高考生物一轮复习第三单元细胞的代谢第7讲物质出入细胞的方式及影响因素课件(共76张PPT)

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高考生物一轮复习第三单元细胞的代谢第7讲物质出入细胞的方式及影响因素课件(共76张PPT)

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第7讲 物质出入细胞的方式及影响因素
核心考点 考情分析
1.物质出入细胞的方式 1.命题特点:以选择题为主,结合图示、实验、实例考查运输方式的判断及原理,侧重考查理解、信息获取能力。
2.备考重点:明确运输方式的特点及实例;紧扣“结构—功能—实例”主线,强化图文转化与易错案例辨析,突出运输方式与细胞代谢的联系
2.物质运输速率的影响因素
考点一 物质出入细胞的方式
必备知识·夯基
1. 被动运输
(1)概念:物质以 进出细胞, 消耗细胞内化学 反应所释放的能量的物质跨膜运输方式。
(2)类型:分为自由扩散和协助扩散两类。
扩散方式 
不需要 
形式 自由扩散 协助扩散
图示 方式 方式
运输方向 一侧→ 一侧(顺浓度梯度)
概念 物质通过 作用 进出细胞的方式 借助膜上的 进出 细胞的物质扩散方式
条件 不需要 ,不消 耗 需要 ,不消耗能 量
举例 O2和CO2等气体、水(少数情 况)、苯、乙醇等 葡萄糖、氨基酸的顺浓度梯度 跨膜运输;水通过 的运输
甲 
乙 
高浓度 
低浓度 
简单的扩散 
转运蛋白 
转运蛋白 
能量 
转运蛋白 
水通道蛋
白 
(3)转运蛋白的类型及特点
     
c
c
c
特别提醒:①水分子进出细胞时,既可以直接穿过磷脂双分子层,也可以 穿过水通道蛋白,因此渗透作用的实质是水的自由扩散和协助扩散的叠 加,以协助扩散为主。
②离子通道是由蛋白质复合物构成的,一种离子通道只允许一种离子通 过,并且只有在特定刺激发生时才瞬间开放。
2. 主动运输
c
c
c
c
c
教材拾遗:〔必修1 P70“与社会的联系”〕囊性纤维化是细胞中某种蛋白 质结构异常,影响了Cl-的跨膜运输,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。
(1)图示
3. 大分子进出细胞的方式——胞吞和胞吐
①主要运输 ,如蛋白质、多糖。
② 消耗能量。
③不需要转运蛋白协助,但需要 参与。
④依赖膜的 。
生物大分子 
需要 
特定的膜蛋白 
流动性 
(2)特点
(3)实例
①胞吞:吞噬细胞吞噬病原体,单细胞动物(草履虫、变形虫)吞噬食物 颗粒。
②胞吐:分泌蛋白的分泌、变形虫排出食物残渣和废物。
前联后挂:①Na+、K+等无机盐离子一般以主动运输的方式进出细胞,但 也可通过协助扩散的方式进出细胞,如神经细胞维持静息电位时的K+外流 和形成动作电位时的Na+内流。
②RNA和蛋白质等大分子物质通过核孔进出细胞核,而不是通过胞 吞、胞吐。
③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。
1. 判断正误
提示:主动运输需要载体蛋白协助,而不是通道蛋白,通道蛋白一般用于 协助扩散。

×
提示:硒蛋白从细胞内转运到细胞壁是通过胞吐的方式实现的,故不需转 运蛋白。
提示:红树植物通过叶表面的盐腺主动运输将盐排出体外,主动运输需要 ATP提供能量。
×
×

2. 规范表达
蛋白质 
一种离子通道只容许与自
身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的离子通过;离子通过通
道蛋白时,不需要与通道蛋白结合 
离子或分子与载体蛋白结合后,载体蛋白的空间结构发生变化,运
输完成后载体蛋白又恢复原状 
关键能力·提升
考向一 转运蛋白的种类和功能
1. (2025·湖南长沙一模)小分子溶质或者离子通过载体蛋白或通道蛋白 进行跨膜运输的过程如图所示。下列叙述中错误的是(  )
A. 载体蛋白和通道蛋白都属于转运
蛋白,在细胞膜、核膜和细胞器膜
中广泛分布
B. 载体蛋白介导的物质运输方式是
主动运输或协助扩散,而通道蛋白介导的是协助扩散
C. 有些载体蛋白空间结构和活性的变化与其磷酸化和去磷酸化有关
D. 载体蛋白每次转运时都会发生自身构象的改变,分子或离子通过时不 需与其结合

