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第02 讲 细胞的基本结构、功能与物质进出细胞的方式
目 录
一、考情分析
二、知识建构
三、考点突破
考点01 细胞的基本结构及功能
核心考向提炼
重要考向探究
题型01 细胞膜和细胞核的结构和功能
题型02 细胞器以及生物膜系统功能
考点02 细胞的物质输入和输出
核心考向提炼
重要考向探究
题型01 渗透作用的原理及应用分析
题型02 物质进出细胞的方式及影响因素
四、长句作答
1.细胞膜的功能
2.细胞膜的结构特点和功能特性
3.主动运输的意义
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考点要求
考题统计
考情分析
细胞的基本机构
及功能
2023 海南卷（2 分）
2021 河北卷（2 分）
2022 浙江卷（2 分）
2020 海南卷（2 分）
【命题规律】
高考中多以分泌蛋白的分泌过程
或者以囊泡转运为背景，考查细胞器之
间的分工及协作、生物膜系统的结构和
功能等。以植物细胞质璧分离和质壁分
离复原的实验、物质的跨膜运输为情境,
考查渗透作用的原理、质跨膜运输的影
响因素等。
综合各地高考，多以选择题的形
式出现，一般创设的情境较复杂,难度较
大,综合考查获取信息、分析问题的能
力。
【命题预测】会以选择题，考查细胞器之间
的分工及协作、生物膜系统的结构和功能。
细胞的物质输入
和输出
2023 山东卷（2 分）
2023 湖北卷（2 分）
2023 浙江卷（2 分）
2022 山东卷（2 分）
1
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2
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考点01 细胞的基本结构及功能
核心考向提炼
3
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重要考向探究
1.细胞核的结构和功能分析
真核细胞不一定都有细胞核:哺乳动物成熟红细胞、高等植物成熟筛管细胞的细胞核退化
消失;细胞分裂前期核膜、核仁逐渐消失,末期核膜和核仁重建。核糖体的形成不一定与
核仁有关:原核细胞没有核仁,其核糖体的形成与核仁无关。核孔的数量和核仁的大小并
非固定不变:核孔的数量和核仁的大小与细胞代谢有关,如在代谢旺盛、蛋白质合成旺盛
的细胞中,核孔数量多,核仁较大。
2.细胞膜的成分及功能
不同种类的细胞,细胞膜的成分及含量不完全相同,如动物细胞膜中含有一定量的胆固醇,
而植物细胞膜中不含胆固醇。
细胞膜的成分并不是不可变的。例如,细胞癌变过程中,细胞膜的成分发生变化,糖蛋白含
量下降。
3.细胞器之间的分工及协作
分泌蛋白分泌的方式:分泌蛋白出细胞的方式为胞吐,需消耗能量,体现了细胞膜具有流动
性的结构特点。多肽与蛋白质不同:核糖体上合成的是多肽,而不是蛋白质,多肽必须经加
工后,才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。
1.（2023·海南·高考真题）不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。
红细胞质膜
神经鞘细胞质膜
高尔基体膜
内质网膜
线粒体内膜
蛋白质（%）
49
18
64
62
78
脂质（%）
43
79
26
28
22
糖类（%）
8
3
10
10
少
下列有关叙述错误的是（ ）
A．蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分，二者的运动构成膜的流动性
B．高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关
C．哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象
D．表内所列的生物膜中，线粒体内膜的功能最复杂，神经鞘细胞质膜的功能最简单
4
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【答案】C
【详解】A、细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个支架是
可以流动的，大多数蛋白质也是可以流动的，因此蛋白质和脂质的运动构成膜的流动性，A
正确；B、糖蛋白与细胞识别作用有密切关系，因此高尔基体和内质网之间的信息交流与二者
膜上的糖类有关，B 正确；C、哺乳动物成熟的红细胞没有高尔基体，C 错误；D、功能越复杂
