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第8讲　物质出入细胞的方式及影响因素
课标内容　(1)举例说明哪些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量；哪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。
考点一　物质出入细胞的方式
1.被动运输　主要体现膜的功能特性——选择透过性
2.通道蛋白与载体蛋白的异同
载体与受体的区别
载体是协助物质运输的蛋白质，如血红蛋白是运输氧的载体，细胞膜上有运输葡萄糖、Na＋、K＋等的转运蛋白；受体是接收信号分子的蛋白质，如神经递质受体、激素分子受体，其主要作用是实现细胞间信息交流。　　　
3.主动运输　主要体现膜的功能特点——选择透过性
4.胞吞和胞吐　主要体现膜的结构特点——流动性
提醒　①胞吐不是只能运输大分子物质，也可以运输小分子物质，如神经递质。
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无机盐离子的运输方式不一定是主动运输，如兴奋产生和恢复过程中的Na＋内流和K＋外流的方式均为协助扩散。
④胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用，但是不需要转运蛋白的作用。
(1)葡萄糖是机体能量的重要来源，能经自由扩散通过细胞膜。(2023·全国新课标卷，1B)(　　)
(2)物质进出细胞方式中的被动运输过程与膜蛋白无关。(2021·浙江6月选考，4C改编)(　　)
(3)肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸。(2021·江苏卷，3D)(　　)
(4)胰岛B细胞分泌胰岛素不需要消耗能量。(2021·福建卷，2C)(　　)
1.回顾膜的结构补充下列图解：
2.被动运输离子的通道称离子通道，主动运输的离子载体称为离子泵。如下图所示：
上图中，Na＋和K＋各行其道，且只有通道开放时，离子才能顺浓度梯度流动，该过程________(填“需要”或“不需要”)消耗能量。钠钾泵能逆浓度梯度转运
Na＋和K＋，转运方向相反，且钠钾泵同时具有____________的作用，催化ATP水解并释放能量，为Na＋和K＋主动运输供能。
3.小肠上皮细胞面向肠腔的一侧形成很多微绒毛，对吸收来自肠腔的营养物质有重要意义。新生儿小肠上皮细胞能直接吸收母乳中的免疫球蛋白到血液中。人体进食后，小肠微绒毛外侧葡萄糖由于二糖的水解而局部浓度高于细胞内，这部分葡萄糖能通过GLUT2转运；大部分葡萄糖通过SGLT1转运，过程如图所示。
(1)新生儿小肠上皮细胞直接吸收母乳中的免疫球蛋白是什么运输方式？需要膜蛋白发挥作用吗？需要消耗能量吗？___________________________________
____________________________________________________________________
(2)葡萄糖通过SGLT1从肠腔进入小肠上皮细胞是什么运输方式？判断的依据是什么？葡萄糖通过GLUT2是什么运输方式？依据是什么？
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
(3)Na＋从小肠上皮细胞运输到肠腔时，所需Na＋转运蛋白的空间构象是否发生改变？并说明理由。______________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
考向1　物质出入细胞方式的判断，考查科学思维
1.(2023·全国甲卷，1)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
2.(2022·重庆卷，2)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
考向2　结合主动运输的过程，考查科学思维
3.(2023·湖北卷，15)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减少
D.细胞膜上Na＋－Ca2＋交换体的活动加强
4.(2024·重庆南开中学调研)正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰，伴随着胰岛素水平的波动，维持机体全天血糖动态平衡。据图分析，下列说法错误的是(　　)
A.觉醒后人体摄食使血糖浓度上升，葡萄糖经GLUT2以协助扩散方式进入细胞
B.葡萄糖进入细胞后，氧化生成ATP，ATP/ADP的值上升使ATP敏感钾通道关闭
C.细胞膜内侧膜电位的变化引起钙通道打开，Ca2＋以主动运输方式内流进细胞
D.细胞内Ca2＋浓度的升高，促进胰岛素以胞吐方式释放，该过程需要能量
“三看法”快速判定物质出入细胞的方式
　　　
1.影响物质跨膜运输速率的因素
(1)浓度差对物质跨膜运输的影响
浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。
(2)转运蛋白数量对跨膜运输的影响
转运蛋白数量影响协助扩散和主动运输，自由扩散不受转运蛋白数量的影响。
(3)氧气含量对跨膜运输的影响：通过影响细胞呼吸进而影响主动运输的速率。
提醒　红细胞主动运输速率与O2含量的关系同左图。
(4)温度对跨膜运输的影响
2.探究物质跨膜运输方式的实验设计思路
(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
柽柳是一种强耐盐植物，叶子和嫩枝可以将吸收的盐分排出。柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输？请设计实验加以证明(实验材料：形态及生理状况相似的柽柳幼苗若干，适宜浓度的含Ca2＋和K＋的完全培养液，细胞呼吸抑制剂，蒸馏水)，写出实验步骤，并预测实验结果。_______________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
考向1　结合物质跨膜运输的影响因素，考查科学思维、科学探究
1.(2021·江苏卷，3)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
2.(2024·广东珠海调研)如图是科研人员测得的水稻根细胞随氧气浓度变化对Ca2＋和SiO的吸收情况。下列有关叙述正确的是(　　)
A.影响水稻根细胞吸收Ca2＋和SiO的因素仅是氧气浓度
B.A与C对照，说明根细胞膜上SiO的载体比Ca2＋载体少
C.A点的吸收量比B点少的主要外界因素是氧气浓度
D.B点以后及时中耕松土，有利于提高两种离子的吸收量
考向2　结合物质跨膜运输的有关实验分析，考查科学探究
3.(2024·广东汕头调研)为探究细胞吸收葡萄糖的条件，将兔的成熟红细胞和肌肉细胞分别置于含有5.0%葡萄糖的培养液中进行实验，一段时间后测定培养液中葡萄糖的含量，结果如表。
组别 培养条件 肌肉细胞 成熟红细胞
甲 加入葡萄糖载体抑制剂 5.0% 5.0%
乙 加入呼吸抑制剂 4.7% 3.5%
丙 不做任何处理 2.5% 3.5%
以下分析正确的是(　　)
A.该实验的对照组为甲组，因变量为培养液中葡萄糖的含量
B.甲组与丙组比较，可知肌肉细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖均需要通道蛋白
C.乙组与丙组比较，可知肌肉细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖均需要能量
D.实验结果说明肌肉细胞吸收葡萄糖的方式既有主动运输，也有协助扩散
4.(2024·福建漳州期末)丽藻是一种水生植物，某实验小组测定了丽藻细胞液中离子浓度与其生活环境中相应离子浓度的比值，统计结果如下表所示，下列相关叙述错误的是(　　)
离子种类 H2PO SO Cl－ K＋ Na＋ Ca2＋ Mg2＋
细胞液中离子浓度/池水中相应离子浓度的值 18 050 25 100 1 065 46 13 10
A.表格数据说明丽藻对不同离子的吸收存在差异，说明细胞膜具有选择透过性
B.表格中的比值不同反映了丽藻细胞膜上运输不同离子的载体蛋白数量不同
C.若池水缺氧，则离子的吸收将受影响，但丽藻对水的吸收不受影响
D.若池水温度降低，丽藻对离子的吸收速率都将减慢
1.(2023·浙江1月选考，4)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
2.(2022·湖北卷，4)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
3.(2022·全国乙卷，29)农业生产中，农作物生长所需的氮素可以NO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NO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NO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NO速率不再增加，推测其原因是______________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
