第2单元 第6课时 物质进出细胞的运输方式及影响因素-【优化探究】2025年高考生物一轮复习高考总复习配套课件（苏教版2019）

细胞的结构和生命活动 第二单元 第6课时　物质进出细胞的运输方式及影响因素 [课标要求]　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。 内容索引 NEIRONGSUOYIN 物质进出细胞的运输方式 影响物质跨膜运输的因素和实验探究 考点二 考点一 课时作业 巩固训练 高考演练 素能提升 课堂落实——10分钟自纠自查 物质进出细胞的运输方式 考点一 归纳 梳理必备知识 1．物质进出细胞运输方式的比较 运输方式 被动运输 胞吞 胞吐 简单扩散 协助扩散 主动运输 吞噬 胞饮 图例         运输方向 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 胞外→胞内 ___________ 胞内→胞外 运输方式 被动运输 胞吞 胞吐 简单扩散 协助扩散 主动运输 吞噬 胞饮 是否需要 载体蛋白 否 ___ ___ ___ 是否消耗 能量 否 ____ ___ ____ 举例 O2、CO2、 甘油、乙醇、 苯的跨膜 运输 人的红细胞吸收葡 萄糖 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，细胞通 过小囊泡摄入 微滴状液体 胰岛素、消化酶、 抗体的 分泌 是 是 否 否 是 是 提醒：①胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用，但是不需要通道蛋白和载体蛋白的作用。 ②胞吞、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被动运输和主动运输主要体现了膜的选择透过性，胞吞、胞吐主要体现了膜具有一定的流动性。 2．通道蛋白和载体蛋白的作用机制 (1)通道蛋白和载体蛋白 ①通道蛋白：作用于协助扩散，包括离子通道蛋白和水通道蛋白。 ②载体蛋白：作用于协助扩散和主动运输。 (2)作用机制 ①通道蛋白：可被不同诱导因子诱导其________，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，如神经细胞质膜上的Na＋或K＋通道蛋白与兴奋的产生和传导有关。人的肾脏通过水通道对水分子进行重新吸收，使尿液浓缩。 ②载体蛋白：运输时先与被运输的离子或分子结合，通过________________或移动完成物质运输。如红细胞质膜上的特定载体蛋白运输葡萄糖，红细胞质膜上的Na＋-K＋泵运输Na＋和K＋。 开与关　 自身构象的变化 拓展 深挖教材细节 水通道蛋白(AQP)是一类细胞质膜通道蛋白。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。 (1)AQP蛋白转运水进出细胞需要消耗ATP吗？理由：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 不需要。通道蛋白参与的是被动运输（协助扩散），在运输过程中并不与被运输的分子或离子相结合，而是通过自身通道并且是从高浓度向低浓度运输，所以运输时不消耗能量 (2)检测结果表明，是否只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成？理由： ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 不是。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，说明AQP5基因mRNA含量在水肿组织和正常组织中有差异，但不能说明只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成 突破 强化关键能力 1．（2024·江苏连云港高三统考）某些植物细胞吸收蔗糖是利用H＋浓度梯度推动的，过程如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．图中H＋和蔗糖进入细胞的方式相同 B．图中H＋出细胞时，载体蛋白构象不会发生改变 C．提高细胞外的pH会使细胞对蔗糖的吸收量增加 D．图中消耗ATP的质子泵既是载体蛋白，又具有酶的作用 D 蔗糖进入该细胞需要消耗能量（H＋ 浓度差建立的势能）和载体蛋白的协 助，方式为主动运输；H＋离子进入该 细胞需要载体蛋白，不消耗能量，属于 协助扩散，A错误；H＋从细胞内运输到细胞外是逆浓度梯度，并且需要载体蛋白，所以是主动运输，主动运输时载体蛋白的构象会发生改变，B错误；提高细胞外的pH，H＋的浓度减少，H＋浓度梯度推动的蔗糖的吸收量减少，C错误；H＋离子运出该细胞需要载体蛋白，消耗ATP，属于主动运输，由此可知，图中消耗ATP的质子泵既是载体蛋白，又具有酶的作用（催化ATP水解），D正确。 2．（多选）如图是液泡膜上各种离子跨膜运输机制示意图。下列叙述正确的有(　　 )   A．图示物质运输过程体现了液泡膜具有选择透过性 B．Ca2+以主动运输的方式从液泡进入细胞质基质 C．