资源简介 课时分层作业(七)1.C [物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式,叫作自由扩散。水分子可通过自由扩散进出叶肉细胞,不需要借助转运蛋白也不需要消耗能量,A错误。借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式,叫作协助扩散。神经细胞兴奋时,钠离子可借助通道蛋白通过协助扩散进入神经细胞,不需要消耗能量,B错误。物质逆浓度梯度进行跨膜运输,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。轮藻细胞可通过主动运输吸收钾离子,需要载体蛋白的协助也需要消耗能量,C正确。当细胞摄取大分子时,首先是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。因此,巨噬细胞通过胞吞作用吞噬细菌时需要膜上蛋白质参与。胞吞细菌形成囊泡及囊泡运输时也需要消耗能量,D错误。]2.C [硒酸盐是无机盐,必需以离子的形式才能被根细胞吸收,A正确;根据题意可知,由于根细胞质膜上的硫酸盐转运蛋白可转运硒酸盐,硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系,B正确;硒蛋白从细胞内转运到细胞壁是通过胞吐的方式实现的,不需转运蛋白,C错误;利用呼吸抑制剂处理根细胞,根据处理前后根细胞吸收硒酸盐的量可推测硒酸盐的吸收方式,D正确。]3.B [根据题干信息可知,该载体对Ca2+的转运是主动运输方式,利用了ATP水解所释放的能量,A正确;图示中载体的E1状态是载体蛋白的磷酸化,通过其构象变化完成Ca2+的逆浓度梯度运输,E2是去磷酸化状态,恢复可以重新结合Ca2+的状态,因此这个主动运输过程是把Ca2+向肌质网中运输,降低了肌细胞质基质中Ca2+浓度,肌细胞由收缩恢复为舒张状态,B错误;肌质网膜上的Ca2+载体数量不足或功能减弱,不利于肌质网回收Ca2+,使肌细胞质基质中Ca2+维持较高浓度,引起肌细胞持续收缩,C正确;在主动运输中,在一定范围内随着待转运Ca2+浓度的增加,该载体的运输速率增大,但受到载体数量的限制,达到最大速率后保持稳定,D正确。]4.B [水通道蛋白运输水分子的过程中构象不会发生变化,A错误;水分子不与水通道蛋白结合,所以AqpZ和AQP6运输水分子的过程中不会与水分子结合,B正确;水通道蛋白在核糖体上合成后需要到内质网和高尔基体上进行加工后再转运到细胞膜,C错误;汞诱导了 AqpZ和AQP6特定部位的氨基酸的构象的变化,可能是通过破坏氨基酸之间的氢键,诱导AqpZ和AQP6的构象(空间结构)发生变化,从而调控水通道蛋白闭合和打开,D错误。]5.C [该药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵,使Na+流出细胞减少,则Na+进入细胞也减少,细胞膜上的Na+-Ca2+交换体(转入Na+的同时排出Ca2+)活动减弱,使细胞外Na+进入细胞内减少,Ca2+外流减少,细胞内Ca2+浓度增加,心肌收缩力加强,A、D错误;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,故细胞内液Na+浓度升高,K+浓度降低,B错误;阻断Na+-K+泵的作用,Na+从膜内到膜外的运输受阻,膜内外Na+浓度差减小,因此动作电位期间Na+内流量减少,C正确。]6.A [图中Ca2+进入液泡时需要载体且消耗ATP,属于主动运输;Ca2+从液泡进入细胞质基质并未消耗能量,但需要转运蛋白,属于协助扩散,A错误。图中Ca2+进入液泡时需要载体且消耗ATP,属于主动运输,因此有氧呼吸的增强可促进Ca2+进入液泡,B正确。H+运出液泡的过程伴随Na+进入液泡,H+运出液泡属于协助扩散,该过程由高浓度→低浓度,会产生化学势能,可为Na+进入液泡提供能量,故Na+进入液泡的方式为主动运输,C正确。细胞液中的H+浓度高呈现酸性环境,比细胞质基质中pH低,D正确。]7.B [蔗糖酶催化蔗糖水解不能提供能量,蔗糖酶通过降低化学反应的活化能,从而提高蔗糖水解反应速率,A错误;培养基的pH值比细胞内的低,会增加膜内外H+浓度差,有利于蔗糖吸收,B正确;当H+-ATP酶失活,会使细胞内外H+浓度差减小,细胞对蔗糖的吸收速率会降低,C错误;蔗糖-H+共转运体转运蔗糖所需能量直接来源于膜内外H+浓度差产生的电化学势能,转运H+是从高浓度到低浓度属于协助扩散,不需要消耗能量,D错误。]8.B [胞间连丝是高等植物细胞间的通道,胞间连丝实现了相邻植物细胞间的物质运输,A正确;据图可知,H+通过主动运输从SE-CC到细胞外空间,维持H+浓度差,从而为蔗糖进入SE-CC提供能量,可知蔗糖通过生动运输进入SE-CC,主动运输是逆浓度梯度进行的,据此推测伴胞内的蔗糖浓度要高于韧皮薄壁细胞,B错误;由题意可知,蔗糖浓度的变化可调节SU载体的数量,而SU载体能够协助蔗糖跨膜运输,故蔗糖可作为信号分子起到调控自身运输的作用,C正确;使用ATP合成抑制剂会使ATP合成减少,导致H+运输受阻,进而影响蔗糖的运输,故使用ATP合成抑制剂会降低蔗糖进入SE-CC的速率,D正确。]9.C [根据题干信息“甲状腺滤泡细胞内I-的浓度是血浆中I-浓度的30倍”可知,血浆中I-进入甲状腺滤泡上皮细胞是逆浓度梯度进行的,是主动运输,Na+进入细胞是从高浓度向低浓度,为协助扩散,A错误;识图分析可知,钠钾泵消耗ATP将细胞内多余的Na+逆浓度梯度运出,因此钠钾泵通过主动运输将细胞内的Na+逆浓度梯度运出,B错误;哇巴因是钠钾泵抑制剂,哇巴因抑制了NIS的功能,甲状腺滤泡上皮细胞吸收I-受到抑制,则影响甲状腺激素的合成,C正确;根据题意可知,硝酸根离子可以与I-竞争NIS,影响了I-进入甲状腺滤泡上皮细胞,D错误。]10.AD [图中转运蛋白位于细胞膜上,其合成时需内质网和高尔基体的参与,A正确;Na+主要存在于细胞外液中,因此Na+进入细胞的方式是协助扩散,而从细胞中转运出来的方式为主动运输,而Cl-通过③方式转运出细胞是顺浓度梯度进行的,因而为协助扩散方式,其进入上皮细胞的方式为主动运输,该过程消耗的是Na+的梯度势能,B错误;图中②、③转运物质时不需要与被转运的物质相结合,因为这两种转运方式为协助扩散,需要的是离子通道,C错误;磷酸化引起④钠钾泵的空间结构变化进而实现了Na+、K+的转运,该过程需要消耗能量,为主动运输,D正确。]11.CD [由图可知,K+和Cl-分别通过K+通道和Cl-通道从胃壁细胞进入胃腔,运输方式都为协助扩散,A错误;质子泵水解ATP将H+运到胃腔,运输方式为主动运输,B错误;使用PPIS会抑制胃酸分泌,升高胃内pH,引起消化不良,从而导致腹泻,C正确;设计药物特异性地结合质子泵上的K+结合位点使K+无法结合上去,从而阻断H+转运,使胃腔中的H+减少,可以作为开发新型抑酸药物的一种思路,D正确。]12.(除标注外,每空1分,共12分)(1)选择透过性 磷脂双分子层 (2)细胞膜和液泡膜 细胞膜、液泡膜两侧的H+浓度差(H+势能)(2分) (3)协助扩散 抑制 激活 (4)2 mL Ca2+转运蛋白抑制剂溶液(或等量的Ca2+转运蛋白抑制剂溶液)(2分) Na+浓度较低,K+浓度较高(2分)1 / 3第7讲 物质出入细胞的方式及影响因素 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。考点1 物质出入细胞的方式一、被动运输1.概念:物质以__________方式进出细胞,____________消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输。2.类型①一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。②水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞的。3.转运蛋白的分类及特点二、主动运输1.特点2.