【19-24年高考真题分类汇编】 专题三 物质出入细胞的方式（试卷含解析）

专题三 物质出入细胞的方式
考点1 细胞的失水和吸水
1.（2023·全国甲卷）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（ ）
A. B. C. D.
2.（2022·湖南卷）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
3.（2022·湖北卷）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
4.（2024·山东卷）仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是（　　）
A. 细胞失水过程中，细胞液浓度增大
B. 干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低
C. 失水比例相同情况下，外层细胞更易发生质壁分离
D. 干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞的光合作用
5.（2022·全国甲卷）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
6．（2022·6月浙江卷）“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
7．（2019·重庆卷）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，实验结果见题20图。下列叙述错误的是
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
8.（2021·江苏卷）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
9.（2019·4月浙江卷）哺乳动物细胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中，一段时间后制作临时装片，用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是
A. 在高于0.9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离
B. 在0.9%NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞
C. 在低于0.9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂
D. 渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散
10.（2020年·全国卷Ⅰ）为达到实验目的，需要选用合适的实验材料进行实验。下列实验目的与实验材料的对应，不合理的是（ ）
实验材料 实验目的
A 大蒜根尖分生区细胞 观察细胞质壁分离与复原
B 蝗虫的精巢细胞 观察细胞的减数分裂
C 哺乳动物的红细胞 观察细胞的吸水和失水
D 人口腔上皮细胞 观察DNA、RNA在细胞中的分布
A. A B. B C. C D. D
11.（2021·全国乙卷）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
12.（2021·广东省）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
13.（2021·湖北卷）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
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
14.（2021·湖南卷）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
考点2 物质跨膜运输的方式
1.（2023·山东卷）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
2. （2023·辽宁卷）血脑屏障的生物膜体系在控制物质运输方式上与细胞膜类似。下表中相关物质不可能存在的运输方式是（ ）
选项 通过血脑屏障生物膜体系的物质 运输方式
A 神经生长因子蛋白 胞吞、胞吐
B 葡萄糖 协助扩散
C 谷氨酸 自由扩散
D 钙离子 主动运输
A. A B. B C. C D. D
3.（2023·多选·湖南卷）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
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
4.（2022·湖北卷）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
5.（2022·湖北卷）维生素D3可从牛奶、鱼肝油等食物中获取，也可在阳光下由皮肤中的7-脱氢胆固醇转化而来，活化维生素D3可促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收。研究发现，肾脏合成和释放的羟化酶可以促进维生素D3的活化。下列叙述错误的是（　　）
A.肾功能下降可导致机体出现骨质疏松
B.适度的户外活动，有利于少年儿童的骨骼发育
C.小肠吸收钙减少可导致细胞外液渗透压明显下降
D.肾功能障碍时，补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降
6.（2023·6月浙江卷）植物组织培养过程中，培养基中常添加蔗糖，植物细胞利用蔗糖的方式如图所示。
下列叙述正确的是（　　）
A. 转运蔗糖时，共转运体的构型不发生变化
B. 使用ATP合成抑制剂，会使蔗糖运输速率下降
C. 植物组培过程中蔗糖是植物细胞吸收的唯一碳源
D. 培养基的pH值高于细胞内，有利于蔗糖的吸收
7.（2023·全国甲卷）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（ ）
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
8.（2022·重庆市）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
9.（2022·山东卷）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
10.（2021·1月浙江卷）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
11.（2021·山东省）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
12.（2021·江苏卷）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
