第2单元 第4课时 物质出入细胞的方式-【优化探究】2026高考生物学一轮复习高考总复习配套课件（人教版多选）

细胞的基本结构与物质运输 第二单元 第4课时　物质出入细胞的方式 1.阐明细胞膜具有选择透过性。2.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞,不需要消耗能量,有些物质逆浓度梯度进出细胞,需要能量和载体蛋白。3.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。 学习要求 演练感悟 考点二 真题 课时 巩固提高 考点一 内容索引 NEIRONGSUOYIN 物质跨膜运输的方式 影响物质跨膜运输速率的因素和实验探究 物质跨膜运输的方式 考点一 归纳 必备知识 1.被动运输 (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。  不需要 (2)类型:分为自由扩散和 协助扩散两类。 转运 蛋白 高 低 高 低 不消耗 不需要 归纳 必备知识 (3)通道蛋白与载体蛋白的异同 协助扩散　 主动运输 特异性 归纳 必备知识 2.主动运输 载体蛋 白 逆 消耗能量 载体蛋白的协助 代谢废物 O2浓度 归纳 必备知识 归纳 必备知识 教材拾遗 (必修1 P70“与社会的联系”)囊性纤维化发生的一种主要原因是,患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常。 3.胞吞和胞吐 归纳 必备知识 归纳 必备知识 教材拾遗 (1)(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。 (2)(必修1 P72“与社会的联系”,改编)引发阿米巴痢疾的原因是在人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫,能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶,溶解人的肠壁组织,通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞,并引发阿米巴痢疾。 1.水分子主要通过自由扩散进出细胞。(　　) 2.一种转运蛋白可以转运不同种的离子,同一种离子也可以由不同种的转运蛋白转运。(　　) 3.无机盐离子的运输方式均为主动运输。(　　) 4.主动运输都是逆浓度梯度进行的。(　　) × √ × √ 错漏诊断 5.大分子有机物要通过转运蛋白的作用才能进入细胞内,并且需要消耗能量。(　　) 6.胞吞、胞吐是特殊的现象,它们运输物质不需要消耗细胞呼吸所释放的能量。(　　) 7.所有小分子物质均可以通过细胞膜进入细胞。(　　) × × × 错漏诊断 深研 核心问题 1.植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K+。 蛋白 (1)细胞外的K+能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由_____　 　 复合物构成的,其运输的特点是　　　　　　　 　　　　　(答出1点即可)。  (2)细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下,根细胞对K+的吸收速率降低,原因是________________ _______________________________________________________________ ______________________________。  细胞逆浓度梯度 吸收K＋是主动运输过程，需要消耗能量，呼吸抑制剂会影响细胞呼吸供 能，故使细胞主动运输速率降低 顺浓度梯度运输(或不消耗能量) 质 深研 核心问题 2.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。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。 (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进入组织液是什么运输方式? 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进入组织液。 提示： 深研 核心问题 2.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。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。 (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?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。 深研 核心问题 2.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。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。 (3)葡萄糖通过SGLT1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?葡萄糖通过GLUT2是什么运输方式?依据是什么? 主动运输。依据是需要载体蛋白，且需要利用Na＋电化学梯度势能。协助扩散。