08 必修1 第二单元 第7讲 物质跨膜运输的方式及影响因素-【名师导航】2025年高考生物一轮总复习讲义（人教版）

第7讲　物质跨膜运输的方式及影响因素 　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、各种物质出入细胞方式的比较 物质出 入细胞 的方式 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐 自由扩散 协助 扩散 图例 运输 方向 高浓度→低浓度 _____________ 胞外→ 胞内 胞内→ 胞外 是否需 要转运 蛋白 否 _______ _______ _______ _______ 是否消 耗能量 否 _______ _______ _______ _______ 举例 O2、CO2、 甘油、乙醇、苯的 跨膜运输 等　　　 人的红细 胞吸收葡 萄糖等　 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等 巨噬细胞吞噬抗原等　　　 胰岛素、消化酶、抗体的分泌等 影响 因素 浓度差 浓度差； 转运蛋白 的种类和 数量　　 载体蛋白 种类和数 量；能量 温度；能量 (1)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。(2)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。(3)协助扩散和主动运输主要体现了膜的选择透过性，胞吞、胞吐主要体现了膜的流动性。(4)同一种物质进出细胞的方式不一定相同。 ①葡萄糖 ②Na＋ ③K＋ 1．(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__________，也反映了细胞膜对离子的吸收具有选择性是通过________________________________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________降解。 3．(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。 二、转运蛋白 1．概念：镶嵌在膜上的一些____________，能够协助离子和一些小分子有机物跨膜运输。 2．种类及特点 (1)载体蛋白：只容许________________的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生_____________。 (2)通道蛋白：只容许与自身通道的________和________相适配、________和________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________。 三、主动运输 1．过程 (1)Na＋、K＋和Ca2+等离子和其他物质在逆浓度梯度跨膜运输时，首先要与膜上_______________结合，一种载体蛋白通常只适合与___________离子或分子结合。 (2)离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的________推动下，载体蛋白的__________发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧________到另一侧并________出来。 (3)载体蛋白随后又__________，又可以去转运________物质的其他离子或分子。 2．意义 通过主动运输来选择吸收____________，排出__________和对细胞________的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。 主动运输的3种类型 项目 转运方向 能量来源 举例 ATP驱动泵 逆浓度梯度 ATP Na＋­K＋泵、Ca2+泵、H＋泵等 协同转 运蛋白 同时转运两种不同溶质。一种离子或分子逆浓度梯度转运；另外一种或多种不同离子顺浓度梯度转运 利用的能量为其中的一种溶质的电化学梯度提供的能量 ①动物细胞的细胞膜上，Na＋是常用的协同转运离子，它的电化学梯度为一种分子的主动运输提供驱动力 ②细菌、酵母菌和动物细胞，绝大多数主动运输靠的是H＋的电化学梯度来驱动 光驱 动泵 逆浓度 梯度 光能 细菌视紫红质等物质利用光能驱动H＋的转运 1．分子或离子通过通道蛋白时，需要与通道蛋白结合。 (　　) 2．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。 (　　) 3．Na＋与有关载体蛋白结合排出神经细胞属于主动运输。 (　　) 4．细胞外液中的K＋进入神经细胞属于自由扩散。 (　　) 5．同种物质进出同一细胞的方式一定相同。 (　　) 6．以胞吐的方式排出细胞的物质不一定都是生物大分子。 (　　) 7．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。 (　　) 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：_________________________________________________ _____________________________________________________________________。 物质运输的方式及特点 1．