第07讲 物质进出细胞的方式及影响因素（专项训练）（山东专用）2026年高考生物一轮复习讲练测

第07讲 物质进出细胞的方式及影响因素 目录 01 课标达标练 【题型一】物质进出细胞的方式 【题型二】物质跨膜运输的影响因素 【题型三】物质跨膜运输的相关实验及分析 02 能力突破练（新考法+新情景+新思维） 03 高考溯源练（含2025高考真题） 题型一 物质进出细胞的方式 1．科学家麦金农和阿格雷于2003年同时获得了诺贝尔化学奖，这源于麦金农解析了钾离子通道蛋白的立体结构；阿格雷成功将构成水通道的蛋白质分离出来，证实了水通道蛋白的存在。下列叙述错误的是（    ） A．高温破坏了钾离子通道蛋白的空间结构会影响钾离子的运输 B．通道蛋白是一类部分嵌入磷脂双分子层中的蛋白质 C．水分子更多是借助水通道蛋白以易化扩散方式进出细胞 D．水通道蛋白在转运水分子时，不需与通道蛋白结合直接通过 2．小肠上皮细胞膜上的氨基酸转运载体能利用细胞内外的Na+浓度梯度将氨基酸转运至细胞内，进入细胞的氨基酸再通过载体蛋白进入组织液，然后进入血液，相关过程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．氨基酸由肠腔进入细胞和由细胞转运至组织液的方式不同 B．保证食盐的适量摄入有利于小肠上皮细胞对氨基酸的吸收 C．钠—钾泵有利于维持小肠上皮细胞内的高钠状态 D．若呼吸受到抑制，则钠—钾泵的功能会受影响 3．盐胁迫条件下，植物的细胞膜上的H+-ATP酶和Na+-H+转运蛋白共同发挥作用，可以将Na+从细胞质基质中转运至细胞外，以维持细胞质基质的低Na+水平，相关过程如图所示。下列说法错误的是（　　） A．位于细胞膜上的 H+-ATP 酶同时具有运输和催化的功能 B．H+向细胞外转运过程属于吸能反应，由 ATP 直接供能 C．Na+通过 Na+-H+转运蛋白的跨膜运输方式属于协助运输 D．通过以上转运机制，细胞外溶液 H+浓度高于细胞内 4．海水稻细胞中部分物质运输的生理过程如图所示（注：SOS1和NHX 为膜上两种蛋白质）。下列叙述错误的是（　　） A．H2O 通过自由扩散和协助扩散进入海水稻细胞 B．图中pH大小为细胞膜外>细胞质基质>细胞液 C．SOS1和NHX 与海水稻的抗盐胁迫能力有关 D．甲、乙蛋白转运H⁺时发生自身构象的变化 5．水是构成细胞的重要成分，约占生物质量的60～95%。细胞膜上存在水通道蛋白，为了探究它在水分子进出细胞中的作用，研究人员分别取细胞膜上含有水通道蛋白（A组）和除去水通道蛋白（B组）的同种细胞，置于高渗溶液中，定时测量细胞体积，结果如图。下列相关叙述正确的是（    ） A．该实验结果证明水分子进出细胞的主要方式为协助扩散 B．细胞内的结合水也可以通过自由扩散的方式进出细胞 C．水通道蛋白在转运水分子进出细胞时不会发生构象改变 D．水通道蛋白在转运水分子进出细胞时需要与水分子结合 6．胃酸主要是由胃壁细胞分泌的，药物奥美拉唑常被用来治疗胃酸过多引起的胃部不适，图为部分过程示意图。下列叙述错误的是（　　） A．H+-K+ATP酶具有运输和催化的功能 B．奥美拉唑通过抑制H+-K+ATP酶活性来治疗胃酸过多 C．抑制H+-K+ATP酶活性不影响胃壁细胞将K+运输到细胞外 D．H+-K+ATP酶在转运物质时发生载体蛋白磷酸化过程 7．如图表示肾小管上皮细胞从原尿中主动吸收葡萄糖的过程，下列说法错误的是（　　） A．载体蛋白在转运分子或离子时会发生自身构象的改变 B．Na⁺进入肾小管上皮细胞的方式是协助扩散 C．肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的过程直接消耗ATP D．细胞呼吸强度会影响钠泵运输Na⁺和K⁺的速率 题型二 物质跨膜运输的影响因素 8．物质在通过被动运输和主动运输方式进行跨膜运输过程中，其运输速度受多种因素的影响，如图的四种曲线可分别对应某种（些）跨膜运输方式。下列对这四种曲线的理解，正确的是（　　）    A．曲线①可对应细胞吸进O2的方式，运输O2的速度和细胞内外O2浓度差呈负相关 B．若曲线②对应被动运输方式，其应是协助扩散，该运输方式只需要载体蛋白的协助 C．曲线③能对应主动运输方式，也可以表示O2这种分子的跨膜运输方式 D．限制曲线④运输速度不再增大的因素主要是载体蛋白的数量等 9．下图甲和丙中曲线a、b均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。下列相关叙述不正确的是（    ） A．图甲中曲线ａ表示自由扩散，曲线b表示协助扩散 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．温度可影响生物膜的流动性，因而对甲、乙、丙所表示的运输方式的转运速率均有影响 D．图丙曲线ａ代表的分子跨膜运输可能不需要转运蛋白 10．如图一是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道，允许相应的离子通过，a~d代表不同物质，①~④代表不同的物质运输方式。图二表示物质通过膜的运输速率（纵坐标）随环境中O2浓度变化的情况，请据图回答：    (1)很多研究成果有力支持“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一事实。这证明组成细胞膜的主要成分中有图一中所示的[  ] 。 (2)鲨鱼体内能积累大量的盐，盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外，经研究鲨鱼体内多余盐分是经②途径排出的，那么其跨膜运输的方式是 。 (3)蟾蜍心肌细胞吸收Ca2+、K+、C6H12O6方式相同，若用呼吸作用抑制剂处理心肌细胞，则Ca2+、K+、C6H12O6等物质吸收均受到显著的影响，其原因是 。若对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca2+吸收明显减少，但K+、C6H12O6的吸收不受影响，最可能的原因是该毒素抑制了图一中所示的转运Ca2+的[  ] 的活动。 (4)图二与图一中的 代表的物质运输方式一致，图中曲线BC段的限制因素是 。 (5)盐角草是世界上最著名的耐盐植物，它能生长在含盐量高达0.5%-6.5%高浓度潮湿盐沼中。为探究盐角草从盐土（土壤）中吸收盐分的方式是主动运输还是被动运输，设计了如下实验： ①实验步骤： a．取 的盐角草幼苗植株，随机均分为两组，编号为甲组、乙组。将两组幼苗分别放入适宜浓度的含有Ca2+、K+的溶液中进行培养。 b．甲组给予正常的呼吸条件，乙组 。 c．一段时间后， 。 ②实验结果及结论： 若两组植物对Ca2+、K+的吸收速率相同，则说明 。若 。 题型三 物质跨膜运输的相关实验及分析 11．柽柳是强耐盐植物，其叶子和嫩枝可将吸收到体内的无机盐排出体外。为探究柽柳根部细胞吸收无机盐离子的方式，某兴趣小组设计如下实验：取甲、乙两组生长状态基本相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2+、K＋的溶液中；甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸；一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、K＋的吸收速率。下列相关叙述错误的是（    ） A．该实验的自变量为细胞呼吸的强弱和离子吸收速率 B．实验过程中实验材料、Ca2+和K＋离子浓度等属于无关变量 C．若两组植株对Ca2+吸收速率相同，则说明Ca2+吸收方式为被动运输 D．若乙组K＋吸收速率明显小于甲组，则说明K＋吸收方式是主动运输 12．学习以下材料，回答以下问题。 光合产物如何进入叶脉中的筛管 高等植物体内的维管束负责物质的长距离运输，其中的韧皮部包括韧皮薄壁细胞、筛管及其伴胞等，筛管是光合产物的运输通道。光合产物以蔗糖的形式从叶肉细胞的细胞质移动到邻近的小叶脉，进入其中的筛管-伴胞复合体（SE-CC），再逐步汇入主叶脉运输到植物体其他部位。 蔗糖进入SE-CC有甲、乙两种方式。在甲方式中，叶肉细胞中的蔗糖通过不同细胞间的胞间连丝即可进入SE-CC．胞间连丝是相邻细胞间穿过细胞壁的细胞质通道。在乙方式中，蔗糖自叶肉细胞至SE-CC的运输（图1）可以分为3个阶段：①叶肉细胞中的蔗糖通过胞间连丝运输到韧皮薄壁细胞；②韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间（包括细胞壁）中；③蔗糖从细胞外空间进入SE-CC中，如图2所示。SE-CC的质膜上有“蔗糖-H+共运输载体”（SU载体），SU载体与H+泵相伴存在。胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间，在此形成较高的H+浓度，SU载体将H+和蔗糖同向转运进SE-CC中。采用乙方式的植物，筛管中的蔗糖浓度远高于叶肉细胞。 研究发现，叶片中SU载体含量受昼夜节律、蔗糖浓度等因素的影响，呈动态变化。随着蔗糖浓度的提高，叶片中SU载体减少，反之则增加。研究SU载体含量的动态变化及调控机制，对于了解光合产物在植物体内的分配规律，进一步提高作物产量具有重要意义。 (1)光合作用的 反应在叶绿体类囊体膜上进行，类囊体膜上的蛋白与 形成的复合体吸收、传递并转化光能。光反应产生 ，最终影响暗反应过程有机物的合成。 (2)在乙方式中，蔗糖经W载体由韧皮薄壁细胞运输到细胞外空间方式属于 。由H+泵形成的 有助于将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中。与乙方式比，甲方式中蔗糖运输到SE-CC的过程都是通过 这一结构完成的。 (3)下列实验结果支持某种植物存在乙运输方式的有________。 A．叶片吸收14CO2后，放射性蔗糖很快出现在SE-CC附近的细胞外空间中 B．用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片，蔗糖进入SE-CC的速率降低 C．