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____________________和____________________的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要。[深化拓展]主动运输的三种驱动方式的比较方式 转运方向 能量来源ATP驱动泵 逆浓度梯度 ATP协同转运蛋白 逆向协同运输 一种离子或分子逆浓度梯度转运;另外一种离子顺浓度梯度转运 利用的能量储存在其中的一种溶质的电化学梯度中同向协同运输光驱动泵 逆浓度梯度 光能三、大分子进出细胞的方式——胞吞和胞吐1.概念(1)胞吞:细胞摄取的大分子与细胞膜上的__________结合,这部分细胞膜内陷形成小囊。然后,小囊形成________进入细胞内部。(2)胞吐:细胞需要外排的大分子,形成囊泡移动到__________处,并与之融合将大分子排出细胞。2.特点1.(人教版必修1 P71相关信息)胞吞形成的囊泡,在细胞内可以被__________降解。2.(人教版必修1 P72与社会的联系)人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫,能通过________作用分泌蛋白分解酶,溶解人的肠壁组织,通过________作用“吃掉”肠壁组织细胞。1.自由扩散的速率与物质分子的大小、脂溶性程度有关。 ( )2.分子或离子通过通道蛋白时,需要与通道蛋白结合。 ( )3.少数水分子借助水通道蛋白进出细胞,更多的水分子以自由扩散方式进出细胞。 ( )4.无机盐离子的运输方式均为主动运输。 ( )5.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。 ( )6.胞吞过程需要某些特定的膜蛋白(如受体)的作用,也需要转运蛋白的作用。 ( )1.下图是通过实验得出的生物膜和人工膜(双层磷脂)对几种物质或离子的通透性,据此实验结果得出的结论是 是通过自由扩散的方式通过生物膜的, 通过生物膜需要转运蛋白的协助。2.小肠是消化和吸收的主要器官,食物中的多糖和二糖被水解成单糖后,在小肠黏膜上皮细胞的微绒毛上被吸收。为研究葡萄糖的吸收方式,研究人员进行了体外实验,实验过程及结果如下表所示:实验分组 实验处理 实验结果实验一 蛋白质抑制剂处理小肠微绒毛 葡萄糖的转运速率为0实验二 在外界葡萄糖浓度为5 mmol/L时,呼吸抑制剂处理小肠微绒毛 对照组葡萄糖的转运速率>实验组葡萄糖的转运速率,且实验组葡萄糖的转运速率=0实验三 在外界葡萄糖浓度为100 mmol/L时,呼吸抑制剂处理小肠微绒毛 对照组葡萄糖的转运速率>实验组葡萄糖的转运速率,且实验组葡萄糖的转运速率>0(1)实验一的结果说明: 。(2)实验二的结果说明: 。(3)实验三的结果说明: 。转运蛋白的种类和功能1.(链接人教版必修1 P70与社会的联系)囊性纤维化患者支气管被异常的黏液堵塞,常于幼年时死于肺部感染,相关机理如图所示。下列叙述不正确的是( )A.图中Cl-的运输方式为主动运输B.CFTR蛋白异常关闭,影响H2O向外扩散C.CFTR蛋白转运Cl-过程中自身的构象发生改变D.CFTR蛋白转运Cl-过程中形成与之适配的通道2.(链接人教版必修1 P66图4-4)骨骼肌细胞处于静息状态时,钙泵可维持细胞质基质的低Ca2+浓度。骨骼肌细胞中Ca2+主要运输方式如图所示。下列叙述错误的是( )A.Ca2+与钙泵结合,会激活钙泵ATP水解酶的活性B.钙泵转运Ca2+过程中,会发生磷酸化和去磷酸化C.Ca2+进入内质网是主动运输,出内质网是协助扩散D.Ca2+进入细胞质基质的过程,需要与通道蛋白结合物质出入细胞方式的判断3.(链接人教版必修1 P66、P69-70正文及示意图)Ca2+在维持肌肉兴奋、收缩和骨骼生长等生命活动中发挥着重要作用,血液中Ca2+含量低会出现抽搐等症状。下图是Ca2+在小肠的吸收过程。下列叙述错误的是( )A.钙在离子态下易被吸收,维生素D可促进Ca2+的吸收B.Ca2+通过肠上皮细胞腔侧膜Ca2+通道进入细胞的方式属于被动运输C.Ca2+通过Ca2+-ATP酶从基底侧膜转出细胞的方式属于主动运输D.Na+-Ca2+交换的动力来自Na+的浓度差,属于被动运输4.(2024·广东四校联考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( )通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输C.铵毒发生后,增加细胞外的会加重铵毒D.载体蛋白NRT1.1转运和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关 “三看法”快速判定物质出入细胞的方式考点2 影响物质跨膜运输速率的因素一、影响因素二、曲线分析1.分子或离子进行跨膜运输时不需要与载体蛋白结合。 ( )2.载体蛋白转运物质时不会发生自身构象的改变。 ( )3.胞吞、胞吐依赖于膜的流动性,主动运输、协助扩散与膜的流动性无关。 ( )4.自由扩散只能顺浓度梯度,而协助扩散既可以顺浓度梯度也可以逆浓度梯度。 ( )5.一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。 ( )1.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25 ℃相比,4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是 。2.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。(1)由图可判断进入根细胞的运输方式是 ,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,推测其原因是 。(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,为促进农作物根对的吸收利用,可以采取的措施是 (答出一点即可)。影响物质跨膜运输因素的分析1.(链接人教版必修1 P66-67、P69正文)如图1~4为细胞内外物质浓度梯度或O2浓度与物质跨膜运输速率间关系的曲线图。下列相关叙述不正确的是( ) A.图1、图2、图3可表示不同条件下人体细胞吸收水分子的过程B.图3可表示人体成熟的红细胞吸收K+的过程C.若是酒精被小肠上皮细胞吸收,运输速率可用图1与图3表示D.图1与图4能表示同一种物质的运输速率变化2.(链接人教版必修1 P67、P69正文)研究发现,较长时间生活在低温条件下的某植物根系比常温下干重下降、对磷的吸收减慢。下列有关产生这一现象原因的说法,错误的是( )A.运输等相关离子的载体在低温下空间结构被破坏B.低温影响与细胞呼吸有关酶的活性,能量供应减少C.组成根细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子在低温下流动性降低D.根系在低温条件下生长缓慢,根毛区的有效吸收面积较常温下生长的根系小影响物质跨膜运输因素的实验分析3.(2024·广东惠州联考)为探究主动运输的特点,科研人员进行了如下四组实验:甲组:成熟胡萝卜片+KH2PO4溶液+蒸馏水乙组:成熟胡萝卜片+KH2PO4溶液+HgCl2溶液丙组:幼嫩胡萝卜片+KH2PO4溶液+蒸馏水丁组:幼嫩胡萝卜片+KH2PO4溶液+HgCl2溶液其中HgCl2是一种ATP水解抑制剂,实验结果:实验前后溶液中磷酸盐浓度差(mg/L)为甲>乙>丙>丁。下列叙述错误的是( )A.根据该实验结果可知,需在实验前后测定溶液中磷酸盐的浓度B.甲、乙两组实验结果表明,细胞吸收磷酸盐需要能量C.该实验的无关变量是温度、pH、溶液的量、胡萝卜片的成熟度等D.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较少4.(2024·贵州适应性测试)为探究某植物对镉(Cd2+)的跨膜运输方式,在一定Cd2+浓度的培养液中水培,设置4组实验:对照组(Ⅰ)、加入Ca2+通道抑制剂(Ⅱ)、加入ATP水解酶抑制剂(Ⅲ)、加入K+通道抑制剂(Ⅳ),培养一段时间后,测定叶组织中的Cd2+含量,结果如图所示。下列叙述错误的是( )A.由图中Ⅰ、Ⅲ可知,细胞吸收Cd2+存在主动运输B.