(2023·深圳一调)如图是钾离子通道模式图，它由四个相同的亚基形成了一个倒圆锥体，在宽的一端外部有一个选择性的“过滤器”。下列叙述错误的是(　　) A．K＋通过通道蛋白时不需要与通道蛋白结合 B．此通道蛋白对通过的离子具有选择性 C．此通道的运输速率受到K＋浓度差的影响 D．此通道蛋白对K＋的运输可以双向进行 　“三看法”快速判定物质出入细胞的方式 物质运输方式的综合分析 2．(2024·九省联考安徽卷)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 3．(2023·湖南雅礼中学月考和是植物利用的主要无机氮源，转运机制如下图所示，图中AMTs、NRT1.1、SLAH3为根细胞膜上的三种转运蛋白。过量施用会加剧土壤的酸化，引起植物生长受到严重抑制，这一现象被称为铵毒。研究发现当存在时，植物可以通过减轻土壤酸化来缓解铵毒症状，NRT1.1和SLAH3参与缓解铵毒的过程。以下分析错误的是(　　) A．根细胞膜对物质的吸收具有选择透过性，这与细胞膜上的蛋白质种类不同有关 B．AMTs运输的方式与NRT1.1运输的方式均为协助扩散 C．推测植物通过调用NRT1.1来加速对胞外/H＋的同向转运从而降低了胞外H＋浓度，缓解了铵毒 D．外源施加或者由SLAH3外排均可能缓解植物的铵毒症状 考点2　不同因素对物质跨膜运输的影响 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。 (　　) 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)。 影响物质跨膜运输的因素 1．(2023·山东烟台期末)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 2．如图甲、乙分别表示洋葱根尖在不同O2浓度及不同底物浓度情况下(其他条件适宜)，从含硝酸钾的全营养液中吸收的速率曲线图。下列相关描述不正确的是(　　) A．a点时影响离子吸收速率的主要因素是能量 B．b点时离子吸收速率不再增大是因为载体蛋白的数量有限 C．c点时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度 D．d点时离子吸收速率不再增大是因为底物浓度太高，细胞发生质壁分离 物质跨膜运输的实验探究 3．某学校生物学兴趣小组验证牛的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，而非主动运输。现提供如下材料：牛的成熟红细胞若干、培养瓶、葡萄糖浓度测试仪、蒸馏水、5%的葡萄糖溶液、5 mL葡萄糖载体抑制剂和5 mL呼吸抑制剂等，请完善如下实验过程： (1)实验原理：主动运输需要载体和消耗能量，协助扩散需要载体和具有浓度差。 (2)实验步骤： ①取三个培养瓶，编号A、B、C，向三个培养瓶中分别加入等量的牛的成熟红细胞和5%的葡萄糖溶液。 ②________________________________________________________________________________________________________________________________________。 ③_______________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)预期结果：_______________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (4)实验结论：_______________________________________________________ ___________________________________________________________________。 　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．核心概念 (1)(必修1 P65)被动运输：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的物质跨膜运输方式。 (2)(必修1 P66)自由扩散(简单扩散)：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式。 (3)(必修1 P66)协助扩散(易化扩散)：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。 (4)(必修1 P69)主动运输：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的物质跨膜运输方式。 2．结论语句 (1)(必修1 P66～67)转运蛋白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，不需要与通道蛋白结合。 (2)(必修1 P69)一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。 (3)(必修1 P72)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。 1．(2023·浙江6月选考)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 2．(2023·湖北选择性考试)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 3．