第12讲 主动运输与胞吞、胞吐-【暑假自学课】2025年新高一生物暑假提升精品讲义（人教版2019必修1）

第12讲 主动运输与胞吞、胞吐 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：核心考点精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 主动运输 1.1主动运输：物质 进行跨膜运输，需要 ，同时还需要 细胞内化学反应所释放的 。 1.2特点 ① 运输 ②需要消耗能量（A 或离 ） 1.3实例Na+ 、K+ 和Ca2+等离子和其他物质， 进入 。 1.4意义通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。 知识点2 胞吞与胞吐 2.1胞吞：当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的 ，从而引起这部分细胞膜 形成 ，包围着大分子。然后，小囊从细胞膜上 下来，形成囊泡，进入细胞内部的现象。 2.2胞吐：细胞需要 的大 ，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与 ，将大分子排出细胞的现象。 2.3特点 ①体现了细胞膜 ②需要 注意 1. 物质进出 的 可能不同，如 ， 。钾离子从神经细胞运出位协助扩散，运入神经细胞为主动运输。 2.蛋白质分子可以通过胞吐分泌到细胞外，细胞核内的 可以通过 运出细胞核。 3. ，也可能运输小分子物质如 （选择性必修一具体讲解） 教材习题红细胞在高渗NaCl溶液（浓度高于生理盐水）中体积缩小，在低渗NaCl溶液（浓度低于生理盐水）中体积增大。下列有关该渗透作用机制的叙述，正确的是（    ） A．细胞膜对Na+和Cl-的通透性远高于水分子，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液 B．细胞膜对水分子的通透性远高于Na+和Cl-，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液 C．细胞膜对Na+和Cl-的通透性远高于水分子，Na+和Cl-从高渗溶液扩散至低渗溶液 D．细胞膜对水分子的通透性远高于Na+和Cl-，Na+和Cl-从高渗溶液扩散至低渗溶液 下图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，图乙表示细胞对大分子物质胞吞和胞吐的过程。下列相关叙述错误的是（　　） A．图甲中曲线a表示自由扩散，曲线b表示协助扩散或主动运输 B．图甲中曲线b达到最大转运速率后的限制因素可能是载体蛋白的数量 C．图乙中的胞吐和胞吞过程说明细胞膜具有选择透过性的结构特点 D．图乙中的胞吐和胞吞过程都需要消耗能量 考点一 主动运输 1.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 2.．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 3．在线粒体内膜上，ATP合成酶利用质子泵运输H+形成的浓度梯度驱动ATP合成，如下图所示。研究发现海狮棕色脂肪组织的线粒体内膜上存在一种U蛋白，可将质子泵运输的H+直接运回线粒体基质。下列叙述正确的是（    ） A．组成脂肪和质子泵的元素均为C、H、O、N B．脂肪和磷脂、固醇的结构相似，均不溶于水 C．推测敲除U蛋白基因后，海狮棕色脂肪组织的线粒体内膜上合成的ATP增多 D．图中H+从膜间隙回流至线粒体基质的方式是主动运输 考点二 胞吞和胞吐 1.如图表示高等植物分泌蛋白质的几种途径，其中途径1是经典分泌途径，其余是非经典分泌途径。相关叙述错误的是（    ） A．参与途径1的细胞结构有内质网、高尔基体等 B．途径2、3分泌的蛋白质包含内源蛋白质和外源蛋白质 C．途径4中双层膜分泌泡的两层膜都来自内质网 D．途径5通过胞吐分泌蛋白质，体现了膜的流动性 知识导图记忆 知识目标复核 1. 主动运输 2. 胞吞和胞吐 1．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（见下图）。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 2．CLCa蛋白是位于液泡膜上的转运蛋白。液泡借助该蛋白逆浓度梯度吸收2个的同时向外排出1个。野生型植株CLCa蛋白中一个谷氨酸发生突变后会转化为的通道蛋白（如图）。下列叙述错误的是（　　） 注：箭头粗细表示量的多少 A．野生型植株CLCa蛋白运输时需要消耗的电化学势能 B．突变导致CLCa蛋白的空间结构发生改变，从而影响其功能 C．突变型CLCa蛋白双向运输更有利于调节植物细胞的渗透压 D．根部特异性表达突变型CLCa蛋白可能会提高植株对氮素的利用率 3．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 4．葡萄糖转运蛋白4（GLUT4）是一种存在于脂肪细胞中的蛋白质。在胰岛素的刺激下，GLUT4会从脂肪细胞内的囊泡膜上转移至细胞膜上，葡萄糖借助细胞膜上的GLUT4进入脂肪细胞。下列叙述错误的是（    ） A．脂肪细胞中GLUT4以氨基酸为原料，在核糖体中合成 B．GLUT4转移至细胞膜所需要的能量主要来自于线粒体 C．GLUT4每次转运葡萄糖时，其自身构象都会发生改变 D．当血糖浓度升高时，脂肪细胞膜上的GLUT4数量减少 5．