1、4.2 主动运输与胞吞胞吐学习目标课程标准学习目标 1. 生命观念一一结构和功能相适应：基于不同生物膜上蛋白质的种类和数量不同，理解生物膜的功能特性一一选择透过性。2. 科学思维一一归纳与概括：根据不同物质跨膜运输的方式，总结物质跨膜运输方式的类型及其特点。演绎与推理：依据不同物质跨膜运输方式的条件，推测影响各种跨膜运输方式类型的环境因素，并能作出合理解释。3. 科学探究一一依据不同物质跨膜运输方式的条件、影响因素，设计科学、合理的实验探究某种物质的跨膜运输方式。1.阐明主动运输的过程、特点和意义。2.举例说明胞吞、胞吐的过程。3.利用细胞膜的流动镶嵌模型解释各种物质跨膜运输的方式。02教材详
2、解（一）基础知识梳理识必备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。 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。 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。 4胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。 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
3、目不同。（二）课前聚焦抓重点1、主动运输与被动运输的区别是什么？这对于细胞的生活有什么意义？答案：（1）主动运输的过程：离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化，就将所结合的离子或分子从细胞膜的一侧转运到另一侧释放出来，载体蛋白随后又恢复原状，又可以去转运同种物质的其他离子或分子。（2）主动运输的特点（与协助扩散的区别）：逆浓度梯度运输；需要消耗能量；需要载体蛋白。（3）实例：绝大多数离子（4）主动运输的意义：主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运输来选择性的吸收所需要的物质，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
4、的需要。2、胞吞、胞吐有什么特点？对于细胞生命活动有什么意义？答案：（1）胞吞的过程：大分子或颗粒物与膜蛋白结合细胞膜内陷成小囊小囊分离，形成囊泡囊泡降解，大分子或颗粒物释放，整个过程需要消耗能量。（2）胞吐的过程：大分子或颗粒物形成囊泡囊泡向细胞膜移动，与细胞膜融合大分子或颗粒物释放到细胞外，整个过程需要消耗能量。（3）胞吞、胞吐的特点：主要运输生物大分子，如蛋白质和多糖；需要消耗能量；不需要转运蛋白，但是胞吞需要特定的膜蛋白参与；依赖于膜的流动性。（4）胞吞、胞吐的意义：是细胞运输生物大分子的重要方式，保证生命活动正常进行。3、物质跨膜运输的方式与细胞膜结构有什么关系？答案：（1）细胞膜的
5、功能特点：具有选择透过性，一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质，细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有选择透过新的结构基础。（2）细胞膜的结构特点：具有流动性，向蛋白质这样的生物大分子，通过胞吞或胞吐进出细胞，其过程也需要膜上的蛋白质的参与，更离不开膜上的磷脂双分子层的流动性。03知识精讲知识点01 主动运输一、主动运输：1、概念：物质逆_浓度梯度跨膜运输，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。2、载体蛋白：（1）具有特异性：不同物质分子的运输所需的载体蛋白不同，一种载体蛋白通
6、常只能转运一类 分子或离子。不同生物细胞膜上的载体蛋白的种类和数量不同。（2）具有饱和现象：当细胞膜上载体蛋白已经全部参与运输时，细胞通过该载体蛋白运输物质的速率不再随细胞两侧物质浓度差的增大而增大。 （3）在主动运输的过程中，载体蛋白的空间结构会发生改变，释放物质后又会恢复。3、意义：主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，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。4、过程示例：某些离子先与转运 蛋白结合，ATP水解释放能量的过程中所产生的磷酸基团与载体蛋白结合，使其磷酸化，载体蛋白磷酸化后空间构象发生改变，离子通过载体蛋白进入细胞