13.（2019·全国Ⅱ卷）某种H﹢-ATPase是一种位于膜上的载体蛋白，具有ATP水解酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H﹢。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中（假设细胞内的pH高于细胞外），置于暗中一段时间后，溶液的pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组照射蓝光后溶液的pH明显降低；另一组先在溶液中加入H﹢-ATPase的抑制剂（抑制ATP水解），再用蓝光照射，溶液的pH不变。根据上述实验结果，下列推测不合理的是
A. H﹢-ATPase位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的H﹢转运到细胞外
B. 蓝光通过保卫细胞质膜上的H﹢-ATPase发挥作用导致H﹢逆浓度梯度跨膜运输
C. H﹢-ATPase逆浓度梯度跨膜转运H﹢所需的能量可由蓝光直接提供
D. 溶液中的H﹢不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞
14.（2020·1月浙江卷）物质X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
15.（2020·北京卷）食欲肽是下丘脑中某些神经元释放的神经递质，它作用于觉醒中枢的神经元，使人保持清醒状态。临床使用的药物M与食欲肽竞争突触后膜上的受体，但不发挥食欲肽的作用。下列判断不合理的是（ ）
A. 食欲肽以胞吐的形式由突触前膜释放
B. 食欲肽通过进入突触后神经元发挥作用
C. 食欲肽分泌不足机体可能出现嗜睡症状
D. 药物M可能有助于促进睡眠
16.（2020年·江苏卷）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
17.（2020·海南卷）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O2的跨膜运输速度
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
18.（2021·河北省）人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，①~⑤表示相关过程。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CO2和O2
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
19.（2022·全国乙卷）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______。
（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______。
专题三 物质出入细胞的方式（解析版）
考点1 细胞的失水和吸水
1.（2023·全国甲卷）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（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】1、质壁分离与复原的原理：成熟的植物细胞构成渗透系统，可发生渗透作用。
2、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。
【选项解读】
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。
2.（2022·湖南卷）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
【答案】A
【解析】
【分析】假单孢菌属于细菌，具有细胞壁和液泡，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，原生质体中的水分就透过细胞膜进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过细胞膜进入到原生质体中，原生质体逐渐变大，导致原生质体表面积增加。
【选项解读】
A、分析甲组结果可知，随着培养时间延长，与0时（原生质体表面积大约为0.5μm2）相比，原生质体表面积增加逐渐增大，甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，说明细胞吸水，表明细胞中浓度>0.3 mol/L ，但不一定是细胞内NaCl浓度≥0.3 mol/L。A错误
B、分析乙、丙组结果可知，与0时（原生质体表面积大约分别为0.6μm2、0.75μm2）相比乙丙组原生质体略有下降，说明乙、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。B正确
C、该菌的正常生长，细胞由小变大可导致原生质体表面积增加，该菌吸水也会导致原生质体表面积增加。C正确
D、若将该菌先65℃水浴灭活，细胞死亡，原生质层失去选择透过性，再用 NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化。D正确
故选A。
3.（2022·湖北卷）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
【解析】
【分析】水可以通过水通道蛋白以协助扩散的形式进出细胞，也可以直接通过自由扩散的方式进出细胞。
【选项解读】
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。
4.（2024·山东卷）仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是（　　）
A. 细胞失水过程中，细胞液浓度增大
B. 干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低
C. 失水比例相同情况下，外层细胞更易发生质壁分离
D. 干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞的光合作用
【答案】B
【解析】
【分析】成熟的植物细胞具有中央大液泡，它占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。原生质层有选择透过性，相当于一层半透膜，植物细胞也能通过原生质发生吸水或失水现象。
【选项解读】A、细胞失水过程中，水从细胞液流出（溶质不变，溶剂变少），细胞液浓度增大。A正确
B、干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，所以内层细胞单糖含量比外层细胞少，由于外层细胞还能进行光合作用合成单糖，故外层细胞液溶质多于内部薄壁细胞，即外层细胞的细胞液浓度高。B错误
C、由于内部薄壁细胞细胞壁的伸缩性比外层细胞的细胞壁伸缩性更大，所以在失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离。C正确