依据是顺浓度梯度运输，且需要载体蛋白。 提示： 命题 考向突破 考向1　转运蛋白的种类及功能 1.转运蛋白可以分为通道蛋白和载体蛋白两种类型。由通道蛋白介导的物质跨膜运输速率比由载体蛋白介导的物质跨膜运输速率快1 000倍以上。下列叙述错误的是(　　) A.分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合 B.载体蛋白转运分子或离子的过程中会发生自身构象的改变 C.由载体蛋白和通道蛋白介导的都是物质顺浓度梯度的跨膜运输 D.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是细胞膜具有选择透过性的结构基础 C 解析: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,A正确;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,B正确;由通道蛋白介导的是物质顺浓度梯度的跨膜运输,由载体蛋白介导的可能是物质逆浓度梯度的主动运输或物质顺浓度梯度的协助扩散,C错误;一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质,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是细胞膜具有选择透过性的结构基础,D正确。 2. (不定项) (2024·辽宁卷)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、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。下列叙述正确的是(　 　) 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,可以使回肠对水的转运增加 BCD 解析:水分子跨膜运输的主要方式是经过水通道蛋白的协助扩散,A错误;模型组空肠AQP3相对表达量降低,空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少,水分流失较多,引起腹泻,B正确;治疗后,空肠、回肠AQP3相对表达量提高,有利于空肠、回肠黏膜细胞从肠腔吸收水分,缓解腹泻,减少致病菌排放,C正确;治疗组回肠AQP3相对表达量高于对照组,可使回肠对水的转运增加,D正确。 考向2　物质出入细胞的方式及判断 3.(2024·江西卷)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(　　) 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 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 C 解析:甲表示的运输方向为逆浓度进行,且需要消耗能量,并通过载体蛋白转运,为主动运输,A正确;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;丙运输为顺浓度梯度,需要转运蛋白,需要消耗能量,不属于胞吞作用,C错误;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。 4.(2024·北京卷)胆固醇等脂质被单层磷脂包裹形成球形复合物,通过血液运输到细胞并被胞吞,形成的囊泡与溶酶体融合后,释放胆固醇。以下相关推测合理的是(　　) A.磷脂分子尾部疏水,因而尾部位于复合物表面 B.球形复合物被胞吞的过程,需要高尔基体直接参与 C.胞吞形成的囊泡与溶酶体融合,依赖于膜的流动性 D.胆固醇通过胞吞进入细胞,因而属于生物大分子 C 解析:磷脂分子头部亲水,尾部疏水,所以头部位于复合物表面,A错误;球形复合物被胞吞的过程中不需要高尔基体直接参与,直接由细胞膜形成囊泡,然后与溶酶体融合后,释放胆固醇,B错误;胞吞形成的囊泡(单层膜)能与溶酶体融合,依赖于膜具有一定的流动性,C正确;胆固醇属于固醇类物质,是小分子物质,D错误。 影响物质跨膜运输速率的因素和实验探究 考点二 归纳 必备知识 1.影响物质跨膜运输因素的分析 (1)物质浓度 自由扩散 协助扩散或主动运输 转运蛋白 (2)氧气浓度 自由扩散或协助扩散　 主动运输 归纳 必备知识 (3)温度 流动性 归纳 必备知识 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 主动运输 被动运输 协助扩散 自由扩散 归纳 必备知识 (1)由图可判断N进入根细胞的运输方式是主动运输,判断的依据是______________ _____________________________________________________________________。  (2)O2浓度大于a时作物乙吸收N速率不再增加,推测其原因是____________________ ________________________________________________。  深研 核心问题 主动运输需要载体蛋白,作物乙根细胞的细胞膜上载体蛋白数量有限 1.农业生产中,农作物生长所需的氮素可以N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N的速率与O2浓度的关系如图所示。 主动运输需要呼吸作用提供能量,O2浓度小于a时,根细胞对N的吸收速率与O2浓度呈正相关 深研 核心问题 1.