第2单元 第5课时 物质出入细胞的方式及其影响因素（课件PPT）-【优化指导】2025年高考生物一轮复习高中总复习·第1轮（人教单选版）

第二单元　细胞的基本结构与物质运输 第5课时　物质出入细胞的方式及其影响因素 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 栏目索引 考点一 考点二 考点一 高浓度→低浓度 需要 不消耗 消耗 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 续表 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 特异性 协助扩散 主动运输 不改变 改变 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 流动 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 × √ × × √ × 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 考点二 协助扩散或主动运输 自由扩散 转运蛋白 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 主动运输 自由扩散或协助扩散 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 流动性 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 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(6)分子或离子通过通道蛋白时，需要与通道蛋白结合。( ) 2．思维延伸——长句表达专练 (1)(必修1 P67拓展)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。 (2)(必修1 P69改编)主动运输过程中载体蛋白发生怎样的变化？ 提示：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。 (3)只要是消耗能量的运输方式就一定是主动运输吗？请说明理由。 提示：不一定。消耗能量的运输方式除了主动运输，还有胞吞和胞吐以及穿越核孔的运输方式。 (4)胞吐只能运输大分子物质吗？ 提示：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．(2024·江西高考适应性测试)水是构成细胞的重要成分，约占人体质量的70%。细胞膜上存在水通道蛋白，为了探究它在水分子进出细胞中的作用，研究人员分别取细胞膜上含水通道蛋白(A组)和除去水通道蛋白(B组)的同种细胞，置于低渗溶液中，定时测量细胞体积，结果如下图。下列关于水分子进出细胞的叙述，错误的是(　　) A．水分子进出A组细胞的主要方式为协助扩散 B．A组细胞体积达到最大后水分子不再进入细胞 C．水分子可以通过自由扩散的方式进出细胞 D．水分子进入细胞时不需要和水通道蛋白结合 B　解析：分析题图可知，A组细胞(含水通道蛋白)体积的增加量大于B组细胞(除去水通道蛋白)，说明水分子进出A组细胞的主要方式为协助扩散，A正确；A组细胞体积达到最大后水分子进出细胞达到平衡，B错误；B组细胞除去了水通道蛋白，但是细胞体积仍然增大，说明水分子可以通过自由扩散的方式进出细胞，C正确；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，D正确。 2．(2024·河南高考适应性测试)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　解析：水分子更多的是借助细胞膜上的转运蛋白(水通道蛋白)以协助扩散的方式进出细胞，此过程不需要消耗能量，A错误；当神经纤维某一部位受到刺激时，钠离子可借助通道蛋白通过协助扩散进入神经细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，B错误；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，也需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，C正确；巨噬细胞通过胞吞作用吞噬细菌时需要膜上蛋白质的参与，也需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，D错误。 3．下图是海水稻根细胞与耐盐性相关的生理过程。据图分析，下列相关叙述错误的是(　　) A．H＋通过主动运输运出细胞，保持细胞膜外 pH为酸性 B．H2O 通过自由扩散进入细胞，降低细胞内渗透压 C．Na＋以相同方式排出细胞和进入液泡，提高耐盐性 D．土壤中氧含量不足可能会影响水稻的耐盐性 B　解析：据图分析可知，根细胞膜上H＋转运蛋白使H＋通过主动运输的方式运出根细胞，可保持细胞膜外pH为酸性，A正确；据图分析可知，H2O 既可以通过转运蛋白以协助扩散的方式进入细胞，也可以通过自由扩散进入细胞，B错误；Na＋排出细胞和进入液泡的过程均是由低浓度到高浓度，均属于主动运输，能量来自H＋跨膜运输的电势能，C正确；Na＋排出细胞和进入液泡都可以提高耐盐性，两个过程均为主动运输，需要消耗能量，而能量的产生与根细胞的呼吸强度有关，土壤中氧含量会影响细胞呼吸，故土壤中氧含量不足可能会影响水稻的耐盐性，D正确。 4．(2024·山东聊城二模)α­变形菌的细胞膜镶嵌有光驱动蛋白，其作为“质子泵”可将H＋从细胞内侧泵到细胞膜外，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。