2026届高三生物一轮复习课件 第9讲 物质进出细胞的方式及影响因素
2025-08-07
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普通
摘要:
该高中生物学课件聚焦“物质进出细胞的方式及影响因素”高考核心专题,覆盖被动运输、主动运输、胞吞胞吐等课标要求考点,对接高考评价体系,通过分析近5年真题明确主动运输判断、转运蛋白功能等高频考点权重,归纳识图分析、实验设计等常考题型,体现备考针对性。
课件特色在于整合2024年浙江、山东等多地高考真题,以“三看法”判断运输方式、实验设计思路等技巧指导,培养科学思维与探究实践素养,如解析浙江选考15题液泡离子转运题,帮助学生掌握答题逻辑,助力教师高效开展专题复习,提升学生应试能力。
内容正文:
课标要求
第9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。
物质出入细胞的方式和影响因素内容聚焦
1.物质出入细胞的模式图
被动运输的概述:
1.概念:物质以扩散方式进出细胞,________消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输。
2.特点:
不需要
①不消耗能量;
②顺浓度梯度运输。
3.运输动力:
来自细胞内外物质的浓度差。
自由扩散
协助扩散
协助扩散
4.种类:
一、自由扩散(简单扩散)
1.概念:
物质通过简单扩散作用进出细胞
2.方向:
高浓度
低浓度
3.特点:
4.曲线:
5.影响物质运输的速率
膜内外物质浓度差
甘油、乙醇等都是脂溶性物质,与磷脂分子有较强的亲和力,容易通过磷脂双分子层进出细胞。
6.举例:
①顺浓度梯度进出细胞;
②不需要膜上转运蛋白参与;
③不需要消耗能量。
①小分子物质:
②脂溶性物质:
氧气、二氧化碳、氮气、尿素、水
苯、甘油、乙醇、脂肪酸、固醇
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
二、协助扩散(易化扩散)
1.概念:
2.方向:
3.特点:
4.曲线:
借助膜上转运蛋白进出细胞的物质扩散方式
高浓度
低浓度
5.影响物质运输的速率
①膜内外物质浓度差
②转运蛋白种类和数量
红细胞吸收葡萄糖;水通过水通道蛋白;K+外流,Na内流
6.举例:
①顺浓度梯度进出细胞;
②需要膜上转运蛋白参与;
③不需要消耗能量。
种类 载体蛋白 通道蛋白
特异性
运输
特点
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
与被运输的物质结合
不与被运输的物质结合
每次转运时都会发生自身构象的改变
运输过程中自身构象一般会发生改变
既能参与协助扩散
也能参与主动运输
只能参与协助扩散
转运蛋白
二、协助扩散
载体蛋白 通道蛋白
图示
共同点
实例
转运蛋白:载体蛋白vs通道蛋白
均为蛋白质;均分布在细胞的膜结构中;均控制特定物质的跨膜运输,具有特异性
二、协助扩散
血糖浓度高
(三维大本)提醒 水分子难以大量通过磷脂双分子层中的疏水区域,因此水分子主要以协助扩散的方式进出细胞。
葡萄糖进入绝大多数组织细胞(除小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞)
①水通道蛋白、②离子通道(Ca+通道)
三、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.概念
2.方向
高浓度
低浓度
3.特点:
注:载体蛋白具有专一性
一种载体蛋白只能与一种或一类的离子或分子结合
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。
(三维大本)提醒 主动运输消耗的能量不一定都是由ATP直接提供,还可以由离子浓度梯度等提供能量。
4.相关曲线:
5.影响因素:
载体蛋白的数量;能量
三、主动运输
6.实例:
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、Na+ 、K+等。
甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高20~25倍。人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍。轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。
7.意义:
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。
三、主动运输
主动运输
载体蛋白
ATP
ADP+Pi
囊性纤维化与Cl-载体异常关闭有关
ATP
ADP+Pi
H2O
稀薄的黏液
黏稠的分泌物不断积累