农业生产中,农作物生长所需的氮素可以N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N的速率与O2浓度的关系如图所示。 (3)作物甲和作物乙各自在N最大吸收速率时,作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙,判断依据是_____________________ _________________________________________。  作物甲的N最大吸收速率大于作物乙,作物甲需要能量多,消耗O2多 2.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所示。与25 ℃相比,4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是___________________________________________ ______________________。  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 深研 核心问题 命题 考向突破 考向1　影响物质跨膜运输速率因素的分析 1.(2025·辽宁大连模拟)如图甲、乙分别表示洋葱根尖在不同O2浓度及不同反应物浓度情况下(其他条件适宜),从含硝酸钾的全营养液中吸收N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反应物浓度 D.d点时离子吸收速率不再增大,是因为反应物浓度太高,细胞发生质壁分离 答案：D 解析:洋葱根尖吸收N的方式是主动运输,吸收速率受能量、载体蛋白和反应物浓度的影响。a点的限制因素是O2浓度,O2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;b点时离子吸收速率不再随O2浓度增大而增大,此时的限制因素是载体蛋白的数量,B正确;c点时的吸收速率未达到最大,主要限制因素为反应物浓度,C正确;d点时离子吸收速率不再随反应物浓度增大而增大,可能是因为载体蛋白数量有限或能量不足,D错误。 2.(多选)(2025·河北石家庄模拟)如图显示了人体某细胞的细胞膜对葡萄糖的转运速率与细胞外葡萄糖浓度的关系。实线表示仅葡萄糖存在,虚线表示同时存在稳定浓度的半乳糖。据图推测,下列叙述正确的是(　　) A.葡萄糖的转运速率与葡萄糖浓度持续呈正相关 B.葡萄糖的跨膜转运一定伴随着ATP的水解 C.半乳糖对葡萄糖的转运有抑制作用 D.转运葡萄糖的转运蛋白不能转运半乳糖 CD 解析:由图可知,在一定的浓度范围内,葡萄糖的转运速率与葡萄糖浓度呈正相关,当达到一定浓度后,葡萄糖的转运速率受到了其他因素(如转运蛋白)的限制,A错误;由题中信息无法得知葡萄糖的跨膜转运一定需要能量,即无法确定该过程一定伴随着ATP的水解,B错误;由曲线分析可知,仅存在葡萄糖的情况比同时存在一定浓度的半乳糖时葡萄糖的转运速率高,所以半乳糖对葡萄糖的转运具有抑制的作用,C正确;转运蛋白具有专一性,且根据“半乳糖的浓度稳定”可知,转运葡萄糖的转运蛋白不能转运半乳糖,D正确。 考向2　探究物质跨膜运输方式的实验分析 3.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% 以下分析正确的是(　　) 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 D 解析:由于甲组加入葡萄糖载体抑制剂,乙组加入呼吸抑制剂,丙组不做任何处理,因此该实验中,甲组和乙组为实验组,丙组为对照组,实验的自变量为是否添加抑制剂和细胞种类,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,结果显示甲组成熟红细胞和肌肉细胞培养液中葡萄糖含量不变,丙组成熟红细胞和肌肉细胞培养液中葡萄糖的含量均减少,说明肌肉细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖均需要转运蛋白协助,但不确定是否为通道蛋白,B错误;乙组与丙组比较,自变量为是否加入呼吸抑制剂,结果显示乙组肌肉细胞培养液中葡萄糖含量高于丙组,成熟红细胞培养液中葡萄糖含量两组相等,可知肌肉细胞吸收葡萄糖需要能量,成熟红细胞吸收葡萄糖不需要消耗能量,C错误;由分析可知,肌肉细胞吸收葡萄糖的方式主要是主动运输,也有协助扩散,D正确。 4.(2025·广东江门模拟)图1为某种拟南芥的气孔保卫细胞的细胞膜中存在的一种特殊的K+载体蛋白(BLINK1),它可以调控气孔快速开启与关闭。保卫细胞的内外壁厚度不一样,当植物体内水分较多,保卫细胞吸水膨胀时,较薄的外壁就会伸长,细胞向外弯曲,于是气孔就张开;当植物体内水分较少,保卫细胞失水时,较厚的内壁被拉直,气孔就关闭。图2为某同学绘制的物质跨膜运输相关的一个不完整的模型,回答下列问题。 (1)图1中保卫细胞吸收K+的方式为_________。结合图示分析BLINK1 调控气孔快速开启的原因可能是___________________________________ ___________________________________________________________________________。   主动运输 保卫细胞通过BLINK1吸收的K＋增多， 细胞液浓度增大，细胞吸水膨胀，较薄的外壁伸长，细胞向外弯曲，气 孔快速开启 解析:分析图1,在光照条件下,K+通过K+载体蛋白(BLINK1)进入保卫细胞,需要消耗能量,属于主动运输。由于K+通过BLINK1进入保卫细胞,细胞液浓度升高,细胞吸水膨胀,较薄的外壁就会伸长,细胞向外弯曲,气孔快速开启。  (2)若图2中X轴表示保卫细胞外K+浓度,Y轴表示保卫细胞对K+的吸收速率,则限制B点以后K+的吸收速率的因素可能是______________________ _____________(答出1点即可)。随着保卫细胞对K+的吸收越来越多,保卫细胞吸水的速率将_____。  K＋载体蛋白数量有限 (或能量有限) 增大 解析: 若图2中X轴表示保卫细胞外K+浓度,Y轴表示保卫细胞对K+的吸收速率,K+进入气孔细胞的方式属于主动运输,则限制B点以后K+吸收速率的原因是载体蛋白的数量或能量;随着保卫细胞对K+的吸收越来越多,细胞内的渗透压提高,保卫细胞吸水的速率将增大。 (3)图3中X轴表示拟南芥根细胞外O2的浓度,Y轴表示拟南芥根细胞吸收O2的速率,请在图3中画出拟南芥根细胞吸收O2的速率随细胞外O2浓度变化的曲线。 答案： 解析: O2运输方式为自由扩散,顺浓度梯度,不消耗能量,不需要转运蛋白的协助,影响因素为O2浓度差,O2浓度越高,吸收O2的速率越高,图示见答案。 (4)现想确定拟南芥幼苗根细胞对某物质的吸收方式是主动运输,还是协助扩散,请从设计实验进行探究,写出实验思路:______________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。  将长势相同的拟南芥幼苗随机平均分成甲、乙两组，甲组使用呼吸抑制剂，乙组不做处理，将两组置于含等量该物质的相同培养液，在相同且适宜的黑暗环境条件下培养，一段时间后，根据溶液中剩余的该物质浓度，比较两组幼苗根细胞对该物质的吸收速率 解析: 若要确定拟南芥幼苗根细胞对某种物质的吸收方式是主动运输,还是协助扩散,关键看是否消耗能量。故在实验设计时,应将一组幼苗根细胞用呼吸抑制剂处理,另一组不做处理,然后将两组根细胞置于含等量该物质的相同培养液,在相同且适宜的黑暗环境条件下培养,一段时间后,根据溶液中剩余的该物质的浓度,比较两组幼苗根细胞对该物质的吸收速率。若对照组根细胞对该物质的吸收速率大于用呼吸抑制剂处理组的,则说明该物质的跨膜运输方式为主动运输;若两组根细胞对该物质的吸收速率大致相同,则说明该物质的跨膜运输方式为协助扩散。 真题　演练感悟 2 3 1 4 1.(2022·辽宁卷)水通道蛋白(AQP)是一类细胞膜通道蛋白。检测人唾液腺正常组织和水肿组织中3种AQP基因mRNA含量,发现AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化,而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍。下列叙述正确的是(　　) A.人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列相同 B.AQP蛋白与水分子可逆结合,转运水进出细胞不需要消耗ATP C.检测结果表明,只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成 D.正常组织与水肿组织的水转运速率不同,与AQP蛋白的数量有关 D 2 3 1 4 解析:人唾液腺中AQP蛋白包括AQP1、AQP3、AQP5等,故人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列不相同,A错误;AQP是一类细胞膜水通道蛋白,故不与水分子结合,B错误;AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化,而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍,即AQP5基因mRNA含量在水肿组织和正常组织有差异,但不能说明只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成,C错误;AQP5基因mRNA含量在水肿组织和正常组织有差异,故形成的AQP蛋白的数量有差异,导致正常组织与水肿组织的水转运速率不同,D正确。 2 3 1 4 2.(2024·山东卷)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.油菜素内酯可以使BAK1缺失的被感染细胞内H2O2含量降低 B 2 3 1 4 解析: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;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,说明细胞内Ca2+浓度低于细胞外,维持细胞Ca2+浓度的内低外高的浓度差需要依赖主动运输,需消耗能量,B正确;Ca2+作为信号分子,调控相关基因表达,导致H2O2含量升高,而不是直接抑制H2O2的分解,C错误;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。 2 3 1 4 3.(2024·贵州卷)茶树根细胞质膜上的硫酸盐转运蛋白可以转运硒酸盐。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 C 2 3 1 4 解析:硒酸盐是无机盐,必须以离子的形式才能被根细胞吸收,A正确;根据题意,由于根细胞质膜上的硫酸盐转运蛋白可转运硒酸盐,故硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系,B正确;硒蛋白从细胞内转运到细胞壁是通过胞吐的方式实现的,故不需转运蛋白,C错误;利用呼吸抑制剂处理根细胞,根据处理前后根细胞吸收硒酸盐的量可推测硒酸盐的吸收方式, D正确。 2 3 1 4 4.(2023·湖北卷)心肌细胞上广泛存在Na+-K+泵和Na+-Ca2+交换体(转入Na+的同时排出Ca2+),两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+ 泵。关于该药物对心肌细胞的作用,下列叙述正确的是(　　) 2 3 1 4 A.心肌收缩力下降 B.细胞内液的钾离子浓度升高 C.动作电位期间钠离子的内流量减少 D.细胞膜上Na+-Ca2+交换体的活动加强 答案：C 2 3 1 4 解析:药物特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵后,细胞内Na+外流减少,使细胞外Na+进入细胞内减少,细胞膜上的Na+-Ca2+交换体活动减弱,Ca2+外流减少,细胞内Ca2+浓度增加,心肌收缩力加强,A、D错误,C正确;由于该种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵,导致K+内流、Na+外流减少,故细胞内Na+浓度增高,K+浓度降低,B错误。 课时 巩固提高 58 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 一、单项选择题 1.下列有关物质进出细胞的叙述,错误的是(　　) A.动物细胞可通过自由扩散和胞吐等方式排出部分代谢产物 B.Na+进入神经细胞和运出神经细胞都需要载体蛋白协助 C.葡萄糖进入成熟红细胞的方式与进入肾小管细胞的方式不同 D.小分子物质进入细胞和大分子物质排出细胞都可能消耗能量 B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 解析:动物细胞可通过自由扩散和胞吐等方式排出部分代谢产物,前者如CO2,后者如一些大分子产物,A正确;Na+进入神经细胞需要通道蛋白协助, Na+运出神经细胞需要载体蛋白协助,B错误;葡萄糖进入成熟红细胞的方式为协助扩散,进入肾小管细胞的方式为主动运输,C正确;小分子物质(如离子)进入细胞和大分子物质(如分泌蛋白)排出细胞都要消耗能量,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 2.(2025·湖北武汉模拟)转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型,通道蛋白包括水通道蛋白和离子通道蛋白,通道蛋白含有“感受器”,它只有在“感受刺激”时才开放。下列叙述错误的是 (　　) A.载体蛋白通过自身构象的变化,与氨基酸、核苷酸等分子结合,将其转移到膜的另一侧 B.抗利尿激素促进肾小管对水的重吸收,主要通过水分子与水通道蛋白结合发挥作用 C.甲状腺滤泡上皮细胞通过载体蛋白吸收碘,需要细胞提供能量 D.Na+通过钠离子通道内流,参与形成动作电位,维持神经和肌肉的正常兴奋性 B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 解析: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,与氨基酸、核苷酸等分子结合转移到膜的另一侧,A正确;抗利尿激素促进肾小管对水的重吸收,主要通过水通道蛋白完成,水分子不与水通道蛋白结合,B错误;甲状腺滤泡上皮细胞通过载体蛋白吸收碘,是主动运输,需要细胞提供能量,C正确;在兴奋的传导过程中,Na+通过钠离子通道内流,参与形成动作电位,维持神经和肌肉的正常兴奋性,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 3.(2025·广东深圳模拟)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 C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 解析:图中①为通道蛋白,②为载体蛋白,A错误;外界溶液中的溶质通过转运蛋白跨膜运输进入动物细胞时,有些可通过①通道蛋白以被动运输方式(如Na+等)转运,有些可通过②载体蛋白以主动运输方式(如K+等),B错误;通道蛋白不与被运输的物质相结合,因而①通道蛋白运输物质的速度比②载体蛋白要快得多,C正确;通道蛋白通常存在开放和闭合两种状态,它们仅在开放状态下能进行物质运输,D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 4.(2025·江苏扬州模拟)受体介导的胞吞作用是一种特殊类型的胞吞作用,主要用于细胞摄取特殊的生物大分子,其过程如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.囊泡膜的基本支架是磷脂双分子层 B.当被吞入的物质从囊泡中释放出来后,受体可能再回到细胞膜上被重新利用 C.受体介导的胞吞作用具有专一性特点 D.若该细胞的ATP合成受阻,胞吞作用仍能正常进行 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 解析:囊泡膜来自细胞膜,故其基本支架是磷脂双分子层,A正确;由于生物膜之间的联系,当被吞入的物质从囊泡中被释放出来后,受体可能再回到细胞膜上被重新利用,B正确;据图分析,该过程是受体介导的胞吞,具有专一性,C正确;胞吞需要消耗能量,若该细胞的ATP合成受阻,胞吞作用不能正常进行,D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 5.