第二单元 第5课时 物质出入细胞的方式及影响因素（课件PPT）-【步步高】2024年高考生物大一轮复习讲义（人教版 京津琼粤渝鄂闽云晋皖黑吉浙豫赣贵甘新桂）

第5课时 物质出入细胞的方式及影响因素 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。 考点一　各种物质出入细胞方式的比较 考点二　影响物质跨膜运输速率的因素 内容索引 课时精练 重温高考 真题演练 考点一 各种物质出入细胞方式的比较 4 方式 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐 自由扩散 协助扩散 运输方向 _______________ 低浓度→ 高浓度 _______________ 细胞内→ 细胞外 是否需 要(消耗) 蛋白质 不需要 _____ 需要 _____ 需要 能量 不消耗 _______ _____ _____ _____ 1.物质进出细胞的方式 归纳 夯实必备知识 高浓度→低浓度 细胞外→ 细胞内 需要 需要 不消耗 消耗 消耗 消耗 模型           举例 O2、CO2、甘油、乙醇、苯 人的红细胞吸收 、H2O通过通道蛋白的运输 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、无机盐、氨基酸等 白细胞吞噬病菌 分泌蛋白的分泌 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 葡萄糖 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)被动运输和主动运输主要体现了膜的选择透过性，胞吞、胞吐主要体现了膜的流动性。 (1)源于必修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)源于必修1 P71“相关信息”：胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。 载体蛋白 细胞膜上载体蛋白的种类和数量 教材隐性知识 9 (3)源于必修1 P72概念检测T2：果脯在腌制过程中慢慢变甜_____ (填“是”或“不是”)细胞通过主动运输吸收糖分的结果。腌制果脯时由于细胞外液浓度过高，细胞失水死亡，然后糖分大量进入细胞才导致果脯慢慢变甜。 不是 教材隐性知识 10 2.协助扩散中转运蛋白类型 (1)载体蛋白类：只容许与 相适应的分子或离子通过，且每次转运时都会发生 的改变。 (2)通道蛋白类：只容许与自身通道的直径和 相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子 与通道蛋白结合。实例：水分子可以借助水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。 自身结合部位 自身构象 形状 不需要 3.主动运输的过程 (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 ，又可以去转运 物质的其他离子或分子。 载体蛋白的特定部位 一种或一 类 能量 空间结构 转运 释放 恢复原状 同种 4.主动运输的意义 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。 所需要的物质 代谢废物 有害 小肠上皮细胞面向肠腔的一侧形成很多微绒毛，对吸收来自肠腔的营养物质有重要意义。如图1为氨基酸从肠腔内进入组织细胞的简要过程。新生儿小肠上皮细胞还能直接吸收母乳中的免 疫球蛋白到血液中。 人体进食后，小肠微 绒毛外侧葡萄糖由于 二糖的水解而局部浓 度高于细胞内，这部 分葡萄糖能通过GLUT2 转运；大部分葡萄糖 通过SGLT1转运，过程如图2所示。 拓展 提升科学思维 (1)氨基酸从肠腔进入小肠上皮细胞是什么运输方式？判断的依据是什么？氨基酸从小肠上皮细胞到组织液是什么运输方式？ 提示　氨基酸通过主动运输的方式从肠腔进入小肠上皮细胞。依据是逆浓度梯度运输，需要载体蛋白，且需要利用Na＋电化学梯度势能。氨基酸通过协助扩散的方式从小肠上皮细胞到组织液。 (2)Na＋从小肠上皮细胞运输到肠腔时，所需Na＋转运蛋白的空间构象是否发生改变？并说明理由。 提示　是。Na＋从小肠上皮细胞运输到肠腔时，逆浓度梯度运输，需要ATP水解提供能量，是主动运输，需要载体蛋白，载体蛋白在转运过程中空间构象发生改变。 (3)新生儿小肠上皮细胞直接吸收母乳中的免疫球蛋白是什么运输方式？需要膜蛋白发挥作用吗？ 提示　新生儿小肠上皮细胞通过胞吞直接吸收母乳中的免疫球蛋白。需要膜蛋白发挥识别功能。 (4)小肠上皮细胞通过SGLT1、GLUT2转运葡萄糖分别属于什么运输方式？ 提示　主动运输、协助扩散。 (5)只要是消耗能量的运输方式就一定是主动运输吗？ 提示　不一定，消耗能量的运输方式除了主动运输外，还有胞吞和胞吐以及穿越核孔的运输方式。 1.人体小肠上皮细胞对3种单糖吸收的方式如图所示，其中转运半乳糖与葡萄糖的载体蛋白是同向协同转运蛋白(半乳糖与载体的亲和力大于葡萄糖)，它们的运输是伴随Na＋从细胞外流入细胞而完成的。动物细胞外高内低的Na＋浓度梯度是依靠细胞膜上的钠钾泵维持的。