练案14 第4章 第1节 第2课时 自由扩散和协助扩散-【成才之路•练案】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞同步新课程学习指导(人教版)

练案[14] 第4章第1节 [第2课时自由扩散和协助扩散] 学业考达标练 6.K+可通过通道蛋白进出细胞，下列有关叙述错误 一、选择题 的是 () 1.氧气进入细胞的方式是 A.K+通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合 A.主动运输 B.自由扩散 B.膜内外K+浓度梯度的大小会影响K+的运输 C.协助扩散 D.渗透作用 速率 2.研究表明，水分子可以较快的通过水通道蛋白出 C.K+顺浓度梯度通过细胞膜的过程属于协助扩散 入细胞且不需消耗能量，而甘油分子难以通过水 D.水分子和Na+也能借助该通道进出细胞 通道蛋白。下列相关叙述错误的是 ( 7.如图判断下列说法错误的是 A.水通道蛋白对物质具有选择性 外细胞膜内 B.一种物质可能有多种跨膜运输方式 9 od C.水通道蛋白作用时所需的能量主要来自线粒体 0 D.水通道蛋白结构改变后功能也可能发生改变 00 0 物质浓度差 3.如图所示水分子跨膜运输的方式是 分 A.由图甲可以判断物质的跨膜运输方式是自由扩散 一水分子 细胞外 水通道蛋白 B.图甲中随着细胞外物质浓度的降低，运输速率 会变慢 细胞内 ●●● C.图甲中表示自由扩散不需要转运蛋白的协助 A.自由扩散 B.协助扩散 D.图乙说明协助扩散过程只受物质浓度差的影响 C.主动运输 D.自由扩散和协助扩散 二、非选择题 4.下列关于被动运输的叙述，错误的是 ( )8.下面A、B是两种被动运输方式的转运速率和细胞 A.包括自由扩散和协助扩散 外浓度之间的关系曲线： B.只能顺浓度梯度进行运输 转 C.都不需要转运蛋白 D.都不需要消耗能量 细胞外浓度 细胞外浓度 细胞能量供应 5.下列与物质跨膜运输有关的叙述，错误的是 A B C ( (1)图A表示的转运方式是 ,其转运速 A.葡萄糖顺浓度梯度的跨膜运输需转运蛋白的 率主要取决于 协助 (2)图B表示的方式若是协助扩散，那么ab段的 B.乙醇和氧气进出细胞的跨膜运输方式相同 限制因素是 ,bc段的限制因素是 C.温度对性激素通过生物膜无影响 0 D.水跨膜运输的方式可以是自由扩散，也可以是 (3)请在图C中画出被动运输的转运速率和细胞 协助扩散 能量供应的关系曲线。 210 选择考提升练 5.如图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运 一、选择题 输、转化过程的示意图。下列相关叙述正确的是 1.将刚刚萎蔫的菜叶放入清水中，菜叶细胞含水量 ( 能够得到恢复的主要原因是 蔗糖 胞间连丝 蔗糖水解酶 A.自由扩散和协助扩散 B.主动运输和胞吞 ®单糖转运 。载体 C.自由扩散和主动运输 伴胞 筛管 薄壁细胞 D.协助扩散和主动运输 A.蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输 2.维生素D属于脂质的一种，人体组织细胞吸收维 B.单糖逆浓度梯度转运至薄壁细胞 生素D的量主要取决于 ( C.能量生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输 A.环境温度和氧气的含量 D.蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞 B.细胞膜上维生素D含量及其转运蛋白数量 6.