7、膜内测。 5、主动运输的实例： （1）离子，如Na+、K+、Ca2+、NO3-、H+等； （2）营养物质和代谢废物，如葡萄糖、氨基酸、核苷酸、维生素等。知识点02 胞吞与胞吐1、胞吞：当细胞摄取大分子时，首先大分子与膜上的蛋白质 结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊 ，包围着大分子。然后，小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫胞吞。（是否消耗能量？ 是，是否需要载体？否 ）2、胞吐：当细胞外排大分子时，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。运输方式运输方向转运蛋白代谢能量示 例胞 吞细胞外细胞内不需要需要白细胞吞噬细菌变形
8、虫吞噬食物颗粒胞 吐细胞内细胞外不需要需要分泌蛋白的分泌3、细胞进行胞吞、胞吐作用依赖于细胞膜具有一定的流动性。注意：(1)能进行胞吞和胞吐运输方式的物质并不一定是大分子，特例是小分子神经递质！(2)大分子通过核孔进出细胞核属于细胞核与细胞质之间的物质运输，而胞吞、胞吐属于细胞与外界进行的物质运输。核孔运输物质具有选择性4、胞吞和胞吐的实例：（1）乳腺细胞合成的蛋白质、内分泌腺分泌细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶通过胞吐排出体外；（2）痢疾内变形虫通过胞吐作用分泌蛋白分解酶，通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾。易错提醒：除一些不带电荷的小分子可以自由扩散的方式进出
9、细胞外，离子和较小的有机分子(如葡萄糖和氨基酸等)的跨膜运输必须借助于转运蛋白，这又一次体现了蛋白质是生命活动的承担者。一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质，因此，细胞膜上转运蛋白的数量和种类，或转运蛋白空间结构 的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。像蛋白质这样的生物大分子，通过胞吞或胞吐进出细胞，其过程也需要膜上蛋白质的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。04考点突破考法01 主动运输 知识点：1物质进出细胞运输方式的比较方式被动运输主动运输胞吞、胞吐自由扩散协助扩散模型运输方向高浓度低浓度低浓度高浓度是否需要转运蛋白不需要需要需要不需要能
10、量不消耗不消耗消耗消耗举例O2、CO2、甘油、乙醇、苯等红细胞吸收葡萄糖等小肠上皮细胞吸收葡萄糖、无机盐等胞吐：分泌蛋白的释放2.“三看法”判断物质跨膜运输方式温馨提醒细胞膜的结构与物质进出细胞方式关系(1)胞吞、胞吐依赖细胞膜上的蛋白质，但是这种蛋白质不是转运蛋白。(2)细胞膜的流动性会影响胞吞、胞吐，也会影响自由扩散、协助扩散和主动运输。【题型示例1】下图是细胞对生物大分子的胞吞(左)和对细菌的吞噬作用(右)示意图，下列叙述错误的是()A该图体现了生物膜具有流动性B该图说明高尔基体与溶酶体的形成有关C该图说明不同生物膜在结构上具有一定的联系D该图说明胞吞和吞噬都需要消耗能量解析：选D。胞吞
11、和吞噬过程体现了生物膜具有流动性，A项正确；溶酶体内的酶的本质为蛋白质，蛋白质由核糖体合成，内质网加工，高尔基体再加工和修饰，最终由高尔基体形成溶酶体，B项正确；胞吞过程中囊泡的膜最终与细胞膜融合，吞噬过程中细胞膜转化成了囊泡的膜，体现了细胞内不同生物膜在结构上具有一定的联系，C项正确；题图不能说明胞吞和吞噬过程都需要消耗能量，D项错误。 考法02 胞吞与胞吐 知识点1物质浓度2O2浓度3.温度【题型示例2】下图表示营养液中K浓度及溶氧量对小麦根系细胞K吸收速率的影响。下列有关两曲线形成机理的解释，正确的是()Aab段的形成是由于细胞膜上载体蛋白数量未达到饱和且能量充足Bcd段的形成是由于细胞
