第2单元 第10讲 物质出入细胞的方式及影响因素（课件PPT）-【正禾一本通】2026年新高考生物高三一轮总复习高效讲义（人教版 不定项）

该高中生物学高考复习课件聚焦“物质出入细胞的方式及影响因素”核心考点，严格对接高考评价体系，系统梳理自由扩散、协助扩散、主动运输的类型特征及转运蛋白、能量、温度等影响因素，通过对比表格归纳高频考查题型，明确“方式判断”“曲线分析”等权重考点，体现备考针对性。 课件亮点在于“三看法”快速判断运输方式等应试技巧，结合O₂浓度影响曲线等图表建模，培养科学思维与探究实践素养。设“提升关键能力”模块解析H⁺跨膜运输等实例，助力学生掌握答题逻辑，教师可据此开展精准高效复习教学。

第二单元 细胞的基本结构和 物质运输 正禾一本通高三一轮总复习 生物学 物质出入细胞的方式及影响因素 第10讲 01 考点一 物质出入细胞的方式 02 03 考点二　 物质跨膜运输的影响因素 目录 课下巩固精练卷(十) 物质出入细胞的方式及影响因素 3 考点一 物质出入细胞的方式 返回 4 整合必备知识 选择透过性 不需要 高 低 不需要 不消耗 浓度差大小 转运蛋白 协助扩散 主动运输 改变 选择透过性 逆 载体蛋白 能量 流动性 溶酶体 转运蛋白的种类和数量 转运蛋白空间结构 选择透过性 蛋白质 流动性 × × × × × 提升关键能力 细胞膜和液泡膜 细胞膜或液泡膜两侧的H＋浓度差 使Na＋进入液泡或排出细胞 落实素养题组 考点二 物质跨膜运输的影响因素 返回 25 整合必备知识 转运蛋白(载体蛋白)数量 能量 无氧呼吸 流动 酶活性 主动运输 被动运输 协助扩散 自由扩散 × × × 提升关键能力 协助扩散 缺少ATP(缺少能量) 载体蛋白 ④ 载体蛋白数量有限 完全抑制呼吸 柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动运输 两组植物对Ca2＋、K＋的吸收速率无明显差异 柽柳从土壤中吸收盐分的方式为被动运输 落实素养题组 课下巩固精练卷(十) 物质出入细胞的方式及影响因素 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 2 3 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①载体是协助物质运输的蛋白质，如血红蛋白是运输氧的载体，细胞膜上有运输葡萄糖、Na＋、K＋等的转运蛋白。 ②受体是接收信号分子的蛋白质，如神经递质受体、激素分子受体，其主要作用是实现细胞间信息交流。 2.主动运输：体现膜的功能特点—— 3.胞吞和胞吐：体现膜的结构特点—— 项目 胞吞 胞吐 图例 运输方向 胞外→胞内 胞内→胞外 举例 巨噬细胞吞噬抗原、 变形虫摄食 胰岛素、消化酶、 抗体等物质的分泌 共同点 ①需要消耗能量；②不需要载体蛋白，但需要膜蛋白参与；③影响因素：能量(温度、O2浓度) (1)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。 (2)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)无机盐离子的运输方式不一定是主动运输，如兴奋产生和恢复过程中的Na＋内流和K＋外流的方式均为协助扩散。 (4)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。 [深挖教材](必修1 P71“相关信息”)胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被 降解。 4.物质跨膜运输的方式与细胞膜结构的关系 (1)协助扩散和主动运输依赖细胞膜上 ，或 的变化，这也是细胞膜具有 的结构基础。 (2)胞吞和胞吐也需要膜上 的参与，更离不开磷脂双分子层的 。 【正误辨析】　//////////////////////////// (1)葡萄糖是机体能量的重要来源，能经自由扩散通过细胞膜。( ) (2)分子或离子通过通道蛋白时，需要与通道蛋白结合。( ) 提示：葡萄糖通过细胞膜进入红细胞是协助扩散，进入其他细胞一般通过主动运输。 提示：分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。 提示：主动运输使膜内外物质保持浓度差，保证细胞代谢所需。 (3)水分子更多的是借助自由扩散进出细胞。 ( ) (4)植物细胞通过主动运输吸收不同无机盐离子的速率都相同。 ( ) (5)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。( ) 提示：水分子难以大量通过自由扩散进出细胞，原因是细胞膜以磷脂双分子层作为基本支架，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。 提示：植物细胞对不同无机盐离子的吸收速率有差异。 细胞质中积累的Na＋会抑制胞质酶的活性，植物根部细胞通过多种“策略”降低细胞质中Na＋浓度，从而降低盐胁迫的损害，部分生理过程如图所示。 (1)据图可知，图示各结构中H＋浓度存在明显差异，这种差异主要由位于 上的H＋­ATP泵来维持。