如图所示，在小肠腔面，细胞膜上的蛋白S有两个结合位点：一个与Na+结合，另一个与葡萄糖分子结合。当蛋白S将Na+顺浓度梯度运输进入小肠上皮细胞时，葡萄糖分子也随之进入细胞，下列叙述正确的是（    ） A．葡萄糖在蛋白S的协助下进入小肠上皮细胞的方式为协助扩散 B．小肠上皮细胞基膜上Na+—K+泵的功能是催化ATP水解，运输Na+、K+ C．蛋白S作为载体，既能运输葡萄糖，又能运输Na+，说明载体运输不具有专一性 D．Na+—K+泵使膜内外Na+浓度趋于一致，以维持细胞正常的新陈代谢 6．在偏碱性的土壤中Fe3+通常以不溶于水的Fe（OH）3形式存在，溶解度低，难以被植物吸收。在长期的进化过程中，某植物形成了如图所示的铁吸收机制。据图分析，下列说法正确的是（　　） A．ATPase具有运输功能但不具有催化作用 B．H+的外排有利于铁化合物的溶解和吸收 C．Fe2+的吸收由无氧呼吸供能，则降低土壤中氧气含量，植物对铁的吸收增强 D．缺铁胁迫下，图中膜蛋白合成量会下降 7．如图是胡萝卜在不同氧浓度下从硝酸钾溶液中吸收K⁺和的曲线。影响a、b两点和b、c两点吸收速率不同的因素分别是（    ） A．载体蛋白数量、能量 B．能量、载体蛋白数量 C．载体蛋白数量、离子浓度 D．能量、离子浓度 8．细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。 (1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白，对不同物质的跨膜运输起着决定性作用，这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是 。 (2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道，水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于 。 (3)细胞膜上的H＋-ATP酶是一种转运H＋的载体蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解释放的能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的pH ；此过程中，H＋-ATP酶作为载体蛋白在转运H＋时发生的变化是 。 (4)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时，会引起靶细胞产生相应的生理变化，这一过程体现的细胞膜的功能是 。 (5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐，不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25℃相比，4℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是 。 9．下图为物质出入细胞的3种方式示意图，请据下图回答； (1)物质利用载体蛋白出入细胞的运输方式是图 。 (2)可能代表氧气转运方式的是图中[    ] 。 (3)①、②两种运输方式合称为 ，该运输方式的特点为 （答两点）。 (4)人的小肠上皮细胞以方式 （填序号）吸收葡萄糖。 10．小肠上皮细胞能从肠腔吸收多种营养物质并跨膜运输到组织液中，相关物质运输方式如图2所示。图1是物质跨膜运输方式示意图，I~IV表示细胞膜上的相关结构或物质，a~e表示不同的跨膜运输。请回答下列问题。 (1)图1中细胞膜的基本支架是［  ］ （填数字和名称），该图主要体现了细胞膜具有 的功能。 (2)据图2可知，肠腔内的葡萄糖以 的方式进入小肠上皮细胞，与该方式相比，③运输葡萄糖的特点有 。葡萄糖进出小肠上皮细胞的跨膜运输分别对应图1中的 （填字母）所示的运输。 (3)小肠上皮细胞通过②同时运输Na+和K+，可以维持细胞内Na+ （填“高浓度”或“低浓度”）状态，图二中的载体蛋白都具有专一性，具体来说，是指 。 (4)水分子除了图2所示的运输方式之外，主要是以图1中的 （填字母）方式进行运输。图2中多肽从肠腔进入小肠上皮细胞的方式是 。 (5)用含18O标记的氨基酸培养液培养该细胞，结果发现在合成分泌蛋白的过程中产生了H218O，则H218O的生成部位是 。 11．图甲是某同学通过滴加蔗糖溶液和清水，观察到植物细胞质壁分离与复原的显微照片，图乙是小肠上皮细胞转运葡萄糖的过程示意图。请回答下列问题： (1)图甲中细胞类似于半透膜的结构是原生质层，包括细胞膜和 。水通过半透膜的扩散称为 。植物细胞能够发生质壁分离外因是外界溶液渗透压大于细胞液，内因是： 。 (2)据图乙中的信息分析，Na+从肠腔进入小肠上皮细胞的方式是 ，Na+运出小肠上皮细胞的方式是 。葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是 （“顺”或“逆”）浓度梯度进行的，能量来源是 。 (3)图甲细胞处于质壁分离状态，图甲中细胞液浓度 （填“大于”或“小于”或“等于”或“不确定”）外界溶液浓度。将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后没有观察到质壁分离现象，可能的原因有 （答出两种可能原因）。 12．囊性纤维化是一种严重的遗传性疾病，导致这一疾病发生的主要原因是编码CFTR蛋白的基因发生突变，如图表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用 （1）图中所示为细胞膜的 模型，其中构成细胞膜的基本支架是 ，氯离子跨膜运输能正常进行的前提之一是膜上 结构正常。 （2）在正常细胞内，氯离子在CFTR蛋白的协助下通过 方式转运至细胞外，随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高，水分子向膜外扩散的速度 ，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。 （3）人工合成的仅由磷脂双分子层构成的封闭球状结构称为脂质体，所有带电荷的物质（离子、分子）不论其大小如何，都很难通过脂质体。缬氨霉素是一种化学本质为十二肽的抗生素，若将它插入脂质体的脂双层内，可使K+的运输速度提高100000倍，但却不能有效提高Na+的运输速率，由此可以得出： ① ； ② 。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第12讲 主动运输与胞吞、胞吐 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：核心考点精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 主动运输 1.1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。 1.2特点 ①逆浓度梯度运输 ②需要消耗能量（ATP提供能量或离子浓度梯度驱动） 1.3实例Na+ 、K+ 和Ca2+等离子和其他物质，葡萄糖进入小肠上皮细胞。 1.4意义通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。 知识点2 胞吞与胞吐 2.1胞吞：当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后，小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部的现象。 2.2胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞的现象。 2.3特点 ①体现了细胞膜具有一定的流动性 ②需要消耗能量 注意 1.同一物质进出不同细胞的运输方式可能不同，如葡萄糖进入红细胞是协助扩散，葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式是主动运输。钾离子从神经细胞运出位协助扩散，运入神经细胞为主动运输。 2.蛋白质分子可以通过胞吐分泌到细胞外，细胞核内的RNA可以通过核孔运出细胞核。 3.胞吐不仅仅是大分子，也可能运输小分子物质如神经递质（选择性必修一具体讲解） 教材习题红细胞在高渗NaCl溶液（浓度高于生理盐水）中体积缩小，在低渗NaCl溶液（浓度低于生理盐水）中体积增大。下列有关该渗透作用机制的叙述，正确的是（    ） A．细胞膜对Na+和Cl-的通透性远高于水分子，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液 B．细胞膜对水分子的通透性远高于Na+和Cl-，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液 C．细胞膜对Na+和Cl-的通透性远高于水分子，Na+和Cl-从高渗溶液扩散至低渗溶液 D．细胞膜对水分子的通透性远高于Na+和Cl-，Na+和Cl-从高渗溶液扩散至低渗溶液 【解析】大多数水分子以协助扩散的方式进出细胞，少数水分子以自由扩散的方式进出细胞，细胞膜对水分子的通透性远高于Na+和Cl-。由于自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输，故水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液，B正确，ACD错误。 故选B。 【答案】B 下图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，图乙表示细胞对大分子物质胞吞和胞吐的过程。下列相关叙述错误的是（　　） A．图甲中曲线a表示自由扩散，曲线b表示协助扩散或主动运输 B．图甲中曲线b达到最大转运速率后的限制因素可能是载体蛋白的数量 C．图乙中的胞吐和胞吞过程说明细胞膜具有选择透过性的结构特点 D．图乙中的胞吐和胞吞过程都需要消耗能量 【解析】A、据甲图可知，方式a只与浓度有关，且与浓度呈正相关，属于自由扩散，方式b除了与浓度相关外，还与载体数量有关，属于协助扩散或主动运输，A正确； B、甲图中方式b除了与浓度相关外，还与载体数量有关，其最大转运速率与载体蛋白数量有关，B正确； C、乙图中的胞吐和胞吞过程说明细胞膜具有一定的流动性，C错误； D、胞吞和胞吐都需要消耗ATP，D正确。 故选C。 【答案】C 考点一 主动运输 1.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 【答案】B 【分析】自由扩散：物质通过简单的扩散进出细胞的方式，如氧气、二氧化碳、脂溶性小分子。 主动运输：逆浓度梯度的运输。消耗能量，需要有载体蛋白。 【详解】A、乙醇是有机物，与细胞膜中磷脂相似相溶，可以通过扩散方式进入细胞，A错误； B、血浆中K+量低，红细胞内K+含量高，逆浓度梯度为主动运输，需要消耗ATP并需要载体蛋白，B正确； C、抗体为分泌蛋白，分泌过程为胞吐，需要消耗能量，C错误； D、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。 