解析:  转运蛋白包含载体蛋白和通道蛋白,在细胞膜、核膜、细胞器 膜(如线粒体膜、叶绿体膜)中广泛分布,A正确;载体蛋白可介导主动 运输或协助扩散,而通道蛋白介导的是协助扩散,B正确;像钠—钾泵这 类载体蛋白,磷酸化和去磷酸化会改变其空间构象,实现离子转运,C正 确;载体蛋白转运时需要与被转运的分子、离子结合,结合后构象改变完 成运输,D错误。
2.(2025·河北石家庄模拟)细胞中存
在3种位于生物膜上的转运蛋白,其
作用机理如图所示。相关叙述正确的
是(  )
A.F型质子泵广泛分布于线粒体内膜、叶绿体的内膜、类囊体膜上
B.V型质子泵与F型质子泵运输H+的方式相同
C.Ca2+泵可发生磷酸化改变泵的蛋白质构象从而促进Ca2+的转运过程
D.溶酶体膜上存在F型质子泵将H+运入溶酶体维持溶酶体内的酸性环境

解析:   F型质子泵利用H+浓度差驱动ATP的合成,叶绿体的内膜不能合成ATP,A错误;由图可知,V型质子泵运输H+需要消耗ATP且需要载体的协助,属于主动运输,F型质子泵利用H+浓度差驱动ATP的合成,是协助扩散,因此两者方式不同,B错误;Ca2+泵催化ATP水解,ATP末端的磷酸基团会脱离下来与载体蛋白结合,使载体蛋白发生磷酸化,导致其空间结构发生变化,使Ca2+的结合位点转向膜外,C正确;F型质子泵的作用是运输质子的同时利用动力势能合成ATP,而溶酶体不能合成ATP,D错误。
题后归纳:离子泵与质子泵
(1)Na+-K+泵
(2)质子泵
考向二 物质出入细胞的方式及其判断
3. (2025·重庆高考8题)骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病,研究发现患者软骨细胞膜上的Na+通道蛋白明显多于正常人,从而影响NCX载体蛋白对Ca2+的运输,据图分析,下列叙述错误的是(  )
A. Na+通道运输Na+不需要消耗ATP
B. 运输Na+时,Na+通道和NCX载体均需与Na+结合
C. 患者软骨细胞的Ca2+内流增多
D. 与NCX载体相比,Na+通道更适合作为研究药物的靶点

解析:  据图可知,Na+通道运输Na+属于协助扩散,协助扩散不需要消 耗能量,A正确;Na+通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,B错误; 因为患者软骨细胞膜上Na+通道蛋白增多,会使Na+内流增多,胞内Na+ 会积累,NCX载体会将胞内过多的Na+逆浓度排出胞外,需要利用Ca2+产 生的电化学势能提供能量,所以使得Ca2+内流增多,C正确;因为患者是 Na+通道蛋白明显多于正常人从而引发疾病,所以与NCX载体相比,Na+ 通道更适合作为研究药物的靶点,D正确。
4. (2025·甘肃金昌二模)α-变形菌的细胞膜
上镶嵌有光驱蛋白,其作为“质子泵”可将
H+从细胞膜内侧泵到细胞膜外,形成的H+
浓度梯度(化学势能)可用于ATP合成、物质
的跨膜运输或驱动细菌鞭毛运动。如图为 α-变形菌能量转化的部分示意图。下列叙述错误的是(  )
A. α-变形菌的鞭毛运动利用了H+浓度梯度形成的化学势能
B. 光驱动蛋白可以利用光能逆浓度梯度转运物质
C. H+进入细胞的跨膜运输方式是主动运输
D. α-变形菌分泌H+对维持细胞内的酸碱平衡有重要作用

