4.2 主动运输与胞吞、胞吐（提升讲义）生物人教版2019必修1

第4章 细胞的基本结构 第2节 主动运输与胞吞、胞吐 （必会知识+难点强化+必刷好题，三层提升） 必会知识一 主动运输 1．概念： 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 2．特点： （1）逆浓度梯度运输 （2）需要载体蛋白 （3）需要能量 3．有关细胞器： （1）核糖体：合成主动运输载体蛋白 （2）线粒体：为主动运输提供能量 4．载体蛋白特点： （1）具有特异性（专一性）：一种载体蛋白只能运输一种或一类分子或离子 （2）与被转运的离子或分子结合：载体蛋白转运离子或分子时，首先离子或分子与转运蛋白结合，转运蛋白空间结构改变，载体蛋白转运离子或分子，转运结束后，转运分子恢复空间结构 （3）转运过程中空间结构发生变化 （4）可重复利用，但具有饱和性 5．实例： （1）细胞（除红细胞）吸收葡萄糖 （2）小肠上皮细胞葡萄糖、氨基酸、核苷酸等营养物质 （3）植物细胞吸收矿质元素等 （4）吸收无机盐（顺浓度梯度运输除外） （5）肾小管对葡萄糖的重吸收 6．能量来源： （1）第一类：直接消耗ATP的主动运输,通常称为泵（ATP驱动泵） ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶 （2）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。 （3）第三类：光驱动型，由光照提供能量供被转运分子或离子运输 7．影响因素： （1）物质浓度（在一定的范围内） （2）载体蛋白 （3）氧气浓度(哺乳动物成熟红细胞的主动运输与O2浓度无关) （4）温度 8．意义： 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。 [例1]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．水分子更多的是通过协助扩散的方式进出细胞的 B．甘油是有机物，不能通过自由扩散的方式跨膜进入细胞 C．抗体在细胞内合成时需要消耗能量，但其分泌过程不需要消耗能量 D．血浆中的葡萄糖进入红细胞时不需要载体蛋白和ATP 【答案】A 【分析】自由扩散：物质通过简单的扩散进出细胞的方式，如氧气、二氧化碳、脂溶性小分子。主动运输：逆浓度梯度的运输。消耗能量，需要有载体蛋白。 【详解】A、细胞中，水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞，A正确； B、甘油属于脂溶性小分子物质，能以自由扩散的方式跨膜进入细胞，B错误； C、抗体是分泌蛋白，在细胞内合成时需要消耗能量，其分泌过程属于胞吐，也需要消耗能量，C错误； D、血浆中的葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，需要载体蛋白，不需要ATP，D错误。 故选A。 [例2]下图为植物内蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图。下列相关叙述正确的是（　　） A．单糖逆浓度梯度从筛管转运至薄壁细胞 B．缺乏ATP会抑制蔗糖从伴胞运输到筛管 C．蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞 D．蔗糖的水解有利于蔗糖从伴胞向筛管运输 【答案】D 【详解】A、分析图可知，筛管中两种单糖的浓度均高于薄壁细胞，故两种单糖均顺浓度梯度由筛管转运至薄壁细胞，A错误； B、分析图可知，蔗糖从伴胞运输到筛管是顺浓度梯度运输，不需要消耗能量，因此缺乏ATP不会抑制蔗糖从伴胞运输到筛管，B错误； C、蔗糖是二糖，不能通过单糖转运载体转运至薄壁细胞，C错误； D、由图可知，筛管中蔗糖被水解，导致伴胞中蔗糖浓度大于筛管，蔗糖顺浓度梯度由伴胞转运至筛管，D正确。 故选D。 [例3]尿素作为氮肥可以直接被植物根细胞吸收、利用。根据土壤中尿素浓度不同，吸收机制分为①②两种，如图所示。细胞质基质中的尿素可被TIPs。通道蛋白转运到液泡中，防止其在细胞质基质中积累过多产生毒害作用，下列说法错误的是（    ） A．当尿素在细胞质基质中积累时，TIPs通道蛋白的数量可能增加 B．DUR3载体蛋白在转运尿素分子过程中空间结构会发生变化 C．外界尿素浓度较低时，细胞通过机制②吸收尿素 D．TIPs通道蛋白转运尿素时不会与尿素分子结合 【答案】C 【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、当尿素在细胞质基质中积累时，为了防止其积累过多产生毒害作用，细胞会将更多的尿素转运到液泡中，TIPs通道蛋白可将细胞质基质中的尿素转运到液泡中，所以TIPs通道蛋白的数量可能增加，A正确； B、载体蛋白在转运物质的过程中，其空间结构会发生变化，从而实现对物质的运输。DUR3是载体蛋白，所以DUR3载体蛋白在转运尿素分子过程中空间结构会发生变化，B正确； C、从图中可以看出，机制①需要消耗ATP，属于主动运输，主动运输一般是细胞逆浓度梯度吸收物质的方式；机制②不需要消耗ATP，属于协助扩散，协助扩散是细胞顺浓度梯度吸收物质的方式。当外界尿素浓度较低时，细胞要吸收尿素需要逆浓度梯度进行，此时应该通过机制①（主动运输）吸收尿素，而不是机制②，C错误； D、通道蛋白在转运物质时，不需要与所转运的物质结合，只是形成一个通道让物质通过。TIPs是通道蛋白，所以TIPs通道蛋白转运尿素时不会与尿素分子结合，D正确。 故选C。 必会知识二 胞吞与胞吐 1．胞吞： （1）概念：细胞将大分子摄入细胞，这种现象叫胞吞。 （2）过程： （3）特点： ①不需要载体蛋白 ②需要细胞膜上特定蛋白质的识别 ③需要细胞呼吸所释放的能量。 （4）实例：白细胞吞噬病菌、变形虫吞食食物颗粒等 2．胞吐： （1）概念：细胞将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。 （2）过程： （3）特点： ①不需要载体蛋白 ②需要细胞膜上特定蛋白质的识别 ③需要细胞呼吸所释放的能量。 （4）实例：内分泌腺细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶等。 3．胞吞与胞吐比较： 胞吞 胞吐 图例 概念 细胞将大分子摄入细胞 细胞将大分子排出细胞 特点 ①不需要载体蛋白 ②需要细胞膜上特定蛋白质的识别 ③需要细胞呼吸所释放的能量。 ①不需要载体蛋白 ②需要细胞膜上特定蛋白质的识别 ③需要细胞呼吸所释放的能量 实例 吞噬细胞吞噬抗原等 分泌蛋白的分泌，如胰岛素、消化酶等 影响因素 细胞膜的流动性、温度和能量等 [例1]在人体中，胆固醇可与载脂蛋白结合成低密度脂蛋白（LDL）进入血液，然后被运送到全身各处细胞。已知细胞摄取LDL有两种途径：一是LDL与细胞膜上的特异性受体结合后被胞吞，之后受体重新回到细胞膜上；二是LDL随机被胞吞（不需要与受体结合）。如图为体外培养的正常细胞和高胆固醇血症患者的细胞对LDL的摄取速率示意图。下列说法错误的是（　　） A．LDL胞吞进入细胞时需要消耗能量 B．当胞外LDL浓度大于35ug/mL时，正常细胞的LDL摄取速率改变 C．高胆固醇血症患者可能通过途径二吸收LDL D．破坏LDL受体后，高胆固醇血症患者摄取LDL的相对速率会受影响 【答案】D 【分析】由图可知：当LDL浓度超过35μg/ml时，正常细胞斜率明显下降，且随LDL浓度增加，正常细胞与患者细胞的LDL摄取速率呈平行，即两者的差值不变。 【详解】A、胞吞物质需要消耗能量，胆固醇胞吞进入细胞时需要消耗能量，A正确； B、由图可知，当胞外LDL浓度超过35μg/ml时，正常细胞的LDL摄取速率斜率明显下降，B正确； C、分析曲线可知，患者细胞吸收LDL速率呈上升趋势，且在实验浓度范围内不存在饱和点，故推断该物质的运输与细胞膜上的受体无关，即LDL被随机内吞入细胞（不需要与受体结合），即题干信息途径二，C正确； D、由C选项可知，患者细胞吸收LDL不需要与受体结合，故破坏LDL受体后，高胆固醇血症患者摄取LDL的相对速率不会受影响，D错误。 故选D。 [例2]如图为巨噬细胞吞噬细菌以及分解细菌的示意图，下列相关叙述正确的是（　　） A．巨噬细胞吞噬细菌的过程不需要借助膜上的蛋白质 B．降低温度可能会影响巨噬细胞对细菌的吞噬作用 C．巨噬细胞吞噬细菌属于胞吞作用，该过程细菌共穿过了1层生物膜 D．溶酶体与吞噬体的融合体现了生物膜的功能特点是具有流动性 【答案】B 【分析】据图示可知，细菌以胞吞方式进入细胞，需要消耗能量，该过程体现了细胞膜的流动性。 【详解】A、巨噬细胞吞噬细菌的过程，运输方式为胞吞，需要借助膜上的蛋白质，A错误； B、降低温度可能会影响膜的流动性，从而影响巨噬细胞对细菌的吞噬作用，B正确； C、巨噬细胞吞噬细菌属于胞吞作用，该过程细菌未穿过生物膜，C错误； D、流动性是生物膜的结构特点，D错误。 故选B。 [例3]胆固醇在血液中的运输是通过与磷脂和蛋白质结合形成低密度脂蛋白（LDL）颗粒的形式进行的。