此过程中，H＋­ATP泵作为载体蛋白在转运H＋时发生的变化是什么？这种离子跨膜运输方式对于细胞的意义是什么？ 提示：ATP水解释放的磷酸基团使载体蛋白发生磷酸化，导致其空间结构改变。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。 (2)H＋的这种分布特点将Na＋转运到胞外或液泡内，Na＋转运到胞外或液泡内是由 所驱动的。若使用ATP抑制剂处理细胞，Na＋的排出量会明显减少，其原因是什么？ (3)耐盐植物的根细胞膜对无机盐离子具有选择透过性的结构基础是什么？ 提示：Na＋的运输能量来自H＋的电化学梯度，使用ATP抑制剂处理导致ATP合成量减少，排出H＋量减少，膜内外H＋浓度梯度降低，使得转运蛋白排出Na＋量减少。 提示：细胞膜上转运蛋白的种类和数量，转运蛋白空间结构的变化。 (4)有人分析认为，大量Na＋进入植物根细胞也可提高耐盐植物根细胞的吸水能力，其机理是什么？ (5)据图分析，盐胁迫条件下，植物根部细胞降低Na＋毒害的“策略”是 。 (6)某耐盐碱植物的叶片背面有一粒粒白色的盐分结晶，它们是由盐腺细胞中大量的小囊泡经过膜融合过程分泌出来的。该过程体现了细胞膜的什么特性？该过程中被转运的物质一定是大分子物质吗？ 提示：大量的Na＋进入细胞提高了细胞液浓度，使细胞液的渗透压升高，有利于根细胞对水分的吸收。 提示：该过程体现了细胞膜的流动性。不一定，该过程中被转运的物质是小分子物质。 1.(2025·八省新高考适应性考试·四川卷)葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)是一种存在于脂肪细胞中的蛋白质。在胰岛素的刺激下，GLUT4会从脂肪细胞内的囊泡膜上转移至细胞膜上，葡萄糖借助细胞膜上的GLUT4进入脂肪细胞。下列叙述错误的是(　　) A.脂肪细胞中GLUT4以氨基酸为原料，在核糖体中合成 B.GLUT4转移至细胞膜所需要的能量主要来自线粒体 C.GLUT4每次转运葡萄糖时，其自身构象都会发生改变 D.当血糖浓度升高时，脂肪细胞膜上的GLUT4数量减少 解析：选D。GLUT4是一种存在于脂肪细胞中的蛋白质，蛋白质合成的原料是氨基酸，合成的场所是核糖体，A正确；线粒体是有氧呼吸的主要场所，是能量代谢中心，因此GLUT4转移至细胞膜所需要的能量主要来自线粒体，B正确；GLUT4是葡萄糖进入脂肪细胞的载体蛋白，每次转运葡萄糖时GLUT4的构象会发生改变，C正确；当血糖浓度升高时，会有更多的葡萄糖通过细胞膜上的GLUT4进入脂肪细胞，因此脂肪细胞膜上的GLUT4数量增加，D错误。 2.(多选)线粒体的外膜通透性较高，内膜上含有各种蛋白质控制着物质的进出，如ATP合成酶、电子转运体、Pi转运体等。其中电子转运体可将H＋从线粒体基质泵出至膜间隙中，该过程如图所示。下列说法错误的是(　　) A.H＋通过电子转运体从线粒体基质泵出到膜间隙的方式属于主动运输 B.能产生酶的细胞一定能产生ATP，能产生ATP的细胞一定能产生酶 C.ATP水解使蛋白质磷酸化过程中，蛋白质的空间结构不发生变化 D.ATP合成所需的能量来自膜间隙和线粒体基质H＋的浓度差 解析：选BC。由图可知，膜间隙中的H＋浓度较高，线粒体基质中的H＋浓度较低，H＋通过电子转运体从线粒体基质泵出到膜间隙为逆浓度梯度的运输，其运输方式属于主动运输，A正确；所有活细胞都能产生ATP，因此能产生酶的细胞一定能产生ATP，能产生ATP的细胞不一定能产生酶，如哺乳动物成熟的红细胞，B错误；ATP水解释放的磷酸基团可以使相应蛋白质磷酸化，导致蛋白质的空间结构发生改变，从而使蛋白质活性也被改变，C错误；膜间隙中的H＋浓度较高，线粒体基质中的H＋浓度较低，H＋通过ATP合成酶合成ATP所需的能量来自膜间隙和线粒体基质H＋的浓度差，D正确。 题后点击　　“三看法”快速判定物质出入细胞的方式 1.物质跨膜运输速率的影响因素 (1)浓度差 ①自由扩散：浓度差越大，运输速率越大。 ②协助扩散(主动运输)：浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是受 的限制。 (2)转运蛋白数量 转运蛋白数量影响协助扩散和主动运输，自由扩散不受转运蛋白数量的影响。 (3)氧气含量 ①P点时： 为物质的运输提供能量。 ②PQ段：随着氧气含量的增加，有氧呼吸产生的能量越多，主动运输的速率越大。 ③Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受载体蛋白数量以及其他限制因素的影响，运输速率不再增加。 [提醒]　哺乳动物成熟红细胞主动运输速率不受O2含量影响。 (4)温度 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 提示：当氧气含量达到一定程度后，受载体蛋白数量以及其他限制因素的影响，主动运输速率不再增加。 【正误辨析】　//////////////////////////// (1)大小相同的分子通过通道蛋白进出细胞时的速率相同。( ) (2)Na＋借助通道蛋白进入神经细胞的动力是细胞内渗透压。( ) (3)随着氧气含量的增加，有氧呼吸产生的能量越多，主动运输的速率越大。