解析:  细菌细胞膜内外存在H+浓度差,α-变形菌的鞭毛运动利用了H+ 浓度梯度形成的化学势能,A正确;光驱动蛋白是载体蛋白,其将H+逆浓 度梯度从细胞内转运到细胞外,该过程属于主动运输,主动运输需要消耗 能量,该能量是光能提供的,B正确;H+出细胞是逆浓度梯度进行的,有 载体蛋白协助,需要消耗能量,属于主动运输,而H+进入细胞是顺浓度梯 度进行的,有载体蛋白协助,属于协助扩散,C错误;细菌分泌H+使细胞 内外H+浓度发生变化,改变了pH,故α-变形菌分泌H+对维持细胞内的酸 碱平衡有重要作用,D正确。
考点二 影响物质跨膜运输的因素
必备知识·夯基
1. 影响物质跨膜运输因素的分析
(1)物质浓度
c
c
(2)O2浓度
(3)温度
c
c
c
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
c
c
c
c
c
c
c
c
1. 判断正误
提示: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。
提示:胞吞和胞吐需要膜上蛋白质的参与,但不是转运蛋白。


×
2. 规范表达
主动运输 
的吸收速率与O2浓度呈正相关 
主动运
输需要载体蛋白,作物乙根细胞的细胞膜上载体蛋白数量有限 
多,消耗O2多 
(2)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;③一段时间后,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:若两组柽柳幼苗对Ca2+和K+的吸 收速率相同,则柽柳幼苗从土壤中吸收无机盐的方式是被动运输;若甲组 柽柳幼苗对Ca2+和K+的吸收速率明显小于乙组柽柳幼苗对Ca2+和K+的吸 收速率,则柽柳幼苗从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输。
关键能力·提升
考向一 分析影响物质跨膜运输的因素
1. (2025·湖北武汉三模)葡萄糖转运体是一类镶嵌在细胞膜上转运葡萄 糖的载体蛋白,广泛存在于体内各种组织细胞中。它分为两类:一类是钠 依赖的葡萄糖转运体(SGLT1),另一类是非钠依赖的葡萄糖转运体 (GLUT2)。培养液中葡萄糖浓度与葡萄糖转运速率的关系如图1,该细 胞中氧气浓度与两种葡萄糖转运蛋白运输葡萄糖速率的关系如图2。下列 叙述错误的是(  )
A. 由图1可知,葡萄糖转运速率受载体类型和葡萄糖浓度的影响
B. 由图2可知,SGLT1和GLUT2分别参与主动运输和协助扩散
C. 培养液中葡萄糖浓度较低时,该细胞吸收葡萄糖不一定消耗能量
D. SGLT1和GLUT2均可转运葡萄糖,说明载体蛋白不具有特异性

解析:  由题图1可知,两种转运体的曲线不同,载体类型和葡萄糖浓度 均会影响葡萄糖转运速率,A正确;由题图2可知,GLUT2的葡萄糖转运速 率与O2浓度无关,说明是协助扩散;SGLT1转运葡萄糖的速率与O2浓度有 关,说明是主动运输,B正确;由题图1可知,当培养液中葡萄糖浓度较低 时,SGLT1和GLUT2均可以转运葡萄糖,其中SGLT1转运葡萄糖需要消耗 能量(主动运输),GLUT2转运葡萄糖不需要消耗能量(协助扩散),C 正确;SGLT1和GLUT2虽然都能转运葡萄糖,但它们在转运机制上存在差 异,SGLT1主要参与主动运输,而GLUT2则参与协助扩散,说明载体蛋白 具有特异性,D错误。
2. (2025·青海海东模拟)通透系数是一种衡量物质穿膜能力的指标。一 定浓度的某物质以自由扩散的方式穿越生物膜时,其通透系数为10-7cm·s -1;以协助扩散的方式穿越生物膜时,其通透系数为10-2cm·s-1。图中 A、B曲线表示该物质的两种跨膜转运方式。下列叙述错误的是(  )
A. 图中A曲线表示自由扩散,B曲线表示协助扩散
B. 在B曲线所示运输方式的过程中,被转运物可能会与转 运蛋白结合
C. 协助扩散中特异的膜蛋白“协助”物质转运,使其通透系数大于自由扩散的
D. 改变转运该物质的载体数目,该物质的Vmax不会受影响