(2023·湖南选择性考试)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．(2021·山东等级考)液泡是植物细胞中储存Ca2+的主要细胞器，液泡膜上的H＋焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H＋，建立液泡膜两侧的H＋浓度梯度。该浓度梯度驱动H＋通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输，从而使Ca2+以与H＋相反的方向同时通过CAX进入液泡并储存。下列说法错误的是(　　) A．Ca2+通过CAX的跨膜运输方式属于协助扩散 B．Ca2+通过CAX的运输有利于植物细胞保持坚挺 C．加入H＋焦磷酸酶抑制剂，Ca2+通过CAX的运输速率变慢 D．H＋从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输 【研读教材】 自主诊断 考点1　一、低浓度→高浓度　是　是　否　否　否　是　是　是 二、1．特殊的蛋白质　2．(1)与自身结合部位相适应　自身构象的改变　(2)直径　形状　大小　电荷　结合 三、1．(1)载体蛋白的特定部位　一种或一类　(2)能量　空间结构　转运　释放　(3)恢复原状　同种　2．所需要的物质　代谢废物　有害 考点2　一、种类　呼吸强度 二、正　转运蛋白　协助扩散或主动运输　载体蛋白　主动运输 11 / 14 学科网（北京）股份有限公司 第7讲　物质跨膜运输的方式及影响因素 考点1 研读教材·夯实必备知识 教材隐性知识 1．提示：载体蛋白　细胞膜上载体蛋白的种类和数量 2．提示：溶酶体 3．提示：胞吐　胞吞 澄清概念 1．×　提示：物质通过通道蛋白时不需要与通道蛋白结合。 2．×　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。 3．√　 4．×　提示：K＋进入神经细胞属于主动运输。 5．×　提示：K＋进入神经细胞是主动运输，排出神经细胞的方式是协助扩散。 6．√ 7．×　提示：主动运输维持膜内外物质的浓度差。 思考探究·达成学科素养 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)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 考向演练·提升关键能力 1．D　[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，K＋通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，A正确；此通道蛋白对通过的离子具有选择性，例如水分子和 Na＋不能借助 K＋通道蛋白进出细胞，B正确；结合题意可知， 该运输方式是协助扩散，膜内外物质浓度梯度的大小会直接影响协助扩散速率，浓度差越大扩散速率越快，C正确；钾离子通道由四个相同的亚基形成了一个倒圆锥体，在宽的一端外部有一个选择性的“过滤器”，故此通道蛋白对K＋的运输只能单向进行，D错误。] 2．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。] 3．B　[和的运输都要经过细胞膜上的蛋白质的协助，这体现了根细胞膜的选择透过性，其结构基础是细胞膜上的蛋白质种类不同，A正确；AMTs运输是高浓度向低浓度的运输，是顺浓度梯度运输，属于协助扩散，NRT1.1运输利用H＋的浓度差提供的势能与H＋同向转运，是从低浓度向高浓度的运输，属于主动运输，B错误；过量的吸收造成了植物根周围的显著酸化，植物可通过调用NRT1.1来加速对胞外/H＋的同向转运从而降低胞外H＋浓度，缓解铵毒，C正确；外源施加或者由SLAH3外排可以使NRT1.1介导的/H＋同向内流量增多，从而降低胞外的H＋浓度，抑制根周围酸化，缓解铵毒症状，D正确。] 考点2 澄清概念 1．×　提示：分子或离子进行跨膜运输时需要与载体蛋白结合。 2．×　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．×　提示：主动运输和协助扩散也与膜的流动性有关。 4．×　提示：协助扩散也是顺浓度梯度进行的。 5．√　 思考探究·达成学科素养 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，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，甲需要的能量多，消耗的O2多 (4)定期松土 考向演练·提升关键能力 1．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；分子运动速度与温度有关，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。] 2．D　[洋葱根尖吸收的方式是主动运输，吸收速率受能量、载体蛋白和底物浓度的影响。a点的限制因素是O2浓度，O2通过影响细胞呼吸影响能量的供应从而影响主动运输的速率，a点时影响离子吸收速率的主要因素是能量，A正确；b点时离子吸收速率不再增大是因为载体蛋白数量有限，B正确；c点时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度，C正确；d点时离子吸收速率不再随底物浓度增大而增大，可能是因为载体蛋白数量有限或能量不足，D错误。] 3．