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生物学高考备考教案
第二章 细胞的基本结构和物质的运输
课时4 物质出入细胞的方式及影响因素
教师尊享·命题分析
课标要求 核心考点 五年考情 核心素养对接
1.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量；有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白。 2.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞 物质出入细胞的方式及影响因素 2022：海南 、湖北T4、全国卷乙T29、山东T3、辽宁 ； 2021：北京T19、全国卷甲 、山东T2、河北T4、江苏T3、浙江1月T12； 2020：海南T18、浙江1月T5、江苏T5、山东T8； 2019：海南T27、全国卷Ⅱ ； 2018：浙江11月T12、全国卷Ⅱ 、海南T6和T7 1.科学思维——归纳与概括:比较主动运输、自由扩散、协助扩散和胞吞、胞吐等概念。 2.社会责任——将物质跨膜运输的相关知识运用到生产实践（如轮作）或生活中,培养考生的社会责任素养
命题分析预测 1.高考对本部分的考查多以选择题的形式呈现,通过一些实例分析物质出入细胞的方式及其影响因素,以及比较不同运输方式之间的异同,但有时候也会以非选择题的形式呈现。 2.预计2024年高考会以文字表述、模式图为载体考查物质出入细胞方式的判断及影响因素
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知识整合 教材读厚
1.物质出入细胞的方式
（1）小分子和离子的跨膜运输方式
物质出入细胞的方式 被动运输 主动运输
自由扩散 协助扩散
图例
运输方向 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度
特点 转运蛋白 不需要 需要 需要
消耗能量 不需要 不需要 需要
举例 、 、 、甘油、乙醇、苯等出入细胞 红细胞吸收葡萄糖 静息电位恢复过程中 进入细胞、 出细胞
通道蛋白与载体蛋白的异同
（2）大分子和颗粒性物质出入细胞的方式
物质出入细胞的方式 胞吞 胞吐
图例
运输方向 胞外→胞内 胞内→胞外
特点 物质通过囊泡转移， 不需要 转运蛋白，但 消耗（需要） 能量
举例 吞噬细胞吞噬抗原 分泌蛋白、神经递质等的分泌
影响因素 与细胞代谢有关的因素等
明辨物质运输的“不一定”
（1）小分子物质的跨膜运输方式不一定都是被动运输或主动运输，如神经递质的释放方式主要是胞吐。
（2）生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的，如RNA和蛋白质可通过核孔出入细胞核。
（3）需要消耗能量的运输方式不一定就是主动运输，胞吞和胞吐也消耗能量。
（1）[必修1 P70“与社会的联系”]囊性纤维化是由于细胞中某种蛋白质结构异常，影响了 的跨膜运输，这一事例说明这种结构蛋白属于细胞膜上的载体蛋白，也反映了细胞膜对离子的吸收具有选择性是通过细胞膜上载体蛋白的种类和数量来实现的。
（2）[必修1 P71“相关信息”]胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。
2.不同因素对物质跨膜运输的影响
（1）浓度差
（2）氧气浓度
（3）温度对物质跨膜运输的影响（影响所有运输方式）
3.利用各运输方式的特点设计实验探究物质出入细胞的方式
（1）探究是主动运输还是被动运输
（2）探究是自由扩散还是协助扩散
知识活用 教材读活
情境应用
1. 如果将草履虫放入蒸馏水或海水中，推测其伸缩泡的伸缩情况，分别会发生什么变化？
提示 若放入蒸馏水中，其伸缩泡的伸缩频率加快；若放入海水中，则伸缩频率减慢。
2. 某科学家构建了一个能自己移动和改变形态的“类细胞”模型，由膜外壳和填充物构成。若将该模型置于一定浓度的含 的溶液中一段时间，检测发现， 不能进入其中。若你是科学家，将如何改造这个结构，使其能吸收 ？所依据的原理是什么？
提示 在其膜外壳中加入 的转运蛋白，原理是 的跨膜运输需要相应转运蛋白的协助。
3. 农业生产中，常给农田适时松土，这主要是有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收。试分析这么做的原因。
提示 适时松土→增加土壤中氧气含量→利于根系有氧呼吸→利于根系细胞通过主动运输吸收矿质元素。
深度思考
1. 举例说明同一种物质能否通过不同方式进出细胞？
提示 人的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，肾小管细胞重吸收葡萄糖的方式是主动运输。神经细胞吸收钾离子的方式是主动运输，而神经细胞维持静息电位时钾离子外流的方式是协助扩散。
2. 果脯在腌制过程中变甜，是细胞通过主动运输吸收糖分的结果吗？说明理由。
提示 不是。腌制果脯时由于细胞外液浓度过高，细胞失水死亡，细胞膜变为全透性，然后糖分大量进入细胞导致果脯变甜。
3. 根据通道蛋白和载体蛋白的作用特点,推测两种物质运输速率的高低。
提示 物质通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,物质运输速率较高;载体蛋白转运物质时,载体蛋白需与物质相结合,并发生空间结构的改变,物质运输速率较低。
4. 水分子难以大量通过自由扩散进出细胞,从细胞膜的结构分析,其原因是什么
提示 细胞膜以磷脂双分子层作为基本支架,水分子难以大量通过磷脂双分子层中的疏水区域。
5. 被动运输、主动运输和胞吞、胞吐分别体现了膜的什么特性？
提示 被动运输、主动运输主要体现了膜的选择透过性，胞吞和胞吐主要体现了膜的流动性。
6. 影响离子泵运输离子的主要外界因素有 浓度、温度，其依据是什么？
提示 离子泵运输离子消耗ATP，细胞内产生ATP的过程为细胞呼吸， 浓度可以影响有氧呼吸，进而影响ATP的产生，最终影响离子泵运输离子；温度通过影响载体蛋白的运动和酶的活性等影响离子泵运输离子。
基础自测
1. 日常生活中,手上涂抹的护肤甘油进入皮肤细胞的过程属于自由扩散。( √ )
2. 人体不同细胞吸收葡萄糖的方式都是协助扩散。( × )
3. 植物主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中。( √ )
4. 分子或离子通过通道蛋白时,需要与通道蛋白结合。( × )
5. 影响自由扩散和协助扩散物质运输速率的因素相同。( × )
6. 主动运输使膜内外物质浓度趋于一致,维持了细胞的正常代谢。( × )