功能正常的氯离子载体
功能异常的氯离子载体
氯离子
氯离子
囊性纤维化患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的CFTR蛋白结构异常,导致功能异常
患者支气管中黏液增多,造成细菌感染。
实例:
CFTR基因缺失了3个碱基
拓展.主动运输的类型
一.主动运输
Pi
ATP
ADP
光
H+
H+
H+
H+
ATP驱动
协同转运
光驱动
1. 离子泵和质子泵
离子泵主要运输Na+、K+等无机盐离子,质子泵是运输H+的载体蛋
白。下图1表示Na+-K+离子泵,图2表示三种类型的质子泵。据图回答
有关问题:
说明:
钠钾泵负责将Na+运出细胞、K+运进细胞 ,建立和维持膜两侧Na+和K+的浓度梯度。钠钾泵在自然状态下逆浓度梯度转运K+和Na+ 。
钠钾泵工作时需要消耗细胞内化学反应释放的能量。
(1)Na+-K+泵运输Na+和K+的方式是 ,除此之外,Na+-
K+泵还具有什么功能? 。
催化ATP水解
主动运输
ATP驱动
(2)P型质子泵和V型质子泵都利用ATP释放的能量将H+运输到细胞外,
不同的是 。
P型质子泵水解ATP并使自身磷酸化,V型质子泵运输过程不涉及磷酸化和去磷酸化
(3)F型质子泵又称为H+-ATP合成酶,存在于细菌质膜、线粒体内膜和
叶绿体类囊体膜上,顺浓度转运H+过程中合成ATP。F型质子泵合成ATP
直接利用的能量是 。
提示:H+顺浓度梯度运输释放的能量
ATP驱动
2. (2024·山东济宁模拟)ABC转运蛋白是一类ATP驱动泵,广泛
分布于从细菌到人类各种生物的细胞中,ABC转运蛋白的结构及转运过程
如图所示。下列说法错误的是( )
A. ABC转运蛋白具有催化和转运功能
B. ABC转运蛋白磷酸化可导致其空间结构发生改变
C. ABC转运蛋白的合成都需要多种细胞器的协调配合
D. 通过ABC转运蛋白完成的跨膜运输方式一定是主动运输
√
ATP驱动
6. (2024·山东济南模拟)钙泵是一种存在于细胞膜及细胞器膜上的运输
Ca2+的ATP水解酶,其能驱动细胞质中的Ca2+泵出细胞或泵入细胞内的钙
库(内质网等储存Ca2+的细胞器),以维持细胞质内低浓度的Ca2+。当细
胞受到刺激时,Ca2+又会从细胞外或钙库中借助通道蛋白进入细胞质。下
列相关说法错误的是( )
A. 一氧化碳中毒时钙泵的活性会受影响
B. Ca2+泵出细胞或泵入内质网腔内的过程属于主动运输
C. Ca2+从细胞外或钙库中借助通道蛋白进入细胞质的过程属于协助扩散
D. 钙泵参与的运输Ca2+过程属于放能反应
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
ATP驱动
2. 物质运输方式的判断
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浓度由于二糖的水解而局部高于细胞内,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。
请根据以上材料回答下列问题。
(1)氨基酸从肠腔进入小肠上皮细胞的运输方式是 ,判断的
依据是
。
氨基酸从小肠上皮细胞到组织液的运
输方式是 。
主动运输
①逆浓度梯度运输,
②需要载体蛋白,
③且需要利用Na+电化学梯度势能
协助扩散
协同转运
(2)Na+从小肠上皮细胞运输到肠腔时,Na+转运蛋白的空间结构是否发
生改变,说明理由。
提示:发生;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
空间结构发生改变。
(3)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。
(4)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。
5. (2024·湖南长沙模拟)视紫红质是人视杆细胞中的一种特殊感光物质,科研人员发现海洋细菌中也存在视紫红质,它利用光能将H+泵出细胞,从而在H+回流时产生能量,细菌可以利用这些能量生长,具体过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 在细菌中,视紫红质将H+泵出细胞与人体红细胞吸收葡萄糖进细胞的
运输方式相同
B. 视紫红质是一种H+通道蛋白,ATP合成酶抑制剂可以抑制视紫红质对H
+的运输
C. 含有视紫红质的细菌的胞外H+浓度高于胞内H+浓度
D. 无光照条件时该细菌无法合成ATP
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
光驱动
归纳总结
主动运输的三种类型
(1)主动运输的能量来源分为三类(如图1):
①ATP直接提供能量——ATP驱动泵(ATP酶),
②势能——协同转运蛋白,
③光能——光驱动泵。
注:ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶。
(2)协同运输是一种物质的逆浓度跨膜运输,其依赖于另一种物质的顺
浓度跨膜运输,该过程消耗的能量来自离子电化学梯度势能(如图2)。
光
H+
H+
H+
H+
第三类光驱动:一种噬盐的厌氧细胞膜上特有的蛋白质(细菌视紫红质),可在光能的激发下,逆浓度将H+运出细胞,造成细胞外积累高能浓度H+,这种H+浓度差可被另一种蛋白利用合成ATP。
H+
H+
ATP
ADP+Pi
细胞外
细胞内
ATP合酶
细菌视紫红质
光能
H+浓度差(势能)
ATP中的化学能
拓展.主动运输的类型
三、主动运输
转运蛋白的种类和功能
1. (2024·甘肃高考2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
√
物质出入细胞的方式及其判断
3. (2024·江苏南通模拟)如图表示物质进出红细胞的方式,相关叙述错
误的是( )
A. 水分子、O2和CO2只能通过自由扩
散进出细胞
B. 红细胞通过协助扩散摄取葡萄糖
C. 阴离子交换体转运HC 可调节细胞内的pH
D. Na+-K+泵的转运可维持细胞内外Na+、K+的浓度差
√
4. (2024·河北沧州模拟)研究表明,在盐胁迫下大量Na+进入植物根部细胞会抑制K+进入细胞,导致细胞中Na+/K+的值异常,从而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,下图表示其根细胞抵抗盐胁迫的有关机理,其根细胞膜或液泡膜两侧H+形成的电化学梯度,可促使根细胞将Na+转运到细胞膜外或液泡内。下列叙述错误的是( )
A. 盐碱地土壤溶液浓度较大,会影响植物根细胞吸水,从而影响植物生
长
B. 转运蛋白a、b均为协助扩散运输H+的载体蛋白
C. 转运蛋白c可将H+运入液泡,同时具有ATP水解酶活性
D. 将Na+集中于细胞液中可避免影响蛋白质在细胞质基质中的合成
√
解析: 细胞膜外和液泡中的H+浓度均高于细胞质基质,H+经转运蛋
白a、b跨膜运输均属于协助扩散,B正确;转运蛋白c可将H+逆浓度梯度运
入液泡,且可水解ATP为该过程供能,C正确;蛋白质的合成场所是核糖
体,不是细胞质基质,D错误。
规律方法
“三看法”判断物质进出细胞方式
1.胞吞的过程
①大分子与膜上的 结合;
蛋白质
②细胞膜 ,包围着大分子;
内陷形成小囊
③小囊从细胞膜 下来, 形成 ,
进入细胞内部。
分离
囊泡
实例: 白细胞吞噬病菌、变形虫吞食细菌等。
胆固醇的摄取
磷脂分子重排
形成囊泡
四、胞吞、胞吐
①细胞需要外排的大分子,
先在细胞内形成 ;
②囊泡移到细胞膜处,
与细胞膜 ;
③大分子排出到细胞外。
囊泡
融合
实例: 分泌蛋白的分泌,如抗体、胰岛素、消化酶等
2.胞吐的过程
四、胞吞、胞吐
衣壳蛋白
核酸
信封蛋白
HIV感染免疫细胞的示意图
主要完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输。
①在转运过程中,物质包裹在脂双层膜的包被的囊泡运输,(膜泡运输)
②运输过程中需要消耗细胞呼吸释放的能量
③批量运输大分子物质或颗粒物。
④利用(体现)了膜的流动性
⑥胞吞、胞吞协调合作,维持细胞膜成分相对稳定
四、胞吞、胞吐
胞吞、胞吐的共同点
⑤需要膜蛋白参与
(三维大本)提醒 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;生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的,如RNA和蛋白质可通过核孔出入细胞核。
3. (2024·大连期中)细胞摄入大分子的机制如图所示,在吞噬作用中,靠近细胞表面的大颗粒被延伸的细胞膜吞噬,形成吞噬体,吞噬体最终与溶酶体融合。内吞作用包括细胞膜小片区域的内陷和脱落,导致非特异性的分子内化(胞饮作用)和受体介导的内吞(能与细胞表面受体结合的分子特异性摄入)。血液中的铁离子和转铁蛋白形成复合物进行运输,当复合物与细胞膜上的转铁蛋白受体结合后,促进胞吞小泡的形成。相关叙述错误的是( )
练习巩固
A. 入侵人体的细菌(直径一般为0.5~5微米)被巨噬细胞吞噬的过程如
①途径
B. 大分子营养物质如蛋白质、多糖等的吸收可能如②途径
C. 转铁蛋白受体属于一种运输铁的载体蛋白
D. 铁离子的转运过程属于③途径
√
36
考点二 影响物质跨膜运输的因素
1. 影响物质跨膜运输因素的分析
(1)浓度差对物质跨膜运输的影响
(2)转运蛋白数量对跨膜运输的影响
(3)氧气含量对跨膜运输的影响
(4)温度对跨膜运输的影响
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
(2)探究是自由扩散还是协助扩散
(必修1 P72拓展应用)柽柳是一种强耐盐植物,叶子和嫩枝可以将吸收的盐分排出。柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输?请设计实验加以证明(实验材料:形态及生理状况相似的柽柳幼苗若干,适宜浓度的含Ca2+和K+的完全培养液,细胞呼吸抑制剂,蒸馏水),写出实验步骤,并预测实验结果。
提示:实验步骤:
①将柽柳幼苗随机均分为甲、乙两组,分别培养在适宜浓度的含Ca2+和K+的完全培养液中;
②甲组柽柳幼苗的培养液中加入一定量的细胞呼吸抑制剂,乙组柽柳幼苗的培养液中加入等量的蒸馏水,在适宜的条件下培养;
③一段时间后,分别测定两组柽柳幼苗吸收Ca2+和K+的速率,并进行比较。
预期实验结果:
若两组柽柳幼苗对Ca2+和K+的吸收速率相同,则柽柳幼苗从土壤中吸收无机盐的方式是被动运输;
若甲组柽柳幼苗对Ca2+和K+的吸收速率明显小于乙组柽柳幼苗对Ca2+和K+的吸收速率,则柽柳幼苗从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输。
1. 轮藻细胞中K+的浓度比它们生活的水环境高63倍,说明轮藻吸收K+的
方式为主动运输。(必修1 P69正文) ( √ )
2. 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。(必修
1 P70正文) ( × )
3. 主动运输都是逆浓度梯度进行的,需要消耗能量。(必修1 P72概念检
测) ( √ )
√
×
√
4. 人红细胞吸收胆固醇与吸收葡萄糖的相同点是均需要载体蛋白的协助。
(必修1 P72概念检测) ( × )
5. 果脯在腌制过程中细胞通过主动运输吸收蔗糖分子。(必修1 P72概念
检测) ( × )
×
×
6. 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。(必修1 P72正文) ( × )
×
1. 膜内外物质浓度梯度的大小会直接影响自由扩散和协助扩散的运输速
率。(必修1 P67正文) ( √ )
2. 加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率。(必修1 P69正
文拓展) ( × )
3. 红细胞摄入葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度都有关。(必修1
P69正文拓展) ( × )
4. 胞吞和胞吐不需要转运蛋白参与,其运输过程与蛋白质无关。(必修1
P72正文拓展) ( × )
√
×
×
×
分析影响物质出入细胞的因素
1. (2024·贵州贵阳模拟)人体细胞膜上分布有GLUT1、GLUT2等多种葡萄糖转运载体,统称为葡萄糖转运体家族(GLUT)。研究表明,GLUT1分布于大部分组织细胞上,其中成熟红细胞上含量较丰富;GLUT2主要分布于肝脏细胞和胰岛B细胞上。如图所示不同细胞摄入葡萄糖速率随细胞外葡萄糖浓度的变化情况。下列叙述正确的是( )
A. 限制A点葡萄糖转运速率的因素主要是细胞外葡萄糖浓度
B. 成熟红细胞通过增大GLUT1的合成量可使图中的A点右移
C. 随胞外葡萄糖浓度升高,肝细胞摄入葡萄糖速率先增大后维持稳定
D. 肝细胞中含有GLUT2蛋白基因而不含有GLUT1基因
√
解析: 红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,A点葡萄糖转运速率
不再上升,限制因素主要是GLUT1的数量,A错误;成熟红细胞中没
有细胞核和各种细胞器,不能合成蛋白质,B错误;随胞外葡萄糖浓度
升高,肝细胞对葡萄糖的摄入速率会升高,升高到一定值后由于其他
因素影响摄入速率不再上升,C正确;肝细胞中含有GLUT1和GLUT2
基因,不同细胞膜上分布的葡萄糖转运载体不同是基因在不同细胞内
选择性表达的结果,D错误。
2. 正常条件下某植物根细胞吸收离子W可分两个阶段,如曲线1所示,Oa段表示离子W进入细胞壁,而没有通过细胞膜进入细胞质,ab段表示离子W以恒定的速率持续进入细胞质。bc段表示将其移至蒸馏水中产生的结果。限制代谢作用,得到的结果如曲线2所示。下列分析错误的是( )
A. 与c时刻相比,b时刻细胞吸水能力较强
B. 离子W进入该植物细胞细胞质需要通道蛋白协助
C. bc段出现的原因是离子W快速流出细胞壁
D. 曲线2中限制代谢作用的处理可能是加入呼吸抑制剂
√
探究物质跨膜运输方式的实验分析
3. (2024·广东汕头调研)为探究细胞吸收葡萄糖的条件,将兔的成熟红
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,结果如表。
组别 培养条件 肌肉细胞 成熟红细胞
甲 加入葡萄糖载体抑制剂 5.0% 5.0%
乙 加入呼吸抑制剂 4.7% 3.5%
丙 不做任何处理 2.5% 3.5%
A. 该实验的对照组为甲组,因变量为培养液中葡萄糖的含量
B. 甲组与丙组比较,可知肌肉细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖均需要通道蛋
白
C. 乙组与丙组比较,可知肌肉细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖均需要能量
D. 实验结果说明肌肉细胞吸收葡萄糖的方式既有主动运输,也有协助扩
散
以下分析正确的是( )
√
角度一 从科学思维角度,考查物质出入细胞的方式
1. (2024·浙江6月选考15题)植物细胞胞质溶胶中的Cl-、N 通过离子通道进入液泡,Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡,以调节细胞渗透压。白天光合
作用合成的蔗糖可富集在液泡中,夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓度梯度
B. Cl-、N 通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能
C. Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量
D. 白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行
√
真题体验·感悟高考
2. (2024·江西高考2题)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. (2024·山东高考1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. (2024·黑吉辽高考18题改编)研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种,构建腹泻模型。用某种草药进行治疗,发现草药除了具有抑菌作用外,对于空肠、
A. 水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅
B. 模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少,引起腹泻
C. 治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高,缓解腹泻,减少致病菌排放
D. 治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组,可使回肠对水的转运增加
回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3(AQP3)的相对表达量也有影响,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
√
角度二 从科学探究角度,考查影响细胞物质运输的因素
5. (2024·贵州高考4题)茶树根细胞质膜上的硫酸盐转运蛋白可转运硒酸
盐。硒酸盐被根细胞吸收后,随着植物的生长,吸收的大部分硒与胞内蛋
白结合形成硒蛋白,硒蛋白转移到细胞壁中储存。下列叙述错误的是
( )
A. 硒酸盐以离子的形式才能被根细胞吸收
B. 硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系
C. 硒蛋白从细胞内转运到细胞壁需转运蛋白
D. 利用呼吸抑制剂可推测硒酸盐的吸收方式
√
一、 选择题
1. (2024·江苏扬州模拟)关于细胞的物质运输,叙述错误的是( )
A. 细胞内囊泡穿梭往来运输物质与细胞骨架密切相关并消耗ATP
B. 生物大分子通过胞吞、胞吐进出细胞,其过程需要膜上蛋白质的参与
C. 水分子少部分通过自由扩散进出细胞,绝大多数通过水通道蛋白进出细
胞
D. 分泌蛋白在游离核糖体上合成一段肽链后,经囊泡运输到内质网腔内
1
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√
跟踪检测·巩固提升
2. (2024·云南昆明模拟)1950年,科学家用氢的同位素标记水分子进行
研究时,发现水分子在通过细胞膜时的速率高于通过人工膜(只含磷脂双
分子层)。1988年,科学家成功分离出水通道蛋白,证实了水通道蛋白的
存在。下列相关叙述错误的是( )
A. 水分子可借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞
B. 增加细胞膜上的水通道蛋白的数量可提高水分子运输的速率
C. 水通道蛋白转运水分子时需要消耗细胞内放能反应所合成的ATP