由图中Ⅰ、Ⅳ可知,K+通道蛋白不参与吸收Cd2+C.细胞吸收Cd2+过程中,Cd2+要与Ca2+通道蛋白结合D.增加Ⅰ组培养液的Ca2+含量,可能降低Cd2+吸收量 物质跨膜运输方式的实验探究(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1.(2024·江西卷)营养物质是生物生长发育的基础。依据表中信息,下列有关小肠上皮细胞吸收营养物质方式的判断,错误的是( )方式 细胞外相对浓度 细胞内相对浓度 需要提供能量 需要转运蛋白甲 低 高 是 是乙 高 低 否 是丙 高 低 是 是丁 高 低 否 否A.甲为主动运输B.乙为协助扩散C.丙为胞吞作用D.丁为自由扩散2.(2024·甘肃卷)维持细胞的Na+平衡是植物的耐盐机制之一。盐胁迫下,植物细胞膜(或液泡膜)上的H+-ATP酶(质子泵)和Na+-H+逆向转运蛋白可将Na+从细胞质基质中转运到细胞外(或液泡中),以维持细胞质基质中的低Na+水平(见下图)。下列叙述错误的是( )A.细胞膜上的H+-ATP酶磷酸化时伴随着空间构象的改变B.细胞膜两侧的H+浓度梯度可以驱动Na+转运到细胞外C.H+-ATP酶抑制剂会干扰H+的转运,但不影响Na+转运D.盐胁迫下Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高3.(2024·山东卷)植物细胞被感染后产生的环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白,使细胞内Ca2+浓度升高,调控相关基因表达,导致H2O2含量升高进而对细胞造成伤害;细胞膜上的受体激酶BAK1被油菜素内酯活化后关闭上述Ca2+通道蛋白。下列说法正确的是( )A.环核苷酸与Ca2+均可结合Ca2+通道蛋白B.维持细胞Ca2+浓度的内低外高需消耗能量C.Ca2+作为信号分子直接抑制H2O2的分解D.油菜素内酯可使BAK1缺失的被感染细胞内H2O2含量降低4.(2023·湖南卷)盐碱胁迫下植物应激反应产生的H2O2对细胞有毒害作用。禾本科农作物AT1蛋白通过调节细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平,影响H2O2的跨膜转运,如图所示。下列叙述错误的是( )A.细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H2O2外排能力所必需的B.PIP2s蛋白磷酸化被抑制,促进H2O2外排,从而减轻其对细胞的毒害C.敲除AT1基因或降低其表达可提高禾本科农作物的耐盐碱能力D.从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗逆性的有效途径4 / 13第7讲 物质出入细胞的方式及影响因素 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。考点1 物质出入细胞的方式一、被动运输1.概念:物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输。2.类型①一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。②水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞的。3.转运蛋白的分类及特点二、主动运输1.特点2.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。[深化拓展]主动运输的三种驱动方式的比较方式 转运方向 能量来源ATP驱动泵 逆浓度梯度 ATP协同转运蛋白 逆向协同运输 一种离子或分子逆浓度梯度转运;另外一种离子顺浓度梯度转运 利用的能量储存在其中的一种溶质的电化学梯度中同向协同运输光驱动泵 逆浓度梯度 光能三、大分子进出细胞的方式——胞吞和胞吐1.概念(1)胞吞:细胞摄取的大分子与细胞膜上的蛋白质结合,这部分细胞膜内陷形成小囊。然后,小囊形成囊泡进入细胞内部。(2)胞吐:细胞需要外排的大分子,形成囊泡移动到细胞膜处,并与之融合将大分子排出细胞。2.特点1.(人教版必修1 P71相关信息)胞吞形成的囊泡,在细胞内可以被__________降解。提示:溶酶体2.(人教版必修1 P72与社会的联系)人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫,能通过________作用分泌蛋白分解酶,溶解人的肠壁组织,通过________作用“吃掉”肠壁组织细胞。提示:胞吐 胞吞1.自由扩散的速率与物质分子的大小、脂溶性程度有关。 (√)2.分子或离子通过通道蛋白时,需要与通道蛋白结合。 (×)提示:物质通过通道蛋白时不需要与通道蛋白结合。3.少数水分子借助水通道蛋白进出细胞,更多的水分子以自由扩散方式进出细胞。 (×)提示:水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞。4.无机盐离子的运输方式均为主动运输。 (×)提示:无机盐离子的运输方式不一定是主动运输,如Na+可通过协助扩散进入细胞。5.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。 (×)提示:主动运输维持膜内外物质的浓度差。6.胞吞过程需要某些特定的膜蛋白(如受体)的作用,也需要转运蛋白的作用。 (×)提示:胞吞过程不需要转运蛋白的作用。1.下图是通过实验得出的生物膜和人工膜(双层磷脂)对几种物质或离子的通透性,据此实验结果得出的结论是 是通过自由扩散的方式通过生物膜的, 通过生物膜需要转运蛋白的协助。提示:甘油、CO2、O2 H2O、K+、Na+、Cl-2.小肠是消化和吸收的主要器官,食物中的多糖和二糖被水解成单糖后,在小肠黏膜上皮细胞的微绒毛上被吸收。为研究葡萄糖的吸收方式,研究人员进行了体外实验,实验过程及结果如下表所示:实验分组 实验处理 实验结果实验一 蛋白质抑制剂处理小肠微绒毛 葡萄糖的转运速率为0实验二 在外界葡萄糖浓度为5 mmol/L时,呼吸抑制剂处理小肠微绒毛 对照组葡萄糖的转运速率>实验组葡萄糖的转运速率,且实验组葡萄糖的转运速率=0实验三 在外界葡萄糖浓度为100 mmol/L时,呼吸抑制剂处理小肠微绒毛 对照组葡萄糖的转运速率>实验组葡萄糖的转运速率,且实验组葡萄糖的转运速率>0(1)实验一的结果说明: 。(2)实验二的结果说明: 。(3)实验三的结果说明: 。提示:(1)葡萄糖的转运需要转运蛋白的协助(2)在外界葡萄糖浓度为5 mmol/L时,小肠黏膜上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输(3)在外界葡萄糖浓度为100 mmol/L时,小肠黏膜上皮细胞可通过协助扩散的方式吸收葡萄糖转运蛋白的种类和功能1.(链接人教版必修1 P70与社会的联系)囊性纤维化患者支气管被异常的黏液堵塞,常于幼年时死于肺部感染,相关机理如图所示。下列叙述不正确的是( )A.图中Cl-的运输方式为主动运输B.CFTR蛋白异常关闭,影响H2O向外扩散C.CFTR蛋白转运Cl-过程中自身的构象发生改变D.CFTR蛋白转运Cl-过程中形成与之适配的通道D [图中Cl-是逆浓度梯度运输的,需要ATP水解释放的能量,属于主动运输,A正确。CFTR蛋白异常关闭,细胞内Cl-浓度增大,影响H2O向外扩散,B正确。转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变;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。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。CFTR蛋白是载体蛋白,CFTR蛋白转运Cl-过程中自身的构象会发生改变,C正确,D错误。]2.(链接人教版必修1 P66图4-4)骨骼肌细胞处于静息状态时,钙泵可维持细胞质基质的低Ca2+浓度。骨骼肌细胞中Ca2+主要运输方式如图所示。下列叙述错误的是( )A.Ca2+与钙泵结合,会激活钙泵ATP水解酶的活性B.