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专题03 物质运输
1．（2023·山东·高考真题）溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输H+，溶酶体内H+浓度由
H+载体蛋白维持，Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体。
Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破
裂。下列说法错误的是（ ）
A．H+进入溶酶体的方式属于主动运输
B．H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累
C．该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除
D．溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活性增强
【答案】D
【详解】A、Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体，说明H+浓
度为溶酶体内较高，因此H+进入溶酶体为逆浓度运输，方式属于主动运输，A 正确；B、溶酶体内H+浓度
由H+载体蛋白维持，若载体蛋白失活，溶酶体内pH 改变导致溶酶体酶活性降低，进而导致溶酶体内的吞
噬物积累，B 正确；C、Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，
该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除，C 正确；D、细胞质基质中的pH 与溶酶体内不
同，溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶可能失活，D 错误。故选D。
2．（2023·湖北·统考高考真题）心肌细胞上广泛存在Na+-K+泵和Na+-Ca2+交换体（转入Na+的同时排出
Ca2+），两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性
阻断细胞膜上的Na+-K+泵。关于该药物对心肌细胞的作用，下列叙述正确的是（ ）
A．心肌收缩力下降
B．细胞内液的钾离子浓度升高
C．动作电位期间钠离子的内流量减少
D．细胞膜上Na+-Ca2+交换体的活动加强
【答案】C
【详解】ACD、细胞膜上的钠钙交换体（即细胞内钙流出细胞外的同时使钠离子进入细胞内）活动减弱，
使细胞外钠离子进入细胞内减少，钙离子外流减少，细胞内钙离子浓度增加，心肌收缩力加强，AD 错误，
C 正确；B、由于该种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵，导致K+内流、Na+外流减少，故细胞内钠
离子浓度增高，钾离子浓度降低，B 错误。故选C。
3．（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（ ）
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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
【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。
4．（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
【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。
5．（2023·全国·统考高考真题）探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋
葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液，清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液泡的体积
及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确
表示实验结果的是（ ）
2
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A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】AB、用30%蔗糖处理之后，细胞失水，原生质体和液泡的体积都会减小，细胞液浓度上升；用清
水处理之后，细胞吸水，原生质体和液泡体积会扩大，细胞液浓度下降，AB 错误。CD、随着所用蔗糖浓
度上升，当蔗糖浓度超过细胞液浓度之后，细胞就会开始失水，原生质体和液泡的体积下降，细胞液浓度
上升，故C 正确，D 错误。故选C。
6．（2023·湖南·统考高考真题·多选）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
3
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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
【详解】A、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；B、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；C、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；D、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。故选BD。
1．（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（AgNO3）
可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是（ ）
A．经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀
B．经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小
C．未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀
D．未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小
【答案】B
【详解】AB、经AgNO3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AgNO3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。
2．（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
【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。
3．（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：
4
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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
【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。
4．（2022·天津·高考真题）下列生理过程的完成不需要两者结合的是（ ）
A．神经递质作用于突触后膜上的受体
B．抗体作用于相应的抗原
C．Ca2+载体蛋白运输Ca2+
D．K+通道蛋白运输K+
【答案】D
【详解】A、神经递质是由突触前膜释放，与突触后膜上相应受体结合后引起离子通道的打开，A 不符合
题意；B、抗原与相应抗体结合后可形成沉淀或者细胞集团，被吞噬细胞消化分解，B 不符合题意；C、
Ca2+载体蛋白与Ca2+结合，Ca2+载体蛋白发生自身构象的变化，从而运输Ca2+，C 不符合题意；D、分子或
离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，因此K+通道蛋白运输K+时不需要与K+结合，D 符合题意。
故选D。
5．（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
【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
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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。
6．（2022·山东·高考真题）NO3
-和NH4
+是植物利用的主要无机氮源，NH4
+的吸收由根细胞膜两侧的电位差
驱动，NO3
-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NH4
+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。下列说法正确的是（ ）
A．NH4
+通过AMTs 进入细胞消耗的能量直接来自ATP
B．NO3
-通过SLAH3 转运到细胞外的方式属于被动运输
C．铵毒发生后，增加细胞外的NO3
-会加重铵毒
D．载体蛋白NRT1.1 转运NO3
-和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