下图为α­变形菌能量转化的部分示意图。下列叙述正确的是(　　) A．质子泵将H＋从细胞内侧泵到细胞膜外，有利于调节变形菌细胞的pH B．H＋从细胞内侧泵到细胞膜外过程中，光驱动蛋白的构象不会发生变化 C．H＋从细胞内侧泵到细胞膜外没有消耗ATP，为被动运输 D．α­变形菌的鞭毛运动可利用光能作为直接能源 A　解析：质子泵将H＋从细胞内侧泵到细胞膜外，改变了细胞的pH，所以有利于调节变形菌细胞的pH，A正确；光驱动蛋白属于载体蛋白，在运输物质过程中发生构象的变化，所以H＋从细胞内侧泵到细胞膜外过程中，光驱动蛋白的构象发生了变化，B错误；H＋从细胞内侧泵到细胞膜外需要光能驱动，为主动运输，C错误；α­变形菌的鞭毛运动消耗的能量是ATP中的化学能，不能利用光能作为直接能源，D错误。 考点二　影响物质跨膜运输的因素和实验探究 1．影响物质跨膜运输因素的分析 (1)物质浓度 (2)氧气浓度 (3)温度 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 1．易错辨析——规避高频误区(正确的画“√”，错误的画“×”) (1)膜内外物质浓度梯度的大小会直接影响自由扩散和协助扩散的运输速率。(　　　　) (2)加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率。(　　　　) (3)胞吞和胞吐不需要转运蛋白参与，其运输过程与蛋白质无关。(　　　　) 2．思维延伸——长句表达专练 主动运输与氧气含量关系图中，若将横轴换成ATP，曲线有什么变化？请画出相关曲线图。 提示：主动运输需要消耗ATP，有ATP可进行运输，无ATP不能进行运输。曲线图如下： 1．(2024·辽宁大连校考模拟)下图显示了人体某细胞的细胞膜对葡萄糖的转运速率与细胞外葡萄糖浓度的关系。实线表示仅葡萄糖存在，虚线表示同时存在稳定浓度的半乳糖。据图推测，下列叙述正确的是(　　) A．葡萄糖的转运速率与葡萄糖浓度持续呈正相关 B．葡萄糖的跨膜转运一定伴随着ATP的水解 C．半乳糖对葡萄糖的转运有抑制作用 D．转运葡萄糖的转运蛋白也可以转运半乳糖 C　解析：由图可知，在一定的浓度范围内，葡萄糖的转运速率与葡萄糖浓度持续呈正相关，当达到一定浓度后，葡萄糖的转运速率受到了其他因素(如转运蛋白)的限制，A错误；由题中信息可知，葡萄糖的跨膜转运不一定需要能量，即不一定伴随着ATP的水解，B错误；由曲线分析可知，仅存在葡萄糖时比同时存在稳定浓度的半乳糖时葡萄糖的转运速率高，所以半乳糖对葡萄糖的转运具有抑制作用，C正确；转运蛋白具有专一性，且根据“稳定浓度的半乳糖”可知，转运葡萄糖的转运蛋白不能转运半乳糖，D错误。 2．在小肠绒毛上皮细胞膜表面存在两种形式的葡萄糖载体SGLT1和GLUT2，其作用机理如图1所示。小肠绒毛上皮细胞上的这两种载体在不同葡萄糖浓度下的运输速率测定结果如图2所示。下列叙述正确的是(　　) 　 A．小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的方式，体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能 B．据图1分析，小肠绒毛上皮细胞以自由扩散和主动运输方式从肠腔吸收葡萄糖 C．据图1分析，小肠绒毛上皮细胞吸收Na＋与神经细胞产生动作电位时Na＋内流的运输方式不同 D．据图2分析，当葡萄糖浓度高于20 mM时，小肠绒毛上皮细胞主要通过主动运输的方式吸收葡萄糖 A　解析：小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的方式体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，A正确；由图1分析可知，小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的方式有协助扩散和主动运输，B错误；由图1分析可知，小肠绒毛上皮细胞吸收Na＋是以协助扩散方式进行的，神经细胞产生动作电位时Na＋内流也是协助扩散，两者运输Na＋的方式相同，C错误；据图2分析可知，当葡萄糖浓度高于20 mM时，随着葡萄糖浓度进一步提高，小肠绒毛上皮细胞主要通过GLUT2介导的协助扩散来增加对葡萄糖的吸收，D错误。 3．某生物兴趣小组选用生理状况相同的柽柳根，一定浓度的X溶液，X载体蛋白抑制剂和呼吸酶抑制剂进行了如下三组实验(每组均选用了6条柽柳根)，以探究柽柳根对X的吸收方式。下列分析错误的是(　　) 甲组 柽柳根＋X溶液→一段时间后测定溶液中的X浓度，计算出X的吸收速率 乙组 柽柳根＋X溶液＋X转运蛋白抑制剂→一段时间后测定溶液中的X浓度，计算出X的吸收速率 丙组 柽柳根＋X溶液＋呼吸酶抑制剂→一段时间后测定溶液中的X浓度，计算出X的吸收速率 A．甲组为对照组，仅分析甲组的实验结果不能确定柽柳根对X的吸收方式 B．若乙组中X的吸收速率比甲组的低，说明X被吸收的方式为协助扩散 C．若丙组中X的吸收速率与甲组的相等，说明X被吸收的方式为被动运输 D．若乙、丙两组中X的吸收速率均比甲组的低，说明X被吸收的方式为主动运输 B　解析：甲组用柽柳根＋X溶液，属于自然状态下的处理，属于对照组，仅分析甲组的实验结果不能确定柽柳根对X的吸收方式，A正确；乙组施用X转运蛋白抑制剂，若乙组中X的吸收速率比甲组的低，说明X被吸收的方式为协助扩散或主动运输，B错误；若丙组中X的吸收速率与甲组的相等，说明根部吸收X不消耗能量，即是通过被动运输吸收的，C正确；若乙、丙两组中X的吸收速率小于甲组，说明根部吸收X既需要转运蛋白，也消耗能量，故是通过主动运输吸收的，D正确。 1．