(3)作物甲和作物乙各自在NO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____________________________________________________
______________________________________________________________________。
(4)据图可知，在农业生产中，为促进农作物根对NO的吸收利用，可以采取的措施是_________________________________________________________________
_______________________________________________________(答出1点即可)。
：课后完成　限时练8第8讲　物质出入细胞的方式及影响因素
课标内容　(1)举例说明哪些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量；哪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。
考点一　物质出入细胞的方式
1.被动运输　主要体现膜的功能特性——选择透过性
2.通道蛋白与载体蛋白的异同
载体与受体的区别
载体是协助物质运输的蛋白质，如血红蛋白是运输氧的载体，细胞膜上有运输葡萄糖、Na＋、K＋等的转运蛋白；受体是接收信号分子的蛋白质，如神经递质受体、激素分子受体，其主要作用是实现细胞间信息交流。　　　
3.主动运输　主要体现膜的功能特点——选择透过性
4.胞吞和胞吐　主要体现膜的结构特点——流动性
提醒　①胞吐不是只能运输大分子物质，也可以运输小分子物质，如神经递质。
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无机盐离子的运输方式不一定是主动运输，如兴奋产生和恢复过程中的Na＋内流和K＋外流的方式均为协助扩散。
④胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用，但是不需要转运蛋白的作用。
(1)葡萄糖是机体能量的重要来源，能经自由扩散通过细胞膜。(2023·全国新课标卷，1B)(×)
提示　葡萄糖通过细胞膜进入红细胞是协助扩散，进入其他细胞一般通过主动运输。
(2)物质进出细胞方式中的被动运输过程与膜蛋白无关。(2021·浙江6月选考，4C改编)(×)
提示　被动运输有两种方式——自由扩散和协助扩散，其中协助扩散需要膜蛋白的参与。
(3)肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸。(2021·江苏卷，3D)(√)
(4)胰岛B细胞分泌胰岛素不需要消耗能量。(2021·福建卷，2C)(×)
提示　胰岛B细胞分泌胰岛素的方式为胞吐，需要耗能。
1.回顾膜的结构补充下列图解：
2.被动运输离子的通道称离子通道，主动运输的离子载体称为离子泵。如下图所示：
上图中，Na＋和K＋各行其道，且只有通道开放时，离子才能顺浓度梯度流动，该过程不需要(填“需要”或“不需要”)消耗能量。钠钾泵能逆浓度梯度转运Na＋和K＋，转运方向相反，且钠钾泵同时具有ATP水解酶的作用，催化ATP水解并释放能量，为Na＋和K＋主动运输供能。
3.小肠上皮细胞面向肠腔的一侧形成很多微绒毛，对吸收来自肠腔的营养物质有重要意义。新生儿小肠上皮细胞能直接吸收母乳中的免疫球蛋白到血液中。人体进食后，小肠微绒毛外侧葡萄糖由于二糖的水解而局部浓度高于细胞内，这部分葡萄糖能通过GLUT2转运；大部分葡萄糖通过SGLT1转运，过程如图所示。
(1)新生儿小肠上皮细胞直接吸收母乳中的免疫球蛋白是什么运输方式？需要膜蛋白发挥作用吗？需要消耗能量吗？
提示　新生儿小肠上皮细胞通过胞吞直接吸收母乳中的免疫球蛋白。需要膜蛋白发挥识别功能。需消耗能量。
(2)葡萄糖通过SGLT1从肠腔进入小肠上皮细胞是什么运输方式？判断的依据是什么？葡萄糖通过GLUT2是什么运输方式？依据是什么？
提示　主动运输。依据是需要载体蛋白，且需要利用Na＋电化学梯度势能。协助扩散。依据是顺浓度梯度运输，且需要载体蛋白。
(3)Na＋从小肠上皮细胞运输到肠腔时，所需Na＋转运蛋白的空间构象是否发生改变？并说明理由。
提示　是。Na＋从小肠上皮细胞运输到肠腔时，逆浓度梯度运输，需要ATP水解提供能量，是主动运输，需要载体蛋白，载体蛋白在转运过程中空间构象发生改变。
考向1　物质出入细胞方式的判断，考查科学思维
1.(2023·全国甲卷，1)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　乙醇是有机物，与细胞膜中磷脂相似相溶，可以通过自由扩散方式进入细胞，A错误；血浆中K＋含量低，红细胞内K＋含量高，血浆中的K＋进入红细胞为逆浓度梯度运输，是主动运输，需要消耗能量并需要载体蛋白协助，B正确；抗体的合成和分泌过程，均需要消耗能量，C错误；葡萄糖进入小肠上皮细胞为主动运输，进入哺乳动物成熟的红细胞为协助扩散，D错误。
2.(2022·重庆卷，2)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　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；铜离子转运具有方向性，B正确；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；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。
考向2　结合主动运输的过程，考查科学思维
3.(2023·湖北卷，15)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减少
D.细胞膜上Na＋－Ca2＋交换体的活动加强
答案　C
解析　由于该种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na＋－K＋泵，导致细胞内钠离子浓度增高，使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，A、D错误，C正确；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。
4.(2024·重庆南开中学调研)正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰，伴随着胰岛素水平的波动，维持机体全天血糖动态平衡。据图分析，下列说法错误的是(　　)
A.觉醒后人体摄食使血糖浓度上升，葡萄糖经GLUT2以协助扩散方式进入细胞
B.葡萄糖进入细胞后，氧化生成ATP，ATP/ADP的值上升使ATP敏感钾通道关闭
C.细胞膜内侧膜电位的变化引起钙通道打开，Ca2＋以主动运输方式内流进细胞
D.细胞内Ca2＋浓度的升高，促进胰岛素以胞吐方式释放，该过程需要能量
答案　C
解析　觉醒后人体摄食经过消化吸收使血糖浓度上升，葡萄糖经GLUT2以协助扩散方式进入细胞，该过程不消耗能量，A正确；结合图示可知，葡萄糖进入细胞后，氧化分解生成的ATP增多，ATP/ADP的值上升使ATP敏感钾通道关闭，阻止了K＋外流，进而使细胞膜内侧膜电位发生变化，进而引起钙通道打开，结合图示可知，Ca2＋以协助扩散方式内流进细胞，B正确，C错误；结合图示可以看出，细胞内Ca2＋浓度的升高，会促进胰岛素以胞吐方式释放，该过程需要消耗细胞代谢产生的能量，D正确。
“三看法”快速判定物质出入细胞的方式
　　　
考点二　影响物质跨膜运输速率的因素
1.影响物质跨膜运输速率的因素
(1)浓度差对物质跨膜运输的影响
浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。
(2)转运蛋白数量对跨膜运输的影响
转运蛋白数量影响协助扩散和主动运输，自由扩散不受转运蛋白数量的影响。
(3)氧气含量对跨膜运输的影响：通过影响细胞呼吸进而影响主动运输的速率。
提醒　红细胞主动运输速率与O2含量的关系同左图。
(4)温度对跨膜运输的影响
2.探究物质跨膜运输方式的实验设计思路
(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
柽柳是一种强耐盐植物，叶子和嫩枝可以将吸收的盐分排出。柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输？请设计实验加以证明(实验材料：形态及生理状况相似的柽柳幼苗若干，适宜浓度的含Ca2＋和K＋的完全培养液，细胞呼吸抑制剂，蒸馏水)，写出实验步骤，并预测实验结果。
提示　实验步骤：①将柽柳幼苗随机均分为甲、乙两组，分别培养在适宜浓度的含Ca2＋和K＋的完全培养液中；②甲组柽柳幼苗的培养液中加入一定量的细胞呼吸抑制剂，乙组柽柳幼苗的培养液中加入等量的蒸馏水，在适宜的条件下培养；③分别测定两组柽柳幼苗吸收Ca2＋和K＋的速率，并进行比较。预期实验结果：若两组植株对Ca2＋和K＋的吸收速率相同，则柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是被动运输；若甲组植株对Ca2＋和K＋的吸收速率明显小于乙组植株对Ca2＋和K＋的吸收速率，则柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输。
考向1　结合物质跨膜运输的影响因素，考查科学思维、科学探究