D、干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，单糖向内层细胞转移，即外层细胞光合作用产物向内部薄壁细胞转移，从而促进外层细胞的光合作用。D正确
故选B。
5.（2022·全国甲卷）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
【答案】C
【解析】
【分析】由题分析可知，水分交换达到平衡时细胞a未发生变化，既不吸水也不失水，细胞a的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度；细胞b的体积增大，说明细胞吸水，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；细胞c发生质壁分离，说明细胞失水，水分交换前，细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度。
【选项解读】
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。
6．（2022·6月浙江卷）“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
【解析】
【分析】
【选项解读】A、在“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验过程中,甲图细胞发生质壁分离变成乙图细胞，说明甲图细胞有生物活性。A正确
B、与甲图细胞相比，乙图细胞由于失水发生质壁分离，细胞液浓度升高。B错误
C、丙图细胞吸水发生质壁分离复原,但因有细胞壁的限制，细胞体积不会持续增大，不会胀（涨）破。C错误
D、根尖分生区细胞不含大液泡，不能发生质壁分离。D错误
故选A。
7．（2019·重庆卷）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，实验结果见题20图。下列叙述错误的是
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
【解析】
【分析】本题考查植物细胞质壁分离与复原。
【选项解读】A、T1组经蔗糖溶液处理后，52%的细胞发生了质壁分离，说明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，也可以由细胞液进入蔗糖溶液。B错误
C、据图分析，T1和T2组经清水处理后，发生质壁分离的细胞数为0，说明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，质壁分离的细胞可能继续吸水，发生质壁分离复原，质壁分离的细胞比例可能下降。D正确
8.（2021·江苏卷）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
【解析】
【分析】把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中，使原生质层和细胞壁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逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中，发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
【选项解读】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。
9.（2019·4月浙江卷）哺乳动物细胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中，一段时间后制作临时装片，用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是
A. 在高于0.9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离
B. 在0.9%NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞
C. 在低于0.9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂
D. 渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散
【答案】C
【解析】
【分析】
当细胞液浓度与外界浓度达到平衡时，水分子的扩散不会停止。由于分子是在不断进行无规则运动的，所以即使细胞膜内外浓度达到平衡状态后，水分子依旧会不断进出细胞，保持一个动态平衡的状态。
0.9%的生理盐水与人和哺乳动物血浆中无机盐的浓度相同，水分子进出细胞膜达到动态平衡，因此红细胞能保持正常形态。在低浓度的溶液中，红细胞会吸水涨破，在高浓度的溶液中，红细胞会吸水皱缩。
【选项解读】
A、在高于0.9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩，但红细胞无细胞壁结构，故不会发生质壁分离。A错误
B、在0.9%NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于水分子进出细胞膜达到动态平衡，而不是没有水分子进出细胞。B错误
C、在低于0.9%NaCl溶液中，红细胞会吸水甚至导致涨破。C正确
D、渗透是指水分子或其它溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的扩散。D错误
故选C。
10.（2020年·全国卷Ⅰ）为达到实验目的，需要选用合适的实验材料进行实验。下列实验目的与实验材料的对应，不合理的是（ ）
实验材料 实验目的
A 大蒜根尖分生区细胞 观察细胞质壁分离与复原
B 蝗虫的精巢细胞 观察细胞的减数分裂
C 哺乳动物的红细胞 观察细胞的吸水和失水
D 人口腔上皮细胞 观察DNA、RNA在细胞中的分布
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【分析】
细胞质壁分离及复原的原理：把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中，使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中，发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
【选项解读】
A、根尖分生区无成熟的大液泡，不能用于观察细胞的质壁分离与复原。A正确
B、蝗虫的精巢细胞可以发生减数分裂，可以用于观察细胞的减数分裂。B错误
C、哺乳动物的红细胞吸水会膨胀，失水会皱缩，故可以用于观察细胞的吸水和失水。C错误
D、人的口腔上皮细胞无色，且含有DNA和RNA，可以用于观察DNA、RNA在细胞中的分布。D错误
故选A。
11.（2021·全国乙卷）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