故选B。 2.．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 【答案】C 【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体和能量，常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要载体，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。 【详解】A、甲表示的运输方向为逆浓度进行，且需要消耗能量，并通过载体转运，为主动运输，A正确； B、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； C、胞吞作用不需要转运蛋白参与，C错误； D、丁顺浓度梯度进行吸收，不需要转运蛋白，也不需要能量，是自由扩散，D正确。 故选C。 3．在线粒体内膜上，ATP合成酶利用质子泵运输H+形成的浓度梯度驱动ATP合成，如下图所示。研究发现海狮棕色脂肪组织的线粒体内膜上存在一种U蛋白，可将质子泵运输的H+直接运回线粒体基质。下列叙述正确的是（    ） A．组成脂肪和质子泵的元素均为C、H、O、N B．脂肪和磷脂、固醇的结构相似，均不溶于水 C．推测敲除U蛋白基因后，海狮棕色脂肪组织的线粒体内膜上合成的ATP增多 D．图中H+从膜间隙回流至线粒体基质的方式是主动运输 【答案】C 【分析】1、有氧呼吸过程分为三个阶段：有氧呼吸第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，释放少量能量发生在细胞质基质中；有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢，释放少量能量，发生在线粒体基质中；有氧呼吸第三阶段是[H]和氧气结合形成水，产生大量能量，发生在线粒体内膜上。 2、图中结构①能够驱动ATP的合成，说明结构①具有ATP合成酶活性。 【详解】A、组成脂肪元素为C、H、O，不含有N，A错误； B、脂肪、磷脂和固醇三种脂质的结构相差很大，B错误； C、U蛋白可将质子泵运输的H+直接运回线粒体基质，ATP合成酶就不能利用质子泵运输H+形成的浓度梯度驱动ATP合成，敲除U蛋白基因后，就不能合成U蛋白，海狮棕色脂肪组织的线粒体内膜上合成的ATP增多，C正确； D、图中H+从膜间隙回流至线粒体基质是顺浓度梯度，物质运输的方式是协助扩散，D错误。 故选C。 考点二 胞吞和胞吐 1.如图表示高等植物分泌蛋白质的几种途径，其中途径1是经典分泌途径，其余是非经典分泌途径。相关叙述错误的是（    ） A．参与途径1的细胞结构有内质网、高尔基体等 B．途径2、3分泌的蛋白质包含内源蛋白质和外源蛋白质 C．途径4中双层膜分泌泡的两层膜都来自内质网 D．途径5通过胞吐分泌蛋白质，体现了膜的流动性 【答案】D 【分析】分泌蛋白的合成、加工和运输过程：最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链，肽链进入内质网进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质，在到高尔基体，高尔基体对其进行进一步加工，然后形成囊泡分泌到细胞外。该过程消耗的能量主要由线粒体提供。 【详解】A、途径1是经典分泌途径，需要内质网、高尔基体等结构的参与，A正确； B、途径2、3分泌的蛋白质有些分泌到细胞外，有些没有分泌到细胞外，所以包含内源蛋白质和外源蛋白质，B正确； C、途径4双层膜分泌泡来源于内质网，没有经过高尔基体，双层膜分泌泡的两层膜都来自内质网，C正确； D、途径5分泌蛋白质直接穿膜，没有体现膜的流动性，D错误。 故选D。 知识导图记忆 知识目标复核 1. 主动运输 2. 胞吞和胞吐 1．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（见下图）。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 【答案】C 【分析】1、由图可知，H+-ATP酶（质子泵）向细胞外转运H+时伴随着ATP的水解，且为逆浓度梯度运输，推出H+-ATP酶向细胞外转运H+为主动运输； 2、由图可知，H+进入细胞为顺浓度梯度运输，Na+出细胞为逆浓度梯度运输，均通过Na+-H+逆向转运蛋白，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，由此推出Na+-H+逆向转运蛋白介导的Na+跨膜运输为主动运输。 【详解】A、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； B、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； C、H+-ATP酶抑制剂干扰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； D、盐胁迫下，会有更多的Na+进入细胞，为适应高盐环境，植物可能会通过增加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，将更多的Na+运出细胞，D正确 故选C。 2．CLCa蛋白是位于液泡膜上的转运蛋白。液泡借助该蛋白逆浓度梯度吸收2个的同时向外排出1个。野生型植株CLCa蛋白中一个谷氨酸发生突变后会转化为的通道蛋白（如图）。