LDL通过与受体结合进入细胞，过程如下图。下列说法错误的是（　　） A．LDL进入细胞的方式属于胞吞 B．此过程不需要消耗细胞的能量 C．LDL受体在此过程中可重复利用 D．此过程正常进行依赖于生物膜的结构特性 【答案】B 【分析】胆固醇：构成细胞膜的重要成分，参与血液中脂质的运输。 【详解】ABD、血浆中的LDL与受体识别后通过囊泡运输进入细胞，运输方式为胞吞，需要消耗细胞的能量，依赖于细胞膜的结构特点(流动性)，AD正确，B错误； C、由图可知，LDL受体参与运输后可以重新回到细胞膜上，重复利用，C正确。 故选B。 难点知识一 物质进出细胞方式的比较 1．物质进出细胞方式的比较： 方式 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐 自由扩散 协助扩散 运输方向 高浓度→低浓度 低浓度→ 高浓度 细胞外→ 细胞内 细胞内→ 细胞外 是否需要 (消耗) 蛋白质 不需要 需要 需要 需要 需要 能量 不消耗 不消耗 消耗 消耗 消耗 模型 举例 O2、CO2、甘油、乙醇、苯 人的红细胞吸收葡萄糖、H2O通过通道蛋白的运输 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、无机盐、氨基酸等 白细胞吞噬病菌 分泌蛋白的分泌 影响因素 浓度差 浓度差；转运蛋白的种类和数量 载体蛋白种类和数量；能量 温度；能量 2.影响物质运输的因素： （1）跨膜运输的影响 浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中，浓度差越大，运输速率越大；协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加的原因是受载体数量的限制。主动运输不受浓度差的影响。 （2）对跨膜运输的影响 主要影响协助扩散和主动运输。其他条件适宜的情况下，载体数量越多，运输速率越大。自由扩散不受载体数量的影响。 （3）氧气含量对跨膜运输的影响 通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。 (提醒：氧气含量为0时，主动运输可依赖无氧呼吸供能） （4）温度对跨膜运输的影响 自由扩散 协助扩散和主动运输 一方面升高温度通过影响分子运动而影响自由扩散和协助扩散，另一方面温度直接影响蛋白质的活性，通过影响呼吸作用中酶的活性而影响主动运输。 3.转运蛋白分析： 参与物质跨膜运输的转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白。载体蛋白既可以介导主动运输，又可以介导协助扩散，通道蛋白一般介导协助扩散。通道蛋白有离子通道蛋白和水通道蛋白等。 （1）离子通道和钠钾泵 生物膜对无机离子的跨膜运输有被动运输（顺离子浓度梯度）和主动运输（逆离子浓度梯度）两种方式。被动运输的通道称离子通道，主动运输的离子载体称为离子泵。如下图所示： 上图中，Na＋和K＋各行其道，且只有通道开放时，离子才能顺浓度梯度流动，该过程不消耗能量，属于协助扩散（如图中K＋通过K＋通道外流，Na＋因Na＋通道未开放而不能内流）。 钠钾泵能逆浓度梯度转运Na＋和K＋，转运方向相反，且钠钾泵同时具有ATP水解酶的作用，催化ATP水解并释放能量，为Na＋和K＋主动运输供能（如Na＋运出神经细胞，K＋进入神经细胞）。 （2）单一运输载体、同向协同运输载体和反向协同运输载体 下图中钠钾泵、GLUT2、GLUT5、SGLT1分别代表载体，其中GLUT5属于单一运输载体，只能专一性运载果糖。钠钾泵、GLUT2、SGLT1能运输两种物质，属于协同运输载体，其中SGLT1、GLUT2属于同向协同运输载体，钠钾泵属于反向协同运输载体。 命题角度1 物质进出细胞方式的比较 图甲表示的是水分子通过细胞膜的两种方式，图乙表示物质浓度对两种跨膜运输速率的影响。下列叙述错误的是（　　） A．图甲中方式1和方式2分别与图乙中的①和②相对应 B．CO2和O2通过细胞膜的方式都与图甲中的方式1相同 C．水分子以图甲中的方式2通过细胞膜时，水分子不与水通道蛋白结合 D．图乙中①和②都不受氧气浓度和转运蛋白数量的限制 【答案】D 【分析】图甲中方式1是自由扩散，方式2是协助扩散；图乙中①运输速率与物质浓度呈正相关，代表自由扩散；图乙中②物质浓度达到一定值后，运输速率不再随物质浓度增加而增加，存在载体饱和现象，代表协助扩散或主动运输。 【详解】A、图甲中方式1是自由扩散，其运输速率只与物质浓度有关，与图乙中①（运输速率与物质浓度呈正相关，代表自由扩散）相对应，方式2是协助扩散（通过水通道蛋白运输），受通道蛋白数量限制，与图乙中②（物质浓度达到一定值后，运输速率不再随物质浓度增加而增加，存在载体饱和现象，代表协助扩散或主动运输，这里对应协助扩散）相对应，A正确； B、CO2和O2通过细胞膜的方式是自由扩散，即图甲中的方式1，B正确； C、水分子以方式2（通过水通道蛋白的协助扩散）通过细胞膜时，水分子不与水通道蛋白结合，C正确； D、图乙中①是自由扩散，不受氧气浓度和转运蛋白数量限制，②是协助扩散或主动运输，主动运输需要能量、需要转运蛋白，协助扩散虽然不需要能量，不受氧气浓度限制，但受转运蛋白数量限制，D错误。 故选D。 细胞膜作为系统的边界，以各种方式控制着物质进出细胞，下列有关叙述正确的是（　　） A．水分子通过简单扩散进出细胞的速率一般要比协助扩散更快些 B．载体蛋白每次转运时都会发生自身构象的改变 C．分子或离子通过通道蛋白时，需要与通道蛋白相结合 D．胞吞胞吐过程一般不需要细胞膜上蛋白质的参与 【答案】B 【分析】细胞膜上的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，每次转运时都会发生自身构象的改变；通道蛋白具有选择性，只容许与自身通道直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子和离子通过。 【详解】A、水分子可以通过自由扩散（简单扩散）和协助扩散（通过水通道蛋白）两种方式进出细胞。协助扩散有通道蛋白的协助，其速率一般比自由扩散（简单扩散）更快，A错误； B、载体蛋白每次转运时都会发生自身构象的改变，B正确； C、分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白相结合，通道蛋白就像一个通道一样，允许特定的分子或离子顺浓度梯度通过，C错误； D、胞吞胞吐过程需要细胞膜上蛋白质的参与，这些蛋白质可以识别和结合被运输的物质，并且在胞吞胞吐过程中参与膜的融合等过程，D错误。 故选B。 命题角度2 物质进出细胞方式的判断 图中曲线a、b表示小分子跨膜运输速率与O2浓度的关系，下列分析不正确的是（    ） A．曲线a代表被动运输，曲线b代表主动运输 B．温度可影响生物膜的流动性，因而对曲线a、b的转运速率均有影响 C．曲线a代表的分子跨膜运输一定不需要转运蛋白 D．曲线b转运速率达到饱和的原因主要是细胞膜上载体蛋白的数量有限 【答案】C 【分析】由图可知，a的运输与氧气浓度无关，说明为自由扩散或协助扩散，b随着氧气浓度的增加，运输速率先增加，后不变，说明为主动运输。 【详解】A、曲线a说明物质跨膜运输与氧气无关，不消耗能量；而曲线b说明物质跨膜运输与氧气有关，消耗能量，所以曲线a代表被动转运，曲线b代表主动转运，A正确； B、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从而对曲线a、b的转运速率均有影响，B正确； C、曲线a代表的分子跨膜运输不消耗能量，属于被动运输，如果是协助扩散，则需要转运蛋白；如果是自由扩散，则不需要转运蛋白，C错误； D、由于主动运输需要载体、消耗能量，所以曲线b转运速率达到饱和的原因是细胞膜上载体蛋白数量有限，D正确。 故选C。 用等量相同的培养液分别单独培养相同数量的水稻和番茄幼苗，一段时间后测定培养液中各种离子的浓度，结果如图1所示。图2表示最适条件下番茄根细胞对某种离子的吸收速率与氧气浓度之间的关系。下列相关叙述错误的是（    ） A．与番茄相比，水稻根细胞膜上运输Ca2+的载体更多，运输的载体更少 B．水稻和番茄根细胞对无机盐离子的吸收具有选择性 C．由图2可知，番茄根细胞对该离子的吸收方式为主动运输 D．图2中bc段无机盐离子的吸收速率主要受载体蛋白数量的限制 【答案】A 【分析】1、据图分析，水稻吸收水的相对速度比吸收Ca2+、Mg2+多，造成培养液中Ca2+、Mg2+ 浓度上升；番茄吸收水的相对速度比吸收SiO44-多，造成培养液中SiO44-浓度上升，两种植物吸收离子不同，水稻对SiO44-吸收较多，而番茄对Ca2+、Mg2+ 吸收较多。 2、图2表示主动运输，,氧气浓度为0，无氧呼吸产生少量的能量，则离子的运输速率较慢；随着氧气浓度增加，离子的运输速率加快；而b点以后，由于载体的数量是有限的，物质运输速率不变。 