外空间进入筛管﹣伴胞复合体，SU功能缺陷
突变体的细胞外空间中的蔗糖不能进入筛管﹣伴胞复合体，导致叶肉细胞中积累更多的蔗糖，D正确。
故选：A。
【点评】本题主要考查物质跨膜运输的相关内容，考生掌握相关知识，才能准确答题。
1、载体蛋白并非只具有运输功能。离子泵是一种具有ATP酶活性的载体蛋白，同时具有物质运输和催化
功能。如上题中H+泵也是一种具有ATP酶活性的载体蛋白，同时具有运输H+和催化ATP水解的功能。
2、一种载体蛋白并非只能运输一种物质。载体蛋白具有特异性，有些载体蛋白只能运输一种物质，但有
些载体蛋白可协同运输两种物质，如钠钾泵、上题中蔗糖﹣质子共运输载体（SU 载体）等。
【例题3】 （2022•贵州模拟）如图所示人体小肠上皮细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列与此有关的叙述错误的是（ ）
A．a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生
B．a要有细胞表面识别和内部供能才可能完成
C．b过程物质的运输可以通过囊泡来实现
D．b与a分别是细胞排出废物和摄取养分的基本方式
【分析】分析题图：a是细胞的胞吞过程，b是细胞的胞吐过程，不论是细胞的胞吞还是胞吐都伴随着
细胞膜的变化和具膜小泡的形成，因此胞吐与胞吞的结构基础是膜的流动性。
【解答】解：A、“胞吞”和“胞吐”都是借助于膜的融合完成的，依赖于细胞膜的流动性，A正确；
B、a为“胞吞”过程，该过程要有细胞表面识别和内部供能才可能完成，B正确；
C、b为“胞吐”过程，该过程物质的运输可以通过囊泡来实现，存在膜成分的更新，C正确；
D、被动运输和主动运输是细胞摄取养分和排泄废物的基本方式，胞吞和胞吐分别是细胞摄取、分泌大
分子物质的方式，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了胞吐和胞吞的过程、结构基础和意义，要求考生能够理解胞吐或胞吞过程与生物膜
流动性的关系，同时区分识记细胞膜的结构特点和功能特点。
1. （2021•山东）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
【分析】根据题干信息，“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+”，说明
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；“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”，说明
H+从液泡转运到细胞质基质的跨膜运输方式属于协助扩散，而Ca2+进入液泡属于主动运输。
【解答】解：A、Ca2+通过CAX的跨膜运输方式属于主动运输，A错误；
B、Ca2+通过CAX的运输，细胞液浓度增加，使得细胞吸水，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，释放的能量较少，H+浓度梯度减少，则Ca2+通过CAX的运输速率变慢，
C正确；
D、根据题干信息，“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+”，说明
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，D正确。
故选：A。
【点评】本题的考查物质运输的方式，解题的关键是根据题干信息判断物质运输方式，了解结构与功能
相适应特点。
2. （2020•海南）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
【分析】根据题干信息分析，ABC转运蛋白是生物细胞中存在的一类跨膜转运蛋白，可以催化ATP水
解释放能量来转运物质，属于主动运输。
【解答】解：A、O 的跨膜方式是自由扩散，所以ABC转运蛋白不能提高O 的跨膜运输速度，A错误；
2 2
B、由于ABC转运蛋白转运物质时需要消耗能量，而葡萄糖顺浓度梯度进入细胞不需要消耗能量，B错