钙泵转运Ca2+过程中,会发生磷酸化和去磷酸化C.Ca2+进入内质网是主动运输,出内质网是协助扩散D.Ca2+进入细胞质基质的过程,需要与通道蛋白结合D [参与 Ca2+主动运输的钙泵是一种能催化ATP水解的酶,当Ca2+与其相应位点结合时,其ATP水解酶活性就被激活了,A正确。钙泵转运Ca2+过程中,ATP水解释放的磷酸基团会使钙泵磷酸化,导致其空间结构发生变化,将 Ca2+释放到膜另一侧,然后钙泵去磷酸化结构恢复到初始状态,为再次运输Ca2+做准备,B正确。Ca2+进入内质网需要ATP提供能量、需要载体蛋白,运输方式为主动运输;钙泵可维持细胞质基质的低Ca2+浓度,所以细胞质基质中Ca2+浓度低于内质网中Ca2+的浓度,Ca2+出内质网需要通道蛋白的协助、顺浓度梯度运输,运输方式为协助扩散,C正确。Ca2+进入细胞质基质的过程,需要通道蛋白的协助,分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,D错误。]物质出入细胞方式的判断3.(链接人教版必修1 P66、P69-70正文及示意图)Ca2+在维持肌肉兴奋、收缩和骨骼生长等生命活动中发挥着重要作用,血液中Ca2+含量低会出现抽搐等症状。下图是Ca2+在小肠的吸收过程。下列叙述错误的是( )A.钙在离子态下易被吸收,维生素D可促进Ca2+的吸收B.Ca2+通过肠上皮细胞腔侧膜Ca2+通道进入细胞的方式属于被动运输C.Ca2+通过Ca2+-ATP酶从基底侧膜转出细胞的方式属于主动运输D.Na+-Ca2+交换的动力来自Na+的浓度差,属于被动运输D [维生素D可以促进肠道对钙的吸收,人体内Ca2+可通过细胞膜上的转运蛋白进出细胞,钙在离子态下易被吸收,A正确;Ca2+通过肠上皮细胞腔侧膜Ca2+通道进入细胞的方式属于被动运输,不需要能量,B正确;Ca2+通过Ca2+-ATP酶从基底侧膜转出细胞,需要能量,属于主动运输,C正确;Na+-Ca2+交换的动力来自Na+的浓度差,Ca2+的运输方式属于主动运输,Na+的运输方式属于协助扩散,D错误。]4.(2024·广东四校联考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( )通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输C.铵毒发生后,增加细胞外的会加重铵毒D.载体蛋白NRT1.1转运和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关B [由题干信息可知的吸收是根细胞膜两侧的电位差驱动的,所以通过AMTs进入细胞消耗的能量不是来自ATP,A错误;据图可知进入根细胞膜是H+的浓度梯度驱动,进行的是逆浓度梯度运输,所以通过SLAH3转运到细胞外是顺浓度梯度运输,属于被动运输,B正确;铵毒发生后,H+在细胞外更多,增加细胞外的可以促使H+向细胞内转运,减少细胞外的H+,从而减轻铵毒,C错误;据图可知,载体蛋白NRT1.1转运属于主动运输,主动运输的速度与其浓度无必然关系,D错误。] “三看法”快速判定物质出入细胞的方式考点2 影响物质跨膜运输速率的因素一、影响因素二、曲线分析1.分子或离子进行跨膜运输时不需要与载体蛋白结合。 (×)提示:分子或离子进行跨膜运输时需要与载体蛋白结合。2.载体蛋白转运物质时不会发生自身构象的改变。 (×)提示:载体蛋白每次转运物质时都会发生自身构象的改变。3.胞吞、胞吐依赖于膜的流动性,主动运输、协助扩散与膜的流动性无关。 (×)提示:主动运输和协助扩散也与膜的流动性有关。4.自由扩散只能顺浓度梯度,而协助扩散既可以顺浓度梯度也可以逆浓度梯度。 (×)提示:协助扩散也是顺浓度梯度进行的。5.一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。 (√)1.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25 ℃相比,4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是 。提示:呼吸酶的活性降低,细胞呼吸速率降低,为主动运输提供的能量减少2.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。(1)由图可判断进入根细胞的运输方式是 ,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,推测其原因是 。(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,为促进农作物根对的吸收利用,可以采取的措施是 (答出一点即可)。提示:(1)主动运输 主动运输需要呼吸作用提供能量,O2浓度小于a点时,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,此时作物乙吸收的速率受载体蛋白数量影响(3)作物甲的最大吸收速率大于作物乙,作物甲需要的能量多,消耗的O2多(4)定期松土影响物质跨膜运输因素的分析1.(链接人教版必修1 P67、P69正文)如图1~4为细胞内外物质浓度梯度或O2浓度与物质跨膜运输速率间关系的曲线图。下列相关叙述不正确的是( )A.图1、图2、图3可表示不同条件下人体细胞吸收水分子的过程B.图3可表示人体成熟的红细胞吸收K+的过程C.若是酒精被小肠上皮细胞吸收,运输速率可用图1与图3表示D.图1与图4能表示同一种物质的运输速率变化D [人体细胞对水分子的吸收有自由扩散和协助扩散两种方式,可用图1、图2、图3表示,A正确;人体成熟红细胞吸收K+的过程属于主动运输,由无氧呼吸提供能量,可用图3表示,B正确;小肠上皮细胞吸收酒精的过程属于自由扩散,可用图1与图3表示,C正确;图4表示主动运输,图1表示自由扩散,两者不能表示同一种物质的运输速率变化,D错误。]2.(链接人教版必修1 P67、P69正文)研究发现,较长时间生活在低温条件下的某植物根系比常温下干重下降、对磷的吸收减慢。下列有关产生这一现象原因的说法,错误的是( )A.运输等相关离子的载体在低温下空间结构被破坏B.低温影响与细胞呼吸有关酶的活性,能量供应减少C.组成根细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子在低温下流动性降低D.根系在低温条件下生长缓慢,根毛区的有效吸收面积较常温下生长的根系小A [运输等相关离子的载体化学本质是蛋白质,低温会导致蛋白质的活性减弱,但不会破坏蛋白质的空间结构,高温下空间结构会被破坏,A错误;低温影响与细胞呼吸有关酶的活性,导致细胞呼吸速率降低,能量供应减少,B正确;分子运动速率与温度有关,温度越低,分子运动速率越小,因此组成根细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子在低温下流动性降低,C正确;由于低温条件导致酶活性降低,因此根系在低温条件下生长缓慢且生根数目少,进而导致根毛区的有效吸收面积较常温下生长的根系小,D正确。]影响物质跨膜运输因素的实验分析3.(2024·广东惠州联考)为探究主动运输的特点,科研人员进行了如下四组实验:甲组:成熟胡萝卜片+KH2PO4溶液+蒸馏水乙组:成熟胡萝卜片+KH2PO4溶液+HgCl2溶液丙组:幼嫩胡萝卜片+KH2PO4溶液+蒸馏水丁组:幼嫩胡萝卜片+KH2PO4溶液+HgCl2溶液其中HgCl2是一种ATP水解抑制剂,实验结果:实验前后溶液中磷酸盐浓度差(mg/L)为甲>乙>丙>丁。下列叙述错误的是( )A.根据该实验结果可知,需在实验前后测定溶液中磷酸盐的浓度B.甲、乙两组实验结果表明,细胞吸收磷酸盐需要能量C.该实验的无关变量是温度、pH、溶液的量、胡萝卜片的成熟度等D.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较少C [本实验观察的指标为实验前后溶液中磷酸盐的浓度差,所以实验前后需测定溶液中磷酸盐的浓度,A正确;甲、乙对照变量即HgCl2的有无,HgCl2是一种ATP水解抑制剂,加入后乙吸收磷酸盐的量小于甲,所以能说明细胞吸收磷酸盐需要消耗能量,B正确;胡萝卜片的成熟度不是无关变量,C错误;由题干信息可知,实验前后浓度差甲大于丙,所以与甲组相比,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较少,D正确。]