(2025·湖南株洲模拟)葡萄糖是细胞生命活动所 需要的主要能源物质,如图表示葡萄糖等物质进入 小肠绒毛上皮细胞的过程,其中葡萄糖和半乳糖的 运输不直接消耗ATP。下列叙述错误的是(　　) A.Na+进出小肠绒毛上皮细胞的方式可能不同 B.图中载体蛋白既可转运葡萄糖、半乳糖,也可转运Na+,说明该载体蛋白不具有特异性 C.当细胞外Na+浓度降低时,葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的速率会减慢 D.半乳糖的含量会影响葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的速率 B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 解析:Na+进出小肠绒毛上皮细胞的方式可能不同, 进入小肠绒毛上皮细胞的方式是协助扩散,出小肠 绒毛上皮细胞的方式是主动运输,A正确;图中载体 蛋白既可转运葡萄糖、半乳糖,也可转运Na+,但不 能转运其他物质,且具有不同的结合部位,因而说明 该载体蛋白具有特异性,B错误;当细胞外Na+浓度降低时,不能为葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞提供足够的势能,因而葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的速率会减慢,C正确;半乳糖和葡萄糖竞争同一载体蛋白,因此半乳糖的含量也会影响葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的速率,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 A 6.如图表示物质进出红细胞的方式,下列相关叙述错误的是(　　) A.水分子、O2和CO2均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+浓度差 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 解析:水分子可通过协助扩散和自由扩散的方式进出细胞,A错误;由图可知,红细胞摄取葡萄糖需要转运蛋白,不消耗能量,属于协助扩散,B正确;HC是碱性物质,可以通过阴离子交换体转运HC达到调节细胞内pH的作用,C正确;Na+ K+泵运输Na+、K+要消耗能量,属于主动运输,从低浓度到高浓度运输,可维持细胞内外Na+、K+的浓度差,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 7.中国农业大学课题组发现拉恩氏菌(HX2)能吸收亚硒酸盐。离子通道蛋白(AqpZ)抑制剂和呼吸抑制剂均会抑制HX2对亚硒酸盐的吸收,无上述抑制剂时亚硫酸盐也会抑制HX2吸收亚硒酸盐。经研究还发现,HX2能在高盐环境下生存,其膜上的Na+/H+逆向转运体将H+顺浓度梯度运进细胞的同时泵出Na+。下列说法错误的是(　　) A.HX2对亚硒酸盐的吸收属于主动运输和被动运输 B.亚硫酸盐和亚硒酸盐通过HX2膜时可能共享AqpZ C.Na+/H+逆向转运体泵出Na+的过程属于协助扩散 D.使用ATP抑制剂处理HX2,H+运出细胞的速率会下降 C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 解析:根据题干信息可知,离子通道蛋白(AqpZ)抑制剂和呼吸抑制剂均会抑制HX2对亚硒酸盐的吸收,可见HX2对亚硒酸盐的吸收属于主动运输和被动运输(协助扩散),A正确;无离子通道蛋白(AqpZ)抑制剂和呼吸抑制剂时,亚硫酸盐也会抑制HX2吸收亚硒酸盐,推测亚硫酸盐和亚硒酸盐通过HX2膜时可能共享AqpZ,B正确;HX2能在高盐环境下生存,其膜上的Na+/H+逆向转运体将H+顺浓度梯度运进细胞的同时泵出Na+,可见Na+/H+逆向转运体泵出Na+的过程属于主动转运,H+运出细胞也属于主动转运,使用ATP抑制剂处理HX2,H+运出细胞的速率会下降,C错误,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 8.(2025·安徽蚌埠模拟)细菌和肝细胞都能以协助扩散的方式吸收葡萄糖。细菌协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT1,而肝细胞协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT2,其运输速率和葡萄糖浓度的关系如图所 示。下列推测不正确的是(　　) 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 A.GLUT1对葡萄糖的亲和力比GLUT2对葡萄糖的亲和力大 B.与B点相比,A点制约葡萄糖转运速率的因素是GLUT1的数量 C.载体蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的速率 D.