将不能通过细胞膜的荧光物质注射到叶肉细胞，SE-CC中出现荧光 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和淀粉 (4)除了具有为生物合成提供原料、为生命活动供能等作用之外，本文还介绍了蔗糖能调节SU载体的含量，体现了蔗糖的 功能。 13．在生命的微观世界里，离子与分子如同星辰般穿过质膜这一屏障，维系着生物体内环境的平衡与和谐。正是这精妙的跨膜之旅，让生命得以在变幻莫测的世界中，保持其内在的秩序与活力，绽放出生命的绚烂与奇迹。“铜死亡”是一种依赖于铜的细胞死亡方式。研究中发现铜作用的部分过程如图所示，其中FDX1和DLAT都是特定的功能蛋白。请根据材料和所学内容回答相关问题：    (1)铜是生物体内存在的一种无机盐，现有研究表明，生物体内的无机盐大多数以 （离子/化合物）的形式存在。 (2)据上图判断，铜离子进出细胞的方式为______（单选）。 A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吞 (3)你作出第（2）问的判断依据是 。 (4)若细胞外的Cu2+可进入线粒体基质，则要穿过 层膜结构。 (5)尽管Cu2+的吸收可以促进酯酰化DLAT的产生从而保证有氧呼吸的第Ⅱ阶段的顺利进行，但细胞过量吸收Cu2+不仅会使脂酰化DLAT功能丧失，还会导致细胞线粒体发生明显肿胀，线粒体嵴出现断裂甚至消失，使有氧呼吸中______过程无法正常进行，从而出现能量代谢障碍，导致细胞死亡。（单选） A．糖酵解 B．丙酮酸脱氢 C．三羧酸循环 D．电子传递链 (6)FDX1和DLAT的合成场所是 （填写一种细胞器的名称）。 (7)提高质膜上铜转运蛋白的活性和数量可促进肿瘤细胞“铜死亡”，请结合上图中信息提出杀死肿瘤细胞的另一种可行性思路： （答出一条即可）。 下图左图为用浓度为2mol/L的HNO3溶液和2mol/L的蔗糖溶液分别处理紫色洋葱鳞叶外表皮细胞不同时间后，观察细胞的质壁分离现象并绘制得其原生质体体积随时间变化情况的曲线；右图为紫色洋葱鳞叶外表皮细胞吸收a、b两种物质的运输速率与O2浓度的关系。请据下图及所学知识回答相关问题：    (8)洋葱外表皮细胞在2mol/L的蔗糖溶液中会发生质壁分离的原因是______（单选）。 A．外界溶液浓度高于细胞内溶液浓度，此时水分子只能从细胞内流入细胞外，细胞失水 B．外界溶液浓度低于细胞内溶液浓度，此时水分子只能从细胞内流入细胞外，细胞失水 C．外界溶液浓度高于细胞内溶液浓度，此时大量水分子从细胞内流入细胞外，细胞失水 D．外界溶液浓度低于细胞内溶液浓度，此时大量水分子从细胞内流入细胞外，细胞失水 (9)上图左图中A→B段，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水能力在逐渐 （增强/减弱）；液泡的紫色在逐渐 （变深/变淡）。 (10)只有将活的洋葱外表皮细胞放入2mol/L的蔗糖溶液中，细胞才会出现质壁分离现象，这体现出了质膜具有 的功能（编号选填）。 ①保护细胞内部②控制物质进出③进行细胞间信息交流 (11)请运用所学知识解释将洋葱外表皮细胞放入2mol/L的HNO3溶液中，原生质体体积出现上图所示变化的原因 。 (12)在HNO3溶液处理的这组实验中，小明认为：若将实验时间延长到300s，原生质体相对体积会超过100；而小红则认为：不论实验时间延长多久，原生质体相对体积永远不会超过100．你更支持谁的观点？请说明你的理由 。 (13)分析上图右图，以下说法中错误的是______（多选）。 A．洋葱表皮细胞吸收物质a的方式一定是自由扩散 B．人体红细胞吸收葡萄糖的方式也可以用该图中的a表示 C．洋葱表皮细胞吸收物质a的过程中不存在饱和点 D．洋葱表皮细胞吸收物质b的速率会达到饱和的原因是受到细胞内外b物质浓度差的影响 (14)分析上图右图中曲线b在氧气浓度为0时运输速率并非为0的原因 。 1．细胞膜上参与物质运输的转运蛋白主要有如图所示的两种，在肌细胞中，肌质网（一种特殊形式的内质网）膜上有一种蛋白质称为“钙泵”。当 Ca2+从肌质网腔流入细胞质基质时，会刺激肌细胞收缩，为了让肌细胞恢复初始状态，钙泵会利用 ATP 使其自身发生磷酸化后和 Ca2+结合，当钙泵向肌质网的内腔开放时，Ca2+的结合位点消失，钙泵将两个 Ca2+释放到肌质网中。由此判断，下列说法错误的是（    ） A．两种转运蛋白中，转移溶质速度较快的是A B．钙泵将Ca2+运入肌质网时的跨膜运输方式为主动运输 C．钙泵的这种转运过程需要上图A所示的转运蛋白协助 D．转运蛋白B对离子的运输具有选择性 2．（不定项）磷脂酰丝氨酸（PS）为分布在细胞膜胞质侧的一种特殊磷脂。当血小板内Ca2+浓度升高时，细胞膜上的 TMEM16F 被Ca2+激活，形成亲水性通道和 Cl⁻通道，PS 通过亲水性通道翻转到胞外，提供凝血因子的锚定位点，促进凝血。同时，Cl⁻可通过Cl⁻通道外流使膜电位发生改变，促进（Ca2+内流。下列说法错误的是（　　） A．TMEM16F 介导的磷脂翻转是逆浓度梯度进行的 B．TMEM16F被Ca2+激活后运输Cl⁻时需要与 Cl⁻结合 C．细胞膜两侧的Cl⁻和Ca2+浓度差均能影响到凝血过程 D．TMEM16F 突变导致磷脂翻转缺陷，会引发凝血异常 3．（不定项）参与主动运输的载体蛋白主要包括如图三类，即依赖ATP完成离子和小分子跨膜运输的ATP驱动泵、转运两种类型化学物质同向或反向穿过细胞膜的协同转运蛋白以及依赖光能的光驱动泵。下列叙述错误的是（　　） A．ATP驱动泵被磷酸化后，分子和离子不需要与其结合就可完成运输过程 B．协同转运蛋白以协助扩散方式运输A，以主动运输方式运输B C．光合细菌可能存在依赖光能的光驱动泵，完成光能的吸收和转化 D．依据图示三种载体蛋白的原理可知，主动运输过程并不一定需要能量 4．影响细胞呼吸的因素有内因和外因，其中外因有温度、水等，一些有毒的化学物质也会影响细胞呼吸。如一些事故现场泄漏出来的氰化物是一种剧毒物质，其通过抑制［H］与O2的结合，使得组织细胞不能利用氧而陷入内窒息。以植物根尖为实验对象，研究氰化物对细胞正常生命活动的影响，实验结果如下图所示。下列说法正确的是（　　）    A．由题意可推测氰化物通过减少运输K+的载体蛋白的合成来降低K+的吸收速率 B．结合图1和图2，判定植物根尖细胞吸收Cl-的跨膜运输方式为主动运输 C．图2中4h后由于不能再利用氧气，细胞可继续吸收K+ D．叶肉细胞可通过光合作用合成ATP，氰化物对叶肉细胞生命活动无影响 5．冰菜是一种耐盐性极强的盐生植物，其茎、叶表面有盐囊细胞，富含钠、钾、胡萝卜素、氨基酸、抗酸化物等，是具有很高营养价值的蔬菜。如图表示盐囊细胞中几种离子的转运方式。回答下列问题： (1)据图分析，KUP将K+以 的方式进入盐囊细胞。H+通过CLC进入细胞质基质的方式是 ，判断的依据是 。 (2)据图分析，盐囊细胞膜上同时具有运输和催化功能的载体蛋白是 。 (3)Cl-可通过CLC的运输进入液泡大量积累，该过程并未消耗ATP中的能量，推测Cl-可进入液泡的原因是 。 (4)NHX对Na+的运输有利于提高耐盐性，原因可能是 。 6．Piezo通道是机械刺激（如压力、重力、流体剪切力等）激活的阳离子（如Ca2+，Na+等）通道，该通道具有碗状结构，广泛存在于各种类型的细胞中。细胞膜上Piezo通道的作用机理如下图。 (1)Piezo通道开放后，只有Ca2+能通过该通道的原因是 ，影响该通道开放及运输效率的因素有 。 (2)“膜张力模型”认为施加在磷脂双分子层上的力产生膜张力，Piezo通道的碗状结构使得它可以对膜张力的变化作出开放的响应，通道开放会使其周边的膜变弯曲，弯曲能放大Piezo通道对膜张力变化的敏感性。该模型中膜张力对激活Piezo通道的调节是 （填“正”或“负”）反馈。膜蛋白的存在会 （填“升高”或“降低”）细胞的膜张力。 (3)红细胞随血液流动时，会遭受流体剪切力和血浆渗透压变化带来的细胞膜张力变化。遗传性干瘪红细胞增多症患者的红细胞形态干瘪，易破裂。研究发现该病是基因突变造成干瘪红细胞Piezo通道功能增强所致。请结合上图回答： ①Piezo通道被激活后，进入红细胞的Ca2+可激活 。从物质跨膜运输的角度分析遗传性干瘪红细胞增多症患者红细胞形态干瘪的原因可能是 。 ②科研人员希望能研发药物缓解遗传性干瘪红细胞增多症患者红细胞干瘪、易破裂的情况，请根据上述原理，推测药物可能的作用机理 。 1．（2025·云南·高考真题）细胞作为生命活动的基本单位，需要与环境进行物质交换。下列说法正确的是（　　） A．协助扩散转运物质需消耗ATP B．被动运输是逆浓度梯度进行的 C．载体蛋白转运物质时自身构象发生改变 D．主动运输转运物质时需要通道蛋白协助 2．（2021·山东·高考真题）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 进行进入液泡并储存。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 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 4．（2025·山东·高考真题）生长于NaCl浓度稳定在100 mmol/L的液体培养基中的酵母菌，可通过离子通道吸收Na+，但细胞质基质中Na+浓度超过30 mmol/L时会导致酵母菌死亡。为避免细胞质基质Na+浓度过高，液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中，细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞。下列说法错误的是（    ） A．Na+在液泡中的积累有利于酵母细胞吸水 B．蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变 C．通过蛋白W外排Na+的过程不需要细胞提供能量 D．Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合 5．（2025·湖南·高考真题）Cl属于植物的微量元素。分别用渗透压相同、Na+或Cl-物质的量浓度也相同的三种溶液处理某荒漠植物（不考虑溶液中其他离子的影响）。5天后，与对照组（Ⅰ）相比，Ⅱ和Ⅲ组光合速率降低，而Ⅳ组无显著差异；各组植株的地上部分和根中Cl-、K+含量如图所示。下列叙述错误的是（　　） 注：Ⅰ对照（正常栽培）；Ⅱ．NaCl溶液；Ⅲ．Na+浓度与Ⅱ中相同、无Cl-的溶液；Ⅳ．Cl-浓度与Ⅱ中相同、无Na+的溶液 A．过量的Cl-可能储存于液泡中，以避免高浓度Cl-对细胞的毒害 B．溶液中Cl-浓度越高，该植物向地上部分转运的K+量越多 C．Na+抑制该植物组织中K+的积累，有利于维持Na+、K+的平衡 D．K+从根转运到地上部分的组织细胞中需要消耗能量 6．（2025·四川·高考真题）某细菌能将组氨酸脱羧生成组胺和CO2，相关物质的跨膜运输过程如下图。下列叙述正确的是（    ） A．转运蛋白W可协助组氨酸逆浓度梯度进入细胞 B．胞内产生的组胺跨膜运输过程需要消耗能量 C．转运蛋白W能同时转运两种物质，故不具特异性 D．CO2分子经自由扩散，只能从胞内运输到胞外 7．（2025·重庆·高考真题）某兴趣小组利用图1装置，分别使用等体积2.5mol/L葡萄糖溶液和1.2mol/L蔗糖溶液，室温下观察渗透现象。图2是两种溶液在垂直管中，一段时间内溶液高度变化，下列说法正确的是（    ） A．X表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化 B．t1—t3由X液面快速上升推测水分子不会从漏斗进入烧杯 C．t2—t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖 D．t5后两种溶液在垂直管中液面高度将不变 8．（2025·重庆·高考真题）骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病，研究发现患者软骨细胞膜上的Na+通道蛋白明显多于正常人，从而影响NCX载体蛋白对Ca2+的运输，据图分析，下列叙述错误的是（    ） A．Na+通道运输Na+不需要消耗ATP B．运输Na+时，Na+通道和NCX载体均需与Na+结合 C．患者软骨细胞的Ca2+内流增多 D．与NCX载体相比，Na+通道更适合作为研究药物的靶点 9．（2022·山东·高考真题）NO3-和NH4+是植物利用的主要无机氮源，NH4+的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动，NO3-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NH4+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．NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP B．NO3-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NO3-会加重铵毒 D．载体蛋白NRT1.1转运NO3-和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第07讲 物质进出细胞的方式及影响因素 目录 01 课标达标练 【题型一】物质进出细胞的方式 【题型二】物质跨膜运输的影响因素 【题型三】物质跨膜运输的相关实验及分析 02 能力突破练（新考法+新情景+新思维） 03 高考溯源练（含2025高考真题） 题型一 物质进出细胞的方式 1．科学家麦金农和阿格雷于2003年同时获得了诺贝尔化学奖，这源于麦金农解析了钾离子通道蛋白的立体结构；阿格雷成功将构成水通道的蛋白质分离出来，证实了水通道蛋白的存在。下列叙述错误的是（    ） A．高温破坏了钾离子通道蛋白的空间结构会影响钾离子的运输 B．通道蛋白是一类部分嵌入磷脂双分子层中的蛋白质 C．水分子更多是借助水通道蛋白以易化扩散方式进出细胞 D．水通道蛋白在转运水分子时，不需与通道蛋白结合直接通过 【答案】B 【分析】转运蛋白可以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。 【详解】A、高温会破坏钾离子通道蛋白的空间结构，导致其功能丧失，从而影响钾离子的协助扩散，A正确； B、通道蛋白属于跨膜蛋白，其结构贯穿整个磷脂双层，B错误； C、水分子进出细胞的方式是自由扩散和协助（易化）扩散，但更多是借助水通道蛋白以易化扩散方式进出细胞，C正确； D、水通道蛋白属于通道蛋白，其运输方式为协助扩散，水分子直接通过通道，无需与蛋白结合，D正确。 故选B。 2．小肠上皮细胞膜上的氨基酸转运载体能利用细胞内外的Na+浓度梯度将氨基酸转运至细胞内，进入细胞的氨基酸再通过载体蛋白进入组织液，然后进入血液，相关过程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．氨基酸由肠腔进入细胞和由细胞转运至组织液的方式不同 B．保证食盐的适量摄入有利于小肠上皮细胞对氨基酸的吸收 C．钠—钾泵有利于维持小肠上皮细胞内的高钠状态 D．若呼吸受到抑制，则钠—钾泵的功能会受影响 【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、氨基酸由肠腔进入细胞利用了 Na⁺的梯度势能，是主动运输；氨基酸由细胞转运至组织液是协助扩散，两者的运输方式不同，A正确； B、保证食盐的适量摄入可维持肠腔中与小肠上皮细胞内的 Na⁺浓度差，有利于氨基酸的吸收，B正确； C、钠—钾泵可主动转运出 Na⁺，有利于维持小肠上皮细胞内的低钠状态，C错误； D、钠—钾泵依赖ATP供能，呼吸抑制导致ATP合成减少，钠—钾泵功能受阻，D正确。 故选C。 3．盐胁迫条件下，植物的细胞膜上的H+-ATP酶和Na+-H+转运蛋白共同发挥作用，可以将Na+从细胞质基质中转运至细胞外，以维持细胞质基质的低Na+水平，相关过程如图所示。下列说法错误的是（　　） A．位于细胞膜上的 H+-ATP 酶同时具有运输和催化的功能 B．H+向细胞外转运过程属于吸能反应，由 ATP 直接供能 C．Na+通过 Na+-H+转运蛋白的跨膜运输方式属于协助运输 D．通过以上转运机制，细胞外溶液 H+浓度高于细胞内 【答案】C 【详解】A、H+-ATP 酶可运输H+，还能催化ATP水解，有运输和催化功能，A正确； B、分析图可知，H+向细胞外转运过程需要消耗ATP，ATP水解过程是放能反应，因此H+向细胞外转运过程属于吸能反应，由ATP直接供能，B正确； C、 Na+通过 Na+-H+逆向转运蛋白的跨膜运输方式需要H+浓度差提供能量，属于主动运输，C错误； D、从图中可以看到H+通过H+-ATP酶从细胞内转运到细胞外，使得细胞外溶液H+浓度高于细胞内，D正确。 故选C。 4．海水稻细胞中部分物质运输的生理过程如图所示（注：SOS1和NHX 为膜上两种蛋白质）。下列叙述错误的是（　　） A．H2O 通过自由扩散和协助扩散进入海水稻细胞 B．图中pH大小为细胞膜外>细胞质基质>细胞液 C．SOS1和NHX 与海水稻的抗盐胁迫能力有关 D．甲、乙蛋白转运H⁺时发生自身构象的变化 【答案】B 【分析】分析图中信息可得，H+通过蛋白甲运出细胞和通过蛋白乙运入液泡的方式为主动运输，H+浓度为细胞膜外高于膜内、液泡膜内高于膜外，由此可得SOS1和NHX运输Na+的方式为依靠H+顺浓度势能提供能量的协同运输，H2O进入细胞的方式有两种：自由扩散和协助扩散。 【详解】A、结合图示分析，水可以通过自由扩散进入细胞，也可以通过膜上的转运蛋白以协助扩散的方式进入海水稻细胞，A正确； B、H+通过SOS1、NHX运入细胞质基质均为顺浓度运输，说明细胞质中的H+浓度低，细胞液和细胞膜外的H+浓度高，H+越多pH越小，因此细胞质基质中的pH最大，B错误； C、分析题图可知，SOS1能将Na+运出细胞外，NHX能将Na+运进液泡中，降低细胞质基质中的Na+浓度，有利于海水稻的抵抗盐胁迫，C正确； D、甲、乙蛋白转运H⁺时需要消耗ATP，属于主动运输，说明甲、乙蛋白为载体蛋白，载体蛋白在转运物质时会发生自身构象的改变，D正确。 故选B。 5．水是构成细胞的重要成分，约占生物质量的60～95%。细胞膜上存在水通道蛋白，为了探究它在水分子进出细胞中的作用，研究人员分别取细胞膜上含有水通道蛋白（A组）和除去水通道蛋白（B组）的同种细胞，置于高渗溶液中，定时测量细胞体积，结果如图。下列相关叙述正确的是（    ） A．该实验结果证明水分子进出细胞的主要方式为协助扩散 B．细胞内的结合水也可以通过自由扩散的方式进出细胞 C．水通道蛋白在转运水分子进出细胞时不会发生构象改变 D．水通道蛋白在转运水分子进出细胞时需要与水分子结合 【答案】A 【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。 【详解】A、从实验结果看，含有水通道蛋白的 A 组细胞在高渗溶液中失水速度比除去水通道蛋白的 B 组快，说明水通道蛋白对水分子进出细胞有重要作用，且在生理条件下，水分子借助水通道蛋白进出细胞更为高效，证明水分子进出细胞的主要方式为协助扩散，A 正确； B、 结合水是与细胞内其他物质相结合的水，不能自由移动，不会通过自由扩散的方式进出细胞，B 错误； C、水通道蛋白在转运水分子进出细胞时，会发生构象改变来协助水分子通过，C 错误； D、水通道蛋白是一种通道蛋白，在转运水分子进出细胞时不需要与水分子结合，D 错误。 故选A。 6．胃酸主要是由胃壁细胞分泌的，药物奥美拉唑常被用来治疗胃酸过多引起的胃部不适，图为部分过程示意图。下列叙述错误的是（　　） A．H+-K+ATP酶具有运输和催化的功能 B．奥美拉唑通过抑制H+-K+ATP酶活性来治疗胃酸过多 C．抑制H+-K+ATP酶活性不影响胃壁细胞将K+运输到细胞外 D．H+-K+ATP酶在转运物质时发生载体蛋白磷酸化过程 【答案】C 【详解】A、H+-K+ATP酶，可以催化ATP水解，具有催化功能，该物质还可以运输H+和K+，具有运输功能，A正确； B、H+-K+-ATP酶可以将H+运输到胃腔中，奥美拉唑抑制其活性，抑制H+运输到胃腔中，来治疗胃酸过多，B正确； C、H+-K+-ATP酶运输K+到胃壁细胞内需要消耗ATP，为主动运输，胃壁细胞内K+浓度大，胃腔内K+浓度小，K+出胃壁细胞的方式是协助扩散，受内外K+浓度差的影响，H+-K+-ATP酶的活性大小影响浓度差K+浓度差，C错误； D、H+-K+ATP酶在转运物质时发生载体蛋白磷酸化，消耗ATP水解所释放的能量，D正确。 故选C。 7．如图表示肾小管上皮细胞从原尿中主动吸收葡萄糖的过程，下列说法错误的是（　　） A．载体蛋白在转运分子或离子时会发生自身构象的改变 B．Na⁺进入肾小管上皮细胞的方式是协助扩散 C．肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的过程直接消耗ATP D．细胞呼吸强度会影响钠泵运输Na⁺和K⁺的速率 【答案】C 【分析】题图表示肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖等物质的过程，Na+运入肾小管上皮细胞的方式是协助扩散，Na+运出肾小管上皮细胞利用钠钾泵的方式是主动运输，葡萄糖运入肾小管上皮细胞利用了Na+的渗透势能，故运输方式是主动运输。 【详解】A、载体蛋白在转运分子或离子时会发生自身构象的改变，A正确； B、Na+运入肾小管上皮细胞是顺浓度梯度，需要载体蛋白，其运输方式是协助扩散，B正确； C、肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的过程利用了Na+的渗透势能，没有消耗ATP，C错误； D、钠钾泵运输钠离子和钾离子均为主动运输，需要细胞呼吸产生的ATP水解提供能量，因此细胞呼吸强度会影响钠钾泵运输Na+和K+的速率，D正确。 故选C。 题型二 物质跨膜运输的影响因素 8．物质在通过被动运输和主动运输方式进行跨膜运输过程中，其运输速度受多种因素的影响，如图的四种曲线可分别对应某种（些）跨膜运输方式。下列对这四种曲线的理解，正确的是（　　）    A．曲线①可对应细胞吸进O2的方式，运输O2的速度和细胞内外O2浓度差呈负相关 B．若曲线②对应被动运输方式，其应是协助扩散，该运输方式只需要载体蛋白的协助 C．曲线③能对应主动运输方式，也可以表示O2这种分子的跨膜运输方式 D．限制曲线④运输速度不再增大的因素主要是载体蛋白的数量等 【答案】D 【分析】1、被动运输：物质进出细胞是顺浓度梯度的扩散，叫做被动运输，包括自由扩散和协助扩散。 （1）自由扩散：物质通过简单的扩散进出细胞的方式； （2）协助扩散：进出细胞的物质借助转运蛋白的扩散方式 。 2、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。 【详解】A、曲线①表示自由扩散，可对应细胞吸进O2的方式，运输O2的速度和细胞内外O2浓度差呈正相关，A错误； B、曲线②中运输速率与物质浓度有关，且物质浓度超过一定值后，物质运输速率不再受物质浓度的影响，故曲线②为协助扩散，协助扩散不仅需要载体蛋白的协助，还需要通道蛋白的协助‌，B错误； C、曲线③表示运输速率与氧气浓度无关，故运输方式为自由扩散或协助扩散，也可表示哺乳动物成熟红细胞通过主动运输转运某种物质的过程，O2跨膜运输方式为自由扩散，受自身浓度影响，与曲线③不相符，C错误； D、曲线④表示该运输过程消耗能量，故运输方式为主动运输，限制曲线④运输速度不再增大的因素主要是载体蛋白的数量等，D正确。 故选D。 9．下图甲和丙中曲线a、b均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。下列相关叙述不正确的是（    ） A．图甲中曲线ａ表示自由扩散，曲线b表示协助扩散 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．温度可影响生物膜的流动性，因而对甲、乙、丙所表示的运输方式的转运速率均有影响 D．图丙曲线ａ代表的分子跨膜运输可能不需要转运蛋白 【答案】A 【分析】题图分析：甲图：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。 图乙中a是细胞的胞吞过程，b是细胞的胞吐过程，不论是细胞的胞吞还是胞吐都伴随着细胞膜的变化和具膜小泡的形成，因此胞吐与胞吞的结构基础是膜的流动性。3、图丙中a曲线的运输速率与氧气浓度无关，表示协助扩散或自由扩散；在一定范围内，b曲线的运输速率随氧气浓度的增大而加快，故表示主动运输，限制b的运输速率的因素为载体蛋白的数量。 【详解】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错误； 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的数量有关，故图甲中曲线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，B正确； C、由于细胞膜的流动性与温度有关，所以温度可影响生物膜的流动性，对被动运输和主动运输物质的跨膜运输速率以及大分子物质的胞吞和胞吐均产生影响，C正确； D、图丙中a曲线的运输速率与氧气浓度无关，故可表示协助扩散或自由扩散，其中协助扩散需要转运蛋白，自由扩散不需要转运蛋白。故图丙曲线a代表的分子跨膜运输可能不需要转运蛋白，D正确。 故选A。 10．如图一是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道，允许相应的离子通过，a~d代表不同物质，①~④代表不同的物质运输方式。图二表示物质通过膜的运输速率（纵坐标）随环境中O2浓度变化的情况，请据图回答：    (1)很多研究成果有力支持“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一事实。这证明组成细胞膜的主要成分中有图一中所示的[  ] 。 (2)鲨鱼体内能积累大量的盐，盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外，经研究鲨鱼体内多余盐分是经②途径排出的，那么其跨膜运输的方式是 。 (3)蟾蜍心肌细胞吸收Ca2+、K+、C6H12O6方式相同，若用呼吸作用抑制剂处理心肌细胞，则Ca2+、K+、C6H12O6等物质吸收均受到显著的影响，其原因是 。若对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca2+吸收明显减少，但K+、C6H12O6的吸收不受影响，最可能的原因是该毒素抑制了图一中所示的转运Ca2+的[  ] 的活动。 (4)图二与图一中的 代表的物质运输方式一致，图中曲线BC段的限制因素是 。 (5)盐角草是世界上最著名的耐盐植物，它能生长在含盐量高达0.5%-6.5%高浓度潮湿盐沼中。为探究盐角草从盐土（土壤）中吸收盐分的方式是主动运输还是被动运输，设计了如下实验： ①实验步骤： a．取 的盐角草幼苗植株，随机均分为两组，编号为甲组、乙组。将两组幼苗分别放入适宜浓度的含有Ca2+、K+的溶液中进行培养。 b．甲组给予正常的呼吸条件，乙组 。 c．一段时间后， 。 ②实验结果及结论： 若两组植物对Ca2+、K+的吸收速率相同，则说明 。若 。 【答案】(1)甲 磷脂双分子层 (2)协助扩散 (3) 因为这些物质的运输方式均为主动运输，抑制呼吸作用后缺少能量供应 乙 载体蛋白 (4) ④ 载体蛋白的数量 (5) 生长状况良好且相同 完全抑制呼吸（或抑制呼吸作用） 测定两组植株根系对Ca2+、K+的吸收速率 盐角草从土壤中吸收盐是被动运输 甲组植株对Ca2+、K+的吸收速率明显大于乙组，则说明盐角草从土壤中吸收盐是主动运输 【分析】流动镶嵌模型认为：磷脂双分子层构成膜的基本骨架，蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层，磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的，因此生物膜具有一定的流动性，生物膜的功能特点是具有选择透过性。 【详解】（1）很多研究成果有力支持“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一事实，这证明组成细胞膜的主要成分为脂质（磷脂），即图一中所示的[甲]磷脂双分子层。 （2）经研究鲨鱼体内多余盐分是经②途径排出的，据图可知，方式②通过离子通道运输物质，故其跨膜运输的方式是协助扩散。 （3）蟾蜍心肌细胞吸收Ca2+、K+、C6H12O6方式相同，为主动运输，若用呼吸作用抑制剂处理心肌细胞，则Ca2+、K+、C6H12O6等物质吸收均受到显著的影响，其原因是因为这些物质的运输方式均为主动运输，抑制呼吸作用后缺少能量供应；若对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca2+吸收明显减少，但K+、C6H12O6的吸收不受影响，说明主动运输所需能量供应正常，故最可能的原因是该毒素抑制了图一中所示的转运Ca2+的[乙]载体蛋白的活动。 （4）图二所示的运输方式为主动运输，与图一中的④（消耗ATP，为主动运输）代表的物质运输方式相同；图中曲线BC段的运输速率不变，说明与O2浓度（能量）无关，故限制因素可能是载体蛋白的数量。 （5）①主动运输消耗能量，而被动运输不消耗能量，可设计两组实验来探究柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动运输还是被动运输，实验要遵循单一变量原则，故实验步骤为：取生长状况良好且相同的盐角草幼苗植株，随机均分为两组，编号为甲组、乙组，将两组幼苗分别放入适宜浓度的含有Ca2+、K+的溶液中进行培养；甲组提供充足的能量（给予正常的呼吸条件），乙组完全不提供能量（完全抑制呼吸或抑制呼吸作用）；一段时间后，测定两组植株根系对Ca2+、K+的吸收速率，比较分析得出结论； ②若两组植株对Ca2+、K+的吸收速率相同，说明柽柳从土壤中吸收无机盐的方式不受能量的影响，说明不消耗ATP，故其运输方式为被动运输；若甲组植株对Ca2+、K+的吸收速率明显大于乙组，说明柽柳从土壤中吸收无机盐的方式受到能量的影响，说明消耗ATP，故其运输方式为主动运输。 题型三 物质跨膜运输的相关实验及分析 11．柽柳是强耐盐植物，其叶子和嫩枝可将吸收到体内的无机盐排出体外。为探究柽柳根部细胞吸收无机盐离子的方式，某兴趣小组设计如下实验：取甲、乙两组生长状态基本相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2+、K＋的溶液中；甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸；一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、K＋的吸收速率。下列相关叙述错误的是（    ） A．该实验的自变量为细胞呼吸的强弱和离子吸收速率 B．实验过程中实验材料、Ca2+和K＋离子浓度等属于无关变量 C．若两组植株对Ca2+吸收速率相同，则说明Ca2+吸收方式为被动运输 D．若乙组K＋吸收速率明显小于甲组，则说明K＋吸收方式是主动运输 【答案】A 【详解】A、自变量是实验中人为改变的变量，本实验甲组正常细胞呼吸，乙组抑制细胞呼吸，因此自变量仅为细胞呼吸的强弱；离子吸收速率是因变量（被测量的结果），A错误； B、实验材料、Ca²⁺和K⁺浓度等均为无关变量，需保持相同且适宜以避免干扰实验结果，B正确； C、若两组对Ca²⁺吸收速率相同，则吸收Ca²⁺不需要能量，可说明Ca2+吸收方式为被动运输，C正确； D、若乙组K＋吸收速率明显小于甲组，则吸收K⁺需要能量，可说明K＋吸收方式是主动运输，D正确。 故选A。 12．学习以下材料，回答以下问题。 光合产物如何进入叶脉中的筛管 高等植物体内的维管束负责物质的长距离运输，其中的韧皮部包括韧皮薄壁细胞、筛管及其伴胞等，筛管是光合产物的运输通道。光合产物以蔗糖的形式从叶肉细胞的细胞质移动到邻近的小叶脉，进入其中的筛管-伴胞复合体（SE-CC），再逐步汇入主叶脉运输到植物体其他部位。 蔗糖进入SE-CC有甲、乙两种方式。在甲方式中，叶肉细胞中的蔗糖通过不同细胞间的胞间连丝即可进入SE-CC．胞间连丝是相邻细胞间穿过细胞壁的细胞质通道。在乙方式中，蔗糖自叶肉细胞至SE-CC的运输（图1）可以分为3个阶段：①叶肉细胞中的蔗糖通过胞间连丝运输到韧皮薄壁细胞；②韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间（包括细胞壁）中；③蔗糖从细胞外空间进入SE-CC中，如图2所示。SE-CC的质膜上有“蔗糖-H+共运输载体”（SU载体），SU载体与H+泵相伴存在。胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间，在此形成较高的H+浓度，SU载体将H+和蔗糖同向转运进SE-CC中。采用乙方式的植物，筛管中的蔗糖浓度远高于叶肉细胞。 研究发现，叶片中SU载体含量受昼夜节律、蔗糖浓度等因素的影响，呈动态变化。随着蔗糖浓度的提高，叶片中SU载体减少，反之则增加。研究SU载体含量的动态变化及调控机制，对于了解光合产物在植物体内的分配规律，进一步提高作物产量具有重要意义。 (1)光合作用的 反应在叶绿体类囊体膜上进行，类囊体膜上的蛋白与 形成的复合体吸收、传递并转化光能。光反应产生 ，最终影响暗反应过程有机物的合成。 (2)在乙方式中，蔗糖经W载体由韧皮薄壁细胞运输到细胞外空间方式属于 。由H+泵形成的 有助于将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中。与乙方式比，甲方式中蔗糖运输到SE-CC的过程都是通过 这一结构完成的。 (3)下列实验结果支持某种植物存在乙运输方式的有________。 A．叶片吸收14CO2后，放射性蔗糖很快出现在SE-CC附近的细胞外空间中 B．用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片，蔗糖进入SE-CC的速率降低 C．将不能通过细胞膜的荧光物质注射到叶肉细胞，SE-CC中出现荧光 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和淀粉 (4)除了具有为生物合成提供原料、为生命活动供能等作用之外，本文还介绍了蔗糖能调节SU载体的含量，体现了蔗糖的 功能。 【答案】(1) 光 色素 ATP和NADPH。 (2) 协助扩散（易化扩散） 质子梯度（H+深度差） 胞间连丝 (3)ABD (4)信息传递 【分析】1、根据题干信息，“蔗糖经W载体由韧皮薄壁细胞运输到细胞外过程中”，可知蔗糖的运输需要载体蛋白，且由题意“韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运”可知，蔗糖的运输方向为顺浓度梯度，故蔗糖的运输方式为协助扩散（易化扩散）；由题干信息“胞内H+通过内H+泵运输到细胞外空间，在此形成较高的H+浓度，SU载体将H+和蔗糖同向转运进SE-CC中”，可知由H+泵形成的跨膜H+浓度差有助于将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中。 2、分析题意可知，光合产物进入筛管的方式主要有两种：甲方式是通过胞间连丝的形式进行；乙方式共分为三个阶段，采用乙方式的植物，筛管中的蔗糖浓度远高于叶肉细胞。 【详解】（1）叶绿体类囊体膜是光合作用光反应的场所，因此光合作用的光反应在叶绿体类囊体膜上进行，类囊体膜上的蛋白与光合色素形成的复合体吸收、传递并转化光能。光反应产生ATP和NADPH，最终影响暗反应过程有机物的合成； （2）结合题意分析，在乙方式中，蔗糖经W载体由韧皮薄壁细胞运输到细胞外过程中，运输需要载体蛋白，且由题意“韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运”可知运输方向为顺浓度梯度，故方式为协助扩散（或易化扩散）；“胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间，在此形成较高的H+浓度”，故由H+泵形成的跨膜H+浓度差（或质子梯度）有助于将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中；结合题意可知，乙方式的跨膜运输需要浓度差和载体蛋白等协助，与其相比，甲方式“叶肉细胞中的蔗糖通过不同细胞间的胞间连丝即可进入SE-CC”，即甲方式中蔗糖运输到SE-CC的过程都是通过胞间连丝这一结构完成的； （3）A、叶片吸收14CO2后，放射性蔗糖很快出现在SE-CC附近的细胞外空间中，说明物质是蔗糖自叶肉细胞至SE-CC的运输的，符合乙运输方式，A正确； B、用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片，蔗糖进入SE-CC的速率降低，说明物质运输方式需要载体蛋白协助，符合乙中的②过程，B正确； C、将不能通过细胞膜的荧光物质注射到叶肉细胞，SE-CC中出现荧光，推测叶肉细胞中的蔗糖可能通过不同细胞间的胞间连丝进入SE-CC，即可能是甲方式，C错误； 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和淀粉，说明SU是将叶肉细胞中的蔗糖转运进SE-CC中的重要载体，符合乙方式中的③过程，D正确。 故选ABD。 （4）结合题意"叶片中SU载体含量受昼夜节律、蔗糖浓度等因素的影响，呈动态变化。随着蔗糖浓度的提高，叶片中SU载体减少，反之则增加"可知，蔗糖能调节SU载体的含量，即蔗糖可以调节一些生命活动，体现了蔗糖的信息传递功能。 13．在生命的微观世界里，离子与分子如同星辰般穿过质膜这一屏障，维系着生物体内环境的平衡与和谐。正是这精妙的跨膜之旅，让生命得以在变幻莫测的世界中，保持其内在的秩序与活力，绽放出生命的绚烂与奇迹。“铜死亡”是一种依赖于铜的细胞死亡方式。研究中发现铜作用的部分过程如图所示，其中FDX1和DLAT都是特定的功能蛋白。请根据材料和所学内容回答相关问题：    (1)铜是生物体内存在的一种无机盐，现有研究表明，生物体内的无机盐大多数以 （离子/化合物）的形式存在。 (2)据上图判断，铜离子进出细胞的方式为______（单选）。 A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吞 (3)你作出第（2）问的判断依据是 。 (4)若细胞外的Cu2+可进入线粒体基质，则要穿过 层膜结构。 (5)尽管Cu2+的吸收可以促进酯酰化DLAT的产生从而保证有氧呼吸的第Ⅱ阶段的顺利进行，但细胞过量吸收Cu2+不仅会使脂酰化DLAT功能丧失，还会导致细胞线粒体发生明显肿胀，线粒体嵴出现断裂甚至消失，使有氧呼吸中______过程无法正常进行，从而出现能量代谢障碍，导致细胞死亡。（单选） A．糖酵解 B．丙酮酸脱氢 C．三羧酸循环 D．电子传递链 (6)FDX1和DLAT的合成场所是 （填写一种细胞器的名称）。 (7)提高质膜上铜转运蛋白的活性和数量可促进肿瘤细胞“铜死亡”，请结合上图中信息提出杀死肿瘤细胞的另一种可行性思路： （答出一条即可）。 下图左图为用浓度为2mol/L的HNO3溶液和2mol/L的蔗糖溶液分别处理紫色洋葱鳞叶外表皮细胞不同时间后，观察细胞的质壁分离现象并绘制得其原生质体体积随时间变化情况的曲线；右图为紫色洋葱鳞叶外表皮细胞吸收a、b两种物质的运输速率与O2浓度的关系。请据下图及所学知识回答相关问题：    (8)洋葱外表皮细胞在2mol/L的蔗糖溶液中会发生质壁分离的原因是______（单选）。 A．外界溶液浓度高于细胞内溶液浓度，此时水分子只能从细胞内流入细胞外，细胞失水 B．外界溶液浓度低于细胞内溶液浓度，此时水分子只能从细胞内流入细胞外，细胞失水 C．外界溶液浓度高于细胞内溶液浓度，此时大量水分子从细胞内流入细胞外，细胞失水 D．外界溶液浓度低于细胞内溶液浓度，此时大量水分子从细胞内流入细胞外，细胞失水 (9)上图左图中A→B段，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水能力在逐渐 （增强/减弱）；液泡的紫色在逐渐 （变深/变淡）。 (10)只有将活的洋葱外表皮细胞放入2mol/L的蔗糖溶液中，细胞才会出现质壁分离现象，这体现出了质膜具有 的功能（编号选填）。 ①保护细胞内部②控制物质进出③进行细胞间信息交流 (11)请运用所学知识解释将洋葱外表皮细胞放入2mol/L的HNO3溶液中，原生质体体积出现上图所示变化的原因 。 (12)在HNO3溶液处理的这组实验中，小明认为：若将实验时间延长到300s，原生质体相对体积会超过100；而小红则认为：不论实验时间延长多久，原生质体相对体积永远不会超过100．你更支持谁的观点？请说明你的理由 。 (13)分析上图右图，以下说法中错误的是______（多选）。 A．洋葱表皮细胞吸收物质a的方式一定是自由扩散 B．人体红细胞吸收葡萄糖的方式也可以用该图中的a表示 C．洋葱表皮细胞吸收物质a的过程中不存在饱和点 D．洋葱表皮细胞吸收物质b的速率会达到饱和的原因是受到细胞内外b物质浓度差的影响 (14)分析上图右图中曲线b在氧气浓度为0时运输速率并非为0的原因 。 【答案】(1)离子 (2)B (3)该过程物质从高浓度运至低浓度，需要转运蛋白的协助，不消耗能量 (4)3 (5)D (6)核糖体 (7)增强肿瘤细胞中FDX1的活性/促进肿瘤细胞内FDX1的表达/抑制DLAT的酯酰化 (8)C (9) 减弱 变深 (10)①② (11)初始状态时HNO3的浓度高于细胞内溶液浓度，细胞会失水，出现质壁分离现象，原生质体相对体积减小；但同时细胞也会不断吸收H+和NO3-，导致某刻出现细胞内溶液浓度高于细胞外溶液浓度的情况，细胞吸水，出现质壁分离复原现象，原生质体体积逐渐增加 (12)支持小红的观点；植物细胞最外侧的结构为细胞壁，因为细胞壁的伸缩性较弱，故吸水后原生质体的相对体积不会超过100或：支持小明的观点；植物细胞最外侧的结构为细胞壁，细胞壁的收缩性虽然弱于细胞质膜，但仍然有一定程度的伸缩性，故吸水后原生质体的相对体积可能会略微超过100 (13)ACD (14)氧气浓度为0时细胞进行无氧呼吸，无氧呼吸也可以为生命活动提供少量的能量，确保主动运输的正常进行 【分析】1.被动运输：简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度，是最简单的跨膜运输方式，不需能量。被动运输又分为两种方式：自由扩散：不需要载体蛋白协助，如：氧气，二氧化碳，脂肪，协助扩散：需要载体蛋白协助，如:氨基酸，核苷酸，特例...2.主动运输：小分子物质从低浓度运输到高浓度，如：矿物质离子，葡萄糖进出除红细胞外的其他细胞需要能量和载体蛋白。3.胞吞胞吐：大分子物质的跨膜运输，需能量。 【详解】（1）生物体内的无机盐大多数以离子的形式存在，少数以化合物的形式存在。 （2）铜离子进出细胞没有消耗能量、需要载体蛋白，因此方式为协助扩散。 故选B。 （3）铜离子进出细胞从高浓度运至低浓度，需要转运蛋白的协助，不消耗能量，故为协助扩散。 （4）若细胞外的Cu2+可进入线粒体基质，则要穿过1层细胞膜、2层线粒体膜，一共3层膜。 （5）Cu2+的吸收可以促进酯酰化DLAT的产生从而保证有氧呼吸的第Ⅱ阶段的顺利进行，会导致细胞线粒体发生明显肿胀，线粒体嵴出现断裂甚至消失，而线粒体嵴是第三阶段电子传递链的场所，因此有氧呼吸中电子传递链过程无法正常进行。 故选D。 （6）FDX1和DLAT都是特定的功能蛋白，蛋白质的合成场所是核糖体。 （7）增强肿瘤细胞中FDX1的活性/促进肿瘤细胞内FDX1的表达/抑制DLAT的酯酰化，可以提高质膜上铜转运蛋白的活性和数量可促进肿瘤细胞“铜死亡”。 （8）植物细胞在高浓度的溶液中会发生质壁分离，外界溶液浓度高于细胞内溶液浓度，此时大量水分子从细胞内流入细胞外，细胞失水，发生质壁分离。 故选C。 （9）上图左图中A→B段，原生质体体积减小，细胞液浓度增大，说明紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水能力在逐渐减弱；随着原生质体的收缩， （10）只有将活的洋葱外表皮细胞放入2mol/L的蔗糖溶液中，细胞才会出现质壁分离现象，说明质膜具有物质进出的能力，能保护细胞内部，使得外界蔗糖不能进入细胞内，细胞失水发生质壁分离，此过程中没有体现细胞间的信息交流。 故选①②。 （11）初始状态时HNO3的浓度高于细胞内溶液浓度，细胞会失水，出现质壁分离现象，原生质体相对体积减小；但同时细胞也会不断吸收H+和NO3-，导致某刻出现细胞内溶液浓度高于细胞外溶液浓度的情况，细胞吸水，出现质壁分离复原现象，原生质体体积逐渐增加。 （12）支持小红的观点；植物细胞最外侧的结构为细胞壁，因为细胞壁的伸缩性较弱，故吸水后原生质体的相对体积不会超过100或：支持小明的观点；植物细胞最外侧的结构为细胞壁，细胞壁的收缩性虽然弱于细胞质膜，但仍然有一定程度的伸缩性，故吸水后原生质体的相对体积可能会略微超过100。 （13）A、a的吸收与氧气浓度无关，说明不需要细胞呼吸为其提供能量，a可能是自由扩散，也可能是协助扩散，A错误； B、人体红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，也可以用该图中的a表示，B正确； C、若为协助扩散，由于载体蛋白的数量有限，洋葱表皮细胞吸收物质a的过程中可能存在饱和点，若为自由扩散，当里外浓度相等时，进出平衡，也不再吸收，C错误； D、洋葱表皮细胞吸收物质b的方式为主动运输，主动运输不受浓度的限制，因此速率会达到饱和的原因是受到能量和载体蛋白数量的影响，D错误。 故选ACD。 （14）氧气浓度为0时细胞进行无氧呼吸，无氧呼吸也可以为生命活动提供少量的能量，确保主动运输的正常进行，因此右图中曲线b在氧气浓度为0时运输速率并非为0。 1．细胞膜上参与物质运输的转运蛋白主要有如图所示的两种，在肌细胞中，肌质网（一种特殊形式的内质网）膜上有一种蛋白质称为“钙泵”。当 Ca2+从肌质网腔流入细胞质基质时，会刺激肌细胞收缩，为了让肌细胞恢复初始状态，钙泵会利用 ATP 使其自身发生磷酸化后和 Ca2+结合，当钙泵向肌质网的内腔开放时，Ca2+的结合位点消失，钙泵将两个 Ca2+释放到肌质网中。由此判断，下列说法错误的是（    ） A．两种转运蛋白中，转移溶质速度较快的是A B．钙泵将Ca2+运入肌质网时的跨膜运输方式为主动运输 C．钙泵的这种转运过程需要上图A所示的转运蛋白协助 D．转运蛋白B对离子的运输具有选择性 【答案】C 【详解】A、A为通道蛋白，分子或离子通过通道蛋白时，不需要与其结合，转运速度快；B为载体蛋白，载体蛋白需与运输物质结合并发生构象变化，转运速度较慢，A正确； B、据题干信息“肌质网膜上的“钙泵”（一种蛋白质）与Ca2+结合后利用ATP使其自身发生磷酸化，当“钙泵”向肌质网的内腔开放时，Ca2+的结合位点消失，钙泵将Ca2+释放到肌质网中”可知Ca2+由细胞质基质进入肌质体为主动运输，B 正确； C、由题意可知，钙泵的这种转运过程属于主动运输，而A所示的转运蛋白协助的为协助扩散，C 错误； D、载体蛋白（B）只能与特定溶质结合并转运，具有严格的特异性（如钙泵仅转运 Ca2+）。因此，“对离子的运输具有选择性” ，D 正确。 故选C。 2．（不定项）磷脂酰丝氨酸（PS）为分布在细胞膜胞质侧的一种特殊磷脂。当血小板内Ca2+浓度升高时，细胞膜上的 TMEM16F 被Ca2+激活，形成亲水性通道和 Cl⁻通道，PS 通过亲水性通道翻转到胞外，提供凝血因子的锚定位点，促进凝血。同时，Cl⁻可通过Cl⁻通道外流使膜电位发生改变，促进（Ca2+内流。下列说法错误的是（　　） A．TMEM16F 介导的磷脂翻转是逆浓度梯度进行的 B．TMEM16F被Ca2+激活后运输Cl⁻时需要与 Cl⁻结合 C．细胞膜两侧的Cl⁻和Ca2+浓度差均能影响到凝血过程 D．TMEM16F 突变导致磷脂翻转缺陷，会引发凝血异常 【答案】AB 【详解】A、PS通过TMEM16F形成的亲水性通道翻转到胞外，属于协助扩散，是顺浓度梯度进行的，A错误； B、PS通过TMEM16F形成的Cl-通道运输Cl-时，不需要与Cl-结合，B错误； C、当血小板内Ca2+浓度升高时，细胞膜上的TMEM16F被Ca2+激活，形成亲水性通道和Cl-通道，PS通过亲水性通道翻转到胞外，提供凝血因子的锚定位点，促进凝血，由此可知细胞膜两侧的Cl-和Ca2+浓度差均能影响到凝血过程l，C正确； D、TMEM16F突变会导致TMEM16F功能缺失，PS无法外翻，凝血因子无法锚定，导致出现凝血障碍，出血倾向，即TMEM16F突变导致磷脂翻转缺陷，会引发出血性疾病，D正确。 故选AB。 3．（不定项）参与主动运输的载体蛋白主要包括如图三类，即依赖ATP完成离子和小分子跨膜运输的ATP驱动泵、转运两种类型化学物质同向或反向穿过细胞膜的协同转运蛋白以及依赖光能的光驱动泵。下列叙述错误的是（　　） A．ATP驱动泵被磷酸化后，分子和离子不需要与其结合就可完成运输过程 B．协同转运蛋白以协助扩散方式运输A，以主动运输方式运输B C．光合细菌可能存在依赖光能的光驱动泵，完成光能的吸收和转化 D．依据图示三种载体蛋白的原理可知，主动运输过程并不一定需要能量 【答案】AD 【详解】A、载体蛋白运输的物质都需要与其结合，A错误； B、协同转运蛋白借助某种物质的梯度势能完成其他物质的主动运输，根据浓度梯度分析，A为顺浓度梯度因此为产生梯度势能的协助扩散，B为逆浓度梯度的主动运输，B正确； C、光驱动泵利用光能，据此分析，能利用光能的光合细菌很可能具有该结构，并借助该结构完成光能的吸收和转化，进而进行光合作用，C正确； D、据图分析，三种主动运输的载体蛋白都是需要能量的，不过能量的具体形式并不完全相同，可以是ATP供给的能量、物质的梯度势能、光能等多种形式，D错误。 故选AD。 4．影响细胞呼吸的因素有内因和外因，其中外因有温度、水等，一些有毒的化学物质也会影响细胞呼吸。如一些事故现场泄漏出来的氰化物是一种剧毒物质，其通过抑制［H］与O2的结合，使得组织细胞不能利用氧而陷入内窒息。以植物根尖为实验对象，研究氰化物对细胞正常生命活动的影响，实验结果如下图所示。下列说法正确的是（　　）    A．由题意可推测氰化物通过减少运输K+的载体蛋白的合成来降低K+的吸收速率 B．结合图1和图2，判定植物根尖细胞吸收Cl-的跨膜运输方式为主动运输 C．图2中4h后由于不能再利用氧气，细胞可继续吸收K+ D．叶肉细胞可通过光合作用合成ATP，氰化物对叶肉细胞生命活动无影响 【答案】C 【分析】分析甲图：细胞置于蒸馏水中，氧气的消耗速率不变，当加入KCl后，氧气消耗速率先逐渐升高后又逐渐降低。 分析乙图：在加入氰化物之前，钾离子的吸收速率不变，加入氰化物之后，钾离子的吸收速率逐渐降低，最后保持相对稳定。 【详解】A、加入氯化钾后，氧气的消耗速率增加，结合图2，推出K+吸收为主动运输；氰化物的作用是抑制［H］与O2的结合，使得组织细胞不能利用氧，细胞呼吸产生能量受阻，耗能的主动运输被抑制，从而使K+吸收速率降低，A错误； B、图2只表示钾离子的吸收速率变化，不能判定植物根尖细胞吸收Cl-的跨膜运输方式，B错误； C、主动运输所需能量的供应不仅来自有氧呼吸消耗氧气的环节，有氧呼吸第一、第二阶段以及无氧呼吸均可提供，细胞还是能吸收部分K+，C正确； D、叶肉细胞光合作用产生的ATP不能用于叶绿体以外的生命活动，氰化物对叶肉细胞生命活动有影响，D错误。 故选C。 5．冰菜是一种耐盐性极强的盐生植物，其茎、叶表面有盐囊细胞，富含钠、钾、胡萝卜素、氨基酸、抗酸化物等，是具有很高营养价值的蔬菜。如图表示盐囊细胞中几种离子的转运方式。回答下列问题： (1)据图分析，KUP将K+以 的方式进入盐囊细胞。H+通过CLC进入细胞质基质的方式是 ，判断的依据是 。 (2)据图分析，盐囊细胞膜上同时具有运输和催化功能的载体蛋白是 。 (3)Cl-可通过CLC的运输进入液泡大量积累，该过程并未消耗ATP中的能量，推测Cl-可进入液泡的原因是 。 (4)NHX对Na+的运输有利于提高耐盐性，原因可能是 。 【答案】(1) 主动运输 协助扩散 H+顺浓度梯度运输，且需要CLC蛋白协助 (2)H+—ATPase (3)H+顺浓度梯度运输为Cl-进入液泡提供动力 (4)NHX将Na+从细胞质基质运输到细胞膜外和液泡内，降低了细胞质基质中Na+的含量，提高了细胞液的浓度，进而提高了耐盐性 【分析】题图分析：图中NHX将H+运入细胞的同时将Na+排出细胞，也可以将Na+运入液泡的同时将H+运出液泡，H+−ATPase 酶可以将H+运出细胞，KUP将H+和K+运入细胞，H+−ATPase 酶可以将H+运入液泡，CLC将H+运出液泡的同时，将Cl-运进液泡。 【详解】（1）KUP将K+以逆浓度方向进入细胞，故KUP将K+以主动运输的方式进入盐囊细胞。由图可知，H+通过CLC进入细胞质基质的方式为协助扩散，原因是H+ 需要CLC蛋白协助，且为顺浓度梯度运输。 （2）由图可知，H+−ATPase能运输H+，且能催化ATP水解释放能量，其它转运蛋白不具有催化作用，故盐囊细胞膜上同时具有运输和催化功能的载体蛋白是H+−ATPase。 （3）Cl− 可通过CLC的运输进入液泡大量积累，且属于逆浓度运输，属于主动运输，但该过程并未消耗ATP中的能量，应该需要其它过程提供能量，由图可知，CLC将H+运出液泡的同时，将Cl-运进液泡，故可推测 Cl−可进入液泡的原因是H+顺浓度梯度运输为Cl−进入液泡提供动力。 （4）图中NHX将H+运入细胞的同时将Na+排出细胞，也可以将Na+运入液泡的同时将H+运出液泡，可见NHX对Na+的运输有利于提高耐盐性，原因是NHX将Na+从细胞质基质运输到细胞膜外和液泡内，降低了细胞质基质中Na+的含量，提高了细胞液的浓度，进而提高了耐盐性。 6．Piezo通道是机械刺激（如压力、重力、流体剪切力等）激活的阳离子（如Ca2+，Na+等）通道，该通道具有碗状结构，广泛存在于各种类型的细胞中。细胞膜上Piezo通道的作用机理如下图。 (1)Piezo通道开放后，只有Ca2+能通过该通道的原因是 ，影响该通道开放及运输效率的因素有 。 (2)“膜张力模型”认为施加在磷脂双分子层上的力产生膜张力，Piezo通道的碗状结构使得它可以对膜张力的变化作出开放的响应，通道开放会使其周边的膜变弯曲，弯曲能放大Piezo通道对膜张力变化的敏感性。该模型中膜张力对激活Piezo通道的调节是 （填“正”或“负”）反馈。膜蛋白的存在会 （填“升高”或“降低”）细胞的膜张力。 (3)红细胞随血液流动时，会遭受流体剪切力和血浆渗透压变化带来的细胞膜张力变化。遗传性干瘪红细胞增多症患者的红细胞形态干瘪，易破裂。研究发现该病是基因突变造成干瘪红细胞Piezo通道功能增强所致。请结合上图回答： ①Piezo通道被激活后，进入红细胞的Ca2+可激活 。从物质跨膜运输的角度分析遗传性干瘪红细胞增多症患者红细胞形态干瘪的原因可能是 。 ②科研人员希望能研发药物缓解遗传性干瘪红细胞增多症患者红细胞干瘪、易破裂的情况，请根据上述原理，推测药物可能的作用机理 。 【答案】(1) Ca2+与Piezo通道的直径和形状相适配，大小和电荷相适宜 机械刺激、Ca2+浓度、Piezo通道蛋白的数量等 (2) 正 降低 (3) K+通道 Piezo通道功能增强激活K+通道，使K+大量外流，红细胞渗透压降低，细胞失水变得干瘪 减弱Piezo通道功能或减少肌Piezo通道蛋白的数量 【分析】神经纤维未受到刺激时，K+外流，细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负，当某一部位受刺激时，Na+内流，其膜电位变为外负内正。 【详解】（1）Piezo通道开放后，Ca2+通过协助扩散通过该通道进入细胞，Ca2+能通过Piezo通道是因为Ca2+与该通道的直径和形状相适配，大小和电荷相适宜。影响该过程的因素主要有外界的机械刺激，Ca2+浓度和Piezo通道蛋白的数量等。 （2）根据题干信息，通道开放会使Piezo通道周边的膜变弯曲，弯曲能放大Piezo通道对膜张力变化的敏感性，这属于正反馈调节，膜蛋白的存在会降低细胞的膜张力。 （3） ①由图可知，Piezo通道被激活后，进入红细胞的Ca2+可激活K+通道，进而使K+大量外流，细胞渗透压降低，细胞失水表现出干瘪形态。 ②研发药物缓解遗传性干瘪红细胞增多症患者红细胞干瘪、易破裂的情况，可通过减弱Piezo通道功能或减少Piezo通道蛋白的数量，使遗传性干瘪红细胞增多症患者红细胞干瘪、易破裂的情况得到缓解。 1．（2025·云南·高考真题）细胞作为生命活动的基本单位，需要与环境进行物质交换。下列说法正确的是（　　） A．协助扩散转运物质需消耗ATP B．被动运输是逆浓度梯度进行的 C．载体蛋白转运物质时自身构象发生改变 D．主动运输转运物质时需要通道蛋白协助 【答案】C 【分析】1、自由扩散：运输方向是高浓度到低浓度；不需要转运蛋白；不消耗能量。 2、协助扩散：运输方向是高浓度到低浓度；需要转运蛋白；不消耗能量。 3、主动运输：运输方向是低浓度到高浓度；需要转运蛋白质；需要消耗能量。 【详解】A、协助扩散是顺浓度梯度运输，不需要消耗ATP，A错误； B、被动运输包括自由扩散和协助扩散，都是顺浓度梯度进行的，B错误； C、载体蛋白在转运物质时，会与被转运物质结合，自身构象发生改变，从而实现物质的跨膜运输，C正确； D、主动运输转运物质时需要载体蛋白协助，而不是通道蛋白，通道蛋白一般用于协助扩散，D错误。 故选C。 2．（2021·山东·高考真题）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 进行进入液泡并储存。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 【答案】A 【分析】由题干信息可知，H+通过液泡膜上的载体蛋白 CAX 完成跨膜运输，且该过程需要借助无机焦磷酸释放的能量，故H＋跨膜运输的方式为主动运输； Ca2+通过 CAX 进行进入液泡并储存的方式为主动运输（反向协调运输）。 【详解】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+顺浓度梯度产生的势能提供，A错误； B、Ca2+通过 CAX 的运输进入液泡增加细胞液的浓度，细胞液的渗透压，有利于植物细胞从外界吸收水分，有利于植物细胞保持坚挺，B正确； C、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； D、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。 故选A。 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 【答案】B 【分析】载体蛋白参与主动运输或协助扩散，需要与被运输的物质结合，发生自身构象的改变；而通道蛋白参与协助扩散，不需要与被运输物质结合。 【详解】A、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，A错误； B、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，B正确； C、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，C错误； D、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，D错误。 故选B。 4．（2025·山东·高考真题）生长于NaCl浓度稳定在100 mmol/L的液体培养基中的酵母菌，可通过离子通道吸收Na+，但细胞质基质中Na+浓度超过30 mmol/L时会导致酵母菌死亡。为避免细胞质基质Na+浓度过高，液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中，细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞。下列说法错误的是（    ） A．Na+在液泡中的积累有利于酵母细胞吸水 B．蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变 C．通过蛋白W外排Na+的过程不需要细胞提供能量 D．Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合 【答案】C 【分析】主动运输的特点：逆浓度梯度、需要载体蛋白、消耗能量。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，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。 【详解】A、Na+在液泡中的积累，细胞液浓度增加，从而有利于酵母细胞吸水，A正确； B、液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中，作为载体蛋白，蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变，B正确； C、为避免细胞质基质Na+浓度过高，液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中，细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞，外排Na+也是主动运输，需要细胞提供能量，C错误； D、Na+通过离子通道进入细胞时，Na+不需要与通道蛋白结合，D正确。 故选C。 5．（2025·湖南·高考真题）Cl属于植物的微量元素。分别用渗透压相同、Na+或Cl-物质的量浓度也相同的三种溶液处理某荒漠植物（不考虑溶液中其他离子的影响）。5天后，与对照组（Ⅰ）相比，Ⅱ和Ⅲ组光合速率降低，而Ⅳ组无显著差异；各组植株的地上部分和根中Cl-、K+含量如图所示。下列叙述错误的是（　　） 注：Ⅰ对照（正常栽培）；Ⅱ．NaCl溶液；Ⅲ．Na+浓度与Ⅱ中相同、无Cl-的溶液；Ⅳ．Cl-浓度与Ⅱ中相同、无Na+的溶液 A．过量的Cl-可能储存于液泡中，以避免高浓度Cl-对细胞的毒害 B．溶液中Cl-浓度越高，该植物向地上部分转运的K+量越多 C．Na+抑制该植物组织中K+的积累，有利于维持Na+、K+的平衡 D．K+从根转运到地上部分的组织细胞中需要消耗能量 【答案】B 【分析】液泡具有维持植物细胞的渗透压稳定。无机盐离子的运输方式一般是主动运输。 【详解】A、植物细胞可以通过将过量的Cl-储存于液泡中，来降低细胞质中Cl-的浓度，从而避免高浓度Cl-对细胞的毒害，A正确；    B、分析可知，Ⅱ组（NaCl溶液）与Ⅳ组（Cl-浓度与Ⅱ中相同、无Na+的溶液）相比，Ⅱ组向地上部分转运的K+量少，说明不是溶液中Cl-浓度越高，植物向地上部分转运的K+量越多，B错误 ； C、对比Ⅰ组（对照）、Ⅱ组（NaCl溶液）和Ⅲ组（Na+浓度与Ⅱ中相同、无Cl-的溶液），发现Ⅱ组和Ⅲ组中Na+存在时，植物组织中K+积累受到抑制，这有利于维持Na+、K+的平衡，C正确； D、 K+从根转运到地上部分的组织细胞是主动运输过程，主动运输需要消耗能量，D正确。    故选B。 6．（2025·四川·高考真题）某细菌能将组氨酸脱羧生成组胺和CO2，相关物质的跨膜运输过程如下图。下列叙述正确的是（    ） A．转运蛋白W可协助组氨酸逆浓度梯度进入细胞 B．胞内产生的组胺跨膜运输过程需要消耗能量 C．转运蛋白W能同时转运两种物质，故不具特异性 D．CO2分子经自由扩散，只能从胞内运输到胞外 【答案】B 【分析】图中运输组胺的方式是从低浓度向高浓度运输，属于主动运输，组氨酸脱羧生成组胺和CO2。 【详解】A、从图中看出，转运蛋白W可协助组氨酸顺浓度梯度进入细胞，A错误； B、胞内产生的组胺跨膜运输至膜外是从低浓度至高浓度，属于主动运输，需要消耗能量，能量由组氨酸浓度梯度提供，B正确； C、转运蛋白W能同时转运两种物质，也具有特异性，C错误； D、CO2分子经自由扩散，也可以从胞外运输至胞内，例如从血浆进入肺部细胞，D错误。 故选B。 7．（2025·重庆·高考真题）某兴趣小组利用图1装置，分别使用等体积2.5mol/L葡萄糖溶液和1.2mol/L蔗糖溶液，室温下观察渗透现象。图2是两种溶液在垂直管中，一段时间内溶液高度变化，下列说法正确的是（    ） A．X表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化 B．t1—t3由X液面快速上升推测水分子不会从漏斗进入烧杯 C．t2—t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖 D．t5后两种溶液在垂直管中液面高度将不变 【答案】C 【详解】A、葡萄糖分子能通过玻璃纸，蔗糖分子不能通过。开始时葡萄糖溶液和蔗糖溶液的浓度分别为2.5mol/L和1.2mol/L，由于葡萄糖能透过玻璃纸，最终会使两侧葡萄糖浓度相等，而蔗糖不能透过，所以开始时葡萄糖溶液一侧浓度高，水分子进入多，但随着葡萄糖透过玻璃纸，其液面会下降。蔗糖溶液一侧由于蔗糖不能透过，水分子持续进入，液面持续上升。所以X表示蔗糖溶液在垂直管中的高度变化，A错误； B、t1—t3时X液面快速上升，这只能说明单位时间内从烧杯进入漏斗的水分子数量多于从漏斗进入烧杯的水分子数量，并不是水分子不会从漏斗进入烧杯，B错误； C、因为葡萄糖能通过玻璃纸进入烧杯，葡萄糖是还原糖，所以在t2—t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖，C正确； D、由于葡萄糖能通过玻璃纸，最终两侧葡萄糖浓度会相等，但蔗糖不能通过玻璃纸，所以垂直管中液面高度不会不变，D错误。 故选C。 8．（2025·重庆·高考真题）骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病，研究发现患者软骨细胞膜上的Na+通道蛋白明显多于正常人，从而影响NCX载体蛋白对Ca2+的运输，据图分析，下列叙述错误的是（    ） A．Na+通道运输Na+不需要消耗ATP B．运输Na+时，Na+通道和NCX载体均需与Na+结合 C．患者软骨细胞的Ca2+内流增多 D．与NCX载体相比，Na+通道更适合作为研究药物的靶点 【答案】B 【分析】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。被动运输分为自由扩散和协助扩散。自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞的物质扩散方式。协助扩散：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，也叫易化扩散。转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白。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。分子或离子通过通道蛋白时，不需要和通道蛋白结合。 【详解】A、Na+通道运输Na+属于协助扩散，协助扩散不需要消耗能量，A正确； B、Na+通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，B错误； C、因为患者软骨细胞膜上Na+通道蛋白增多，会使Na+内流增多，胞内Na+会积累，NCX载体会将胞内过多的Na+逆浓度排出胞外，需要利用Ca2+产生的电化学势能提供能量，所以使得Ca2+内流增多，C正确； D、因为患者是Na+通道蛋白明显多于正常人从而引发疾病，所以与NCX载体相比，Na+通道更适合作为研究药物的靶点，D正确。 故选B。 9．（2022·山东·高考真题）NO3-和NH4+是植物利用的主要无机氮源，NH4+的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动，NO3-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NH4+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．NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP B．NO3-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NO3-会加重铵毒 D．载体蛋白NRT1.1转运NO3-和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关 【答案】B 【分析】物质跨膜运输主要包括两种方式:被动运输和主动运输，被动运输又包括自由扩散和协助扩散，被动运输是由高浓度向低浓度一侧扩散，而主动运输是由低浓度向高浓度一侧运输。其中协助扩散需要载体的协助，但不需要消耗能量:而主动运输既需要消耗能量，也需要载体的协助。 【详解】A、由题干信息可知，NH4+的吸收是根细胞膜两侧的电位差驱动的，所以NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量不是来自ATP，A错误； B、由图上可以看到，NO3-进入根细胞膜是H+的浓度梯度驱动，进行的逆浓度梯度运输，所以NO3-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； C、铵毒发生后，H+在细胞外更多，增加细胞外的NO3-，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； D、据图可知，载体蛋白NRT1.1转运NO3-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。 故选B。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$