12、内K过多，细胞大量排出Ce点表明植物根系可以通过自由扩散的方式吸收KDbc段、fg段的形成一定是由于细胞膜上载体蛋白数量有限解析：选A。由题图可以看出，ab段K的吸收速率随营养液中K浓度的升高而增加，因此ab段的影响因素是营养液中K的浓度，且此时载体蛋白数量未达到饱和、能量充足，A项正确。cd段形成的原因是cd段营养液浓度过高，细胞失水，代谢减弱，因此细胞吸收K的速率减慢，B项错误。e点表示营养液中不含氧气，细胞可以通过无氧呼吸为K的吸收供能，不能证明K的吸收方式为自由扩散，C项错误。bc段K的吸收速率不再随着K浓度的升高而增加，因此影响bc段的因素可能是细胞膜上的载体蛋白数量，也可能是细胞内
13、能量的多少；fg段K的吸收速率不随着氧气含量的升高而增加，说明吸收速率不随着供能多少而变化，因此影响fg段K吸收速率的因素可能是载体蛋白数量和K浓度，D项错误。05归纳总结1主动运输时物质逆浓度梯度进行跨膜运输。2主动运输既需要能量，又需要载体蛋白，无机盐离子主要以主动运输的方式出入细胞。3大分子物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐。4胞吞、胞吐也是一种跨膜运输方式，需要消耗能量，不需要转运蛋白，需要膜上蛋白质的参与。5胞吞、胞吐的结构基础是生物膜的流动性。6影响跨膜运输的因素有物质浓度、O2浓度、温度等0601强化提升1、下列关于物质出入细胞的方式的相关叙述，错误的是（）A植物的根通过主动运输从土
14、壤溶液中吸收离子B人体消化系统中消化酶的分泌通过胞吐作用C变形虫的摄食过程就是胞吞作用D海水鱼的鳃通过协助扩散将体液中的盐排出体外【答案】D【解析】【分析】1、小分子物质跨膜运输的方式和特点：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CO2，O2，甘油，苯、酒精等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2、胞吞是细胞把大分子颗粒依附细胞膜的表面，然后内陷形成由膜包裹的泡；胞吐则是细胞内由高尔基体形成的分泌泡，然后和细胞膜内表面结合，通过膜的运动，把包裹的物质释放到细胞外面，胞吞和胞吐与细胞膜的结构
15、的流动性有关。【详解】A、植物的根细胞通过主动运输从土壤溶液中吸收离子，需要载体和能量，A正确；B、人体消化系统中消化酶的分泌到细胞外是胞吐，不需要载体，但需要能量，B正确；C、变形虫是单细胞生物，从周边环境中摄取食物通过胞吞完成，C正确；D、海水鱼的鳃将体液中的盐排出体外，属于逆浓度梯度的主动运输，D错误。故选D。2、下列跨膜运输的生理活动中，属于主动运输的是A酒精进入胃黏膜细胞B二氧化碳由静脉血进入肺泡内C原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞D水分子出入细胞【答案】C【解析】【详解】酒精进入胃黏膜细胞的运输方式、二氧化碳由静脉进入肺泡内的运输方式、水分子进入细胞的运输方式都是自由扩散，A、B、
16、D项错误；原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞的运输方式是主动运输，特点需要载体和能量，C项正确。3、下列有关细胞膜的叙述，正确的是A细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的B细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同C分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象D膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的【答案】C【解析】【详解】主动运输可以使离子从低浓度一侧运输到高浓度一侧，以保证活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，所以细胞膜两侧的例子浓度差是通过主动运输实现的，A错误；细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能不完全相同，例如细胞膜