【答案】B
【详解】A、由题干信息可知，NH4
+的吸收是根细胞膜两侧的电位差驱动的，所以NH4
+通过AMTs 进入细
胞消耗的能量不是来自ATP，A 错误；B、由图上可以看到，NO3
-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NO3
-通过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NO3
-，可以促使H+向细胞内转运，减少细胞外的H+，从
而减轻铵毒，C 错误；D、据图可知，载体蛋白NRT1.1 转运NO3
-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·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
【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CaCO3），A 正确；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。
8．（2022·海南·统考高考真题·节选）人体运动需要神经系统对肌群进行精确的调控来实现。肌萎缩侧索
硬化（ALS）是一种神经肌肉退行性疾病，患者神经肌肉接头示意图如下。回答下列问题。
6
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(1)轴突末梢中突触小体内的Ach 通过____________方式进入突触间隙。
【答案】(1)胞吐
【详解】（1）突触小体内的Ach 存在突触小泡内，通过胞吐的方式进入突触间隙。
9．（2022·北京·统考高考真题·节选）人体细胞因表面有可被巨噬细胞识别的“自体”标志蛋白C，从而免
于被吞噬。某些癌细胞表面存在大量的蛋白C，更易逃脱吞噬作用。研究者以蛋白C 为靶点，构建了可感
应群体密度而裂解的细菌菌株，拟用于制备治疗癌症的“智能炸弹”。
(1)引起群体感应的信号分子A 是一种脂质小分子，通常以_______________的方式进出细胞。细胞内外的
A 随细菌密度的增加而增加，A 积累至一定浓度时才与胞内受体结合，调控特定基因表达，表现出细菌的
群体响应。
【答案】(1)自由扩散
【详解】（1）引起群体感应的信号分子A 是一种脂质小分子，脂溶性的小分子物质通常以自由扩散的方
式进出细胞。
10．（2022·北京·统考高考真题·节选）芽殖酵母属于单细胞真核生物。为寻找调控蛋白分泌的相关基因，
科学家以酸性磷酸酶（P 酶）为指标，筛选酵母蛋白分泌突变株并进行了研究。
(1)酵母细胞中合成的分泌蛋白一般通过______________作用分泌到细胞膜外。
【答案】(1)胞吐
【详解】（1）大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐，分泌蛋白属于大分子，分泌蛋白一般
通过胞吐作用分泌到细胞膜外。
11．（2022·湖北·统考高考真题·节选）胃酸由胃壁细胞分泌。已知胃液中H+的浓度大约为150mmo1/L，远
高于胃壁细胞中H+浓度，胃液中Cl-的浓度是胃壁细胞中的10 倍。回答下列问题：
(1)胃壁细胞分泌Cl-的方式是___________。食用较多的陈醋后，胃壁细胞分泌的H+量将___________。
【答案】(1) 主动运输 减少
【详解】（1）根据题干信息可知，胃壁细胞分泌C1-是由低浓度到高浓度，方式是主动运输，Cl-在胃壁细
胞中的浓度低于胃液中。食用较多的陈醋后，胃液中H+浓度升高，因此为维持胃液中H+浓度的相对稳定，
胃壁细服分泌的H+量将减少。
12．（2022·全国·统考高考真题）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
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收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收
的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题。
(1)由图可判断
进入根细胞的运输方式是主动运输，判断的依据是________________________________
___________________________________________________________________________________________
。
(2)O2浓度大于a 时作物乙吸收
速率不再增加，推测其原因是____________________________________
__________________________________________________________________________________________。
(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
_____________________
__________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)主动运输需要呼吸作用提供能量，O2浓度小于a 点，根细胞对
的吸收速率与O2浓度呈正相
关 (2)主动运输需要载体蛋白，此时载体蛋白数量达到饱和 (3)甲的
最大吸收速率
大于乙，甲需要能量多，消耗O2多 (4)定期松土
【详解】（1）主动运输是低浓度向高浓度运输，需要能量的供应、需要载体蛋白协助，由图可知，当氧
气浓度小于a 点时，随着O2浓度的增加，根细胞对NO3－ 的吸收速率也增加，说明根细胞吸收NO3－需要
能量的供应，为主动运输。（2）主动运输需要能量和载体蛋白，呼吸作用可以为主动运输提供能量，O2
浓度大于a 时作物乙吸收NO3－的速率不再增加，能量不再是限制因素，此时影响根细胞吸收NO3－速率的
因素是载体蛋白的数量，此时载体蛋白数量达到饱和。（3）曲线图分析，当甲和乙根细胞均达到最大的
NO3－的吸收速率时，甲的NO3－最大吸收速率大于乙，说明甲需要能量多，消耗O2多，甲根部细胞的呼吸
速率大于作物乙。（4）在农业生产中，为了促进根细胞对矿质元素的吸收，需要定期松土，增加土壤中
的含氧量，促进根细胞的有氧呼吸，为主动运输吸收矿质元素提供能量。
1．（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（ ）
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A．T1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
B．各组蔗糖溶液中，水分子不能从蔗糖溶液进入细胞液
C．T1和T2组经清水处理后，发生质壁分离的细胞均复原
D．T3和T4组若持续用清水处理，质壁分离的细胞比例可能下降
【答案】B
【详解】A、由柱形图可知，T1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、T1和T2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细胞均复原，C 正确；D、T3和T4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。故选B。
2．（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
【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。
3．（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
【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
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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。
4．（2021·广东·统考高考真题）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，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
【答案】A
【详解】A、通过分析可知，①细胞处吸水量少于③处细胞，说明保卫细胞细胞液浓度①处理后>③处理后，
A 错误；B、②处细胞失水，故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、滴加③后
细胞大量吸水，故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞，C 正确；D、通过分析可知，推测3 种蔗糖溶液
浓度高低为②>①>③，D 正确。故选A。
5．（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
【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。
6．（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
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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
【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。
7．（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