下列叙述错误的是（　　） 注：箭头粗细表示量的多少 A．野生型植株CLCa蛋白运输时需要消耗的电化学势能 B．突变导致CLCa蛋白的空间结构发生改变，从而影响其功能 C．突变型CLCa蛋白双向运输更有利于调节植物细胞的渗透压 D．根部特异性表达突变型CLCa蛋白可能会提高植株对氮素的利用率 【答案】C 【分析】由图可知，NO3−进入液泡需要消耗能量，也需要载体蛋白，故跨膜方式为主动运输，则液泡内的细胞液中H+浓度大于细胞质基质，说明H+运出液泡是顺浓度梯度，因此方式是协助扩散；液泡膜上的NO3−/H+反向转运蛋白能将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的NO3−转运到液泡内，说明NO3−进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度，因此该过程NO3−的进入液泡的方式为主动运输。 【详解】A、液泡膜上的NO3−/H+转运蛋白能将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的NO3−转运到液泡内，说明NO3−进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度，A正确； B、蛋白质不同的空间结构代表不同的功能，突变导致CLCa蛋白的空间结构发生改变，从而影响其功能，B正确； C、突变型CLCa蛋白为NO3−的通道蛋白，液泡中不能积累NO3−，不利于调节植物细胞的渗透压，C错误； D、根部特异性表达突变型CLCa蛋白有利于细胞氨基酸的合成，可能提高植物对氮素的利用率，D正确。 故选C。 3．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 【答案】A 【分析】由图示可知，葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式①为主动运输；Na+逆浓度梯度运出小肠上皮细胞和K+逆浓度梯度进入小肠上皮细胞的过程均需要载体和能量，则方式②为主动运输；方式③葡萄糖运出小肠上皮细胞是顺浓度梯度，需要载体协助，为协助扩散；水进入细胞的方式④为自由扩散；多肽等大分子物质进入细胞的方式⑤为胞吞。 【详解】A、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； B、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； C、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； D、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。 故选A。 4．葡萄糖转运蛋白4（GLUT4）是一种存在于脂肪细胞中的蛋白质。在胰岛素的刺激下，GLUT4会从脂肪细胞内的囊泡膜上转移至细胞膜上，葡萄糖借助细胞膜上的GLUT4进入脂肪细胞。下列叙述错误的是（    ） A．脂肪细胞中GLUT4以氨基酸为原料，在核糖体中合成 B．GLUT4转移至细胞膜所需要的能量主要来自于线粒体 C．GLUT4每次转运葡萄糖时，其自身构象都会发生改变 D．当血糖浓度升高时，脂肪细胞膜上的GLUT4数量减少 【答案】D 【分析】葡萄糖转运蛋白4（GLUT4）是一种存在于脂肪细胞中的蛋白质，脂肪细胞在利用该载体蛋白转运葡萄糖时，GLUT4会发生构象的改变。血糖浓度升高时，脂肪细胞膜上的GLUT4数量增加。 【详解】A、葡萄糖转运蛋白4（GLUT4）是一种存在于脂肪细胞中的蛋白质，蛋白质合成的原料是氨基酸，合成的场所是核糖体，A正确； B、线粒体是有氧呼吸的主要场所，是能量代谢中心，因此GLUT4转移至细胞膜所需要的能量主要来自于线粒体，B正确； C、葡萄糖转运蛋白4（GLUT4）是葡萄糖进入脂肪细胞的载体蛋白，每次转运葡萄糖时GLUT4的构象会发生改变，C正确； D、当血糖浓度升高时，会有更多的葡萄糖通过细胞膜上的GLUT4进入脂肪细胞，因此脂肪细胞膜上的GLUT4数量增加，D错误。 故选D。 5．如图所示，在小肠腔面，细胞膜上的蛋白S有两个结合位点：一个与Na+结合，另一个与葡萄糖分子结合。当蛋白S将Na+顺浓度梯度运输进入小肠上皮细胞时，葡萄糖分子也随之进入细胞，下列叙述正确的是（    ） A．葡萄糖在蛋白S的协助下进入小肠上皮细胞的方式为协助扩散 B．小肠上皮细胞基膜上Na+—K+泵的功能是催化ATP水解，运输Na+、K+ C．蛋白S作为载体，既能运输葡萄糖，又能运输Na+，说明载体运输不具有专一性 D．Na+—K+泵使膜内外Na+浓度趋于一致，以维持细胞正常的新陈代谢 【答案】B 【分析】物质运输方式：(1)被动运输：分为自由扩散和协助扩散：①自由扩散：顺相对含量梯度运输；不需要载体；不需要消耗能量。②协助扩散：顺相对含量梯度运输；需要载体蛋白参与；不需要消耗能量。(2)主动运输：能逆相对含量梯度运输；需要载体；需要消耗能量。(3)胞吞胞吐：物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从细胞外进或出细胞内的过程。不需要载体；需要消耗能量。 