解析:  图中A曲线表示自由扩散,因而只受物质浓度的影响,B曲线表 示协助扩散,其转运速率受到转运蛋白数量的制约,A正确;转运蛋白分 为载体蛋白和通道蛋白;在B曲线所示运输方式,即协助扩散过程中,被 转运物可能会与载体蛋白结合,但转运的物质不会与通道蛋白结合,B正 确;协助扩散中特异的膜蛋白“协助”物质转运,使其通透系数大于自由 扩散的,即协助扩散的效率高于自由扩散,C正确;图中Vmax受到转运蛋 白数量的限制,因此,改变转运该物质的载体数目,该物质的Vmax会受影 响,D错误。
考向二 探究物质跨膜运输方式的实验分析
3. (2025·浙江6月选考11题)人体细胞通过消耗ATP维持膜两侧Na+浓度 梯度,细胞膜上的Na+-氨基酸共转运体能利用Na+浓度梯度驱动氨基酸逆 浓度进入细胞,如图所示,下列叙述正确的是(  )
A. Na+-氨基酸共转运体运输物质不具有特异性
B. 氨基酸依赖转运体进入细胞的过程属于被动运输
C. 使用细胞呼吸抑制剂不会影响氨基酸的运输速率
D. 适当增加膜两侧Na+的浓度差能加快氨基酸的运输

解析:  Na+-氨基酸共转运体运输物质具有特异性,A错误;氨基酸依 赖转运体进入细胞是逆浓度梯度的过程,属于主动运输,B错误;人体细 胞通过消耗呼吸作用产生的ATP维持膜两侧Na+浓度梯度,利用Na+浓度梯 度驱动氨基酸逆浓度进入细胞,因此使用细胞呼吸抑制剂会影响氨基酸的 运输速率,C错误;适当增加膜两侧Na+的浓度差会提高Na+的运输速率, 同时也能加快氨基酸的运输,D正确。
高考真题感悟
命题角度练
角度一 围绕考查物质出入细胞的方式,考查科学思维
1. (2025·广东高考8题)物质跨膜运输是维持细胞正常生命活动的基础, 下列叙述正确的是(  )
A. 呼吸时O2从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受O2浓度的影响
B. 心肌细胞主动运输Ca2+时参与转运的载体蛋白仅与Ca2+结合
C. 血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞的速率与细胞代谢无关
D. 集合管中Na+与通道蛋白结合后使其通道开放进而被重吸收

解析:  O2从肺泡向肺毛细血管扩散属于自由扩散,速率由O2浓度差决 定。因此呼吸时O2从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受O2浓度的影响,A正 确;心肌细胞主动运输Ca2+时,载体蛋白需结合Ca2+并催化ATP水解,还 需结合磷酸基团从而磷酸化,并非仅与Ca2+结合,B错误;葡萄糖进入红 细胞为协助扩散,速率受浓度差和载体数量影响。红细胞代谢虽不直接供 能,但代谢活动维持细胞内低葡萄糖浓度,从而保持浓度差,因此速率与 代谢有关,C错误;集合管中Na+重吸收主要通过主动运输(如钠—钾 泵),需载体蛋白且消耗能量,而非通过通道蛋白结合Na+被动运输,D 错误。
2. (2025·山东高考2题)生长于NaCl浓度稳定在100 mmol/L的液体培养基 中的酵母菌,可通过离子通道吸收Na+,但细胞质基质中Na+浓度超过30 mmol/L时会导致酵母菌死亡。为避免细胞质基质中Na+浓度过高,液泡膜 上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中,细胞膜上的蛋白W 也可将Na+排出细胞。下列说法错误的是(  )
A. Na+在液泡中的积累有利于酵母细胞吸水
B. 蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变
C. 通过蛋白W外排Na+的过程不需要细胞提供能量
D. Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合