肝细胞和细菌都能以协助扩散的方式吸收葡萄 C.细胞膜上维生素D转运蛋白的数量 糖，其中细菌协助葡萄糖运输的载体蛋白为 D.细胞外溶液与细胞质中维生素D的浓度差 GLUT1,肝细胞协助葡萄糖运输的载体蛋白为 3.哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道 GLUT2,其运输的速率和葡萄糖浓度的关系如图所 蛋白，硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。 示。下列推测错误的是 下列叙述错误的是 ( 6细菌(GLUT1) A.经AgNO,处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会 膨胀 肝细胞(GLUT2) B.经AgNO,处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会 短 磷脂双分子层 变小 12345678910而（无蛋白质） 葡萄糖浓度(mmol/L) C.未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会 A.协助扩散可以降低细胞内外葡萄糖的浓度差 迅速膨胀 B.a点与b点相比，制约葡萄糖转运速率的因素是 D.未经AgNO,处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会 GLUT1的数量 迅速变小 C.c点与a点相比，c点葡萄糖转运速率低的原因 4.下列物质进出细胞的方式中，必须依赖于细胞膜 可能是肝细胞GLUT2少 上转运蛋白才能完成的是 D.载体蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的 A.02进入肺泡细胞 速率 B.H,0进入根毛细胞 7.协助扩散需要细胞膜上载体蛋白或通道蛋白的协 C.葡萄糖进入红细胞 助。如图甲、乙分别表示载体介导和通道介导的 D.酒精进入胃上皮细胞 两种协助扩散方式，其中通道介导的扩散速率比 211 载体介导的快得多。下列有关叙述正确的是 (3)蛋白A是存在于多种组织细胞膜表面的蛋白 ( 质，为探究蛋白A是否为水通道蛋白，研究者 溶质分子 进行了相关实验，处理及结果见表。 O心0载体蛋白 00 溶质分子 °8通道蛋白 999 99 在低渗溶液中测定 ggg 实验 在等渗溶液中进行 卵细胞的水通透速 o8% 组号 的处理 分 乙 率(10-4cm/s) A.该过程的运输速率只与膜两侧浓度差相关 向卵母细胞注人微 27.9 B.载体蛋白和通道蛋白均具有一定的特异性 量水（对照） C.甲、乙两种方式均存在溶质分子与相应蛋白质 的结合过程 向卵母细胞注人蛋 210.0 白A的RNA D.该过程需要消耗能量 二、非选择题 将部分Ⅱ组细胞放 8.水通道蛋白能介导水分子跨膜运输，提高水分子 入含HgCL2的等渗溶 80.7 的运输效率。如图是猪的红细胞在不同浓度的 液中 NaCl溶液中，细胞体积和初始体积之比的变化曲 将部分Ⅲ组细胞放 线(O点对应的浓度为红细胞吸水涨破时的NaCl M 入含试剂M的等渗 188.0 浓度)。回答下列问题： 溶液中 0 1.5 注：卵母细胞接受蛋白A的RNA后可以合成 1.0 蛋白A,并将其整合到细胞膜上。 B A ①应选用 的卵母细胞进 0.5 行实验。 0 50 100150200 250 ②Ⅱ组和Ⅲ组实验结果说明 NaCl溶液浓度mmol·L-l) (1)水分子通过水通道蛋白进出细胞的方式属于 根据Ⅲ 该过程中水分子 (填 组和V组实验结果推测HgCL,破坏了部分蛋 “需要”或“不需要”)与水通道蛋白结合。 