下列有关叙述正确的是 A.果糖的转运速率会随着果糖浓度的升高持续增大 B.葡萄糖和半乳糖转运时直接消耗了大 量ATP C.半乳糖出现后，葡萄糖的转运量减少 D.抑制小肠上皮细胞的钠钾泵后，葡萄 糖的转运速率不变 √ 突破 强化关键能力 在一定浓度范围内，果糖的转运速率会随着果糖浓度的升高而增大，但载体蛋白的数量有限，不能无限增加，A错误； 葡萄糖和半乳糖转运时能量来源于Na＋浓度梯度的势能，B错误； 根据题干信息，半乳糖与载体的亲 和力大于葡萄糖，说明半乳糖出现 后，葡萄糖的转运量减少，C正确； 抑制小肠上皮细胞的钠钾泵后，无 法维持Na＋浓度梯度的势能，葡萄 糖的转运速率下降，D错误。 2.正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰，伴随着胰岛素水平的波动，维持机体全天血糖动态平衡。据图分析，下列说法不正确的是 A.觉醒后人体摄食使血糖浓度上升，葡萄糖经GLUT2以协助扩散方式进入细胞 B.葡萄糖进入细胞后，氧化生成ATP， ATP/ADP的值上升使ATP敏感钾通 道关闭 C.细胞膜内侧膜电位的变化引起钙通 道打开，Ca2＋以主动运输方式内流 进细胞 D.细胞内Ca2＋浓度的升高，促进胰岛 素以胞吐方式释放，该过程需要 能量 √ 觉醒后人体摄食经过消化吸收使血糖浓度上升，葡萄糖经GLUT2以协助扩散方式进入细胞，该过程不消 耗能量，A正确； 结合图示可知，葡萄糖进入细 胞后，氧化分解生成的ATP增 多，ATP/ADP的值上升使ATP 敏感钾通道关闭，阻止了K＋外 流，进而使细胞膜内侧膜电位 发生变化，进而引起钙通道打 开，Ca2＋以协助扩散方式内流进细胞，B正确，C错误； 结合图示可以看出，细胞内Ca2＋浓度的升高，会促进胰岛素以胞吐方式释放，该过程需要消耗细胞代谢产生的能量，D正确。 归纳提升 “三看法”快速判定物质出入细胞的方式 考点二 影响物质跨膜运输速率的因素 27 物质浓度主要影响自由扩散和协助 扩散。自由扩散中，物质浓度越大， 运输速率越 ；协助扩散中，物质 浓度达到一定程度后运输速率不再 继续增加，原因是受 数量的限制；主动运输中，物质浓度达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是受 的限制。 归纳 夯实必备知识 1.物质浓度对物质跨膜运输的影响 大 转运蛋白 载体蛋白的数量或能量 2.氧气含量对物质跨膜运输的影响 氧气含量通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。 (1)P点时：无氧呼吸为物质的运输提供能量。 (2)PQ段：随着氧气含量的增加，有氧 呼吸产生的能量越多，主动运输的速 率越大。 (3)Q点以后：当氧气含量达到一定程 度后，受载体蛋白数量以及其他限制因素的影响，运输速率不再增加。 3.温度对物质跨膜运输的影响 1.离子通道具有极高的转运速率，比已知任何一种载体蛋白的最快转运速率要高1 000倍以上，每个通道每秒钟可通过107～108个离子，接近自由扩散的理论值。据此画出物质浓度对借助通道蛋白的协助扩散速率的影响。 拓展 提升科学思维 提示　如图所示 2.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？ 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： 3.红细胞主动运输速率与氧气含量的曲线图是什么样的？ 提示　红细胞进行无氧呼吸供能，故氧气浓度不影响主动运输速率。曲线图如下： 3.图甲曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，图乙表示大分子物质进行胞吞和胞吐的过程。下列相关叙述错误的是 A.图甲中的方式a运输的物质可能是O2、甘油和酒精等 B.图甲b曲线所示方式和图乙过程均需要消耗能量 C.图甲中b曲线达到最大转运速率 后的限制因素可能是转运蛋白 的数量 D.图乙过程的顺利进行依赖于细 胞膜具有流动性 √ 突破 强化关键能力 由图甲可知，方式a只与被转运分子的浓度有关，且与其成正比，属于自由扩散，运输的物质可能是O2、甘油和酒精等，A正确； 方式b除了与被转运分子的浓度相关外，还与转运蛋白的数量有关，属于协助扩散或主动运输，协助扩散不需要消耗能量，主动运输需要消耗能量，B错误，C正确； 图乙中的胞吞和胞吐过程通过 膜融合完成，说明细胞膜具有 流动性，D正确。 4.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 √ 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点的限制因素是氧气浓度，氧气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； 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。 物质跨膜运输方式的实验探究 归纳总结 (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 三 重温高考 真题演练 39 1.