7. 若某物质运输到细胞外需要消耗能量,则这个过程可能不需要载体蛋白的参与。( √ )
8. 温度会影响酶的活性,影响ATP的合成,从而影响主动运输的速率,但不影响被动运输。( × )
9. 胞吞、胞吐不需要转运蛋白的参与,与膜蛋白无关。( × )
10. [2021浙江6月选考，T4C]物质进出细胞方式中的被动转运过程与膜蛋白无关。( × )
11. [2020全国卷Ⅱ，T1A]新冠病毒进入宿主细胞的跨膜运输方式属于被动运输。( × )
12. [2021全国甲卷，T29（3）]细胞外的 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 的吸收速率降低，原因是根细胞吸收 的方式为主动运输，所需要的能量由细胞呼吸提供。
高考帮 研透高考 明确方向
命题点1 物质出入细胞方式的判断
1. [2022湖北]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 可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是( B )
A. 经 处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀
B. 经 处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小
C. 未经 处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀
D. 未经 处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小
[解析]水既可以通过自由扩散的方式进出细胞，又可借助水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。红细胞经 处理后，其细胞膜上的水通道蛋白失去活性，但水仍然可以通过自由扩散的方式进出细胞，因此经 处理的红细胞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；未经 处理时，水可通过水通道蛋白快速进出红细胞，也可通过自由扩散的方式进出红细胞，因此未经 处理的红细胞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，C、D正确。
命题拓展
[结论拓展型]硝酸银使水通道蛋白失去活性，属于蛋白质变性。回答下列有关问题：
（1） 引起蛋白质变性的因素有高温、强酸、强碱和重金属盐等，变性后的蛋白质与变性前的蛋白质相比，最大的区别是蛋白质的特定空间结构改变。
（2） 变性后的蛋白质能（填“能”或“否”）与双缩脲试剂发生紫色反应，原因是双缩脲试剂能与蛋白质的肽键产生紫色反应，变性后的蛋白质虽然空间结构发生了改变，但是肽键没有被破坏。
2. [2020江苏]如图①~⑤表示物质进、出小肠上皮细胞的几种方式，下列叙述正确的是( A )
A. 葡萄糖进、出小肠上皮细胞方式不同
B. 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 通过方式⑤被吸收
[解析]由图示可知，葡萄糖进入小肠上皮细胞时逆浓度梯度运输，该运输方式属于主动运输，葡萄糖运出小肠上皮细胞时顺浓度梯度运输且需要转运蛋白，该运输方式为协助扩散，A正确；据图可知， 主要以方式②（主动运输）运出小肠上皮细胞，与方式③不符，B错误；多肽以方式⑤（胞吞）进入细胞，以胞吐方式离开细胞，C错误；维生素 为固醇类物质，口服维生素 通过方式④（自由扩散）被吸收，D错误。
通性通法
三看法快速判定物质出入细胞的方式
命题点2 影响物质出入细胞方式的因素分析
3. [新课标全国卷Ⅱ]将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果如表所示：
培养瓶中气体 温度 离子相对吸收量（%）
空气 17 100
氮气 17 10
空气 3 28
下列分析正确的是( A )
A. 有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收
B. 该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关
C. 氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATP
D. 与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收
[解析]题中实验的自变量有两个：温度和有无氧气。在 时，培养瓶中气体为空气的培养条件下离子相对吸收量比培养瓶中气体为氮气时大，可以得出结论：有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收，A正确；培养瓶中气体为空气时， 条件下离子相对吸收量远远小于 条件下离子相对吸收量，可以得出结论：该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化有关，B错误；该植物幼根吸收该离子的过程是主动运输，需要转运蛋白和ATP水解释放的能量，C错误；由实验结果可知，与空气相比，氮气环境不利于该植物幼根对该离子的吸收, 错误。
4. [2022全国卷乙，10分]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 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 进入根细胞的速率与 浓度有关。
[解析]由图可知，作物甲和作物乙的根细胞吸收 的速率与 浓度有关，说明 运输过程中需要消耗能量，据此判断， 进入根细胞的运输方式为主动运输。
（2） 浓度大于 时作物乙吸收 的速率不再增加，推测其原因是（作物乙根细胞的）细胞膜上运输 的载体蛋白的数量有限。
[解析]根细胞吸收 的运输方式为主动运输，需要载体蛋白的协助，并且需要消耗能量，当 浓度大于 时，作物乙吸收 的速率不再增加，其原因是载体蛋白的数量有限。
（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，判断的依据是作物甲在 最大吸收速率时，对应的 浓度及 吸收速率均大于作物乙。
[解析]作物甲和作物乙各自在 最大吸收速率时，作物甲对应的 浓度及 最大吸收速率大于作物乙，因此可推测出作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙。
（4） 据图可知，在农业生产中，为促进农作物根对 的吸收利用，可以采取的措施是中耕松土（或促进根系进行有氧呼吸等）（答出1点即可）。