1.(2021·江苏卷，3)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　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；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，与细胞质中其他溶质分子的浓度无关，B错误；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；肾小管上皮细胞重吸收氨基酸的方式是主动运输，D正确。
2.(2024·广东珠海调研)如图是科研人员测得的水稻根细胞随氧气浓度变化对Ca2＋和SiO的吸收情况。下列有关叙述正确的是(　　)
A.影响水稻根细胞吸收Ca2＋和SiO的因素仅是氧气浓度
B.A与C对照，说明根细胞膜上SiO的载体比Ca2＋载体少
C.A点的吸收量比B点少的主要外界因素是氧气浓度
D.B点以后及时中耕松土，有利于提高两种离子的吸收量
答案　C
解析　影响水稻根细胞吸收Ca2＋和SiO的因素是氧气浓度和载体蛋白的数量，A错误；A与C对照，相同氧气浓度条件下，SiO比Ca2＋吸收多，说明根细胞膜上SiO载体比Ca2＋载体多，B错误；B点以后，两种离子的吸收量不再随氧气浓度的增加而增大，因此B点以后及时中耕松土，不能提高两种离子的吸收量，D错误。
考向2　结合物质跨膜运输的有关实验分析，考查科学探究
3.(2024·广东汕头调研)为探究细胞吸收葡萄糖的条件，将兔的成熟红细胞和肌肉细胞分别置于含有5.0%葡萄糖的培养液中进行实验，一段时间后测定培养液中葡萄糖的含量，结果如表。
组别 培养条件 肌肉细胞 成熟红细胞
甲 加入葡萄糖载体抑制剂 5.0% 5.0%
乙 加入呼吸抑制剂 4.7% 3.5%
丙 不做任何处理 2.5% 3.5%
以下分析正确的是(　　)
A.该实验的对照组为甲组，因变量为培养液中葡萄糖的含量
B.甲组与丙组比较，可知肌肉细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖均需要通道蛋白
C.乙组与丙组比较，可知肌肉细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖均需要能量
D.实验结果说明肌肉细胞吸收葡萄糖的方式既有主动运输，也有协助扩散
答案　D
解析　由于甲组加入葡萄糖载体抑制剂，乙组加入呼吸抑制剂，而丙组不加入葡萄糖载体抑制剂和呼吸抑制剂，因此该实验中，甲组和乙组为实验组，丙组为对照组，实验的自变量为是否添加抑制剂和细胞种类，A错误；甲组与丙组比较，自变量为是否加入葡萄糖载体抑制剂，结果显示甲组成熟红细胞和肌肉细胞培养液中葡萄糖含量不变，丙组成熟红细胞和肌肉细胞培养液中葡萄糖的含量均减少，说明肌肉细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖均需要蛋白质协助，但不确定是否为通道蛋白，B错误；乙组与丙组比较，自变量为是否加入呼吸抑制剂，结果显示乙组肌肉细胞培养液中葡萄糖含量高于丙组，成熟红细胞培养液中葡萄糖含量两组相等，可知肌肉细胞吸收葡萄糖需要能量，成熟红细胞吸收葡萄糖不需要消耗能量，C错误；由分析可知，肌肉细胞吸收葡萄糖的方式主要是主动运输，也有协助扩散，D正确。
4.(2024·福建漳州期末)丽藻是一种水生植物，某实验小组测定了丽藻细胞液中离子浓度与其生活环境中相应离子浓度的比值，统计结果如下表所示，下列相关叙述错误的是(　　)
离子种类 H2PO SO Cl－ K＋ Na＋ Ca2＋ Mg2＋
细胞液中离子浓度/池水中相应离子浓度的值 18 050 25 100 1 065 46 13 10
A.表格数据说明丽藻对不同离子的吸收存在差异，说明细胞膜具有选择透过性
B.表格中的比值不同反映了丽藻细胞膜上运输不同离子的载体蛋白数量不同
C.若池水缺氧，则离子的吸收将受影响，但丽藻对水的吸收不受影响
D.若池水温度降低，丽藻对离子的吸收速率都将减慢
答案　C
解析　细胞吸收离子可提高细胞液浓度，进而促进丽藻细胞对水的吸收，若池水缺氧，丽藻呼吸产能减少，离子吸收受影响，水的吸收也将受影响，C错误。
1.(2023·浙江1月选考，4)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
解析　缬氨霉素将钾离子运输到细胞外，降低细胞内外的钾离子浓度差，说明细胞内K＋浓度高于细胞外，即缬氨霉素顺浓度梯度运输钾离子到膜外，A正确；此运输方式不消耗ATP，B错误；缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，缬氨霉素运输钾离子与质膜的磷脂双分子层结构有关，C错误；噬菌体没有细胞膜，因此缬氨霉素不能作用于噬菌体，D错误。
2.(2022·湖北卷，4)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　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；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，C、D正确。
3.(2022·全国乙卷，29)农业生产中，农作物生长所需的氮素可以NO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NO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NO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NO速率不再增加，推测其原因是
_____________________________________________________________________。
(3)作物甲和作物乙各自在NO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___________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)据图可知，在农业生产中，为促进农作物根对NO的吸收利用，可以采取的措施是_________________________________________________________________
______________________________________________________(答出1点即可)。
答案　(1)主动运输需要呼吸作用提供能量，氧气浓度小于a点，根细胞对NO的吸收速率与氧气浓度呈正相关　(2)主动运输需要载体蛋白，此时载体蛋白达到饱和　(3)甲的NO最大吸收速率大于乙，甲需要能量多，消耗氧气多　(4)定期松土
解析　(1)由图可知，在一定的范围内随着O2浓度的增加，作物吸收NO的速率也在增加，说明NO的吸收需要能量，所以运输方式是主动运输。(2)O2浓度大于a时作物乙吸收NO的速率不再增加，此时的限制因素不是能量，而是载体蛋白。(3)作物甲和作物乙各自在NO最大吸收速率时，甲的NO最大吸收速率大于乙，说明甲需要的能量多，消耗氧气多，所以作物甲细胞的呼吸速率大。(4)在农业生产中，为促进农作物根对NO的吸收利用，可以定期对作物松土，增加土壤中的含氧量。
限时强化练
(时间：40分钟)
【对点强化】
考点一　物质出入细胞方式
1.(2024·广东深圳调研)下列有关物质跨膜运输的叙述，错误的是(　　)
A.葡萄糖进入红细胞的主动运输过程中需要的能量来自红细胞的无氧呼吸
B.质壁分离过程中，液泡中细胞液的水分子外流导致细胞的吸水能力增强
C.通过胞吐作用释放到细胞外的不一定是大分子
D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于自由扩散
答案　A
解析　葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，不消耗能量，A错误；质壁分离过程中，液泡中水分子外流导致细胞液浓度升高，细胞吸水能力增强，B正确；小分子神经递质可通过胞吐方式释放到细胞外，C正确；甘油属于脂溶性物质，甘油进入皮肤细胞的过程属于自由扩散，D正确。
2.(经典高考)下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是(　　)
A.巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散
B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输
C.神经细胞受到刺激时产生的Na＋内流属于被动运输
D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输
答案　C
解析　巨噬细胞依赖细胞膜的流动性以胞吞的方式摄入病原体，A错误；固醇类激素属于脂质，以自由扩散的方式进入靶细胞，B错误；神经细胞受到刺激时，Na＋顺浓度梯度内流，属于被动运输，C正确；甘油以自由扩散的方式进入细胞，D错误。
3.(2024·广东汕头调研)跨膜蛋白是一类贯穿生物膜两侧的蛋白质。生物膜中存在多种跨膜蛋白，其功能往往与物质运输和信息传递有关。下列说法错误的是(　　)
A.载体通常是跨膜蛋白，运输物质时其结构会发生改变
B.受体都是跨膜蛋白，能将细胞外信号分子传入细胞内
C.离子通道蛋白都是跨膜蛋白，发挥作用时不与所运输的物质结合