【详解】AB、由图1可知，水稻根细胞吸收水的相对速率比吸收Ca2+、Mg2+多，造成培养液中Ca2+、Mg2+浓度上升；番茄根细胞吸收水的相对速率比吸收多，造成培养液中浓度上升，故两种植物根细胞对无机盐离子的吸收具有选择性，水稻对吸收较多，而番茄对Ca2+、Mg2+吸收较多，与水稻比番茄根细胞膜上运输Ca2+、Mg2+的载体更多，运输的载体更少，A错误、B正确； C、根据图2曲线分析，随着氧气浓度增大，该离子的吸收速率逐渐上升，说明该离子的吸收需要消耗能量，因而说明番茄根细胞对该离子的吸收方式为主动运输，C正确； D、随着氧气浓度增加，离子的运输速率加快；而b点以后，由于载体的数量是有限的，物质运输速率不变，D正确。 故选A。 命题角度3 影响物质运输的因素 如图是几种物质进出细胞方式中，运输速度与影响因素间的关系曲线图，下列与图相关的叙述中，正确的是（    ） A．与甘油进出细胞相符的图有①③⑤ B．与葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞相符的图有②④⑥ C．与碘进入甲状腺滤泡上皮细胞相符的图有②④⑤ D．与蛋白质进出细胞相符的图有②③⑥ 【答案】A 【分析】由题图曲线可知，①物质运输速率只与浓度呈正相关，因此可以代表自由扩散；②物质运输速率在一定范围内与浓度呈正相关，超过一定浓度，物质运输速率不变，因此可以代表协助扩散或主动运输；③物质运输速率与能量无关，可能是自由扩散或协助扩散；④物质运输速率与能量有关，因此为主动运输；⑤物质运输与载体数量无关，因此可表示自由扩散；⑥物质运输速率与载体有关，还受其他因素影响，因此可代表协助扩散或主动运输。 【详解】A、甘油分子进出细胞属于自由扩散，其动力是浓度差，与能量和载体无关，因此与水进出细胞相符的图有①、③、⑤，A正确； B、葡萄糖进入红细胞属于协助扩散，与浓度差和载体有关，与能量无关，因此与葡萄糖进入红细胞相符的图有②、③、⑥，B错误； C、碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于主动运输，与浓度、能量和载体有关，因此与碘进入甲状腺滤泡上皮细胞相符的图有②、④、⑥，C错误； D、蛋白质是大分子物质，其进出细胞的方式是胞吞和胞吐，与上述图都无关，D错误。 故选A。 命题角度4 复杂物质运输体系的分析 植物体内的Ca²⁺是一种重要的无机盐离子，Ca²⁺必需保持一定的量，才能维持植物细胞的相对稳定。下列相关叙述正确的是（    ） A．Ca²⁺进出细胞都需要消耗能量 B．Ca²⁺进入细胞和进入液泡的跨膜方式相同 C．细胞质基质中Ca²⁺浓度比细胞外低，液泡中Ca²⁺浓度比细胞质基质中低 D．液泡中Ca²⁺浓度高，渗透压大有利于植物的根系从土壤中吸收水分 【答案】D 【分析】物质跨膜运输方式： 1、自由扩散： ⑴概念：物质通过简单扩散作用(simple transport)进出细胞，叫做自由扩散； ⑵特点：①沿浓度梯度(或电化学梯度)扩散;②不需要提供能量;③没有膜蛋白的协助； ⑶举例：氧气、二氧化碳、水、甘油、乙醇、苯、脂肪酸、尿素、胆固醇、脂溶性维生素、气体小分子等； 2、协助扩散： ⑴概念：也称促进扩散、易化扩散(faciliatied diffusion)； ⑵特点：①比自由扩散转运速率高；②存在最大转运速率; 在一定限度内运输速率同物质浓度成正比。如超过一定限度，浓度不再增加，运输也不再增加。因膜上载体蛋白的结合位点已达饱和； ③有特异性，即与特定溶质结合。这类特殊的载体蛋白主要有离子载体和通道蛋白两种类型；④不需要提供能量； ⑶举例：红细胞摄取葡萄糖； 3、主动运输： ⑴概念：是指物质逆浓度梯度，在载体的协助下，在能量的作用下运进或运出细胞膜的过程； ⑵特点：①逆浓度梯度(逆化学梯度)运输(小肠运输葡萄糖时也有顺浓度梯度的特例)；②需要能量(由ATP直接供能)或与释放能量的过程偶联(协同运输)，并对代谢毒性敏感；③都有载体蛋白，依赖于膜运输蛋白；④具有选择性和特异性； ⑶举例：小肠吸收K+、Na+、Ca2+等离子、葡萄糖、氨基酸、无机盐、核苷酸、带电荷离子等。 【详解】A、Ca2+出细胞是ATP供能的主动运输，Ca2+进细胞是协助扩散不消耗能量，A错误； B、Ca2+进液泡的两种方式都属于主动运输，其中与H+共载体跨膜的依靠H+的势能供能、另一种是ATP直接供能，两者的转运蛋白的构象都发生改变，Ca2+出液泡属于协助扩散，B错误； C、细胞质基质中Ca2+浓度比细胞外低、液泡中Ca2+浓度比细胞质基质中高，C错误； D、液泡Ca2+浓度高，渗透压大有利于植物根系从土壤中吸收水分，D正确。 故选D。 图是小肠上皮细胞吸收单糖的示意图，其中Na+-K+泵、SGLT1、GLUT2、GLUT5代表载体。相关叙述正确的是（    ） A．Na+-K+泵运输K+属于被动运输 B．由图可知载体蛋白的运输无特异性 C．SGLT1运输葡萄糖与ATP无关 D．GLUT5运输果糖的动力来自其内外的浓度差 【答案】D 【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。其中协助扩散需要转运蛋白的协助，但不需要消耗能量；而主动运输既需要消耗能量，也需要载体蛋白的协助。 【详解】A、由图可知，钠-钾泵运输Na+、K+同时需要载体和能量，属于主动运输，A错误； B、载体蛋白的运输具有特异性，B错误； C、膜内外Na+浓度差为SGLT1运输葡萄糖提供能量，膜内外Na+的浓度差的形成依赖于ATP，C错误； D、结合图示可知，GLUT5运输果糖是顺浓度梯度进行的，不需要消耗能量，属于协助扩散，其转运动力来自其内外的浓度差，D正确。 故选D。 难点知识二 物质跨膜运输方式的实验设计 （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 命题角度 物质跨膜运输方式的实验设计 一般动物体内90%以上的存在于细胞内。研究发现，促进癌细胞内快速外流可引发癌细胞死亡。科研人员为验证此发现将癌细胞分为两组，只为其中一组构建了通道（人工离子传输体系），并将两组癌细胞置于相同且适宜条件下培养。下列关于该实验的叙述，不合理的是（    ） A．细胞从外界吸收的方式是协助扩散 B．借助人工离子传输体系转运的只能顺浓度梯度 C．癌细胞膜上是否存在人工通道是该实验的自变量 D．该实验结果可以通过测定癌细胞的死亡率来衡量 【答案】A 【分析】协助扩散为顺浓度梯度的运输，需要载体蛋白的协助，不需要能量。 【详解】A、细胞内K+浓度高于细胞外，细胞从外界吸收K+是逆浓度梯度进行的，吸收方式为主动运输，而不是协助扩散，A错误； B、人工离子传输体系转运K+是通过K+通道完成的，属于协助扩散，只能顺浓度梯度转运，B正确； C、由“科研人员将癌细胞分为两组，只为其中一组构建了K+通道”可知，癌细胞膜上是否存在人工K+通道是该实验的自变量，C正确； D、因为促进癌细胞内K+快速外流可引发癌细胞死亡，所以该实验结果可以通过测定癌细胞的死亡率来衡量，D正确。 故选A。 图1是生物膜结构模型及物质跨膜运输示意图，①②③④表示物质运输方式，abcd为被运输物质。图2为物质通过膜的运输速率（纵坐标）随浓度变化的情况，已知参与有氧呼吸可以为物质运输供能（ATP）。请据图分析： (1)图1是辛格和尼科尔森提出的 模型，他们认为细胞膜主要 由构成，图中表示细胞膜基本支架的是甲 （填名称），排出细胞方式是 （填序号） (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，经研究，鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的，那么其跨膜运输的方式是 （填名称）。 (3)生物膜功能与其化学组成密切相关，功能越复杂的生物膜， 的种类与数目越多。 (4)图2表示图1中 物质（填字母）的运输，若物质充足，图中出现BC段最可能的原因是 。 (5)东台条子泥为华东地区面积最大，亩产领先全国的优质藜麦垦区。藜麦被誉为“营养黄金”，它具有耐寒、耐旱、耐盐碱等特性，是低脂、低热量、低糖的碱性食品，为探究藜麦从土壤中吸收盐分是否属于图2运输方式，设计了如下实验。 ①实验步骤： A．取适量 的藜麦幼苗植株，分为甲、乙两组，放入适宜浓度的含有的培养液中进行培养。 B．甲组给予正常的呼吸条件，乙组 。 C．一段时间后，检测、计算并比较离子吸收速率的大小。 ②实验结果及结论： 结果 结论 乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率 a． b． c． 【答案】(1) 流动镶嵌 磷脂分子和蛋白质分子/磷脂和蛋白质 磷脂双分子层 ① (2)协助扩散/易化扩散 (3)蛋白质 (4) ④ 载体蛋白的数量有限 (5) 生长发育基本相同 完全抑制呼吸 藜麦从土壤中吸收盐分的方式是主动运输 甲组吸收速率等于乙组吸收速率 藜麦从土壤中吸收盐分的方式是被动运输 【分析】图1中①不需要转运蛋白的协助，代表自由扩散，②③需要转运蛋白协助，且不消耗能量，代表协助扩散，④需要载体蛋白的协助并消耗能量，代表主动运输方式。 【详解】（1）图1是辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型，目前被大多数人所接受。辛格和尼科尔森认为，细胞膜主要由脂质和蛋白质构成。细胞膜基本支架是磷脂双分子层，即甲。