[解析]农田适时松土有利于根系的有氧呼吸，而农作物根细胞对 的吸收方式为主动运输，根系的有氧呼吸增强有利于主动运输所需能量的供应。
命题拓展
[结论拓展型]（1） 农作物能选择性地吸收 ，说明细胞膜具有控制物质进出细胞功能。
（2） 农业生产中，在农田施肥的同时，还需要适当灌溉，其原因是肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收，且只施肥易造成“烧苗”。
（3） 农作物根细胞吸收 的速率除与 浓度有关，还与 的浓度有关，如图是农作物甲吸收 的速率与 浓度的关系，回答下列问题：① 点时影响离子吸收速率的主要因素是 的浓度。② 点时离子吸收速率不再增大的主要原因是载体蛋白数量有限。
命题点3 物质出入细胞方式的有关探究实验分析
5. [2022北京房山区二模]为探究某泌盐植物的泌盐方式为主动运输还是被动运输，某兴趣小组设计了甲（实验组）、乙（对照组）两组实验，一段时间后测定植物泌盐量。下列叙述错误的是( C )
A. 甲、乙两组应选择生长状况相似的植物为实验材料
B. 乙组叶肉细胞正常呼吸，甲组施用细胞呼吸抑制剂
C. 若测得甲、乙泌盐量相同，则泌盐方式为自由扩散
D. 若测得甲组植物的泌盐量小于乙组，则泌盐方式为主动运输
[解析]该实验中实验材料为无关变量，因此甲、乙两组应选择生长状况相似的植物为实验材料，A正确；施用细胞呼吸抑制剂能使主动运输速率受影响，但不影响被动运输速率，B正确；若甲、乙泌盐量相同，则泌盐方式为被动运输，但不能区分是自由扩散还是协助扩散，C错误；若测得甲组植物的泌盐量小于乙组，说明植物泌盐过程需要能量的供应，则泌盐方式为主动运输，D正确。
6. [8分]科学家在研究 通过细胞膜（只考虑 由细胞内通过细胞膜到细胞外的情况）的运输方式时做了如下实验：向枪乌贼的神经细胞内注入微量的 ，在不同的条件下，分别检测神经细胞周围溶液中的 。实验方法和现象如表所示。
组别 实验方法 观察到的现象
1 向枪乌贼的神经细胞内注入微量的 — — 神经细胞周围溶液中出现
2 向枪乌贼的神经细胞内注入微量的 加入甲药物 — 神经细胞周围溶液中没有出现
3 向枪乌贼的神经细胞内注入微量的 加入甲药物 加入ATP 神经细胞周围溶液中出现
4 向枪乌贼的神经细胞内注入微量的 加入乙药物 加入ATP 神经细胞周围溶液中没有出现
（1） 由实验1中观察到的现象可知，神经细胞周围溶液中的 来源于神经细胞。
[解析]由实验1中观察到的现象可知，神经细胞周围溶液中的 来源于神经细胞内。
（2） 由实验 、 及其现象可知， 穿过神经细胞膜需要消耗能量,据此可判断 通过神经细胞膜的运输方式是主动运输。
[解析]由实验 、 及其现象可知，实验 、 的自变量是是否加入ATP，说明 穿过神经细胞膜需要消耗能量，运输方式是主动运输。
（3） 实验4中加入乙药物后，除表中现象外，细胞的其他生命活动没有受到影响，乙药物最可能是抑制了载体蛋白的作用。
[解析]实验4中加入乙药物后，除表中现象外，细胞的其他生命活动没有受到影响，说明乙药物不影响细胞呼吸，乙药物最可能是抑制了载体蛋白的作用。
命题拓展
[结论拓展型] 将实验3的结果绘制成如图所示的曲线图，据图作出的下列推断,错误的是( C )
A. 加入某药物后,溶液中 的量不再增加
B. 加入ATP后,细胞中 的量减少
C. “某药物”的作用机理是抑制ATP水解
D. “某药物”的作用机理是抑制细胞呼吸
[解析]由题图可知,在加入某药物后,测得周围溶液中 的量停止增加;加入ATP后,周围溶液中 的量迅速增加,说明 从神经细胞排出需要消耗能量,属于主动运输,且该药物不能抑制ATP水解,因此该药物的作用是抑制细胞呼吸的进行，C错误。
热点帮 关注热点 迁移应用
热点3 载体蛋白、通道蛋白、离子泵与质子泵
情境导入
1.载体蛋白：对所转运的物质具有高度特异性,其上有与转运物质的结合位点，通常只运输一种类型的化学物质, 甚至一种分子或离子，只能与某一种物质进行暂时性、可逆的结合和分离。
2.通道蛋白：不与被运输的物质结合，其作用具有选择性，在细胞膜中有各种不同的通道蛋白。通道蛋白可分为两类：水通道蛋白和离子通道蛋白。例如，肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用，都与水通道蛋白的结构和功能有直接关系。
3.离子泵：既具有酶的催化功能（催化ATP水解），又具有运输离子的功能，通过主动运输的方式对特定离子进行跨膜运输。细胞内的离子泵主要有钠钾泵、钙泵和质子泵。
4.质子泵:质子泵指生物膜上逆膜两侧 电化学势差主动运输 的蛋白质。
高考题中常涉及的质子泵有两类：一种是利用 顺浓度梯度跨膜运输产生的能量来合成ATP的质子泵；另一种是利用ATP水解释放的能量，逆浓度梯度转运 的质子泵。
（1） 载体蛋白、通道蛋白和离子泵体现了蛋白质的什么功能？
物质运输和催化功能。
（2） 三种蛋白都参与哪些运输方式？
载体蛋白参与协助扩散和主动运输，通道蛋白参与协助扩散，离子泵参与主动运输。
（3） 研究发现人的红细胞膜上存在水通道蛋白，而水生动物的卵母细胞上则较少。将人的红细胞和水生动物的卵母细胞同时移入低渗溶液后,短时间内,人的红细胞很快吸水膨胀而发生溶血,而水生动物的卵母细胞不膨胀。由此说明了什么？
水分子通过水通道蛋白进入细胞的速率大于通过自由扩散进入细胞的速率。
强化训练
1. [2022广东七校联考]人体小肠上皮细胞依赖其细胞膜上的钠钾泵，通过消耗ATP不断将 排出细胞，以维持细胞外高浓度的 环境；而进入小肠上皮细胞的葡萄糖可顺浓度梯度进入组织液，然后进入血液循环，最终完成葡萄糖的吸收。下列叙述错误的是( D )
A. 进入小肠上皮细胞的方式为主动运输
B. 葡萄糖进、出小肠上皮细胞的方式不同
C. ATP供应受阻会影响葡萄糖进入小肠上皮细胞
D. 结构Ⅰ和钠钾泵均能转运多种物质，不具有特异性
[解析] 通过钠钾泵进入小肠上皮细胞，且需要消耗ATP,故其是通过主动运输的方式进入小肠上皮细胞的，A正确。葡萄糖进入小肠上皮细胞时，需要载体蛋白的协助、需要 顺浓度梯度转运产生的势能，此时其进入小肠上皮细胞的方式为主动运输；葡萄糖在载体蛋白的协助下顺浓度梯度运出小肠上皮细胞，其方式为协助扩散，B正确。ATP供应受阻，小肠上皮细胞内的 无法排出,不利于形成细胞内外 浓度差，进而影响葡萄糖进入小肠上皮细胞，C正确。结构Ⅰ和钠钾泵可选择性地转运物质，二者都具有特异性，D错误。
2. 研究者为探究哺乳动物成熟红细胞的吸水方式，进行了如下实验，将甲组红细胞用由生理盐水配制的蛋白酶溶液处理，乙组红细胞用等量的生理盐水处理。将甲、乙两组制成装片，在盖玻片一侧滴加清水，另一侧用吸水纸吸引，显微镜下观察在相同时间内两组细胞发生破裂的情况。下列分析不合理的是( D )
A. 水分子的两种跨膜运输方式都是顺浓度梯度进行的