误；C、由于每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性，所以Cl﹣和氨基酸依赖不同种ABC转运蛋白跨
膜运输，C错误；
D、由于ABC转运蛋白转运物质时需要消耗能量，若ATP水解受阻，ABC转运蛋白不能完成转运过程，
D正确。
故选：D。
【点评】解答本题的关键是掌握小分子物质跨膜运输的相关知识，能够通过载体蛋白、能量等条件判断
物质的跨膜运输方式，同时注意该载体蛋白还具有催化ATP水解的功能。
3. （2020•北京）GLUT4是骨骼肌细胞膜上的葡萄糖转运蛋白．研究者测定了 5名志愿者进行6周骑行运动
训练前后骨骼肌中GLUT4的含量（如图）．由此可知，训练使骨骼肌细胞可能发生的变化是（ ）
A．合成的GLUT4增多
B．消耗的葡萄糖减少
C．分泌到细胞外的GLUT4增多
D．GLUT4基因的数量增多
【分析】据图分析，训练后比训练前GLUT4数量增加，而GLUT4是骨骼肌细胞膜上的葡萄糖转运蛋
白，说明消耗葡萄糖增加．
【解答】解：A、据图分析，训练后比训练前GLUT4数量增加，说明训练使骨骼肌细胞合成的GLUT4
增多，A正确；
B、GLUT4是骨骼肌细胞膜上的葡萄糖转运蛋白，则葡萄糖消耗增加，B错误；
C、GLUT4是骨骼肌细胞膜上的葡萄糖转运蛋白，不分泌到细胞外，C错误；
D、GLUT4基因的数量不变，但表达量增加，D错误．
故选：A。
【点评】本题考查以曲线图为载体，考查物质运输方式、基因表达等知识，意在考查学生提取信息和分
析问题的能力，难度不大．
4. （多选）（2022•辽宁）Fe3+通过运铁蛋白与受体结合被输入哺乳动物生长细胞，最终以Fe2+形式进入细胞质基质，相关过程如图所示。细胞内若Fe2+过多会引发膜脂质过氧化，导致细胞发生铁依赖的程序性死
亡，称为铁死亡。下列叙述正确的是（ ）
注：早期内体和晚期内体是溶酶体形成前的结构形式
A．铁死亡和细胞自噬都受基因调控
B．运铁蛋白结合与释放Fe3+的环境pH不同
C．细胞膜的脂质过氧化会导致膜流动性降低
D．运铁蛋白携带Fe3+进入细胞不需要消耗能量
【分析】小分子物质运输方式的比较：
名称 运输方向 载体 能量 实例
自由扩散 高浓度→低浓度 不需要 不需要 水、CO 、O 、甘油、苯、酒精等
2 2
协助扩散 高浓度→低浓度 需要 不需要 红细胞吸收葡萄糖
主动运输 低浓度→高浓度 需要 需要 小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖、
K+、Na+等
大分子物质运输方式：胞吞、胞吐。
【解答】解：A、铁死亡属于细胞凋亡，细胞自噬和细胞凋亡都受基因的控制，A正确；
B、运铁蛋白结合Fe3+的环境在细胞外液，pH接近中性，释放Fe3+的环境在晚期内体，pH＝5，二者的
pH不同，B正确；
C、细胞内若Fe2+过多会引发膜脂质过氧化，导致细胞发生铁依赖，说明膜流动性提高，铁大量流出，
C错误；
D、运铁蛋白携带Fe3+进入细胞属于胞吞，消耗能量，D错误。
故选：AB。
【点评】本题考查物质跨膜运输和无机盐的生理作用等的知识，意在考查学生了解物质跨膜运输的实例
和影响因素，考查学生对无机盐生理作用的掌握情况。
5. （2022•乙卷）农业生产中，农作物生长所需的氮素可以NO ﹣的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作
3
物甲和作物乙的根细胞吸收NO ﹣的速率与O 浓度的关系如图所示。回答下列问题。
3 2（1）由图可判断NO ﹣进入根细胞的运输方式是主动运输，判断的依据是
3
。
（2）O 浓度大于a时作物乙吸收NO ﹣速率不再增加，推测其原因是
2 3
。
（3）作物甲和作物乙各自在NO ﹣最大吸收速率时，作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙，判断的依
3
据是 。
（4）据图可知，在农业生产中，为促进农作物根对NO ﹣的吸收利用，可以采取的措施是
3
（答出1点即可）。
【分析】1、被动运输：
物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散，称为被动运输。
（1）自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞
（2）协助扩散：进出细胞的物质借助转运蛋白（包括载体蛋白和通道蛋白）的扩散
2、主动运输：从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反
应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。
【解答】解：（1）由图可知，在一定的范围内随着氧气浓度的增加，作物吸收 NO ﹣的速率也在增加，
3
超过该范围后，氧气浓度的增加，作物吸收NO ﹣的速率就不再增加，说明NO ﹣的吸收不仅需要能量，
3 3
也需要载体蛋白，所以是主动运输。
（2）O 浓度大于a时作物乙吸收NO ﹣速率不再增加，此时的限制因素不再是能量，而是载体蛋白。
2 3
（3）作物甲和作物乙各自在NO ﹣最大吸收速率时，作物甲细胞的呼吸速率大于作物乙，是因为甲的
3
NO ﹣最大吸收速率大于乙，说明甲需要能量多，消耗氧气多，所以作物甲细胞的呼吸速率大。
3
（4）在农业生产中，为促进农作物对NO ﹣的吸收利用，可以定期对作物松土，增加土壤中的含氧量。
3
故答案为：
（1）主动运输需要呼吸作用提供能量，氧气浓度小于a点，根细胞对NO ﹣的吸收速率与氧气浓度呈正
3
相关；
（2）主动运输需要载体蛋白，此时载体蛋白达到饱和；
（3）甲的NO ﹣最大吸收速率大于乙，甲需要能量多，消耗氧气多；
3
（4）定期松土。【点评】本题主要考查主动运输的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
【例题1】 （2022•汕头模拟）ABC转运蛋白是一种主动运输转运蛋白、其利用水解 ATP提供的能量，
实现某些物质的跨膜运输，真核细胞细胞膜ABC转运蛋白的工作原理如图所示，其中T形成底物运输通
路，A是ATP结合位置。研究表明，某些ABC转运蛋白能将抗生素或药物泵出细胞而赋予细胞抗药性。
据此分析，下列说法正确的是（ ）
A．ABC转运蛋白属于通道蛋白，且有特异性
B．蛋白质不能通过ABC转运蛋白完成跨膜转移
C．某些肿瘤患者化疗效果差可能跟ABC转运蛋白低表达有关
D．该图表示ATP分子与转运蛋白结合引起转运蛋白构象改变进而将物质运到胞内
【分析】题图分析：ABC转运蛋白主要功能是利用ATP水解产生的能量将与其结合的底物转运到细胞
内或外，属于主动运输。
【解答】解：A、由图示可知，ABC转运蛋白属于载体蛋白，且有特异性，A错误；
B、由分析可知，ABC转运物质属于主动运输，蛋白质等一些大分子物质要通过胞吞胞吐完成运输，B
正确；
C、由于某些ABC转运蛋白能将抗生素或药物泵出细胞而影响药效，因此某些肿瘤患者化疗效果差可
能跟ABC转运蛋白大量表达有关，C错误；
D、由分析可知，ATP分子水解产生的磷酸基与转运蛋白结合，引起转运蛋白构象改变进而将物质运到
胞内，D错误。
故选：B。
【点评】本题结合图解，考查物质的跨膜运输相关知识，意在考查学生的识图和理解能力，只要识记相
关物质的特点，记住不同物质的运输方式，正确的识别图形的运输方式，就能得出正确的答案，属于中
档题。主动运输时，ATP水解产生的磷酸基团，挟带能量与载体蛋白结合，使载体蛋白磷酸化，发生空间
构象的改变，进而将物质运输到膜的另一侧，此后发生去磷酸化，空间构象复原。
【例题2】 （2022•房山区二模）为探究生活在多盐环境中的泌盐植物的泌盐方式为主动或被动运输，设
计了甲（实验组）乙（对照组）两组实验，一段时间后测定植物泌盐量。下列叙述错误的是（ ）
A．甲、乙两组应选择生长状况相似的植物为实验材料
B．乙组叶肉细胞正常呼吸，甲组施用细胞呼吸抑制剂
C．若测得甲、乙泌盐量相同，则泌盐方式为自由扩散
D．若测得甲组植物的泌盐量小于乙组，则泌盐方式为主动运输
【分析】被动运输是高浓度向低浓度运输，不需要消耗能量，其中协助扩散需要载体蛋白的协助，主动
运输是低浓度向高浓度运输，需要能量和载体蛋白质的协助，协助扩散和主动运输的主要区别在于是否
需要能量供应。
【解答】解：A、该实验过程中，植物材料为无关变量，因此甲、乙两组应选择生长状况相似的植物为
实验材料，保持无关变量相同且适宜，A正确；
B、乙组为对照组，不进行处理，甲组为实验组，进行处理，被动运输和主动运输的主要区别在于主动