17、上有糖蛋白，线粒体膜上有与有氧呼吸有关的酶等，B错误；分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在着膜的融合和变形，体现了膜的流动性，C正确；膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的，D错误。4、下列关于物质跨膜运输实例的叙述中，不正确的是（）A细胞吸水和失水是水分子顺相对含量梯度跨膜运输的过程B水分子跨膜运输总的方向是由低浓度溶液向高浓度溶液C无机盐离子可以逆相对含量梯度进行跨膜运输D生物膜是选择透过性膜，小分子物质都能通过，而大分子物质则不能通过【答案】D【解析】【分析】1、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
18、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、自由扩散、协助扩散和主动运输的区别如下：【详解】A、细胞的吸水和失水的运输方向是从低浓度一侧运输到高浓度一侧，即水分子的多的一侧运输到水分子少的一侧，A正确；B、水分子跨膜运输是自由扩散或协助扩散，总的方向是由低浓度溶液向高浓度溶液，即水分子的多的一侧运输到水分子少的一侧，B正确；C、无机盐离子跨膜运输的方式可以是主动运输，可以在载体的协助下，消耗能量，从低浓度向高浓度运输，所以无机盐离子可以逆相对含量梯度进行跨膜运输，C正确；D、生物膜是选择透过性膜，水分子可能通过，细胞需要的小分子物质能通过
19、，而不需要的小分子物质和大分子物质则不能通过，D错误。故选D。5、在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如下图。若将处于b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条的质量将（ ）A不变B增大C减小D先增后减【答案】B【解析】【详解】由图处于b浓度溶液中的萝卜条细胞失水，移到a处，细胞外液浓度减小，所以萝卜条要吸水增重。6、取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液（甲、乙、丙）中，一定时间后测得甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞，则关于这一实验结果。下列说法正确的是（
20、）A实验前，丙的浓度乙的浓度甲的浓度B乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等，从而导致没有水分子进出细胞C实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散D甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的【答案】D【解析】【分析】成熟的植物细胞是一个渗透系统，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时细胞失水发生质壁分离现象，反之发生质壁分离复原现象，两者浓度相等时，吸水量与失水量相等，水分进出达到平衡状态。【详解】分析实验结果可知，生理状态相同的叶片的细胞液浓度是相同的，而甲浓度细胞液浓度，乙浓度=细胞液浓度，丙浓度细胞液浓度，因此实验前甲的浓度乙的浓度丙的浓度，A错误；乙的浓度不变是因为细胞
21、外蔗糖浓度与乙的浓度相等，水分进出平衡，B错误；实验中细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于自由扩散，C错误；甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的，D正确。7、如图表示一中间隔以半透膜（只允许水分子通过）的水槽，两侧分别加入等物质的量浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液。然后在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶，在加入麦芽糖酶前后M、N两侧液面的变化是A加酶前M侧液面上升，加酶后N侧液面上升并高于M侧液面B加酶前M侧液面上升，加酶后N侧液面上升并等于M侧液面C加酶前后M、N两侧液面不变D加酶前MN两侧液面不变，加酶后N侧液面上升并高于M侧液面【答案】D【解析】【分析】据图分析，渗透装置中具有半透膜