4.(2024·贵州适应性测试)为探究某植物对镉(Cd2+)的跨膜运输方式,在一定Cd2+浓度的培养液中水培,设置4组实验:对照组(Ⅰ)、加入Ca2+通道抑制剂(Ⅱ)、加入ATP水解酶抑制剂(Ⅲ)、加入K+通道抑制剂(Ⅳ),培养一段时间后,测定叶组织中的Cd2+含量,结果如图所示。下列叙述错误的是( )A.由图中Ⅰ、Ⅲ可知,细胞吸收Cd2+存在主动运输B.由图中Ⅰ、Ⅳ可知,K+通道蛋白不参与吸收Cd2+C.细胞吸收Cd2+过程中,Cd2+要与Ca2+通道蛋白结合D.增加Ⅰ组培养液的Ca2+含量,可能降低Cd2+吸收量C [由图中Ⅰ、Ⅲ可知,加入ATP水解酶抑制剂,叶组织中Cd2+相对含量下降,说明细胞吸收Cd2+存在主动运输,A正确;由图中Ⅰ、Ⅳ可知,加入K+通道抑制剂,叶组织中Cd2+相对含量基本未发生改变,说明K+通道蛋白不参与吸收Cd2+,B正确;由图中Ⅰ、Ⅱ可知,加入Ca2+通道抑制剂,叶组织中Cd2+相对含量下降,说明Ca2+通道蛋白参与吸收Cd2+,通过通道蛋白进行跨膜转运,无需与通道蛋白结合,Ca2+与Cd2+竞争Ca2+通道蛋白,故增加Ⅰ组培养液的Ca2+含量,可能降低Cd2+吸收量,C错误,D正确。] 物质跨膜运输方式的实验探究(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1.(2024·江西卷)营养物质是生物生长发育的基础。依据表中信息,下列有关小肠上皮细胞吸收营养物质方式的判断,错误的是( )方式 细胞外相对浓度 细胞内相对浓度 需要提供能量 需要转运蛋白甲 低 高 是 是乙 高 低 否 是丙 高 低 是 是丁 高 低 否 否A.甲为主动运输 B.乙为协助扩散C.丙为胞吞作用 D.丁为自由扩散C [甲为逆浓度梯度进行,且需要消耗能量,并需要转运蛋白,为主动运输,A正确;乙为顺浓度梯度进行,需要转运蛋白,不需要消耗能量,为协助扩散,B正确;胞吞过程虽需要能量,但不需要转运蛋白的协助,则丙不为胞吞作用,C错误;丁为顺浓度梯度进行,不需要转运蛋白,也不需要能量,是自由扩散,D正确。]2.(2024·甘肃卷)维持细胞的Na+平衡是植物的耐盐机制之一。盐胁迫下,植物细胞膜(或液泡膜)上的H+-ATP酶(质子泵)和Na+-H+逆向转运蛋白可将Na+从细胞质基质中转运到细胞外(或液泡中),以维持细胞质基质中的低Na+水平(见下图)。下列叙述错误的是( )A.细胞膜上的H+-ATP酶磷酸化时伴随着空间构象的改变B.细胞膜两侧的H+浓度梯度可以驱动Na+转运到细胞外C.H+-ATP酶抑制剂会干扰H+的转运,但不影响Na+转运D.盐胁迫下Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高C [细胞膜上的H+-ATP酶介导H+向细胞外转运时为主动运输,消耗ATP。在主动运输过程中,ATP水解形成ADP和Pi,Pi与H+-ATP酶结合,使H+-ATP酶磷酸化,磷酸化时伴随着空间构象的改变,A正确;H+顺浓度梯度进入细胞所释放的势能是驱动Na+转运到细胞外的直接动力,B正确;H+-ATP酶抑制剂干扰H+的转运,进而影响膜两侧H+浓度,对Na+的运输同样起到抑制作用,C错误;耐盐植株的Na+-H+逆向转运蛋白比普通植株多,以适应高盐环境,因此盐胁迫下Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高,D正确。]3.(2024·山东卷)植物细胞被感染后产生的环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白,使细胞内Ca2+浓度升高,调控相关基因表达,导致H2O2含量升高进而对细胞造成伤害;细胞膜上的受体激酶BAK1被油菜素内酯活化后关闭上述Ca2+通道蛋白。下列说法正确的是( )A.环核苷酸与Ca2+均可结合Ca2+通道蛋白B.维持细胞Ca2+浓度的内低外高需消耗能量C.Ca2+作为信号分子直接抑制H2O2的分解D.油菜素内酯可使BAK1缺失的被感染细胞内H2O2含量降低B [环核苷酸结合细胞膜上的Ca2+通道蛋白,Ca2+不需要与通道蛋白结合,A错误;环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白,使细胞内Ca2+浓度升高,Ca2+内流属于协助扩散,故维持细胞Ca2+浓度的内低外高是主动运输,需消耗能量,B正确;Ca2+作为信号分子,调控相关基因表达,导致H2O2含量升高,不是直接抑制H2O2的分解,C错误;BAK1缺失则不能被油菜素内酯活化,不能关闭Ca2+通道蛋白,则不能使H2O2含量降低,D错误。]4.(2023·湖南卷)盐碱胁迫下植物应激反应产生的H2O2对细胞有毒害作用。禾本科农作物AT1蛋白通过调节细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平,影响H2O2的跨膜转运,如图所示。下列叙述错误的是( )A.细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H2O2外排能力所必需的B.PIP2s蛋白磷酸化被抑制,促进H2O2外排,从而减轻其对细胞的毒害C.敲除AT1基因或降低其表达可提高禾本科农作物的耐盐碱能力D.从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗逆性的有效途径B [据题图右半部分可知,AT1蛋白缺陷,PIP2s蛋白磷酸化促进H2O2排到膜外,A正确;据题图左半部分可知,AT1蛋白抑制PIP2s蛋白的磷酸化,减少了H2O2输出膜外的量,抗氧化胁迫能力弱,B错误;结合A选项可推测,敲除AT1基因或降低其表达,可提高禾本科农作物抗氧化胁迫能力,提高成活率,C正确;从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因,可通过基因工程技术改良农作物抗逆性,D正确。](教师用书独具)(2024·浙江6月卷)植物细胞胞质溶胶中的Cl-、通过离子通道进入液泡,Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡,以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中,夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是( )A.液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓度梯度B.Cl-、通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能C.Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量D.白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行C [由图可知,细胞液的pH 3~6,胞质溶胶的pH为7.5,说明细胞液的H+浓度高于胞质溶胶,若要长期维持膜内外的H+浓度梯度,需通过主动运输将胞质溶胶中的H+运输到细胞液中,A正确;通过离子通道运输为协助扩散,Cl-、通过离子通道进入液泡属于协助扩散,不需要ATP直接供能,B正确;液泡膜上的载体蛋白能将H+转运出液泡的同时将胞质溶胶中的Na+、Ca2+转运到液泡内,说明Na+、Ca2+进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度,因此该过程Na+、Ca2+进入液泡的方式为主动运输,需要消耗能量,能量由液泡膜两侧的H+电化学梯度提供,C错误;白天蔗糖进入液泡,使光合作用产物及时转移,减少光合作用产物蔗糖在胞质溶胶中过度积累,有利于光合作用的持续进行,D正确。]课时分层作业(七) 物质出入细胞的方式及影响因素1.