D.Na＋－K＋泵是跨膜蛋白，既有运输功能，同时也有ATP酶活性
答案　B
解析　载体蛋白主要分布在细胞膜上，可以协助物质进出细胞，运输物质时，其结构会发生改变，A正确；受体通常分布在膜表面而非跨膜蛋白，与信号分子结合后可改变细胞的生理状态，不能够将信号分子转移到细胞内，B错误；离子通道蛋白都是跨膜蛋白，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，被转运物质不需要与通道蛋白结合，C正确；
Na＋－K＋泵是普遍存在于动物细胞表面的一种载体蛋白，它具有ATP酶活性，能将Na＋排出细胞外，同时将K＋运进细胞内，维持细胞内外Na＋和K＋的浓度差，D正确。
4.(2024·辽宁大连期末)TRPs通道是一种离子通道，主要位于神经细胞膜上。细胞内的脂质PIP2可以活化感觉神经元上的TRPs通道，使其开放后引起Ca2＋内流(如图)，参与疼痛的信号传递，最终使神经中枢产生痛觉。下列相关叙述错误的是(　　)
A.不同神经细胞膜上的TRPs通道数量和活性相同
B.TRPs通道的合成需要核糖体和线粒体的参与
C.推测Ca2＋通过TRPs通道跨膜运输的方式属于协助扩散
D.可通过调节PIP2降低TRPs通道的活性缓解疼痛
答案　A
解析　根据题意和图示可知，细胞内的脂质PIP2可以活化感觉神经元上的TRPs通道，使其开放后引起Ca2＋内流，参与疼痛的信号传递，不同神经细胞参与不同信号的传递，则TRPs通道的数量和活性不同，可以通过调节PIP2降低TRPs通道的活性缓解疼痛，A错误，D正确；TRPs通道属于蛋白质，因此其合成的场所是核糖体，合成过程中需要线粒体提供能量，B正确；分析可知，Ca2＋通过TRPs通道跨膜运输时从高浓度到低浓度，其跨膜运输的方式属于协助扩散，C正确。
5.(2024·山西师大附中质检)如图是物质进出细胞方式的概念图，对图示分析正确的是(　　)
A.据图可确定②为不耗能、需转运蛋白的被动运输
B.哺乳动物的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为①
C.③和④的共同特点都是顺浓度梯度进行跨膜运输
D.水进入细胞的方式为①
答案　C
解析　②为被动运输，其中自由扩散不需转运蛋白，A错误；哺乳动物的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为②中的协助扩散，B错误；水进入细胞的方式为②，D错误。
6.(2024·河南天一大联考)葡萄糖进入人体小肠绒毛上皮细胞和红细胞的方式不同。葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞属于主动运输，小肠绒毛上皮细胞膜存在载体蛋白SGLT1。借助SGLT1，当Na＋顺浓度进入小肠绒毛上皮细胞的同时，葡萄糖逆浓度转入；而葡萄糖进入红细胞属于协助扩散。如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A.呼吸抑制剂可阻断红细胞吸收葡萄糖
B.在转运葡萄糖的过程中，SGLT1不发生构象的改变
C.葡萄糖出小肠绒毛上皮细胞与进入红细胞的方式相同
D.葡萄糖进入人体成熟红细胞的过程由线粒体提供能量
答案　C
解析　葡萄糖进入红细胞属于协助扩散，不消耗能量，因此呼吸抑制剂不影响红细胞吸收葡萄糖，A错误；由题意可知，SGLT1是载体蛋白，在运输葡萄糖过程中会发生构象的改变，B错误；通过图示可知，葡萄糖出小肠绒毛上皮细胞是由高浓度向低浓度运输，需要载体，与葡萄糖进入红细胞的方式相同，都是协助扩散，C正确；葡萄糖进入人体成熟红细胞的过程属于协助扩散，不消耗能量，因此不需要由线粒体提供能量，同时人体成熟红细胞无线粒体，D错误。
7.(2024·安徽合肥调研)下图表示几种常见的物质进出细胞的方式，下列相关说法错误的是(　　)
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，能够逆着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方式出组织细胞发挥作用
答案　D
解析　胰岛素是大分子蛋白质，以胞吐的形式出组织细胞发挥作用，D错误。
考点二　影响物质跨膜运输速率的因素
8.(2024·哈尔滨六中质检)如图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，图乙表示大分子物质进出细胞的过程。下列叙述错误的是(　　)
A.图甲中的a曲线可表示O2、甘油和酒精等物质的跨膜运输方式
B.图甲中的b曲线不再上升时，影响转运速率的因素包括转运蛋白的数量
C.图甲中的b曲线所示跨膜运输方式和图乙所示物质进出细胞的过程均需要消耗细胞代谢产生的能量
D.图乙所示过程的顺利进行依赖于细胞膜具有一定的流动性
答案　C
解析　分析题图可知，图甲中的a曲线所示的跨膜运输方式为自由扩散，O2、甘油和酒精等的跨膜运输方式均为自由扩散，A正确；图甲中的b曲线所示跨膜运输方式为协助扩散或主动运输，则达到最大转运速率后的主要限制因素可能是转运蛋白的数量，B正确；若图甲中b曲线所示的跨膜运输方式为协助扩散，则不需要消耗细胞代谢产生的能量，C错误；图乙所示的胞吞和胞吐过程的顺利进行均依赖于细胞膜具有一定的流动性，D正确。
9.(2024·广州实验中学质检)Ca2＋－ATP酶亦称钙泵，它能催化质膜内侧的ATP水解释放出能量，驱动细胞内的Ca2＋泵出细胞，由于其活性依赖于ATP与Mg2＋结合，所以又称(Ca2＋、Mg2＋)－ATP酶。下列相关说法错误的是(　　)
A.钙泵驱动Ca2＋转运的速率会受到温度影响
B.Mg2＋常作为酶激活剂，因此PCR反应缓冲溶液中一般要添加Mg2＋
C.钙泵运输Ca2＋的过程伴随载体蛋白的去磷酸化
D.载体蛋白磷酸化会导致其空间结构发生变化
答案　C
解析　根据题意可知，钙泵转运Ca2＋的运输方式是主动运输。从细胞膜的结构特点分析，温度会影响细胞膜的流动性进而影响物质运输速率。从细胞呼吸角度分析，温度会通过影响酶活性来影响细胞呼吸，进而影响细胞的能量供应，影响物质运输速率，A正确；真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2＋激活，因此，PCR反应缓冲溶液中一般要添加Mg2＋，B正确；钙泵运输Ca2＋的过程伴随ATP的水解，ATP水解释放的磷酸基团使载体蛋白磷酸化，C错误；载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2＋结合位点转向膜外侧，将Ca2＋释放到膜外，因而运输Ca2＋过程中载体蛋白的转运活性会发生改变，D正确。
10.(2024·江苏泰州调研)ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，主要由TMD(跨膜区)和NBD(ATP结合区)两部分组成。研究表明，某些ABC转运蛋白能将已经进入肿瘤细胞的化疗药物排出(如下图)。相关叙述错误的是(　　)
A.TMD亲水性氨基酸比例比NBD高
B.图示化疗药物的运输方式属于主动运输
C.物质转运过程中，ABC转运蛋白构象发生改变
D.肿瘤细胞中ABC转运蛋白基因大量表达可能使其耐药性增强
答案　A
解析　据图可知，ABC转运蛋白的TMD(跨膜区)横跨磷脂双分子层(其内部具有疏水性)，NBD(ATP结合区)分布在细胞质基质，故TMD亲水性氨基酸比例比NBD低，A错误；图示化疗药物的运输需要ATP水解供能，运输方式属于主动运输，B正确；据图可知，在物质转运过程中，ABC转运蛋白构象发生改变，C正确；肿瘤细胞中ABC转运蛋白基因大量表达，使细胞膜上ABC转运蛋白数量增多，导致大量化疗药物被排出，降低药物的疗效，使肿瘤细胞耐药性增强，D正确。
【综合提升】
11.(2024·广州实验中学质检)物质进入细胞的“载体假说”认为：载体首先与待运输的膜外物质结合成复合体，然后此复合体转向膜内，将运输的物质释放到膜内，载体再恢复原状，继续与新的待转运物质结合，其运输过程如图所示(图中R为载体蛋白；MO为膜外的物质；MR为载体的复合体；Mi为膜内的物质)。下列说法正确的是(　　)
A.MR获得能量后发生去磷酸化，旋转变形后继续转运物质MO
B.通过该方式运输会使Mi和MO在细胞内外的浓度趋于一致
C.生长素和生长激素都可以通过该方式在相邻细胞之间进行运输
D.植物细胞在一定浓度的甘油溶液中发生的质壁分离与自动复原现象不能用该假说解释
答案　D
解析　R吸收能量发生磷酸化的过程，MR去磷酸化的过程释放能量，MR旋转变形后继续转运Mo，A错误；主动运输是细胞选择性地吸收所需要的物质的过程，从而保证细胞和个体的生命活动的需要，不会使被转运物质在膜内外浓度趋于一致，B错误；生长素可在相邻细胞之间通过主动运输进行转运。生长激素的化学本质是蛋白质，可以通过胞吐方式释放到细胞外，通过与细胞膜上的受体结合而发挥作用，并不进入细胞，C错误；植物细胞在一定浓度的甘油溶液中发生的质壁分离和自动复原现象，在该过程中甘油进入细胞的方式是自由扩散，而不是主动运输，D正确。
12.(2020·江苏卷，5)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.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　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载体，该运输方式为协助扩散，A正确；据图可知，Na＋主要以方式②(主动运输)运出小肠上皮细胞，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D为固醇类物质，口服维生素D通过方式④(自由扩散)被吸收，D错误。