分析GLUT1和GLUT2的合成、加工,只有肝细胞上的GLUT2需要经过内质网和高尔基体的加工 答案：B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 解析:由图可知,GLUT1对葡萄糖的转运速率比 GLUT2对葡萄糖转运速率快,因此,GLUT1对葡 萄糖的亲和力比GLUT2对葡萄糖亲和力大,A正 确;与B点相比,A点制约葡萄糖转运速率的因素 是葡萄糖浓度,B点后制约葡萄糖转运速率的因 素是GLUT1的数量,B错误;比较三条曲线,磷脂双分子层转运葡萄糖的速率最慢,说明载体蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的速率,C正确;细菌属于原核生物,无高尔基体和内质网,GLUT1的合成、加工未经过内质网、高尔基体的加工,肝细胞上的GLUT2需要经过内质网和高尔基体的加工,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 二、多项选择题 9.(2025·山东济南模拟)如图表示一个动物细胞内外不同离子的相对浓度。据图分析,下列相关叙述正确的是( 　　) A.Na+排到细胞外需要通道蛋白并消耗能量 B.Mg2+进入细胞的速率与膜上载体蛋白的数量有关 C.细胞通过主动运输维持其内外K+浓度差 D.细胞内外离子浓度的差异体现了细胞膜具有选择透过性 BCD 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 解析:Na+细胞内的浓度远低于细胞外,说明Na+通过主动运输方式排到细胞外,主动运输需要消耗能量,需要载体蛋白,A错误;Mg2+细胞内浓度高于细胞外,说明Mg2+通过主动运输的方式进入细胞内,主动运输的运输速率与载体蛋白的数量有关,B正确;离子细胞内外浓度差需要主动运输维持, C正确;细胞内外离子浓度的差异体现了细胞膜具有选择透过性,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 10.内服药物进入小肠上皮细胞的跨膜转运方式取决于药物性质及吸收部位的生理和病理特征,常见的药物跨膜转运方式如图。已知小肠上皮细胞间存在水溶性孔道,OATP和P⁃gp两种膜转运蛋白分别参与图中C和D途径。下列叙述错误的是(　　) A.药物中的亲水性小分子物质可能更容易通过细胞间途径被吸收 B.被动转运跨膜途径中, 药物通过细胞膜的运输方式是协助扩散 C.当甲侧药物浓度低于乙侧并通过C途径转运时,可能需要ATP供能 D.提高P⁃gp的活性可缓解药物吸收障碍而造成的口服药效降低 BD 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 解析:据题图可知,细胞间途径是通过小肠上皮细胞间隙吸收药物的,且小肠上皮细胞间存在水溶性孔道,故药物中的亲水性小分子物质可能更容易通过细胞间途径被吸收,A正确;被动转运跨膜途径不需要转运蛋白参与,药物直接通过细胞膜,该运输方式是自由扩散,B错误;当甲侧药物浓度低于乙侧并通过C途径转运,即逆浓度运输,需要载体蛋白并消耗能量,该过程有可能需要ATP供能,C正确;P⁃gp可以把药物从上皮细胞中排出到肠腔,限制药物的吸收,从而造成药物口服生物利用度降低,因此抑制P⁃gp的功能可缓解药物吸收障碍而造成的口服药效降低,D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 三、非选择题 11.(2025·河南洛阳模拟)图甲是物质跨膜运输的示意图,其中①~④表示物质,a~d表示物质运输方式;图乙a、b两条曲线分别代表植物根细胞对不同浓度a、b两种物质的吸收速率。回答下列问题。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (1)图甲中K+带有电荷,不能通过自由扩散穿过①,需要通过细胞膜上的[③] _________和[④] __________进行运输,c、d这两种跨膜运输方式的区别是_________________________________________________ ________________________________________________ (答出1点即可)。 通道蛋白 载体蛋白 c是顺浓度梯度进行的运输(协助扩散)，不需要消耗能量， d是逆浓度梯度进行的方式(主动运输)，需要消耗能量 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 解析:K+带有电荷,不能通过自由扩散穿过细胞膜,需要借助细胞膜上的③通道蛋白和④载体蛋白进行运输;c、d这两种跨膜运输方式的区别为c是顺浓度梯度进行的运输(协助扩散),不需要消耗能量,d是逆浓度梯度进行的方式(主动运输),需要消耗能量。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (2)科学研究发现,在心肌和血管壁平滑肌细胞膜上都有钙离子通道,像一扇大门一样控制钙离子的出入,细胞内钙离子浓度升高,可以引起细胞收缩,使血管阻力增大,血压升高。某治疗高血压的药物二氢吡啶类为钙通道阻滞剂,请分析该药物治疗高血压的作用原理:二氢吡啶类钙通道阻滞剂主要通过阻断心肌和血管壁平滑肌细胞膜上的钙离子通道,________ 　　　　　　　　　　　　　　　 ,心肌收缩减弱,血管阻力减小,有利于血压降低。  外钙离子内流，使进入细胞的钙离子减少 抑制细胞 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 解析: 某治疗高血压的药物为二氢吡啶类钙通道阻滞剂,作用原理是钙通道阻滞剂主要通过阻断心肌和血管壁平滑肌细胞膜上的钙离子通道,抑制细胞外钙离子内流,使进入心肌细胞的钙离子减少,心肌收缩力减弱,血管阻力减小,有利于血压降低。