B. 磷脂双分子层内部具有疏水性，水分子自由扩散通过细胞膜时会受到一定阻碍
C. 若甲、乙两组细胞破裂数差异不大，则说明水分子主要以自由扩散的方式进入红细胞
D. 若甲组细胞破裂的数量比乙组少，则说明水分子仅通过通道蛋白进入红细胞
[解析]水分子的两种跨膜运输方式都是被动运输，都是顺浓度梯度进行的，A正确；从细胞膜的结构分析，由于磷脂双分子层内部具有疏水性，水分子自由扩散通过细胞膜时会受到一定的阻碍，B正确；若甲、乙两组细胞破裂数差异不大，破裂的细胞数目基本相同，说明水分子主要以自由扩散的方式进入红细胞，C正确；若水分子仅通过通道蛋白进入红细胞，则甲组细胞膜上的水通道蛋白被蛋白酶破坏，水分子不能进入甲组细胞，甲组细胞不会破裂，D错误。
3. [2021山东]液泡是植物细胞中储存 的主要细胞器，液泡膜上的 焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输 ，建立液泡膜两侧的 浓度梯度。该浓度梯度驱动 通过液泡膜上的载体蛋白 完成跨膜运输，从而使 以与 相反的方向同时通过 进入液泡并储存。下列说法错误的是( A )
A. 通过 的跨膜运输方式属于协助扩散
B. 通过 的运输有利于植物细胞保持坚挺
C. 加入 焦磷酸酶抑制剂， 通过 的运输速率变慢
D. 从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输
[解析] 通过 的跨膜运输是由液泡膜两侧的 的浓度梯度间接驱动的，属于主动运输，A错误； 通过 进入液泡使液泡中的细胞液浓度增大，可使植物细胞渗透吸水，利于植物细胞保持坚挺，B正确；加入 焦磷酸酶抑制剂， 焦磷酸酶不能跨膜运输 ，进而使液泡膜两侧的 浓度梯度减小， 通过 完成跨膜运输的速率变慢， 以与 相反的方向通过 的速率减慢，C正确；根据题目信息“液泡膜上的 焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输 ，建立液泡膜两侧的 浓度梯度”，可知 从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输，D正确。
教师尊享·命题拓展
如图所示为ATP合成酶结构及其作用机制。 沿着线粒体内膜上ATP合成酶内部的通道流回线粒体基质，推动ATP的合成。某些减肥药物能够增加线粒体内膜对 的通透性，降低 膜内外的浓度差。下列相关叙述正确的是( B )
A. ATP合成酶不可能存在于叶绿体类囊体薄膜上
B. 图中合成ATP的能量来自 顺浓度梯度运输产生的势能
C. 经质子泵运至膜间隙的过程属于协助扩散
D. 某些减肥药物会加快ATP的产生，有利于健康
[解析]线粒体内膜和叶绿体类囊体薄膜上都存在ATP合成酶，A错误；由图可知，合成ATP的能量来自 顺浓度梯度运输产生的势能，B正确； 经质子泵被运至膜间隙，由低浓度运输到高浓度，属于主动运输，C错误；减肥药物能够增加线粒体内膜对 的通透性，降低 膜内外的浓度差，减少ATP的产生，D错误。
教师尊享·备课题组
1. [2022山东] 和 是植物利用的主要无机氮源， 的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动， 的吸收由 浓度梯度驱动，相关转运机制如图。铵肥施用过多时，细胞内 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( B )
A. 通过 进入细胞消耗的能量直接来自ATP
B. 通过 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 会加重铵毒
D. 载体蛋白 转运 和 的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
[解析]由题干信息可知， 的吸收是由根细胞膜两侧的电位差驱动的，所以 通过 进入细胞消耗的能量不是直接来自ATP，A错误。由题干和题图可知， 进入根细胞是由 浓度梯度驱动的，为逆浓度梯度运输，所以 通过 转运到细胞外是顺浓度梯度运输，属于被动运输，B正确。铵毒发生后，增加细胞外的 可以促使 向细胞内转运，减少细胞外的 ，从而减轻铵毒，C错误。据图可知，载体蛋白 转运 属于主动运输，主动运输的速度与物质的浓度无必然关系；载体蛋白 运输 属于协助扩散，协助扩散的速度在一定范围内与物质的浓度呈正相关，超过一定范围后不成比例，D错误。
2. [2021江苏]细胞可运用不同的方式跨膜转运物质，下列相关叙述错误的是( B )
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 的载体蛋白和运出 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
[解析]小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中葡萄糖分子的浓度有关，而不是与细胞质中各种溶质分子的浓度有关,B错误。
3. [2020山东]碘是甲状腺激素合成的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞膜上的钠—钾泵可维持细胞内外的 浓度梯度，钠—碘同向转运体借助 的浓度梯度将碘转运进甲状腺滤泡上皮细胞，碘被甲状腺过氧化物酶活化后，进入滤泡腔参与甲状腺激素的合成。下列说法正确的是( B )
A. 长期缺碘可导致机体的促甲状腺激素分泌减少
B. 用钠—钾泵抑制剂处理甲状腺滤泡上皮细胞，会使其摄碘能力减弱
C. 抑制甲状腺过氧化物酶的活性，可使甲状腺激素合成增加
D. 使用促甲状腺激素受体阻断剂可导致甲状腺激素分泌增加
[解析]碘是甲状腺激素合成的重要原料，长期缺碘可导致甲状腺激素的合成和分泌减少，进而通过反馈调节导致机体的促甲状腺激素分泌增多，A错误；甲状腺滤泡上皮细胞膜上的钠—钾泵可维持细胞内外的 浓度梯度，钠—碘同向转运体借助 浓度梯度将碘转运进甲状腺滤泡上皮细胞，用钠—钾泵抑制剂处理甲状腺滤泡上皮细胞，会使其摄碘能力减弱，B正确；由题意可知，碘被甲状腺过氧化物酶活化后，进入滤泡腔参与甲状腺激素的合成，故抑制甲状腺过氧化物酶的活性，会使甲状腺激素的合成减少，C错误；使用促甲状腺激素受体阻断剂可使甲状腺激素的分泌减少，D错误。
4. [2019全国卷Ⅱ]某种 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 。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定 的溶液中（假设细胞内的 高于细胞外）,置于暗中一段时间后,溶液的 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 明显降低；另一组先在溶液中加入 的抑制剂（抑制ATP水解）,再用蓝光照射，溶液的 不变。根据上述实验结果，下列推测不合理的是( C )