液泡与动物细胞的溶酶体内都因H＋浓度高而呈酸性 D．H＋运出液泡伴随Na＋进入液泡，Na＋进入液泡的方式是主动运输 ACD 图中Na＋、Ca2+、H＋以主动运输的方式进入 液泡内，H＋以协助扩散的方式出液泡外， 主动运输和协助扩散都体现了液泡膜具有选 择透过性，A正确；图中显示，Ca2+从液泡进 入细胞质基质需要通道蛋白的协助，不消耗能 量，方式是协助扩散，B错误；图中H＋进入液泡需要消耗能量，属于主动运输，从低浓度运到高浓度，因此推测液泡内H＋浓度高，溶酶体含有大量的酸性水解酶，因此液泡与动物细胞的溶酶体内都因H＋浓度高而呈酸性，C正确；H＋运出液泡是高浓度到低浓度，浓度差势能为Na＋进入液泡提供能量，因此Na＋进入液泡的方式是主动运输，D正确。 “三看法”快速判定物质出入细胞的方式 影响物质跨膜运输的因素和实验探究 考点二 归纳 梳理必备知识 1．影响物质跨膜运输因素的分析 (1)物质浓度 简单扩散　 载体蛋白或通道蛋白 (2)O2浓度 主动运输 (3)温度 流动性 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 主动 运输　 被动 运输　 (2)探究是简单扩散还是协助扩散 植物＋ 培养液　 协助 扩散　 简单 扩散 拓展 深挖教材细节 主动运输需要载体蛋白，作物乙根细胞的细胞质膜上载体蛋白数量有限 乙，作物甲需要的能量多，消耗的O2多 突破 强化关键能力 D 2．（2024·九省联考广西卷，2）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组可知，细胞吸收Cd2+存在主动运输 B．由图中Ⅰ、Ⅳ组可知，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组可知，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组可知， 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组可知，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，C错误；Ca2+与Cd2+竞争Ca2+通道蛋白，增加Ⅰ组培养液的Ca2+含量，可能降低Cd2+吸收量，D正确。 高考演练 素能提升 2 3 1 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．物质简单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．神经细胞质膜上运入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 2 3 1 物质简单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，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；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，二者都具有特异性，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 3 1 2．（2023·山东卷，2）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 2 3 1 由题干“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”可知，溶酶体内H＋浓度大于溶酶体外，故H＋进入溶酶体是逆浓度梯度的主动运输，A正确；Cl－/H＋转运蛋白在H＋浓度梯度驱动下将Cl－逆浓度梯度运入溶酶体，若H＋载体蛋白失活，则溶酶体内外的H＋浓度差无法维持，无法转运Cl－，可引起溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂，B正确；突变体细胞内的溶酶体功能丧失，损伤和衰老的细胞器无法及时清除，C正确；溶酶体内的pH较低，其中的水解酶在酸性条件下有较高活性，细胞质基质中的pH接近中性，溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活性下降，D错误。 2 3 1 3．（2023·湖南卷，8）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 2 3 1 根据题图分析可知，当禾本科农作物AT1 蛋白与Gβ结合时，可抑制PIP2s蛋白磷酸化， 从而降低H2O2的外排能力，使细胞死亡；当 禾本科农作物AT1蛋白缺陷而无法与Gβ结合 时，其对PIP2s蛋白磷酸化无抑制作用（细胞 膜上PIP2s蛋白磷酸化水平提高），使H2O2的外排能力提高，从而减轻H2O2对禾本科农作物细胞的毒害作用，A正确，B错误。敲除AT1基因或降低其表达，可解除AT1蛋白对细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化的抑制作用，H2O2外排增加，进而提高禾本科农作物的抗氧化胁迫能力和成活率，C正确。