的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多，由表格内容可知，线粒体内膜的蛋白质最高，其功能
最复杂，神经鞘细胞质膜的蛋白质最少，其功能最简单，D 正确。故选C。
2．（2020·海南·统考高考真题）细胞可以清除功能异常的线粒体，线粒体也可以不断地分
裂和融合，以维持细胞内线粒体的稳态。下列有关线粒体的叙述，错误的是（ ）
A．线粒体具有双层膜结构，内、外膜上所含酶的种类相同
B．线粒体是真核细胞的“动力车间”，为细胞生命活动提供能量
C．细胞可通过溶酶体清除功能异常的线粒体
D．细胞内的线粒体数量处于动态变化中
【答案】A
【详解】A、线粒体有两层膜，内膜和外膜，外膜隔绝细胞质与线粒体，使线粒体内反应有序
进行，内膜则是为有氧呼吸的酶提供着位点，二者的功能不同，上面所附着的酶也不一样，A
错误；B、线粒体是最主要的供能细胞器，存在于几乎所有的真核细胞中，维持细胞和生物体
基础生命代谢和各项生命活动，B 正确；C、在线粒体不断地分裂融合，选择性排除异常的线
粒体，被细胞内的溶酶体自噬清除，C 正确；D、正常情况下，线粒体的数量不是不变的，而
是不断变化的，维持相对稳定的状态，D 正确。故选A。
3.（2021·河北·统考高考真题）关于细胞核的叙述，错误的是（ ）
A．有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现
B．蛋白质合成活跃的细胞，核仁代谢活动旺盛
C．许多对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质合成，经核孔进入细胞核
D．细胞质中的RNA 均在细胞核合成，经核孔输出
【答案】D
【详解】A、在有丝分裂前期，核膜、核仁消失，在有丝分裂后期，核膜、核仁重新出现，故
在有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现，A 正确；B、蛋白质合成的场所是核糖
体，蛋白质合成活跃的细胞，需要大量的核糖体，而核糖体的形成与核仁有关，所以核仁代
谢活动旺盛，B 正确；C、蛋白质合成的场所是核糖体，核糖体分布在细胞质中，基因主要存
5
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在于细胞核中，故对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质中合成后，经核孔进入细胞核，C
正确；D、RNA 是以DNA 为模板转录形成的，DNA 主要存在于细胞核，在细胞质中的线粒体和
叶绿体中也有少量的DNA，这些DNA 也能作为模板转录合成RNA，所以细胞质中的RNA 主要在
细胞核中合成，经核孔输出，D 错误。故选D。
4．（2022·浙江·高考真题）动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．光面内质网是合成该酶的场所
B．核糖体能形成包裹该酶的小泡
C．高尔基体具有分拣和转运该酶的作用D．该酶的分泌通过细胞的胞吞作用实现
【答案】C
【详解】A、光面内质网是脂质合成的场所，消化酶是分泌蛋白，合成场所是粗面内质网（附
着在粗面内质网上的核糖体），A 错误；B、核糖体无膜结构，不能形成小泡包裹该酶，B 错
误；C、高尔基体能对蛋白质进行加工、分类、包装、发送，具有分拣和转运消化酶等分泌蛋
白的作用，C 正确；D、该酶的分泌通过细胞的胞吐作用实现，D 错误。故选C。
本考点高考中多以分泌蛋白的分泌过程或者以囊泡转运为情境背景，考查细胞膜、细
胞核的结构，尤其细胞器之间的分工及协作、生物膜系统的结构和功能等，考查结构与功
能相适应的生命观念。多以选择题的形式出现,由于提供情境信息较多，具有一定难度。
高考考查方向集中如下：
1.细胞膜、细胞核的结构和功能
2.细胞器之间的分工及协作关系
3.生物膜系统的结构和功能
6
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题型01 细胞膜及细胞核的结构与功能
1.(不定项)荧光漂白恢复技术在细胞生物学中具有重要的应用价值,其包括三个步骤:绿色荧
光染料与膜上的蛋白质结合,使细胞膜上呈现一定强度的绿色→激光照射膜上某绿色荧光区,
使该区域内标记的荧光分子发生不可逆的淬灭(漂白)→检测淬灭部位荧光再现速率。实验过
程如图甲所示,结果如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.被激光照射淬灭部位的细胞膜失去了流动性
