第一单元 第7课时 物质出入细胞的方式及影响因素（课件PPT）-【高考领航】2026年高考生物大一轮复习学案

第7课时　物质出入细胞的方式及影响因素 返回 ‹#› 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。 返回 ‹#› 1 考点一　 3 考点二　 5 限时规范训练 栏 目 导 引 4 真题感悟/考教衔接 2 高考拓展　 返回 ‹#› 1．物质进出细胞的方式 (1)被动运输：物质以______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)自由扩散：物质通过____________作用进出细胞的方式。 (3)协助扩散：借助膜上的__________进出细胞的物质扩散方式。 (4)主动运输：物质________梯度进行跨膜运输，需要__________的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的______，这种方式叫作主动运输。 考点一 物质出入细胞的方式 扩散 不需要 简单的扩散 转运蛋白 逆浓度 载体蛋白 能量 返回 ‹#› 2．各种物质出入细胞方式的比较 物质出入细胞的方式 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐 自由扩散 协助扩散 图例 运输方向 高浓度→低浓度 ________ __________ 胞外→胞内 胞内→胞外 是否需要转运蛋白 否 ____ ____ ____ ____ 低浓度 →高浓度 是 是 否 否 返回 ‹#› 物质出入细胞的方式 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐 自由扩散 协助扩散 是否消 耗能量 否 ____ ____ ____ ____ 举例 H2O、O2、 CO2、甘 油、乙 醇、苯的 跨膜运 输等 H2O、人 的红细 胞吸收 葡萄糖 等 小肠上皮 细胞吸收 葡萄糖、 氨基酸、 无机盐等 巨噬细胞 吞噬抗 原等 胰岛素、 消化酶、 抗体的 分泌等 否 是 是 是 返回 ‹#› (1)(必修1 P71相关信息)胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被_______降解。 (2)(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。 胞吐 溶酶体 胞吞 返回 ‹#› 3．转运蛋白 (1)概念：镶嵌在膜上的一些______________，能够协助离子和一些小分子有机物顺浓度跨膜运输。 (2)种类及特点 ①载体蛋白：只容许______________________的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生________________。 ②通道蛋白：只容许与自身通道的______和______相适配、______和______相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，________与通道蛋白结合。 特殊的蛋白质 与自身结合部位相适应 自身构象的改变 直径 形状 大小 电荷 不需要 返回 ‹#› 4．主动运输 (1)过程 ①Na＋、K＋和Ca2+等离子和其他物质在逆浓度梯度跨膜运输时，首先要与膜上____________________结合，一种载体蛋白通常只适合与____________离子或分子结合。 ②离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的______推动下，载体蛋白的__________发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧______到另一侧并______出来。 ③载体蛋白随后又__________，又可以去转运______物质的其他离子或分子。 载体蛋白的特定部位 一种或一类 能量 空间结构 释放 恢复原状 同种 转运 返回 ‹#› (2)意义 通过主动运输来选择吸收______________，排出__________和对细胞______的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。 所需要的物质 代谢废物 有害 返回 ‹#› 1．自由扩散的速率与物质分子的大小、脂溶性程度有关。( ) 2．少数水分子借助水通道蛋白进出细胞，更多的水分子以自由扩散方式进出细胞。( ) 3．分子或离子通过通道蛋白时，需要与通道蛋白结合。( ) 4．分子或离子进行跨膜运输时不需要与载体蛋白结合。( ) 5．载体蛋白转运物质时不会发生自身构象的改变。( ) 教材细节诊断 √ × × × × 返回 ‹#› 下图是通过实验得出的几种物质或离子对生物膜和人工膜(双层磷脂)的通透性，据此实验结果得出的结论是__________________是通过自由扩散的方式通过生物膜的，________________________通过生物膜需要转运蛋白的协助。 甘油、CO2、O2 H2O、K＋、Na＋、Cl－ 返回 ‹#› 小肠是消化和吸收的主要器官，食物中的多糖和二糖被水解成单糖后，在小肠黏膜上皮细胞的微绒毛上被吸收。