【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。
8．（2021·浙江·统考高考真题）下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
【答案】B
【详解】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。
9．（2021·全国·统考高考真题·节选）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：
（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，
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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】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
【详解】（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。
10．（2021·天津·统考高考真题·节选）Rubisco 是光合作用过程中催化CO2固定的酶。但其也能催化O2与
C5结合，形成C3和C2，导致光合效率下降。CO2与O2竞争性结合Rubisco 的同一活性位点，因此提高CO2
浓度可以提高光合效率。
(1)蓝细菌具有CO2浓缩机制，如下图所示。
注：羧化体具有蛋白质外壳，可限制气体扩散
据图分析，CO2依次以____________________和_______________________方式通过细胞膜和光合片层膜。
【答案】(1) 自由扩散 主动运输
【详解】（1）据图分析，CO2进入细胞膜的方式为自由扩散，进入光合片层膜时需要膜上的CO2转运蛋白
协助并消耗能量，为主动运输过程。
一、单选题
1．将成熟的植物细胞去除细胞壁后便得到原生质体。某实验小组将相同的完整成熟植物细胞放在不同浓
度的蔗糖溶液中一段时间后测得数据如下表（初始原生质体体积/初始细胞体积=1），下列分析不正确的是
（ ）
蔗糖浓度
浓度A
浓度B
浓度C
原生质体积/细胞体积
0.7
0.8
1.0
A．浓度C 一定与细胞液浓度相等
B．三种蔗糖溶液浓度大小关系是A>B>C
C．经处理后，处于浓度A 的细胞液浓度最大
D．原生质层允许水分子自由通过，蔗糖分子不能通过
【答案】A
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【分析】质壁分离的原理：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。
【详解】A、浓度C 初始原生质体体积/初始细胞体积=1，说明原生质体的体积没有发生变化，但由于有细
胞壁的限制（也可能细胞吸水）， 浓度C 不一定与细胞液浓度相等，A 错误；
B、分析表格数据可知，浓度A 和B 的原生质体体积变小，且A 变小的程度更大，说明两者均失水，且A
失水程度大于B，而浓度C 原生质体体积不变，据此推测三种蔗糖溶液浓度大小关系是A>B>C，B 正确；
C、经处理后，处于浓度A 的细胞失水最多，故细胞液浓度最大，C 正确；
D、原生质层相当于一层半透膜，允许水分子自由通过，蔗糖分子不能通过，D 正确。
故选A。
2．利用反渗透技术进行海水淡化是解决淡水资源短缺问题的一条重要途径。反渗透是指利用压力使高浓
度溶液中的水分子通过半透膜，但其他物质不能通过的技术，如图为反渗透装置示意图。下列说法正确的
是（ ）
A．水分子在进行跨膜运输时不需要消耗ATP，但需要载体蛋白的协助
B．若不施加人为压力，则水分子只能从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧移动
C．若液面处于图中状态时，去掉人为压力，则两侧液面高度不会发生变化
D．两侧液面高度持平时，施加人为压力的作用效果与两侧溶液渗透压差的作用效果相互抵消
【答案】D
【分析】渗透作用是指溶剂分子透过半透膜的扩散作用，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。发生渗透作用需要两个条件，一是半透膜，二是
浓度差。
【详解】A、水分子在进行跨膜运输的方式为被动运输，不需要消耗ATP，水分子可以通过自由扩散或协
助扩散进行跨膜运输。前者不需要转运蛋白协助，而后者需要水通道蛋白协助（不是载体蛋白），A 错误；
B、不施加人为压力，水分子可在低浓度溶液与高浓度溶液之间双向运输，B 错误；
C、若处于图中液面状态时去掉人为压力，则图中左侧液面下降，右侧液面上升，C 错误；
D、两侧溶液存在渗透压差，若不施加人为压力，水分子会从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧运输，使
两侧溶液出现液面差，若施加人为压力使两侧液面持平，则说明此时人为压力的作用效果与两侧溶液渗透
压差的作用效果相互抵消，D 正确。
故选D。
3．某同学选择红色山茶花的花瓣观察植物细胞的吸水与失水，下表是用不同浓度的蔗糖溶液处理花瓣的
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结果，下图是观察到的某一质量浓度蔗糖溶液处理后的花瓣细胞。下列相关叙述错误的是（ ）
蔗糖溶液质量浓度（g/mL）
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
是否发生质壁分离现
象
-
-
+
+++
++++
滴入清水后是否复原
-
-
是
是
否
“-”表示不发生现象；“+”表示发生现象，且“十”数量越多现象越明显
A．本实验的自变量是蔗糖溶液的质量浓度
B．将蔗糖溶液换为相同质量浓度的葡萄糖溶液，实验的结果和表中相同
C．图中甲处的溶液为蔗糖溶液
D．0.40g/mL 的蔗糖溶液组中，滴入清水不复原是因为细胞已经死亡
【答案】B
【分析】当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水；
当外界溶液浓度等于细胞液浓度时，细胞即不吸水也不失水。
题图分析，图甲部位的溶液为外界溶液。
【详解】A、下表是用不同浓度的蔗糖溶液处理花瓣的结果，从表中的处理方法可知，本实验的自变量是
蔗糖溶液的质量浓度，A 正确；
B、由于质量浓度相同的蔗糖溶液和葡萄糖溶液的物质的量浓度不同，所以将蔗糖溶液换为相同质量浓度
的葡萄糖溶液，实验的结果和表中不相同，B 错误；
C、图中的甲处是细胞膜与细胞壁的间隙，而细胞壁不具有生物活性，具有全透性，因此，发生质壁分离
的细胞在此处的液体为外界溶液——蔗糖溶液，C 正确；
D、0.40g/mL 的蔗糖溶液组中，滴入清水不复原是因为细胞失水过多而死亡，D 正确。
故选B。
4．蔗糖在植物组织培养过程中为植物细胞提供营养、能量和维持一定的渗透压，如图为蔗糖分子进入植
物细胞的示意图。下列叙述正确的是（ ）
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A．一种转运蛋白可转运多种物质，一种物质只能由一种转运蛋白转运
B．结构①和②是控制物质进出细胞的载体且①具有催化作用
C．H+出细胞的方式为主动运输，蔗糖进细胞的方式是协助扩散
D．该成熟的植物细胞在蔗糖溶液（浓度偏高）中会发生质壁分离但不能自动复原
【答案】B
【分析】植物细胞利用ATP 酶和质子泵把细胞内的H+泵出，可见细胞内的H+泵出需要消耗能量和载体，
为主动运输，“H+-蔗糖载体”能够依靠H+浓度差把H+和蔗糖分子运入细胞。可见该植物细胞在蔗糖溶
液中，可以吸收外界溶液的蔗糖。
【详解】A、结合题图可知，一种转运蛋白可转运多种物质（如②中载体可以转运H+和蔗糖），一种物质
可以由多种转运蛋白转运（如H＋可以由①和②转运），A 错误；
B、结构①和②是控制物质进出细胞的载体，且结构①能够催化ATP 水解为ADP 和Pi，即具有催化作用，
B 正确；
C、H+出细胞需要载体协助，且需要消耗ATP，方式为主动运输；细胞外的H＋多于细胞内，H＋进入细
胞是协助扩散，蔗糖进入细胞借助H＋的浓度差，属于主动运输，C 错误；
D、结合图示可知，该成熟的植物细胞在蔗糖溶液（浓度偏高）中会发生质壁分离，但由于蔗糖可通过细
胞膜进入细胞内，故可自动复原，D 错误。
故选B。
5．某实验小组将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的KNO3溶液中，观察细胞质壁分离和复原的过
程，得到其原生质体相对体积变化情况如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．制作临时装片时，需要按压使细胞分散，便于观察
B．若时间足够长，紫色洋葱细胞会持续吸水直至涨破
C．t1时刻，紫色洋葱细胞开始从外界溶液中吸收溶质分子
D．P 点时刻的细胞渗透压小于Q 点所在时刻的细胞渗透压
【答案】D
【分析】成熟的植物细胞构成渗透系统，可发生渗透作用。质壁分离的原因：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。
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【详解】A、观察“细胞质壁分离和复原”时，细胞需要保持活性，制作临时装片时，不需要按压装片，
而且即使按压装片也不会使细胞分散，A 错误；
B、植物细胞因为有细胞壁的保护作用而不会出现持续吸水直至涨破的现象，B 错误；
C、由图可知，紫色洋葱细胞发生质壁分离后自动复原，在t1 时刻前，植物细胞失水，但是失水的同时，
已经开始从细胞外吸收溶质分子，C 错误；
D、BC 段，细胞外液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，同时由于溶质分子能以主动运输的方式进入到细胞