(2022·湖北)哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白，硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是 A.经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀 B.经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小 C.未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀 D.未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小 1 2 3 4 √ 5 经AgNO3处理的红细胞，水通道蛋白失去活性，但水可以通过自由扩散的形式进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中会失水变小，A正确，B错误； 未经AgNO3处理的红细胞，水可通过水通道蛋白快速进出细胞，也可通过自由扩散进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会迅速吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中会迅速失水变小，C、D正确。 1 2 3 4 5 √ 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 3.(2020·江苏，5)如图①～⑤表示物质进、出小肠上皮细胞的几种方式，下列叙述正确的是 A.葡萄糖进、出小肠上皮细胞方式不同 B.Na＋主要以方式③运出小肠上皮细胞 C.多肽以方式⑤进入细胞，以方式②离 开细胞 D.口服维生素 D 通过方式⑤被吸收 1 2 3 4 √ 5 葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为主动运输，运出小肠上皮细胞的方式为协助扩散，A 正确； 由图示可知，Na＋主要以②主动 运输的方式运出小肠上皮细胞， B 错误； 多肽以⑤胞吞的方式进入细胞， 以胞吐方式离开细胞，C 错误； 维生素 D 属于固醇类，进入细胞的方式为④自由扩散，D错误。 1 2 3 4 5 4.(2021·山东，2)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 √ 1 2 3 4 5 Ca2＋通过CAX的跨膜运输方式为主动运输，所需要的能量由H＋顺浓度梯度产生的势能提供，A错误； Ca2＋通过CAX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。 1 2 3 4 5 5.(2020·海南，18)ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，参与细胞吸收多种营养物质，每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如图所示，下列有关叙述正确的是 A.ABC转运蛋白可提高O2的跨膜运输速度 B.ABC转运蛋白可协助葡萄糖顺浓度梯度进入细胞 C.Cl－和氨基酸依赖同一种 ABC转运蛋白跨膜运输 D.若ATP水解受阻，ABC 转运蛋白不能完成转运 过程 √ 1 2 3 4 5 O2的跨膜运输方式为自由扩散，不需要转运蛋白协助，A错误； 据图可知，ABC转运蛋白发挥作用过程伴随ATP水解，消耗能量，葡萄糖顺浓度梯度进入细胞不需要耗能，B错误； 1 2 3 4 5 据题干信息“每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性”可知，Cl－和氨基酸跨膜运输依赖的转运蛋白不同，C错误； 据图可知，ABC转运蛋白的功能发挥伴随ATP水解的过程，故若ATP水解受阻，ABC转运蛋白不能完成转运过程，D正确。 1 2 3 4 5 1.判断关于被动运输的叙述 (1)水分子大部分以协助扩散方式进出细胞，也可以通过自由扩散方式进出细胞(　　) (2)离子通道的选择性与其大小、形状以及带电荷氨基酸的分布有关(　　) (3)载体蛋白的选择性与其上特定的位点有关，其选择性比通道蛋白强 (　　) (4)大小相同的分子通过通道蛋白进出细胞时的速率相同(　　) (5)Na＋借助通道蛋白进入神经细胞的动力是细胞内渗透压(　　) √ 五分钟　查落实 √ √ × × 2.判断关于主动运输的叙述 (1)同种生物不同细胞的细胞膜上转运蛋白的种类和数量可能不同(　　) (2)在细胞主动运输过程中，均需要ATP水解直接供能(　　) (3)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(　　) (4)同种物质进出同一细胞的方式一定相同(　　) × √ × × 3.判断关于胞吞、胞吐的叙述 (1)只有某些酶和激素类蛋白质才通过胞吐排出细胞外(　　) (2)胰腺细胞分泌胰蛋白酶的过程不需要穿过膜结构(　　) × √ 4.