22、和浓度差，水分的运输方向是低浓度运输到高浓度；等质量的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液，由于麦芽糖相对分子质量大于葡萄糖，所以葡萄糖的溶液浓度大，因此加N侧上升。【详解】A、M侧和N侧分别加等物质的量浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液，所以加酶前液面不变，A错误；B、麦芽糖酶将1分子的麦芽糖分解为2分子的葡萄糖，麦芽糖水解，N侧的葡萄糖溶液浓度大于M侧，进入N侧水分子的数目大于流出N侧的水分子数目N侧液面上升且高于M侧液面，B错误；C、加酶前后，由于物质水解导致浓度差发生改变，液面改变，C错误；D、加酶前两侧液面不变，加酶后，N侧液面高度高于M侧，D正确。故选D。8、葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞的运输速度存在一
23、个饱和值，该值的大小取决于A细胞内的氧浓度B细胞膜外的糖蛋白数量C细胞膜上相应载体的数量D细胞内外葡萄糖浓度差值【答案】C【解析】【详解】A、由于协助扩散不需要消耗能量，而氧浓度与细胞呼吸提供能量有关，所以葡萄糖通过细胞膜进入红细胞的运输与细胞内的氧浓度无关，A错误；B、糖蛋白与细胞识别有关，而与运载物质无关，B错误；C、由于协助扩散需要载体协助，所以葡萄糖通过细胞膜进入红细胞的运输速度大小主要取决于细胞膜上相应载体的数量，C正确；D、由于葡萄糖进入红细胞属于协助扩散，所以其运输速度的饱和值大小主要取决于相应载体的数量，而不是由细胞内外葡萄糖浓度差决定，D错误。故选C。9、下列哪一种物质出入细
24、胞膜的方式与其他三种方式不同()A根从土壤吸收钾离子B红细胞吸收钾离子，排出钠离子C小肠对钙的吸收D浆细胞分泌抗体【答案】D【解析】【详解】根从土壤吸收钾离子是需要能量和载体蛋白的主动运输；红细胞吸收钾离子排出钠离子也是需要能量和载体蛋白的主动运输；小肠对钙的吸收也是需要能量和载体蛋白的主动运输；浆细胞分泌抗体是只需要能量但不需要载体蛋白的胞吐；分析可知A、B、C都是主动运输，D是胞吐，D正确。10、盐碱地中生活的某种植物，其细胞的液泡膜上有一种载体蛋白，能将细胞质基质中的Na+逆浓度梯度运入液泡，减轻Na+对细胞质中酶的伤害，下列叙述错误的是（ ）ANa+进入液泡的过程属于主动运输BNa+进
25、入液泡的过程体现了液泡膜的选择透过性C该载体蛋白作用的结果不利于增强细胞吸水能力D该载体蛋白作用的结果有助于提高植物的耐盐性【答案】C【解析】【分析】分析题图：题中指出“细胞的液泡膜上有一种载体蛋白，能将细胞质基质中的Na+逆浓度梯度运入液泡”，这完全符合主动运输的特点，从而增大了细胞液的浓度，是植物细胞的吸水能力增强，而适应盐碱环境。【详解】A、细胞的液泡膜上的载体蛋白能逆浓度运输Na+，说明Na+运输方式是主动运输，A正确；B、由A选项可知：Na+进入液泡的过程属于主动运输，主动运输体现液泡膜的选择透过性，B正确；C、该载体蛋白作用的结果增大了细胞液的浓度，使植物细胞的吸水能力增强，C错误
26、；D、该载体蛋白作用的结果增大了细胞液的浓度，使植物细胞的吸水能力增强，而适应盐碱环境，D正确。故选C。11、主动运输作为一种重要的跨膜运输方式可以按照生命所需吸收营养物质，排出代谢废物，体现了生命活动的“主动性”。为探究主动运输的特点，科研人员利用下图装置进行实验，其中HgCl2是一种可以影响ATP水解的新陈代谢抑制剂。请分析回答：(1)主动运输的特点是_。(2)本实验的名称是_。(3)请写出实验进行过程中需要控制的两个无关变量_。(4)实验得到如图所示的结果。根据实验结果，科研人员在实验前后需测定_乙组和甲组结果比较，得出的结论是_。与甲组相比，丙组吸收磷酸盐较少的原因可能是_【答案】 可
27、逆浓度梯度运输，需要载体蛋白和能量 探究HgCl2和细胞成熟程度对细胞主动运输(吸收磷酸盐)的影响 温度、pH、溶解氧、溶液的量、胡萝卜片的量等 溶液中磷酸盐的浓度 细胞主动运输(吸收磷酸盐)需要能量(或能量供应不足，影响主动运输) 幼嫩组织供能少(或幼嫩组织细胞膜上载体蛋白少)【解析】【分析】（1）自由扩散：物质运输的动力就是膜内外的物质浓度差，浓度差越大，自由扩散的速率越大。（2）协助扩散：不仅受浓度差影响，还受着载体的数量限制，可以说在一定限度内运输速率同物质浓度成正比如超过一定限度，浓度再增加，运输也不再增加，因膜上载体蛋白的结合位点已达饱和。（3）主动运输：由于为运输提供动力的不再是