白A的 综合上述结果，可 (2)据图可知，猪的红细胞在浓度为 以得出的结论是 mmol·L-'的NaCl溶液中能保持正常的形态。 红细胞的吸水和失水都通过 作用 完成。 212故红细胞膜不具有水溶性，A错误：动物细胞没有液泡，B错：量，C错误，D正确。故选C。 误：人的红细胞放人4℃蒸馏水中，由于细胞内渗透压大于蒸 :5.C葡萄糖顺浓度梯度的跨膜运输是协助扩散的方式，需转运 馏水渗透压，蒸馏水不断进人红细胞内，直至涨破，C正确：低 蛋白的协助，A正确：乙醇和氧气进出细胞的跨膜运输都是自 温时红细胞膜的流动性降低，D错误。故选C。 由扩散，B正确：性激素通过生物膜是自由扩散的方式，温度影 5.B农民施肥后发现有“烧苗”现象，原因是植物根细胞在高浓 响膜的流动性，进而影响性激素通过生物膜的速率，C错误：水 度的土壤溶液中失水，与图甲过程相似，A错误；原生质层包括 分子可以穿过磷脂分子层的间隙，通过自由扩散的方式进出细 细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质，即图中的2、3、4，B正 胞，也可以通过水通道蛋白的介导通过协助扩散进出细胞，D 确：该细胞的失水和吸水主要取决于细胞液与外界溶液的浓度 正确。故选C。 差，C错误；由于细胞壁具有全透性，细胞膜具有选择透过性，！6.D分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，A正 故蔗糖分子可进入1，但是不能进入3，D错误。故选B。 确：浓度梯度是影响协助扩散的重要因素之一，B正确：离子顺 6.B表中信息显示：该植物在浓度为0.19mol·L1的蔗糖溶液 浓度梯度通过细胞膜时，需要转运蛋白的协助，属于协助扩散， 中不分离，在浓度为0.23ol·L的蔗糖溶液中刚发生分离， C正确；通道蛋白具有专一性，水分子和Na不能借助K+通道 而细胞液的浓度范围应介于刚发生质壁分离和未发生质壁分 蛋白进出细胞，D错误。 离的蔗糖溶液的浓度之间，即介于0.19~0.23ol·L之间；！7.D图甲中物质从高浓度一侧运向低浓度一侧，且不需要转运 在此基础上结合题意“乙地土壤溶液的浓度适合该植物生长” 蛋白协助，属于自由扩散，自由扩散的速率与细胞膜两侧的浓 可推知：该植物细胞能够从乙地土壤溶液中吸收水分，所以乙 度差是正相关的，随着细胞外物质浓度的降低，物质的运输速 地土壤溶液的浓度应低于该植物细胞液的浓度，最可能是<： 率会变慢，A、B、C正确：在一定范围内，随着浓度差的增大，协 0.23,B正确，A、C、D均错误。故选B。 助扩散的速率会随之增大，但是当浓度差达到一定范围时，协 7.B盖上盖玻片时，将盖玻片的边缘接触液滴，并轻轻放下以防 助扩散的速率会受到转运蛋白数量的限制而无法继续提升，因 止气泡出现，A错误；细胞壁伸缩性较小，所以细胞在质壁分离： 此图乙表示自由扩散，而不是协助扩散，D错误。故选D。 过程中细胞长度几乎不变，因此同一细胞在质壁分离过程中，：8.(1)自由扩散浓度差 X/Y值可能逐渐变小，液泡紫色越来越深，B正确：鳞片叶细胞 (2)浓度差转运蛋白的数量 在质壁分离复原的过程中，细胞的吸水能力逐渐减弱，C错误： (3)见解析图 用酶解法去除细胞壁时，为维持细胞形态，酶解过程应在等渗 【解析】(I)分析可知图A表示的转运方式为自由扩散，其转 溶液中进行，低渗溶液原生质体会吸水涨破，D错误。故选B。 运速率主要取决于细胞内外物质的浓度差。(2)图B表示的 8.(1)小于 转运方式若是协助扩散，那么b段的限制因素是细胞内外物 (2)等于 质的浓度差，b心段转运速率不再增加，说明限制因素不再是浓 (3)原生质层1、35逐渐变大，最后不再变化 度差，而是转运蛋白的数量。(3)被动转运不需要消耗能量，因 (4)不能 此，物质转运速率不会随能量的增加而改变，故绘图如下： 【解析】(1)如果都是蔗糖溶液，蔗糖分子不能透过半透膜」 转 漏斗内的液面较高，是通过其具有较高的渗透压即浓度来实现 的，故仍然是M,>M4。(2)细胞不再进行吸水和失水时即渗 率 透平衡时，细胞液浓度和外界溶液浓度是相等的。图2中，如 果B、b分别表示蔗糖溶液和细胞液，且起始浓度分别为MB M,则达到平衡后M等于M,。(3)图2中1细胞膜、3液泡膜 及二者之间的5细胞质构成了原生质层，也是相当于一层半透 细胞能量供应 膜。图2过程中细胞失水，细胞液浓度逐渐增大，液泡的吸水： 选择考提升练 能力逐渐变大，最后不再变化。(4)鳞片叶表皮细胞已经高度1.A菱蔫的菜叶由于细胞失水，导致细胞液浓度升高，放入清 分化，一般不能分裂，故不能观察到染色体。 水中，由于细胞液浓度大于清水，因此细胞发生渗透作用重新 吸水，恢复挺拔，而水分进入细胞的方式为自由扩散和协助扩 练案[14] 散，A正确。故选A。 学业考达标练 2.D维生素D属于脂溶性物质，以自由扩散的方式通过细胞 1.B气体类的分子较小.，可以穿过磷脂分子层的间隙，通过自由： 膜，不消耗能量，不需要转运蛋白协助，其运输速率主要取决于 扩散的方式进入细胞，B正确。 膜两侧浓度差，故组织细胞吸收维生素D的量主要取决于细胞 2.C水分子可以较快的通过水通道蛋白，而甘油分子难以通过 外溶液与细胞质中维生素D的浓度差，D正确。 水通道蛋白，说明水通道蛋白对物质具有选择性，A正确：水跨；3.B经AgNO3处理的红细胞，水通道蛋白失去活性，但水可以 膜不需要水通道蛋白的协助，只通过磷脂双分子层的跨膜运输 通过自由扩散的形式进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会吸水 方式为自由扩散；水跨膜通过水通道蛋白的协助，不需要消耗 膨胀，在高渗蔗糖溶液中会失水变小，A正确，B错误；未经 能量，属于协助扩散，说明一种物质可能有多种跨膜运输方式， ANO3处理的红细胞，水可通过水通道蛋白快速进出细胞，也 B正确：水分子可以较快的通过水通道蛋白出入细胞且不需消 可通过自由扩散进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会迅速吸水 耗能量，C错误：蛋白质的结构决定功能，则水通道蛋白结构改 膨胀，在高渗蔗糖溶液中会迅速失水变小，C、D正确。 变后功能也可能发生改变，D正确。故选C 4.CO2、酒精进入细胞的方式是自由扩散，水进出细胞的方式 3.D图中所示水分子跨膜运输是顺浓度梯度进行的，且需要水 可以是协助扩散，也可以是自由扩散，自由扩散不需要转运蛋 通道蛋白，不消耗能量，因此该运输方式为协助扩散，另外水分 白的协助，A、B、D错误；葡萄糖进入红细胞，属于协助扩散，需 子还可顺浓度梯度进行，同时不需要转运蛋白的作用，即借助 要转运蛋白的协助，C正确。 自由扩散方式进入细胞，即D正确。故选D。 5.A 蔗糖分子通过胞间连丝进行运输，水解后形成单糖，通过 4.C被动运输包括自由扩散和协助扩散，A正确；被动运输是物 单糖转运载体顺浓度梯度运输，速率加快，A正确；图示单糖通 质的扩散，只能顺浓度梯度进行，B正确：自由扩散不需要转运 过单糖转运载体顺浓度梯度转运至薄壁细胞，B错误；图中蔗 蛋白，不需要消耗能量，协助扩散需要转运蛋白，不需要消耗能 糖运输不消耗能量，单糖顺浓度梯度运输也不消耗能量，故能 297 量生成抑制剂不会直接抑制图中蔗糖的运输，C错误：蔗糖属： 其运输方式为协助扩散，丁物质逆浓度梯度运输，A错误：乙物 于二糖，不能通过单糖转运载体转运至薄壁细胞，D错误。 