填空默写 (1)(必修1 P65)被动运输：_________________________________________ ________________________________________。 (2)(必修1 P66)自由扩散(简单扩散)：________________________________ _____。 (3)(必修1 P66)协助扩散(易化扩散)：________________________________ _________。 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 物质通过简单的扩散作用进出细胞的 方式 物质借助膜上的转运蛋白进出细胞的 扩散方式 (4)(必修1 P66)转运蛋白分为 两类。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 的改变。通道蛋白只容许与自身通道的 相适配、____ _______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。 (5)(必修1 P69)主动运输：_________________________________________ _____________________________________________________________________。 (6)(必修1 P72)通过胞吞或胞吐进出细胞，需要膜上 的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的 。 流动性 载体蛋白和通道蛋白 构象 直径和形状 大小 和电荷 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 蛋白质 四 课时精练 57 一、选择题 1.如图为物质跨膜运输示意图(A、B、D代表物质，a、b、c、d、e代表运输方式)，下列叙述正确的是 ①制备纯净的细胞膜是利用鸡血做实验材料 ②细胞间的信息交流大部分离不开D ③在a～e的五种方式中，代表主动运 输的是a、e ④图中a可表示葡萄糖进入小肠上皮 细胞的过程 ⑤图中b可表示氧气进入细胞的过程 ⑥图中e可表示维持静息电位时，排出K＋的过程 A.①②③⑤ B.②③④⑤ C.②③⑤⑥ D.②④⑤⑥ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 因为鸡的红细胞有细胞核和各种细胞器，不能用作制备细胞膜的材料，①错误； D是糖蛋白，有识别作用，细胞间的信息交流多与糖蛋白有关，②正确； 分析题图可知，b、c、d属于被 动运输，a、e属于主动运输， ③正确； a表示主动运输，可表示葡萄糖 进入小肠上皮细胞的过程，④正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 氧气进入细胞的方式为自由扩散，对应图中的b，⑤正确； 维持静息电位时，K＋外流，排出K＋的过程是协助扩散，不消耗能量，⑥错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 方式2是水分子依赖通道蛋白通过细胞膜，属于协助扩散，C错误。 2.(2023·张家口高三模拟)水是一种极性小分子，研究发现水分子通过细胞膜的方式有两种(如图所示)，下列相关叙述错误的是 A.结构a分子的尾部有屏障细胞内外环境作用 B.通道蛋白跨膜部分含有较多的疏水性氨基酸 C.方式2属于主动运输，该过程中通道蛋白会 发生空间改变 D.水通道蛋白失活的植物细胞在高渗溶液中仍 能发生质壁分离 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 3.为了探究温度和氧气含量对某植物幼根吸收M离子的影响，某兴趣小组进行了相关实验，一段时间后，测定根吸收M离子的量，实验的培养条件及结果如表所示。下列相关叙述错误的是 项目 密闭培养瓶中气体 温度(℃) 离子相对吸收量(%) 甲组 空气 17 100 乙组 氮气 17 10 丙组 空气 3 28 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A.该植物幼根细胞可通过主动运输的方式吸收M离子 B.甲组和丙组可构成对照实验，甲组和乙组也可构成对照实验 C.氮气环境中该植物幼根细胞吸收M离子时需要载体蛋白的协助 D.低温主要通过影响膜蛋白的活性来降低该幼根细胞吸收M离子的速率 项目 密闭培养瓶中气体 温度(℃) 离子相对吸收量(%) 甲组 空气 17 100 乙组 氮气 17 10 丙组 空气 3 28 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 由实验结果可以看出，温度和氧气浓度都影响M离子相对吸收量，根本原因是植物幼根细胞吸收M离子的方式为主动运输，需要消耗能量，A正确； 低温主要通过影响酶活性来降低该幼根细胞吸收M离子的速率，D错误。 项目 密闭培养瓶中气体 温度(℃) 离子相对吸收量(%) 甲组 空气 17 100 乙组 氮气 17 10 丙组 空气 3 28 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4.