为研究葡萄糖的吸收方式，研究人员进行了体外实验，实验过程及结果如下表所示： 实验分组 实验处理 实验结果 实验一 蛋白质抑制剂处理小肠微绒毛 葡萄糖的转运速率为0 实验 二 在外界葡萄糖浓度为5 mmol/L时，呼吸抑制剂处理小肠微绒毛 对照组葡萄糖的转运速率＞实验组葡萄糖的转运速率，且实验组葡萄糖的转运速率＝0 实验 三 在外界葡萄糖浓度为100 mmol/L时，呼吸抑制剂处理小肠微绒毛 对照组葡萄糖的转运速率＞实验组葡萄糖的转运速率，且实验组葡萄糖的转运速率＞0 返回 ‹#› (1)实验一的结果说明：__________________________________。 (2)实验二的结果说明：________________________________________ ____________________________________________。 (3)实验三的结果说明：_________________________________________ _________________________________________________。 葡萄糖的转运需要转运蛋白的协助　 在外界葡萄糖浓度为5 mmol/L时，小肠黏膜上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输　 外界葡萄糖浓度为100 mmol/L时，小肠黏膜上皮细胞可通过协助扩散的方式吸收葡萄糖 返回 ‹#› (1)胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用，但是不需要转运蛋白的作用。(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)协助扩散和主动运输主要体现了膜的选择透过性，胞吞、胞吐主要体现了膜的流动性。(4)同一种物质进出细胞的方式不一定相同： ①葡萄糖 返回 ‹#› ②Na＋ ③K＋ 返回 ‹#› 考向1　转运蛋白的种类和功能 1．(链接必修1 P70与社会的联系)囊性纤维化患者支气管被异常的黏液堵塞，常于幼年时死于肺部感染，相关机理如图所示。下列叙述不正确的是(　　) A．图中氯离子的运输方式为主动运输 B．CFTR蛋白异常关闭，影响H2O向外扩散 C．CFTR蛋白转运Cl－过程中自身的构象发生 改变 D．CFTR蛋白转运Cl－过程中形成与之适配的通道 D　 返回 ‹#› 解析：D　图中氯离子是逆浓度梯度运输的，需要ATP水解释放的能量，属于主动运输，A正确。CFTR蛋白异常关闭，细胞内Cl－浓度增大，影响H2O向外扩散，B正确。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，不需要与通道蛋白结合。CFTR蛋白是载体蛋白，CFTR蛋白转运Cl－过程中自身的构象会发生改变，C正确，D错误。 返回 ‹#› 考向2　物质出入细胞的方式及判断 2．(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(　　) 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 C　 返回 ‹#› 解析：C　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；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；胞吞作用不需要转运蛋白参与，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。 返回 ‹#› 3．(2024·甘肃适应性测试)Ca2+在维持肌肉兴奋、收缩和骨骼生长等生命活动中发挥着重要作用，血液中Ca2+含量低会出现抽搐等症状。下图是Ca2+在小肠的吸收过程。下列叙述错误的是(　　) A．钙在离子态下易被吸收，维生 素D可促进Ca2+的吸收 B．Ca2+通过肠上皮细胞腔侧膜Ca2+ 通道进入细胞的方式属于被动运输 C．Ca2+通过Ca2+-ATP酶从基底侧膜 转出细胞的方式属于主动运输 D．Na＋-Ca2+交换的动力来自Na＋的浓度差，属于被动运输 D　 返回 ‹#› 解析：D　维生素D可以促进肠道对 钙的吸收，人体内Ca2+可通过细胞 膜上的通道蛋白进出细胞，钙在离 子态下易被吸收，A正确；Ca2+通 过肠上皮细胞腔侧膜Ca2+通道进入 细胞的方式属于被动运输，不需要消耗能量，B正确；Ca2+通过Ca2+-ATP酶从基底侧膜转出细胞，需要消耗能量，属于主动运输，C正确；Na＋-Ca2+交换的动力来自细胞膜两侧Na＋的浓度差，属于主动运输，D错误。 返回 ‹#› “三看法”快速判定物质出入细胞的方式 返回 ‹#› 　主动运输是由载体蛋白所介导的物质逆着电化学梯度或浓度梯度进行跨膜转运的方式。根据能量来源的不同，可以分为以下三种方式(如下图)： 高考拓展 主动运输的能量来源和几种常见“泵” 返回 ‹#› 项目 转运方向 能量来源 举例 ATP驱动泵 逆浓度梯度 ATP Na＋-K＋泵、Ca2+泵、H＋泵等 偶联 转运 蛋白 同时转运两种不同溶质。一种离子或分子逆浓度梯度转运；另外一种或多种不同离子顺浓度梯度转运 利用的能量储存在其中的一种溶质的电化学梯度 中 ①动物细胞的细胞膜上，Na＋是常用的协同转运离子，它的电化学梯度为一种分子的主动运输提供驱动力 ②细菌、酵母菌和动物细胞，绝大多数主动运输靠的是H＋的电化学梯度来驱动 光驱动泵 逆浓度梯度 光能 细菌视紫红质等物质利用光能驱动H＋的转运 返回 ‹#› 1．