28、浓度差，而是细胞代谢产生的能量，所以主动运输与这个细胞代谢产生的能量有关，能够影响到这个细胞呼吸有关的因素，例如温度、氧气等都可以影响到主动运输过程；另外，主动运输还与运载该物质的载体蛋白的种类和数量有关，一般来说，载体数量越多，运输的这种物质越多；但是膜上载体的数量有限，因此主动运输也会存在最大速率。【详解】(1）主动运输的特点是从低浓度向高浓度运输，同时需要载体和能量；（2）根据题意可知，HgCl2可以影响能量的供应，而甲乙丙丁四个实验装置中除了HgCl2不同外，胡萝卜的成熟程度不同，因此本实验是研究HgCl2和细胞成熟程度对主动运输的影响；（3）无关变量是指在实验过程中可能还会存在的一些
29、因素，对实验结果造成影响，如温度、pH等；（4）由于坐标图的纵坐标是实验前后溶液中磷酸盐浓度差，因此需要在实验开始前测定溶液中磷酸盐的起始浓度；HgCl2是一种可以影响ATP水解的细胞代谢抑制剂，乙组瓶中加入了HgCl2，说明了能量供应不足，影响了细胞吸收磷酸盐；甲组中是成熟胡萝卜片，丙组中是幼嫩胡萝卜片，其它条件都相同，由于丙组中幼嫩组织供能少（或幼嫩组织细胞膜上载体少），因此丙组吸收磷酸盐较少。12、下图为细胞膜的亚显微结构示意图，其中a、b、c、d代表被运输的物质，代表物质的运输方式，甲乙丙代表结构或物质。请据图分析回答下列问题。（1）图中构成细胞膜基本支架的是甲 _；具有识别作用的物质
30、是丙 _，该物质位于细胞膜的_（填“内”或“外”）侧。（2）不同细胞细胞膜的生理功能不同，主要取决于细胞膜上的_成分。（3）图中a物质通过细胞膜的方式是 _，你作出此判断的依据是_、_（至少写出两点）。（4）在低温下，甲排列整齐，但温度上升后，甲变得排列不整齐，其厚度也会减小，这说明该结构具有_性，这是细胞膜的_特性。（5）细胞膜的这种结构模型被称为_。【答案】 磷脂双分子层 糖蛋白 外 蛋白质 主动运输 物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧 需要载体蛋白的协助 流动 结构 流动镶嵌模型【解析】【分析】1、流动镶嵌模型：是膜结构的一种假说模型。脂类物质分子的双层，形成了膜的基本结构的基本支架，而膜
31、的蛋白质则和脂类层的内外表面结合，或者嵌入脂类层，或者贯穿脂类层而部分地露在膜的内外表面。磷脂和蛋白质都有一定的流动性，使膜结构处于不断变动状态。2、物质跨膜运输的方式的区别与联系3、题图分析：表示d通过自由扩散方式进入以协助扩散方式进入细胞；表示c通过离子通道的以协助扩散方式进入细胞；表示b以载体蛋白以协助扩散方式进入细胞；表示a物质以主动运输从细胞出去细胞。【详解】（1）甲代表磷脂双分子层，是细胞膜的基本支架。丙代表糖蛋白，具有识别、保护和润滑等功能，糖蛋白所在的一侧是细胞膜外。（2）蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能主要由其上的蛋白质来行使。（3）a过程属于主动运输，特点是从低浓
32、度运输到高浓度，需要载体，也需要能量。（4）因为膜具有流动性，因此，在低温下，甲排列整齐，但温度上升后，甲变得排列不整齐，其厚度也会减小，这是细胞膜的结构特性。（5）细胞膜的这种结构模型被称为流动镶嵌模型。13、如图所示是物质的跨膜运输过程，请据图回答：（1）很多研究成果有力支持“脂溶性物质易透过细胞膜，不溶于脂质的物质不易透过细胞膜”这一说法。这证明组成细胞膜的成分中有_。（2）A代表_分子，B代表_。（3）在ae的五种过程中，代表被动运输的是_（用图中标号表示）。（4）红细胞吸收O2、葡萄糖的方式依次是_、_（用图中标号表示）。（5）若对离体的心肌细胞施用某种毒素，结果Ca2+吸收量明显减
33、少，而K+的吸收量不受影响，其原因是_。【答案】 脂质 蛋百质 磷脂双分子层 b、c、d b d 该种毒素只抑制了Ca2+转运蛋白的活性，而对K+转运蛋白的活性没有影响【解析】【分析】分析题图：图中A表示蛋白质，B表示磷脂双分子层，D表示糖蛋白。物质a、e都是从低浓度运输到高浓度，且需要载体和能量，属于主动运输；物质b、c、d都是从高浓度运输到低浓度，属于被动运输。【详解】（1）脂溶性物质优先通过细胞膜，因此可以推测细胞膜的成分中有脂质。（2）由分析可知，A是蛋白质分子，B是磷脂双分子层，D是糖蛋白。（3）被动运输包括自由扩散和协助扩散，即图中的b、c、d。（4）O2跨膜运输方式是自由扩散，即