CO2排出细胞的方式是①自由扩散。 （2）图1中②需要转运蛋白协助，且不消耗能量，代表协助扩散，故鲨鱼体内盐分过高时可经②途径将多余的盐分排出体外，其跨膜运输的方式是协助扩散。 （3）生物膜的功能主要由蛋白质来体现的，功能越复杂的生物膜，蛋白质的种类与数目越多。 （4） 图2中的物质运输方式一定范围内与氧气浓度成正比，应为主动运输方式，与图1中的④代表的物质运输方式一致。需跨膜运输的物质足够，但细胞膜上载体蛋白的数量有限，故图2中曲线BC段运输速率不再增加。 （5） 图2运输方式为主动运输，主动运输和被动运输的根本区别是是否消耗能量，故为探究藜麦从土壤中吸收盐分是否属于主动运输，取适量生长发育基本相同的藜麦幼苗植株，分为甲、乙两组，放入适宜浓度的含有 Ca2++Na+ 的培养液中进行培养，乙组可利用呼吸抑制剂完全抑制呼吸进行有无能量供应的对照实验。若两组实验离子吸收速率相同，则说明结论为藜麦从土壤中吸收盐分的方式是被动运输；若提供能量的甲组离子吸收速率明显大于乙组，则说明藜麦从土壤中吸收盐分的方式是主动运输。 1．图甲是通过细胞膜的物质运输模式图，图乙表示由几种生物膜参与的生理过程。下列叙述错误的是（    ） A．图甲中2可表示O2运入细胞的过程 B．磷脂分子构成细胞膜的基本骨架，膜外侧的磷脂活动性较弱 C．图乙所示过程中需要多种信号分子和细胞骨架的参与 D．生物膜之间利用囊泡运输物质依赖膜的流动性 【答案】B 【分析】分析题图可知，图甲中1为主动运输，2、3为自由扩散，4为协助扩散，图乙为胞吞胞吐。 【详解】A、图甲中2为自由扩散，细胞外O2浓度高，细胞内O2浓度低，图甲中2可表示O2运入细胞的过程，A正确； B、磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架，磷脂分子在膜的内外两侧的活动性并没有显著差异，都能运动，B错误； C、图乙为胞吞胞吐的过程，需要多种信号分子和细胞骨架的参与，C正确； D、生物膜之间利用囊泡运输物质依赖膜的流动性，D正确。 故选B。 2．大多数生物获取能量是通过有氧呼吸进行的，其中丙酮酸是一种重要的代谢产物，下图为丙酮酸进入线粒体的过程示意图，下列相关叙述错误的是（    ） A．丙酮酸进入膜间隙的方式为协助扩散 B．孔蛋白也可介导葡萄糖从细胞质基质进入到膜间隙 C．加入蛋白质变性剂会影响丙酮酸的运输速率 D．H+由线粒体基质进入膜间隙的过程中需要消耗能量 【答案】B 【分析】物质运输方式：（1）被动运输：分为自由扩散和协助扩散：①自由扩散：顺相对含量梯度运输；不需要载体；不需要消耗能量。②协助扩散：顺相对含量梯度运输；需要载体参与；不需要消耗能量。（2）主动运输：能逆相对含量梯度运输；需要载体；需要消耗能量。（3）胞吞胞吐：物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从细胞外进或出细胞内的过程。 【详解】A、据图可知，丙酮酸进入膜间隙需要孔蛋白参与，但没有消耗能量，为协助扩散，A正确； B、葡萄糖不进入线粒体氧化分解，因此孔蛋白不会介导葡萄糖从细胞质基质进入到膜间隙，B错误； C、加入蛋白质变性剂会使孔蛋白的结构和功能改变，影响丙酮酸的运输速率，C正确； D、图中H+由线粒体基质进入膜间隙的过程是逆浓度梯度的过程，需要消耗能量，D正确。 故选B。 3．细胞作为一个开放的系统，与环境进行着密切的物质交换。有关叙述错误的是（　　） A．水分子更多通过协助扩散进出细胞 B．Na+在跨膜运输时，首先要与膜上载体蛋白结合 C．正常人体肌细胞中CO2浓度高于细胞外液体中CO2浓度 D．蛋白质等大分子进出细胞不仅需要膜上蛋白质，还与膜上磷脂密切相关 【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变化；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、水分子可以扩散也可以通道水分子通道蛋白进出细胞，由于协助扩散速率更大，更多通过协助扩散进出细胞，A正确； B、Na+可以通过钠离子通道进出细胞，不需要与膜上载体蛋白结合，B错误； C、CO2为扩散，从高浓度到低浓度，正常人体肌细胞中CO2浓度高于细胞外液体中CO2浓度，C正确； D、蛋白质等大分子进出细胞为胞吞胞吐，不仅需要膜上蛋白质（受体），还与膜上磷脂密切相关，D正确。 故选B。 4．研究表明微塑料或会导致人体脑部炎症和心脏问题等。科学家使用分子建模方法来研究纳米塑料在膜结构中的运动。结果表明，对于某些微塑料，通过细胞膜的被动运输可能是进入细胞的重要途径。下列说法中错误的是（　　） A．若纳米塑料进入细胞只与其浓度有关，则其跨膜运输方式为自由扩散 B．若纳米塑料进入细胞需要通道蛋白参与，则其跨膜运输方式为协助扩散 C．若纳米塑料进入细胞需要载体蛋白参与，运输时载体蛋白的构象会发生改变 D．纳米塑料在通过细胞膜结构的过程中，需要ATP提供能量 【答案】D 【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，需要载体，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、根据题干信息，某些微塑料通过细胞膜的方式是被动运输，如果纳米塑料进入细胞只与其浓度有关，则其跨膜运输方式为自由扩散，因为协助扩散还有转运蛋白有关，A正确； B、若纳米塑料进入细胞需要通道蛋白参与，通道蛋白属于转运蛋白的一种，说明其跨膜方式为协助扩散，B正确； C、若纳米塑料进入细胞需要载体蛋白参与，在协助扩散中，如果物质通过载体蛋白进出细胞，载体蛋白的自身构象会发生改变，C正确； D、题干信息，某些微塑料通过细胞膜的方式是被动运输，不消耗能量，D错误。 故选D。 5．如图是细胞膜的结构模型和几种物质出入细胞的示意图，其中①~③代表物质，A、B、C代表物质跨膜运输方式。下列有关叙述，错误的是（    ） A．物质通过方式C进入细胞不需要载体蛋白，但需要能量 B．无机盐可以通过B的方式进入根部细胞 C．细胞膜功能的复杂程度，主要取决于③的种类和数量 D．信号分子与细胞膜上的①结合，这一过程体现了细胞膜的信息交流功能 【答案】A 【分析】题图分析：③表示蛋白质，②表示磷脂双分子层，①表示糖蛋白；B的运输方向是低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体，消耗能量，表示主动运输，C的运输方向是高浓度一侧运输到低浓度一侧，不需要载体和能量，表示自由扩散，A的运输方向是高浓度一侧运输到低浓度一侧，需要载体，不消耗能量，表示协助运输。 【详解】A、C的运输方向是由高浓度一侧运输到低浓度一侧，不需要载体和能量，表示自由扩散，A错误； B、无机盐进入根部细胞的方式是主动运输，B的运输方向是低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体，消耗能量，表示主动运输，所以无机盐可以通过B的方式进入根部细胞，B正确； C、细胞膜功能的复杂程度，主要取决于③蛋白质的种类和数量，C正确； D、①表示糖蛋白，与细胞表面的识别、细胞间的信息交流等功能密切相关，所以信号分子与细胞膜上的①糖蛋白结合，这一过程体现了细胞膜的信息交流功能，D正确。 故选A。 6．细胞膜是细胞的边界，能控制物质进出细胞。下列物质的运输方式最能体现细胞膜结构特点的是（    ） A．氧气进入肌肉细胞 B．胰岛β细胞分泌胰岛素 C．根毛细胞吸收钙离子 D．神经细胞外Na+顺浓度梯度内流 【答案】B 【分析】细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，胞吐和胞吞过程依赖于细胞膜的流动性特点。细胞膜功能上具有选择透过性。 【详解】A、氧气进入肌肉细胞是通过自由扩散实现的，该过程不依赖膜的流动性，A错误； B、胰岛β细胞分泌胰岛素的过程是通过胞吐过程实现的，该过程依赖膜的流动性，符合题意，B正确； C、 根毛细胞吸收钙离子是通过主动运输过程进行的，该过程依赖载体蛋白的作用，不能明显体现膜的流动性，C错误； D、神经细胞外Na+顺浓度梯度内流是通过协助扩散进行的，该过程通过细胞膜上的离子通道实现，不能明显体现细胞膜的流动性，D错误。 故选B。 7．下图为钠离子、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图。下列叙述正确的是（　　） A．葡萄糖从肠腔进入上皮细胞为易化扩散 B．Na+从肠腔进入小肠上皮细胞为主动转运 C．葡萄糖从小肠上皮细胞进入细胞外液为易化扩散 D．Na+从小肠上皮细胞进入细胞外液为易化扩散 【答案】C 【分析】分析题图：葡萄糖进入小肠上皮细胞，是由低浓度向高浓度一侧运输，为主动运输；而运出细胞时，是从高浓度向低浓度一侧运输，且需要载体蛋白协助，为协助扩散（易化扩散）。Na+进入小肠上皮细胞，是由高浓度向低浓度一侧运输，且需要载体蛋白协助，为协助扩散（易化扩散）；而运出细胞时，由低浓度向高浓度一侧运输，为主动运输。 