(2023·安徽淮北高三模拟)下列关于物质跨膜运输的叙述，正确的是 A.相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞 B.大分子有机物要通过载体蛋白才能进入细胞内，并且消耗能量 C.被动运输都是顺浓度梯度进行的，不需要消耗能量也不需要转运蛋白 D.主动运输都是逆浓度梯度进行的，既要消耗能量也要载体蛋白 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 相对分子质量小的物质或离子可以通过自由扩散、协助扩散、主动运输的方式进出细胞，A错误； 大分子有机物通过胞吞的方式进入细胞内，该方式不需要载体蛋白，B错误； 被动运输都是顺浓度梯度进行的，其中协助扩散需要转运蛋白但不消耗能量，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5.(2023·江苏常州高三期末)当细胞向前迁移时，在细胞后会产生一个囊泡状细胞结构，该细胞结构称为迁移体，胞内物质可通过迁移体释放到胞外。下列叙述错误的是 A.迁移体释放过程依赖于生物膜的流动性 B.迁移体释放过程属于主动运输 C.迁移体膜的基本支架为磷脂双分子层 D.可通过密度梯度离心法对迁移体进行纯化 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 迁移体的释放过程属于胞吐，依赖于生物膜的流动性，A正确，B错误； 迁移体膜属于细胞膜上的一小部分，其基本支架为磷脂双分子层，C正确； 密度梯度离心法为较为精细的分离方法，可分离不同分子量大小的物质，因此可以通过密度梯度离心法对迁移体进行纯化，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6.如图表示给某种细胞施予呼吸抑制剂后，细胞对某物质的吸收速率与细胞内外该物质浓度差的关系。下列有关叙述错误的是 A.这种物质进入该细胞的方式与O2进入该细胞的方式相同 B.该细胞吸收这种物质与ATP的水解无直接关系 C.该物质不能直接穿过细胞膜上的磷脂分子间隙 D.该细胞对这种物质的吸收速率与核糖体的功能 有关 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 由题图分析可知，对细胞施予呼吸抑制剂后，不影响该物质的吸收速率，说明该过程不消耗能量，但当细胞内外浓度差为一定值时，吸收速率不再增加，说明该过程受转运蛋白数量的限制，运输方式为协助扩散。细胞吸收O2的方式是自由扩散，与这种物质进入该细胞的方式不同，A错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 7.(2023·河南郑州高三模拟)高等植物体内光合产物以蔗糖形式从叶肉细胞经细胞外空间进入筛管—伴胞复合体，进而被长距离运输，其过程如图所示。研究还发现，随着蔗糖浓度的提高，筛管－伴胞复合体膜上的蔗糖—质子共运输载体(SU载体)减少，反之则增加。下列相关叙述错误的是 A.蔗糖经SU载体进入筛管—伴胞复合体的方式属于被动运输 B.蔗糖浓度能调节SU载体的含量，体现了蔗糖的信息 传递功能 C.SU载体与H＋泵相伴存在，有利于蔗糖运输进入筛管 —伴胞复合体 D.与野生型相比，SU功能缺陷突变体的叶肉细胞中积 累更多的蔗糖 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 蔗糖经SU载体进入筛管－伴胞复合体依赖于质 子的浓度梯度，属于主动运输，A错误； 随着蔗糖浓度的提高，筛管—伴胞复合体膜上 的SU载体减少，反之则增加，体现了蔗糖的信 息传递功能，B正确； SU载体与H＋泵相伴存在，为蔗糖运输进入筛 管—伴胞复合体提供能量，C正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 高等植物体内光合产物以蔗糖形式从叶肉细胞经细胞外空间进入筛管—伴胞复合体，SU功能缺陷突变体的细胞外空间中的蔗糖不能进入筛管—伴胞复合体，导致叶肉细胞中积累更多的蔗糖，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 8.如图表示一段时间内同一细胞的线粒体膜、液泡膜对相关物质的相对吸收速率曲线。下列有关叙述不正确的是 A.线粒体膜与液泡膜对O2吸收速率的不同与两者膜上的载体蛋白种类和数 量有关 B.两种膜对甘油的相对吸收速率相同， 推测甘油进入两种细胞器的方式应 该相同 C.线粒体膜、液泡膜对K＋、Na＋的吸 收速率都有差异，与膜的选择透过性有关 D.液泡膜吸收H2O的相对速率比线粒体膜快，可能与两种膜上水通道蛋白的 数量有关 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ O2跨膜的方式为自由扩散，与载体蛋白无关，线粒体膜与液泡膜对O2吸收速率不同是因为有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行，需要消耗O2，A错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 9.