(2)②向A瓶中加入5 mL蒸馏水，向B瓶中加入5 mL葡萄糖载体抑制剂，向C瓶中加入5 mL呼吸抑制剂　③在相同且适宜的培养条件下培养一定时间后，利用葡萄糖浓度测试仪测定各培养瓶中葡萄糖的含量　(3)A瓶和C瓶中葡萄糖含量大致相等且小于B瓶　(4)牛的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，而非主动运输 真题感悟·明确考向 1．B　[转运蔗糖时，属于主动运输，其构型会发生改变，A错误；使用ATP合成抑制剂会间接影响蔗糖的运输，使其运输速率下降，B正确；植物组培过程中的碳源还可能来自氨基酸、大气中的二氧化碳等，C错误；培养基的pH高于细胞内，则细胞外的H＋减少，不利于蔗糖的吸收，D错误。] 2．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升高，钾离子浓度降低，B错误。] 3．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，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。] 4．A　[Ca2+通过CAX的跨膜运输方式为主动运输，所需要的能量由H＋浓度梯度产生的势能提供，A错误；Ca2+通过CAX的运输进入液泡增加细胞液的浓度，有利于植物细胞保持坚挺，B正确；加入H＋焦磷酸酶抑制剂，则液泡中的H＋浓度降低，液泡膜两侧的H＋浓度梯度差减小，为Ca2+通过CAX的运输提供的能量减少，C正确；H＋从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式需要水解无机焦磷酸释放的能量来提供，为主动运输，D正确。] $$ 课时分层作业(七) 1．C　[神经生长因子蛋白是生物大分子，通过胞吞、胞吐通过生物膜体系，与生物膜的流动性有关，A不符合题意；葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞的方式是协助扩散，故葡萄糖通过血脑屏障生物膜体系的方式可能为协助扩散，B不符合题意；谷氨酸跨膜运输需要载体蛋白的协助，不是自由扩散，当谷氨酸作为神经递质出细胞时为胞吐，也不是自由扩散，C符合题意；钙离子通过生物膜需要载体蛋白，方式可能为主动运输，D不符合题意。] 2．A　[结合题意“将K＋运输到细胞外，降低细胞内外的K＋浓度差”和题图中缬氨霉素运输K＋的过程，可推测缬氨霉素运输K＋的方式为协助扩散，顺浓度梯度运输，A正确；结合A选项分析可知，缬氨霉素运输K＋的方式为协助扩散，不需要消耗ATP，B错误；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，能在磷脂双分子层间移动，该过程与细胞膜具有一定的流动性这一结构特点有关，C错误；噬菌体为DNA病毒，病毒没有细胞结构，故缬氨霉素不会影响噬菌体的侵染能力，D错误。] 3．C　[转运物质A的蛋白质复合体还具有催化功能，催化ATP水解释放能量，A正确；物质A的跨膜运输所需ATP可以产生于细胞质基质(有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸)和线粒体(有氧呼吸第二、三阶段)，B正确；由于能吸收光，所以膜上含有光合色素，因此物质D的转运方式常存在于高等植物细胞中，但不存在于高等动物中，C错误；物质C的转运都是高浓度到低浓度，属于协助扩散，物质B的转运是低浓度到高浓度，属于主动运输，两者都通过载体蛋白进行，D正确。] 4．B　[H＋在H＋-ATP酶的作用下运出细胞，但会在蔗糖-H＋同向运输器的作用下再进入细胞中，故质外体的pH 是相对稳定的状态，A错误；高等植物细胞间可以形成通道，细胞间可通过通道(途径①)进行信息交流，B正确；转运蛋白分为通道蛋白和载体蛋白，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，不需要结合，C错误；加入H＋-ATP酶抑制剂会影响H＋运出细胞，进而影响细胞对蔗糖的吸收，D错误。] 5．D　[神经递质是由突触前膜释放，与突触后膜上相应受体结合后引起离子通道的打开，A不符合题意；抗原与相应抗体结合后可形成沉淀或者细胞集团，被吞噬细胞消化分解，B不符合题意；Ca2+载体蛋白与Ca2+结合，Ca2+载体蛋白发生自身构象的变化，从而运输Ca2+，C不符合题意；分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，因此K＋通道蛋白运输K＋时不需要与K＋结合，D符合题意。] 6．A　[图示是人体成熟的红细胞，无核，也没有线粒体、内质网、高尔基体和核糖体等细胞器，所以无法合成蛋白质，A错误；由图示分析可知，①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散，B正确；人体成熟的红细胞无线粒体，只能进行无氧呼吸，通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③钠钾泵的运输提供能量，C正确；细胞膜上糖蛋白在细胞间的信息交流中具有重要作用，D正确。] 7．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，属于主动运输，D错误。] 8．D　[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是一类细胞膜通道蛋白，故不能与水分子结合，B错误；根据信息，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。] 9．C　[据图分析可知，Na＋顺浓度梯度进肾近端小管细胞、逆浓度梯度出肾近端小管细胞；K＋逆浓度梯度进肾近端小管细胞，A错误。