可以将特殊物种中逆境胁迫相关基因转移至农作物细胞内，以改良其抗逆性，D正确。 课堂落实——10分钟自纠自查 一、易错易混诊断 1．分子或离子通过通道蛋白时，需要与通道蛋白结合。( ) 2．Na＋与有关载体蛋白结合排出神经细胞属于主动运输。( ) 3．一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。( ) 4．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。( ) × √ √ × 二、情境长句设问 图1为某种拟南芥的气孔保卫细胞细胞质膜中存在的一种特殊的K＋通道蛋白(BLINK1)，它可调控气孔快速开启与关闭。保卫细胞的内外壁厚度不一样，当植物体内水分较多，保卫细胞吸水膨胀时，较薄的外壁就会伸长，细胞向外弯曲，于是气孔就张开；当植物体内水分较少，保卫细胞失水时，较厚的内壁被拉直，气孔就关闭了。图2为某同学绘制的物质跨膜运输相关的一个不完整的模型，请回答下列问题。 (1)图1中保卫细胞吸收K＋的方式为　　　　　　，其气孔可快速开启的可能原因是_________________________________________________。 主动运输 K＋进入细胞后，细胞内细胞液浓度升高，细胞吸水 (1)分析图1，在光照条件下，K＋通过K＋通道蛋白(BLINK1)进入气孔细胞内，需要消耗能量，属于主动运输。由于K＋进入气孔细胞内，提高了细胞内细胞液浓度，保卫细胞吸水膨胀，气孔快速开启。 (2)若图2中X轴表示该种拟南芥气孔保卫细胞吸水过程中液泡体积的变化，那么Y轴不能表示细胞吸水的能力，原因是__________________________________________________。 液泡体积越大，细胞液渗透压越小，吸水能力越弱 (2)若X轴表示液泡体积，那么Y轴不能表示细胞吸收水分的能力，原因是液泡的体积越大，细胞液的渗透压越小，细胞的吸水能力越弱。 (3)若图2中X轴表示该种拟南芥根毛细胞外某物质的浓度，Y轴表示根毛细胞对该物质的吸收速率，则该图表示的运输方式可能为___________ 　　　　　，限制B点以后增加的原因是__________________________ 　　　　　　　　　　　。 　载体蛋白数量有限（或 协助扩散或 主动运输 能量有限） (3)若图2 X轴表示该种拟南芥根毛细胞外某物质的浓度，Y轴表示根毛细胞对该物质的吸收速率，则图示曲线表示的运输方式是协助扩散或主动运输。制约B点以后增加的原因是载体蛋白数量（或能量有限）。 (4)据图2请设计实验方案确定拟南芥幼苗根细胞对该物质的吸收方式（写出实验思路）。 答案：(4)将长势相同的拟南芥幼苗根毛细胞平均分成2组，甲组无氧气，乙组有氧气，置于等量相同的培养液中，其他条件相同且适宜。一段时间后，根据溶液中剩余的该物质的浓度，比较两组幼苗根细胞对该物质的吸收速率。 (4)若要确定拟南芥幼苗根细胞对该物质的吸收方式是主动运输还是协助扩散，关键是确定是否消耗能量。故在实验设计时，应将一组幼苗根细胞放在有氧条件下，另一组放在无氧条件下，然后将两组根细胞放在相同且适宜的条件下培养一段时间后，根据溶液中剩余的该物质的浓度，比较两组幼苗根细胞对该物质的吸收速率。若有氧条件下根细胞对该物质的吸收速率大于无氧条件下的，则说明物质的跨膜运输方式为主动运输；若两组细胞对该物质的吸收速率大致相同，则说明该物质的跨膜运输方式为协助扩散。 课时作业 巩固训练 46 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 一、选择题 1．功能越复杂的细胞质膜，其上蛋白质的种类和数量就越多。下列叙述正确的是(　　) A．分子或离子通过载体蛋白时需要与载体蛋白结合 B．通道蛋白负责介导协助扩散，载体蛋白负责介导主动运输 C．细胞质膜内表面的糖类分子与蛋白质结合形成糖蛋白，可进行信息传递 D．大分子与膜上蛋白质结合后通过胞吞进入细胞说明细胞质膜具有选择透过性 A 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 2．（2024·江苏南通模拟）通道蛋白分为离子通道蛋白和水通道蛋白。下列叙述正确的是(　　) A．离子通过通道蛋白时需要与通道蛋白结合 B．调节质膜上的水通道蛋白数量会影响水的运输速率 C．比通道蛋白的通道直径小的物质可以自由进出细胞 D．通道蛋白可以介导物质的被动运输和主动运输 B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 3．GLUT是转运葡萄糖进入细胞的载体蛋白。我国科学家成功解析了人的GLUT处于不同构象的晶体结构。下列相关叙述错误的是(　　) A．葡萄糖转运过程中会发生GLUT的构象改变 B．疏水的葡萄糖可简单扩散进入细胞 C．GLUT不会存在于线粒体膜上 D．GLUT的结构异常可能会引发糖尿病 B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 4．胃黏膜上皮细胞质膜上H＋-K＋-ATP酶是一种质子泵，能催化ATP水解，将细胞外的K＋泵入细胞的同时将H＋运出，从而维持胃液的酸性环境。