质的运输方式是胞吐，胞吐主要依赖细胞膜的流动性，B错误： 6.B协助扩散是将物质顺浓度梯度的运输，运输过程中，膜两侧 乙物质离开细胞1的方式为胞吐，不需要载体蛋白，C错误：运 的浓度差缩小，所以协助扩散可以降低细胞内外葡萄糖的浓度 输甲物质的转运蛋白是载体蛋白，运输丙物质的转运蛋白是通 差，A正确；a点与b点相比，载体蛋白GLUT1的数量一样多 道蛋白，它们是两种不同的蛋白质，结构不同，但都具有专一 制约葡萄糖转运速率的主要因素是葡萄糖的浓度，B错误；C点 性，D正确。故选D。 与点相比，两点葡萄糖浓度一样，因载体蛋白数量不同而运6.A胞吞作用有膜的凹陷，以膜的流动性为基础，A错误：受体 输速率不同，C正确；与无蛋白质的磷脂双分子层相比，有载体 介导的胞吞过程需要受体和大分子物质的识别，需要细胞内部 蛋白时运输速率明显加快，所以载体蛋白的存在能显著提高细 供能，B正确：囊泡膜是由细胞膜分离下来的，所以构成囊泡膜 胞摄取葡萄糖的速率，D正确。 的基本支架是磷脂双分子层，C正确：溶酶体中富含水解酶，形 7.B协助扩散需要转运蛋白的协助，其运输速率既与膜两侧浓 成的囊泡可能与溶酶体结合，以将粪泡中的物质分解，D正确。 度差相关，又与转运蛋白的数量相关，因此并不是与膜两侧浓 故选A。 度差完全呈正相关，A错误：载体蛋白和通道蛋白均具有一定：7.C0,和甘油通过图②所示方式（自由扩散）运输，A错误：图 的特异性，B正确：载体蛋白在转运离子或分子时会与离子或 ①所示方式为协助扩散，图③所示方式为主动运输，协助扩散 分子结合，而离子或分子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白 不需要细胞呼吸提供能量，而主动运输需要细胞呼吸提供能 结合，C错误；该过程为协助扩散，协助扩散不需要消耗能量，D 量，B错误；在主动运输的过程中，离子或分子与载体蛋白结合 错误。故选B, 后，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结 8.(1)协助扩散 不需要 构发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转送到 (2)150渗透 另一侧并释放出来，载体蛋白随后又恢复原状，又可以去转运 (3)缺乏蛋白A HgCl,对蛋白A的功能有抑制作用空间结 同种物质的其他离子或分子，C正确；图④所示方式为胞吞，体 构蛋白A是水通道蛋白 现了细胞膜的流动性，某些小分子物质也能通过图④所示方式 【解析】本题考查水进出细胞的方式及水通道蛋白相关实 运输，D错误。故选C。 验。(1)水分子通过水通道蛋白进出细胞的方式属于协助扩8.(1)自由扩散 协助扩散主动运输 胞吐 散，该过程中水分子不需要与水通道蛋白结合。(2)据图可知， (2)葡萄糖 猪的红细胞在浓度为l50mmol·L-1的NaCl溶液中能保持正 (3)转运蛋白 核糖体 常的形态（细胞体积与初始体积之比为1）：红细胞的吸水和失 (4)C、D 水都通过渗透作用完成。(3)①分析题意，本实验目的是探究 (5)B、C 细胞膜内外浓度差和载体蛋白数量线粒体和核 蛋白A是否为水通道蛋白，实验的自变量是蛋白A的有无，故 糖体 应选用细胞膜中缺乏蛋白A的卵母细胞进行实验。