A. 位于保卫细胞质膜上,蓝光能够引起细胞内的 转运到细胞外
B. 蓝光通过保卫细胞质膜上的 发挥作用导致 逆浓度梯度跨膜运输
C. 逆浓度梯度跨膜转运 所需的能量可由蓝光直接提供
D. 溶液中的 不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞
[解析]细胞内的 高于细胞外，照射蓝光后溶液的 明显降低，说明在蓝光照射下细胞内的 由细胞内转运到细胞外，推测 位于保卫细胞质膜上，A合理；结合①、②分析，可知蓝光照射导致的 逆浓度梯度跨膜运输应是蓝光通过保卫细胞质膜上的 实现的，B合理； 逆浓度梯度跨膜转运 所需的能量由ATP水解直接提供，C不合理；抑制 的活性，再用蓝光照射，溶液的 不变，说明溶液中的 不能通过自由扩散的方式经细胞质膜进入保卫细胞，D合理。
5. [2022海南节选，7分]细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。
（1） 细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道，水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于协助扩散（易化扩散）。
[解析]水分子借助细胞膜上的水通道蛋白进出细胞，这种借助膜上转运蛋白顺浓度梯度进出细胞的物质扩散方式称为协助扩散（易化扩散）。
（2） 细胞膜上的 酶是一种转运 的载体蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解释放的能量将 泵出细胞，导致细胞外的 下降；此过程中， 酶作为载体蛋白在转运 时发生的变化是自身构象发生改变（或空间结构发生改变）。
[解析]细胞膜上的 酶能利用ATP水解释放的能量将 泵出细胞，导致细胞外的 增多， 下降；载体蛋白在每次转运时都会发生自身构象的改变。
（3） 植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐，不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与 相比， 条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是呼吸酶的活性降低，主动运输所需的能量减少。
[解析]植物根细胞吸收磷酸盐的方式为主动运输，主动运输需要载体蛋白协助，需要消耗细胞代谢释放的能量。与 相比, 条件下，呼吸酶的活性降低，细胞呼吸产生的能量减少，从而使根细胞吸收磷酸盐的速率下降。
6. [2019海南,10分]在适宜条件下，测得的某植物根细胞对 、 两种物质的吸收速率与外界溶液中这两种物质浓度的关系如图所示（ 、 两条曲线分别代表植物根细胞对不同浓度 、 两种物质的吸收速率）。回答下列问题。
（1） 根据实验结果发现 是通过自由扩散方式跨膜运输的。自由扩散的含义是物质通过简单的扩散作用进出细胞。
[解析]自由扩散是指物质通过简单的扩散作用进出细胞。
（2） 实验结果表明：当外界溶液中 的浓度达到一定数值时，再增加 的浓度，根细胞对 的吸收速率不再增加。可能的原因是载体数量饱和。
[解析]由于载体的数量是有限的，当外界溶液中 的浓度达到一定数值时，再增加 的浓度，根细胞对 的吸收速率不再增加。
（3） 王同学据图认为 的跨膜运输方式是主动运输，李同学则认为是协助扩散。请设计实验确定王同学的判断是否正确。要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
实验思路：将长势相同的某植物根细胞平均分为两组，甲组放在氧气充足条件下，乙组放在无氧条件下，将甲、乙两组植物根细胞放在其他条件相同且适宜的条件下培养，并分别测定根细胞对 物质的吸收速率。预期结果和结论：若甲组根细胞对 物质的吸收速率大于乙组，则说明 物质的跨膜运输方式为主动运输；若甲组和乙组根细胞对 物质的吸收速率大致相同，则说明 物质的跨膜运输方式为协助扩散。
[解析]由于协助扩散需要载体，但不消耗能量，而主动运输需要载体和消耗能量，所以可以通过改变细胞呼吸的方式来确定 的跨膜运输方式。取甲、乙两组长势相同的某植物根细胞，放入适宜浓度的含有 的培养液中。甲组根细胞放在氧气充足条件下，乙组根细胞放在无氧条件下，其他条件都相同。一段时间后测定两组根细胞对 的吸收速率。预测实验结果并分析： .若甲、乙两组根细胞对 的吸收速率基本相同，则说明根细胞吸收 的方式不是主动运输。 .若乙组根细胞的吸收速率明显小于甲组根细胞的吸收速率，说明根细胞吸收 的方式是主动运输。
作业帮 练透好题 精准分层
基础过关
一、选择题
1. [2023南昌模拟]下列物质进出细胞的实例中，不需要载体蛋白协助，但需要消耗能量的是( D )
A. 人体成熟红细胞从血浆中吸收葡萄糖 B. 肾小管上皮细胞吸收
C. 叶绿体中的氧气进入线粒体 D. 胰岛 细胞分泌胰岛素
[解析]人体成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，该过程需要载体蛋白协助，但不需要消耗能量,A不符合题意；肾小管上皮细胞吸收 的方式为主动运输，该过程需要载体蛋白和能量,B不符合题意；氧气进入线粒体的方式为自由扩散，该过程不需要载体蛋白和能量,C不符合题意；胰岛 细胞分泌胰岛素的方式为胞吐，该过程不需要载体蛋白，但需要消耗能量，D符合题意。
2. [2023张掖模拟]如图表示某细胞吸收甲物质、释放乙物质的过程,下列叙述正确的是( B )
A. 甘油进入细胞的方式与甲物质相同
B. 甲物质的运输是逆浓度梯度进行的
C. 甲物质的最大转运速率与载体蛋白数量无关
D. 乙物质运输所需能量均来自线粒体
[解析]由图可知，甲物质逆浓度梯度运输，为主动运输；甘油进入细胞的方式为自由扩散，A错误、B正确；主动运输需要载体蛋白的协助，故甲物质的最大转运速率与载体蛋白数量有关，C错误；乙物质的运输方式为胞吐，需要消耗能量，但能量不一定由线粒体提供，也可来自细胞质基质，D错误。
3. [2022南昌三模]科研人员尝试利用人的成熟红细胞运送药物，首先将红细胞置于一定浓度的甲溶液中，使其膜上出现孔洞，待药物通过孔洞进入细胞后，再转移至等渗溶液中，之后膜表面孔洞闭合，利用该红细胞可将药物运送至靶细胞。下列相关叙述错误的是( A )
A. 该药物进入细胞的方式属于胞吞，需要消耗能量
B. 甲溶液使红细胞膜上出现孔洞，可能是因为甲溶液的渗透压低于红细胞的
C. 转移至等渗溶液中，膜表面孔洞的闭合依赖于细胞膜的流动性
D. 临床使用该技术时要进行严格的血型匹配