下列叙述错误的是(　　) A．H＋-K＋-ATP酶是以主动运输的方式泵入K＋和运出H＋ B．H＋-K＋-ATP酶既具有催化功能，同时还具有运输功能 C．H＋-K＋-ATP酶运输K＋和H＋过程中空间结构不会发生改变 D．胃酸过量分泌时可用特定的载体抑制剂进行调控 C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 胃黏膜壁细胞的细胞质膜上存在的H＋-K＋-ATP酶是一种质子泵，它能催化ATP水解，在将细胞外的K＋泵入细胞内的同时，也将细胞内的H＋泵出，说明K＋泵入细胞和H＋泵出细胞都是主动运输，A正确；H＋-K＋-ATP酶能催化ATP水解，也能运输H＋和K＋，因此是具有催化和运输功能的载体蛋白，B正确；K＋和H＋出细胞时，会与H＋-K＋-ATP酶结合，导致其空间结构发生改变，C错误；H＋-K＋-ATP酶能将细胞内的H＋泵出，使胃酸增加，因此胃酸过量分泌时可用H＋-K＋-ATP酶抑制剂进行调控，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 5．囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行，细胞将陷入混乱状态。下列相关叙述正确的是(　　) A．只有蛋白质需要通过囊泡在细胞内运输 B．囊泡运输需要蛋白质构成的细胞骨架参与 C．囊泡运输不需要线粒体提供相应的能量 D．细胞摄取大分子无需细胞质膜上受体的参与 B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 神经递质等物质也需要通过囊泡在细胞内运输，A错误；细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与物质运输等活动有关，囊泡的运输需要细胞骨架的参与，B正确；囊泡运输需要消耗能量，由线粒体提供，C错误；细胞摄取大分子物质需要细胞质膜上受体的识别，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 6．（2024·江苏镇江模拟）科学研究发现，高温和寒冷刺激能够分别激活温度感受器的离子通道蛋白TRPV1和TRPM8，机械压力（用细棒轻轻戳）可激活压力感受器离子通道PIEZO1和PIEZO2，让钠或钙离子等带电离子流入细胞，进而产生可传导的神经信号。下列相关叙述正确的是(　　) A．钠离子或钙离子在细胞内外两侧的浓度差依靠离子通道来维持 B．TRPV1与PIEZO1功能存在差异的根本原因是其空间结构有差异 C．四种通道蛋白在核糖体上合成后都需要经过加工再转运到细胞质膜 D．细胞质膜上通道蛋白的特异性是细胞质膜具有一定流动性的分子基础 C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 7．如图为人体成熟红细胞的部分结构和功能示意图，其中①～⑤表示相关过程，①②处箭头方向表示相应气体的总体流向。下列有关叙述正确的是(　　) A．气体A和B分别主要指CO2和O2 B．过程①②④⑤为被动运输，动力为相应物质的浓度梯度 C．过程③中的通道蛋白会发生磷酸化 D．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中 B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 9．（多选）如图表示某植物的部分物质跨液泡膜转运过程，下列叙述正确的是(　　 ) A．Cl－和H2O跨液泡膜的转运方式不相同 B．H＋以主动运输方式由细胞质基质进入液泡 C．Na＋逆浓度进入液泡，借助H＋的电化学梯度 D．Na＋在液泡中积累使其渗透压升高，细胞吸水能力增强 BCD 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 由图可知，Cl－通过Cl－通道蛋白跨液泡膜进入液泡，H2O通过水通道蛋白跨液泡膜进出液泡，两者的跨液泡膜的转运方式均为协助扩散，转运方式相同，A错误；由图可知，H＋由细胞质基质进入液泡的过程需要消耗ATP中的能量，所以， H＋以主动运输方式由细胞质基质进入液泡，B正确；由图可知，H＋是通过需要消耗能量的主动运输方式由细胞质基质进入液泡的，主动运输是逆浓度梯度的，所以液泡中H＋浓度高于细胞质基质中H＋浓度，Na＋在液泡膜两侧的H＋电化学梯度的驱动下，以主动运输的方式逆浓度梯度由细胞质基质进入液泡，C正确；Na＋在液泡中积累，会使液泡中溶质微粒数目增多，渗透压升高，使细胞吸水能力增强，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 10．（多选）主动运输可根据是否由ATP直接供 能，分为原发性主动运输和继发性主动运输，其 中继发性主动运输与膜两侧离子浓度差有关，不 由ATP直接供能。Na＋-K＋-ATP酶（钠钾泵）是 镶嵌在膜脂质双分子层中的特殊蛋白质，与原发 性主动转运密切相关。如图甲为人小肠上皮细 胞部分物质交换的示意图，下列有关叙述错误的有(　 　) A．加入呼吸酶抑制剂会降低转运蛋白①和③运输葡萄糖的速率 B．