内，使细胞液的浓度逐渐升高，细胞失水逐渐减少；到C 点时，细胞液浓度和细胞外液浓度相等；大于C
点后，溶质分子继续进入细胞，此时细胞液浓度大于细胞外液浓度，细胞吸水，故P 点时的细胞渗透压小
于Q 点时的细胞渗透压，D 正确。
故选D。
6．如图甲、乙分别表示由载体蛋白和通道蛋白介导的物质跨膜运输，下列叙述错误的是（ ）
A．图甲、乙所示的物质跨膜运输方式都是协助扩散
B．图甲、乙所示蛋白还可参与主动运输过程
C．通道蛋白在起转运作用时，不需要与被转运物质结合
D．水分子既可以通过图乙方式运输，也可以通过自由扩散运输，但前者速率更快
【答案】B
【分析】图甲为载体蛋白介导的协助扩散，图乙为通道蛋白介导的协助扩散，由题意显示乙比甲的度要快
1000 倍，比如葡萄糖进入红细胞通过甲方式，动作电位产生时钠离子内流的方式是乙方式。
【详解】A、图甲乙所示的物质跨膜运输都是顺浓度梯度进行且需要膜上转运蛋白的协助。所以都是协助
扩散，A 正确；
B、载体蛋白既可以介导协助扩散，也可以介导主动运输，而通道蛋白只介导协助扩散，B 错误；
C、通道蛋白在起转运作用时，不需要与被转运物质结合，C 正确；
D、水分子既可以借助水通道蛋白进行协助扩散运输，也可以通过自由扩散运输。且前者速率更快，D 正
确。
故选B。
7．Na+—Ca2+交换体、Na+—K+泵是动物和人体组织细胞膜上的逆向转运系统，Na+—Ca2+交换体每次转运会
将3 个Na+转入细胞内并运出1 个Ca2+，以维持细胞质基质的低Ca2+浓度；Na+—K+泵则向细胞外排出3 个
Na+和转入2 个K+。下列相关分析正确的是（ ）
A．人体血液中的Ca2+含量低于正常值时会引起肌无力
B．抑制Na+—K+泵的活动会导致细胞内Ca2+浓度升高
C．Na+—Ca2+交换体在转运Ca2+的过程中无需消耗能量
D．Na+—K+泵的转运活动使细胞内的ADP 含量明显降低
【答案】B
【分析】借助膜上的转运蛋白顺浓度梯度进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散；物质逆浓度梯度进行
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跨膜运输，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，这种方式叫作主动运输。
【详解】A、人体血液中Ca2+含量高于正常值时，会引起肌无力，Ca2+含量过低时，会引起抽搐，A 错误；
B、抑制Na+-K+泵的活动会导致细胞内的Na+浓度升高，进而影响Na+-Ca2+交换体的运输，从而使细胞
内Ca2+浓度升高，B 正确；
C、Na+-Ca2+交换体每次转运会将3 个Na+转入细胞内并排出1 个Ca2+，Ca2+的运输方式为主动运输，动
力来自膜内外Na+浓度梯度产生的电化学势能，C 错误；
D、Na+-K+泵的转运活动会消耗ATP，使细胞内的ADP 含量增加，D 错误。
故选B。
8．正常情况下，拟南芥细胞质中游离的Ca2+浓度较低，为应对环境胁迫信号，机体能通过Ca2+转运系统使
细胞质中游离Ca2+浓度迅速升高。如图为拟南芥细胞中Ca2+转运蛋白的定位示意图，其中CAX 为液泡膜上
的转运蛋白。下列有关叙述错误的是（ ）
A．Ca2+通过CAX 从细胞质进入液泡的方式属于主动运输
B．CAX 可以同时运输Ca2+和H+，说明CAX 不具有专一性
C．Ca2+可以进出液泡，这有助于拟南芥细胞维持正常的功能
D．H+通过CAX 进入细胞质的过程中，CAX 的构象发生了改变
【答案】B
【分析】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，通道蛋白转
运物质时自身构象不发生改变。
【详解】A、液泡中H+浓度高于细胞质，H+由液泡进入细胞质属于高浓度到低浓度；根据题意，细胞质
中游离的Ca2+浓度较低，Ca2+进入液泡属于低浓度到高浓度，故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 正确；
B、一种载体蛋白只能适合与一种或一类离子或分子结合，具有专一性，CAX 可以同时运输Ca2+和H+，
CAX 具有专一性，B 错误；
C、题干信息“为应对环境胁迫信号，机体能通过Ca2+转运系统使细胞质中游离Ca2+浓度迅速升高”可知，
Ca2+可以进出液泡，这有助于拟南芥细胞维持正常的功能，C 正确；
D、载体蛋白转运物质时会发生自身构象的改变，结合题干和题图可知，CAX 属于转运蛋白中的载体蛋白，
故H+通过CAX 进入细胞质的过程中，CAX 的构象发生了改变，D 正确。
故选B。
9．肾脏是机体最重要的排泄器官，通过尿的生成和排出，维持机体内环境的稳态。近曲小管上皮细胞膜
上具有多种转运蛋白，其重吸收葡萄糖的机制如图所示。下列叙述错误的是（ ）
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A．原尿中的葡萄糖以主动运输方式进入近曲小管上皮细胞
B．Na 泵使近曲小管上皮细胞内处于低钠状态，有利于葡萄糖的重吸收
C．细胞膜两侧的葡萄糖浓度差越大，GLUT 的转运效率就越高
D．若近曲小管上皮细胞膜上SGLT 缺陷，则会导致机体尿液中的葡萄糖含量升高
【答案】C
【分析】借助膜上的转运蛋白顺浓度梯度进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散；物质逆浓度梯度进行
跨膜运输，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，这种方式叫作主动运输。
【详解】A、原尿中的葡萄糖借助钠离子的势能，逆浓度梯度进入近曲小管上皮细胞，属于主动运输的方
式，A 正确；
B、原尿中的葡萄糖借助钠离子的势能，逆浓度梯度进入近曲小管上皮细胞，因此Na 泵使近曲小管上皮细
胞内处于低钠状态，有利于葡萄糖的重吸收，B 正确；
C、GLUT 协助葡萄糖运输的方式是协助扩散，因此在一定范围内细胞膜两侧的葡萄糖浓度差越大，转运
效率越高，但葡萄糖的转运效率还会受GLUT 数量的影响，C 错误；
D、若近曲小管上皮细胞膜上SGLT 缺陷，影响原尿中葡萄糖的重吸收，则会导致机体尿液中的葡萄糖含
量升高，D 正确。
故选C。
10．肠腔内的果糖和Na+浓度较高。如图是小肠上皮细胞吸收单糖和Na+的示意图，GULT2、GULT4 和
GULT5 是主要存在于小肠内运输糖类物质的转运蛋白。下列说法错误的是（ ）
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A．不同转运蛋白对果糖运输的专一性程度不同
B．果糖转运到小肠上皮细胞内的方式为协助扩散
C．葡萄糖和半乳糖进入小肠上皮细胞需与GULT2 结合
D．图中Na+进出细胞的方式有协助扩散和主动运输
【答案】C
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，
不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到
低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。
【详解】A、不同转运蛋白对果糖运输的专一性程度不同，GULT5 对果糖具有高度专一性，GULT2 可以转
运葡萄糖、半乳糖和果糖，A 正确；
B、果糖在GULT5 协助下顺浓度从肠腔转运到小肠上皮细胞内的方式为协助扩散，B 正确；
C、葡萄糖和半乳糖进入小肠上皮细胞时需要与GULT4 结合，C 错误；
D、图中Na 进细胞的方式为协助扩散，出细胞时通过Na+泵运输属于主动运输，D 正确。
故选C。
11．如下图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A．氨基酸等小分子进出细胞都需要载体蛋白的协助
B．一种载体蛋白只能运输一种物质进出细胞
C．无机盐离子进出细胞时都需要ATP 直接供能
D．同种物质进出细胞的跨膜方式可能不同
【答案】D
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【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，
不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到
低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。
【详解】A、有的小分子物质进出细胞的方式是自由扩散，如水分子可通过自由扩散进出细胞，不需要载
体蛋白协助，A 错误；
B、据图可知，图中右侧的载体蛋白可协助氨基酸和Na＋运输，B 错误；
C、据图可知，图中氨基酸进入肾小管壁上皮细胞的过程借助于钠离子的浓度梯度势能，据此推测无机盐
离子进出细胞时并非都需要ATP 直接供能，C 错误；
D、同种物质进出细胞的跨膜方式可能不同，如图中的Na+出肾小管上皮细胞属于主动运输，而进入该细
胞的方式是协助扩散，D 正确。
故选D。
12．正常人进食后，血糖浓度升高，葡萄糖通过GLUT2 转运蛋白进入胰岛B 细胞，经细胞呼吸改变
ATP/ADP 的比值，进而引起Ca2+内流，促进胰岛素分泌，该过程的调节机制如图所示。GLP-1 是由人体肠
道中的L 细胞（主要分布于小肠回肠段）分泌的一种肠源性激素，回肠切除后的大鼠体内GLUT2 的表达
水平明显下降。下列说法正确的是（ ）
A．糖尿病患者患病的原因都是胰岛B 细胞丧失产生胰岛素的能力
B．葡萄糖通过GLUT2 转运蛋白进入胰岛B 细胞的方式是主动运输
C．细胞呼吸使细胞中的ATP/ADP 值变小，最终引起Ca2+内流
D．L 细胞及其分泌的GLP-1 对血糖水平的控制可能起重要作用
【答案】D
【分析】胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原转化成非
糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化，胰高血糖素和肾上腺素能升高血糖，只有促进效果没有
抑制作用，即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化。胰岛素和胰高血糖素互为拮抗关系，胰高血糖素和肾
上腺素互为协同关系。
【详解】A、糖尿病患者患病的原因也可能是胰岛素分泌正常，但胰岛素受体受损，导致机体对胰岛素不
敏感，胰岛素不能正常发挥作用，A 错误；
B、由图可知，葡萄糖通过GLUT2 转运蛋白进入胰岛B 细胞是顺浓度方向，为协助扩散，B 错误；
C、细胞呼吸过程中葡萄糖氧化分解合成ATP，导致的ATP 与ADP 比值上升，C 错误；
D、由图可知，GLUT2 在血糖调节中间接影响胰岛素的分泌，L 细胞及其分泌的GLP-1 对大鼠体内GLUT2
的表达水平具有重要作用，由此可推出L 细胞及其分泌的GLP-1 对血糖水平的控制可能起重要作用，D 正
确。
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故选D。
13．以下是物质进出细胞的几种方式，下列相关叙述正确的是（ ）
A．若肾小管通过①吸收水，水分子需与转运蛋白相结合进行运输
B．内环境中相对分子质量小的物质或离子都可以通过②进入细胞内
C．物质通过③进入人的成熟红细胞消耗的ATP 主要由线粒体提供
D．通过④运输时，物质需与膜蛋白结合，该运输过程体现了细胞膜的结构特点
【答案】D
【分析】题图①高浓度到低浓度，有载体蛋白协助，属于协助扩散；②高浓度到低浓度，不需要载体，属
于自由扩散；③低浓度到高浓度，需要载体蛋白协助，消耗能量，属于主动运输；④利用了膜的流动性，
属于胞吞。
【详解】A、据图可知①是协助扩散，②是自由扩散，③是主动运输，④是胞吞。协助扩散转运蛋白有载
体蛋白和通道蛋白两种类型，通道蛋白转运物质时不需要物质与通道蛋白结合，而载体蛋白会与转运的物
质结合，而且自身构象会发生改变，肾小管通过通道蛋白转运水分子，A 错误；
B、小分子物质跨膜转运有自由扩散、协助扩散和主动运输，故相对分子量比较小的物质和离子可通过多
种方式进入细胞，B 错误；
C、③是主动运输，成熟的红细胞没有线粒体，所需要的能量由无氧呼吸提供，C 错误；
D、④胞吞过程中，被运输物质会先与细胞膜上的受体蛋白结合，该运输方式体现了细胞膜具有一定流动
性的结构特点，D 正确。
故选D。
14．ATP 是绝大多数生物生命活动的直接能量来源。ATP 的合成需要酶的参与，其作用机制如图所示。下
列相关叙述错误的是（ ）
A．在线粒体内膜上发生图示过程时有水的生成
B．ATP 合酶既具有催化作用又具有物质运输功能
C．ATP 合成的动力来自于生物膜内外的H＋浓度差
D．DNA 的复制、光反应均伴随着图示ATP 的合成
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【答案】D
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第
一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合
成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【详解】A、线粒体内膜进行呼吸作用的第三阶段，该阶段有ATP 的合成和水的生成，A 正确；
B、由图可知，ATP 合酶既能催化ATP 的合成，也能作为运输H+的载体，B 正确；
C、由图可知，ATP 合成的动力来自于生物膜内外的H+浓度差，C 正确；
D、DNA 的复制需要消耗ATP，伴随的是ATP 的分解，D 错误。
故选D。
15．科学家首次揭示了H+通道蛋白和V-ATPase 酶共同调节溶酶体酸碱度的机理。V-ATPase 酶利用ATP 水
解产生的能量，将细胞质基质中（pH 约为7.2）的H+逆浓度梯度转运进溶酶体内部。H+通道的运输能力受
溶酶体内H+浓度调控。下列说法错误的是（ ）
A．H+通过H+通道蛋白运出溶酶体的方式是协助扩散
B．抑制V-ATPase 酶的功能，溶酶体内的pH 可能会上升
C．溶酶体膜内pH 高于4.6 时H+通道蛋白的运输效率升高
D．V-ATPase 酶功能缺失会导致溶酶体降解蛋白的能力降低
【答案】C
【分析】1、溶酶体是消化车间，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细
胞的病毒与病菌。被溶酶体分解后的产物，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则被排出细
胞外。
2、题图分析：由图及题干可知，V-ATPase 酶同时具有ATP 水解酶和运输H+的作用。溶酶体pH 约为
4.6，细胞质基质pH 约为7.2，H+在H+通道的协助下从浓度高的溶酶体内向浓度低的溶酶体外运输，说明
这种运输方式是协助扩散。
【详解】A、溶酶体pH 约为4.6，细胞质基质pH 约为7.2，H+通过H+通道顺浓度运输，属于协助扩散方
式，A 正确；
B、由题干可知，V-ATPase 酶运输H+需消耗ATP，属于主动运输。H+通过H+通道顺浓度运输，属于协助
扩散。抑制V-ATPase 酶的功能，H+向溶酶体内部转移减少，H+向溶酶体外转移不受影响，所以溶酶体内
的pH 可能会上升，B 正确；
C、溶酶体膜内pH 高于4.6 时，膜内的H+浓度减小，H+通道的运输能力受溶酶体内H+浓度调控，所以其
运输效率下降，C 错误；
D、由图可知，正常情况下溶酶体内的pH 约为4.6，其中蛋白酶有活性，能降解蛋白质。若V-ATPase 酶功
能缺失会导致溶酶体内pH 逐渐上升，蛋白酶逐渐失活，降解蛋白质的能力降低，D 正确。
故选C。
16．物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。小分子物质跨膜运输主要有3 种途径：自由扩散、协
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助扩散和主动运输。如图是各种物质跨膜运输方式的特点的模式图。据图分析相关叙述不正确的是（ ）
A．自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度进行跨膜转运，也都不需要细胞提供能量
B．自由扩散不需要转运蛋白协助，而协助扩散需要转运蛋白的协助
C．主动运输过程中溶质逆浓度梯度进行跨膜转运，都需要线粒体提供能量
D．载体蛋白既能够参与协助扩散，又能够参与主动运输，而通道蛋白只能参与协助扩散
【答案】C
【分析】小分子物质跨膜运输包括被动运输（包括简单扩散和协助扩散）和主动运输，其中被动运输是顺
浓度梯度运输，主动运输需要消耗载体和能量。
【详解】A、据图可知，简单扩散和协助运输都是顺浓度梯度进行跨膜转运，都不需要细胞提供能量，运
输动力来自于被运输物质的浓度差，A 正确；
B、自由扩散不需要膜转运蛋白参与，协助扩散需要，二者都是顺浓度梯度进行的，B 正确；
C、主动运输过程中溶质逆浓度梯度运输，但能量不只来自于线粒体，还可来自于细胞质基质，C 错误；
D、主动运输需要载体蛋白参与，协助扩散需要膜转运蛋白的参与，转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白，
说明载体蛋白能够执行协助扩散和主动运输，通道蛋白只能执行被动运输，D 正确。
故选C。
17．细胞呼吸过程中，线粒体内膜上的质子泵能将NADH（即[H]）分解产生的H+转运到膜间隙，使膜间
隙中H+浓度增加，大部分H+通过结构①回流至线粒体基质，同时驱动ATP 的合成，主要过程如图所示。
下列相关叙述错误的是（ ）
A．硝化细菌和乳酸菌都不可能发生上述过程
B．该过程发生于有氧呼吸第二阶段，同时会产生CO2
C．H+由膜间隙向线粒体基质的跨膜运输属于协助扩散，不消耗ATP
D．图中①是具有ATP 合成酶活性的载体蛋白，既有催化作用也有物质转运功能
【答案】B
【分析】1、有氧呼吸过程分为三个阶段：有氧呼吸第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，释放少量能
量，发生在细胞质基质中；有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢，释放少量能量，
发生在线粒体基质中；有氧呼吸第三阶段是[H]和氧气结合形成水，产生大量能量，发生在线粒体内膜上。
2、图中结构①能够驱动ATP 的合成，说明结构①具有ATP 合成酶活性。
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【详解】A、硝化细菌和乳酸菌均为原核生物，不含有线粒体，都不可能发生上述过程，A 正确；
B、线粒体内膜上进行的是有氧呼吸第三阶段，B 错误；
C、根据题意可知，H+由膜间隙向线粒体基质跨膜运输不消耗能量，而为ATP 的合成提供能量，并且需要
借助于载体①，因此属于协助扩散，C 正确；
D、根据题意可知，结构①能够驱动ATP 合成，因此是一种具有ATP 合成酶活性的载体蛋白，既有催化作
用，也有物质转运功能， D 正确。
故选B。
18．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。现采集到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0.3g·mL-1的KNO3溶液处理两组水稻根毛区细胞，结果
如下图，下列叙述正确的是（ ）
A．I 组水稻原生质体的体积先减后增，是耐盐碱水稻
B．I 组水稻细胞在BC 段发生了质壁分离的自动复原
C．处理过程中，I 组水稻细胞的吸水能力逐渐增强
D．Ⅱ组水稻的曲线不能无限上升仅受限于细胞壁的伸缩性
【答案】B
【分析】分析题图：用0.3g·mL-1 的KNO3 溶液分别处理两组水稻细胞，Ⅱ组水稻原生质体的体积增加，
说明细胞液浓度大于外界溶液浓度，细胞吸水，而I 组水稻原生质体的体积先减小后增加，说明细胞先发