【详解】A、葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞，是由低浓度向高浓度一侧运输，为主动运输，需要消耗能量，A错误； B、Na+从肠腔进入小肠上皮细胞，是由高浓度向低浓度一侧运输，需要载体蛋白的协助，但不消耗能量，为协助扩散（易化扩散），B错误； C、葡萄糖从小肠上皮细胞进入细胞外液，是由高浓度向低浓度一侧运输，需要载体蛋白的协助，但不消耗能量，为协助扩散（易化扩散），C正确； D、Na+从小肠上皮细胞进入细胞外液，是由低浓度向高浓度一侧运输，属于主动运输，需要载体蛋白的协助和消耗能量，D错误。 故选C。 8．当土壤盐化后，细胞外的Na+通过转运蛋白 A 顺浓度梯度大量进入细胞，影响植物细胞的代谢，某耐盐植物可通过Ca2+来减少Na+在细胞内的积累，相关机制如图所示。图中膜外H+经转运蛋白C进入细胞内的同时，可驱动转运蛋白C将Na+运输到细胞外。下列有关说法正确的是（　　） 注：箭头上的“+”表示促进。 A．氧气浓度不会影响 Na+和H+运出细胞的效率 B．使用 Na+受体抑制剂会提高植物的抗盐胁迫能力 C．H+进入细胞为被动运输，Na+运出细胞为主动运输 D．胞外 Ca2+对转运蛋白A以及胞内 Ca2+对转运蛋白C都是促进作用 【答案】C 【分析】题图分析：H+泵出细胞的过程中需要载体蛋白协助并消耗能量，属于主动运输；膜外H+顺浓度梯度经转运蛋白C流入胞内的同时，可驱动转运蛋白C将Na+排到胞外过程，Na+排出细胞的过程消耗氢离子电化学势能并需要转运蛋白协助，属于主动运输；在盐胁迫下，盐化土壤中大量Na+会迅速流入细胞形成胁迫，即顺浓度梯度进行，Na+进入细胞时需要载体蛋白协助，故其运输方式是协助扩散。 【详解】A、由图可知，H+运出细胞需要消耗ATP，这是一个主动运输过程，而主动运输需要呼吸作用提供能量，氧气浓度会影响呼吸作用，从而影响运出细胞H+的效率，A错误； B、胞外Na+与受体结合使胞内H2O2浓度上升，进而促进转运蛋白B将Ca2+转运进细胞，胞内Ca2+会促进转运蛋白C将Na+排出细胞，从而降低细胞内Na+浓度，提高植物的抗盐胁迫能力。因此使用Na+受体抑制剂会降低植物的抗盐胁迫能力，B错误； C、膜外，H+经转运蛋白C进入细胞内是顺浓度梯度，同时可驱动转运蛋白C将Na+运输到细胞外，H+进入细胞的方式为被动运输；Na+运出细胞是逆浓度梯度，需要H+顺浓度梯度进入细胞提供的能量，所以Na+运出细胞的方式为主动运输，C正确； D、分析题目无法判断胞外Ca2+对转运蛋白A是促进还是抑制作用，胞内Ca2+对转运蛋白C起促进作用，D错误。 故选C。 9．盐碱化土地的植物可通过质膜H+泵及相关载体把Na+排出细胞，也可通过液泡膜H+泵和液泡膜NHX载体把Na+转入液泡内，以维持细胞质基质Na+稳态。下图是NaCl处理模拟盐胁迫，钒酸钠（质膜H+泵的专一抑制剂）和甘氨酸甜菜碱（GB）影响玉米Na+的转运和相关载体活性的结果。据材料分析，下列叙述错误的是（    ） A．据图可知细胞中Na+外排和内流是两个同时进行的生理过程 B．推测盐胁迫下细胞质基质Na+排出细胞或转入液泡的方式为主动运输 C．GB可能通过调控质膜H+泵活性增强Na+外排，从而减少细胞内Na+|的积累 D．GB引起盐胁迫下液泡中Na+浓度的显著变化，与液泡膜H+泵活性有关 【答案】D 【分析】据图分析：在盐胁迫条件下，用钒酸钠处理原生质体，对照、对照+GB两组Na+内流增多；NaCl、NaCl+GB两组Na+外排增多。与对照组相比，对照+GB的液泡膜NHX载体活性没有改变，而NaCl、NaCl+GB两组液泡膜NHX载体活性升高。与对照组相比，对照+GB的液泡膜H+泵活性没有改变，而NaCl、NaCl+GB两组液泡膜H+泵活性升高，且二者变化相同。 【详解】A、由图1可以看出，自然状态下整体表现为少量Na+净流入，钒酸钠处理后Na+净流入增多，由于钒酸钠是质膜H+泵（与Na+外排有关）的专一抑制剂，推出Na+外排和内流是两个同时进行的生理过程，A正确； B、盐胁迫下细胞质基质Na+排出细胞或转入液泡，液泡大量储存Na+而浓度较高，推测这两种Na+转运方式均为主动运输，B正确； C、由图1可知盐胁迫下，GB处理会导致Na+外排增多，而加入钒酸钠后GB无明显促进Na+外排的作用，故GB可能通过调控质膜H+泵来促进Na+外排，C正确； D、由图4可知，无论是自然状况还是盐胁迫条件，GB对液泡膜H+泵活性没有影响，D错误。 故选D。 10．将某活组织放入适宜的完全营养液中，置于适宜的条件下培养。培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等且恒定，定期测定细胞中两种离子的含量，得到如图所示曲线。下列叙述正确的是（    ） A．曲线m～n段和a～b段表明两种离子的吸收达到最大速率 B．甲离子的吸收会影响组织细胞对水的吸收，而乙离子不会 C．该组织细胞运输离子乙的载体蛋白数量比运输甲离子的载体数量少 D．该组织细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是协助扩散和主动运输 【答案】C 【分析】据图分析，随时间的变化是：细胞内的离子浓度超过细胞外，因此物质的运输方向可以从低浓度一侧运输到高浓度一侧，属于主动运输的方式。在相同的时间内，甲曲线表示的浓度高于乙曲线，说明甲离子的吸收速度快，主要原因是载体的数量。 【详解】A、曲线m～n段和a～b段表明细胞对甲、乙两种离子的吸收已满足自身需要，吸收速率稳定，但不一定达到最大运输速率，A错误； B、由图可知，细胞对甲离子的吸收和利用处于平衡的状态，不会影响水的吸收，B错误； C、由于细胞膜上的载体具有选择性，又细胞内甲离子浓度大于乙离子浓度，所以该组织细胞运输离子乙的载体数量比运输离子甲的载体数量少，C正确； D、由题图曲线可知，甲乙两种离子的浓度细胞内高于细胞外，说明两种离子的吸收方式是主动运输，D错误。 故选C。 11．下表是人体成熟红细胞中与血浆中的K+和Mg2+在不同条件下的含量比较，据表分析最不合理的是（    ） 单位mmol/L 处理前 用鱼藤酮处理后 用乌本苷处理后 细胞内 血浆中 细胞内 血浆中 细胞内 血浆中 K+ 145 5 11 5 13 5 Mg2+ 35 1．4 1．8 1．4 35 1．4 A．鱼藤酮对K+和Mg2+的载体的生理功能均有直接抑制作用 B．鱼藤酮可能抑制ATP的合成从而影响K+和Mg2+的运输 C．乌本苷抑制K+的载体的生理功能而不影响Mg2+的载体的生理功能 D．正常情况下血浆中K+和Mg2+均通过主动运输进入红细胞 【答案】A 【分析】1、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。 2、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，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输又分为自由扩散和协助扩散。 【详解】A、据表格分析可知，鱼藤酮处理组，细胞内K+和Mg2+的含量显著低于处理前细胞内含量，而血浆中K+和Mg2+的含量和处理前相比，无明显差异，故推测鱼藤酮影响了K+和Mg2+的运输，对其生理功能的影响本实验无法得出有无抑制作用的结论，A错误； B、鱼藤酮可能影响了K+和Mg2+的主动运输过程，导致二者运输到细胞内过程受到抑制，B正确； C、据表格分析可知，乌本苷处理组，细胞内K+含量显著低于处理前细胞内含量，细胞内Mg2+含量和处理前相比，无明显差异。推测乌本苷抑制了K+的载体的生理功能而不影响Mg2+的载体的生理功能，C正确； D、正常情况下，K+和Mg2+通过主动运输从血浆中运输到红细胞中，D正确。 故选A。 12．如图①～⑤表示物质进出细胞的方式，请据图回答下列问题： (1)图中表示主动运输的有 （填图中数字），需要消耗能量的运输方式有 （填图中数字）。 (2)对细胞膜的功能特性起主要作用的物质是 （填图中字母）。 (3)吞噬细胞通过 （填图中数字）方式吞噬细菌。 (4)葡萄糖可以通过 （填图中数字）方式进入人的红细胞。 (5)B表示 。 【答案】(1) ①④ ①④⑤ (2)A (3)⑤ (4)③ (5)磷脂双分子层 【分析】分析题文描述和题图：A是载体蛋白，B是磷脂双分子层，C是多糖。①和④均表示主动运输；②表示自由扩散；③表示协助扩散；⑤表示胞吞和胞吐。 【详解】（1）物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，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，这种物质跨膜运输的方式称为主动运输，据此分析图示可知：图中表示主动运输的有①④。⑤表示胞吞和胞吐过程，二者都需要消耗能量。综上分析，需要消耗能量的运输方式有①④⑤。 （2）组成细胞膜的蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。图中的A是载体蛋白，对细胞膜的功能特性起主要作用。 （3）图中⑤表示胞吞和胞吐，吞噬细胞通过胞吞的方式吞噬细菌，与图中⑤方式相符。 （4）图中的③方式，物质是从高浓度的一侧通过细胞膜运输到低浓度的一侧，需要载体蛋白的协助，不需要消耗能量，其运输方式是协助扩散，葡萄糖进入人的红细胞的方式为图中③所示的协助扩散。 （5）B表示磷脂双分子层。 13．根据能量的来源不同，主动运输包括初级主动运输（ATP 水解提供的能量）、次级主动运输和光驱动泵运输等。如下图表示葡萄糖进出小肠上皮细胞的运输方式示意图，其中SGLT1、GLUT2、Na⁺-K⁺泵是小肠上皮细胞质膜上的转运蛋白。回答下列问题： 注：细胞膜内外相应物质的“颗粒”多少代表浓度的高低。 (1)细胞膜上的转运蛋白包括 和通道蛋白，其中通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、 相适宜的分子或离子通过。 (2)SGLT1 运输葡萄糖的方式为 （填“初级主动运输”“次级主动运输”或“光驱动泵运输”），作出此判断的依据是 。 (3)据图分析,SGLT1是 （填“载体蛋白”或“通道蛋白”）。Na⁺-K⁺泵发挥作用时,会导致膜外阳离子数增多、膜内阳离子数减少，由此推断，Na+-K+泵运输 Na⁺和 K⁺的特点 是 。 (4)若要验证某种转运蛋白是一种光驱动泵，则该验证实验的自变量是 。 【答案】(1) 载体蛋白 大小和电荷 (2) 次级主动运输 SGLT1逆浓度梯度运输葡萄糖时，不需要 ATP 水解提供能量，也不需要光照 (3) 载体蛋白 运出细胞的 Na⁺数多于运入细胞的K⁺数 (4)光照的有无 【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）细胞膜上的转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白。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。 （2）SGLTl 逆浓度梯度运输葡萄糖时，不需要ATP 水解提供能量，也不需要光照，利用的是顺浓度梯度运输钠离子产生的势能，所以SGLTl 运输葡萄糖的方式为次级主动运输。 （3）SGLT1运输葡萄糖的方式为主动运输，参与主动运输的转运蛋白只能是载体蛋白。 Na+-K+泵运出细胞的Na⁺数多于运入细胞的K⁺数，由此导致细胞膜外阳离子数增多、膜内阳离子数减少。 （4）验证某种转运蛋白是一种光驱动泵，对照组给予光照，实验组不给予光照，即自变量是光照有无。 14．主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，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。葡萄糖是细胞的主要能源物质，其进出小肠上皮细胞的运输方式如图1所示。图2是原核细胞膜和肝细胞膜上载体GLUT运输葡萄糖的速率与葡萄糖浓度之间的关系。请回答： (1)细胞膜上的转运蛋白可以分为 ，不同的转运蛋白运输的物质不同，体现了细胞膜在功能上具有 性。 (2)在转运蛋白SGLT1在转运葡萄糖过程中由钠离子内流提供能量。SGLT1有两种结合位点：一种与Na+结合，一种与葡萄糖结合。Na+进入细胞的方式属于 ，依据是 ，小肠上皮细胞通过这种方式吸收葡萄糖的方式属于 。 (3)图1中小肠基膜上泵的功能是 。其消耗的ATP（能量）主要来自 （填细胞结构） (4)图2曲线中，B点与A点相比，制约葡萄糖转运速率的因素主要是 。 【答案】(1) 载体蛋白和通道蛋白 选择透过 (2) 协助扩散 Na+顺浓度梯度进入细胞 主动运输 (3) 运输钠钾离子和催化ATP水解的功能 线粒体 (4)葡萄糖浓度 【分析】物质跨膜运输的方式有三种，自由扩散是指物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式；协助扩散是指借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式；主动运输是指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。自由扩散和协助扩散不需要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。 【详解】（1）细胞膜上的转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白2种。不同的转运蛋白运输的物质不同，体现了细胞膜在功能上具有选择透过性。 （2）当转运蛋白SGLT1将Na+顺浓度梯度运输进入上皮细胞时，葡萄糖与Na+相伴随也进入细胞，葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为偶联转运蛋白参与的主动运输，类似于图1中的a过程。该过程中，葡萄糖主动运输所需的能量来自于细胞膜内外两侧的Na+浓度差形成的势能。小肠上皮细胞通过主动运输（逆浓度梯度）吸收葡萄糖，从小肠上皮细胞运出的方式是协助扩散。 （3）根据图1可知，小肠基膜上的Na+-K+泵上既有Na+、K+的结合位点，又具有ATP水解酶的活性可知，Na+-K+泵可以参与钠钾离子的运输，也可以催化ATP的水解。其消耗的ATP（能量）主要来自线粒体。 （4）根据图2曲线的变化可知，随葡萄糖浓度增加，GLUT介导的原核生物细胞摄取葡萄糖的速率先增加，然后保持不变；在A点，限制其速率的因素是葡萄糖浓度，到达B点后，其速率不再增加，此时的限制因素为GLUT的数量，故B点与A点相比，制约葡萄糖转运速率的因素主要是GLUT的数量。 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4章 细胞的基本结构 第2节 主动运输与胞吞、胞吐 （必会知识+难点强化+必刷好题，三层提升） 必会知识一 主动运输 1．概念： 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 2．特点： （1）逆浓度梯度运输 （2）需要载体蛋白 （3）需要能量 3．有关细胞器： （1）核糖体：合成主动运输载体蛋白 （2）线粒体：为主动运输提供能量 4．载体蛋白特点： （1）具有特异性（专一性）：一种载体蛋白只能运输一种或一类分子或离子 （2）与被转运的离子或分子结合：载体蛋白转运离子或分子时，首先离子或分子与转运蛋白结合，转运蛋白空间结构改变，载体蛋白转运离子或分子，转运结束后，转运分子恢复空间结构 （3）转运过程中空间结构发生变化 （4）可重复利用，但具有饱和性 5．实例： （1）细胞（除红细胞）吸收葡萄糖 （2）小肠上皮细胞葡萄糖、氨基酸、核苷酸等营养物质 （3）植物细胞吸收矿质元素等 （4）吸收无机盐（顺浓度梯度运输除外） （5）肾小管对葡萄糖的重吸收 6．能量来源： （1）第一类：直接消耗ATP的主动运输,通常称为泵（ATP驱动泵） ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶 （2）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。 （3）第三类：光驱动型，由光照提供能量供被转运分子或离子运输 7．影响因素： （1）物质浓度（在一定的范围内） （2）载体蛋白 （3）氧气浓度(哺乳动物成熟红细胞的主动运输与O2浓度无关) （4）温度 8．意义： 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。 [例1]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．水分子更多的是通过协助扩散的方式进出细胞的 B．甘油是有机物，不能通过自由扩散的方式跨膜进入细胞 C．抗体在细胞内合成时需要消耗能量，但其分泌过程不需要消耗能量 D．血浆中的葡萄糖进入红细胞时不需要载体蛋白和ATP [例2]下图为植物内蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图。下列相关叙述正确的是（　　） A．单糖逆浓度梯度从筛管转运至薄壁细胞 B．缺乏ATP会抑制蔗糖从伴胞运输到筛管 C．蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞 D．蔗糖的水解有利于蔗糖从伴胞向筛管运输 [例3]尿素作为氮肥可以直接被植物根细胞吸收、利用。根据土壤中尿素浓度不同，吸收机制分为①②两种，如图所示。细胞质基质中的尿素可被TIPs。通道蛋白转运到液泡中，防止其在细胞质基质中积累过多产生毒害作用，下列说法错误的是（    ） A．当尿素在细胞质基质中积累时，TIPs通道蛋白的数量可能增加 B．DUR3载体蛋白在转运尿素分子过程中空间结构会发生变化 C．外界尿素浓度较低时，细胞通过机制②吸收尿素 D．TIPs通道蛋白转运尿素时不会与尿素分子结合 必会知识二 胞吞与胞吐 1．胞吞： （1）概念：细胞将大分子摄入细胞，这种现象叫胞吞。 （2）过程： （3）特点： ①不需要载体蛋白 ②需要细胞膜上特定蛋白质的识别 ③需要细胞呼吸所释放的能量。 （4）实例：白细胞吞噬病菌、变形虫吞食食物颗粒等 2．