【答案】A
【解析】
【分析】1、细胞膜具有选择透过性，台盼蓝等不被细胞需要的大分子物质不能进入细胞内。
2、染色质（体）主要由蛋白质和DNA组成，易被碱性染料（龙胆紫、醋酸洋红等）染成深色而得名。
3、在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中∶（1）用质量分数为0.9%的NaCl溶液保持细胞原有的形态﹔（2）用质量分数为8%的盐酸改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，将染色体上的DNA和蛋白质分离，便于染色剂与DNA结合；（3）用吡罗红-甲基绿染色剂对DNA和RNA进行染色。
4、观察植物细胞的吸水和失水时，需要选择带有颜色的成熟的植物细胞，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞符合条件。
【选项解读】A、代谢旺盛的动物细胞是活细胞，细胞膜具有选择透过性，台盼蓝不能进入细胞内，故不能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色。A错误
B、龙胆紫溶液可以将染色体染成深色，故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。B正确
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，加速染色剂进入细胞。C正确
D、观察植物细胞吸水和失水时，可用较高浓度的蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表，使其失水而发生质壁分离。D正确
故选A。
12.（2021·广东省）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
【解析】
【分析】气孔是由两两相对而生的保卫细胞围成的空腔，它的奇妙之处在于能够自动的开闭。气孔是植物体蒸腾失水的“门户”，也是植物体与外界进行气体交换的“窗口”。气孔的张开和闭合受保卫细胞的控制。
分析图示：滴加蔗糖溶液①后一段时间，保卫细胞气孔张开一定程度，说明保卫细胞在蔗糖溶液①中吸收一定水分；滴加蔗糖溶液②后一段时间，保卫细胞气孔关闭，说明保卫细胞在蔗糖溶液②中失去一定水分，滴加蔗糖溶液③后一段时间，保卫细胞气孔张开程度较大，说明保卫细胞在蔗糖溶液③中吸收水分多，且多于蔗糖溶液①，由此推断三种蔗糖溶液浓度大小为：②>①>③。
选项解读】
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。
13.（2021·湖北卷）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
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
【解析】
【分析】渗透作用是指溶剂分子通过半透膜的扩散。
【选项解读】
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，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，故水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液。B正确，ACD错误
故选B。
14.（2021·湖南卷）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
【解析】
【分析】1、质壁分离的原因分析：
（1）外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；
（2）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；
（3）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
2、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，溶质微粒越多，即溶液浓度越高，对水的吸引力越大；反过来，溶液微粒越少即，溶浓度越低，对水的吸引力越小。
【选项解读】
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。
考点2 物质跨膜运输的方式
1.（2023·山东卷）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
【解析】
【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输，需能量。
【选项解读】
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·辽宁卷）血脑屏障的生物膜体系在控制物质运输方式上与细胞膜类似。下表中相关物质不可能存在的运输方式是（ ）
选项 通过血脑屏障生物膜体系的物质 运输方式
A 神经生长因子蛋白 胞吞、胞吐
B 葡萄糖 协助扩散
C 谷氨酸 自由扩散
D 钙离子 主动运输
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体蛋白和能量，常见的有CO2、O2、甘油、苯、酒精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要转运蛋白协助，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。
【选项解读】
A、神经生长因子蛋白是生物大分子，通过胞吞胞吐通过生物膜细胞，与生物膜的流动性有关。A正确
B、葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞的方式为协助扩散，故血脑屏障生物膜体系可能为协助扩散。B正确
C、谷氨酸跨膜运输需要载体蛋白的协助，不能为自由扩散，当谷氨酸作为神经递质出细胞时为胞吐，也不是自由扩散。C错误
D、钙离子通过生物膜需要载体蛋白，方式可能为主动运输。D正确
故选C。
3.（2023·多选·湖南卷）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
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
【解析】
【分析】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；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。
【选项解读】
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。
4.（2022·湖北卷）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
【解析】
【分析】静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。