[解析]由题干信息可知，甲溶液是低渗溶液，在甲溶液中红细胞会吸水膨胀，其细胞膜上出现孔洞，此时药物通过孔洞进入细胞，A错误、B正确。细胞处于低渗溶液会吸水膨胀，再置于等渗溶液中会恢复至原来的大小，这依赖于细胞膜的流动性，C正确。为防止发生免疫排斥反应，临床使用该技术时要进行严格的血型匹配，D正确。
4. [2023荥阳模拟]水通道蛋白是位于细胞膜上的蛋白质，在细胞膜上组成“孔道”，可控制水分子进出细胞。下列相关叙述正确的是( B )
A. 水通道蛋白由氨基酸分子组成，水分子进出细胞均需要水通道蛋白的参与
B. 同位素标记法可用于研究水通道蛋白从合成到整合到细胞膜的过程
C. 水通道蛋白有控制物质进出细胞和进行细胞间信息交流的功能
D. 动物体中不同细胞的细胞膜上水通道蛋白的种类和数量均相同
[解析]水分子进出细胞的方式除需要水通道蛋白的协助扩散外，还有自由扩散，A错误；同位素标记法可用于研究水通道蛋白从合成到整合到细胞膜的过程，B正确；题中信息未体现出水通道蛋白的信息交流功能，C错误；蛋白质是生命活动的主要承担者，动物体中不同细胞的功能不同，则不同细胞的细胞膜表面的水通道蛋白的种类和数量不同，D错误。
5. [2023广东六校第一次联考]如图为物质 进入细胞的示意图（图中“”表示物质 ）。据图判断,下列叙述错误的是( A )
A. 与物质 结合后不会产生自身构象的改变
B. 物质 进入细胞的方式是协助扩散
C. 物质 的运输速率受细胞膜上 数量的限制
D. 表示载体蛋白
[解析]据图可知， 与物质 结合后自身构象会发生改变，A错误；图中物质 进入细胞是顺浓度梯度进行的，需要载体蛋白协助，不需要消耗能量，所以物质 进入细胞的方式为协助扩散，其中 为载体蛋白，B、D正确；在协助扩散过程中,物质的运输速率受细胞膜上载体蛋白数量的限制，C正确。
6. [2023河南联考] 跨膜运输会使细胞内 发生改变，引起紫色洋葱鳞片叶表皮细胞花青素颜色由浅紫色逐渐变为深蓝色。加入细胞呼吸抑制剂后，颜色的改变过程减缓。根据以上信息，判断下列分析不合理的是( C )
A. 花青素颜色不同时，细胞液的 不同
B. 的跨膜运输需要膜载体蛋白的协助
C. 浓度是限制其跨膜运输速率的主要因素
D. 的跨膜运输方式是主动运输，会消耗ATP
[解析]由题意可知， 改变会使紫色洋葱鳞片叶表皮细胞花青素颜色由浅紫色逐渐变为深蓝色，A正确;由题中“加入细胞呼吸抑制剂后，颜色的改变过程减缓”可知， 的跨膜运输属于主动运输，需要消耗能量，也需要载体蛋白的协助，B、D正确;影响主动运输速率的因素主要是温度、 浓度、载体蛋白的种类和数量，C错误。
7. [2022通州一模]将生长状况良好的人成熟红细胞平均分为三组进行物质转运实验。甲组加入细胞呼吸抑制剂，乙组加入载体蛋白抑制剂，丙组不进行处理，一段时间后测定物质转运速率。与丙组相比，甲组和乙组中物质的转运速率明显降低，甲、乙两组中的待转运物质是( A )
A. 甲组： ；乙组：葡萄糖 B. 甲组：氧气；乙组：二氧化碳
C. 甲组：葡萄糖；乙组：甘油 D. 甲组：氨基酸；乙组：大分子蛋白质
[解析] 进入人成熟红细胞的方式为主动运输，葡萄糖进入人成熟红细胞的方式为协助扩散，A正确；氧气进入人成熟红细胞与二氧化碳出人成熟红细胞的方式都为自由扩散，B错误；葡萄糖进入人成熟红细胞的方式为协助扩散，甘油进出人成熟红细胞的方式为自由扩散，C错误；氨基酸进入人成熟红细胞的方式为协助扩散，大分子蛋白质进出细胞的方式为胞吞、胞吐，D错误。
8. [2023武汉调研]细胞质酸化是植物面临的生存威胁之一。液泡可对细胞内的 起调节作用，这与液泡膜上的质子泵（ 载体）密切相关，质子泵利用ATP水解产生的能量将 泵入液泡，以维持细胞质 稳定（如图所示）。下列叙述错误的是( C )
A. 质子泵也是一种能催化ATP水解的酶
B. 质子泵转运 的过程属于主动运输
C. 质子泵转运 时其自身构象不会发生变化
D. 细胞膜上的质子泵也有助于缓解细胞质酸化
[解析]由图可知，质子泵既是 载体，也是一种能催化ATP水解的酶，A正确；质子泵在转运 时，需要消耗能量，为主动运输，B正确；质子泵转运 时,自身构象会发生改变，C错误；细胞膜上的质子泵可以将细胞质中的 运出细胞，从而缓解细胞质酸化，D正确。
9. [2023河南名校联考]如图是某种小分子物质进入细胞时运输速率与 浓度的关系曲线，其他环境因素都是适宜的。下列有关叙述正确的是( D )
A. 该物质进入细胞不需要载体蛋白协助
B. 该曲线可表示 进入组织细胞的运输速率和 浓度的关系
C. 点时运输速率低是由于没有能量提供
D. 段限制运输速率的因素是细胞膜上转运该物质的载体蛋白的数量
[解析]题图中物质进入细胞的方式是主动运输，需要载体蛋白协助，A错误； 进入组织细胞的方式为自由扩散，不需要能量，B错误； 点时运输速率低是由于细胞通过无氧呼吸供能，提供能量较少，C错误； 段限制运输速率的因素是细胞膜上转运该物质的载体蛋白的数量有限，D正确。
10. [2023南京六校联考]如图所示，载体蛋白1和载体蛋白2依赖于细胞膜两侧的 浓度差完成相应物质的逆浓度梯度运输。下列叙述正确的是( D )
A. 图中所示过程充分体现了细胞膜具有流动性
B. 图中细胞对 的吸收方式属于协助扩散
C. 图中 泵只具有转运物质的功能，不具有催化功能
D. 图中上面是胞外，下面是胞内，胞外 低于胞内
[解析]图中物质的运输依赖具有专一性的载体蛋白，体现了细胞膜的功能特点——选择透过性，A错误；据题干信息可知，细胞膜两侧的 浓度差产生的化学势能为细胞吸收 提供了能量，因此图中细胞吸收 的方式为主动运输，B错误；据图示分析可知， 泵既能转运 、 ，又能催化ATP水解，C错误；ATP水解发生在细胞内，因此图中下面为胞内,上面是胞外，载体蛋白2依赖于 顺浓度梯度产生的化学势能将 运出细胞，胞外 多，因此胞外 低于胞内 ，D正确。
11. [2023四省名校联考]丽藻是一种水生植物，下表为其细胞液与它生活的池水中多种离子的浓度比。下列说法错误的是( C )
离子
细胞液浓度/池水浓度 1 065 100 46 25
A. 丽藻细胞对以上离子的吸收方式均为主动运输
B. 丽藻细胞对以上离子的吸收速率会受环境温度影响
C. 丽藻细胞对以上离子的吸收与细胞膜的流动性无关，但与细胞膜的选择透过性有关
D. 无氧条件下，丽藻细胞对以上离子的吸收速率也不会为0
[解析]从表中信息可知，4种离子在细胞液中的浓度均高于池水中的浓度，因此丽藻细胞吸收这4种离子是逆浓度梯度进行的，吸收方式均为主动运输，A正确；主动运输需要消耗能量，而温度会影响分子的运动以及细胞呼吸能量的产生，进而影响细胞对离子的主动吸收，B正确；细胞膜对物质的吸收具有选择透过性，其基础是细胞膜的流动性，丽藻细胞对离子的吸收与细胞膜的流动性有关，C错误；无氧条件下，丽藻细胞无氧呼吸产生的ATP可为主动运输提供能量，故对4种离子的吸收速率不为0，D正确。