②I组和Ⅲ 【解析】(1)A从高浓度到低浓度，不需要载体和能量，表示 组的差别在于HgCL2的有无，实验结果说明HgC2对蛋白A的 自由扩散：B图中物质的运输方向是高浓度运输到低浓度，需 功能有抑制作用；根据Ⅲ组和Ⅳ组实验结果推测试剂M能恢复 要载体，不需要能量，表现协助扩散：C图中物质的运输方向是 一部分蛋白A的功能，HgCl,破坏了部分蛋白A的空间结构。 低浓度运输到高浓度，需要载体和能量，属于主动运输；D图中 综合上述结果，可以得出的结论是蛋白A是水通道蛋白。 生物大分子形成囊泡，以胞吐的方式出细胞。(2)葡萄糖以协 助扩散方式进入红细胞。(3)与A自由扩散方式相比，B协助 练案[15] 扩散方式的主要特点是需要借助转运蛋白，而转运蛋白是在核 学业考达标练 糖体上合成的。(4)主动运输和胞吐需要消耗能量；若在细胞 1.A细胞膜的功能特性是选择透过性。主动运输和协助扩散 中注入某种呼吸抑制剂，影响供能，则会影响主动运输和胞吐。 均需要载体蛋白协助，均能体现细胞膜具有选择透过性，但主 (5)据图分析，B(协助扩散)、C(主动运输)需要载体蛋白协 动运输是逆浓度梯度运输，且需要载体，更能说明细胞膜具有 助；B(协助扩散)的特点是高浓度一侧运输到低浓度一侧，需 选择透过性，A正确，B错误；自由扩散不需要载体，与细胞膜 要载体，不需要能量，则影响因素是浓度差和载体蛋白的数量： 的选择透过性无关，C错误：膜泡运输以胞吞和胞吐的方式进 主动运输需能量和载体，因此与线粒体和核糖体有关。 行运输，与细胞膜具有一定的流动性有关，D错误。故选A。 选择考提升练 2.C细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，胞吐和胞吞过程1.C 可通过肝细胞内外各物质的浓度的关系来迅速作出判断， 依赖于细胞膜的流动性特点。氧气进入肌细胞属于自由扩散， K逆浓度从细胞外进入到细胞内部，其跨膜运输的方式为主 不能体现流动性，A错误：甲状腺细胞吸收钾离子是主动运输， 动运输，C正确，A、B、D错误。故选C。 不能体现流动性，B错误；胰岛素的分泌属于胞吐，能够体现流2.D 将洋葱表皮细胞放到一定浓度的KNO,溶液中，外界溶液 动性，C正确；植物细胞吸收水分属于自由扩散和协助扩散，不 的浓度高于细胞液浓度，细胞失水，发生质壁分离，此过程中水 能体现流动性，D错误。故选C。 分子的运输方式是被动运输；NO3和K+可以以主动运输的方 3.B氧气进人红细胞的方式是自由扩散，A错误：根细胞通过主 式进入细胞，当细胞液的浓度高于外界溶液的浓度，植物细胞 动运输的方式吸收无机盐离子，B正确：酒精通过自由扩散的 吸水，水分子以被动运输的方式进入细胞，发生质壁分离复原 方式进入胃黏膜细胞，C错误：消化腺细胞通过胞吐分泌消化 现象，综上所述，D正确，A、B、C错误。故选D。 酶，D错误。故选B。 3.C根据分析可知，①②均为载体蛋白，化学本质均为蛋白质， 4.D葡萄糖是小分子物质，但葡萄糖不能以自由扩散方式进出 A错误；蛋白质的结构决定功能，①②的功能不同，故可推测其 细胞，A错误；大分子物质如细胞内合成的分泌蛋白从细胞内 结构也不相同，B错误：根据图示可知，H运出细胞需要载体 分泌到细胞外，是通过胞吐方式完成的，该过程不需要载体蛋 和消耗能量，运输方式为主动运输，C正确：由图可知，H运出 白，B错误；有的离子可以通过协助扩散进入细胞，C错误；物 细胞需要消耗能量，而细胞外和细胞内的H浓度梯度产生的 质逆浓度梯度的跨膜运输属于主动运输，需要消耗能量，D正 势能，又可推动H和蔗糖的吸收，氧气浓度可影响H外运 确。故选D。 进而影响细胞外和细胞内H浓度差，从而影响蔗糖的吸收，故 5.D图中甲、丙物质都是顺浓度梯度运输的，不需要消耗能量，： 氧气浓度对细胞吸收蔗糖分子有影响，D错误。故选C。 298