生质壁分离后复原。
【详解】AB、由图可知，I 组AB 段原生质体体积减小，发生质壁分离过程，BC 段由于外界离子进入细胞
引起细胞液浓度增加，细胞吸水发生质壁分离自动复原；与I 组相比，Ⅱ组水稻在0.3g·mL-1KNO3 溶液中，
细胞还有一定程度的吸水，说明其细胞液浓度比较大，Ⅱ组水稻是耐盐碱水稻，A 错误，B 正确；
C、处理过程中，I 组水稻细胞先发生质壁分离后发生质壁分离复原，细胞的吸水能力先逐渐增大后逐渐减
小，C 错误；
D、Ⅱ组水稻的曲线不能无限上升不仅受限于细胞壁的伸缩性，还受到细胞内外浓度差的影响，D 错误。
故选B。
19．水体中磷含量大于0.lmg • L-1（水体富营养化）是世界性的环境问题，治理困难且代价高昂。 在富营
养化水体治理中,人工生物浮岛技术作为一种新兴的生态修复方法被广泛应用。该技术是人工把植物移栽到
水面浮岛上,通过植物根系吸收水体中的氮、磷等营养物质,然后通过植物的收割而移去，从而达到净化水
质的目的。现有科研人员为了比较大蒜和香菜吸收磷的速率，在其他条件都适宜的情况下,通过实验得到下
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表数据：
水中磷酸盐浓度/mg • L-1
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
吸收速率 (×10-3mg • L-1• h-1)
大蒜
1.10
1.20
1.30
1.35
1.35
1.35
香菜
0.8
1.2
1.5
1.7
1.8
1.8
下列有关说法错误的是 （ ）
A．大蒜和香菜吸收磷的方式可能是协助扩散或主动运输
B．当水中磷酸盐浓度大于l.0mg・L-1,限制香菜吸收磷的速率的因素可能主要是载体蛋白的数量
C．据表中数据可知,香菜在水体富营养化中对磷的净化效果比大蒜好
D．大蒜和香菜吸收的磷可用于其细胞内ATP、核酸等物质的合成
【答案】C
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需要载体和能量，常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、
酒精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要转运蛋白，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动
运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体蛋白和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，
K+等。
【详解】AB、由表中数据可知，当磷酸盐浓度达到0. 8 mg • L-1 和1. 0mg • L-1 之后，大蒜和香菜的吸收
速率都不再随着磷酸盐浓度的增加而增加，表明此时限制其速率增加的原因是载体蛋白的数量，但因不知
细胞内的磷酸盐浓度，无法推知是主动运输还是协助扩散，AB 正确；
C、香菜在磷酸盐浓度小于0. 4 mg • L-1 （水体中磷含量大于0. 1mg • L-1 就为富营养化）时，其吸收速率
比大蒜慢，净化效果差，C 错误；
D、细胞内ATP、核酸等物质含有P 元素，故细胞吸收的磷可用于这些物质的合成，D 正确。
故选C。
20．血浆中I-进入甲状腺滤泡上皮细胞是由钠碘同向转运体（NIS）介导的，如下图所示。哇巴因是钠钾泵
抑制剂，NO3
-可与I-竞争NIS。下列相关叙述正确的是（ ）
A．Na+进出甲状腺滤泡细胞的方式相同B．NO3
-能同时影响Na+和I-的跨膜运输
C．哇巴因可抑制甲状腺滤泡细胞吸收碘D．哇巴因和呼吸抑制剂的作用机制相似
【答案】C
【分析】1. 被动运输：简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度，是最简单的跨膜运输方式，不需
能量。被动运输又分为两种方式：自由扩散：不需要载体蛋白协助，如：氧气，二氧化碳，脂肪，协助扩
散：需要载体蛋白协助，如:氨基酸，核苷酸，特例...2.主动运输：小分子物质从低浓度运输到高浓度，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。3.胞吞胞吐：大分子物质的跨膜运
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输，需能量。
【详解】A、Na+进入甲状腺滤泡细胞的方式为协助扩散，出甲状腺滤泡细胞的方式为主动运输（消耗
ATP），A 错误；
B、NO3-可与I-竞争NIS，能影响I-的跨膜运输，不会影响Na+的运输，B 错误；
C、血浆中I-进入甲状腺滤泡上皮细胞是由钠碘同向转运体（NIS）介导的，哇巴因是钠钾泵抑制剂，可抑
制钠的排出，故可抑制甲状腺滤泡细胞吸收碘，C 正确；
D、哇巴因是钠钾泵抑制剂，会抑制Na+运出甲状腺滤泡细胞，导致细胞内外Na+ 浓度差变小，钠碘同向
转运体运输I-时需要借助Na+的浓度梯度产生的电化学势能，而呼吸抑制剂是抑制ATP 的合成，从而影响
Na+运出甲状腺滤泡细胞，D 错误。
故选C。
二、多选题
21．将大小、生理状态相同的两个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞分别浸没在甲、乙两种溶液中，液泡体积的
变化如图所示，下列有关叙述正确的是（ ）
A．AC 段，乙细胞的大小基本不变
B．D 点以后，甲溶液中细胞的吸水速率受细胞壁的限制
C．AC 段，乙溶液中的细胞失水速率和细胞液浓度都逐渐变大
D．10min 后取出乙细胞并置于清水中，可能观察不到质壁分离复原的现象
【答案】ABD
【分析】分析题图曲线可知，处于乙溶液中的洋葱表皮细胞，液泡的直径逐渐减小，说明细胞通过渗透作
用失水，植物细胞发生质壁分离，乙溶液的浓度大于细胞液浓度；处于甲溶液中的洋葱表皮细胞的液泡直
径先减小，然后增加，说明细胞处于甲溶液中先发生质壁分离，然后又发生质壁分离复原，该过程中细胞
先失水，然后又吸水。
【详解】A、AC 段乙溶液中细胞失水发生质壁分离，但由于细胞壁的伸缩性较小，因此乙细胞的大小基本
不变，A 正确；
B、细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，因此D 点以后，细胞的吸水速率会受细胞壁的限制，B 正确；
C、AC 段，乙溶液中的细胞不断失水，细胞液的浓度不断变大，由于原生质层两侧的浓度差不断减小，因
此细胞失水速率不断减小，C 错误；
D、10min 后，取出乙中的细胞再放入清水中，细胞可能发生质壁分离复原，但细胞也可能因失水过多已
经死亡，不能发生质壁分离的复原，D 正确。
故选ABD。
22．柽柳是强耐盐植物，它的叶子和嫩枝上的盐腺可将吸收到植物体内的无机盐排出体外，其根部 可逆
浓度梯度从土壤中吸收无机盐。如图表示为不同浓度的 NaCl 溶液对柽柳体内Na+积累量、盐腺Na+分泌
量和相对分泌量（相对分泌量=分泌量/体内离子积累量代表盐腺的泌盐效率）的影响。据图分析，正确的
有（ ）
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A．使用呼吸抑制剂不会影响柽柳根部对无机盐的吸收
B．本实验中随着 NaCl 浓度的升高，Na+分泌量和积累量都增加
C．柽柳叶子和嫩枝上盐腺的泌盐效率随外界盐分的升高而升高
D．柽柳逆浓度吸收无机盐可增大根毛细胞液浓度，有利于吸收水
【答案】BD
【分析】主动运输是物质逆浓度梯度运输的过程，主动运输需要能量，其速率受到温度和氧气浓度的影响。
【详解】A、使用呼吸抑制剂可抑制柽柳根部细胞的有氧呼吸过程，而柽柳根部对无机盐的吸收属于主动
运输，需要消耗能量，故使用呼吸抑制剂会影响柽柳根部对无机盐的吸收，A 错误；
B、由题图可知，随着NaCl 浓度的升高，Na+分泌量和积累量都呈上升趋势，即都增加，B 正确；
C、若外界盐分过高，会造成柽柳根部细胞失水，即“烧苗”，柽柳叶子和嫩枝上盐腺的泌盐效率不会随
外界盐分的升高而一直升高，C 错误；
D、柽柳逆浓度吸收无机盐可增大根毛细胞液浓度，当柽柳根部细胞细胞液浓度大于外界溶液浓度时，有
利于细胞吸收水，D 正确。
故选BD。
23．呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”，
如下图甲所示；为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及
结果如下图乙所示。已知DNP 不影响电子传递，可使H+进入线粒体基质时不经过ATP 合酶。下列相关叙
述正确的是（ ）
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A．图甲过程是有氧呼吸的第三阶段，是有氧呼吸过程中产能最多的阶段，与25℃时相比，4℃时有氧
呼吸消耗葡萄糖的量更多
B．有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH 所携带的电子最终传递给了氧气，4℃时线粒体内膜上的电子
传递受阻
C．高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H+跨过内膜到达线粒体基质
D．呼吸链的电子传递所产生的膜两侧H+浓度差为ATP 的合成提供了驱动力，DNP 导致线粒体内外膜
间隙中H+浓度降低，生成的ATP 减少
【答案】AD
【分析】据图分析：图甲过程表示在线粒体内膜上发生的一系列化学反应，有氧呼吸第三阶段的电子最初
供体是还原型辅酶NADH，经电子传递链，传给最终受体氧气，该过程释放的能量使H+由线粒体基质移
至内外膜间隙，这就是电子传递过程。内外膜间隙中的H+浓度大于基质中的H+浓度，当H+从内外膜间
隙进入基质时，顺浓度梯度会释放能量，此时若通过ATP 合酶，则能量有一部分用于合成ATP，转移到其
中；若不通过ATP 合酶，则直接以热能形式释放。