葡萄糖进、出肾近端小管细胞的区别在于细胞内外葡萄糖的浓度差，B错误；同种物质进出同一细胞可由不同的转运蛋白完成，运输方式可以不同，如图中葡萄糖进、出肾近端小管细胞，C正确；抑制肾近端小管细胞的细胞呼吸，会影响Na＋进入肾近端小管细胞，进而影响葡萄糖进入肾近端小管细胞，D错误。] 10．(1)H＋浓度梯度产生的电化学势能　保证细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需的营养物质，排出代谢废物或对细胞有害的物质　(2)通过载体蛋白A将Na＋从细胞质运输到细胞外；通过载体蛋白B和囊泡运输将细胞质中的Na＋运输到液泡中储存；将细胞质中的Na＋储存在囊泡中　(3)将大豆幼苗随机均分为甲、乙、丙三组并置于植物培养液中，甲组不进行处理，乙组添加适量NaCl，丙组添加等量NaCl和一定量的原硅酸，其他条件相同且适宜，培养一段时间后测定细胞内Na＋的含量　细胞内Na＋的含量：乙组>丙组>甲组 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课时分层作业(七)　物质跨膜运输的方式及影响因素 1．(2023·辽宁选择性考试)血脑屏障的生物膜体系在控制物质运输方式上与细胞膜类似。下表中相关物质不可能存在的运输方式是(　　) 选项 通过血脑屏障生物膜体系的物质 运输方式 A 神经生长因子蛋白 胞吞、胞吐 B 葡萄糖 协助扩散 C 谷氨酸 自由扩散 D 钙离子 主动运输 2．(2023·浙江1月选考)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 3．(2023·广东惠州联考)下图为A、B、C、D四种物质的跨膜运输示意图，相关叙述错误的是(　　) A．转运物质A的蛋白质复合体还具有催化功能 B．物质A的跨膜运输所需ATP可以产生于细胞质基质和线粒体 C．物质D的转运方式存在于高等动物细胞和高等植物细胞中 D．物质B和C的跨膜运输是通过载体蛋白进行的 4．(2023·江苏扬州模拟)研究发现，甘蔗叶肉细胞产生的蔗糖进入伴胞细胞有共质体途径和质外体途径，分别如图中①、②所示。下列叙述正确的是(　　) A．质外体的pH因H＋­ATP酶的运输作用而逐步降低 B．图中细胞间可通过途径①的通道进行信息交流 C．转运蛋白都含有相应分子或离子的结合部位 D．加入H＋­ATP酶抑制剂不会影响蔗糖的运输速率 5．(2022·天津等级考)下列生理过程的完成不需要两者结合的是(　　) A．神经递质作用于突触后膜上的受体 B．抗体作用于相应的抗原 C．Ca2+载体蛋白运输Ca2+ D．K＋通道蛋白运输K＋ 6．(2023·梅州一检)人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图所示，①～⑤表示相关过程。下列叙述错误的是(　　) A．该细胞内的蛋白质在合成时都需要内质网和高尔基体参与 B．①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散 C．成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量 D．成熟红细胞表面的糖蛋白在细胞间的信息交流中起重要作用 7．(2024·九省联考甘肃卷)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 8．(2022·辽宁选择性考试)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 9．(2023·江苏南通海安中学检测)科学研究发现，肾脏重吸收葡萄糖对维持血糖相对稳定发挥着重要作用。下列相关叙述正确的是(　　) A．K＋、Na＋均顺浓度梯度进、出肾近端小管细胞 B．葡萄糖进、出肾近端小管细胞的区别在于是否直接消耗ATP C．同种物质进出同一细胞可由不同的转运蛋白完成，运输方式可以不同 D．抑制肾近端小管细胞的细胞呼吸，对葡萄糖进入肾近端小管细胞没有影响 10．(2023·山东潍坊联考)盐碱地上种植的“齐黄34”大豆平均亩产比全国平均高一倍多。盐胁迫环境下，“齐黄34”大豆细胞质中积累的Na＋会抑制胞质酶的活性，植物根部细胞通过多种“策略”降低细胞质中Na＋浓度，从而降低盐胁迫的损害，部分生理过程如图所示。 (1)盐胁迫条件下，Na＋通过载体蛋白A运出细胞的方式是主动运输，其能量来源是______________________________。这种运输方式的意义是_____________ _____________________________________________________________________。 (2)据图分析，盐胁迫条件下，植物根部细胞降低Na＋毒害的“策略”有____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (3)大豆是一种重要的硅积累作物，能够吸收和积累丰富的硅。研究发现，外源施加硅可以降低盐胁迫状态下大豆细胞中的Na＋水平，从而提高大豆的耐盐性。请利用下列实验材料及用具，设计实验证明上述结论。实验材料及用具：长势相同的大豆幼苗若干，原硅酸，NaCl，植物培养液，原子吸收仪(测定细胞内Na＋的含量)。 实验思路：___________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 预期实验结果：________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $$