内容正文:
专题1 细胞的分子组成与结构
第1部分 分子与细胞
第7讲 物质进出细胞的方式及影响因素
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。
考点一 小分子物质进出细胞方式
考点二 大分子物质进出细胞方式的比较
考点三 不同因素对物质跨膜运输方式的影响
考点四 探究物质跨膜运输方式的实验设计思路
课标要求及考点预览:
一.被动运输
(1)概念:像水分子这样,物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学物质所释放的能量,这种物质跨膜运输的方式称为被动运输。
(2)被动运输包括: 和 。
自由扩散
协助扩散
1.自由扩散
(1)概念:物质通过简单的扩散作用进出细胞。
(2)特点: ; ; 。
顺浓度梯度运输
不需要转运蛋白协助
不需要消耗能量
(3)实例: 。
气体;水;尿素、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子
考点一 小分子物质进出细胞方式
1、自由扩散
影响因素:
膜两侧浓度差、温度(生物膜分子的运动)
浓度差
扩散速度
转运蛋白
扩散速度
O2(能量)
扩散速度
膜两侧的分子浓度差越大,扩散速率越快。成正比
考点一 小分子物质进出细胞方式
组织间隙
组织
细胞
管
血
细
毛
肺泡
O2
O2
O2
O2
O2
O2
O2
组织间隙
1.O2是怎样进入血液以及组织细胞?
以自由扩散的方式
2.O2从肺泡腔进入血液需要穿过几层生物膜?
(肺泡壁、毛细血管壁为单细胞层)
4层
3.O2从肺泡腔进入组织细胞需要穿过几层生物膜?
9层
生物膜、磷脂分子层、磷脂双分子层
习题巩固
2.协助扩散
(1)概念:借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散,叫做协助扩散(也叫易化扩散)。
(2)特点:
① ;
② ;
③ 。
顺浓度梯度运输
需要转运蛋白协助
不需要消耗能量
(3)实例: 。
红细胞吸收葡萄糖、水通道蛋白等
一.被动运输
转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白
(离子和一些小分子物质)
考点一 小分子物质进出细胞方式
载体蛋白 通道蛋白
转运特点
自身构象
是否与转运的分子结合
是否有特异性
实例
只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过
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
改变
不改变
不结合
结合
具有
具有
葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞
水分子通过水通道蛋白进出细胞
饱和性:细胞膜上的载体蛋白数量有限,在运输过程中当所有载体蛋白都已承担相应的运输任务时,运输的速率不再因其他条件而加快。
2、协助扩散
(4)影响因素:
浓度差
扩散速度
O2(能量)
扩散速度
转运蛋白
扩散速度
P
P点后速率受转运蛋白数量限制
膜两侧浓度差、转运蛋白数量、温度(转运蛋白的活性)
拐点前:看横坐标
拐点后:除横坐标外其他影响因素
P
考点一 物质出入细胞方式的类型
总结
方式 自由扩散 协助扩散
条件 能量
转运蛋白
实例
运输方向
不需要
不需要
不需要
需要
O2、CO2、甘油、乙醇等
离子和一些小分子有机物,如葡萄糖、氨基酸等
浓度高的一侧→浓度低的一侧
特点:
①不消耗能量;
②顺浓度梯度运输。
运输动力:
来自细胞内外物质的浓度差。
被动运输
9
1.葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞的运输速度存在一个饱和值,
该值的大小取决于( )
A.细胞内的氧浓度 B.细胞膜外的糖蛋白数量
C.细胞膜上相应载体的数量 D.细胞内外葡萄糖浓度差值
2.细胞膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。
下列物质中,以自由扩散方式通过细胞膜的是( )
A.Na+ B.二氧化碳 C.RNA D.胰岛素
C
B
习题巩固
协助扩散
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二.主动运输
(1)概念:物质 梯度跨膜运输,需要 的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的 。
逆浓度
载体蛋白
能量
(2)特点:
(3)过程
①被运输的物质与膜上载体蛋白结合
②在能量的推动下,载体蛋白的空间结构发生变化,转运并释放
③载体蛋白恢复原状,又可以去转运同种物质的其他离子或分子。
①逆浓度梯度进出细胞;
②需要膜上载体蛋白参与;
③需要消耗能量。
一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合,具有特异性
考点一 小分子物质进出细胞方式
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(4)实例:
①植物根部细胞吸收无机盐离子;
②甲状腺细胞吸收碘离子;
③动物细胞吸收钾离子和排出钠离子(Na+-K+泵);
④小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等。
(5)意义:保证了活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。
二.主动运输
注意:同一物质进入不同组织细胞的方式可能不同。
同一物质进出同一细胞的方式也可能不同
考点一 小分子物质进出细胞方式
细胞能量供应
P
P点之后
限制因素:
载体蛋白
数量有限
P点之前
限制因素:
物质的
浓度
P
P点之后
限制因素:
载体蛋白
数量有限
P点之前
限制因素:
能量
①载体蛋白的种类和数量
②能量
(6)影响因素:
物质的浓度
④温度
③细胞外物质的浓度
二.主动运输
考点一 小分子物质进出细胞方式
酶的活性
呼吸速率
尝试在图戊中画出主动运输的物质运输速率与氧气浓度的关系曲线。
戊
Q
P
QP段:随着O2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。
Q点由无氧呼吸提供能量
P点之后运输速率不变的原因主要是膜上载体蛋白数量有限
项 目 被动运输 主动运输
自由扩散 协助扩散
运输方向
是否需蛋白质
是否耗能
代表例子
高浓度→低浓度
不需要
需要(通道蛋白、载体蛋白)
需要载体蛋白
不耗能
不耗能
消耗能量
①O2、CO2、水(小部分)
②脂溶性物质:甘油、乙醇、苯,性激素等
①葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞
②水(大部分水通过通道蛋白的运输)
③离子通过离子通道蛋白运输
静息电位:K+外流动作电位:Na+内流
①小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸;
②离子通过细胞膜(如Na+—K+泵)
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
考点一 小分子物质进出细胞方式的比较
转运蛋白
1.消耗的能量来源:
第一类:
直接消耗ATP的主动运输,通常称为泵(ATP驱动泵)。
①Na+-K+泵
②H+泵
ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶。
拓展延伸:
二.主动运输
考点一 小分子物质进出细胞方式
第二类:
间接消耗ATP的主动运输。
如图:小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖时,没有直接消耗ATP,而是利用Na+浓度差的能量。但是Na+浓度差的建立是依靠Na+-K+泵的,而Na+-K+需要消耗ATP。
1.消耗的能量来源:
拓展延伸:
二.主动运输
协同转运
考点一 小分子物质进出细胞方式
协同转运:
细胞外
Na+浓度高
Na+顺浓度内流
为其他物质逆浓度运输提供能量
同向转运
逆向转运
细胞外
细胞内
细胞外
细胞内
Na+
Na+
葡糖糖
H+
拓展延伸:
使一种离子或分子逆浓度梯度的转运与另一种或多种其他溶质顺着电化学梯度或浓度梯度的转运偶联起来。
考点一 小分子物质进出细胞方式
主要发现于细菌细胞,对溶质的主动运输与光能的输入相偶联,如菌紫红质利用光能驱动H+的转运。
第三类:
光驱动型
1.消耗的能量来源:
拓展延伸:
二.主动运输
考点一 小分子物质进出细胞方式
第三类:
光驱动型
1.消耗的能量来源:
拓展延伸:
二.主动运输
胞外
胞内
ATP合酶
细菌视紫红质
(光驱动泵)
光
H+
光能→H+浓度差(势能)→ATP中的化学能
噬盐光合厌氧细菌细胞膜上特有的光驱动泵排出H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
ATP
ADP+Pi
协助扩散
主动运输
考点一 小分子物质进出细胞方式
水
直接穿过磷脂双分子层: 自由扩散
水通道蛋白介导:
协助扩散(大部分)
无机盐离子
一般为主动运输
通过离子通道蛋白顺浓度进行:协助扩散
(神经细胞Na+内流;K+外流; 肌肉收缩时肌细胞外的Ca2+内流)
葡萄糖等有机小分子
一般为协助扩散,如进入红细胞
主动运输:
(小肠上皮细胞、肾小管上皮细胞等)
关键:是否需要水通道蛋白
关键:浓度梯度
总结三类常考物质进出细胞的方式
关键:转运蛋白类型、 浓度梯度
主动运输是氨基酸分子进入细胞的主要方式,部分氨基酸是协助扩散
习题巩固
1.判断下列物质进出细胞的方式。
物质 相应过程 运输方式
水 进入细胞
葡萄糖 进入红细胞、肝细胞、脑细胞等
进入小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞
Na+ 进入神经细胞
运出神经细胞
K+ 进入神经细胞
运出神经细胞
自由扩散、协助扩散
协助扩散(葡萄糖载体)
主动运输
(Na+葡萄糖共运输)
协助扩散(Na+通道)
主动运输(钠钾泵)
主动运输(钠钾泵)
协助扩散(K+通道)
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2.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、出小肠上皮细胞的方式不同
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
A
习题巩固
葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式①为主动运输;葡萄糖运出小肠上皮细胞是顺浓度梯度进行的,需要载体协助,方式③为协助扩散
Na+主要以②主动运输的方式运出小肠上皮细胞
多肽以⑤胞吞的方式进入细胞,以胞吐方式离开细胞
维生素D属于固醇类,进入细胞的方式为④自由扩散
习题巩固
3.(2024年1月·安徽高考适应性演练)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
D
由题意并结合题图可知,钙泵运输Ca2+的方式为主动运输,需要消耗ATP,当Ca2+与钙泵上相应位点结合时,会激活ATP水解酶的活性,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,则Ca2+出内质网需要通道蛋白的协助且为顺浓度梯度运输,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。
24
4.研究表明,主动运输根据能量的来源不同分为三种类型,如图中a、b、c所示,■、▲、●代表跨膜的离子或小分子。下列叙述正确的是( )
A.a类型中Y离子转运所需的能量
来自于X离子的转运过程
B.肌细胞吸收氨基酸分子是
通过c类型进行的
C.蓝细菌、水绵、叶肉细胞、
萤火虫发光器细胞内均可发生c类型
D.温度、酸碱度、氧气浓度均会影响a、b、c三种类型的运输速率
A
习题巩固
A.主动运输是氨基酸分子进入细胞的主要方式,部分氨基酸是协助扩散
B.b类型
C.萤火虫发光器没有光合色素
D.氧气浓度只影响b类型
25
三.胞吞胞吐
(1)一些大分子或物质团块的运输,是通过胞吞和胞吐作用来实现的。
(2)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,这种现象叫作胞吞。
(3)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,这种现象叫作胞吐。
考点二 大分子物质进出细胞方式
考点二 大分子物质进出细胞方式
三.胞吞胞吐
1.特点:
要消耗能量,不需要载体蛋白
2.结构基础:
膜具有一定流动性。
3.影响因素:
细胞膜的流动性、温度和能量等。
注意:
①胞吞虽然不需要载体,但是需要膜蛋白的参与。
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生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输,如RNA和蛋白质可通过核孔出入细胞核。
④胞吞或胞吐穿膜层数为_____层。
0
目前已知的神经递质种类很多,主要有乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺、氨基酸类(如谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸等)、一氧化氮等。 P选一29
一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质,因此,细胞膜上转运蛋白的种类和数量,或转运蛋白空间结构的变化,对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用。
➾膜具选择透过性的结构基础
➾膜具流动性
胞吞、胞吐
考点三 物质跨膜运输与细胞结构的关系
考点二 大分子物质进出细胞方式
胆固醇理论上可以穿过磷脂双分子层,但是在人体内胆固醇通常包裹在LDL(低密度脂蛋白)中,这样可在一定程度上避免胆固醇因水溶性低而沉积在血管壁上。
LDL
胆固醇
LDL受体
溶酶体
拓展:胆固醇的运输
29
物质浓度
协助扩散或主动运输
运输速率
O
P
(P点之后运输速率不变的主要原因是膜上转运蛋白(载体蛋白)数量有限)
时间
细胞内浓度
O
P
(P点后低浓度→高浓度)
细胞外浓度
主动运输
物质进入细胞的方式是:
总结:分析下列影响因素变化曲线分别代表那种运输方式
考点三 不同因素对物质跨膜运输方式的影响
自由扩散
物质浓度
运输速率
O
O2浓度
主动运输
运输速率
O
P
Q
(膜上载体蛋白数量有限)
Q点无氧呼吸提供能量
O2浓度
自由扩散或协助扩散
运输速率
O
或哺乳动物成熟的红细胞的主动运输
考点三 不同因素对物质跨膜运输方式的影响
总结:分析下列影响因素变化曲线分别代表那种运输方式
下图是几种物质进出细胞方式中,运输速率与影响因素间的关系曲线图,下列与此图相关的叙述中,正确的是( )
A. 与氧气进出细胞相符的图有①③⑤
B. 与葡萄糖进入红细胞相符的图有①④⑥
C. 与K+进入神经细胞相符的图有②④⑤
D. 与蛋白质类物质进出细胞相符的图有②③⑥
自由扩散
协助扩散或主动运输
自由扩散或协助扩散
主动运输
自由扩散
主动运输
②③
②④⑥
习题巩固
A
④
习题巩固
教材隐性知识
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。
载体蛋白
细胞膜上载体蛋白的种类和数量
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。
溶酶体
胞吐
胞吞
33
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
B
习题巩固
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
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
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
题后悟道·方法
运输速率曲线中的运输方式判断(不考虑胞吞和胞吐)
(1)有饱和点的曲线表示协助扩散或主动运输。
(2)运输速率与细胞外浓度成正比关系的曲线表示自由扩散。
(3)运输速率与呼吸作用或氧浓度有关系的曲线表示主动运输。
35
2.探究是自由扩散还是协助扩散的方法
1.探究是主动运输还是被动运输的方法
考点四 探究物质跨膜运输方式的实验设计思路
(教材P72拓展应用)柽柳(见下图)是强耐盐植物,它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的无机盐排出体外。柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输还是被动运输?如果要设计实验加以证明,请说出实验思路。
实验设计思路
①将若干生长状况相似的怪柳幼苗,均分为甲、乙两组
②甲组:
乙组:
幼苗+溶液(K+)+正常呼吸条件
幼苗+溶液(K+)+抑制呼吸作用
相同且适宜环境培养一段时间,测定吸收速率
③若两组吸收速率相同,被动运输;若甲组>乙组,则主动运输。
习题巩固
习题巩固
(2024·襄阳一模)植物生长过程中,需要不断从外界吸收无机盐离子。为探究大麦根对K+的吸收方式,科学家先后进行了两个实验,结果如图甲和图乙所示。下列相关描述不正确的是( )
A.据图甲判断根毛细胞吸收K+的方式为协助扩散
B.据图乙判断根毛细胞吸收K+的方式为主动运输
C.根毛细胞在一定浓度的KNO3溶液中会发生质壁分离并自动复原
D.农田施肥的同时还要适当
浇水,有利于化肥中
无机盐的溶解吸收
A
或主动运输
据图甲判断,根毛细胞吸收K+需要载体,可能是协助扩散或主动运输,A错误。
据图乙分析,根毛细胞吸收K+需要能量,属于主动运输,B正确。
根毛细胞在一定浓度的KNO3溶液中时,当KNO3溶液浓度高于细胞液浓度时,细胞失水发生质壁分离;在细胞失水的同时,K+、NO3- 通过主动运输进入细胞,使细胞液的浓度逐渐增大,细胞由失水转变为吸水,细胞发生自动复原,C正确。
无机盐只有溶解在水中才能被作物根系吸收,因此农田施肥的同时还应该适当浇水,否则会影响植物对无机盐离子的吸收,D正确。
38
易错辨析
(1)细胞质中的氢离子可以通过扩散作用进入液泡内。( )
(2)Na+与有关载体蛋白结合排出神经细胞属于主动运输。( )
(3)细胞外液中的K+进入神经细胞属于自由扩散。( )
(4)液泡中积累了大量离子,故液泡膜不具有选择透过性。( )
(5)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。( )
×
√
×
×
×
主动运输
主动运输
具有
主动运输是低浓度向高浓度的运输,是消耗能量的,所以是使内外浓度差异更大,而不是趋于一致。
(6)人红细胞吸收胆固醇与吸收葡萄糖的相同点是需要转运蛋白的协助。( )
(7)新生儿从乳汁中获得抗体需要消耗能量。( )
(8)激素都必须通过主动运输进入细胞内才能完成对细胞代谢的调节。( )
√
×
×
都是高浓度到低浓度,都不需要消耗能量
协助扩散
自由扩散
一般来说,大分子信号分子通过与细胞表面受体结合来调节细胞活动,而小分子脂质信号分子则通过自由扩散进入细胞与细胞内受体结合从而进行调整,也就是说和主动运输没有关系。
习题巩固
1.(2023·全国甲卷)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
乙醇属于脂溶性有机小分子,可以通过自由扩散方式跨膜进入细胞,A错误;
血浆中的K+进入红细胞的方式属于主动运输,需要载体蛋白并消耗能量,B正确;
抗体在浆细胞内合成时消耗能量,分泌到细胞外的过程为胞吐,该过程也消耗能量,C错误;
葡萄糖能通过协助扩散进入红细胞,D错误。
40
高考真题演练:
2.(2024·安徽·高考真题)变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫,发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构,并伴有纤维的消长。下列叙述正确的是( )
A.被荧光标记的网架结构属于细胞骨架,与变形虫的形态变化有关 B.溶酶体中的水解酶进入细胞质基质,将摄入的食物分解为小分子
C.变形虫通过胞吞方式摄取食物,该过程不需要质膜上的蛋白质参与 D.变形虫移动过程中,纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装所致
A
科研人员用特定荧光物质处理变形虫,发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构,并伴有纤维的消长,细胞骨架对细胞形态的维持有重要作用,锚定并支撑着许多细胞器,所以被荧光标记的网架结构属于细胞骨架,与变形虫的形态变化有关
摄入的食物进入溶酶体中,被溶酶体中的水解酶分解为小分子
变形虫通过胞吞方式摄取食物,该过程需要质膜上的蛋白质进行识别
变形虫移动过程中,纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装与去组装所致
3.(2024·山东·高考真题)植物细胞被感染后产生的环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白,使细胞内Ca2+浓度升高,调控相关基因表达,导致H2O2含量升高进而对细胞造成伤害;细胞膜上的受体激酶BAK1被油菜素内酯活化后关闭上述Ca2+通道蛋白。下列说法正确的是( ) A.环核苷酸与Ca2+均可结合Ca2+通道蛋白
B.维持细胞Ca2+浓度的内低外高需消耗能量
C.Ca2+作为信号分子直接抑制H2O2的分解
D.油菜素内酯可使BAK1缺失的被感染细胞内H2O2含量降低
B
高考真题演练:
环核苷酸结合细胞膜上的Ca2+通道蛋白,Ca2+不需要与通道蛋白结合
环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白,使细胞内Ca2+浓度升高,Ca2+内流属于协助扩散,故维持细胞Ca2+浓度的内低外高是主动运输,需消耗能量
Ca2+作为信号分子,调控相关基因表达,导致H2O2含量升高,不是直接H2O2的分解
BAK1缺失的被感染细胞,则不能被油菜素内酯活化,不能关闭Ca2+通道蛋白,将导致H2O2含量升高
4.(2024·甘肃·高考真题)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
C
高考真题演练:
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
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
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
耐盐植株的Na+-H+逆向转运蛋白比普通植株多,以适应高盐环境,因此盐胁迫下Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高
5.(2024·浙江·高考真题)婴儿的肠道上皮细胞可以吸收母乳中的免疫球蛋白,此过程不涉及( )
A.消耗 ATP B.受体蛋白识别
C.载体蛋白协助 D.细胞膜流动性
C
高考真题演练:
免疫球蛋白是有机大分子物质,细胞吸收该物质,需要受体蛋白的识别,不需要载体蛋白的协助
免疫球蛋白化学本质是蛋白质,是有机大分子物质,吸收方式为胞吞,需要消耗ATP,胞吞体现了细胞膜具有一定的流动性的结构特点
6.(2023·浙江·高考真题)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
A
高考真题演练:
结合题意“将K+运输到细胞外,降低细胞内外的K+浓差”和题图中缬氨可霉素运输K+的过程不消耗能量,可推测K+的运输方式为协助扩散,顺浓度梯度运输
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
结合A选项分析可知,K+的运输方式为协助扩散,不需要消耗ATP
缬氨霉素是一种脂溶性抗生素,能结合在细胞膜上,能在磷脂双子层间移动,该过程与质膜具有一定的流动性这一结构特点有关
7.(2022·全国乙卷,29)农业生产中,农作物生长所需的氮素可以NO3-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NO3-的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题:
(1)由图可判断NO3-进入根细胞的运输方式是主动运输,判断的依据是 。
主动运输需要呼吸作用提供能量,氧气浓度小于a点,根细胞对NO3-的吸收速率
与氧气浓度呈正相关
高考真题演练:
7.(2022·全国乙卷,29)农业生产中,农作物生长所需的氮素可以NO3-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NO3-的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题:
(2)O2浓度大于a时作物乙吸收NO3-速率不再增加,推测其原因是___________________________________________。
(3)作物甲和作物乙各自在NO3-最大吸收速率时,作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙,判断的依据是_______________________________________________________________。
(4)据图可知,在农业生产中,为促进农作物根对NO3-的吸收利用,可以采取的措施是______________(答出1点即可)。
主动运输需要载体蛋白,此时载体蛋白达到饱和
甲的NO3-最大吸收速率大于乙,甲需要能量多,消耗氧气多
定期松土
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