转运蛋白②的功能可能包括物质运输和催化作用 C．加入蛋白质变性剂不会降低转运蛋白③运输葡萄糖的速率 D．人的成熟红细胞吸收葡萄糖属于继发性主动运输 ACD 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 借助转运蛋白①运输葡萄糖的方式为主动运输，所需 能量由细胞内外Na＋顺浓度梯度运输时产生的势能提 供，不由ATP供能，呼吸抑制剂会影响②对Na＋的运 输，会间接影响转运蛋白①运输葡萄糖，借助转运蛋 白③运输葡萄糖的方式为协助扩散，不需要能量，因 此加入呼吸酶抑制剂后不会降低转运蛋白③运输葡萄 糖的速率，A错误；转运蛋白②能逆浓度梯度运输Na＋，说明其能作为主动运输Na＋的载体，一般而言，参与主动运输的载体蛋白还具有ATP水解酶的功能，能催化ATP的水解，因此转运蛋白②的功能可能包括物质运输和催化作用，B正确；借助转运蛋白③运输葡萄糖的方式为协助扩散，不需要能量，加入蛋白质变性剂会引起转运蛋白③变性，因此能降低转运蛋白③运输葡萄糖的速率，C错误；人的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，不属于主动运输，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 二、非选择题 11．（2024·江苏扬州模拟）如图是物质跨膜运输示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，该通道蛋白是横跨膜的亲水性通道，具有离子选择性。请据图回答有关问题。（①②③④表示相应的物质跨膜运输的方式，a、b、c、d为被运输的物质） 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (1)图中所示的细胞质膜模型称为　　　　　　　　　，该模型认为 　　　　　　　构成了膜的基本支架，蛋白质分子在膜上的分布具有　　　　　　。 不对称性 流动镶嵌模型 　磷脂双分子层 (1)图中所示的细胞质膜模型称为流动镶嵌模型，该模型认为磷脂双分子层构成了膜的基本支架，蛋白质分子在膜上的分布具有不对称性。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (2)①表示的运输方式是　　　　　　，若用呼吸抑制剂作用于此细胞，则物质　　　　的运输一定会受到影响。 简单扩散　 a (2)据图分析，①表示的物质运输不需要载体蛋白的协助，①表示的运输方式是顺浓度梯度的简单扩散；物质a的运输需要消耗ATP且逆浓度梯度运输，属于主动运输，若用呼吸抑制剂作用于此细胞，则物质a的运输一定会受到影响。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (3)若该图表示的是白细胞的细胞质膜，其吞噬病菌的过程　　　　（填“需要”或“不需要”）载体蛋白的协助。 不需要 (3)若该图表示的是白细胞的细胞质膜，其吞噬病菌的方式是胞吞，该过程不需要载体蛋白的协助。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (4)有人发现，在一定温度条件下，细胞质膜中的脂质分子均垂直排列于膜表面。当温度上升到一定程度时，细胞质膜的脂质分子有75%排列不整齐。细胞质膜厚度变小，而膜表面积扩大。上述变化表明细胞质膜具有　　　　　　　　。 一定的流动性 (4)在一定温度条件下，细胞质膜中的脂质分子均垂直排列于膜表面。当温度上升到一定程度时，细胞质膜的脂质分子有75%排列不整齐。细胞质膜厚度变小，而膜表面积扩大。表明细胞质膜具有一定的流动性。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (5)对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca2+的吸收明显减少，但K＋、葡萄糖的吸收不受影响，最可能的原因是该毒素抑制了心肌细胞质膜上 　　　　　　　　的活性。 钙离子载体蛋白 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (5)心脏细胞吸收Ca2+、K＋、葡萄糖属于主动运输，对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca2+的吸收明显减少，但K＋、葡萄糖的吸收不受影响，说明该毒素不是影响物质运输的能量供应，由于载体蛋白对转运物质具有特异性，故最可能的原因是该毒素抑制了心肌细胞膜上钙离子载体蛋白的活性。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 12．科学研究发现，细胞进行主动运输主要以图1中的几种方式进行（图中a、b、c代表主动运输的三种类型，■、▲、○代表主动运输的离子或小分子）。葡萄糖是细胞的主要能源物质，其进出小肠、上皮细胞的运输方式如图2所示。回答下列问题。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (1)分析图1所示的细胞质膜结构，　　（填“P”或“Q”）侧为细胞外。 