34、图中的b；葡萄糖进入红细胞的过程需要载体蛋白的协助但不消耗能量，为协助扩散，即图中的d。（5）细胞对Ca2+、K+的吸收需要不同的转运蛋白协助，若对离体的心肌细胞施用同种毒素后，Ca2+的吸收量明显减少，但K+的吸收量不受影响，最可能的原因是该毒素抑制了心肌细胞膜上协助Ca2+运输的转运蛋白的活性。14、（1）将同一植物细胞依次浸在蒸馏水、0.3 mol/L的蔗糖溶液和0.4 mol/L的KNO3溶液中，测得细胞的体积随时间的变化曲线如图所示：曲线A、B分别代表细胞所处的液体是_、_。达到平衡后，_（填“A”或“C”）溶液中细胞的细胞液浓度较大。（2）如图是某生物课外小组在观察植物细胞质壁分离
35、和复原实验时所观察到的几幅照片，请结合所学的知识，分析图示并回答问题：发生质壁分离后，用_处理，可以使已经发生质壁分离的植物细胞发生质壁分离复原。图1、2所示的是同一组织的细胞，此时图1中细胞液的浓度_（填“大于”或“小于”）图2中细胞液的浓度。【答案】 蒸馏水 KNO3溶液 C 蒸馏水（或清水）等 小于【解析】【分析】成熟的植物细胞是一个渗透系统，具有发生渗透作用的条件；当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，植物细胞会通过渗透作用吸水，导致细胞体积变大，所以图中曲线A代表细胞所处的液体是蒸馏水；当细胞液浓度小于外界溶液浓度时，植物细胞会通过渗透作用失水，导致细胞体积变小，0.3 mol/L的蔗糖溶
36、液和0.4 mol/L的KNO3溶液的浓度均高于细胞液浓度，细胞处于这两种，溶液中时都会失水导致细胞体积变小，但植物细胞能通过主动运输，的方式吸收K+和NO3，增大了细胞液的浓度，因此处于0.4 mol/L的KNO3溶液中的植物细胞还会自动复原，但处于蔗糖溶渡中的植物细胞不会自动复原，因此图中曲线B代表细胞所处的溶液是0.4 mol/L的KNO3溶液，曲线C代表细胞所处的溶液是0.3 mol/L的蔗糖溶液。【详解】（1）根据分析可知，曲线A代表细胞所处的液体是蒸馏水，曲线B代表细胞所处的溶液是0.4 mol/L的KNO3溶液。植物细胞吸水则细胞液浓度降低，植物细胞失水则细胞液浓度增大，根据上述
37、分析可知，达到平衡后，蒸馏水组中的植物细胞已经吸收了一定的水分，因此其细胞液浓度比初始状态小；蔗糖溶液组中的植物细胞失去了一定的水分，因此其细胞液浓度比初始状态大；综上分析可知，达到平衡后，蔗糖溶液中细胞的细胞液浓度较大。（2）发生质壁分离后，细胞液浓度变大，此时用适宜的低浓度的外界溶液或蒸馏水（或清水）处理，可以使已经发生质壁分离的植物细胞复原。图1、2所示的是同一组织的细胞，可见此时图1中细胞处于刚开始发生质壁分离或质壁分离复原后期状态，而图2中细胞处于质壁分离后期或刚开始发生质壁分离复原的状态，因此图1中细胞液的浓度小于图2中细胞液的浓度。15、如图所示，图甲为由磷脂分子合成的人工膜的结
38、构示意图，图乙为人的成熟红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况，图丙中A侧为1 mol/L的葡萄糖溶液，B侧为1 mol/L的乳酸溶液，请据图回答以下问题：（1）成熟植物细胞中的_相当于图丙中的半透膜。（2）图乙中，葡萄糖和乳酸跨膜运输的共同点是都需要_。将图乙所示细胞置于蒸馏水中，由于_，该细胞会吸水涨破，溢出细胞外的主要物质应该是_。（3）如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜，则液面不再变化时，A侧液面_（填“高于”“低于”或“等于”）B侧液面；如果在图甲所示人工膜上加上图乙中的蛋白质，再作为图丙的半透膜，则液面不再变化时，A侧液面_（填“高于”“低于”或“等于”）B侧液面。（
39、4）图甲所示人工膜两侧的离子存在浓度差，但离子不能通过该膜。在人工膜中加入少量缬氨霉素，K+即可从高浓度一侧通过该膜到达低浓度一侧，其他离子不能通过，则K+通过该膜的方式是_。【答案】 原生质层 转运蛋白 细胞质的浓度大于外界溶液浓度 血红蛋白 等于 低于 协助扩散【解析】【分析】分析题意和题图，甲为人工膜，只含磷脂分子；乙为生物膜，蛋白质是运输葡萄糖的载体，葡萄糖进入细胞需要载体，不需要能量，运输方式为协助扩散；蛋白质为运输乳酸的载体，乳酸排出细胞需要载体和能量，运输方式为主动运输。【详解】（1）成熟植物细胞中的原生质层相当于图丙中的半透膜，其包括细胞膜、液泡膜之间的细胞质。（2）由图乙可知