B.淬灭部位荧光再现速率会受温度的影响
C.若不用激光照射淬灭,而是细胞膜的两部分分别被绿色和红色荧光染料标记,则一段时间后
两种颜色的荧光会均匀分布
D.F2后若再进行一次激光照射淬灭,则一段时间后检测的淬灭部位的荧光强度基本不变
【答案】AD
【详解】被激光照射淬灭的部位一段时间后荧光再现,表明细胞膜没有失去流动性,A 错误;F2
后若再进行一次激光照射淬灭,则荧光蛋白数量减少,混合均匀后荧光强度会更低,D 错误。故
选AD。
2.下图表示各种膜的组成成分含量。该图不能说明的是( )
A.构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质
B.膜中的脂质和蛋白质含量的变化与膜的功能有关
C.膜的功能越简单,所含蛋白质的数量越少
D.细胞膜具有信息交流的重要作用
【答案】D
7
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【详解】分析题图可知,细胞膜的成分有脂质、蛋白质和糖类,其中脂质和蛋白质在膜成分中
占的比例很大,是细胞膜的主要成分,A 不符合题意;膜中的脂质和蛋白质的含量不同与膜的功
能有关,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多,膜的功能越简单,蛋白质含量越
少,B、C 不符合题意;题图信息不能说明细胞膜具有信息交流的重要作用,D 符合题意。故选
D。
3.生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。下表中依据膜蛋白功能,对其类型判断错误的
是( )
选项
膜蛋白的位置、功能
膜蛋白的类型
A
位于突触后膜上,识别并结合神经递质
受体
B
位于靶细胞膜上,识别并结合激素
载体
C
位于类囊体膜上,催化ATP 合成
酶
D
位于癌细胞膜上,引起特异性免疫
抗原
【答案】B
【详解】在神经调节中,位于突触后膜上的受体能识别并与神经递质结合,A 正确;在激素调节
中,位于靶细胞膜上且能识别并结合激素的膜蛋白为受体蛋白,B 错误;在光合作用过程中,位
于叶绿体类囊体膜上能催化ATP 合成的膜蛋白为酶,C 正确;癌细胞膜上的某些特殊蛋白质为抗
原,能够被免疫系统识别,从而引起特异性免疫,D 正确。故选B。
4.生物学家把100 个细胞中的每个细胞都分成两部分,一部分含细胞核,另一部分不含细胞核。
再将这两部分细胞在相同且适宜的条件下培养一段时间,其实验结果如下图所示。以下分析合
理的是( )
A.培养第1 天,有核细胞死亡数比无核细胞多,可能主要与细胞核的功能有关
B.从培养第2 天到第3 天,无核细胞死亡很多,可能主要与实验中细胞膜损伤有关
C.从培养第1 天到第10 天,有核细胞每天都有死亡,可能主要与细胞凋亡有关
D.从培养第4 天到第10 天,有核细胞每天只有少量死亡,可能主要与细胞凋亡有关
8
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【答案】D
【详解】从培养第4 天到第10 天,有核细胞每天只有少量死亡,可能与细胞凋亡有关。无核细
胞随着培养天数的增加,死亡个数迅速增加,第4 天全部死亡,说明没有细胞核的细胞其生命活
动无法进行。而有核细胞存活个数要比无核细胞多,存活时间比无核细胞长,说明细胞核对于
细胞的生命活动是不可或缺的。有核细胞出现死亡的原因可能有两个方面:一是实验过程中人
为因素对细胞造成了伤害,导致部分细胞死亡;二是细胞的正常凋亡。故选D。
题型02 细胞器及生物膜系统功能
1.(不定项)用差速离心法分离出某动物细胞的三种细胞器,经测定它们有机物的含量如下图所
示。以下有关说法正确的是( )
A.细胞器甲是线粒体,其能完成的生理过程一定不存在葡萄糖的氧化分解
B.细胞器乙含有蛋白质和脂质,说明其具有膜结构,一定与分泌蛋白的合成和加工有关
C.细胞器丙中进行的生理过程产生水,该细胞器不一定只存在于动物细胞中
D.发菜细胞与此细胞共有的细胞器可能有甲和丙
【答案】AC
【详解】据题干和题图可推知,细胞器甲为线粒体,其能完成的生理过程是丙酮酸的氧化分解,
葡萄糖不能直接进入线粒体进行氧化分解,A 正确。细胞器乙只含有蛋白质和脂质,应具有膜
结构,可能是高尔基体、内质网、溶酶体,而溶酶体与分泌蛋白的合成和加工无关,B 错误。发
菜细胞与此细胞共有的细胞器只有丙——核糖体;蛋白质的合成在核糖体上进行,该过程产生
水,C 正确,D 错误。故选AC。
2.运动可促进机体产生更多新的线粒体,加速受损、衰老、非功能线粒体的特异性消化降解,
维持线粒体数量、质量及功能的完整性,保证运动刺激后机体不同部位对能量的需求。下列相
关叙述正确的是( )
A.葡萄糖在线粒体中分解释放大量能量
B.细胞中不同线粒体的呼吸作用强度均相同
C.衰老线粒体被消化降解导致正常细胞受损
D.运动后线粒体的动态变化体现了机体稳态的调节
9
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【答案】D
【详解】线粒体不能直接利用葡萄糖,正常细胞中,葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸,丙酮
酸在线粒体中被彻底氧化分解,释放大量能量,A 错误。结合题意可知,不同部位对能量的需求
不同,则不同线粒体的呼吸作用强度也不相同,B 错误。受损、衰老、非功能线粒体的特异性
消化降解,有利于维持线粒体数量、质量及功能的完整性,不会导致正常细胞受损,C 错误。内
环境的稳态体现在内环境的每一种成分和理化性质都处于动态平衡中,运动后线粒体的动态变
化是机体稳态调节的结果,D 正确。故选D。
3.(不定项)下图为高等植物细胞部分结构的概念图,下列相关叙述正确的是( )
A.h 中嵴的形成扩大了其内膜面积,而g 中基粒的形成扩大了其内膜面积
B.图中所有的生物膜都是选择透过性膜,而d 结构是全透性的
C.图中c 结构除了可以进行细胞间的信息交流外,还可进行物质运输
D.图中e 呈溶胶状,其中进行着多种化学反应
【答案】BCD
【详解】g 是叶绿体,其中的基粒不属于内膜结构,A 错误;题图中所有的生物膜都是选择透过
性膜,而d(细胞壁)具有全透性,B 正确;图中c 是细胞膜,除了可以进行细胞间的信息交流外,
还可进行物质运输,C 正确;e 是细胞质基质,是细胞代谢的主要场所,其中进行着多种化学反应,
D 正确。故选BCD。
4.信号肽假说认为,细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)能识别游离核糖体上合成的一段作为
信号的氨基酸序列,并与内质网膜上的SRP 受体结合,引导游离核糖体附着在内质网上继续合
成多肽,多肽在内质网腔内剪去信号序列并进一步加工形成折叠的蛋白质,经高尔基体分泌到
溶酶体、细胞膜上或细胞外。下列有关叙述正确的是( )
A.细胞的生物膜系统中只有细胞膜具有信息交流功能
B.核糖体上脱水缩合形成的肽链都含有信号序列
C.合成分泌蛋白能力较强的细胞的粗面内质网发达
D.溶酶体的水解酶在加工和分泌过程中体现了膜的选择透过性
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【答案】C
【详解】细胞器膜上有受体,也有信息交流功能,A 错误;核糖体上脱水缩合形成的肽链不一定
都含有信号序列,只有分泌到溶酶体、细胞膜上或细胞外的蛋白质的多肽链含有信号序列,B
错误;粗面内质网越发达,表明内质网上的核糖体越多,细胞合成分泌蛋白的功能就越强,C 正
确;溶酶体的水解酶在加工和分泌过程中体现了膜的流动性,D 错误。故选C。
5.科学家将3H-亮氨酸分别注射到野生型酵母菌、突变体A 和突变体B 细胞内,通过检测放射
性研究酵母菌的分泌蛋白的合成和运输,放射性检测结果如表所示。Sec12+、Sec17+的作用分
别是( )
酵母菌
相关基因
放射性出现顺序
野生型
Sec12+、Sec17+
核糖体→内质网→高尔基体→细胞外
突变体A
Sec12-、Sec17+
核糖体→内质网
突变体B
Sec12+、Sec17-
核糖体→内质网→囊泡
注:“-”表示突变的基因,“+”表示正常的基因。
A.肽键的形成、囊泡的运输 B.肽链的延伸、内质网的“出芽”
C.内质网的“出芽”、囊泡的融合 D.内质网的加工、高尔基体的加工
【答案】C
【详解】与野生型酵母菌相比,Sec12 基因突变体细胞内放射性出现的顺序为核糖体→内质网,
Sec17 基因突变体细胞内放射性出现的顺序为核糖体→内质网→囊泡,细胞中内质网和高尔基
体间积累大量的未融合小泡。据此推测,Sec12 基因编码的蛋白质的功能是参与内质网“出
芽”,形成囊泡,Sec17 基因所编码的蛋白质的功能是参与囊泡与高尔基体的融合。综上所
述,C 正确。故选C。
6.内质网具有严格的质量控制系统,只有正确折叠的蛋白质才会经囊泡运往高尔基体。未完成
折叠或错误折叠的蛋白质会在内质网中积累,当超过内质网质量控制能力的限度时,会造成内
质网的损伤,从而引起UPR(未折叠蛋白质应答反应),UPR 能够在一定程度上减轻、缓解内质网
的负担和损伤。下列描述属于UPR 的是( )
A.增加折叠酶的数量,促进蛋白质完成折叠
B.降低内质网膜的流动性,减少囊泡的形成
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C.激活相关的蛋白质降解系统,水解错误折叠的蛋白质
D.影响细胞中相关核酸的功能,减少分泌蛋白的合成
【答案】ACD
【详解】增加折叠酶的数量,促进蛋白质完成折叠会使未完成折叠或错误折叠的蛋白质减少,
使其不在内质网中积累,在一定程度上减轻、缓解内质网的负担和损伤,属于UPR,A 正确;正确
折叠的蛋白质需要通过囊泡运往高尔基体,减少囊泡的形成会使蛋白质在内质网中积累,增加
内质网的负担,不属于UPR,B 错误;激活相关的蛋白质降解系统,水解错误折叠的蛋白质,会减
少在内质网中积累的错误折叠的蛋白质,在一定程度上减轻、缓解内质网的负担和损伤,属于
UPR,C 正确;影响细胞中相关核酸的功能,减少分泌蛋白的合成,在内质网中积累的蛋白质也会
减少,减轻、缓解了内质网的负担,属于UPR,D 正确。故选ACD。
考点02 细胞的物质输入和输出
1.全面理解细胞的“整体性”，形成细胞是一个整体的认知结构与功能中的“一定”、“不一定”与“一
定不”的几种情况。
（1）结构上：细胞核与细胞质通过核孔可以相互沟通；内质网膜与核膜、细胞膜等相互连接
（2）功能上：细胞各部分结构和功能虽不同，但它们是相互联系、分工合作、协调一致的共同完成各项
生命活动。
（3）调控上：细胞核是遗传物质储存和复制的场所，是细胞代谢和遗传的控制中心。因此，细胞的整个
生命活动主要是由DNA 调控和决定的，使细胞形成了一个整体调控系统。
2.高考中5 种常考的“膜蛋白”：
（1）受体蛋白：信号分子(如激素、淋巴因子、神经递质)的受体。
（2）载体蛋白：协助跨膜运输(协助扩散和主动运输)。
（3）具催化作用的酶：如好氧型细菌的细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还存在
ATP 水解酶(催化ATP 水解，用于主动运输等)。
（4）识别蛋白：用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精卵细胞间的识别、免疫细胞对抗原的特异性
识别等)。
（5）通道蛋白：通过打开或关闭通道(改变蛋白质构象)控制物质通过，如水通道蛋白；神经冲动传导时，
Na＋、K＋通道蛋白等。
12
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核心考向提炼
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1.渗透作用的原理及应用分析
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验证渗透作用发生的条件：单糖不能水解,可直接被细胞吸收,而二糖、多糖一般需要水解成
单糖后才能被细胞吸收,植物细胞可以直接吸收蔗糖。
2.植物细胞质璧分离和质壁分离复原的实验探究
植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)，条件、原理、现象等。
3.物质进出细胞的方式及影响因素
物质进出细胞方式的判断：主动运输、协转扩散、自由扩散、胞吞胞吐等
物质跨膜运输影响因素:内部因素是转运蛋白的种类、数量；物质的浓度、影响细胞呼吸强度
的因素（如O2浓度、温度等）
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（ ）
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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.（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
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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。
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（ ）
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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
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