如图甲表示由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图，图乙表示人的红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况，图丙中A为1 mol/L的葡萄糖溶液，B为1 mol/L的乳酸溶液。下列说法正确的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A.如果将图乙所示细胞放在无氧环境中，图中葡萄糖和乳酸的跨膜运输 速率会降低 B.如果用图甲所示 人工膜作为图丙 中的半透膜，则液面不再 变化时，左侧液面等于右侧液面 C.如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①，再用作图丙的半透 膜，当液面不再变化时，左侧液面高于右侧液面 D.如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质②，再用作图丙的半透 膜，当液面不再变化时，左侧液面高于右侧液面 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 人的成熟红细胞没有线粒体，细胞生命活动需要的能量由无氧呼吸提供，在无氧环境中，图乙中葡萄糖和乳酸的跨膜运输速率不受影响，A错误； 图丙中半透膜两侧单位体积 液体中溶质含量相等，吸水 力相等，液面不再变化时， 左侧液面等于右侧液面，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①，再用作图丙的半透膜，则葡萄糖可顺浓度梯度运输，右侧液体浓度升高，液面不再变化时，左侧液面低于右侧液面，C错误； 在图甲所示人工膜上贯穿上图 乙的蛋白质②，再用作图丙的 半透膜，由于缺少能量，乳酸 不能跨膜运输，液面不再变化 时，左侧液面等于右侧液面， D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10.(2023·江西南昌高三期末)葡萄糖转运体存在于身体各个组织细胞中，它分为两类：一类是钠依赖的葡萄糖转运体(SGLT)，以主动运输的方式逆浓度梯度转运葡萄糖；另一类为协助扩散的葡萄糖转运体(GLUT)，以协助扩散的方式顺浓度梯度转运 葡萄糖。胰岛素分泌不足会导致 组织细胞膜表面葡萄糖转运体数 量减少，影响组织细胞对葡萄糖 的摄取和利用。如图是葡萄糖运 输方式示意图，下列叙述不正确的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A.红细胞通过GLUT吸收葡萄糖需要消耗ATP B.胰岛素的分泌量会影响组织细胞 表面SGLT和GLUT的数量 C.将肾小管上皮细胞中的Na＋转运 到肾小管腔中的载体兼有ATP水 解酶活性 D.小肠上皮细胞从肠腔中逆浓度吸 收葡萄糖需要膜上SGLT的协助， 并消耗ATP √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 据图可知，红细胞吸收葡萄糖是顺浓度梯度，需要转运蛋白GLUT协助，方式为协助扩散，不需要消耗ATP，A错误； 将肾小管上皮细胞中的Na＋转运 到肾小管腔中为逆浓度梯度运输， 方式是主动运输，其载体通过水 解ATP获得能量，逆浓度梯度运 输Na＋，因此该载体兼有ATP水 解酶活性，C正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 据图可知，小肠上皮细胞从肠腔中逆浓度吸收葡萄糖是主动运输，需要膜上SGLT的协助，消耗ATP，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 11.研究发现，静息时突触囊泡膜上存在能量泄漏，即“质子流出”，突触囊泡膜上的V型质子泵(V－ATP酶)必须不断工作，以将质子再泵回囊泡。据图分析，下列说法不正确的是 A.上述过程说明物质运输伴随能量转换 B.图中囊泡膜的B侧储存有神经递质 C.V型质子泵兼具运输和催化的功能 D.H＋的运输体现生物膜的选择透过性 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 突触囊泡膜上的V型质子泵含有V－ATP酶，能水解ATP，为质子的泵回提供能量，所以上述过程说明物质运输伴随能量转换，A正确； 从题图中可以看出，静息时突触囊泡膜上存在能量泄漏，即“质子流出”，可知A是囊泡内即神经细胞内，储存有神经递质，B错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 由题图和题干信息可知，V型质子泵中有V－ATP酶，也能将质子再泵回来，所以V型质子泵兼具运输和催化的功能，C正确； 由题图和题干信息可知，H＋的运输通过V型质子泵回到囊泡内，体现了生物膜的选择透过性，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 组别 培养条件 红细胞 肌肉细胞 甲 不作任何处理 3.5% 2.5% 乙 加入细胞呼吸抑制剂 3.5% 4.9% 丙 加入葡萄糖载体抑制剂 5.0% 5.0% 12.