(2025·广东惠州联考)下图为A、B、C、D四种物质的跨膜运输示意图，相关叙述错误的是(　　) A．转运物质A的蛋白质复合体还具有催化功能 B．物质A的跨膜运输所需ATP可以产生于细胞质基质和线粒体 C．物质D的转运方式存在于高等动物细胞和高等植物细胞中 D．物质B和C的跨膜运输是通过载体蛋白进行的 C　 返回 ‹#› 解析：C　转运物质A的蛋白质复合体还具有催化功能，催化ATP水解释放能量，A正确；物质A的跨膜运输所需ATP可以产生于细胞质基质(有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸)和线粒体(有氧呼吸第二、三阶段)，B正确；由于能吸收光，所以膜上含有光合色素，因此物质D的转运方式常存在于高等植物细胞中，但不存在于高等动物中，C错误；物质C的转运是高浓度到低浓度，属于协助扩散，物质B的转运是低浓度到高浓度，属于主动运输，两者都通过载体蛋白进行，D正确。 返回 ‹#› 2．(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(　　) 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 C　 返回 ‹#› 解析：C　该药物可以特异性阻断细胞膜上的Na＋-K＋泵，使Na＋流出细胞减少，则细胞膜上的Na＋-Ca2+交换体(转入Na＋的同时排出Ca2+)活动减弱，使细胞外Na＋进入细胞内减少，Ca2+外流减少，细胞内钙离子浓度增加，心肌收缩力加强，A、D错误；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，故细胞内钠离子浓度升高，钾离子浓度降低，使动作电位期间钠离子的内流量减少，B错误，C正确。 返回 ‹#› 1．影响因素 考点二 影响物质跨膜运输速率的因素 种类 呼吸强度 返回 ‹#› 2．曲线分析 正 转运 蛋白 协助扩散或主动运输 返回 ‹#› 载体蛋白 主动运输 返回 ‹#› 1．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。( ) 2．自由扩散只能顺浓度梯度，而协助扩散既可以顺浓度梯度也可以逆浓度梯度。( ) 3．一种转运蛋白可转运不同种的离子，同一种离子也可由不同种的转运蛋白转运。( ) 4．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，对物质的跨膜运输起决定性的作用。( ) 教材细节诊断 × × √ √ 返回 ‹#› 农业生产中，农作物生长所需的氮素可以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的速率与O2浓度的关系如图所示。 (1)由图可判断进入根细胞的运输方式是____________，判断的依据是___________________________________________________________ ______________________________。 主动运输 主动运输需要呼吸作用提供能量，O2浓度小于a点，根细胞对的吸收速率与O2浓度呈正相关　 返回 ‹#› (2)O2浓度大于a时作物乙吸收速率不再增加，推测其原因是_____________________________________________________________。 (3)作物甲和作物乙各自在最大吸收速率时，作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙，判断依据是_______________________________________ __________________________。 (4)据图可知，在农业生产中，为促进农 作物根对的吸收利用，可以采取的 措施是____________(答出一点即可)。 主动运输需要载体蛋白，此时作物乙吸收的速率受载体蛋白数量影响　 作物甲的最大吸收速率大于作物乙，甲需要的能量多，消耗的O2多 定期松土 返回 ‹#› 考向1　影响物质跨膜运输速率因素的分析 1．(2025·安徽合肥模拟)研究发现，较长时间生活在低温条件下的某植物根系比常温下干重下降，并且对磷的吸收减慢。下列有关这一现象原因的说法，错误的是(　　) A．运输等相关离子的载体在低温下空间结构被破坏 B．低温影响与细胞呼吸有关酶的活性，能量供应减少 C．组成根细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子在低温下流动性降低 D．根系在低温条件下生长缓慢，根毛区的有效吸收面积较常温下生长的根系小 A　 返回 ‹#› 解析：A　运输等相关离子的载体化学本质是蛋白质，低温会导致蛋白质的活性减弱，但不会破坏蛋白质的空间结构，高温下空间结构会被破坏，A错误；低温影响与细胞呼吸有关酶的活性，导致细胞呼吸速率降低，能量供应减少，B正确；分子运动速度与温度有关，温度越低，分子运动速率越小，因此组成根细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子在低温下流动性降低，C正确；由于低温条件导致酶活性降低，因此根系在低温条件下生长缓慢且生根数目少，进而导致根毛区的有效吸收面积较常温下生长的根系小，D正确。 返回 ‹#› 2．(链接必修1 P67、P69正文)如图1～4为细胞内外物质浓度梯度或O2浓度与物质跨膜运输速率间关系的曲线图。下列相关叙述不正确的是(　　) A．图1、图2、图3可表示不同条件下人体细胞吸收水分子的过程 B．图3可表示人体成熟的红细胞吸收K＋的过程 C．若是酒精被小肠上皮细胞吸收，运输速率可用图1与图3表示 D．图1与图4能表示同一种物质的运输速率变化 D　 返回 ‹#› 解析：D　人体细胞对水分子的吸收有自由扩散和协助扩散两种方式，可用图1、图2、图3表示，A正确；人体成熟红细胞吸收K＋的过程属于主动运输，由无氧呼吸提供能量，可用图3表示，B正确；小肠上皮细胞吸收酒精的过程属于自由扩散，可用图1与图3表示，C正确；图4表示主动运输，图1表示自由扩散，两者不能表示同一种物质的运输速率变化，D错误。 返回 ‹#› 考向2　探究物质跨膜运输方式的实验分析 3．(2024·贵州适应性测试)为探究某植物对镉(Cd2+)的跨膜运输方式，在一定Cd2+浓度的培养液中水培，设置4组实验：对照组(Ⅰ)、加入Ca2+通道抑制剂(Ⅱ)、加入ATP酶抑制剂(Ⅲ)、加入K＋通道抑制剂(Ⅳ)，培养一段时间后，测定叶组织中的Cd2+含量，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．由图中Ⅰ、Ⅲ可知，细胞吸收Cd2+存在主动运输 B．由图中Ⅰ、Ⅳ可知，K＋通道蛋白不参与吸收Cd2+ C．细胞吸收Cd2+过程中，Cd2+要与Ca2+通道蛋白结合 D．增加Ⅰ组培养液的Ca2+含量，可能降低Cd2+吸收量 C　 返回 ‹#› 解析：C　由图中Ⅰ、Ⅲ可知，加入ATP酶抑制剂， 叶组织中Cd2+相对含量下降，说明细胞吸收Cd2+存 在主动运输，A正确；由图中Ⅰ、Ⅳ可知，加入 K＋通道抑制剂，叶组织中Cd2+相对含量基本未发 生改变，说明K＋通道蛋白不参与吸收Cd2+，B 正确；由图中Ⅰ、Ⅱ可知，加入Ca2+通道抑制剂，叶组织中Cd2+相对含量下降，说明Ca2+通道蛋白参与吸收Cd2+，通过通道蛋白进行跨膜转运，无需与通道蛋白结合，Ca2+与Cd2+竞争Ca2+通道蛋白，增加Ⅰ组培养液的Ca2+含量，可能降低Cd2+吸收量，C错误，D正确。 返回 ‹#› 物质跨膜运输方式的实验探究 (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 返回 ‹#› 角度1　考查转运蛋白 1．(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．油菜素内酯可使BAK1缺失的被感染细胞内H2O2含量降低 真题感悟 考教衔接 B　 返回 ‹#› 解析：B　由题干信息知，环核苷酸可以与Ca2+通道蛋白结合；而Ca2+通过Ca2+通道蛋白时，不需要与Ca2+通道蛋白结合，A错误。Ca2+通过Ca2+通道蛋白进入细胞的过程是顺浓度梯度的被动运输；细胞需通过主动运输维持其Ca2+浓度的内低外高，该过程需要消耗能量，B正确。Ca2+作为信号分子通过调控相关基因的表达间接抑制H2O2的分解，C错误。若被感染细胞内BAK1缺失，油菜素内酯就不能通过活化BAK1关闭Ca2+通道蛋白，不能使细胞内H2O2含量降低，D错误。 返回 ‹#› 2．[链接必修1 P88图5－7(2023·福建卷)]肌细胞质基质中Ca2+浓度升高将引起肌收缩。静息状态下，肌细胞质基质Ca2+浓度极低，此时胞内Ca2+主要存储于肌质网中(一种特殊的内质网)。肌质网膜上存在一种Ca2+载体，能催化水解ATP实现Ca2+逆浓度跨膜运输。该载体转运过程中的两个状态(E1和E2)如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A．该载体对Ca2+的转运过程利用了ATP水 解所释放的能量 B．E2中该载体通过构象变化向细胞质基 质运输Ca2+导致肌收缩 C．若该载体数量不足或功能减弱可导致肌收缩的停止发生异常 D．随着待转运Ca2+浓度的增加，该载体的运输速率先增加后稳定 B　 返回 ‹#› 解析：B　根据题干信息，该载体对Ca2+的转运是主动运输方式，A正确；图示中载体的E1状态是载体蛋白的磷酸化，E2是去磷酸化状态，通过其空间结构变化完成Ca2+的逆浓度梯度运输，因此这个主动运输过程是把Ca2+向肌质网中运输，降低了肌细胞质基质中Ca2+浓度，肌细胞由收缩恢复为舒张状态，B错误；肌质网膜上的Ca2+载体数量不足或功能减弱，不利于肌质网回收Ca2+，使肌细胞质基质中 Ca2+维持较高浓度，引起肌细胞持续收缩，C正确；在主动运输中，在一定范围内随着待转运Ca2+浓度的增加，该 载体的运输速率增大，但受到载体数量的 限制，达到最大速率后保持稳定，D正确。 返回 ‹#› 3．(2024·浙江6月选考)植物细胞胞质溶胶(细胞质基质)中的Cl－、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－、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 C　 返回 ‹#› 解析：C　由图可知，细胞液的pH为3～6，胞质溶胶的pH为7.5，说明细胞液的H＋浓度高于胞质溶胶，若要长期维持膜内外的H＋浓度梯度，需通过主动运输将胞质溶胶中的H＋运输到细胞液中，A正确；通过离子通道运输为协助扩散，Cl－、通过离子通道进入液泡属于协助扩散，不需要ATP直接供能，B正确；液泡膜上的载体蛋白将H＋转运出液泡的同时将胞质溶胶中的Na＋、Ca2+转运到液泡内，说明Na＋、Ca2+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Na＋ 、Ca2+进入液泡的方式为主动运输，需 要消耗能量，能量由液泡膜两侧的H＋ 电化学梯度提供，C错误；白天蔗糖进 入液泡，使光合作用产物及时转移，减少光合作用产物蔗糖在胞质溶胶中过度积累，有利于光合作用的持续进行，D正确。 返回 ‹#› 角度2　考查物质运输方式的判断 4．[链接必修1 P70图4－6(2024·甘肃卷)]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　 返回 ‹#› 解析：C　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；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；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；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，D正确。 返回 ‹#› 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 1 2 (选择题1～7题每题2分，8～10题每题3分，共23分) [基础巩固] 1．(2024·浙江1月选考)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 解析：C　免疫球蛋白的化学本质是蛋白质，其是生物大分子，婴儿肠道上皮细胞吸收母乳中免疫球蛋白的方式为胞吞，该过程需要受体蛋白的识别，且需要消耗ATP，但不需要载体蛋白的协助，胞吞体现了细胞膜具有一定的流动性的结构特点，A、B、D不符合题意，C符合题意。 限时规范 训练(七) C　 返回 ‹#› 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2．(2024·河南适应性测试)细胞中物质的输入和输出都必须经过细胞膜。下列关于物质跨膜运输的叙述，正确的是(　　) A．水分子可通过自由扩散进出叶肉细胞，需要借助转运蛋白但不需要消耗能量 B.钠离子可通过协助扩散进入神经细胞，不需要借助通道蛋白但需要消耗能量 C．轮藻细胞可通过主动运输吸收钾离子，需要载体蛋白的协助也需要消耗能量 D．巨噬细胞可通过胞吞作用吞噬细菌，不需要膜上蛋白质参与但需要消耗能量 C　 返回 ‹#› 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 解析：C　物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散，水分子可通过自由扩散进出叶肉细胞，不需要借助转运蛋白也不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，A错误；借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散，神经细胞兴奋时，钠离子可借助通道蛋白通过协助扩散进入神经细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，B错误；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，这种方式叫作主动运输，轮藻细胞可通过主动运输吸收钾离子，需要载体蛋白的协助也需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，C正确；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，这种现象叫胞吞，因此，巨噬细胞通过胞吞作用吞噬细菌时需要膜上蛋白质参与，吞噬细菌形成囊泡及囊泡运输时也需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，D错误。 返回 ‹#› 2 3 1 4 5 6 7 8 9 10 12 11 3．(2025·福建厦门质检)研究发现，静息时突触小泡膜上存在“质子流出”现象，突触小泡膜上的V形质子泵(V-ATP酶)必须不断工作，将质子再泵回小泡中。据图分析下列说法正确的是(　　) A．图中A为小泡内侧，储存着神经递质 B．质子泵回小泡的过程无需消耗能量 C．“质子流出”的方式为主动运输 D．“质子流出”现象说明生物膜不具有选择透过性 A　 返回 ‹#› 2 3 1 4 5 6 7 8 9 10 12 11 解析：A　从题图中可以看出，静息时突触小泡膜上存在“质子流出”，是顺浓度梯度的、需要载体的协助扩散，所以判断图中A为小泡内侧，储存着神经递质，A正确，C错误；由题图信息可知，静息时突触小泡膜上存在“质子流出”现象，是顺浓度梯度的，所以质子泵回小泡的过程是逆浓度的，需消耗能量，B错误；“质子流出”是顺浓度梯度、需要载体的协助扩散，说明生物膜具有选择透过性，D错误。 返回 ‹#› 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 12 11 4．(2025·山东日照模拟)我国研究团队揭示了汞离子调控水通道蛋白闭合和打开的分子机制。AqpZ水通道蛋白闭合是由汞诱导第189号氨基酸的构象变化引起，而AQP6水通道蛋白打开则是汞诱导第181号和第196号氨基酸的构象变化所致。