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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。
题型01 渗透作用的原理及应用分析
1.下图表示平衡时的渗透装置,烧杯内的液面高度为a,漏斗内的液面高度为b,液面高度差
m=b-a。在此基础上继续实验,以渗透平衡时的液面高度差为观测指标,下列叙述正确的是(
)
本考点在高考中多以植物细胞质璧分离和质壁分离复原的实验、物质的跨膜运输为情境
考查渗透作用的原理、质跨膜运输的影响因素等,主要考查科学思维和科学探究的学科素养。
多以选择题的形式出现，一般创设的情境较复杂,难度较大,综合考查获取信息的能力、综
合分析问题的能力、实验探究能力。高考考查方向集中如下：
1. 物质跨膜运输的方式特点及影响因素
2. 观察植物细胞质壁分离和复原实验及分析
3. 渗透作用的原理及应用分析
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A.若吸出漏斗中高出烧杯内的液面的溶液,则平衡时m 增大
B.若向漏斗中加入少量蔗糖,则平衡时m 将增大
C.若向漏斗中加入适量且与漏斗内的蔗糖溶液浓度相等的蔗糖溶液,则平衡时m 不变
D.若向烧杯中加入适量清水,则平衡时m 将增大
【答案】B
【详解】若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,则其中溶质也被吸出,漏斗中溶质减少,渗透压降
低,吸水能力也减弱,则平衡时m 将减小,A 错误;若向漏斗中加入少量蔗糖,则漏斗中溶质变多,
渗透压增高,吸水能力也增强,则平衡时m 将增大,B 正确;若向漏斗中加入适量等浓度的蔗糖溶
液,则漏斗中溶质增多,渗透压增大,则平衡时m 将增大,C 错误;若向烧杯中加入适量清水,使a
变高,而漏斗中溶质的量没变,渗透压也没改变,则吸水量也将保持不变,b 不变,平衡时m 将减
小,D 错误。故选B。
2.市场上流行的直饮机的核心部件是逆渗透膜,它利用逆渗透原理,通过水压使水由较高浓度
的一侧渗透至较低浓度的一侧,理论上,较高浓度侧的所有细菌、杂质、可溶性固体、对人体
有害的有机物和无机物均不能渗过高精密的逆渗透膜,示意图如下。根据上述信息判断,下列
有关叙述正确的是( )
A.逆渗透过程与渗透作用的差异是前者需要消耗能量
B.逆渗透膜也具有细胞膜的识别功能
C.逆渗透膜上有转运蛋白,可以选择性地控制有害物质进入
D.逆渗透膜去除有害物质的能力胜过生物膜,可放心饮用直饮机中的水
【答案】A
【详解】逆渗透过程需通过水压使水由较高浓度的一侧渗透至较低浓度的一侧,形成水压需要
能量,故逆渗透作用需要消耗能量,A 正确;逆渗透膜不具有细胞膜的识别功能,B 错误;逆渗透
膜对于物质进入的选择利用的是分子的大小,其上无转运蛋白,所以其去除有害物质的能力低
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于生物膜,因此不能选择性地控制有害物质进入,C、D 错误。故选A。
3.变形虫内伸缩泡、小泡、线粒体的分布情况如下图所示。据研究,伸缩泡内液体浓度是细胞
质浓度的1/2,但Na+是细胞质的33 倍,K+是细胞质的0.85 倍。伸缩泡周围的小泡要不断地吸
收Na+、排出K+,才能形成比细胞质浓度低的液体,再经融合把液体排入伸缩泡,由伸缩泡排出
体外。下列叙述正确的是( )
A.伸缩泡类似于植物大液泡,能将胞内多余水分直接排到细胞外
B.伸缩泡通过主动运输吸收Na+、排出K+,需要消耗大量能量
C.小泡内外溶液中Na+的差异,体现了细胞膜的选择透过性
D.小泡周围分布着一层线粒体,体现了细胞结构与功能相适应的观点
【答案】D
【详解】伸缩泡类似于植物大液泡,但它是将胞内的水和水溶性代谢废物排出体外;植物大液
泡是维持细胞渗透压平衡,不能直接将水排到细胞外,A 错误。由小泡经融合把液体排入伸缩
泡可知,伸缩泡不是通过主动运输吸收Na+、排出K+,B 错误。小泡是变形虫细胞内的一种结构,
但小泡的膜不是细胞膜,故小泡内外溶液中Na+的差异不能体现细胞膜的选择透过性,C 错误。
小泡吸收Na+、排出K+需要消耗大量能量,而线粒体产生ATP 提供能量,因此小泡周围分布着一
层线粒体,体现了细胞结构与功能相适应的观点,D 正确。故选D。
题型02 植物细胞吸水与失水的状况分析
1.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-1)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,则乙组叶细胞的净吸水量大于甲组
【答案】D
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【详解】若乙糖溶液浓度不变,则说明乙糖溶液和乙组叶细胞之间的水分运输平衡,即乙组叶
细胞既没有吸水也没有失水,其净吸水量为零,B 正确;根据题干信息可知,乙糖溶液的物质的
量浓度大于甲糖溶液的,若测得乙糖溶液浓度升高,说明乙组的叶细胞吸水,但叶细胞的净吸水
量情况应是乙组小于甲组,D 错误。故选D。
2.下图A 为两个渗透装置,溶液a、b 为不同浓度的同种溶液,且a 溶液浓度<b 溶液浓度,c 为清
水,图B 为在显微镜下观察到的某植物表皮细胞,下列叙述错误的是( )
A.图A 中装置2 的液面一段时间后会高于装置1 的液面
B.图B 中的⑤④⑥相当于图A 中的②
C.若图B 为某农作物的根毛细胞,则此时应及时灌溉
D.图B 中的⑦与图A 中的②通透性不同
【答案】B
【详解】根据题干“a 溶液浓度<b 溶液浓度,c 为清水”可推断,一段时间后装置2 的液面会高
于装置1 的液面,A 正确;图B 细胞中含有大液泡,其中原生质层相当于图A 中的②(半透膜),图
B 中⑥(细胞膜)、⑦(液泡膜),以及两者之间的细胞质即⑧共同构成原生质层,B 错误;若图B
为某农作物的根毛细胞,图B 中细胞失水,发生了质壁分离,应及时灌溉,C 正确;图B 中的⑦具
有选择透过性,图A 中的②没有选择透过性,D 正确。故选B。
题型3 物质进出细胞的方式及影响因素
1.下图表示几种常见的物质进出细胞的方式,下列相关说法不正确的是( )。
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A.同种生物不同细胞的细胞膜上转运蛋白的种类和数量不同
B.①和②均属于被动运输,需要相应的蛋白质进行协助
C.③属于主动运输,能够逆浓度梯度转运物质且消耗能量
D.胰岛素是大分子蛋白质,以③的方式运出组织细胞发挥作用
【答案】D
【详解】同种生物不同细胞的细胞膜上转运蛋白的种类和数量不同，A 正确；①和②均属于
被动运输,需要相应的蛋白质进行协助，B 正确；③属于主动运输,能够逆浓度梯度转运物质
且消耗能量，C 正确；胰岛素是大分子蛋白质,以胞吐的形式运出组织细胞发挥作用,D 错误。
故选D。
2.下图表示物质进入细胞的不同方式,ATPase 为ATP 酶,在图示生理过程中还具有载体的功能。
下列有关叙述错误的是( )
A.固醇类激素通过方式①进入靶细胞
B.吞噬细胞通过方式④吞噬病原体
C.低温会影响方式①~④的运输速率
D.O2浓度只影响方式③的运输速率
【答案】D
【详解】方式①为自由扩散,固醇的化学本质是脂质,其进入细胞的方式为自由扩散,A 正确;
图中方式④为胞吞,吞噬细胞是通过胞吞吞噬病原体的,B 正确;低温会降低分子的运动能力,
还会抑制酶活性,从而抑制细胞呼吸,导致产生的能量减少,因此低温会影响方式①~④的运输
速率,C 正确;由于图中方式③④均需要消耗能量,因此O2浓度会影响方式③④的运输速率,D 错
误。故选D。
3.下图是几种物质进出细胞的方式中运输速率与影响因素间的关系曲线图(不考虑胞吞、胞
吐)。下列与此图相关的叙述,正确的是( )
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A.与氧气进出细胞相符的图有①③⑤
B.与葡萄糖进入红细胞相符的图有①④⑥
C.与K+进入神经细胞相符的图有②④⑤
D.与乙醇进出细胞相符的图有②③⑥
【答案】A
【详解】题图中①③④⑤分别表示自由扩散、被动运输、主动运输、自由扩散,②⑥表示协
助扩散或主动运输。氧气以自由扩散的方式进出细胞,与此相符的是①③⑤,A 正确;葡萄糖以
协助扩散的方式进入红细胞,与此相符的是②③⑥,B 错误;K+进入神经细胞的方式是主动运输,
与图中②④⑥相符,C 错误;乙醇进出细胞的方式为自由扩散,与图①③⑤相符,D 错误。故选
A。
4.下图表示蔗糖分子在叶肉细胞内合成后跨膜运输至筛管内的过程,最终转运至其他部位储存、
利用。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.蔗糖和K+的运输都属于主动运输,但所需能量来源不同
B.叶肉细胞内保持较低的pH 有利于蔗糖分子运出
C.蔗糖载体和ATP 水解酶功能的差异,根本原因是它们的分子结构不同
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D.若将该叶肉细胞置于一定浓度的蔗糖溶液中,细胞可能会发生质壁分离