(2022·辽宁卷，T9)水通道蛋白(AQP)是一类细胞膜通道蛋白。检测人唾液腺正常组织和水肿组织中3种AQP基因mRNA含量，发现AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化，而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍。下列叙述正确的是(　　) A．人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列相同 B．AQP蛋白与水分子可逆结合，转运水进出细胞不需要消耗ATP C．检测结果表明，只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成 D．正常组织与水肿组织的水转运速率不同，与AQP蛋白的数量有关 D　解析：AQP基因有3种，AQP蛋白应该也有3种，故人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列不相同，A错误；AQP蛋白是一类细胞膜水通道蛋白，故不能与水分子结合，B错误；根据题意“AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化，而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍”，可知AQP5基因mRNA含量在水肿组织和正常组织有差异，但不能说明只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成，C错误；AQP5基因mRNA含量在水肿组织和正常组织有差异，故形成的AQP蛋白的数量有差异，导致正常组织与水肿组织的水转运速率不同，D正确。 2．(2023·全国甲卷，T1)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的主动运输，需要消耗ATP并需要载体蛋白，B正确；抗体为分泌蛋白，分泌过程为胞吐，需要消耗能量，C错误；葡萄糖进入小肠上皮细胞等为主动运输，进入哺乳动物成熟的红细胞为协助扩散，D错误。 3．(2023·浙江6月卷，T13)植物组织培养过程中，培养基中常添加蔗糖，植物细胞利用蔗糖的方式如下图所示。 下列叙述正确的是(　　) A．转运蔗糖时，共转运体的构型不发生变化 B．使用ATP合成抑制剂，会使蔗糖运输速率下降 C．植物组培过程中蔗糖是植物细胞吸收的唯一碳源 D．培养基的pH高于细胞内，有利于蔗糖的吸收 B　解析：转运蔗糖时，共转运体的构型会发生变化，但该过程是可逆的，A错误。据图分析可知，H＋向细胞外运输是需要消耗ATP的过程，说明该过程是逆浓度梯度的主动运输，细胞内H＋浓度小于细胞外H＋浓度；蔗糖运输时通过共转运体依赖于膜两侧的H＋浓度差建立的势能；故使用ATP合成抑制剂，会通过影响H＋的运输而使蔗糖运输速率下降，而培养基的pH低(H＋多)于细胞内，有利于蔗糖的吸收，B正确、D错误。植物组织培养过程中，蔗糖可作为碳源并有助于维持渗透压，但蔗糖并非唯一碳源，C错误。 4．(2023·山东卷，T2)溶酶体膜上的H＋载体蛋白和Cl－/H＋转运蛋白都能运输 H＋，溶酶体内H＋浓度由H＋载体蛋白维持，Cl－/H＋转运蛋白在H＋浓度梯度驱动下，运出H＋的同时把Cl－逆浓度梯度运入溶酶体。Cl－/H＋转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl－转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是(　　) A．H＋进入溶酶体的方式属于主动运输 B．H＋载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累 C．该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除 D．溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活性增强 D　解析：Cl－/H＋转运蛋白在H＋浓度梯度驱动下，运出H＋的同时把Cl－逆浓度梯度运入溶酶体，说明溶酶体内H＋浓度较高，因此H＋进入溶酶体为逆浓度运输，属于主动运输，A正确；溶酶体内H＋浓度由H＋载体蛋白维持，若H＋载体蛋白失活，则Cl－/H＋转运蛋白不能在H＋浓度梯度驱动下，运出H＋的同时把Cl－逆浓度梯度运入溶酶体，Cl－转运受阻，进而导致溶酶体内的吞噬物积累，B正确；Cl－/H＋转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl－转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除，C正确；细胞质基质的pH与溶酶体内不同，溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶可能失活，D错误。 5．(2023·湖南卷，T8)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，如下图所示。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　解析：由题图右侧的信息可知，AT1蛋白缺陷，PIP2s蛋白可以发生磷酸化，进而促进H2O2排出膜外，A正确；由题图左侧的信息可知，AT1蛋白能够抑制PIP2s蛋白的磷酸化，减少了H2O2从细胞内输出到细胞外的量，导致抗氧化胁迫能力弱，不能减轻其对细胞的毒害，B错误；结合对A选项的分析可推测，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的能力，进而提高其成活率，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。 