胞吐： （1）概念：细胞将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。 （2）过程： （3）特点： ①不需要载体蛋白 ②需要细胞膜上特定蛋白质的识别 ③需要细胞呼吸所释放的能量。 （4）实例：内分泌腺细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶等。 3．胞吞与胞吐比较： 胞吞 胞吐 图例 概念 细胞将大分子摄入细胞 细胞将大分子排出细胞 特点 ①不需要载体蛋白 ②需要细胞膜上特定蛋白质的识别 ③需要细胞呼吸所释放的能量。 ①不需要载体蛋白 ②需要细胞膜上特定蛋白质的识别 ③需要细胞呼吸所释放的能量 实例 吞噬细胞吞噬抗原等 分泌蛋白的分泌，如胰岛素、消化酶等 影响因素 细胞膜的流动性、温度和能量等 [例1]在人体中，胆固醇可与载脂蛋白结合成低密度脂蛋白（LDL）进入血液，然后被运送到全身各处细胞。已知细胞摄取LDL有两种途径：一是LDL与细胞膜上的特异性受体结合后被胞吞，之后受体重新回到细胞膜上；二是LDL随机被胞吞（不需要与受体结合）。如图为体外培养的正常细胞和高胆固醇血症患者的细胞对LDL的摄取速率示意图。下列说法错误的是（　　） A．LDL胞吞进入细胞时需要消耗能量 B．当胞外LDL浓度大于35ug/mL时，正常细胞的LDL摄取速率改变 C．高胆固醇血症患者可能通过途径二吸收LDL D．破坏LDL受体后，高胆固醇血症患者摄取LDL的相对速率会受影响 [例2]如图为巨噬细胞吞噬细菌以及分解细菌的示意图，下列相关叙述正确的是（　　） A．巨噬细胞吞噬细菌的过程不需要借助膜上的蛋白质 B．降低温度可能会影响巨噬细胞对细菌的吞噬作用 C．巨噬细胞吞噬细菌属于胞吞作用，该过程细菌共穿过了1层生物膜 D．溶酶体与吞噬体的融合体现了生物膜的功能特点是具有流动性 [例3]胆固醇在血液中的运输是通过与磷脂和蛋白质结合形成低密度脂蛋白（LDL）颗粒的形式进行的。LDL通过与受体结合进入细胞，过程如下图。下列说法错误的是（　　） A．LDL进入细胞的方式属于胞吞 B．此过程不需要消耗细胞的能量 C．LDL受体在此过程中可重复利用 D．此过程正常进行依赖于生物膜的结构特性 难点知识一 物质进出细胞方式的比较 1．物质进出细胞方式的比较： 方式 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐 自由扩散 协助扩散 运输方向 高浓度→低浓度 低浓度→ 高浓度 细胞外→ 细胞内 细胞内→ 细胞外 是否需要 (消耗) 蛋白质 不需要 需要 需要 需要 需要 能量 不消耗 不消耗 消耗 消耗 消耗 模型 举例 O2、CO2、甘油、乙醇、苯 人的红细胞吸收葡萄糖、H2O通过通道蛋白的运输 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、无机盐、氨基酸等 白细胞吞噬病菌 分泌蛋白的分泌 影响因素 浓度差 浓度差；转运蛋白的种类和数量 载体蛋白种类和数量；能量 温度；能量 2.影响物质运输的因素： （1）跨膜运输的影响 浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中，浓度差越大，运输速率越大；协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加的原因是受载体数量的限制。主动运输不受浓度差的影响。 （2）对跨膜运输的影响 主要影响协助扩散和主动运输。其他条件适宜的情况下，载体数量越多，运输速率越大。自由扩散不受载体数量的影响。 （3）氧气含量对跨膜运输的影响 通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。 (提醒：氧气含量为0时，主动运输可依赖无氧呼吸供能） （4）温度对跨膜运输的影响 自由扩散 协助扩散和主动运输 一方面升高温度通过影响分子运动而影响自由扩散和协助扩散，另一方面温度直接影响蛋白质的活性，通过影响呼吸作用中酶的活性而影响主动运输。 3.转运蛋白分析： 参与物质跨膜运输的转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白。载体蛋白既可以介导主动运输，又可以介导协助扩散，通道蛋白一般介导协助扩散。通道蛋白有离子通道蛋白和水通道蛋白等。 （1）离子通道和钠钾泵 生物膜对无机离子的跨膜运输有被动运输（顺离子浓度梯度）和主动运输（逆离子浓度梯度）两种方式。被动运输的通道称离子通道，主动运输的离子载体称为离子泵。如下图所示： 上图中，Na＋和K＋各行其道，且只有通道开放时，离子才能顺浓度梯度流动，该过程不消耗能量，属于协助扩散（如图中K＋通过K＋通道外流，Na＋因Na＋通道未开放而不能内流）。 钠钾泵能逆浓度梯度转运Na＋和K＋，转运方向相反，且钠钾泵同时具有ATP水解酶的作用，催化ATP水解并释放能量，为Na＋和K＋主动运输供能（如Na＋运出神经细胞，K＋进入神经细胞）。 （2）单一运输载体、同向协同运输载体和反向协同运输载体 下图中钠钾泵、GLUT2、GLUT5、SGLT1分别代表载体，其中GLUT5属于单一运输载体，只能专一性运载果糖。钠钾泵、GLUT2、SGLT1能运输两种物质，属于协同运输载体，其中SGLT1、GLUT2属于同向协同运输载体，钠钾泵属于反向协同运输载体。 命题角度1 物质进出细胞方式的比较 图甲表示的是水分子通过细胞膜的两种方式，图乙表示物质浓度对两种跨膜运输速率的影响。下列叙述错误的是（　　） A．图甲中方式1和方式2分别与图乙中的①和②相对应 B．CO2和O2通过细胞膜的方式都与图甲中的方式1相同 C．水分子以图甲中的方式2通过细胞膜时，水分子不与水通道蛋白结合 D．图乙中①和②都不受氧气浓度和转运蛋白数量的限制 细胞膜作为系统的边界，以各种方式控制着物质进出细胞，下列有关叙述正确的是（　　） A．水分子通过简单扩散进出细胞的速率一般要比协助扩散更快些 B．载体蛋白每次转运时都会发生自身构象的改变 C．分子或离子通过通道蛋白时，需要与通道蛋白相结合 D．胞吞胞吐过程一般不需要细胞膜上蛋白质的参与 命题角度2 物质进出细胞方式的判断 图中曲线a、b表示小分子跨膜运输速率与O2浓度的关系，下列分析不正确的是（    ） A．曲线a代表被动运输，曲线b代表主动运输 B．温度可影响生物膜的流动性，因而对曲线a、b的转运速率均有影响 C．曲线a代表的分子跨膜运输一定不需要转运蛋白 D．曲线b转运速率达到饱和的原因主要是细胞膜上载体蛋白的数量有限 用等量相同的培养液分别单独培养相同数量的水稻和番茄幼苗，一段时间后测定培养液中各种离子的浓度，结果如图1所示。图2表示最适条件下番茄根细胞对某种离子的吸收速率与氧气浓度之间的关系。下列相关叙述错误的是（    ） A．与番茄相比，水稻根细胞膜上运输Ca2+的载体更多，运输的载体更少 B．水稻和番茄根细胞对无机盐离子的吸收具有选择性 C．由图2可知，番茄根细胞对该离子的吸收方式为主动运输 D．图2中bc段无机盐离子的吸收速率主要受载体蛋白数量的限制 命题角度3 影响物质运输的因素 如图是几种物质进出细胞方式中，运输速度与影响因素间的关系曲线图，下列与图相关的叙述中，正确的是（    ） A．与甘油进出细胞相符的图有①③⑤ B．与葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞相符的图有②④⑥ C．与碘进入甲状腺滤泡上皮细胞相符的图有②④⑤ D．与蛋白质进出细胞相符的图有②③⑥ 命题角度4 复杂物质运输体系的分析 植物体内的Ca²⁺是一种重要的无机盐离子，Ca²⁺必需保持一定的量，才能维持植物细胞的相对稳定。下列相关叙述正确的是（    ） A．Ca²⁺进出细胞都需要消耗能量 B．Ca²⁺进入细胞和进入液泡的跨膜方式相同 C．细胞质基质中Ca²⁺浓度比细胞外低，液泡中Ca²⁺浓度比细胞质基质中低 D．液泡中Ca²⁺浓度高，渗透压大有利于植物的根系从土壤中吸收水分 图是小肠上皮细胞吸收单糖的示意图，其中Na+-K+泵、SGLT1、GLUT2、GLUT5代表载体。相关叙述正确的是（    ） A．Na+-K+泵运输K+属于被动运输 B．由图可知载体蛋白的运输无特异性 C．SGLT1运输葡萄糖与ATP无关 D．GLUT5运输果糖的动力来自其内外的浓度差 难点知识二 物质跨膜运输方式的实验设计 （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 命题角度 物质跨膜运输方式的实验设计 一般动物体内90%以上的存在于细胞内。研究发现，促进癌细胞内快速外流可引发癌细胞死亡。科研人员为验证此发现将癌细胞分为两组，只为其中一组构建了通道（人工离子传输体系），并将两组癌细胞置于相同且适宜条件下培养。下列关于该实验的叙述，不合理的是（    ） A．细胞从外界吸收的方式是协助扩散 B．借助人工离子传输体系转运的只能顺浓度梯度 C．癌细胞膜上是否存在人工通道是该实验的自变量 D．该实验结果可以通过测定癌细胞的死亡率来衡量 图1是生物膜结构模型及物质跨膜运输示意图，①②③④表示物质运输方式，abcd为被运输物质。图2为物质通过膜的运输速率（纵坐标）随浓度变化的情况，已知参与有氧呼吸可以为物质运输供能（ATP）。