下列叙述正确的是(　　) A．AqpZ和AQP6运输水分子的过程中构象不会发生变化 B．AqpZ和AQP6运输水分子的过程中不会与水分子结合 C．水通道蛋白在游离的核糖体上合成完成后再转运到细胞膜 D．汞可能通过破坏氨基酸之间的肽键，诱导水通道蛋白的构象变化 B　 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 1 解析：B　水通道蛋白可以打开和闭合，运输水分子的过程中构象会变化，A错误；水分子不与水通道蛋白结合，所以AqpZ和AQP6运输水分子的过程中不会与水分子结合，B正确；水通道蛋白在核糖体上合成后需要到内质网和高尔基体上进行加工后再转运到细胞膜，C错误；汞诱导了AqpZ和AQP6特定部位的氨基酸的构象的变化，不是通过破坏氨基酸之间的肽键，诱导AqpZ和AQP6的构象(空间结构)发生变化，从而调控水通道蛋白闭合和打开，D错误。 返回 ‹#› 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10 12 11 5．(2025·湖南长郡月考)氮元素是植物生长发育必不可少的营养元素。NRT1.1(硝酸盐转运蛋白)会根据外界环境的硝酸盐浓度，通过位点的磷酸化和去磷酸化在高亲和力和低亲和力之间切换，来完成氮元素的吸收，保证了植物细胞对氮元素的需求，如图表示硝态 氮的转运过程。下列相关叙述正确的是(　　) A．图示中，细胞外的硝态氮进入细胞的方式 为协助扩散 B．改变细胞质的pH不会影响高亲和力下的硝态氮转运 C．NRT1.1只能特异性运输硝态氮 D．在磷酸化和去磷酸化过程中转运蛋白的构象会发生变化 D　 返回 ‹#› 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10 12 11 解析：D　由图可知，硝态氮进入细胞需要载体协助，消耗H＋的电化学势能，方式为主动运输，A错误；改变细胞质的pH会影响H＋的转运，同时影响硝态氮的运输，B错误；由图可知，NRT1.1可以运输硝态氮和H＋，C错误；转运蛋白在磷酸化和去磷酸化的过程中构象会发生变化，以便转运物质，D正确。 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 1 7 8 9 10 12 11 6．(2025·广东实验中学检测)下图为液泡膜上离子跨膜运输机制示意图，下列相关叙述，错误的是(　　) A．Ca2+逆浓度梯度从细胞液进入细胞质基质 B．有氧呼吸的增强可促进Ca2+进入液泡 C．Na＋进入液泡的方式属于主动运输 D．细胞液中的pH环境比细胞质基质中低 A　 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 1 7 8 9 10 12 11 解析：A　图中Ca2+进入液泡时需要载体且消耗ATP，属于主动运输，Ca2+从液泡进入细胞质基质并未消耗能量，但需要载体，属于协助扩散，A错误；图中Ca2+进入液泡时需要载体且消耗ATP，属于主动运输，因此有氧呼吸的增强可促进Ca2+进入液泡，B正确；H＋运出液泡的过程伴随Na＋进入液泡，H＋运出液泡属于协助扩散， 该过程由高浓度→低浓度，会产生化学势 能，可为Na＋进入液泡提供能量，故Na＋进 入液泡的方式为主动运输，C正确；细胞 液中的H＋浓度高呈现酸性环境，比细胞质 基质中低，D正确。 返回 ‹#› 7 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 2 7．(2024·安徽适应性测试)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　 返回 ‹#› 7 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 2 解析：D　参与Ca2+主动运输的钙泵是一种能催化ATP水解的酶，当Ca2+与其相应位点结合时，其ATP酶活性就被激活了，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，Ca2+出 内质网需要通道蛋白的协助、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。 返回 ‹#› 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 2 [能力提升] 8．(2025·安徽合肥检测)菊花组织 培养过程中，培养基中常添加蔗糖， 植物细胞利用蔗糖的方式如图所 示。下列叙述正确的是(　　) A．蔗糖酶通过提供能量，从而提 高蔗糖水解反应速率 B．培养基的pH比细胞内的低，有利于细胞吸收蔗糖 C．当H＋-ATP酶失活，不会影响细胞对蔗糖的吸收速率 D．蔗糖-H＋共转运体转运蔗糖和H＋，都不需要消耗能量 B　 返回 ‹#› 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 2 解析：B　蔗糖酶催化蔗糖水解不能提供能量，而是通过降低化学反应的活化能，从而提高蔗糖水解反应速率，A错误；培养基的pH比细胞内的低，会增加膜内外H＋浓度差，有利于蔗糖吸收，B正确；当H＋-ATP酶失活，细胞内外H＋浓度差减小，细胞对蔗糖的吸收速率会降低，C错误；蔗糖-H＋共转运体转运蔗糖所需能量直接来源于膜内外H＋浓度差产生的电化学势能，转运H＋是从高浓度到低浓度属于协助扩散，不需要消耗能量，D错误。 