(2024·河南郑州模拟)细胞中物质的输入和输出都必须经过细胞膜。下列关于物质跨膜运输的叙述,正确的是( )A.水分子可通过自由扩散进出叶肉细胞,需要借助转运蛋白但不需要消耗能量B.钠离子可通过协助扩散进入神经细胞,不需要借助通道蛋白但需要消耗能量C.轮藻细胞可通过主动运输吸收钾离子,需要载体蛋白的协助也需要消耗能量D.巨噬细胞可通过胞吞作用吞噬细菌,不需要膜上蛋白质参与但需要消耗能量C [物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式,叫作自由扩散。水分子可通过自由扩散进出叶肉细胞,不需要借助转运蛋白也不需要消耗能量,A错误。借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式,叫作协助扩散。神经细胞兴奋时,钠离子可借助通道蛋白通过协助扩散进入神经细胞,不需要消耗能量,B错误。物质逆浓度梯度进行跨膜运输,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。轮藻细胞可通过主动运输吸收钾离子,需要载体蛋白的协助也需要消耗能量,C正确。当细胞摄取大分子时,首先是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。因此,巨噬细胞通过胞吞作用吞噬细菌时需要膜上蛋白质参与。胞吞细菌形成囊泡及囊泡运输时也需要消耗能量,D错误。]2.(2024·贵州卷)茶树根细胞质膜上的硫酸盐转运蛋白可转运硒酸盐。硒酸盐被根细胞吸收后,随着植物的生长,吸收的大部分硒与胞内蛋白结合形成硒蛋白,硒蛋白转移到细胞壁中储存。下列叙述错误的是( )A.硒酸盐以离子的形式才能被根细胞吸收B.硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系C.硒蛋白从细胞内转运到细胞壁需转运蛋白D.利用呼吸抑制剂可推测硒酸盐的吸收方式C [硒酸盐是无机盐,必需以离子的形式才能被根细胞吸收,A正确;根据题意可知,由于根细胞质膜上的硫酸盐转运蛋白可转运硒酸盐,硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系,B正确;硒蛋白从细胞内转运到细胞壁是通过胞吐的方式实现的,不需转运蛋白,C错误;利用呼吸抑制剂处理根细胞,根据处理前后根细胞吸收硒酸盐的量可推测硒酸盐的吸收方式,D正确。]3.(2023·福建卷)肌细胞质基质中Ca2+浓度升高将引起肌收缩。静息状态下,肌细胞质基质Ca2+浓度极低,此时胞内Ca2+主要存储于肌质网中(一种特殊的内质网)。肌质网膜上存在一种Ca2+载体,能催化水解ATP实现 Ca2+逆浓度跨膜运输。该载体转运过程中的两个状态(E1和E2)如图所示。下列相关叙述错误的是( )A.该载体对Ca2+的转运过程利用了ATP水解所释放的能量B.E2中该载体通过构象变化向细胞质基质运输Ca2+导致肌收缩C.若该载体数量不足或功能减弱可导致肌收缩的停止发生异常D.随着待转运Ca2+浓度的增加,该载体的运输速率先增加后稳定B [根据题干信息可知,该载体对Ca2+的转运是主动运输方式,利用了ATP水解所释放的能量,A正确;图示中载体的E1状态是载体蛋白的磷酸化,通过其构象变化完成Ca2+的逆浓度梯度运输,E2是去磷酸化状态,恢复可以重新结合Ca2+的状态,因此这个主动运输过程是把Ca2+向肌质网中运输,降低了肌细胞质基质中Ca2+浓度,肌细胞由收缩恢复为舒张状态,B错误;肌质网膜上的Ca2+载体数量不足或功能减弱,不利于肌质网回收Ca2+,使肌细胞质基质中Ca2+维持较高浓度,引起肌细胞持续收缩,C正确;在主动运输中,在一定范围内随着待转运Ca2+浓度的增加,该载体的运输速率增大,但受到载体数量的限制,达到最大速率后保持稳定,D正确。]4.(2024·山东日照期中)我国研究团队揭示了汞离子调控水通道蛋白闭合和打开的分子机制。AqpZ水通道蛋白闭合是由汞诱导第189号氨基酸的构象变化引起,而AQP6水通道蛋白打开则是汞诱导第181号和第196号氨基酸的构象变化所致。下列叙述正确的是( )A.AqpZ和AQP6运输水分子的过程中构象会发生变化B.AqpZ和AQP6运输水分子的过程中不会与水分子结合C.水通道蛋白在游离的核糖体上合成完成后再转运到细胞膜D.汞可能通过破坏氨基酸之间的肽键,诱导水通道蛋白的构象变化B [水通道蛋白运输水分子的过程中构象不会发生变化,A错误;水分子不与水通道蛋白结合,所以AqpZ和AQP6运输水分子的过程中不会与水分子结合,B正确;水通道蛋白在核糖体上合成后需要到内质网和高尔基体上进行加工后再转运到细胞膜,C错误;汞诱导了 AqpZ和AQP6特定部位的氨基酸的构象的变化,可能是通过破坏氨基酸之间的氢键,诱导AqpZ和AQP6的构象(空间结构)发生变化,从而调控水通道蛋白闭合和打开,D错误。]5.(2023·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C [该药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵,使Na+流出细胞减少,则Na+进入细胞也减少,细胞膜上的Na+-Ca2+交换体(转入Na+的同时排出Ca2+)活动减弱,使细胞外Na+进入细胞内减少,Ca2+外流减少,细胞内Ca2+浓度增加,心肌收缩力加强,A、D错误;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,故细胞内液Na+浓度升高,K+浓度降低,B错误;阻断Na+-K+泵的作用,Na+从膜内到膜外的运输受阻,膜内外Na+浓度差减小,因此动作电位期间Na+内流量减少,C正确。]6.(2024·广东实验中学检测)下图为液泡膜上离子跨膜运输机制示意图,下列相关叙述,错误的是( )A.Ca2+逆浓度梯度从细胞液进入细胞质基质B.有氧呼吸的增强可促进Ca2+进入液泡C.Na+进入液泡的方式属于主动运输D.细胞液中的pH比细胞质基质中低A [图中Ca2+进入液泡时需要载体且消耗ATP,属于主动运输;Ca2+从液泡进入细胞质基质并未消耗能量,但需要转运蛋白,属于协助扩散,A错误。图中Ca2+进入液泡时需要载体且消耗ATP,属于主动运输,因此有氧呼吸的增强可促进Ca2+进入液泡,B正确。H+运出液泡的过程伴随Na+进入液泡,H+运出液泡属于协助扩散,该过程由高浓度→低浓度,会产生化学势能,可为Na+进入液泡提供能量,故Na+进入液泡的方式为主动运输,C正确。细胞液中的H+浓度高呈现酸性环境,比细胞质基质中pH低,D正确。]7.(2024·安徽联合检测)菊花组织培养过程中,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.蔗糖酶通过提供能量,从而提高蔗糖水解反应速率B.培养基的pH值比细胞内的低,有利于细胞吸收蔗糖C.当H+-ATP酶失活,不会影响细胞对蔗糖的吸收速率D.蔗糖-H+共转运体转运蔗糖和H+,都不需要消耗能量B [蔗糖酶催化蔗糖水解不能提供能量,蔗糖酶通过降低化学反应的活化能,从而提高蔗糖水解反应速率,A错误;培养基的pH值比细胞内的低,会增加膜内外H+浓度差,有利于蔗糖吸收,B正确;当H+-ATP酶失活,会使细胞内外H+浓度差减小,细胞对蔗糖的吸收速率会降低,C错误;蔗糖-H+共转运体转运蔗糖所需能量直接来源于膜内外H+浓度差产生的电化学势能,转运H+是从高浓度到低浓度属于协助扩散,不需要消耗能量,D错误。]8.(2024·山东潍坊二模)植物体内多以蔗糖的形式长距离运输碳水化合物。下图为光合产物蔗糖从叶肉细胞扩散至韧皮薄壁细胞间隙,最终进入筛管-伴胞复合体(SE-CC)的过程,其中蔗糖浓度的变化可调节SU载体的数量。下列说法错误的是( )A.胞间连丝实现了相邻植物细胞间的物质运输B.伴胞内的蔗糖浓度要低于韧皮薄壁细胞C.蔗糖可作为信号分子起到调控自身运输的作用D.