【详解】A、结合分析可知，图示为线粒体内膜的过程，表示有氧呼吸的第三阶段，该阶段是有氧呼吸过
程中产能最多的阶段，分析乙图可知，与25℃时相比，4℃时有氧呼吸耗氧量更多，消耗葡萄糖的量更多，
A 正确；
B、在电子传递链中，有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH 所携带的电子最终传递给了氧气，生成水，由
图乙可知，4℃与25℃+DNP 处理的结果十分相似，推测两者可能有相似的有氧呼吸第三阶段过程。但
DNP 是使H+进入线粒体基质时不经过ATP 合酶，对前面的电子传递过程并无直接影响，同理4℃时线粒
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体内膜上的电子传递无影响，B 错误；
C、高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H+从线粒体基质跨过内膜到达内外膜间隙，用于建立膜两侧
H+浓度差，C 错误；
D、电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H+浓度差，使能量转换成H+电化学势能，当H+从内外膜
间隙进入基质时，顺浓度梯度会释放能量，此时若通过ATP 合酶，则能量有一部分用于合成ATP，DNP 使
H+不经ATP 合酶返回基质中，会使线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，导致ATP 合成减少，D 正确
故选AD。
24．研究发现，当硝酸盐转运蛋白（NET1.1）磷酸化后，可以通过图1 的方式吸收低浓度的硝酸盐，当
NETI.1 去磷酸化后，可以通过图2 的方式吸收高浓度的硝酸盐，下列相关叙述错误的是（ ）
A．NET1.1 是一种通道蛋白，对物质运输不易有专一性
B．若细胞膜对H+通透性发生改变可能会影响硝酸盐转运
C．H+进出该植物细胞的运输方式均为主动运输
D．NET1.1 的磷酸化和去磷酸化增强了植物对环境的适应
【答案】AC
【分析】由图1 可知，硝酸盐进入细胞由H+浓度梯度驱动，因此硝酸盐经图1 进入细胞的方式为主动运输。
由图2 可知，硝酸盐经图2 进入细胞的方式为协助扩散。
【详解】A、由图1 可知，硝酸盐进入细胞由H+浓度梯度驱动，因此硝酸盐经图1 进入细胞的方式为主动
运输，故NET1.1 是一种载体蛋白，且对物质的运输具有专一性，A 错误；
B、细胞膜对H+通透性发生改变将影响图1 所示低浓度的硝酸盐运输，但不影响图2 所示高浓度的硝酸盐
运输，B 正确；
C、由图1 可知，H+运出细胞是由低浓度到高浓度，需要消耗ATP，属于主动运输，H+进入细胞是由高浓
度到低浓度，属于协助扩散，C 错误；
D、环境中硝酸盐浓度低于细胞内时，磷酸化后的NET1.1 通过主动运输的方式转运硝酸盐，环境中硝酸盐
浓度高于细胞内时，去磷酸化后的NET1.1 通过协助扩散的方式转运硝酸盐，因此NET1.1 的磷酸化和去磷
酸化增强了植物对环境的适应，D 正确。
故选AC。
25．“开花生热现象”指一些植物的花器官在开花期能够在短期内迅速产生并累积大量热能，使花器官温
度显著高于环境温度，促使花部气味挥发，吸引昆虫访花。研究表明该现象通过有氧呼吸的主呼吸链及交
替氧化酶（AOX）参与的交替呼吸途径实现（如图所示）。其中交替呼吸途径不发生
跨膜运输，故不
能形成驱动ATP 合成的膜质子势差。下列有关叙述错误的是（ ）
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A．图中膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ通过主动转运运输
，而ATP 合成酶通过易化扩散转运
B．图中表示的是线粒体内膜，建立膜两侧
浓度差不需要消耗能量
C．相同质量的葡萄糖通过交替呼吸途径比通过有氧呼吸的主呼吸链途径释放的热能少一些
D．寒冷早春，某些植物可以通过促进花细胞中AOX 基因的表达以吸引昆虫传粉，这体现了生物与环
境相适应
【答案】BC
【分析】有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，将葡萄糖分解为丙酮酸和[H]；第二阶段在线粒体基质
中进行，丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]；第三阶段在线粒体内膜上进行，[H]与氧气结合生成水。
【详解】A、由图可知，膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ以及ATP 合成酶都是转运蛋白，均可以转运H+，其中膜蛋白I
和膜蛋白Ⅲ、Ⅳ是逆浓度转运，属于主动运输，而在ATP 合成酶处的运输可以合成ATP，可见H+是顺浓
度转运合成了电化学势能，属于易化扩散，A 正确；
B、图示的膜上发生了氧气的消耗生成水的过程，因此该膜为线粒体内膜，图示建立膜两侧 H+ 浓度差的
过程是借助主动运输实现的，需要消耗能量，B 错误；
C、题中显示，交替呼吸发生在有氧呼吸第三阶段，该阶段会释放大量的能量，而交替呼吸途径不发生
H+跨膜运输，不能形成驱动ATP 合成的膜两侧H+化学梯度，不会产生ATP，因此，相同质量的葡萄糖通
过交替呼吸途径比通过有氧呼吸的主呼吸链途径释放的热能多，C 错误；
D、寒冷早春，某些植物可以提高花细胞中AOX 基因的表达，产生更多的交替氧化酶（AOX），从而发
生交替呼吸，产生的热能增多，使花器官温度显著高于环境温度，促使花部气味挥发，吸引昆虫传粉，体
现了生物与环境相适应，D 正确。
故选BC。
三、综合题
26．在许多植物中，花的开放对于成功授粉至关重要，部分植物的花能够反复开合，主要是相关细胞膨压，
即原生质体对细胞壁的压力变化引起的。龙胆花在处于低温（16℃）下30min 内发生闭合，而在转移至正
常生长温度（22℃）、光照条件下30min 内重新开放，这与花冠近轴表皮细胞膨压变化有关，水通道蛋白
在该过程中发挥了重要作用，其相关机理如下图所示。
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(1)水分子进出龙胆花冠近轴表皮细胞的运输方式可以是 。
(2)龙胆花由低温转移至正常温度、光照条件下重新开放过程中花冠近轴表皮细胞膨压逐渐 ，该过程
可以体现出细胞膜的功能是 。
(3)据图分析，蛋白激酶GsCPK16 使水通道蛋白磷酸化 （会/不会）引起水通道蛋白构象的改变，龙
胆花由低温转正常温度、光照条件下重新开放的机理是：一方面温度升高 ，另一方面
光照促进Ca2+运输至细胞内，激活蛋白激酶GsCPK16，使水通道蛋白磷酸化，运输水的活性增强。推测在
常温、黑暗条件下，龙胆花开放速度会变 。
【答案】(1)自由扩散和协助扩散
(2) 增大 控制物质进出细胞
(3) 会 促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜 变慢
【分析】物质跨膜运输的方式：（1）自由扩散：物质从高浓度到低浓度，不需要载体，不耗能，例如气
体、小分子脂质；（2）协助扩散：物质高浓度到低浓度，需要膜转运蛋白的协助，不耗能，如葡萄糖进
入红细胞；（3）主动运输：物质从低浓度到高浓度，需要载体蛋白的协助，耗能，如离子、氨基酸、葡
萄糖等。
【详解】（1）由图可知，水分子进出龙胆花冠近轴表皮细胞的方式有两种，一种需要水通道蛋白，这种
运输方式为协助扩散，另一种不需要水通道蛋白，这种运输方式为自由扩散。
（2）龙胆花由低温转移至正常温度、光照条件下，水分子通过自由扩散和协助扩散进入花冠近轴表皮细
胞中，导致花冠近轴表皮细胞膨压逐渐增大，引起龙胆花重新开放。该过程可以体现细胞膜具有控制物质
进出细胞的功能。
（3）磷酸化会造成蛋白质空间构象发生改变，故蛋白激酶GsCPK16 使水通道蛋白磷酸化会引起水通道蛋
白构象的改变。龙胆花由低温转正常温度、光照条件下，一方面温度升高促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸
化后转移至细胞膜，另一方面光照促进Ca2+运输至细胞内，激活蛋白激酶GsCPK16，使水通道蛋白磷酸
化，运输水的活性增强。如果仅在常温、黑暗条件下，水通道蛋白不能发生磷酸化，因此运输水的功能不
会增强，龙胆花开放速度会变慢。
27．图1 代表细胞进行主动运输的三种类型，葡萄糖进出小肠上皮细胞的运输方式如图2 所示。请据图回
答下列问题：
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(1)分析图1 所示的细胞膜结构， （填“P”或“Q”）侧为细胞外。
(2)在小肠腔面，细胞膜上的蛋白S 有两种结合位点：一种与Na+结合，一种与葡萄糖结合。当蛋白S 将
Na+顺浓度梯度运输进入上皮细胞时，葡萄糖与Na+相伴随之进入细胞。小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是
图1 中 （填“a”，“b”或“c”）类型的主动运输。
(3)小肠基膜上Na+-K+泵由α、β 两个亚基组成，据图2 推测，Na+-K+泵的两种功能分别是 。
(4)最新研究表明，若肠腔葡萄糖浓度较高，葡萄糖主要通过载体蛋白（GLUT2）的协助通过协助扩散的方
式进入小肠上皮细胞。在协助扩散的同时，通过载体蛋白（SGLT1）的主动运输过程也在发生。但主动运
输的载体（SGLT1）容易饱和，协助扩散吸收葡萄糖的速率比主动运输快数倍。请你设计实验加以验证
（载体蛋白由相关基因控制合成）。
实验步骤：第一步：取甲（敲除了SGLTI 载体蛋白基因的小肠上皮细胞）、乙（敲除了GLUT2 载体蛋白
基因的小肠上皮细胞）、丙（正常的小肠上皮细胞），三组其他生理状况均相同。
第二步：将甲、乙、丙三组细胞分别置于 溶液中，其他条件相同，培养适宜时间。
第三步：检测三组培养液的 。
实验结果：若 ，则验证了上述研究结果。
【答案】(1)P
(2)a
(3)参与离子运输、催化ATP 水解