运输需要消耗能量，因此乙组叶肉细胞正常呼吸，甲组施用细胞呼吸抑制剂，B正确；
C、若测得甲、乙泌盐量相同，则泌盐方式为被动运输，被动运输包括自由扩散和协助扩散，C错误；
D、若测得甲组植物的泌盐量小于乙组，即泌盐过程需要能量的供应，则泌盐方式为主动运输，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查物质的跨膜运输，意在考查学生的识记和理解、判断能力。某物质运输方式的探究题
1、实验思路的书写（三步曲）：
（1） 分组编号 ：将生长状况相同的实验材料平分为2组，编号甲、乙
（2） 控制变量 ：甲组给予正常呼吸条件，乙组给予细胞呼吸抑制剂；均置于含……（物质）的培养液
中，其余条件相同且适宜
（3） 检测结果 ：一段时间后，检测两组培养液中……（物质）的剩余量并比较。
2、预期结果及结论：
若甲乙两组中……（物质）的剩余量相同，则该物质的运输方式为被动运输；
若甲组中……（物质）的剩余量少于乙组，则该物质的运输方式为主动运输。
3、注意：控制变量时也可“甲组给予有氧条件，乙组给予无氧条件”。因为有氧条件下进行有氧呼吸产
生的能量多于无氧时进行的无氧呼吸。
【例题3】 （2022•涪陵区校级二模）用相同的培养液培养水稻和番茄幼苗，一段时间后，测定溶液中各
种离子浓度，结果如图所示，下列相关说法错误的是（ ）
A．水稻对SiO 4﹣需求量更大，对Mg2+需求量更小
4
B．水稻培养液里的Mg2+浓度高于初始浓度，说明水稻根在分泌Mg2+
C．水稻对无机盐离子的吸收和对水分的吸收不是同一个过程
D．番茄对不同离子的吸收不同的直接原因是载体蛋白的种类和数量不同
【分析】分析图形：水稻吸收水的相对速度比吸收 Mg2+快，造成培养液中Mg2+浓度上升；番茄吸收水
的相对速度比吸收SiO 4﹣多，造成培养液中SiO 4﹣浓度上升，两种植物吸收离子不同，水稻对SiO 4﹣
4 4 4
吸收较多，而番茄对Mg2+吸收较多。
【解答】解：A、由分析可知：水稻对SiO 4﹣需求量更大，对Mg2+需求量更小，A正确；
4
B、水稻培养液里的Mg2+浓度高于初始浓度，说明水稻吸收水的相对速度比吸收Mg2+快，B错误；
C、水稻对无机盐离子的吸收和对水分的吸收不是同一个过程，C正确；D、番茄对不同离子的吸收不同的直接原因是载体蛋白的种类和数量不同，D正确。
故选：B。
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关知识，意在考查学生的识图和判断能力，解题的关键是理解吸水
和吸收矿质元素是两个相对独立的过程。
作物吸收无机盐的三点提醒：
1、无机盐必须溶于水，才能被作物根系吸收
2、无机盐多为离子形式，一般运输方式为主动运输
3、作物吸收水和无机盐是两个相对独立的过程，水分的吸收是自由扩散或通过水通道蛋白的协助扩散，
而无机盐离子的吸收一般是依赖离子泵的主动运输。
【例题4】 （2022•洛阳三模）植物生长过程中，需要不断从外界吸收无机盐离子。为探究大麦根对
K+的吸收方式，科学家先后进行了两个实验，结果如图甲和图乙所示。下列相关描述不正确的是（ ）
A．据图甲判断根毛细胞吸收K+的方式为协助扩散
B．据图乙判断根毛细胞吸收K+的方式为主动运输
C．根毛细胞在一定浓度的KCl溶液中会发生质壁分离并自动复原
D．农田施肥的同时还要适当浇水，有利于化肥中无机盐的溶解吸收
【分析】据图甲分析，根毛细胞吸收K+需要载体；据图乙分析，根毛细胞吸收K+需要能量，说明运输
方式是主动运输。
【解答】解：A、据图甲判断，根毛细胞吸收K+需要载体，可能是协助扩散或主动运输，A错误；
B、据图乙分析，根毛细胞吸收K+需要能量，属于主动运输，B正确；
C、根毛细胞在一定浓度的KNO 溶液中，高当于细胞液浓度时，细胞失水发生质壁分离；在细胞失水
3
的同时，K+、NO ﹣ 通过主动运输进入细胞，使细胞液的浓度逐渐增大，细胞由失水转变为吸水，细胞
3
发生自动复原，C正确；
D、无机盐只有溶解在水中才能被作物根系吸收，因此农田施肥的同时还应该适当浇水，否则会影响无
机盐离子的吸收，D正确。故选：A。
【点评】本题考查物质跨膜运输的方式，意在考查学生的识图和判断能力，难度不大。