使用ATP合成抑制剂会降低蔗糖进入SE-CC的速率B [胞间连丝是高等植物细胞间的通道,胞间连丝实现了相邻植物细胞间的物质运输,A正确;据图可知,H+通过主动运输从SE-CC到细胞外空间,维持H+浓度差,从而为蔗糖进入SE-CC提供能量,可知蔗糖通过生动运输进入SE-CC,主动运输是逆浓度梯度进行的,据此推测伴胞内的蔗糖浓度要高于韧皮薄壁细胞,B错误;由题意可知,蔗糖浓度的变化可调节SU载体的数量,而SU载体能够协助蔗糖跨膜运输,故蔗糖可作为信号分子起到调控自身运输的作用,C正确;使用ATP合成抑制剂会使ATP合成减少,导致H+运输受阻,进而影响蔗糖的运输,故使用ATP合成抑制剂会降低蔗糖进入SE-CC的速率,D正确。]9.(2024·湖南师大附中二模)碘是甲状腺激素合成的原材料,甲状腺滤泡细胞内I-的浓度是血浆中I-浓度的30倍。血浆中I-进入甲状腺滤泡上皮细胞是由钠碘同向转运体(NIS)介导的,如图所示。哇巴因是钠钾泵抑制剂;硝酸根离子可以与I-竞争NIS。下列叙述正确的是( )A.钠碘同向转运体运输I-的方式与其运输Na+的方式相同B.钠钾泵通过协助扩散将细胞内的Na+顺浓度梯度运出C.哇巴因可抑制NIS的功能,从而影响甲状腺激素的合成能够同时影响Na+和I-进入甲状腺滤泡上皮细胞C [根据题干信息“甲状腺滤泡细胞内I-的浓度是血浆中I-浓度的30倍”可知,血浆中I-进入甲状腺滤泡上皮细胞是逆浓度梯度进行的,是主动运输,Na+进入细胞是从高浓度向低浓度,为协助扩散,A错误;识图分析可知,钠钾泵消耗ATP将细胞内多余的Na+逆浓度梯度运出,因此钠钾泵通过主动运输将细胞内的Na+逆浓度梯度运出,B错误;哇巴因是钠钾泵抑制剂,哇巴因抑制了NIS的功能,甲状腺滤泡上皮细胞吸收I-受到抑制,则影响甲状腺激素的合成,C正确;根据题意可知,硝酸根离子可以与I-竞争NIS,影响了I-进入甲状腺滤泡上皮细胞,D错误。]10.(不定项)(2024·山东日照二模)集合管上皮细胞对集合管中的Na+、Cl-重吸收机制如图,①~④表示转运蛋白。下列叙述正确的是( )A.图中转运蛋白合成时需内质网和高尔基体的参与B.Na+、Cl-通过①以协助扩散的方式进入上皮细胞C.②、③转运物质时均需要与被转运的物质相结合D.磷酸化引起④的空间结构变化有利于Na+、K+的转运AD [图中转运蛋白位于细胞膜上,其合成时需内质网和高尔基体的参与,A正确;Na+主要存在于细胞外液中,因此Na+进入细胞的方式是协助扩散,而从细胞中转运出来的方式为主动运输,而Cl-通过③方式转运出细胞是顺浓度梯度进行的,因而为协助扩散方式,其进入上皮细胞的方式为主动运输,该过程消耗的是Na+的梯度势能,B错误;图中②、③转运物质时不需要与被转运的物质相结合,因为这两种转运方式为协助扩散,需要的是离子通道,C错误;磷酸化引起④钠钾泵的空间结构变化进而实现了Na+、K+的转运,该过程需要消耗能量,为主动运输,D正确。]11.(不定项)(2024·湖南长郡中学月考)胃酸可杀灭随食物进入消化道的大部分有害细菌并激活胃蛋白酶原,胃壁细胞靠近胃腔的细胞膜将H+和Cl-分泌到胃腔,形成盐酸。抑酸药物PPIS在酸性环境中被激活后,能够与图示质子泵结合使其空间结构发生改变,从而停止转运K+和H+。下列说法正确的是( )A.图中K+和Cl-从胃壁细胞进入胃腔的方式不同B.图中H+通过协助扩散的方式进入胃腔C.服用PPIS可能引起消化不良,甚至腹泻D.设计药物特异性地结合质子泵上的K+结合位点可以作为开发新型抑酸药物的思路之一CD [由图可知,K+和Cl-分别通过K+通道和Cl-通道从胃壁细胞进入胃腔,运输方式都为协助扩散,A错误;质子泵水解ATP将H+运到胃腔,运输方式为主动运输,B错误;使用PPIS会抑制胃酸分泌,升高胃内pH,引起消化不良,从而导致腹泻,C正确;设计药物特异性地结合质子泵上的K+结合位点使K+无法结合上去,从而阻断H+转运,使胃腔中的H+减少,可以作为开发新型抑酸药物的一种思路,D正确。]12.(12分)(2024·山东德州一中月考)盐地碱蓬能生活在靠近海滩或者海水与淡水汇合的河口地区,它能在盐胁迫逆境中正常生长,与其根细胞独特的转运机制有关。下图是盐地碱蓬根细胞参与抵抗盐胁迫的示意图(HKT1、AKT1、SOS1和NHX均为转运蛋白)。请回答问题:(1)液泡中能储存较高浓度的某些特定物质,这体现了液泡膜______________的特点,液泡膜的基本骨架是________________。(2)据图分析,图示各结构中H+浓度分布存在差异,该差异主要由位于__________________上的H+-ATP泵转运H+来维持的。为减少Na+对胞内代谢的影响,这种H+分布特点可使根细胞将Na+转运到细胞膜外、液泡内,该过程中转运Na+所需的能量来自____________________________________________。(3)在高盐胁迫下,当盐浸入根周围的环境时,Na+借助通道蛋白HKT1以____________方式大量进入根部细胞,同时抑制了K+进入细胞,导致细胞中Na+、K+的比例异常,使细胞内的酶失活,影响蛋白质的正常合成。盐地碱蓬的根细胞会借助Ca2+调节Na+、 K+转运蛋白的功能,进而调节细胞中Na+、K+的比例。由此推测,细胞质基质中的Ca2+对HKT1和AKT1的作用依次为________、________(填“激活”或“抑制”),使细胞内的蛋白质合成恢复正常。(4)为验证Ca2+在高盐胁迫下对盐地碱蓬吸收Na+、K+的调节作用,科研小组进行实验:①实验材料:盐地碱蓬幼苗、一定浓度的高盐培养液M(含NaCl和KCl)、Ca2+转运蛋白抑制剂溶液等。②实验步骤:a.取生长发育基本相同的盐地碱蓬幼苗分成甲、乙两组,加入等量一定浓度的高盐培养液M进行培养;b.甲组加入2 mL蒸馏水,乙组加入_______________________________________________________________________________________________________________________________;c.一段时间后,测定高盐培养液中Na+、K+浓度。③预期实验结果及结论:与甲组相比,乙组培养液中__________________________,说明Ca2+在一定程度上能调节细胞中Na+、K+的比例。[解析] (1)液泡中能储存较高浓度的某些特定物质,这些特定物质(如Na+)是通过主动运输的方式进入液泡中的,这体现了液泡膜具有选择透过性的特点。液泡膜属于生物膜,生物膜的基本骨架是磷脂双分子层。(2)由题图可知,位于细胞膜和液泡膜上的H+-ATP泵,通过主动运输的方式将细胞质基质中的H+分别转运至细胞外和液泡内,从而维持图示各结构中H+浓度分布的差异。H+顺浓度梯度进入细胞产生的势能将Na+运出根细胞,H+顺浓度梯度从液泡中运出产生的势能将Na+运入液泡内。可见,这种H+分布特点可使根细胞将Na+转运到细胞膜外、液泡内,该过程中转运Na+所需的能量来自细胞膜、液泡膜两侧的H+浓度差(H+势能),进而减少Na+对胞内代谢的影响。(3)在高盐胁迫下,当盐浸入根周围的环境时,Na+从高浓度的土壤溶液进入低浓度的细胞内,借助通道蛋白HKT1以协助扩散方式大量进入根部细胞,同时抑制了K+进入细胞,导致细胞中Na+、K+的比例异常,使细胞内的酶失活,影响蛋白质的正常合成。盐地碱蓬的根细胞会借助Ca2+调节Na+、 K+转运蛋白的功能,进而调节细胞中Na+、K+的比例,使细胞内的蛋白质合成恢复正常,说明细胞质基质中的Ca2+通过抑制HKT1的作用来阻止Na+进入细胞、通过激活AKT1的作用来促进K+进入细胞。(4)验证Ca2+在高盐胁迫下对盐地碱蓬吸收Na+、K+的调节作用,自变量是Ca2+转运蛋白抑制剂的有无,因变量是高盐培养液中Na+、K+浓度,而对实验结果有影响的无关变量应控制相同且适宜。据此结合实验设计应遵循的对照原则分析实验步骤可推知,乙组应加入2 mL Ca2+转运蛋白抑制剂溶液(或等量的Ca2+转运蛋白抑制剂溶液)。由于该实验是验证性实验,其结论是已知的,即在高盐胁迫下,细胞质基质中的Ca2+对HKT1和AKT1的作用依次为抑制、激活,但Ca2+转运蛋白抑制剂能够抑制Ca2+转运蛋白的作用,进而使乙组根细胞借助Ca2+调节Na+、 K+转运蛋白的功能受到抑制。预期的实验结果及结论:与甲组相比,乙组培养液中Na+浓度较低,K+浓度较高,说明Ca2+在一定程度上能调节细胞中Na+、K+的比例。