13.(2024·山西怀仁一中调研)细胞是一个开放的系统，每时每刻都与环境进行着物质交换，细胞膜能对进出细胞的物质进行选择。图中①～⑤表示物质通过细胞膜的转运方式，甲～戊表示不同的物质或细胞结构。请回答以下相关问题：
(1)图中结构甲的名称是____________。从分子结构分析，膜蛋白乙、丙、丁之间的差异体现在________________________________________________________。
(2)据图分析，①方式运输的物质最可能是________(填“氨基酸”“氧气”或“NO”)。生物膜对K＋和Cl－的通透性存在明显差异，造成这种差异的主要原因是__________________________________________________________________。
(3)低温处理法、载体蛋白抑制法、细胞呼吸抑制法都能影响物质进出细胞，细胞呼吸抑制法会影响图中的________(填序号)转运方式；已知某时间段轮藻吸收K＋的方式为主动运输，若想抑制K＋进入轮藻细胞，而不影响其他物质进出，可选用____________法。
(4)图中戊表示由磷脂分子构成的封闭囊泡，可以作为药物的运载体，囊泡膜上的靶向信号分子可以与靶细胞膜表面的特异性受体结合，然后通过囊泡膜和细胞膜的融合将药物送入特定的细胞。请分析：嵌入囊泡内的药物A属于________(填“脂溶性”或“水溶性”)分子，囊泡能将药物送至特定的细胞，依赖于细胞膜具有________________的功能，囊泡膜与细胞膜融合的过程体现了生物膜________________的结构特点。
答案　(1)磷脂双分子层　构成三种蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同以及肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构等不同
(2)氧气　生物膜上运输K＋和Cl－的蛋白的数量不同
(3)④⑤　载体蛋白抑制
(4)水溶性　进行信息交流　具有一定的流动性
解析　(1)图中结构甲是磷脂双分子层，是构成细胞膜的基本支架。由于构成乙、丙、丁三种蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同以及肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构等不同，膜蛋白乙、丙、丁的结构不同。(2)据图分析，①方式为物质顺浓度梯度的运输，不需转运蛋白和能量，为自由扩散，运输的物质可能是氧气。由于生物膜上运输K＋和Cl－的蛋白的数量不同，因此生物膜对K＋和Cl－的通透性存在明显差异，这体现了生物膜的选择透过性。(3)分析题图可知④⑤方式运输物质时均会消耗能量，细胞呼吸抑制法会抑制细胞呼吸，使细胞供能减少，因此该方法会影响方式④和⑤。轮藻吸收K＋的方式为主动运输，主动运输需要载体蛋白和能量，若抑制细胞呼吸或进行低温处理，则会影响其他物质的运输，因此若想抑制K＋进入轮藻细胞，而不影响其他物质进出，可选用载体蛋白抑制法，只抑制K＋的载体蛋白的活性。(4)囊泡膜由磷脂双分子层组成，两层磷脂分子之间的部分是疏水的，脂溶性分子能被稳定地包裹在其中，囊泡膜内部是水溶液的环境，水溶性分子能稳定地包裹其中。因此嵌入囊泡内的药物A为水溶性分子。囊泡膜上的靶向信号分子可以与靶细胞膜表面的特异性受体结合，体现了细胞膜能进行信息交流的功能。由于生物膜具有一定的流动性，运输药物的囊泡膜可以与细胞膜融合，将药物送入细胞。
14.(2024·沈阳二中质检)我国有近一亿公顷的盐碱地，大部分植物无法在此生存，而耐盐植物藜麦却能生长。通过研究藜麦叶片结构后发现，其表皮有许多盐泡细胞，该细胞体积是普通表皮细胞的100倍以上，里面没有叶绿体，Na＋和Cl－在盐泡细胞内的转运如图所示。请回答问题。
(1)据图推测，藜麦的耐盐作用机制是通过____________的方式，将Na＋和Cl－运送到表皮盐泡细胞的________(细胞器)中储存起来，从而避免高盐对其他细胞的影响。
(2)下表为藜麦盐泡细胞和其他几种普通植物的叶肉细胞膜中部分蛋白的相对表达量。其中________(填下列选项字母)更可能是藜麦，理由是
____________________________________________________________________。
种类 A B C D
Na＋载体蛋白 8 12 5 11
Cl－载体蛋白 2 6 4 6
葡萄糖转运蛋白 38 28 66 68
(3)藜麦根系从土壤中吸收盐分是主动运输还是被动运输？有同学设计实验进行了探究。
①实验步骤：
a.取甲、乙两组生长发育基本相同的藜麦幼苗植株，放入适宜浓度的含有Na＋、Cl－的溶液中；
b.甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组加入______________________________；
c.一段时间后，_______________________________________________________。
②预测实验结果及结论：若乙组________________________________________，
说明藜麦从土壤中吸收盐分的方式是主动运输。
答案　(1)主动运输　液泡
(2)D　三种载体蛋白的含量均相对较高。盐泡细胞从表皮细胞通过主动运输吸收大量Na＋、Cl－，需要较多的两种离子的载体蛋白。盐泡细胞中没有叶绿体，不能生产有机物供能，细胞所需能量只能通过其他细胞转运的葡萄糖分解提供，因此葡萄糖转运蛋白需要量也较高
(3)①细胞呼吸抑制剂(或阻断ATP产生的物质)　测定两组植株根系对Na＋、Cl－的吸收速率
②吸收速率明显小于甲组吸收速率或基本不吸收(共51张PPT)
SHENG WU XUE
物质出入细胞的方式及影响因素
第8讲
(1)举例说明哪些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量；哪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。
课标内容
1
目 录
物质出入细胞的方式
2
3
影响物质跨膜运输速率的因素
关键· 真题必刷
考点一
物质出入细胞的方式
基础·精细梳理
典例·精心深研
1.被动运输　主要体现膜的功能特性——选择透过性
不需要
1.被动运输　
主要体现膜的功
能特性——选择
透过性
高
低
高
低
不需要
不消耗
2.通道蛋白与载体蛋白的异同
协助扩散
主
动运输
改变
载体与受体的区别
载体是协助物质运输的蛋白质，如血红蛋白是运输氧的载体，细胞膜上有运输葡萄糖、Na＋、K＋等的转运蛋白；受体是接收信号分子的蛋白质，如神经递质受体、激素分子受体，其主要作用是实现细胞间信息交流。　　　
3.主动运输　主要体现膜的功能特点——选择透过性
载体蛋白
逆
需要
载体蛋白
4.胞吞和胞吐　主要体现膜的结构特点——流动性
4.胞吞和胞吐　主要体现膜的结构特点——流动性
提醒　①胞吐不是只能运输大分子物质，也可以运输小分子物质，如神经递质。
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无机盐离子的运输方式不一定是主动运输，如兴奋产生和恢复过程中的Na＋内流和K＋外流的方式均为协助扩散。
④胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用，但是不需要转运蛋白的作用。
(1)葡萄糖是机体能量的重要来源，能经自由扩散通过细胞膜。(2023·全国新课标卷，1B)( )
提示　葡萄糖通过细胞膜进入红细胞是协助扩散，进入其他细胞一般通过主动运输。
(2)物质进出细胞方式中的被动运输过程与膜蛋白无关。(2021·浙江6月选考，4C改编)( )
提示　被动运输有两种方式——自由扩散和协助扩散，其中协助扩散需要膜蛋白的参与。
(3)肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸。(2021·江苏卷，3D)( )
(4)胰岛B细胞分泌胰岛素不需要消耗能量。(2021·福建卷，2C)( )
提示　胰岛B细胞分泌胰岛素的方式为胞吐，需要耗能。
×
×
√
×
1.回顾膜的结构补充下列图解：
蛋白质
磷脂双分子
主动运输
自由
扩散
协助
扩散
2.被动运输离子的通道称离子通道，主动运输的离子载体称为离子泵。如下图所示：
上图中，Na＋和K＋各行其道，且只有通道开放时，离子才能顺浓度梯度流动，该过程________ (填“需要”或“不需要”)消耗能量。钠钾泵能逆浓度梯度转运Na＋和K＋，转运方向相反，且钠钾泵同时具有______________的作用，催化ATP水解并释放能量，为Na＋和K＋主动运输供能。
不需要
ATP水解酶
3.小肠上皮细胞面向肠腔的一侧形成很多微绒毛，对吸收来自肠腔的营养物质有重要意义。新生儿小肠上皮细胞能直接吸收母乳中的免疫球蛋白到血液中。人体进食后，小肠微绒毛外侧葡萄糖由于二糖的水解而局部浓度高于细胞内，这部分葡萄糖能通过GLUT2转运；大部分葡萄糖通过SGLT1转运，过程如图所示。
(1)新生儿小肠上皮细胞直接吸收母乳中的免疫球蛋白是什么运输方式？需要膜蛋白发挥作用吗？需要消耗能量吗？
提示　新生儿小肠上皮细胞通过胞吞直接吸收母乳中的