【答案】C
【详解】蔗糖和K+的运输都属于主动运输,蔗糖的主动运输的动力是膜两侧H+浓度差,而K+的
运输动力是ATP 释放的能量,A 正确;蔗糖借助蔗糖载体运出,且与H+同向运输,因此叶肉细胞内
H+多(pH 低),有利于蔗糖分子运出,B 正确;蔗糖载体(蛋白质)和ATP 水解酶(蛋白质)功能的差
异,根本原因是控制合成它们的基因不同,C 错误;若将该叶肉细胞置于较高浓度的蔗糖溶液中,
细胞会因失水而发生质壁分离现象,D 正确。故选C。
5.原尿中的葡萄糖浓度与血浆中的基本相等,原尿中的葡萄糖正常情况下能经肾小管的重吸收
作用被全部吸收。下图表示肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖等物质的过程。下列叙述错误的是(
)
A.肾小管上皮细胞的细胞膜上具有多种转运蛋白,且都具有特异性
B.Na+出入肾小管上皮细胞的方式都是协助扩散
C.肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输,但消耗的能量不直接来自ATP
D.钠钾泵可以逆浓度梯度运输Na+和K+,且细胞呼吸强度会影响钠钾泵的运输速率
【答案】B
【详解】从图中可以看出,肾小管上皮细胞的细胞膜上具有多种转运蛋白,转运蛋白都具有特
异性,A 正确;Na+运入肾小管上皮细胞的方式是协助扩散,但Na+运出肾小管上皮细胞的方式是
主动运输,需要消耗能量,B 错误;肾小管上皮细胞吸收葡萄糖需要转运蛋白,且消耗由于Na+在
细胞内外存在浓度差而形成的势能,因此运输方式为主动运输,C 正确;钠钾泵可以逆浓度梯度
运输Na+和K+,此过程需要ATP,所以细胞呼吸强度会影响钠钾泵的运输速率,D 正确。故选B。
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影响物质跨膜运输因素易错提醒：
1.运输速率与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外,还有协助扩散。
2.影响协助扩散运输速率的因素除转运蛋白数量外,还有浓度差。
3.抑制某转运蛋白的活性,只会导致该转运蛋白转运的物质的运输受到影响,对其他物质
的运输无影响。
4.抑制细胞呼吸,所有需要消耗能量的物质运输方式都会受到影响,包括主动运输、胞吞、
胞吐。
5.被动运输和主动运输都体现了细胞膜的选择透过性;胞吞、胞吐主要体现了细胞膜的
流动性。
1.细胞膜的功能
①将细胞与外界环境分隔开②控制物质进出细胞③进行细胞间的信息交流
回答细胞膜功能时要用到以上长句
例1．精子和卵细胞结合形成受精卵，首先需要识别对方，该过程主要与图中细胞膜上的糖
蛋白有关，体现了细胞膜的功能是_ 进行细胞间的信息交流
。
例2. 吞噬细胞，可吞噬失活的大分子蛋白质类物质，则该大分子进入细胞的过程与细胞膜
具有控制物质进出细胞的功能紧密相关。
例3. BR 与BR 受体结合后，可促进水稻细胞伸长，这体现了细胞膜的进行细胞间的信息交
流功能。
2.细胞膜的特性
结构特性：流动性 功能特性: 选择透过性
例1：甲状腺细胞在合成甲状腺球蛋白时，甲状腺球蛋白通过________分泌到细胞外，此种
运输方式体现的细胞膜的结构特性是流动性
例2：在动物消化道中：小肠绒毛吸收大量的葡萄糖却很难吸收木糖，这个事实说明了细胞
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膜的功能特性具有选择透过性。
3.主动运输的意义
通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排除代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞
核个体生命活动的需要。
例1：当海水浸入到根周围的环境时，Na+借助于载体蛋白A 以主动运输方式运出根细胞，该
过程的动力来自于细胞膜两侧H+浓度梯度产生的势能，主动运输方式对于细胞生命活动的意
义是选择吸收所需要的物质，排除代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞核个体生命
活动的需要。
例2：主动运输不同于协助扩散的特点是需要能量，细胞膜的主动运输对活细胞的生理意义
是
选择吸收所需要的物质，排除代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞核个体生命活动
的需要。
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