[答案] (除标注外,每空1分,共12分)(1)选择透过性 磷脂双分子层 (2)细胞膜和液泡膜 细胞膜、液泡膜两侧的H+浓度差(H+势能)(2分) (3)协助扩散 抑制 激活 (4)2 mL Ca2+转运蛋白抑制剂溶液(或等量的Ca2+转运蛋白抑制剂溶液)(2分) Na+浓度较低,K+浓度较高(2分)4 / 23课时分层作业(七) 物质出入细胞的方式及影响因素(建议用时:40分钟;本套共12小题,共40分。第1~8小题,每小题2分;第9~11小题,每小题4分;第12小题12分。)1.(2024·河南郑州模拟)细胞中物质的输入和输出都必须经过细胞膜。下列关于物质跨膜运输的叙述,正确的是( )A.水分子可通过自由扩散进出叶肉细胞,需要借助转运蛋白但不需要消耗能量B.钠离子可通过协助扩散进入神经细胞,不需要借助通道蛋白但需要消耗能量C.轮藻细胞可通过主动运输吸收钾离子,需要载体蛋白的协助也需要消耗能量D.巨噬细胞可通过胞吞作用吞噬细菌,不需要膜上蛋白质参与但需要消耗能量2.(2024·贵州卷)茶树根细胞质膜上的硫酸盐转运蛋白可转运硒酸盐。硒酸盐被根细胞吸收后,随着植物的生长,吸收的大部分硒与胞内蛋白结合形成硒蛋白,硒蛋白转移到细胞壁中储存。下列叙述错误的是( )A.硒酸盐以离子的形式才能被根细胞吸收B.硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系C.硒蛋白从细胞内转运到细胞壁需转运蛋白D.利用呼吸抑制剂可推测硒酸盐的吸收方式3.(2023·福建卷)肌细胞质基质中Ca2+浓度升高将引起肌收缩。静息状态下,肌细胞质基质Ca2+浓度极低,此时胞内Ca2+主要存储于肌质网中(一种特殊的内质网)。肌质网膜上存在一种Ca2+载体,能催化水解ATP实现 Ca2+逆浓度跨膜运输。该载体转运过程中的两个状态(E1和E2)如图所示。下列相关叙述错误的是( )A.该载体对Ca2+的转运过程利用了ATP水解所释放的能量B.E2中该载体通过构象变化向细胞质基质运输Ca2+导致肌收缩C.若该载体数量不足或功能减弱可导致肌收缩的停止发生异常D.随着待转运Ca2+浓度的增加,该载体的运输速率先增加后稳定4.(2024·山东日照期中)我国研究团队揭示了汞离子调控水通道蛋白闭合和打开的分子机制。AqpZ水通道蛋白闭合是由汞诱导第189号氨基酸的构象变化引起,而AQP6水通道蛋白打开则是汞诱导第181号和第196号氨基酸的构象变化所致。下列叙述正确的是( )A.AqpZ和AQP6运输水分子的过程中构象会发生变化B.AqpZ和AQP6运输水分子的过程中不会与水分子结合C.水通道蛋白在游离的核糖体上合成完成后再转运到细胞膜D.汞可能通过破坏氨基酸之间的肽键,诱导水通道蛋白的构象变化5.(2023·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6.(2024·广东实验中学检测)下图为液泡膜上离子跨膜运输机制示意图,下列相关叙述,错误的是( )A.Ca2+逆浓度梯度从细胞液进入细胞质基质B.有氧呼吸的增强可促进Ca2+进入液泡C.Na+进入液泡的方式属于主动运输D.细胞液中的pH比细胞质基质中低7.(2024·安徽联合检测)菊花组织培养过程中,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.蔗糖酶通过提供能量,从而提高蔗糖水解反应速率B.培养基的pH值比细胞内的低,有利于细胞吸收蔗糖C.当H+-ATP酶失活,不会影响细胞对蔗糖的吸收速率D.蔗糖-H+共转运体转运蔗糖和H+,都不需要消耗能量8.(2024·山东潍坊二模)植物体内多以蔗糖的形式长距离运输碳水化合物。下图为光合产物蔗糖从叶肉细胞扩散至韧皮薄壁细胞间隙,最终进入筛管-伴胞复合体(SE-CC)的过程,其中蔗糖浓度的变化可调节SU载体的数量。下列说法错误的是( )A.胞间连丝实现了相邻植物细胞间的物质运输B.伴胞内的蔗糖浓度要低于韧皮薄壁细胞C.蔗糖可作为信号分子起到调控自身运输的作用D.使用ATP合成抑制剂会降低蔗糖进入SE-CC的速率9.(2024·湖南师大附中二模)碘是甲状腺激素合成的原材料,甲状腺滤泡细胞内I-的浓度是血浆中I-浓度的30倍。血浆中I-进入甲状腺滤泡上皮细胞是由钠碘同向转运体(NIS)介导的,如下图所示。哇巴因是钠钾泵抑制剂;硝酸根离子可以与I-竞争NIS。下列叙述正确的是( )A.钠碘同向转运体运输I-的方式与其运输Na+的方式相同B.钠钾泵通过协助扩散将细胞内的Na+顺浓度梯度运出C.哇巴因可抑制NIS的功能,从而影响甲状腺激素的合成能够同时影响Na+和I-进入甲状腺滤泡上皮细胞10.(不定项)(2024·山东日照二模)集合管上皮细胞对集合管中的Na+、Cl-重吸收机制如图,①~④表示转运蛋白。下列叙述正确的是( )A.图中转运蛋白合成时需内质网和高尔基体的参与B.Na+、Cl-通过①以协助扩散的方式进入上皮细胞C.②、③转运物质时均需要与被转运的物质相结合D.磷酸化引起④的空间结构变化有利于Na+、K+的转运11.(不定项)(2024·湖南长郡中学月考)胃酸可杀灭随食物进入消化道的大部分有害细菌并激活胃蛋白酶原,胃壁细胞靠近胃腔的细胞膜将H+和Cl-分泌到胃腔,形成盐酸。抑酸药物PPIS在酸性环境中被激活后,能够与图示质子泵结合使其空间结构发生改变,从而停止转运K+和H+。下列说法正确的是( )A.图中K+和Cl-从胃壁细胞进入胃腔的方式不同B.图中H+通过协助扩散的方式进入胃腔C.服用PPIS可能引起消化不良,甚至腹泻D.设计药物特异性地结合质子泵上的K+结合位点可以作为开发新型抑酸药物的思路之一1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 +0.512.(12分)(2024·山东德州一中月考)盐地碱蓬能生活在靠近海滩或者海水与淡水汇合的河口地区,它能在盐胁迫逆境中正常生长,与其根细胞独特的转运机制有关。下图是盐地碱蓬根细胞参与抵抗盐胁迫的示意图(HKT1、AKT1、SOS1和NHX均为转运蛋白)。请回答问题:(1)液泡中能储存较高浓度的某些特定物质,这体现了液泡膜______________的特点,液泡膜的基本骨架是________________。(2)据图分析,图示各结构中H+浓度分布存在差异,该差异主要由位于__________________上的H+-ATP泵转运H+来维持的。为减少Na+对胞内代谢的影响,这种H+分布特点可使根细胞将Na+转运到细胞膜外、液泡内,该过程中转运Na+所需的能量来自_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在高盐胁迫下,当盐浸入根周围的环境时,Na+借助通道蛋白HKT1以____________方式大量进入根部细胞,同时抑制了K+进入细胞,导致细胞中Na+、K+的比例异常,使细胞内的酶失活,影响蛋白质的正常合成。盐地碱蓬的根细胞会借助Ca2+调节Na+、 K+转运蛋白的功能,进而调节细胞中Na+、K+的比例。由此推测,细胞质基质中的Ca2+对HKT1和AKT1的作用依次为________、________(填“激活”或“抑制”),使细胞内的蛋白质合成恢复正常。(4)为验证Ca2+在高盐胁迫下对盐地碱蓬吸收Na+、K+的调节作用,科研小组进行实验:①实验材料:盐地碱蓬幼苗、一定浓度的高盐培养液M(含NaCl和KCl)、Ca2+转运蛋白抑制剂溶液等。②实验步骤:a.取生长发育基本相同的盐地碱蓬幼苗分成甲、乙两组,加入等量一定浓度的高盐培养液M进行培养;b.甲组加入2 mL蒸馏水,乙组加入_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________;c.一段时间后,测定高盐培养液中Na+、K+浓度。③预期实验结果及结论:与甲组相比,乙组培养液中_________________________,说明Ca2+在一定程度上能调节细胞中Na+、K+的比例。1 / 7 展开更多...... 收起↑ 资源列表 09 必修1 第二单元 第7讲 物质出入细胞的方式及影响因素 学案(学生版).docx 09 必修1 第二单元 第7讲 物质出入细胞的方式及影响因素 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