免疫球蛋白。需要膜蛋白发挥识别功能。需消耗能量。
(2)葡萄糖通过SGLT1从肠腔进入小肠上皮细胞是什么运
输方式？判断的依据是什么？葡萄糖通过GLUT2是什么运输方式？依据是什么？
提示　主动运输。依据是需要载体蛋白，且需要利用Na＋电化学梯度势能。协助扩散。依据是顺浓度梯度运输，且需要载体蛋白。
(3)Na＋从小肠上皮细胞运输到肠腔时，所需Na＋转运蛋白的空间构象是否发生改变？并说明理由。
提示　是。Na＋从小肠上皮细胞运输到肠腔时，逆浓度梯度运输，需要ATP水解提供能量，是主动运输，需要载体蛋白，载体蛋白在转运过程中空间构象发生改变。
考向1　物质出入细胞方式的判断，考查科学思维
1.(2023·全国甲卷，1)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
B
解析　乙醇是有机物，与细胞膜中磷脂相似相溶，可以通过自由扩散方式进入细胞，A错误；血浆中K＋含量低，红细胞内K＋含量高，血浆中的K＋进入红细胞为逆浓度梯度运输，是主动运输，需要消耗能量并需要载体蛋白协助，B正确；抗体的合成和分泌过程，均需要消耗能量，C错误；葡萄糖进入小肠上皮细胞为主动运输，进入哺乳动物成熟的红细胞为协助扩散，D错误。
C
2.(2022·重庆卷，2)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
解析　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；铜离子转运具有方向性，B正确；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；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。
C
考向2　结合跨膜运输的过程，考查科学思维
3.(2023·湖北卷，15)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减少
D.细胞膜上Na＋－Ca2＋交换体的活动加强
解析　由于该种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na＋－K＋泵，导致细胞内钠离子浓度增高，使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，A、D错误，C正确；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。
C
4.(2024·重庆南开中学调研)正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰，伴随着胰岛素水平的波动，维持机体全天血糖动态平衡。据图分析，下列说法错误的是(　　)
A.觉醒后人体摄食使血糖浓度上升，葡萄糖经GLUT2以协助扩散方式进入细胞
B.葡萄糖进入细胞后，氧化生成ATP，ATP/ADP的值上升使ATP敏感钾通道关闭
C.细胞膜内侧膜电位的变化引起钙通道打开，
Ca2＋以主动运输方式内流进细胞
D.细胞内Ca2＋浓度的升高，促进胰岛素以胞吐方式释放，该过程需要能量
解析　觉醒后人体摄食经过消化吸收使血糖浓度上升，葡萄糖经GLUT2以协助扩散方式进入细胞，该过程不消耗能量，A正确；结合图示可知，葡萄糖进入细胞后，氧化分解生成的ATP增多，ATP/ADP的值上升使ATP敏感钾通道关闭，阻止了K＋外流，进而使细胞膜内侧膜电位发生变化，进而引起钙通道打开，结合图示可知，Ca2＋以协助扩散方式内流进细胞，B正确，C错误；结合图示可以看出，细胞内Ca2＋浓度的升高，会促进胰岛素以胞吐方式释放，该过程需要消耗细胞代谢产生的能量，D正确。
“三看法”快速判定物质出入细胞的方式
考点二　
影响物质跨膜运输速率的因素
基础·精细梳理
典例·精心深研
1.影响物质跨膜运输速率的因素
(1)浓度差对物质跨膜运输的影响
浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。
转运
(2)转运蛋白数量对跨膜运输的影响
转运蛋白数量影响协助扩散和主动运输，自由扩散不受转运蛋白数量的影响。
能量
(3)氧气含量对跨膜运输的影响：通过影响细胞呼吸进而影响主动运输的速率。
提醒　红细胞主动运输速率与O2含量的关系同左图。
(4)温度对跨膜运输的影响
2.探究物质跨膜运输方式的实验设计思路
(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
主动运输
被动运输
协助扩散
自由扩散
柽柳是一种强耐盐植物，叶子和嫩枝可以将吸收的盐分排出。柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输？请设计实验加以证明(实验材料：形态及生理状况相似的柽柳幼苗若干，适宜浓度的含Ca2＋和K＋的完全培养液，细胞呼吸抑制剂，蒸馏水)，写出实验步骤，并预测实验结果。
提示　实验步骤：①将柽柳幼苗随机均分为甲、乙两组，分别培养在适宜浓度的含Ca2＋和K＋的完全培养液中；②甲组柽柳幼苗的培养液中加入一定量的细胞呼吸抑制剂，乙组柽柳幼苗的培养液中加入等量的蒸馏水，在适宜的条件下培养；③分别测定两组柽柳幼苗吸收Ca2＋和K＋的速率，并进行比较。预期实验结果：若两组植株对Ca2＋和K＋的吸收速率相同，则柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是被动运输；若甲组植株对Ca2＋和K＋的吸收速率明显小于乙组植株对Ca2＋和K＋的吸收速率，则柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输。
考向1　结合物质跨膜运输的影响因素，考查科学思维、科学探究
1.(2021·江苏卷，3)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
B
解析　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；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，与细胞质中其他溶质分子的浓度无关，B错误；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；肾小管上皮细胞重吸收氨基酸的方式是主动运输，D正确。
C
考向2　结合物质跨膜运输的有关实验分析，考查科学探究
3.(2024·广东汕头调研)为探究细胞吸收葡萄糖的条件，将兔的成熟红细胞和肌肉细胞分别置于含有5.0%葡萄糖的培养液中进行实验，一段时间后测定培养液中葡萄糖的含量，结果如表。
组别 培养条件 肌肉细胞 成熟红细胞
甲 加入葡萄糖载体抑制剂 5.0% 5.0%
乙 加入呼吸抑制剂 4.7% 3.5%
丙 不做任何处理 2.5% 3.5%
D
以下分析正确的是(　　)
A.该实验的对照组为甲组，因变量为培养液中葡萄糖的含量
B.甲组与丙组比较，可知肌肉细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖均需要通道蛋白
C.乙组与丙组比较，可知肌肉细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖均需要能量
D.实验结果说明肌肉细胞吸收葡萄糖的方式既有主动运输，也有协助扩散
解析　由于甲组加入葡萄糖载体抑制剂，乙组加入呼吸抑制剂，而丙组不加入葡萄糖载体抑制剂和呼吸抑制剂，因此该实验中，甲组和乙组为实验组，丙组为对照组，实验的自变量为是否添加抑制剂和细胞种类，A错误；甲组与丙组比较，自变量为是否加入葡萄糖载体抑制剂，结果显示甲组成熟红细胞和肌肉细胞培养液中葡萄糖含量不变，丙组成熟红细胞和肌肉细胞培养液中葡萄糖的含量均减少，说明肌肉细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖均需要蛋白质协助，但不确定是否为通道蛋白，B错误；乙组与丙组比较，自变量为是否加入呼吸抑制剂，结果显示乙组肌肉细胞培养液中葡萄糖含量高于丙组，成熟红细胞培养液中葡萄糖含量两组相等，可知肌肉细胞吸收葡萄糖需要能量，成熟红细胞吸收葡萄糖不需要消耗能量，C错误；由分析可知，肌肉细胞吸收葡萄糖的方式主要是主动运输，也有协助扩散，D正确。
C
4.(2024·福建漳州期末)丽藻是一种水生植物，某实验小组测定了丽藻细胞液中离子浓度与其生活环境中相应离子浓度的比值，统计结果如下表所示，下列相关叙述错误的是(　　)
A.表格数据说明丽藻对不同离子的吸收存在差异，说明细胞膜具有选择透过性
B.表格中的比值不同反映了丽藻细胞膜上运输不同离子的载体蛋白数量不同
C.若池水缺氧，则离子的吸收将受影响，但丽藻对水的吸收不受影响
D.若池水温度降低，丽藻对离子的吸收速率都将减慢
解析　细胞吸收离子可提高细胞液浓度，进而促进丽藻细胞对水的吸收，若池水缺氧，丽藻呼吸产能减少，离子吸收受影响，水的吸收也将受影响，C错误。
关键 · 真题必刷
1.(2023·浙江1月选考，4)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
A
解析　缬氨霉素将钾离子运输到细胞外，降低细胞内外的钾离子浓度差，说明细胞内K＋浓度高于细胞外，即缬氨霉素顺浓度梯度运输钾离子到膜外，A正确；此运输方式不消耗ATP，B错误；缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，缬氨霉素运输钾离子与质膜的磷脂双分子层结构有关，C错误；噬菌体没有细胞膜，因此缬氨霉素不能作用于噬菌体，D错误。