返回 ‹#› 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 2 9．(2025·广东深圳联考)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 B　 返回 ‹#› 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 2 解析：B　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，A错误；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；据图分析，小肠腔面细胞膜上的蛋白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细胞中，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；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。 返回 ‹#› 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 10．(2025·云南保山检测)某些重金属盐能够影响细胞的物质运输。研究人员探究了Hg2+(抑制ATP 水解)对植物细胞物质运输的影响，实验材料、实验过程及实验结果如下表所示。下列叙述错误的是(　　) 组别 实验材料 实验处理(适宜的浓度) 实验前后培养液中磷酸盐的浓度差(单位： mg/L) ① 成熟鸢尾根切片 KH2PO4溶液＋蒸馏水 10 ② 幼嫩鸢尾根切片 KH2PO4溶液＋蒸馏水 5 ③ 成熟鸢尾根切片 KH2PO4溶液＋硝酸汞[Hg(NO3)2] 6 ④ 幼嫩鸢尾根切片 KH2PO4溶液＋硝酸汞[Hg(NO3)2] 3 返回 ‹#› 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 A．该实验的自变量是细胞成熟程度和Hg(NO3)2的有无 B．①②组结果表明，成熟组织细胞吸收磷酸盐能力强 C．①③组结果对比，推测鸢尾根以主动运输的方式吸收磷酸盐 D．根据题意推测，Hg2+ 可能与载体蛋白结合从而抑制其去磷酸化 解析：D　由图表可知，该实验的自变量是细胞成熟程度和Hg(NO3)2的有无，A正确；①②组结果表明，成熟组织细胞吸收磷酸盐能力强，B正确；题意表明Hg(NO3)2是ATP水解酶的抑制剂，①③组结果对比，推测鸢尾根以主动运输的方式吸收磷酸盐，消耗能量，C正确；Hg2+可能与载体蛋白结合从而抑制其磷酸化，影响其活性，D错误。 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 11．(12分)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。 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 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________________________________。 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 (2)Na＋从小肠上皮细胞运输到肠腔时，Na＋转运蛋白的空间构象____________________(填“发生”或“未发生”)改变，说明理由：____________________________________________________________。 (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？ _________________________________ _________________________________ ________________________________ ____________________________ 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 答案：(1)主动运输　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　协助扩散　(2)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构象发生改变　(3)主动运输、协助扩散。 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 12．(15分)(2025·山东德州模拟)盐地碱蓬能生活在靠近海滩或者海水与淡水汇合的河口地区，它能在盐胁迫逆境中正常生长，与其根细胞独特的转运机制有关。下图是盐地碱蓬根细胞参与抵抗盐胁迫的示意图(HKT1、AKT1、SOS1和NHX均为转运蛋白)。请回答问题： (1)液泡中能储存较高浓度的某些特定物 质，这体现了液泡膜________________ 的特点，液泡膜的基本骨架 是_________________。 