(2023·河北石家庄高三期末)为了探究细胞吸收葡萄糖的条件，研究人员将兔的红细胞和肌肉细胞分别置于含有5.0%葡萄糖的培养液中进行实验，一段时间后测定培养液中葡萄糖的含量，结果如下表所示。下列有关分析错误的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 组别 培养条件 红细胞 肌肉细胞 甲 不作任何处理 3.5% 2.5% 乙 加入细胞呼吸抑制剂 3.5% 4.9% 丙 加入葡萄糖载体抑制剂 5.0% 5.0% A.实验中设置的甲组为对照组，自变量只有细胞种类一种 B.实验结果说明红细胞和肌肉细胞吸收葡萄糖的方式不同 C.甲组和乙组的结果说明加入呼吸抑制剂对肌肉细胞的影响大于对红细 胞的影响 D.甲组和丙组的结果说明加入葡萄糖载体抑制剂后，红细胞和肌肉细胞 运输葡萄糖的载体蛋白均会失活 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 实验中设置的甲组不作任何处理，作为空白对照组，对比甲、乙、丙组可知，自变量是培养条件和细胞种类，A错误； 甲组与丙组比较，自变量为是否加入葡萄糖载体抑制剂，结果说明肌肉细胞和红细胞吸收葡萄糖均需要蛋白质协助；乙组与甲组比较，自变量为是否加入有氧呼吸抑制剂，结果说明肌肉细胞吸收葡萄糖需要消耗能量，成熟红细胞吸收葡萄糖不需要消耗能量，因此肌肉细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输，红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 甲组与丙组比较，结果显示丙组红细胞和肌肉细胞培养液中葡萄糖含量不变，说明加入葡萄糖载体抑制剂后，红细胞和肌肉细胞运输葡萄糖的载体蛋白均会失活，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 二、非选择题 13.研究表明，在盐胁迫下大量的Na＋进入植物根部细胞，会抑制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。碱蓬等耐盐植物能够在 盐胁迫逆境中正常生长，如图是耐盐 植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结 构示意图，其根细胞生物膜两侧H＋形 成的电化学梯度，在物质转运过程中 发挥了十分重要的作用。请回答下列 问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (1)盐碱地上大多数植物很难生长，主要原因是土壤溶液浓度大于_______ _____，植物无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 浓度 细胞液 (2)耐盐植物根细胞膜具有选择透过性的基础是_______________________ _______________________________。当盐浸入到根周围的环境时，Na＋以__________方式顺浓度梯度大 量进入根部细胞。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。 和数量，转运蛋白空间结构的变化 细胞膜上转运蛋白的种类 协助扩散 细胞膜和液泡 膜 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (3)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＋转运到细胞膜外或液泡内。Na＋转运到细胞膜外或液泡内所需的能量来自__________________________________________。 细胞膜两侧、液泡膜两侧H＋浓度差形成的势能 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (4)有人提出，耐盐碱水稻根部细胞的细胞液浓度比一般水稻品种(生长在普通土壤上)的高。请利用质壁分离实验方法设计实验进行验证(简要写出实验设计思路)。 _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________。 配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，分别取耐盐碱水稻根的成熟区细胞和普通水稻根的成熟区细胞，进行质壁分离实验，观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14.血浆中胆固醇含量过高是导致动脉粥样硬化和冠状动脉疾病的一种重要原因。胆固醇主要在肝细胞中合成，在血液中是通过与磷脂和蛋白质结合形成低密度脂蛋白(LDL)颗粒形式运输到其他组织细胞(靶细胞)中，以满足这些细胞对胆固醇的需 要，同时降低血浆中胆固醇含 量。请回答下列问题： (1)右图是LDL通过受体介导的 胞吞作用进入细胞的途径。 ①胆固醇参与人体血液中脂质 的运输，还参与构成___________。 动物细胞膜 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ②LDL受体的化学本质是蛋白质，其合成后由囊泡运输至细胞膜。