解析:  Na+在液泡中积累会导致液泡内的渗透压增大,有利于酵母细 胞吸水,维持细胞的正常形态和功能,A正确;蛋白N将Na+以主动运输的 方式转运到液泡中,因此蛋白N属于载体蛋白,在主动运输过程中,载体 蛋白会与被转运物质结合,且每次转运时都会发生自身构象的改变,B正 确;培养基中Na+浓度为100 mmol/L,为避免细胞质基质中Na+浓度过高 (30 mmol/L),细胞膜上的蛋白W要将Na+从细胞质基质(低浓度)排出 到细胞外培养基(高浓度),故蛋白W介导的外排Na+过程属于主动运 输,主动运输需要细胞提供能量,C错误;离子通道是一种通道蛋白,Na +通过离子通道进入细胞时,不需要与通道蛋白结合,D正确。
3. (2024·江西高考2题)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

解析:  甲表示的运输方向为逆浓度梯度进行,且需要消耗能量,并通 过载体转运,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;丙为顺浓度梯度进行,需要 消耗能量,为胞吞作用,不需要转运蛋白,C错误;丁不需要转运蛋白, 也不需要能量,是自由扩散,D正确。
角度二 围绕影响细胞物质运输的因素,考查科学思维和科学探究
4. (2025·湖南高考15题)Cl属于植物的微量元素。分别用渗透压相同、 Na+或Cl-物质的量浓度也相同的三种溶液处理某荒漠植物(不考虑溶液中 其他离子的影响)。5天后,与对照组(Ⅰ)相比,Ⅱ和Ⅲ组光合速率降低, 而Ⅳ组无显著差异;各组植株的地上部分和根中Cl-、K+含量如图所示。 下列叙述错误的是(  )
注:Ⅰ.对照(正常栽培);Ⅱ.NaCl溶液;Ⅲ.Na+浓度与Ⅱ中相同、无Cl- 的溶液;Ⅳ.Cl-浓度与Ⅱ中相同、无Na+的溶液。
A. 过量的Cl-可能储存于液泡中,以避免高浓度Cl-对细胞的毒害
B. 溶液中Cl-浓度越高,该植物向地上部分转运的K+量越多
C. Na+抑制该植物组织中K+的积累,有利于维持Na+、K+的平衡
D. K+从根转运到地上部分的组织细胞中需要消耗能量

解析:  植物细胞可以通过将过量的Cl-储存于液泡中,来降低细胞质中 Cl-的浓度,从而避免高浓度Cl-对细胞的毒害,A正确;分析题图可知, Ⅱ组(NaCl溶液)与Ⅳ组(Cl-浓度与Ⅱ中相同、无Na+的溶液)相比,Ⅱ 组向地上部分转运的K+量少,说明不是溶液中Cl-浓度越高,植物向地上 部分转运的K+量越多,B错误;对比Ⅰ组(对照)、Ⅱ组(NaCl溶液)和Ⅲ 组(Na+浓度与Ⅱ中相同、无Cl-的溶液),发现Ⅱ组和Ⅲ组中Na+存在 时,植物组织中K+积累受到抑制,这有利于维持Na+、K+的平衡,C正 确;K+从根转运到地上部分的组织细胞是主动运输过程,主动运输需要消 耗能量,D正确。
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1. (2025·广东惠州期末)转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类 型,下列说法错误的是(  )
A. 载体蛋白转运分子或离子的过程中会发生自身构象的改变
B. 分子或离子通过通道蛋白需要与通道蛋白相应部位结合
C. 借助转运蛋白顺浓度梯度进行的跨膜运输方式属于协助扩散
D. 细胞膜上转运蛋白的种类和数量是膜具有选择透过性的结构基础
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解析:  载体蛋白在转运物质时会发生自身构象的改变,这是其运输分 子或离子的关键特征,将离子或分子从一侧转运到另一侧,A正确;通道 蛋白形成跨膜通道,允许特定物质通过,此过程不需要与物质结合,而载 体蛋白需要结合并改变构象,B错误;协助扩散的特点是通过转运蛋白顺 浓度梯度运输,不消耗能量,C正确;细胞膜的选择透过性由膜上转运蛋 白的种类和数量决定,膜上蛋白质的种类和数量决定了细胞膜功能复杂程 度,D正确。
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2. (2025·江苏南京模拟)下列关于物质跨膜运输的说法正确的是(  )
A. 肾小管和集合管各区段对Na+具有主动重吸收作用
B. 分布于线粒体和叶绿体内膜上的质子泵只作为H+运输通道
C. 相对分子质量小的物质或离子都以自由扩散的方式进出细胞
D. 低密度脂蛋白通过转运蛋白介导的胞吞作用进入细胞且消耗能量