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (3)若图乙中a和b两种运输方式均不消耗能量,则水、CO2、葡萄糖和氨基酸中,可兼备a和b两种运输方式进出细胞的是　　。实验结果表明,当外界溶液中b的浓度达到一定数值时,再增加b的浓度,根细胞对b的吸收速率不再增加,可能的原因是__________________________________。  水 细胞膜上运输b的转运蛋白数量有限 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 解析: 分析图乙可知,a的转运速率与物质浓度成正比,说明a为自由扩散; b的浓度达到一定数值时吸收速率不再增加,说明b为主动运输或协助扩散。水的运输方式为自由扩散和协助扩散,CO2为自由扩散,葡萄糖和氨基酸为协助扩散或主动运输,因此可兼备a和b两种运输方式进出细胞的是水。b的运输需要转运蛋白的协助,当外界溶液中b的浓度达到一定数值时,再增加b的浓度,根细胞对b的吸收速率不再增加,可能的原因是细胞膜上运输b的转运蛋白数量有限。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 12.(2025·广东梅州模拟)人体缺乏尿酸氧化酶,导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸(存在形式为尿酸盐)。尿酸盐经肾小球滤过后,部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收,最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。目前,E是针对上述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物。为研发新的药物,研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究。给正常实验大鼠(有尿酸氧化酶)灌服尿酸氧化酶抑制剂,获得了若干只高尿酸血症大鼠,并将其随机分成数量相等的两组,一组设为模型组,另一组灌服F设为治疗组,一段时间后检测相关指标,结果如图1所示。请回答下列问题。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (1)原尿中还有许多物质也需借助转运蛋白通过肾小管的细胞膜,这类跨膜运输的具体方式有___________________。  协助扩散、主动运输 解析:借助转运蛋白的跨膜运输的方式有协助扩散和主动运输。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (2)URAT1分布于肾小管细胞刷状缘(如图2),该结构有利于尿酸盐的重吸收,原因是______________________________________________。  肾小管细胞刷状缘形成很多突起，增大了吸收面积 解析: 由图2可知,肾小管细胞刷状缘形成很多突起,增大了吸收面积,有利于尿酸盐的重吸收。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 解析: 模型组灌服尿酸氧化酶抑制剂,与空白对照组灌服生理盐水的正 常实验大鼠(有尿酸氧化酶)相比,模型组的自变量是有无尿酸氧化酶抑 制剂。设置模型组的目的是与对照组相比,可确定模型制备是否成功;与 治疗组相比,可说明F的治疗的效果。 (3)与空白对照组(灌服生理盐水的正常实验大鼠)相比,模型组的自变量是_______________________。与其他两组比较,设置模型组的目的是___________________________________________________________________。  有无尿酸氧化酶抑制剂 与对照组相比，确定模型制备是否成功；与治疗组相比，说明F的治疗 效果 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (4)根据尿酸盐转运蛋白检测结果,推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是_________________________________________________ _____________________,减少尿酸盐重吸收。为进一步评价F的作用效果,本实验需要增设对照组,具体为______________________________。  F抑制转运蛋白URAT1和GLUT9基因的表达，从而减少这两种转运蛋白的数量 高尿酸血症(或模型组)大鼠灌服E 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 解析: 根据尿酸盐转运蛋白检测结果,模型组灌服尿酸氧化酶抑制剂后转运蛋白增加,灌服F的治疗组转运蛋白与空白组相同,可推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是F抑制转运蛋白URAT1和GLUT9基因的表达,从而减少这两种转运蛋白的数量,减少尿酸盐重吸收。为进一步评价F的作用效果,本实验需要增设对照组,具体为将高尿酸血症大鼠灌服E与F进行对比,得出两者降尿酸的作用效果。 $$