请据图分析： (1)图1是辛格和尼科尔森提出的 模型，他们认为细胞膜主要 由构成，图中表示细胞膜基本支架的是甲 （填名称），排出细胞方式是 （填序号） (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，经研究，鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的，那么其跨膜运输的方式是 （填名称）。 (3)生物膜功能与其化学组成密切相关，功能越复杂的生物膜， 的种类与数目越多。 (4)图2表示图1中 物质（填字母）的运输，若物质充足，图中出现BC段最可能的原因是 。 (5)东台条子泥为华东地区面积最大，亩产领先全国的优质藜麦垦区。藜麦被誉为“营养黄金”，它具有耐寒、耐旱、耐盐碱等特性，是低脂、低热量、低糖的碱性食品，为探究藜麦从土壤中吸收盐分是否属于图2运输方式，设计了如下实验。 ①实验步骤： A．取适量 的藜麦幼苗植株，分为甲、乙两组，放入适宜浓度的含有的培养液中进行培养。 B．甲组给予正常的呼吸条件，乙组 。 C．一段时间后，检测、计算并比较离子吸收速率的大小。 ②实验结果及结论： 结果 结论 乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率 a． b． c． 1．图甲是通过细胞膜的物质运输模式图，图乙表示由几种生物膜参与的生理过程。下列叙述错误的是（    ） A．图甲中2可表示O2运入细胞的过程 B．磷脂分子构成细胞膜的基本骨架，膜外侧的磷脂活动性较弱 C．图乙所示过程中需要多种信号分子和细胞骨架的参与 D．生物膜之间利用囊泡运输物质依赖膜的流动性 2．大多数生物获取能量是通过有氧呼吸进行的，其中丙酮酸是一种重要的代谢产物，下图为丙酮酸进入线粒体的过程示意图，下列相关叙述错误的是（    ） A．丙酮酸进入膜间隙的方式为协助扩散 B．孔蛋白也可介导葡萄糖从细胞质基质进入到膜间隙 C．加入蛋白质变性剂会影响丙酮酸的运输速率 D．H+由线粒体基质进入膜间隙的过程中需要消耗能量 3．细胞作为一个开放的系统，与环境进行着密切的物质交换。有关叙述错误的是（　　） A．水分子更多通过协助扩散进出细胞 B．Na+在跨膜运输时，首先要与膜上载体蛋白结合 C．正常人体肌细胞中CO2浓度高于细胞外液体中CO2浓度 D．蛋白质等大分子进出细胞不仅需要膜上蛋白质，还与膜上磷脂密切相关 4．研究表明微塑料或会导致人体脑部炎症和心脏问题等。科学家使用分子建模方法来研究纳米塑料在膜结构中的运动。结果表明，对于某些微塑料，通过细胞膜的被动运输可能是进入细胞的重要途径。下列说法中错误的是（　　） A．若纳米塑料进入细胞只与其浓度有关，则其跨膜运输方式为自由扩散 B．若纳米塑料进入细胞需要通道蛋白参与，则其跨膜运输方式为协助扩散 C．若纳米塑料进入细胞需要载体蛋白参与，运输时载体蛋白的构象会发生改变 D．纳米塑料在通过细胞膜结构的过程中，需要ATP提供能量 5．如图是细胞膜的结构模型和几种物质出入细胞的示意图，其中①~③代表物质，A、B、C代表物质跨膜运输方式。下列有关叙述，错误的是（    ） A．物质通过方式C进入细胞不需要载体蛋白，但需要能量 B．无机盐可以通过B的方式进入根部细胞 C．细胞膜功能的复杂程度，主要取决于③的种类和数量 D．信号分子与细胞膜上的①结合，这一过程体现了细胞膜的信息交流功能 6．细胞膜是细胞的边界，能控制物质进出细胞。下列物质的运输方式最能体现细胞膜结构特点的是（    ） A．氧气进入肌肉细胞 B．胰岛β细胞分泌胰岛素 C．根毛细胞吸收钙离子 D．神经细胞外Na+顺浓度梯度内流 7．下图为钠离子、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图。下列叙述正确的是（　　） A．葡萄糖从肠腔进入上皮细胞为易化扩散 B．Na+从肠腔进入小肠上皮细胞为主动转运 C．葡萄糖从小肠上皮细胞进入细胞外液为易化扩散 D．Na+从小肠上皮细胞进入细胞外液为易化扩散 8．当土壤盐化后，细胞外的Na+通过转运蛋白 A 顺浓度梯度大量进入细胞，影响植物细胞的代谢，某耐盐植物可通过Ca2+来减少Na+在细胞内的积累，相关机制如图所示。图中膜外H+经转运蛋白C进入细胞内的同时，可驱动转运蛋白C将Na+运输到细胞外。下列有关说法正确的是（　　） 注：箭头上的“+”表示促进。 A．氧气浓度不会影响 Na+和H+运出细胞的效率 B．使用 Na+受体抑制剂会提高植物的抗盐胁迫能力 C．H+进入细胞为被动运输，Na+运出细胞为主动运输 D．胞外 Ca2+对转运蛋白A以及胞内 Ca2+对转运蛋白C都是促进作用 9．盐碱化土地的植物可通过质膜H+泵及相关载体把Na+排出细胞，也可通过液泡膜H+泵和液泡膜NHX载体把Na+转入液泡内，以维持细胞质基质Na+稳态。下图是NaCl处理模拟盐胁迫，钒酸钠（质膜H+泵的专一抑制剂）和甘氨酸甜菜碱（GB）影响玉米Na+的转运和相关载体活性的结果。据材料分析，下列叙述错误的是（    ） A．据图可知细胞中Na+外排和内流是两个同时进行的生理过程 B．推测盐胁迫下细胞质基质Na+排出细胞或转入液泡的方式为主动运输 C．GB可能通过调控质膜H+泵活性增强Na+外排，从而减少细胞内Na+|的积累 D．GB引起盐胁迫下液泡中Na+浓度的显著变化，与液泡膜H+泵活性有关 10．将某活组织放入适宜的完全营养液中，置于适宜的条件下培养。培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等且恒定，定期测定细胞中两种离子的含量，得到如图所示曲线。下列叙述正确的是（    ） A．曲线m～n段和a～b段表明两种离子的吸收达到最大速率 B．甲离子的吸收会影响组织细胞对水的吸收，而乙离子不会 C．该组织细胞运输离子乙的载体蛋白数量比运输甲离子的载体数量少 D．该组织细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是协助扩散和主动运输 11．下表是人体成熟红细胞中与血浆中的K+和Mg2+在不同条件下的含量比较，据表分析最不合理的是（    ） 单位mmol/L 处理前 用鱼藤酮处理后 用乌本苷处理后 细胞内 血浆中 细胞内 血浆中 细胞内 血浆中 K+ 145 5 11 5 13 5 Mg2+ 35 1．4 1．8 1．4 35 1．4 A．鱼藤酮对K+和Mg2+的载体的生理功能均有直接抑制作用 B．鱼藤酮可能抑制ATP的合成从而影响K+和Mg2+的运输 C．乌本苷抑制K+的载体的生理功能而不影响Mg2+的载体的生理功能 D．正常情况下血浆中K+和Mg2+均通过主动运输进入红细胞 12．如图①～⑤表示物质进出细胞的方式，请据图回答下列问题： (1)图中表示主动运输的有 （填图中数字），需要消耗能量的运输方式有 （填图中数字）。 (2)对细胞膜的功能特性起主要作用的物质是 （填图中字母）。 (3)吞噬细胞通过 （填图中数字）方式吞噬细菌。 (4)葡萄糖可以通过 （填图中数字）方式进入人的红细胞。 (5)B表示 。 13．根据能量的来源不同，主动运输包括初级主动运输（ATP 水解提供的能量）、次级主动运输和光驱动泵运输等。如下图表示葡萄糖进出小肠上皮细胞的运输方式示意图，其中SGLT1、GLUT2、Na⁺-K⁺泵是小肠上皮细胞质膜上的转运蛋白。回答下列问题： 注：细胞膜内外相应物质的“颗粒”多少代表浓度的高低。 (1)细胞膜上的转运蛋白包括 和通道蛋白，其中通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、 相适宜的分子或离子通过。 (2)SGLT1 运输葡萄糖的方式为 （填“初级主动运输”“次级主动运输”或“光驱动泵运输”），作出此判断的依据是 。 (3)据图分析,SGLT1是 （填“载体蛋白”或“通道蛋白”）。Na⁺-K⁺泵发挥作用时,会导致膜外阳离子数增多、膜内阳离子数减少，由此推断，Na+-K+泵运输 Na⁺和 K⁺的特点 是 。 (4)若要验证某种转运蛋白是一种光驱动泵，则该验证实验的自变量是 。 14．主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，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。葡萄糖是细胞的主要能源物质，其进出小肠上皮细胞的运输方式如图1所示。图2是原核细胞膜和肝细胞膜上载体GLUT运输葡萄糖的速率与葡萄糖浓度之间的关系。请回答： (1)细胞膜上的转运蛋白可以分为 ，不同的转运蛋白运输的物质不同，体现了细胞膜在功能上具有 性。 (2)在转运蛋白SGLT1在转运葡萄糖过程中由钠离子内流提供能量。SGLT1有两种结合位点：一种与Na+结合，一种与葡萄糖结合。Na+进入细胞的方式属于 ，依据是 ，小肠上皮细胞通过这种方式吸收葡萄糖的方式属于 。 (3)图1中小肠基膜上泵的功能是 。其消耗的ATP（能量）主要来自 （填细胞结构） (4)图2曲线中，B点与A点相比，制约葡萄糖转运速率的因素主要是 。 2 学科网（北京）股份有限公司 $