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解析:  肾小管和集合管对Na+的重吸收属于主动运输。虽然不同区 段的重吸收量可能不同,但各区段均存在主动重吸收过程,A正确;线 粒体内膜和叶绿体类囊体膜上的质子泵通过主动运输将H+逆浓度梯度 运输,质子泵属于载体蛋白而不是通道蛋白,B错误;小分子或离子可 能通过主动运输(如Na+、K+)或协助扩散(如葡萄糖进入红细 胞),并非均为自由扩散,C错误;低密度脂蛋白(LDL)通过受体介 导的胞吞作用进入细胞,依赖细胞膜上的蛋白质,但不是转运蛋白, 且胞吞需消耗能量,D错误。
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3. (2025·广西南宁模拟)跨膜蛋白可通过疏水相互作用与磷脂分子连 接。ABC转运蛋白不仅可转运单糖、氨基酸、脂质等小分子物质,而且可 将药物转运出细胞。ABC转运蛋白含2个T区域和2个A区域,结构如图所 示。下列叙述正确的是(  )
A. ABC转运蛋白参与的运输方式是主动运输或协助扩散
B. ABC转运蛋白中T区域的亲水性氨基酸数目多于A区域 的
C. ABC转运蛋白只容许与自身通道直径和形状适配的分子或离子通过
D. 推测与耐药性低的肿瘤细胞相比,耐药性高的细胞膜上有更多的ABC转运蛋白

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解析: ABC转运蛋白含2个T区域和2个A区域,据图可知,ABC转运蛋 白可促进ATP水解,说明该运输方式需要消耗能量,因此其参与的运输方 式是主动运输,协助扩散不消耗能量,A错误;磷脂双分子层中磷脂的头 部是亲水端,尾部是疏水端,图中ABC转运蛋白中T区域大部分埋在磷脂 双分子层的内部,而A区域分布在磷脂分子头部的一侧,说明T区域疏水性 氨基酸数目多于A区域,B错误;只容许与自身通道直径和形状适配的分子 或离子通过是通道蛋白的特点,ABC转运蛋白属于载体蛋白,需要与被运 输的物质结合,C错误;ABC转运蛋白可以将细胞内的药物转运至细胞 外,从而提高细胞的耐药性,因此推测与耐药性低的肿瘤细胞相比,耐药 性高的细胞膜上有更多的ABC转运蛋白,D正确。
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4. (2025·湖南长沙三模)研究表明,某些转运蛋白利用离子梯度(如钠 离子电化学梯度)驱动溶质的逆浓度梯度运输,同时依赖膜脂质的特性 (如磷脂双分子层的流动性)调节自身构象以适应环境变化。下列有关叙 述正确的是(  )
A. 这种溶质运输方式属于被动运输
B. 此过程溶质运输方向与离子运输方向相反
C. 膜脂质的流动性越强,转运蛋白的运输效率就一定越高
D. 特定脂质与转运蛋白的结合可能通过改变其空间构象增强运输效率