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 (2)据图分析，图示各结构中H＋浓度分布存在差异，该差异主要由位于____________________________________上的H＋-ATP泵转运H＋来维持的。为减少Na＋对胞内代谢的影响，这种H＋分布特点可使根细胞将Na＋转运到细胞膜外、液泡内，该过程中转运Na＋所需的能量来自_____________________________________________________________。 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 (3)在高盐胁迫下，当盐浸入到根周围的环境时，Na＋借助通道蛋白HKT1以____________________方式大量进入根部细胞，同时抑制了K＋进入细胞，导致细胞中Na＋、K＋的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。盐地碱蓬的根细胞会借助Ca2+调节Na＋、K＋转运蛋白的功能，进而调节细胞中Na＋、K＋的比例。 由此推测，细胞质基质中的Ca2+ 对HKT1和AKT1的作用依次为_______ __________、______________(填“激活” 或“抑制”)，使细胞内的蛋白质合成恢复 正常。 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 (4)为验证Ca2+在高盐胁迫下对盐地碱蓬吸收Na＋、K＋的调节作用，科研小组进行实验： ①实验材料：盐地碱蓬幼苗、一定浓度的高盐培养 液M(含NaCl和KCl)、Ca2+转运蛋白抑制剂溶液等。 ②实验步骤： a．取生长发育基本相同的盐地碱蓬幼苗 分成甲、乙两组，加入等量一定浓度的高 盐培养液M进行培养； b．甲组加入2 mL蒸馏水，乙组加入___________________________； c．一段时间后，测定高盐培养液中Na＋、K＋浓度。 ③预期实验结果及结论：与甲组相比，乙组培养液中__________________，说明Ca2+在一定程度上能调节细胞中Na＋、K＋的比例。 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 解析：(1)液泡中能储存较高浓度的某些特定物质，这些特定物质(如Na＋)是通过主动运输的方式进入液泡中的，这体现了液泡膜具有选择透过性的特点。液泡膜属于生物膜，生物膜的基本骨架是磷脂双分子层。 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 (2)题图显示，位于细胞膜和液泡膜上的H＋-ATP泵，通过主动运输的方式，将细胞质基质中的H＋分别转运至细胞外和液泡内，从而维持图示各结构中H＋浓度分布的差异。H＋顺浓度梯度进入细胞产生的势能将Na＋运出根细胞，H＋顺浓度梯度从液泡中出来产生的势能将Na＋运入液泡内。可见，这种H＋分布特点可使根细胞将 Na＋转运到细胞膜外、液泡内，该过 程中转运Na＋所需的能量来自细胞膜、 液泡膜两侧的H＋浓度差(H＋势能)，进 而减少Na＋对胞内代谢的影响。 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 (3)在高盐胁迫下，当盐浸入到根周围的环境时，Na＋从高浓度的土壤溶液进入低浓度的细胞内，借助通道蛋白HKT1以协助扩散方式大量进入根部细胞，同时抑制了K＋进入细胞，导致细胞中Na＋、K＋的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常 合成。盐地碱蓬的根细胞会借助Ca2+调 节Na＋、K＋转运蛋白的功能，进而调 节细胞中Na＋、K＋的比例，使细胞内 的蛋白质合成恢复正常，说明细胞质 基质中的Ca2+通过抑制HKT1的作用来 阻止Na＋进入细胞、通过激活AKT1的作用来促进K＋进入细胞。 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 (4)②验证Ca2+在高盐胁迫下对盐地碱蓬吸收Na＋、K＋的调节作用，自变量是Ca2+转运蛋白抑制剂的有无，因变量是高盐培养液中Na＋、K＋浓度，而对实验结果有影响的无关变量应控制相同且适宜。据此结合实验设计应遵循的对照原则分析实验步骤可推知：乙组应加入2 mL Ca2+转运蛋白抑制剂溶液(或等量的Ca2+转运蛋白抑制剂溶液)。③由于该实验是验证性实验，其结论是已 知的，即在高盐胁迫下，细胞质基质中的Ca2+ 对HKT1和AKT1的作用依次为抑制、激活，但 Ca2+转运蛋白抑制剂能够抑制Ca2+转运蛋白的 作用，进而使乙组根细胞借助Ca2+调节Na＋、 K＋转运蛋白的功能受到抑制。所以预期的实 验结果及结论是：与甲组相比，乙组培养液中Na＋ 浓度较低，K＋浓度较高，说明Ca2+在一定程度上能调节细胞中Na＋、K＋的比例。 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 答案：(1)选择透过性　磷脂双分子层　 (2)细胞膜和液泡膜　细胞膜、液泡膜两侧的H＋浓度差(H＋势能)　(3)协助扩散　抑制　激活　(4)②2 mL Ca2+转运蛋白抑制剂溶液(或等量的Ca2+转运蛋白抑制剂溶液)　③Na＋浓度较低，K＋浓度较高 返回 ‹#› 限时规范训练(七)学生版 点击进入WORD文档 按ESC键退出全屏播放 返回 ‹#› $