P (1)据图1分析可知，P侧含有糖蛋白，P侧为细胞外侧。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (2)在小肠腔面，细胞质膜上的蛋白S有两种结合位点：一种与Na＋结合，一种与葡萄糖结合。当蛋白S将Na＋顺浓度梯度运输进入上皮细胞时，葡萄糖与Na＋相伴随也进入细胞。小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是图1中　　　　（填“a”“b”或“c”）类型的主动运输，葡萄糖进入小肠上皮细胞的能量来源是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 a 细胞质膜内外两侧的Na＋浓度差形成的势能 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (2)当蛋白S将Na＋顺浓度梯度运输进入上皮细胞时，葡萄糖与Na＋相伴随也进入细胞，葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式类似于图1中的a类型。该过程中，葡萄糖主动运输所需的能量来自细胞质膜内外两侧的Na＋浓度差形成的势能。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (3)小肠基膜上Na＋-K＋泵由α、β两个亚基组成，α亚基上既有Na＋、K＋的结合位点，又具有ATP水解酶的活性，运输过程如图3所示。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 ①在Na＋-K＋泵发挥作用时，Na＋-K＋泵作用有___________________ 和　　　　　　　　，ATP的主要作用有________________和 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②Na＋-K＋泵只能定向运输Na＋、K＋，而不能运输其他无机盐离子，这体现了细胞质膜具有　　　__　　的功能特性。 运输Na＋、K＋离子　 催化ATP水解 水解提供能量 提供磷酸基团，使ATP酶发生磷酸化 选择透过性 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (3)①根据Na＋-K＋泵上既有Na＋、K＋的结合位点，又具有ATP水解酶的活性可知，Na＋-K＋泵可以参与Na＋、K＋离子的运输，也可以催化ATP的水解。据图3分析可知，ATP的主要作用包括水解提供能量和提供磷酸基团，使ATP酶发生磷酸化。②细胞质膜的功能特性是选择透过性。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (4)最新研究表明，若肠腔葡萄糖浓度较高，葡萄糖主要通过载体蛋白(GLUT2)的协助通过协助扩散的方式进入小肠上皮细胞。在协助扩散的同时，通过载体蛋白(SGLT1)的主动运输过程也在发生。但主动运输的载体(SGLT1)容易饱和，协助扩散吸收葡萄糖的速率比主动运输快数倍。请你设计实验加以验证。 实验步骤： 第一步：取甲（敲除了SGLT1载体蛋白基因的小肠上皮细胞）、乙（敲除了GLUT2载体蛋白基因的小肠上皮细胞）、丙（正常的小肠上皮细胞），三组其他生理状况均相同。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 第二步：将甲、乙、丙三组细胞分别置于__________________________ ______________________________________________________。 第三步：检测　　　　　　　　　　　。 实验结果：____________________________________________________ ___________________，则验证了上面的最新研究结果。 一定较高浓度的葡萄糖溶液中 （三组浓度相同），培养一段时间，其他条件相同且适宜 培养液中葡萄糖浓度 若丙组培养液中葡萄糖浓度小于甲组，甲组培养液中葡萄 糖浓度小于乙组 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (4)要验证当肠腔葡萄糖浓度较高时，葡萄糖既可以通过主动运输又可以通过协助扩散进入小肠上皮细胞，且协助扩散的速度更快，则实验的自变量应该是设置不同的运输方式，各组均创造相同的较高浓度葡萄糖环境，比较各组葡萄糖的吸收速率。如甲组敲除了SGLT1载体蛋白基因的小肠上皮细胞只能进行协助扩散，乙组敲除了GLUT2载体蛋白基因的小肠上皮细胞只能进行主动运输，丙组正常的小肠上皮细胞可以同时进行主动运输和协助扩散，将甲、乙、丙三组细胞分别置于相同浓度的较高浓度葡萄糖溶液中，其他条件相同且适宜，培养一段时间，并检测培养液中葡萄糖的浓度。实验结果：丙组同时进行主动运输和协助扩散，葡萄糖的吸收速率最快，故培养液中葡萄糖的浓度最小；由于协助扩散的速率大于主动运输，故乙组吸收葡萄糖的速率慢，培养液中葡萄糖的剩余量最多，浓度最大，即若丙组培养液中葡萄糖浓度小于甲组，甲组培养液中葡萄糖浓度小于乙组，则验证了该新研究结果。 $$