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解析:  被动运输为顺浓度梯度运输,而题干中溶质逆浓度梯度运输, 属于主动运输(次级主动运输),A错误;协同运输中溶质与离子方向可 能相同(同向)或相反(反向),题干未明确方向关系,无法得出结论, B错误;膜脂质流动性过强可能破坏转运蛋白稳定性,并非流动性越强效 率越高,C错误;特定脂质(如胆固醇)与转运蛋白结合可调节其构象, 增强运输效率,D正确。
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5. (2025·四川巴中三模)细胞运输物质有多种方式,如自由扩散 (甲)、协助扩散(乙)、主动运输(丙)、胞吞和胞吐(丁),不同运 输方式有不同的特点。①不需要细胞提供能量,没有膜蛋白协助;②被转 运物质可不与转运蛋白结合,具有高度选择性;③逆浓度梯度运输,ATP 直接或间接提供能量;④物质包裹在磷脂双分子层中运输;⑤可涉及内质 网和高尔基体的膜融合;⑥顺浓度梯度运输,需特异性膜蛋白协助;⑦光 能驱动H+跨膜泵入叶绿体类囊体的运输;⑧神经递质在突触间隙的运输方 式。下列运输方式与特点或实例对应错误的是(  )
A. 丙—③⑦ B. 乙—②⑥
C. 甲—①⑧ D. 丁—④⑤

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解析:  丙(主动运输)对应③(逆浓度梯度,ATP供能)和⑦(光能驱 动H+泵入类囊体)。主动运输需要载体和能量,光能驱动的H+运输属于 主动运输(光能间接供能),③⑦正确,A正确;乙(协助扩散)对应② (可不与转运蛋白结合,高度选择性)和⑥(顺浓度梯度,需膜蛋白协 助)。协助扩散通过通道或载体蛋白,通道蛋白运输时物质可不直接结 合,且具有选择性,②⑥正确,B正确;甲(自由扩散)对应①(不需能 量和膜蛋白)和⑧(神经递质在突触间隙运输)。神经递质在突触间隙的 运输属于细胞外液的扩散,不涉及跨膜运输,而自由扩散需跨膜,⑧错 误,C错误;丁(胞吞和胞吐)对应④(物质包裹在磷脂层中)和⑤(涉 及内质网、高尔基体的膜融合)。胞吞和胞吐通过囊泡运输,且分泌蛋白 需细胞器膜融合,④⑤正确,D正确。
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6. (2025·广东深圳模拟)溶酶体中的pH约为5.0,细胞质基质中的pH约 为7.0,溶酶体膜上存在Cl-/H+协同转运蛋白,能将H+输出溶酶体,同时 将细胞质基质中的Cl-运输到溶酶体中,下列有关叙述错误的是(  )
A. 溶酶体膜上存在主动运输H+的载体蛋白
B. Cl-/H+协同转运蛋白运输Cl-的方式是协助扩散
C. 降低溶酶体内的pH会加快Cl-/H+的运输速率
D. Cl-/H+协同转运蛋白运输物质时其构象会改变

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解析:  溶酶体内H+浓度高于细胞质基质,H+输入为逆浓度梯度,需通 过主动运输完成,因此溶酶体膜上存在主动运输H+的载体蛋白,A正确; Cl-/H+协同转运蛋白运输Cl-时,Cl-的输入依赖H+的浓度梯度势能,属 于主动运输而非协助扩散,B错误;降低溶酶体pH(即增加H+浓度)会增 强H+的输出动力,从而加快Cl-/H+协同转运蛋白的运输速率,C正确;载 体蛋白在运输物质时均会发生构象改变,Cl-/H+协同转运蛋白也不例外, D正确。
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7. (2025·陕西西安模拟)柽柳是强耐盐植物,它的叶子和嫩枝可以将吸 收到植物体内的无机盐排出体外。下列关于物质运输说法正确的是(  )
A. 水分子多数通过自由扩散进出细胞,少数以协助扩散方式进出细胞
B. 运出无机盐的载体蛋白也能催化ATP水解,其酶活性被激活后膜内侧的 无机盐与其相应位点结合
C. 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
D. 胞吞或胞吐运输的都是生物大分子,离子和较小的有机分子必须借助 转运蛋白进出细胞