二、非选择题
12. [8分]物质跨膜运输的方式与物质特点以及细胞膜的结构有关。
（1） 主动运输作为一种重要的跨膜运输方式，可以按照生命活动所需吸收营养物质，排出代谢废物。离子或分子与载体蛋白结合后，并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（填“发生”或“不发生”）变化，将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来。与被动运输相比，主动运输的特点是逆浓度梯度运输、需要消耗能量。
[解析]载体蛋白在运输相应的物质时，其空间结构会发生变化，将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来。与被动运输相比，主动运输具有逆浓度梯度运输、需要消耗能量的特点。
（2） 是一种可以影响ATP水解的细胞代谢抑制剂，为探究主动运输是否需要能量，科研工作者设计了图1所示装置进行实验，实验结果如图2所示。
图1
图2
① 根据实验结果推断科研人员在实验前后需测定溶液中磷酸盐的浓度。
[解析]根据柱形图的纵轴是实验前后溶液中磷酸盐浓度差可知，需要在实验前后测定溶液中磷酸盐的浓度。
② 比较乙组和甲组的结果，得出的结论是主动运输需要消耗能量（或能量供应不足会影响主动运输）。
[解析] 是一种可以影响ATP水解的细胞代谢抑制剂，乙组锥形瓶中加入了 溶液，说明其能量供应不足，影响了细胞吸收磷酸盐的量，因此可得出结论：主动运输需要消耗能量（或能量供应不足会影响主动运输）。
③ 与甲组相比，丙组吸收磷酸盐较少的原因可能是幼嫩组织细胞膜上载体蛋白数量少（答案合理即可）。
[解析]甲组中是成熟胡萝卜片，丙组中是幼嫩胡萝卜片，其他条件都相同，推测丙组吸收磷酸盐较少的原因可能是幼嫩组织细胞膜上载体蛋白数量少。
能力提升
一、选择题
13. [2023贵阳模拟]在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，能将细胞质中的 逆浓度梯度运入液泡，减轻 对细胞质中酶的伤害。下列叙述错误的是( D )
A. 进入液泡的过程体现了液泡膜的选择透过性
B. 细胞中 浓度的高低对酶活性有一定的影响
C. 该载体蛋白的存在有利于提高植物的耐盐性
D. 使用呼吸抑制剂不会影响 跨膜进入液泡
[解析]由题意可知， 进入液泡的方式为主动运输，体现了液泡膜的选择透过性，A正确；结合题意“减轻 对细胞质中酶的伤害”可知，细胞中 浓度的高低对酶活性有一定的影响，B正确；液泡内增加了 ，其浓度增大，有利于吸水，从而提高植物的耐盐性，C正确；主动运输需要消耗能量，使用呼吸抑制剂会影响能量的产生，进而影响 跨膜进入液泡，D错误。
14. [2023张掖模拟]如图表示甲状腺细胞合成和分泌甲状腺球蛋白的过程,细胞外氨基酸浓度低时以主动运输方式进入细胞，浓度高时以协助扩散的方式进入细胞。已知细胞内的碘浓度远远高于血浆中的碘浓度。下列与其中物质运输相关的叙述,错误的是( B )
A. 氨基酸进入甲状腺细胞的方式与其浓度有关
B. 进入甲状腺细胞需要细胞膜上的糖蛋白协助
C. 甲状腺球蛋白在细胞内的运输过程可体现膜组成成分和结构的相似性
D. 甲状腺球蛋白的分泌与膜的流动性有关且耗能
[解析]细胞外氨基酸浓度低时,氨基酸以主动运输的方式进入细胞；浓度高时以协助扩散的方式进入细胞，运输方式与浓度有关,A正确。由题意可知， 以主动运输的方式进入细胞,需要细胞膜上载体蛋白的协助,B错误;细胞内甲状腺球蛋白的运输需要内质网、高尔基体上产生的囊泡参与,体现了不同生物膜之间的结构及组成成分的相似性,C正确;甲状腺球蛋白的分泌方式是胞吐，该方式依赖于膜的流动性，且需要消耗能量,D正确。
15. [2023豫北名校大联考]嗜盐菌能将光能转化成ATP中活跃的化学能,原理是嗜盐菌细胞膜上有光驱动的细菌视紫红质（由细菌视蛋白和类胡萝卜素按 结合组成）,该物质能将 逆浓度梯度运输到膜外,然后 顺浓度梯度穿过ATP合成酶时,该酶能促使ADP与 形成ATP。下列相关叙述错误的是( D )
A. 细菌视紫红质具有吸收和转化光能的作用
B. 经细菌视紫红质的跨膜运输属于主动运输
C. 嗜盐菌细胞膜上的ATP合成酶具有运输功能
D. 在黑暗条件下,嗜盐菌细胞内不能合成ATP
[解析]嗜盐菌的细菌视紫红质能被光驱动以逆浓度梯度运输 ,该过程消耗能量,属于主动运输,由此说明细菌视紫红质具有吸收和转化光能的作用,A、B正确;ATP合成酶具有顺浓度梯度运输 的功能,即嗜盐菌细胞膜上的ATP合成酶具有运输功能,C正确;在黑暗条件下,嗜盐菌细胞可通过细胞呼吸合成ATP,D错误。
16. [2023塘沽一中检测]图甲中曲线 、 表示物质跨（穿）膜运输的两种方式，图乙表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列相关叙述错误的是( C )
A. 图甲中曲线 表示自由扩散，曲线 表示协助扩散或主动运输
B. 图甲中曲线 达到最大转运速率后的限制因素可能是载体蛋白的数量
C. 图乙中的胞吞和胞吐过程说明细胞膜具有选择透过性
D. 图乙中的胞吞和胞吐过程都需要消耗能量
[解析]分析曲线可知，曲线 表示的运输方式只与被转运分子的浓度有关，且与浓度呈正相关，属于自由扩散;曲线 表示的运输方式除与被转运分子的浓度相关外，还与载体蛋白的数量有关，属于协助扩散或主动运输，其最大转运速率可能与载体蛋白的数量有关，A、B正确。图乙中的胞吞和胞吐过程说明细胞膜具有一定的流动性，C错误。胞吞和胞吐是耗能过程，需要细胞内部提供能量，D正确。
17. [2023哈尔滨质检]如图是某细胞的细胞膜结构模型示意图。下列列举的物质运输方式错误的是( B )
A. 用高浓度的盐水杀菌时，细菌细胞主要通过 或 方式失水死亡
B. 胰岛素通过图中 方式分泌到细胞外，此过程消耗能量
C. 人体红细胞内 浓度比血浆高30倍， 通过 方式进入红细胞
D. 植物叶肉细胞通过光合作用产生的氧气通过 方式释放到外界
[解析]据图分析可知，①表示糖蛋白，②表示磷脂双分子层，Ⅰ为细胞外，Ⅱ为细胞内。因为不清楚细菌细胞膜上水通道蛋白的含量，因此高渗溶液中水分子以自由扩散或协助扩散的方式运输到细胞外，A正确。胰岛素分泌到细胞外的方式是胞吐，不需要载体蛋白，但消耗能量；而 方式既需要载体蛋白，又消耗能量，是主动运输，B错误。人体红细胞内的 浓度远远大于血浆中的， 由血浆进入红细胞的方式是主动运输，即图中 方式，C正确。氧气等气体分子以自由扩散的方式进出细胞，图中 方式表示自由扩散，D正确。
18. [2023荥阳模拟]胃壁细胞内的囊泡膜上镶嵌有 载体，当某种信号物质与胃壁细胞膜上受体结合后，囊泡膜上 载体转移到细胞膜上，且由无活性状态转变为有活性状态，持续向胃内运输 ，使得胃内 小于胃壁细胞的 。下列相关叙述正确的是( A )