D. 水分子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合
√
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4. (2024·江西模拟)动物细胞膜上主要含有两类膜转运蛋白——载体蛋
白和通道蛋白(如图)。这两种蛋白质转运物质的方式不同。下列相关叙
述正确的是( )
A. ①为载体蛋白,②为通道蛋白,两者都具有选择性
B. 外界溶液中的溶质分子都是通过②被动运输到细胞内
C. 细胞膜上①转运物质的速率比②转运物质的速率快
D. ①在细胞膜上都处于开放状态,使细胞持续高效地转运物质
√
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7. (2024·湖南怀化三模)柽柳是一种耐盐植物,能够通过泌盐、聚盐以
及盐转移等生理过程适应高盐胁迫生境。如图是柽柳的相关耐盐机制示意
图,已知H+浓度差为SOS1转运Na+提供能量。下列分析错误的是( )
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A. SOS1与NSCC转运Na+的过程都是顺Na+的浓度梯度进行的
B. 表皮细胞分泌H+和Na+的方式属于主动运输,需要消耗能量
√
C. NHX和NSCC转运Na+均有利于提高柽柳对盐的耐受力
D. 液泡积累Na+可提高细胞液渗透压,木质部转运Na+可减轻盐胁迫
8. (2024·山东滨州二模)ABC转运蛋白由TMD和NBD组成,TMD是离
子、原核细胞分泌蛋白等物质穿过细胞膜的机械性孔道;NBD与ATP水解
有关,如图所示。ABC转运蛋白可分为存在于所有生物中的外向转运蛋白
和仅存在于细菌及植物中的内向转运蛋白。下列说法错误的是( )
A. 分泌蛋白经外向转运蛋白运出大肠杆菌需消耗能量
B. 离子先与SBP结合后经内向转运蛋白进入酵母菌
C. 抗肿瘤药物可被肿瘤细胞的外向转运蛋白运出而降低化疗效果
D. SBP、TMD和NBD通过改变构象完成对物质的摄取、转运和释放
√
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二、非选择题
9. (2024·黑龙江佳木斯模拟)H+-K+-ATP酶是一种位于胃壁细胞膜上的
质子泵,它能通过催化ATP水解完成H+/K+跨膜转运,不断将胃壁细胞内
的H+运输到浓度更高的膜外胃腔中,对胃酸的分泌及胃的消化功能具有重
要的意义,其作用机理如图所示。但是,若胃酸分泌过多,则会引起胃溃
疡。请回答下列问题(图中“+”表示促进磷酸化):
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(1)若探究胃蛋白酶的合成和分泌的路径,可采用
法。
解析: 胃蛋白酶的本质是分泌蛋白,若探究胃蛋白酶的合成和分泌
的路径,可采用(放射性)同位素标记法。
(放射性)同位素
标记
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(2)图中M1-R、H2-R、G-R为胃壁细胞膜上的特异性受体,与胞外不同
信号分子结合后可通过 等胞内信号分子激活H+-K+-ATP
酶活性。这体现了细胞膜的 功能。H+-K+-ATP
酶催化ATP水解后,释放的磷酸基团使H+-K+-ATP酶磷酸化,导致其
发生改变,从而促进胃酸的分泌。
cAMP和Ca2+
进行细胞间的信息交流
空
间结构
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(3)图中①和②分别代表 和 ,②的运输方式为
。判断的依据是
。
解析: 由题意可知,H+-K+-ATP酶能通过催化ATP水解完成H+/K+跨膜转运,不断将胃壁细胞内的H+运输到浓度更高的膜外胃腔中,所以②代表胃壁细胞内的H+运
K+
H+
主动运
输
胃壁细胞内的H+运输过程需要消耗ATP,且为逆浓
度运输
输到浓度更高的膜外胃腔中,由于是逆浓度
梯度运输,且消耗能量,所以②表示主动运输,①代表K+进胃壁细胞。
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(4)药物奥美拉唑是一种质子泵抑制剂,能有效减缓因胃酸过多引起的
胃溃疡症状。临床上可使用奥美拉唑治疗胃溃疡的理由是
。
解析: 由题意可知,氢离子过多的被转运到胃腔中导致胃酸分泌过
多,引起胃溃疡。H+通过主动运输被转运到细胞外,药物奥美拉唑可以抑
制H+-K+-ATP酶的活性,使H+的主动运输受到抑制,减少胃壁细胞分泌
胃酸,达到治疗的目的。
抑制H+-K+-
ATP酶的活性,抑制胃壁细胞内H+运输到胃腔中,减少胃酸分泌量
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