(4) 相同浓度的高浓度葡萄糖 葡萄糖浓度 丙组培养液中葡萄糖浓度小于甲组，甲组培养液
中葡萄糖浓度小于乙组
【分析】根据题意结合图示可知，图1 中，a 表示偶联转运蛋白参与的主动运输；b 表示ATP 驱动泵参与的
主动运输；c 表示光驱动泵参与的主动运输。图2 中：小肠上皮细胞通过主动运输（逆浓度梯度）吸收葡
萄糖，从小肠上皮细胞运出的方式为协助扩散。
【详解】（1）由图1 可知，细胞膜上蛋白质结合的多糖链一侧为细胞外侧，即P 侧为细胞外侧。
（2）当蛋白S 将Na+顺浓度梯度运输进入上皮细胞时，葡萄糖与Na+相伴也随之进入细胞，葡萄糖进入小
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肠上皮细胞的方式为偶联转运蛋白参与的主动运输，类似于图1 中的a 过程，该过程中，葡萄糖主动运输
所需的能量来自于细胞膜内外两侧的Na+浓度差形成的势能。
（3）根据Na+-K+泵上既有Na+、K+的结合位点，又具有ATP 水解酶的活性可知，Na+-K+泵既可参与离
子运输又可以催化ATP 水解。
（4）要验证当肠腔葡萄糖浓度较高时，葡萄糖既可以通过主动运输又可以通过协助扩散进入小肠上皮细
胞，且协助扩散的速度更快，则实验的自变量应该是设置不同的运输方式，各组均创造相同的高浓度葡萄
糖环境，比较各组葡萄糖吸收速率。如甲组敲除了SGLTI 载体蛋白基因的小肠上皮细胞只能进行协助扩散，
乙组敲除了GLUT2 载体蛋白基因的小肠上皮细胞只能进行主动运输，丙组正常的小肠上皮细胞可以同时
进行主动运输和协助扩散，将甲、乙、丙三组细胞分别置于相同浓度的高浓度葡萄糖溶液中，培养一段时
间，其他条件相同且适宜，检测培养液中葡萄糖的浓度。实验结果：丙组同时进行主动运输和协助扩散，
葡萄糖的吸收速率最快，故培养液中葡萄糖浓度最小；由于协助扩散速率大于主动运输，故乙组吸收葡萄
糖的速率慢，培养液中葡萄糖的剩余量最多，浓度最大，即若丙组培养液中葡萄糖浓度小于甲组，甲组培
养液中葡萄糖浓度小于乙组，则证明上述观点正确。
28．英国植物学家希尔将分离的叶绿体置于一定浓度的蔗糖溶液中，制备成叶绿体悬浮液（悬浮液中有
H2O，没有CO2），并加铁盐或其他氧化剂，在光照下可以释放出氧气。下图是在适宜的环境条件下，正
常状态的植物细胞叶绿体类囊体薄膜上发生的光反应过程的简化示意图。回答下列问题。
(1)H+ ：（填“能”或“不能”）自由进出类囊体薄膜。
(2)H+通过ATP 合成酶从类囊体膜内侧运至膜外侧，这一过程发生的能量转化是H+的（电化学）势能转化
为 。图中类囊体膜内侧H+的来源为 和 ，类囊体膜外侧
H+可用于 的合成。
(3)在希尔的实验中，一定浓度蔗糖溶液的作用是 ，加氧化剂铁盐的原因是铁盐可以代替
（物质）接受电子（e）。
【答案】(1)不能
(2) ATP 中的化学能 水的光解 类囊体膜外运输 NADPH
(3) 防止叶绿体渗透吸水涨破 NADP+
【分析】分析图示可知，水光解发生在类囊体腔内，该过程产生大量的H+，H+顺浓度梯度被ATP 合成酶
由类囊体膜内侧运输到类囊体膜外侧，该过程进行的同时驱动ATP 合成酶催化ATP 的合成，运输到类囊体
膜外侧的H+可与水光解产生的电子、NADP+结合形成NADPH；H+还能通过转运蛋白通过主动转运方式
运输回到类囊体腔内。
【详解】（1）H+属于无机盐离子，运输过程中需要借助转运蛋白，物质跨膜运输的方式是主动运输或协
助扩散，不能自由进出类囊体薄膜。
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（2）ATP 合成需要原料ADP 和Pi 以及能量，H+顺着浓度梯度运输至类囊体薄膜外，产生的势能提供这一
部分能量；根据题图，类囊体薄膜内侧的H+来源为水的光解所产生的H+和膜外逆浓度梯度运输进来的
H+；类囊体薄膜外侧的H+可以和水光解产生的电子、NADP+结合用于NADPH 的合成。
（3）单独的叶绿体没有细胞壁的保护，需要等渗溶液才能维持形态和活性，用一定浓度的蔗糖溶液是为
了防止叶绿体渗透吸水涨破；图中接受电子有NADP+，铁盐可以代替NADP+接受电子。
29．氮肥有铵态氮肥和硝态氮肥等多种。下图所示为野生型拟南芥的根系吸收氮素营养的相关机制。
的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动，
的吸收由H+浓度梯度驱动。铵态氮肥施用过多时，根细胞内
的浓度增加，使细胞膜外酸化，从而引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。细胞膜上的
载体蛋白NRT1.1 和
通道蛋白SLAH3 相互作用形成一个功能单元，即NRT1.1-SLAH3 复合体，在高
/低
,条件下介导
的循环跨膜运输，从而有效抑制铵胁迫，达到缓解铵毒的目的。回答下列问
题。
(1)与细胞呼吸直接相关的物质中含氮元素的物质有 。（至少答出两项）
(2)
载体蛋白NRT1.1 和
通道蛋白SLAH3 在根细胞膜上位置相近，功能相关，以功能单元形式协
同发挥作用，高效缓解细胞膜外酸化的机制是通过NO3
-的高效跨膜循环转运，将 持续运
进细胞，降低其在细胞外的浓度。
(3)现通过定点诱变技术，研究者获得了NRT1.1-SLAH3 双突变体拟南芥植株(NRT1.1 和SLAH3 均失去活
性)，为了验证NRT1.1-SLAH3 复合体中的NRT1.1 和SLAH3 在缓解铵毒中是协同配合的作用关系，研究
者还需要的实验材料是 。
(4)在农业生产上，为减小铵毒对植物生长的影响，可采取的措施是 。
【答案】(1)NADH、ATP、ADP
(2)H+
(3)拟南芥的NRT1.1 基因单突变体、SLAH3 基因单突变体及正常的拟南芥植株
(4)施加硝态氮肥
【分析】1、被动运输：简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度，是最简单的跨膜运输方式，不
需能量。被动运输又分为两种方式：自由扩散：不需要载体蛋白协助，如：氧气，二氧化碳，脂肪酸，协
助扩散：需要载体蛋白协助，如葡萄糖进入红细胞。
2、主动运输：小分子物质从低浓度运输到高浓度，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。
3、胞吞胞吐：大分子物质的跨膜运输，需能量。
【详解】（1）分析上图与细胞呼吸直接相关的物质中含氮元素的物质有NADH、ATP、ADP 等。
（2）高效缓解细胞膜外酸化，即降低膜外氢离子浓度的机制是通过NO3-的高效跨膜循环转运，将氢离子
持续运进细胞，降低其在细胞外的浓度。
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（3）要研究NRT1.1-SLAH3 复合体中的NRT1.1 和SLAH3 在缓解铵毒中是协同配合的作用关系，研究者
需要的实验材料有：拟南芥的NRT1.1 基因单突变体、SLAH3 基因单突变体、NRT1.1-SLAH3 基因双突变
体及正常的拟南芥。
（4）铵毒发生后，H+在细胞外更多，增加细胞外的NO3-，可以促使H+向细胞内转运，减少细胞外的
H+，从而减轻铵毒，因此农业上可以施加硝态氮肥。
30．Na+是植物生长所需的矿质元素，主要储存在液泡中。如图表示紫色洋葱外表皮细胞的液泡吸收Na+的
过程。
(1)据图分析液泡中H+浓度比细胞质基质中的 （填“高”或“低”），H+出液泡的运输方
式为 ，物质能选择性透过液泡膜的物质基础是 。
(2)我国科学家研制成功的耐盐碱“海水稻”，植物根部细胞中的液泡可以通过图中所示方式增加液泡内
Na+的浓度，这对于植物生长的意义是 。
(3)液泡吸收Na+后，短时间内液泡中的H+浓度降低，进而使其中的花青素逐渐由紫色变成蓝色。欲利用该
原理设计实验来验证液泡吸收Na+需要ATP 间接供能。
材料：紫色洋葱外表皮细胞、钼酸钠溶液（细胞可吸收其中的Na+）和抗霉素A（抑制ATP 生成的一种物
质）。实验思路： 。
预期实验结果： 。
【答案】(1) 高 协助扩散 液泡膜上转运蛋白的种类和数量
(2)避免了钠离子对细胞代谢造成的影响；同时也提高了液泡的渗透压，从而提高植物的吸水力，进而适应
高盐环境
(3) 取生理状态相同的紫色洋葱外表皮细胞均分成两份，并编号甲、乙。甲组滴加适量的钼酸钠，乙
组先滴加抗霉素A 后滴加等量的钼酸钠。记录两组液泡由紫色变成蓝色的时间 甲组变蓝的时间短于
乙组
【分析】据图可知，转运蛋白Ⅰ消耗ATP 将H+运输到液泡内，属于主动运输，转运蛋白Ⅱ能顺浓度运输
H+到液泡外，产生的电化学势能用于逆浓度梯度将Na+从液泡外运输到液泡内。
【详解】（1）据图可知，转运蛋白Ⅰ消耗ATP 将H+运输到液泡内，属于主动运输，说明液泡内H+浓度
大于细胞质基质中H+浓度；因此H+出液泡的运输方式是顺浓度梯度进行的协助扩散；物质能选择性透过
液泡膜的物质基础是生物膜上转运蛋白的种类和数量。
（2）耐盐碱“海水稻”，植物根部细胞中的液泡可以通过图中所示方式增加液泡内Na+的浓度，避免了钠
离子对细胞代谢造成的影响；同时也提高了液泡的渗透压，从而提高植物的吸水力，进而适应高盐环境。
（3）分析题意，本实验目的是验证液泡吸收Na+需要ATP 间接供能，则是否提供ATP 为实验的自变量，
可通过抗霉素A 来抑制ATP 的形成来控制自变量，然后根据花青素逐渐由紫色变成蓝色的时间来判断ATP
是否影响液泡吸收Na+，实验设计应遵循对照与单一变量原则，则实验思路如下：取生理状态相同的紫色
洋葱外表皮细胞均分成两份，并编号甲、乙。甲组滴加钼酸钠（对照组），乙组先滴加抗霉素A 后滴加钼
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酸钠（实验组），记录两组液泡由紫色变成蓝色的时间。
预期实验结果：由于乙组先滴加了抗霉素A，抑制了ATP 的形成，若液泡吸收Na+需要ATP 间接供能，则
甲组变蓝的时间短于乙组。
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