A. 图示过程体现了囊泡参与转移的物质不一定离开细胞
B. 图示 的产生和运输过程，会导致胃内的 有所上升
C. 载体向胃内运输 的过程不消耗细胞化学反应释放的能量
D. 载体由囊泡膜向细胞膜的转移过程体现了生物膜的功能特点
[解析] 载体由囊泡向细胞膜的转移过程涉及囊泡膜和细胞膜的融合，体现了囊泡参与转移的物质不一定离开细胞，A正确；因为囊泡膜上 载体持续向胃内运输 ，导致胃内 浓度升高，所以胃内的 有所下降，B错误；根据题干可知，最终胃内的 小于胃壁细胞的 ，这样 载体向胃内运输 的过程是逆浓度梯度运输，属于主动运输，故需要消耗能量，C错误； 载体由囊泡膜向细胞膜的转移过程体现了生物膜的结构特点，即生物膜具有一定的流动性，D错误。
19. 氰化物是一种剧毒物质，其可抑制 与 的结合，使组织细胞不能利用 。如图为研究植物根尖细胞吸收 的相关实验结果示意图。下列分析错误的是( D )
A. 根据图甲可以判断植物根尖细胞吸收 的方式属于主动运输
B. 图甲中， 后 消耗速率下降可能是因为根尖细胞外 浓度降低
C. 图乙中， 后根尖细胞吸收 所消耗的能量可能来自无氧呼吸
D. 图乙中，加入氰化物后，细胞对 的吸收速率不变
[解析]据图甲分析可知，加入 后，一段时间内 消耗速率增大，有氧呼吸可以提供能量，说明植物根尖细胞吸收 需要消耗能量，推测植物根尖细胞吸收 的方式属于主动运输，A正确；图甲中， 后 消耗速率下降可能是因为根尖细胞外 浓度降低，细胞可吸收的 量减少，消耗的能量减少，B正确；图乙中，加入氰化物后， 吸收速率降低，又知氰化物可以抑制 和 结合，使组织细胞不能利用 ，即抑制细胞有氧呼吸的过程，故推测 后根尖细胞吸收 所消耗的能量可能来自无氧呼吸，C正确；氰化物可使组织细胞不能利用 ，故图乙中，加入氰化物后，细胞对 的吸收速率下降，D错误。
二、非选择题
20. [11分]研究发现,水分子存在两种跨膜运输机制:一种是自由扩散,另一种是通过水通道蛋白的协助扩散。某兴趣小组为探究肾小管上皮细胞的吸水方式,进行了如下实验。
步骤 相关操作
① 实验分组: 甲组:肾小管上皮细胞+生理盐水配制的 溶液 乙组:肾小管上皮细胞
② 将甲、乙两组制成装片, ,显微镜观察
③ 统计一段时间内细胞破裂的数目
注: 能显著抑制水通道蛋白的活性。
回答下列问题:
（1） 自由扩散与协助扩散的共同点有都是顺浓度梯度进行跨膜运输;不需要消耗细胞化学反应产生的能量（答出两点）。
[解析]自由扩散和协助扩散都是被动运输,都是顺浓度梯度进行的跨膜运输,不需要消耗细胞化学反应产生的能量。
（2） 该实验选择肾小管上皮细胞作为实验材料的原因是肾小管上皮细胞含有较多的水通道蛋白。
步骤①中“ ”应为等量的生理盐水。步骤②中横线处的具体操作是在盖玻片一侧滴加蒸馏水,另一侧用吸水纸吸引,重复多次。
[解析]该实验的目的是探究肾小管上皮细胞的吸水方式是自由扩散还是通过水通道蛋白的协助扩散。肾小管上皮细胞含有较多的水通道蛋白,因此，是该实验的合适材料。根据实验设计的控制变量原则,无关变量要保持相同且适宜,实验中只能有一个自变量,因此步骤①中参照甲组可知乙组的 为等量的生理盐水。步骤②中横线处的具体操作是在盖玻片一侧滴加蒸馏水,另一侧用吸水纸吸引,重复多次,显微镜下观察破裂的细胞数目。
（3） 实验结果及结论分析:
若甲组和乙组破裂的细胞数目基本相同,说明水进入肾小管上皮细胞的主要方式是自由扩散;若甲组破裂的细胞数目明显少于乙组,说明水进入肾小管上皮细胞的主要方式是协助扩散。
[解析]由于 能显著抑制水通道蛋白的活性,若甲组和乙组破裂的细胞数目基本相同,说明水跨膜运输不需要通道蛋白,则水进入肾小管上皮细胞的主要方式是自由扩散;若甲组破裂的细胞数目明显少于乙组,说明无通道蛋白,水基本不能跨膜运输,则水进入肾小管上皮细胞的主要方式是协助扩散。
创新应用
21. [绘制实验结果图][ 分]现有两瓶质量分数均为 的葡萄糖溶液和蔗糖溶液。已知葡萄糖分子可以透过半透膜，蔗糖分子不能透过。请回答以下问题：
（1） 有同学把体积相同的葡萄糖溶液与蔗糖溶液用半透膜隔开（如图1所示），在一段时间内，乙液面的变化情况是先下降后上升，最后乙液面高于（填“高于”“低于”或“等于”）甲液面。
[解析]开始时，虽然两种溶液的质量分数相同，但由于蔗糖的相对分子质量较葡萄糖大，因此，蔗糖溶液的物质的量浓度低于葡萄糖溶液的物质的量浓度，渗透压较低，水流向葡萄糖溶液一侧，蔗糖溶液侧液面下降。随着葡萄糖分子通过半透膜进入蔗糖溶液一侧，蔗糖溶液侧浓度升高，液面上升。
（2） 某同学以紫色洋葱鳞片叶的外表皮为材料，利用植物细胞质壁分离与复原的原理进行了鉴定葡萄糖溶液和蔗糖溶液的实验。请在图2中补充可能的实验结果。
[解析]将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞放在质量分数均是 的葡萄糖溶液和蔗糖溶液中，均发生质壁分离，液泡体积减小，由于细胞可以吸收葡萄糖，故在质量分数为 的葡萄糖溶液中表皮细胞随后发生质壁分离复原，液泡体积增大；而细胞一般不能吸收蔗糖分子，所以在 蔗糖溶液中的表皮细胞不会发生质壁分离复原，仍保持质壁分离状态。具体曲线图见答案。
（3） 如图3是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中①②③④代表物质运输方式。鲨鱼体内能积累大量的盐分，盐分过高时就要及时将多余的排出体外，且不消耗能量，其跨膜运输的方式是②（填序号）；自由扩散是指物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式。
[解析]将鲨鱼体内多余的盐分快速排出体外，且不消耗能量，其跨膜运输的方式是②通过离子通道的协助扩散。
（4） 蟾蜍心肌细胞吸收 、 的方式是④（填序号）。若用呼吸作用抑制剂处理心肌细胞，则图3中不会受到显著影响的运输方式是①②③（填序号）。
若对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后 吸收明显减少，但 的吸收不受影响，最可能的原因是该毒素抑制了转运 的载体蛋白的活性。
[解析]蟾蜍心肌细胞吸收 、 的方式是④主动运输。若用呼吸作用抑制剂处理心肌细胞，则图3中不会受到显著影响的运输方式是被动运输，包括①自由扩散，②③协助扩散。 对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后 吸收明显减少，但 的吸收不受影响，说明不是能量供应发生障碍，最可能的原因是该毒素抑制了转运 的载体蛋白的活性。
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