B
2.(2022·湖北卷，4)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
解析　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；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，C、D正确。
主动运输需要载体蛋白，此时载体蛋白达到饱和
定期松土
本节内容结束
THANKS限时练8　物质出入细胞的方式及影响因素
【对点强化】
考点一　物质出入细胞方式
1.(2024·广东深圳调研)下列有关物质跨膜运输的叙述，错误的是(　　)
A.葡萄糖进入红细胞的主动运输过程中需要的能量来自红细胞的无氧呼吸
B.质壁分离过程中，液泡中细胞液的水分子外流导致细胞的吸水能力增强
C.通过胞吐作用释放到细胞外的不一定是大分子
D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于自由扩散
2.(经典高考)下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是(　　)
A.巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散
B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输
C.神经细胞受到刺激时产生的Na＋内流属于被动运输
D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输
3.(2024·广东汕头调研)跨膜蛋白是一类贯穿生物膜两侧的蛋白质。生物膜中存在多种跨膜蛋白，其功能往往与物质运输和信息传递有关。下列说法错误的是(　　)
A.载体通常是跨膜蛋白，运输物质时其结构会发生改变
B.受体都是跨膜蛋白，能将细胞外信号分子传入细胞内
C.离子通道蛋白都是跨膜蛋白，发挥作用时不与所运输的物质结合
D.Na＋－K＋泵是跨膜蛋白，既有运输功能，同时也有ATP酶活性
4.(2024·辽宁大连期末)TRPs通道是一种离子通道，主要位于神经细胞膜上。细胞内的脂质PIP2可以活化感觉神经元上的TRPs通道，使其开放后引起Ca2＋内流(如图)，参与疼痛的信号传递，最终使神经中枢产生痛觉。下列相关叙述错误的是(　　)
A.不同神经细胞膜上的TRPs通道数量和活性相同
B.TRPs通道的合成需要核糖体和线粒体的参与
C.推测Ca2＋通过TRPs通道跨膜运输的方式属于协助扩散
D.可通过调节PIP2降低TRPs通道的活性缓解疼痛
5.(2024·山西师大附中质检)如图是物质进出细胞方式的概念图，对图示分析正确的是(　　)
A.据图可确定②为不耗能、需转运蛋白的被动运输
B.哺乳动物的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为①
C.③和④的共同特点都是顺浓度梯度进行跨膜运输
D.水进入细胞的方式为①
6.(2024·河南天一大联考)葡萄糖进入人体小肠绒毛上皮细胞和红细胞的方式不同。葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞属于主动运输，小肠绒毛上皮细胞膜存在载体蛋白SGLT1。借助SGLT1，当Na＋顺浓度进入小肠绒毛上皮细胞的同时，葡萄糖逆浓度转入；而葡萄糖进入红细胞属于协助扩散。如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A.呼吸抑制剂可阻断红细胞吸收葡萄糖
B.在转运葡萄糖的过程中，SGLT1不发生构象的改变
C.葡萄糖出小肠绒毛上皮细胞与进入红细胞的方式相同
D.葡萄糖进入人体成熟红细胞的过程由线粒体提供能量
7.(2024·安徽合肥调研)下图表示几种常见的物质进出细胞的方式，下列相关说法错误的是(　　)
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，能够逆着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方式出组织细胞发挥作用
考点二　影响物质跨膜运输速率的因素
8.(2024·哈尔滨六中质检)如图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，图乙表示大分子物质进出细胞的过程。下列叙述错误的是(　　)
A.图甲中的a曲线可表示O2、甘油和酒精等物质的跨膜运输方式
B.图甲中的b曲线不再上升时，影响转运速率的因素包括转运蛋白的数量
C.图甲中的b曲线所示跨膜运输方式和图乙所示物质进出细胞的过程均需要消耗细胞代谢产生的能量
D.图乙所示过程的顺利进行依赖于细胞膜具有一定的流动性
9.(2024·广州实验中学质检)Ca2＋－ATP酶亦称钙泵，它能催化质膜内侧的ATP水解释放出能量，驱动细胞内的Ca2＋泵出细胞，由于其活性依赖于ATP与Mg2＋结合，所以又称(Ca2＋、Mg2＋)－ATP酶。下列相关说法错误的是(　　)
A.钙泵驱动Ca2＋转运的速率会受到温度影响
B.Mg2＋常作为酶激活剂，因此PCR反应缓冲溶液中一般要添加Mg2＋
C.钙泵运输Ca2＋的过程伴随载体蛋白的去磷酸化
D.载体蛋白磷酸化会导致其空间结构发生变化
10.(2024·江苏泰州调研)ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，主要由TMD(跨膜区)和NBD(ATP结合区)两部分组成。研究表明，某些ABC转运蛋白能将已经进入肿瘤细胞的化疗药物排出(如下图)。相关叙述错误的是(　　)
A.TMD亲水性氨基酸比例比NBD高
B.图示化疗药物的运输方式属于主动运输
C.物质转运过程中，ABC转运蛋白构象发生改变
D.肿瘤细胞中ABC转运蛋白基因大量表达可能使其耐药性增强
【综合提升】
11.(2024·广州实验中学质检)物质进入细胞的“载体假说”认为：载体首先与待运输的膜外物质结合成复合体，然后此复合体转向膜内，将运输的物质释放到膜内，载体再恢复原状，继续与新的待转运物质结合，其运输过程如图所示(图中R为载体蛋白；MO为膜外的物质；MR为载体的复合体；Mi为膜内的物质)。下列说法正确的是(　　)
A.MR获得能量后发生去磷酸化，旋转变形后继续转运物质MO
B.通过该方式运输会使Mi和MO在细胞内外的浓度趋于一致
C.生长素和生长激素都可以通过该方式在相邻细胞之间进行运输
D.植物细胞在一定浓度的甘油溶液中发生的质壁分离与自动复原现象不能用该假说解释
12.(2020·江苏卷，5)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.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
13.(2024·山西怀仁一中调研)细胞是一个开放的系统，每时每刻都与环境进行着物质交换，细胞膜能对进出细胞的物质进行选择。图中①～⑤表示物质通过细胞膜的转运方式，甲～戊表示不同的物质或细胞结构。请回答以下相关问题：
(1)图中结构甲的名称是____________。从分子结构分析，膜蛋白乙、丙、丁之间的差异体现在__________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)据图分析，①方式运输的物质最可能是________(填“氨基酸”“氧气”或“NO”)。生物膜对K＋和Cl－的通透性存在明显差异，造成这种差异的主要原因是____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)低温处理法、载体蛋白抑制法、细胞呼吸抑制法都能影响物质进出细胞，细胞呼吸抑制法会影响图中的________(填序号)转运方式；已知某时间段轮藻吸收K＋的方式为主动运输，若想抑制K＋进入轮藻细胞，而不影响其他物质进出，可选用____________法。
(4)图中戊表示由磷脂分子构成的封闭囊泡，可以作为药物的运载体，囊泡膜上的靶向信号分子可以与靶细胞膜表面的特异性受体结合，然后通过囊泡膜和细胞膜的融合将药物送入特定的细胞。请分析：嵌入囊泡内的药物A属于________(填“脂溶性”或“水溶性”)分子，囊泡能将药物送至特定的细胞，依赖于细胞膜具有________________________的功能，囊泡膜与细胞膜融合的过程体现了生物膜________________的结构特点。
14.(2024·沈阳二中质检)我国有近一亿公顷的盐碱地，大部分植物无法在此生存，而耐盐植物藜麦却能生长。通过研究藜麦叶片结构后发现，其表皮有许多盐泡细胞，该细胞体积是普通表皮细胞的100倍以上，里面没有叶绿体，Na＋和Cl－在盐泡细胞内的转运如图所示。请回答问题。
(1)据图推测，藜麦的耐盐作用机制是通过____________的方式，将Na＋和Cl－运送到表皮盐泡细胞的________(细胞器)中储存起来，从而避免高盐对其他细胞的影响。
(2)下表为藜麦盐泡细胞和其他几种普通植物的叶肉细胞膜中部分蛋白的相对表达量。其中________(填下列选项字母)更可能是藜麦，理由是__________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
种类 A B C D