6．(2021·全国甲卷，T29)植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K＋。回答下列问题： (1)细胞外的K＋可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统，生物膜的结构特点是_________________。 (2)细胞外的K＋能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由________复合物构成的，其运输的特点是____________________________________________ ______________________________ (答出1点即可)。 (3)细胞外的K＋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K＋的吸收速率降低，原因是_____________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________。 答案：(1)具有一定的流动性 (2)蛋白质　顺浓度梯度运输(或不消耗能量) (3)细胞逆浓度梯度吸收K＋是主动运输过程，需要能量，呼吸抑制剂会影响细胞呼吸供能，故使细胞主动运输速率降低 解析：(1)生物膜的结构特点是具有一定的流动性。(2)离子通道是由蛋白质复合物构成的，通过离子通道的运输属于协助扩散，其运输特点是顺浓度梯度运输、不消耗能量。(3)细胞外的K＋可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞，可知是主动运输过程。主动运输需要消耗能量，而细胞中的能量由细胞呼吸提供，因此呼吸抑制剂会影响细胞对K＋的吸收速率。 7．在许多植物中，花的开放对于成功授粉至关重要，部分植物的花能够反复开合，主要是相关细胞膨压，即原生质体对细胞壁的压力变化引起的。龙胆花在低温(16 ℃)下30 min内发生闭合，而在转移至正常生长温度(22 ℃)、光照条件下30 min内重新开放，这与花冠近轴表皮细胞膨压变化有关，水通道蛋白在该过程中发挥了重要作用，其相关机理如下图所示。 [设问1] 通过判断物质运输方式，考查识图与迁移能力 (1)水分子进出龙胆花冠近轴表皮细胞的运输方式有____________________。 [设问2] 通过分析外界因素对细胞的影响，考查推理判断能力 (2)龙胆花由低温转移至正常温度、光照条件下重新开放过程中花冠近轴表皮细胞膨压逐渐__________，该过程可以体现出细胞膜的特点是_____________________ ________________________________________。 [设问3] 结合图示分析，考查获取信息作出判断的能力 (3)据图分析，蛋白激酶GsCPK16使水通道蛋白磷酸化________(填“会”或“不会”)引起水通道蛋白构象的改变，龙胆花由低温转移至正常温度、光照条件下重新开放的机理是________________________________________________________ _______________________________________________________________________，推测在常温、黑暗条件下，龙胆花开放速度会变________。 [设问4] 结合实验思路，考查实验与探究能力 (4)若要验证蛋白激酶GsCPK16介导了水通道蛋白的磷酸化，促进了光照下龙胆花的重新开放。请你写出简要的实验思路。(水通道蛋白磷酸化水平可测) ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 答案：(1)自由扩散和协助扩散 (2)增大　具有一定的流动性和选择透过性 (3)会　一方面温度升高促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜，另一方面光照促进Ca2＋运输至细胞内，激活蛋白激酶GsCPK16，使水通道蛋白磷酸化，运输水的活性增强　慢 (4)取若干野生型龙胆为1组，等量的GsCPK16基因敲除的龙胆为2组，在相同光照条件下测定两组植株细胞中水通道蛋白的磷酸化水平。(没有光照条件处理不可，其他合理答案也可) 解析：(1)由图可知，水分子进出龙胆花冠近轴表皮细胞的方式有两种，一种需要水通道蛋白，这种运输方式为协助扩散，另一种不需要水通道蛋白，这种运输方式为自由扩散。(2)龙胆花由低温转移至正常温度、光照条件下，水分子通过自由扩散和协助扩散进入花冠近轴表皮细胞中，导致花冠近轴表皮细胞膨压逐渐增大，引起龙胆花重新开放。该过程可以体现出细胞膜的特点是具有一定的流动性和选择透过性。(3)磷酸化会造成蛋白质空间构象发生改变，故蛋白激酶GsCPK16使水通道蛋白磷酸化会引起水通道蛋白构象的改变。龙胆花由低温转移至正常温度、光照条件下，一方面温度升高促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜，另一方 面光照促进Ca2＋运输至细胞内，激活蛋白激酶GsCPK16，使水通道蛋白磷酸化，运输水的活性增强。如果在常温、黑暗条件下，水通道蛋白不发生磷酸化，运输水的功能不会增强，龙胆花开放速度会变慢。(4)该实验的自变量为有无蛋白激酶GsCPK16，因变量为水通道蛋白的磷酸化水平，实验步骤为取若干野生型龙胆为1组，等量的GsCPK16基因敲除的龙胆为2组，在相同光照条件下测定两组植株细胞中水通道蛋白的磷酸化水平。 $$