【详解】A、蛋白S将Na+顺浓度梯度运输进入小肠上皮细胞时，葡萄糖也随之进入细胞，葡萄糖进入细胞所需的能量直接来自Na+浓度差产生的电化学梯度势能，属于主动运输方式，A错误； B、据图可知，小肠上皮细胞基膜上Na+-K+泵一方面能完成Na+、K+的运输，一方面催化ATP水解，B正确； C、据图分析，小肠细胞膜上的蛋白S作为载体虽然既能顺浓度梯度将Na+转运进入细胞中，也能逆浓度梯度将葡萄糖转运进入，但不能转运其他物质，因此依然能说明载体运输具有专一性，C错误； D、Na+-K+泵将细胞内相对浓度较低的Na+运出细胞，使细胞内外Na+浓度差进一步增大，D错误。 故选B。 6．在偏碱性的土壤中Fe3+通常以不溶于水的Fe（OH）3形式存在，溶解度低，难以被植物吸收。在长期的进化过程中，某植物形成了如图所示的铁吸收机制。据图分析，下列说法正确的是（　　） A．ATPase具有运输功能但不具有催化作用 B．H+的外排有利于铁化合物的溶解和吸收 C．Fe2+的吸收由无氧呼吸供能，则降低土壤中氧气含量，植物对铁的吸收增强 D．缺铁胁迫下，图中膜蛋白合成量会下降 【答案】B 【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体和能量，常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要转运蛋白，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体蛋白和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。 【详解】A、结合图示可知，ATPase可以催化ATP的水解，同时将H+转运至细胞外，说明ATPase具有催化和运输功能，A错误； B、Fe3+被还原成Fe2+会消耗NADH，同时产生了H+，而后Fe2+可被转运至细胞内，且Fe2+被吸收消耗的能量来自细胞膜两侧的H+电化学势能，可见H+的外排有利于铁化合物的溶解和吸收，B正确； C、结合图示可知Fe2+的吸收最终需要消耗ATP，因此，提高土壤中氧气含量，有利于细胞呼吸，因而有利于植物对铁的吸收增强，C错误； D、缺铁胁迫下，图中膜蛋白合成量会上升，进而促进对铁的吸收，D错误。 故选B。 7．如图是胡萝卜在不同氧浓度下从硝酸钾溶液中吸收K⁺和的曲线。影响a、b两点和b、c两点吸收速率不同的因素分别是（    ） A．载体蛋白数量、能量 B．能量、载体蛋白数量 C．载体蛋白数量、离子浓度 D．能量、离子浓度 【答案】B 【分析】题图分析：胡萝卜细胞是通过主动运输的方式吸收K+和NO3-的，需要载体和能量，其中能量是由有氧呼吸作用提供的，与氧浓度密切相关，一定范围内氧浓度的大小就代表了能量的多少，所以载体的数量和能量是影响这两种物质吸收量的主要因素。 【详解】胡萝卜吸收K+和NO3-的方式是主动运输，需要载体和能量，其中能量主要由有氧呼吸提供，在一定的范围内，氧浓度的大小可代表能量的多少，a、b两点在同一条曲线上，都吸收相同的离子NO3-，所以载体相同，故影响a、b两点吸收量不同的因素是能量； b、c两点不在同一条曲线上，吸收的是不同的离子，但两点的氧浓度相同，代表能量相同，故影响b、c两点吸收量不同的因素是载体数量，B正确，ACD错误。 故选B。 8．细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。 (1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白，对不同物质的跨膜运输起着决定性作用，这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是 。 (2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道，水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于 。 (3)细胞膜上的H＋-ATP酶是一种转运H＋的载体蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解释放的能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的pH ；此过程中，H＋-ATP酶作为载体蛋白在转运H＋时发生的变化是 。 (4)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时，会引起靶细胞产生相应的生理变化，这一过程体现的细胞膜的功能是 。 (5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐，不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25℃相比，4℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是 。 【答案】(1)选择透过性 (2)协助扩散 (3)降低 载体蛋白发生磷酸化，导致其空间结构改变 (4)进行细胞间信息交流 (5)温度降低，酶的活性降低，呼吸速率减慢，为主动运输提供的能量减少 【分析】细胞膜的功能：（1）将细胞与外界环境分开；（2）控制物质进出细胞；（3）进行细胞间的物质交流。细胞膜的功能特点：具有选择透过性（可以让水分子自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过）。 【详解】（1）细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白，对不同物质的跨膜运输起着决定性作用，说明细胞膜对物质的运输具有选择透过性。 （2）水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式不消耗能量，属于协助扩散。 （3）细胞膜上的H＋-ATP酶是一种转运H＋的载体蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解释放的能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的H＋增加，pH降低，此过程中，H＋-ATP酶作为载体蛋白在转运H＋时会发生磷酸化，导致其空间结构改变，进而运输H＋。 （4）人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时，会引起靶细胞产生相应的生理变化，这一过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。 （5）植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐属于主动运输，需要消耗细胞呼吸提供的能量，而温度降低，酶的活性降低，会导致呼吸速率降低，为主动运输提供的能量减少，因此与25℃相比，4℃条件下磷酸盐吸收速率低。 9．下图为物质出入细胞的3种方式示意图，请据下图回答； (1)物质利用载体蛋白出入细胞的运输方式是图 。 (2)可能代表氧气转运方式的是图中[    ] 。 (3)①、②两种运输方式合称为 ，该运输方式的特点为 （答两点）。 (4)人的小肠上皮细胞以方式 （填序号）吸收葡萄糖。 【答案】(1)①③ (2)② 自由扩散 (3)被动运输 顺浓度梯度（或由高浓度到低浓度）进行运输 、不消耗能量 (4)③ 【分析】根据题意和图示分析可知：①需要载体的协助，不消耗能量，表示协助扩散；②不需要载体蛋白的协助，顺浓度梯度，不消耗能量，表示自由扩散；③需要载体蛋白的协助，消耗能量，表示主动运输。 【详解】（1）依据图示可知，①是协助扩散，需要载体，不需要能量，③是主动运输，需要载体和能量，两者的共同点是出入细胞需要载体蛋白。 （2）氧气的转运是自由扩散，顺浓度梯度，不耗能，不需要载体蛋白，如图②所示。 （3）①是协助扩散，③表示自由扩散，两种运输方式合称为被动运输，共同点是：一都是顺浓度梯度（或由高浓度到低浓度）进行运输 ，二都不消耗能量。 （4）小肠上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖，图示中③表示主动运输。 10．小肠上皮细胞能从肠腔吸收多种营养物质并跨膜运输到组织液中，相关物质运输方式如图2所示。图1是物质跨膜运输方式示意图，I~IV表示细胞膜上的相关结构或物质，a~e表示不同的跨膜运输。请回答下列问题。 (1)图1中细胞膜的基本支架是［  ］ （填数字和名称），该图主要体现了细胞膜具有 的功能。 (2)据图2可知，肠腔内的葡萄糖以 的方式进入小肠上皮细胞，与该方式相比，③运输葡萄糖的特点有 。葡萄糖进出小肠上皮细胞的跨膜运输分别对应图1中的 （填字母）所示的运输。 (3)小肠上皮细胞通过②同时运输Na+和K+，可以维持细胞内Na+ （填“高浓度”或“低浓度”）状态，图二中的载体蛋白都具有专一性，具体来说，是指 。 (4)水分子除了图2所示的运输方式之外，主要是以图1中的 （填字母）方式进行运输。图2中多肽从肠腔进入小肠上皮细胞的方式是 。 (5)用含18O标记的氨基酸培养液培养该细胞，结果发现在合成分泌蛋白的过程中产生了H218O，则H218O的生成部位是 。 【答案】(1)[IV]磷脂双分子层 控制物质进出细胞 (2)主动运输 顺浓度梯度运输、不消耗能量 a、d (3)低浓度 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 (4)c 胞吞 (5)核糖体 【分析】题图分析，图1中a和e过程消耗能量，表示主动运输过程；b表示自由扩散，c、d表示协助扩散，图中上侧有糖蛋白，表示细胞膜的外侧。图1中I~IV表示的物质依次为载体蛋白、通道蛋白、糖蛋白和磷脂双分子层。 【详解】（1）图1中细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，对应图中的Ⅳ；图中的物质以不同方式进出细胞，体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，细胞膜的该功能表现出选择透过性的特点。 （2）图2显示，肠腔中葡萄糖的浓度低于小肠上皮细胞，所以葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是从低浓度一边到高浓度一边运输，且需要Na+电化学梯度的势能提供能量，可判断葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的跨膜运输方式是主动运输；①是主动运输，③是顺浓度梯度的协助扩散，与①相比，③运输葡萄糖的特点有顺浓度梯度运输、不消耗能量；葡萄糖进出小肠上皮细胞的跨膜运输分别是主动运输和协助扩散，对应图1中的a（从有糖蛋白的外侧逆浓度进入内侧）、d（顺浓度梯度、需要载体蛋白运出出细胞）。 （3）小肠上皮细胞通过②钠钾泵同时运输Na+和K+，进而可以维持细胞内Na+低浓度状态，以保障小肠上皮细胞正常吸收葡萄糖，为小肠上皮细胞吸收葡萄糖提供电化学梯度势能。载体蛋白都具有专一性，具体来说，是指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。 （4）水分子除了图2所示的运输方式，即自由扩散之外，还主要通过借助水通道蛋白进行协助扩散，对应图1中的c；多肽属于大分子物质，进入细胞的方式是胞吞。 （5）用含18O标记的氨基酸培养液培养该细胞，结果发现在合成分泌蛋白的过程中产生了H218O，说明该水分子是由氨基酸脱水缩合过程产生的，蛋白质的合成过程发生在核糖体上，因此可推测H218O的生成部位是核糖体。 11．图甲是某同学通过滴加蔗糖溶液和清水，观察到植物细胞质壁分离与复原的显微照片，图乙是小肠上皮细胞转运葡萄糖的过程示意图。请回答下列问题： (1)图甲中细胞类似于半透膜的结构是原生质层，包括细胞膜和 。水通过半透膜的扩散称为 。植物细胞能够发生质壁分离外因是外界溶液渗透压大于细胞液，内因是： 。 (2)据图乙中的信息分析，Na+从肠腔进入小肠上皮细胞的方式是 ，Na+运出小肠上皮细胞的方式是 。葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是 （“顺”或“逆”）浓度梯度进行的，能量来源是 。 (3)图甲细胞处于质壁分离状态，图甲中细胞液浓度 （填“大于”或“小于”或“等于”或“不确定”）外界溶液浓度。将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后没有观察到质壁分离现象，可能的原因有 （答出两种可能原因）。 【答案】(1)液泡膜和细胞质 渗透 原生质层伸缩性大于细胞壁 (2)协助扩散 主动运输 逆 Na+浓度差 (3)不确定 该细胞是死细胞，或者该细胞没有大液泡，或者细胞发生质壁分离后又自动复原 【分析】植物细胞的原生质层相当于半透膜，半透膜两侧存在浓度差，植物细胞发生失水或吸水。 【详解】（1）原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。水通过半透膜的扩散称为渗透作用。植物细胞发生质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。 （2）据图乙，Na+从肠腔进入小肠上皮细胞是顺着浓度梯度，需要载体蛋白，方式是协助扩散。Na+运出小肠上皮细胞是逆浓度梯度运输，需要载体蛋白和消耗能量（由Na+-K+泵提供），方式是主动运输。葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是逆浓度梯度进行的。能量来源是Na+浓度差形成的电化学势能（因为Na+顺浓度梯度进入细胞时产生的势能带动葡萄糖逆浓度梯度进入细胞）。 （3）图甲细胞处于质壁分离状态，图甲中细胞液浓度可能高于也可能低于或等于外界溶液的浓度，故不确定。将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后没有观察到质壁分离现象，可能的原因：该细胞是死细胞，或者该细胞没有大液泡，或者细胞发生质壁分离后又自动复原。 12．囊性纤维化是一种严重的遗传性疾病，导致这一疾病发生的主要原因是编码CFTR蛋白的基因发生突变，如图表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用 （1）图中所示为细胞膜的 模型，其中构成细胞膜的基本支架是 ，氯离子跨膜运输能正常进行的前提之一是膜上 结构正常。 （2）在正常细胞内，氯离子在CFTR蛋白的协助下通过 方式转运至细胞外，随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高，水分子向膜外扩散的速度 ，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。 （3）人工合成的仅由磷脂双分子层构成的封闭球状结构称为脂质体，所有带电荷的物质（离子、分子）不论其大小如何，都很难通过脂质体。缬氨霉素是一种化学本质为十二肽的抗生素，若将它插入脂质体的脂双层内，可使K+的运输速度提高100000倍，但却不能有效提高Na+的运输速率，由此可以得出： ① ； ② 。 【答案】 流动镶嵌 磷脂双分子层 CFTR蛋白 主动运输 加快 缬氨霉素的功能类似于载体 载体能大大提高物质运输速率 【分析】分析题图：图示表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用。功能正常的CFTR蛋白能协助氯离子转运至细胞外，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释；功能异常的CFTR蛋白不能协助氯离子转运至细胞外，导致肺部细胞表面的黏液不断积累。 【详解】（1）图中表示细胞膜的流动镶嵌模型，其基本支架是磷脂双分子层，氯离子的跨膜运输方式是主动运输，需要载体蛋白（CFTR蛋白）参与，并消耗能量，所以氯离子跨膜运输能正常进行的前提之一是膜上CFTR蛋白结构正常。 （2）在正常细胞内，氯离子在CFTR蛋白的协助下通过主动运输方式转运至细胞外，随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高，细胞内外浓度差增大，导致水分子向膜外扩散的速度加快，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。 （3）根据“缬氨霉素是一种十二肽的抗生素，若将它插入脂质体的脂双层内，可使K+的运输速度提高100000倍”可知，载体能大大提高物质运输速率；根据“缬氨霉素可使K+的运输速度提高100000倍，但却不能有效提高Na+的运输速率”可知，缬氨霉素的功能类似于载体。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$