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解析:  过去人们普遍认为,水分子都是通过自由扩散进出细胞的,但 后来的研究表明,水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散 方式进出细胞的,A错误;参与无机盐主动运输的载体蛋白是一种能催化 ATP水解的酶,当膜内侧的无机盐与其相应位点结合时,其酶活性就被激 活了,B错误;转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。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
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要与通道蛋白结合,C正确;除一些不带电荷的小分子可以自由扩散的方式进出细胞外,离子和较小的有机分子(如葡萄糖和氨基酸等)的跨膜运输必须借助于转运蛋白,像蛋白质这样的生物大分子,通过胞吞或胞吐进出细胞,其过程也需要膜上蛋白质的参与,更离不开膜上磷脂双分子层的流动性,胞吐也可以释放神经递质,D错误。
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8. (2024·甘肃高考2题)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(如图)。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

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解析:  细胞膜上的H+-ATP酶介导H+向细胞外转运时为主动运输,需 要载体蛋白的协助。载体蛋白需与运输分子结合,引起载体蛋白空间结构 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酶抑制剂会干扰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;盐胁迫下,会 有更多的Na+进入细胞,为适应高盐环境,植物可能会通过提高Na+-H+逆 向转运蛋白的基因表达水平,以增加Na+-H+逆向转运蛋白的数量,从而 将更多的Na+运出细胞,D正确。
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9.(2025·江苏高考16题改编)研究小组开展了Cl-胁迫下,添加脱落酸(ABA)对植物根系应激反应的实验,机理如图所示。下列相关叙述正确的有(  )
A.Cl-通过自由扩散进入植物细胞
B.转运蛋白甲、乙的结构和功能相同
C.ABA进入细胞核促进相关基因的表达
D.细胞质膜发挥了物质运输、信息交流的功能

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解析:  分析题图,Cl-通过转运蛋白甲顺浓度梯度进入细胞,属于协助扩散,A错误;由题图知,蛋白甲和蛋白乙的结构不同,Cl-通过转运蛋白乙顺浓度梯度运出细胞,而转运蛋白甲将Cl-顺浓度梯度运进细胞,故转运蛋白甲、乙的功能不同,B错误;图中ABA与细胞膜上的受体特异性结合,进而促进细胞核基因的表达,ABA并没有进入细胞,C错误;细胞质膜上有转运蛋白甲、乙,体现了物质运输功能,有ABA受体,体现了信息交流功能,D正确。
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11. (2025·河南开封模拟)高盐环境下粮食作物会大量减产。在盐化土壤 中,大量Na+顺浓度梯度迅速流入细胞,形成胁迫,影响植物正常生长。 耐盐植物可通过Ca2+介导的离子跨膜运输,减少Na+在细胞内的积累,从 而提高抗盐胁迫的能力,其主要机制如图所示。请回答问题:
注:H+泵可将胞内H+排到胞外,形成膜内外H+浓度梯度。膜外H+顺浓度梯度经转运蛋白C流入胞内的同时,可驱动转运蛋白C将Na+排到胞外。
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(1)在盐胁迫下,Na+进入细胞的方式和H+进入细胞的方式 (填“相同”或“不同”)。
相同
使用ATP抑制剂处理细胞会导致ATP合成量减少,使细胞经H+泵主动
运输到胞外的H+量减少,膜内外H+浓度差降低,胞外H+顺浓度梯度经转
运蛋白C流入胞内的量减少,导致其驱动转运蛋白C外流的Na+量减少(合
理即可)
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(3)据图分析,在高盐胁迫下,耐盐植物的根细胞会借助Ca2+调节相关 离子转运蛋白的功能:一方面胞外Ca2+直接 ,减少 Na+进入细胞;另一方面,胞外Ca2+促进转运蛋白B将Ca2+转运入细胞 内,以及通过 ,间接促 进转运蛋白B将Ca2+转运入细胞内,从而促进转运蛋白C将Na+排出胞外, 以降低细胞内Na+浓度。
抑制转运蛋白A
胞外Na+与受体结合,促进胞内H2O2浓度上升
增施钙肥(或增加土壤中Ca2+浓度);通过灌溉稀释土
壤盐浓度
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