【选项解读】
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。
5.（2022·湖北卷）维生素D3可从牛奶、鱼肝油等食物中获取，也可在阳光下由皮肤中的7-脱氢胆固醇转化而来，活化维生素D3可促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收。研究发现，肾脏合成和释放的羟化酶可以促进维生素D3的活化。下列叙述错误的是（　　）
A.肾功能下降可导致机体出现骨质疏松
B.适度的户外活动，有利于少年儿童的骨骼发育
C.小肠吸收钙减少可导致细胞外液渗透压明显下降
D.肾功能障碍时，补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降
【答案】C
【解析】
【分析】由题目信息可知，维生素D3既可以从食物中获取，又可以在阳光化由其他物质转化而来，而肾脏合成和释放的羟化酶可以促进其活化，从而促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收。
【选项解读】
A、肾功能下降会导致维生素D3的活性下降，进而减少小肠和肾小管等部位对钙的吸收，导致机体出现骨质疏松。A正确
B、因为阳光下皮肤中可以进行维生素D3的转化，而它又能促进钙的吸收，因此适度的户外活动，有利于少年儿童的骨骼发育。B正确
C、细胞外液渗透压主要由钠离子和氯离子提供，小肠吸收钙减少并不会导致细胞外液渗透压明显下降。C错误
D、肾功能障碍时，维生素D3的活化受阻，只有活化的维生素D3才能促进钙的吸收，因此补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降。D正确
故选C。
6.（2023·6月浙江卷）植物组织培养过程中，培养基中常添加蔗糖，植物细胞利用蔗糖的方式如图所示。
下列叙述正确的是（　　）
A. 转运蔗糖时，共转运体的构型不发生变化
B. 使用ATP合成抑制剂，会使蔗糖运输速率下降
C. 植物组培过程中蔗糖是植物细胞吸收的唯一碳源
D. 培养基的pH值高于细胞内，有利于蔗糖的吸收
【答案】B
【解析】
【分析】据图可知，H＋运出细胞需要ATP，说明H＋细胞内＜细胞外，蔗糖通过共转运体进入细胞内借助H＋的势能，属于主动运输，据此分析作答。
【选项解读】
A、转运蔗糖时，共转运体的构型会发生变化，但该过程是可逆的。A错误
BD、据图分析可知，H＋向细胞外运输是需要消耗ATP的过程，说明该过程是逆浓度梯度的主动运输，细胞内的H＋＜细胞外H＋，蔗糖运输时通过共转运体依赖于膜两侧的H＋浓度差建立的势能，故使用ATP合成抑制剂，会通过影响H＋的运输而使蔗糖运输速率下降，而培养基的pH值低（H＋多）于细胞内，有利于蔗糖的吸收。B正确，D错误
C、植物组织培养过程中，蔗糖可作为碳源并有助于维持渗透压，但蔗糖并非唯一碳源。C错误
故选B。
7.（2023·全国甲卷）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（ ）
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
【解析】
【分析】自由扩散：物质通过简单的扩散进出细胞的方式，如氧气、二氧化碳、脂溶性小分子。
主动运输：逆浓度梯度的运输。消耗能量，需要有载体蛋白。
【选项解读】
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。
8.（2022·重庆市）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
【解析】
【分析】物质运输方式的区别：
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，CO2，O2，甘油，苯、酒精等
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
【选项解读】
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。
9.（2022·山东卷）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
【解析】
【分析】物质跨膜运输主要包括两种方式:被动运输和主动运输，被动运输又包括自由扩散和协助扩散，被动运输是由高浓度向低浓度一侧扩散，而主动运输是由低浓度向高浓度一侧运输。其中协助扩散需要载体的协助，但不需要消耗能量:而主动运输既需要消耗能量，也需要载体的协助。
【选项解读】
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。
10.（2021·1月浙江卷）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
【解析】
【分析】据图分析可知：H＋逆浓度梯度运输，且需要消耗能量，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。
【选项解读】
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。
11.（2021·山东省）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
【解析】
【分析】由题干信息可知，H+通过液泡膜上的载体蛋白 CAX 完成跨膜运输，且该过程需要借助无机焦磷酸释放的能量，故H＋跨膜运输的方式为主动运输； Ca2+通过 CAX 进行进入液泡并储存的方式为主动运输（反向协调运输）。
【选项解读】
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。
12.（2021·江苏卷）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
【解析】
【分析】小分子物质物质出入细胞的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输。自由扩散不需要载体和能量；协助扩散需要载体，但不需要能量；主动运输需要载体，也需要能量；自由扩散和协助扩散是由高浓度向低浓度运输，是被动运输。大分子物质通过胞吞和胞吐出入细胞，胞吞和胞吐过程依赖于生物膜的流动性结构特点，需要消耗能量。
【选项解读】
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。
13.（2019·全国Ⅱ卷）某种H﹢-ATPase是一种位于膜上的载体蛋白，具有ATP水解酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H﹢。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中（假设细胞内的pH高于细胞外），置于暗中一段时间后，溶液的pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组照射蓝光后溶液的pH明显降低；另一组先在溶液中加入H﹢-ATPase的抑制剂（抑制ATP水解），再用蓝光照射，溶液的pH不变。根据上述实验结果，下列推测不合理的是