Na＋载体蛋白 8 12 5 11
Cl－载体蛋白 2 6 4 6
葡萄糖转运蛋白 38 28 66 68
(3)藜麦根系从土壤中吸收盐分是主动运输还是被动运输？有同学设计实验进行了探究。
①实验步骤：
a.取甲、乙两组生长发育基本相同的藜麦幼苗植株，放入适宜浓度的含有Na＋、Cl－的溶液中；
b.甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组加入________________________________
______________________________________________________________________；
c.一段时间后，________________________________________________________
______________________________________________________________________。
②预测实验结果及结论：若乙组__________________________________________
______________________________________________________________________，
说明藜麦从土壤中吸收盐分的方式是主动运输。
限时练8　物质出入细胞的方式及影响因素
1.A　[葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，不消耗能量，A错误；质壁分离过程中，液泡中水分子外流导致细胞液浓度升高，细胞吸水能力增强，B正确；小分子神经递质可通过胞吐方式释放到细胞外，C正确；甘油属于脂溶性物质，甘油进入皮肤细胞的过程属于自由扩散，D正确。]
2.C　[巨噬细胞依赖细胞膜的流动性以胞吞的方式摄入病原体，A错误；固醇类激素属于脂质，以自由扩散的方式进入靶细胞，B错误；神经细胞受到刺激时，Na＋顺浓度梯度内流，属于被动运输，C正确；甘油以自由扩散的方式进入细胞，D错误。]
3.B　[载体蛋白主要分布在细胞膜上，可以协助物质进出细胞，运输物质时，其结构会发生改变，A正确；受体通常分布在膜表面而非跨膜蛋白，与信号分子结合后可改变细胞的生理状态，不能够将信号分子转移到细胞内，B错误；离子通道蛋白都是跨膜蛋白，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，被转运物质不需要与通道蛋白结合，C正确；Na＋－K＋泵是普遍存在于动物细胞表面的一种载体蛋白，它具有ATP酶活性，能将Na＋排出细胞外，同时将K＋运进细胞内，维持细胞内外Na＋和K＋的浓度差，D正确。]
4.A　[根据题意和图示可知，细胞内的脂质PIP2可以活化感觉神经元上的TRPs通道，使其开放后引起Ca2＋内流，参与疼痛的信号传递，不同神经细胞参与不同信号的传递，则TRPs通道的数量和活性不同，可以通过调节PIP2降低TRPs通道的活性缓解疼痛，A错误，D正确；TRPs通道属于蛋白质，因此其合成的场所是核糖体，合成过程中需要线粒体提供能量，B正确；分析可知，Ca2＋通过TRPs通道跨膜运输时从高浓度到低浓度，其跨膜运输的方式属于协助扩散，C正确。]
5.C　[②为被动运输，其中自由扩散不需转运蛋白，A错误；哺乳动物的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为②中的协助扩散，B错误；水进入细胞的方式为②，D错误。]
6.C　[葡萄糖进入红细胞属于协助扩散，不消耗能量，因此呼吸抑制剂不影响红细胞吸收葡萄糖，A错误；由题意可知，SGLT1是载体蛋白，在运输葡萄糖过程中会发生构象的改变，B错误；通过图示可知，葡萄糖出小肠绒毛上皮细胞是由高浓度向低浓度运输，需要载体，与葡萄糖进入红细胞的方式相同，都是协助扩散，C正确；葡萄糖进入人体成熟红细胞的过程属于协助扩散，不消耗能量，因此不需要由线粒体提供能量，同时人体成熟红细胞无线粒体，D错误。]
7.D　[胰岛素是大分子蛋白质，以胞吐的形式出组织细胞发挥作用，D错误。]
8.C　[分析题图可知，图甲中的a曲线所示的跨膜运输方式为自由扩散，O2、甘油和酒精等的跨膜运输方式均为自由扩散，A正确；图甲中的b曲线所示跨膜运输方式为协助扩散或主动运输，则达到最大转运速率后的主要限制因素可能是转运蛋白的数量，B正确；若图甲中b曲线所示的跨膜运输方式为协助扩散，则不需要消耗细胞代谢产生的能量，C错误；图乙所示的胞吞和胞吐过程的顺利进行均依赖于细胞膜具有一定的流动性，D正确。]
9.C　[根据题意可知，钙泵转运Ca2＋的运输方式是主动运输。从细胞膜的结构特点分析，温度会影响细胞膜的流动性进而影响物质运输速率。从细胞呼吸角度分析，温度会通过影响酶活性来影响细胞呼吸，进而影响细胞的能量供应，影响物质运输速率，A正确；真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2＋激活，因此，PCR反应缓冲溶液中一般要添加Mg2＋，B正确；钙泵运输Ca2＋的过程伴随ATP的水解，ATP水解释放的磷酸基团使载体蛋白磷酸化，C错误；载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2＋结合位点转向膜外侧，将Ca2＋释放到膜外，因而运输Ca2＋过程中载体蛋白的转运活性会发生改变，D正确。]
10.A　[据图可知，ABC转运蛋白的TMD(跨膜区)横跨磷脂双分子层(其内部具有疏水性)，NBD(ATP结合区)分布在细胞质基质，故TMD亲水性氨基酸比例比NBD低，A错误；图示化疗药物的运输需要ATP水解供能，运输方式属于主动运输，B正确；据图可知，在物质转运过程中，ABC转运蛋白构象发生改变，C正确；肿瘤细胞中ABC转运蛋白基因大量表达，使细胞膜上ABC转运蛋白数量增多，导致大量化疗药物被排出，降低药物的疗效，使肿瘤细胞耐药性增强，D正确。]
11.D　[R吸收能量发生磷酸化的过程，MR去磷酸化的过程释放能量，MR旋转变形后继续转运Mo，A错误；主动运输是细胞选择性地吸收所需要的物质的过程，从而保证细胞和个体的生命活动的需要，不会使被转运物质在膜内外浓度趋于一致，B错误；生长素可在相邻细胞之间通过主动运输进行转运。生长激素的化学本质是蛋白质，可以通过胞吐方式释放到细胞外，通过与细胞膜上的受体结合而发挥作用，并不进入细胞，C错误；植物细胞在一定浓度的甘油溶液中发生的质壁分离和自动复原现象，在该过程中甘油进入细胞的方式是自由扩散，而不是主动运输，D正确。]
12.A　[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载体，该运输方式为协助扩散，A正确；据图可知，Na＋主要以方式②(主动运输)运出小肠上皮细胞，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D为固醇类物质，口服维生素D通过方式④(自由扩散)被吸收，D错误。]
13.答案　(1)磷脂双分子层　构成三种蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同以及肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构等不同
(2)氧气　生物膜上运输K＋和Cl－的蛋白的数量不同
(3)④⑤　载体蛋白抑制
(4)水溶性　进行信息交流　具有一定的流动性
解析　(1)图中结构甲是磷脂双分子层，是构成细胞膜的基本支架。由于构成乙、丙、丁三种蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同以及肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构等不同，膜蛋白乙、丙、丁的结构不同。(2)据图分析，①方式为物质顺浓度梯度的运输，不需转运蛋白和能量，为自由扩散，运输的物质可能是氧气。由于生物膜上运输K＋和Cl－的蛋白的数量不同，因此生物膜对K＋和Cl－的通透性存在明显差异，这体现了生物膜的选择透过性。(3)分析题图可知④⑤方式运输物质时均会消耗能量，细胞呼吸抑制法会抑制细胞呼吸，使细胞供能减少，因此该方法会影响方式④和⑤。轮藻吸收K＋的方式为主动运输，主动运输需要载体蛋白和能量，若抑制细胞呼吸或进行低温处理，则会影响其他物质的运输，因此若想抑制K＋进入轮藻细胞，而不影响其他物质进出，可选用载体蛋白抑制法，只抑制K＋的载体蛋白的活性。(4)囊泡膜由磷脂双分子层组成，两层磷脂分子之间的部分是疏水的，脂溶性分子能被稳定地包裹在其中，囊泡膜内部是水溶液的环境，水溶性分子能稳定地包裹其中。因此嵌入囊泡内的药物A为水溶性分子。囊泡膜上的靶向信号分子可以与靶细胞膜表面的特异性受体结合，体现了细胞膜能进行信息交流的功能。由于生物膜具有一定的流动性，运输药物的囊泡膜可以与细胞膜融合，将药物送入细胞。
14.答案　(1)主动运输　液泡
(2)D　三种载体蛋白的含量均相对较高。盐泡细胞从表皮细胞通过主动运输吸收大量Na＋、Cl－，需要较多的两种离子的载体蛋白。盐泡细胞中没有叶绿体，不能生产有机物供能，细胞所需能量只能通过其他细胞转运的葡萄糖分解提供，因此葡萄糖转运蛋白需要量也较高
(3)①细胞呼吸抑制剂(或阻断ATP产生的物质)　测定两组植株根系对Na＋、Cl－的吸收速率
②吸收速率明显小于甲组吸收速率或基本不吸收

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