40、，葡萄糖进入细胞的方式为协助扩散，乳酸排出细胞的方式为主动运输，二者都需要转运蛋白的协助；图乙所示细胞为人的成熟红细胞，将其置于蒸馏水中，由于细胞质的浓度大于外界溶液浓度，该细胞会吸水涨破，溢出细胞外的主要物质是血红蛋白。（3）在单位体积的1mol/L的葡萄糖溶液和1mol/L的乳酸溶液中，溶质分子数相等，水分子数也相等，葡萄糖分子和乳酸分子都不能通过以磷脂双分子层构成的半透膜，因此如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜，则液面不再变化时，A侧液面等于B侧液面。图乙中的蛋白质是运输葡萄糖的转运蛋白，如果在图甲所示人工膜上加上图乙中的蛋白质，再作为图丙的半透膜，则液面不再变化时，A侧溶液浓度下降
41、，B侧溶液浓度上升，从A侧进入B侧的水分子数多于从B侧进入A侧的水分子数，A侧液面将低于B侧液面。（4）由题意可知，人工脂质双层膜中不具有转运蛋白，若在人工膜中加入少量缬氨霉素，K+可以从高浓度一侧到低浓度一侧，K+运输方式属于协助扩散，该过程中缬氨霉素作为运输K+的转运蛋白。16、人们一直认为水分子是通过自由扩散方式进行跨膜运输的，但有科学家却发现细胞膜上还有专门供水分进出的通道。回答下列问题：（1）若要证明细胞膜上水通道的化学本质是蛋白质，通常选用_试剂，其实验原理是蛋白质与该试剂发生作用，会产生_色反应。（2）细胞膜上跨膜蛋白的合成类似于分泌蛋白，核糖体上合成的肽链需要在_中加工和修饰后
42、，再运输到细胞膜上。（3）从细胞膜的结构组成特点分析，由于_，故水分子自由扩散通过细胞膜时会受到一定的阻碍。现在研究确认，细胞膜上的水通道蛋白能帮助水分子从低渗溶液向高渗溶液方向跨膜运输，这种水分子跨膜运输的方式是_（填“主动运输”或“被动运输”）。（4）人的红细胞在低渗溶液中能迅速吸水胀破，有人推测这可能与水通道蛋白有关。某学习小组对此展开探究，将人的红细胞均分为A、B两组，对其中一组细胞进行特殊处理，使其不含水通道蛋白，另一组不做处理，含有水通道蛋白然后把两组细胞分别放在清水中进行实验，细胞的形态变化如下图所示。回答下列问题：根据上图可判断本实验的实验组是_组，作出这一判断的原因是_。根据
43、人体细胞的功能推测，下列含水通道蛋白最多的细胞是_。A肾小细胞B肌肉细胞C红细胞D肺泡上皮细胞【答案】 双缩脲试剂 紫色 内质网和高尔基体 磷脂分子层内部具有疏水性的特征 被动运输 处理后不含水通道蛋白的是实验组，即B组 B组细胞在一定时间后，细胞没有出现变化，而A组细胞出现胀破现象。 肾小管上皮细胞含有较多的水通道蛋白。故选A。【解析】【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质内质网进行粗加工内质网“出芽”形成囊泡高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质高尔基体“出芽”形成囊泡细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体和能量，常见的有水
44、、CO2、O2、甘油、苯、酒精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要载体，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】（1）若要证明细胞膜上的水通道的化学本质是否为蛋白质，通常选用双缩脲试剂，其实验原理是蛋白质与该试剂发生作用，会产生紫色反应。（2）细胞膜上跨膜蛋白的合成类似于分泌蛋白，核糖体上合成的肽链，需要在内质网和高尔基体中加工和修饰后，再运输到细胞膜上发挥作用。（3）从细胞膜的结构组成特点分析，由于磷脂分子层内部具有疏水性的原因，水分子自由扩散通过细胞膜时会受到一定的阻碍。现在研究确认，细胞膜上的水通道蛋白能帮助水分子从低渗溶液向高渗溶液方向跨膜运输，这种水分子跨膜运输的方式是被动运输。（4）作为对照实验的是不作处理的，即A组，处理后不含水通道蛋白的是实验组，即B组。原因是B组细胞在一定时间后，细胞没有出现变化，而A组细胞出现胀破现象。根据人体不同部位细胞功能推测，比较肺泡上皮细胞、红细胞、肾小管细胞、肌肉细胞的功能发现，吸收水分较多的是肾小管上皮细胞。即肾小管上皮细胞含有较多的水通道蛋白。故选A。