A. H﹢-ATPase位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的H﹢转运到细胞外
B. 蓝光通过保卫细胞质膜上的H﹢-ATPase发挥作用导致H﹢逆浓度梯度跨膜运输
C. H﹢-ATPase逆浓度梯度跨膜转运H﹢所需的能量可由蓝光直接提供
D. 溶液中的H﹢不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞
【答案】C
【解析】
【分析】
细胞跨膜运输的方式根据是否需要消耗能量分为主动运输和被动运输，被动运输根据是否需要载体蛋白分为自由扩散和协助扩散。主动运输需要载体蛋白，消耗的能量直接来源于ATP的水解。
【选项解读】
A、载体蛋白位于细胞膜上，根据题意可知，照射蓝光后溶液的pH值明显下降，说明H+含量增加，进而推知：蓝光能够引起细胞内H+转运到细胞外。A正确
B、对比②中两组实验可知，蓝光引起细胞内H+转运到细胞外需要通过H+-ATPase，且原先细胞内pH值高于细胞外，即细胞内H+浓度低于细胞外，因此该H+为逆浓度梯度转运。B正确
C、由题意可知H+－ATPase具有ATP水解酶活性，利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H+。C错误
D、由①中的实验可知，最初细胞内pH值高于细胞外，即细胞内H+浓度低于细胞外，但暗处理后溶液浓度没有发生变化，说明溶液中的H+不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞。D正确
故选C。
14.（2020·1月浙江卷）物质X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
【答案】A
【解析】
【分析】物质通过质膜的运输方式有被动转运和主动转运。
1°被动转运：物质由浓度较高的一侧转运至浓度较低的一侧。包括简单扩散和易化扩散。
2°主动转运：物质由浓度较低的一侧转运至浓度较高的一侧，需要消耗能量，必须有载体蛋白参与。
【选项解读】
由题意可知，物质X过质膜顺浓度梯度运输，须载体蛋白参与，且不消耗能量，这种转运方式属于易化扩散。A正确
故选A。
15.（2020·北京卷）食欲肽是下丘脑中某些神经元释放的神经递质，它作用于觉醒中枢的神经元，使人保持清醒状态。临床使用的药物M与食欲肽竞争突触后膜上的受体，但不发挥食欲肽的作用。下列判断不合理的是（ ）
A. 食欲肽以胞吐的形式由突触前膜释放
B. 食欲肽通过进入突触后神经元发挥作用
C. 食欲肽分泌不足机体可能出现嗜睡症状
D. 药物M可能有助于促进睡眠
【答案】B
【解析】
【分析】
由题可知，食欲肽是一种神经递质，神经递质是由突触前膜以胞吐的方式释放进入突触间隙，作用于突触后膜上的特异性受体，引起下一个神经元的兴奋或抑制。
【选项解读】
A、食欲肽是一种神经递质，神经递质以胞吐的方式由突触前膜释放。A正确
B、神经递质发挥作用需要与突触后膜上的蛋白质受体特异性结合，并不进入下一个神经元。B错误
C、由题“食欲肽它作用于觉醒中枢的神经元，使人保持清醒状态”可推断，食欲肽分泌不足机体可能出现嗜睡症状。C正确
D、由题“食欲肽使人保持清醒状态，而药物M与食欲肽竞争突触后膜上的受体，但不发挥食欲肽的作用”可推断，药物M可能有助于促进睡眠。D正确
故选B。
16.（2020年·江苏卷）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
【答案】A
【解析】
【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。
【选项解读】
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。
17.（2020·海南卷）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O2的跨膜运输速度
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
【答案】D
【解析】
【分析】
1、氧气进出细胞的方式为自由扩散，不需要载体和能量。
2、据图和题干信息可知：ABC转运蛋白对物质运输具有特异性，故一种转运蛋白转运一种物质。
【选项解读】
A、O2的跨膜运输方式为自由扩散，不需要载体蛋白协助。A错误
B、据图可知：ABC转运蛋白发挥作用过程伴随水解ATP，产生能量，葡萄糖顺浓度梯度进入细胞不需要耗能。B错误
C、据题干信息可知“每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性”，故Cl-和氨基酸跨膜运输依赖的转运蛋白不同。C错误
D、据图可知，ABC转运蛋白的功能发挥伴随ATP水解的过程，故若ATP水解受阻，ABC转运蛋白不能完成转运过程。D正确
故选D。
18.（2021·河北省）人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，①~⑤表示相关过程。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CO2和O2
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
【答案】D
【解析】
【分析】1、人体成熟的红细胞在发育成熟过程中，将细胞核和细胞器等结构分解或排出细胞，为血红蛋白腾出空间，运输更多的氧气；
2、分析题图可知，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，③为红细胞通过消耗能量主动吸收K+排出Na+，④是载体蛋白运输葡萄糖顺浓度梯度进入红细胞，⑤是H2O通过水通道蛋白进入红细胞。
【选项解读】
A、根据题意可知，红细胞能运输O2和CO2，肌肉细胞进行有氧呼吸时，消耗O2，产生CO2，可以判断气体A和B分别是CO2和O2。A正确
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H2O通过水通道蛋白进入红细胞，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。
19.（2022·全国乙卷）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______。
（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
【解析】
【分析】根据物质运输的方向以及运输过程中是否需要能量，将物质跨膜运输分为被动运输和主动运输，其中主动运输为逆浓度方向运输，需要载体蛋白和能量的供应。曲线图分析，当氧气浓度小于a时，影响根细胞吸收NO3－的因素是能量，当氧气浓度大于a时，影响根细胞吸收NO3－的因素是载体蛋白的数量。
【小问详解】
（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。