据此推测，与LDL受体合成、加工、修饰有关的细胞器有_________________ __________________。 高尔基体、线粒体 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 核糖体、内质网、 LDL受体是蛋白质，其合成后由囊泡运输至细胞膜，类似于分泌蛋白，据此推测，LDL受体在核糖体合成，在内质网和高尔基体中加工、修饰，整个过程需要线粒体提供能量。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ③胞内体膜上有ATP驱动的质子泵，将H＋泵进胞内体腔中，使腔内pH降低，从而引起LDL与受体分离，此过程中H＋的运输方式是_________。 主动运输 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 胞内体膜上有ATP驱动的质子泵，将H＋泵进胞内体腔中，使腔内pH降低，说明此过程中H＋是逆浓度梯度运输，运输方式是主动运输。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (2)人体血液中高水平的LDL会诱发高胆固醇血脂症。PCSK9蛋白是能与LDL受体结合的蛋白质，研究人员发现，当利用PCSK9基因的某种突变体，使PCSK9蛋白活性增强时，会增加LDL受体在溶酶体中的降解，导致细胞表面LDL受体减少，根据这个实验现象，请设计一种治疗高胆固醇血脂症的思路：________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ ________________。 PCSK9蛋白活性抑制剂类药物(或利用PCSK9蛋白作为抗原制备单克隆抗体，利用该抗体制成靶向药物；或利用基因编辑手段敲除PCSK9基因；或利用基因工程使PCSK9基因不表达或沉默，合理即可) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 开发一种 由题干信息可知，当利用PCSK9基因的某种突变体，使PCSK9蛋白活性增强时，会增加LDL受体在溶酶体中的降解，使细胞表面LDL受体减少，导致血液中LDL增加，从而诱发高胆固醇血脂症。如果要治疗高胆固醇血脂症，可以开发一种PCSK9蛋白活性抑制剂类药物(或利用PCSK9蛋白作为抗原制备单克隆 抗体，利用该抗体制成靶向药物； 或利用基因编辑手段敲除PCSK9基 因；或利用基因工程使PCSK9基因 不表达或沉默)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 处理时间(周) PCSK9蛋白含量(ng/mL) 对照组 实验组 0 17.1 36.2 1 17.1 18.8 4 17.1 25.1 (3)他汀类药物是常规的降脂药物，但长期使用他汀类药物，患者血液中LDL含量反而会升高，出现胆固醇逃逸现象。研究人员随机选取了167例心肌梗死患者作为研究对象，比较分析单用他汀类药物处理后，患者体内PCSK9蛋白的含量变化，得到下列结果。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 请根据(1)(2)推测，长时间使用他汀类药物导致胆固醇逃逸的原因：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 长时间使用他汀类药物会促进PCSK9蛋白的合成，增加LDL受体在溶酶体中的降解，导致细胞表面LDL受体减少，LDL进入细胞的途径受阻，从而使血液中LDL含量升高，出现胆固醇逃逸现象 NO NO 2.(2022·山东，3)NO和NH是植物利用的主要无机氮源，NH的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动，NO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NH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 A.NH通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP B.NO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 NO会加重铵毒 D.载体蛋白NRT1.1转运NO 和H＋的速度与二者在膜外 的浓度呈正相关 由题干信息可知，NH的吸收是根细胞膜两侧的电位差驱动的，所以NH通过AMTs进入细胞消耗的能量不是来自ATP，A错误。 由题图分析可知，NO进入根细胞膜是由H＋的浓度梯度驱动，进行的逆浓度梯度运输，所以NO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NO，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NO属于主动运输，主动运输的速率与其浓度无必然关系；运输H＋属于协助扩散，协助扩散在一定范围内呈正相关，超过一定范围后不成比例，D错误。 $$