( ) 提示：大小相同的分子通过通道蛋白时受浓度差的影响，速率可能不同。 提示：Na＋借助通道蛋白进入神经细胞的动力是细胞内外Na＋浓度差。 图一是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过，①②③④代表不同的运输方式。图二表示物质通过膜的运输速率随环境中O2浓度的变化。请仔细观察图示并回答相关问题。 (1)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体外，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 。 (2)蟾蜍心肌细胞吸收Ca2＋、K＋、C6H12O6的方式相同，若抑制心肌细胞的呼吸作用，则Ca2＋、K＋、C6H12O6等物质吸收均受到显著的影响，其原因是 。若向蟾蜍的离体心脏施加某种毒素时，Ca2＋吸收明显减少，但K＋、C6H12O6的吸收不受影响，则最可能的原因是该毒素抑制了图一中所示的转运Ca2＋的 的活动。 (3)图二与图一中的 代表的物质运输方式一致。图中曲线出现BC段的主要原因是 。 (4)柽柳是泌盐植物，叶子和嫩枝可以将植物体内的盐分排出，是强耐盐植物。柽柳从土壤中吸收盐分是主动运输还是被动运输？请设计如下实验加以探究。 ①实验步骤： a.取甲、乙两组生长发育基本相同的柽柳幼苗植株，放入适宜浓度的含有Ca2＋、K＋的溶液中； b.甲组给予正常的呼吸条件，乙组 ； c.一段时间后测定两组植株根系对Ca2＋、K＋的吸收速率。 ②预测实验结果及结论： a.若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率或乙组完全不吸收，说明 ； b.若 ，说明 。 1.为探究植物根尖细胞对M的吸收方式，某同学将根尖细胞培养在M配制的适宜浓度溶液中。与对照组相比，在实验组中加入了物质W，其余条件相同且适宜，测得根尖细胞对M的吸收速率与氧气浓度的关系如下图。下列有关叙述错误的是(　　) A.物质M是水溶性物质，不会是脂溶性物质 B.实验组的根尖细胞中不能合成ATP C.物质W可能是有氧呼吸抑制剂 D.氧气浓度为d时，增加M浓度v不会增大 解析：选B。氧气浓度小于c时，M的吸收速率与氧气浓度呈正相关，说明根尖细胞吸收M的方式是主动运输，脂溶性物质以自由扩散的方式进入细胞，因此M是水溶性物质，不是脂溶性物质，A正确；根尖细胞以主动运输的方式吸收M，加入W后实验组仍能吸收M但吸收速率与氧气浓度无关，说明有氧呼吸被抑制，仅由无氧呼吸提供ATP，即实验组的根尖细胞中能合成ATP，物质W可能是有氧呼吸抑制剂，B错误，C正确；氧气浓度为d时，载体蛋白数量为限制细胞吸收速率的主要因素，故增加M浓度v不会增大，D正确。 2.(多选)(2023·湖南高考)盐碱化是农业生产的主要障碍之一。植物可通过质膜H＋泵把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。下列叙述正确的是(　　) A.溶质的跨膜转运都会引起细胞膜两侧渗透压的变化 B.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 C.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 D.盐胁迫下细胞质基质Na＋排出细胞或转入液泡都能增强植物的耐盐性 解析：选BD。溶质的跨膜转运不一定会引起细胞膜两侧的渗透压变化，如正常细胞为维持渗透压一直在进行的跨膜转运，再如单细胞生物在跨膜转运时，细胞外侧渗透压几乎很难改变，A错误；对比分析上两个题图可知，NaCl胁迫时，加GB使Na＋外排显著增加，钒酸钠处理抑制了质膜H＋泵后，NaCl胁迫时，加GB使Na＋外排略微增加，说明GB可能通过调控质膜H＋泵活性来增强Na＋外排，从而减少细胞内Na＋的积累，B正确；对比分析下两个题图可知，NaCl胁迫时，加GB使液泡膜NHX载体活性明显增强，而液泡膜H＋泵活性几乎无变化，所以GB引起盐胁迫时液泡中Na＋浓度的显著变化，与液泡膜NHX载体活性有关，而与液泡膜H＋泵活性无关，C错误；由题意可知，植物通过质膜H＋泵把Na＋排出细胞，也可通过液泡膜NHX载体和液泡膜H＋泵把Na＋转入液泡内，以维持细胞质基质Na＋稳态，增强植物的耐盐性，D正确。 【高考真题·感悟试做】 考向一　物质出入细胞方式的判断 1.(2024·江西高考)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 解析：选C。甲为逆浓度梯度进行，需要消耗能量，需要转运蛋白，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；丁为顺浓度梯度进行，不需要转运蛋白，也不需要能量，是自由扩散，D正确。 2.(2023·全国甲卷)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.乙醇是有机物，不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞 B.血浆中的K＋进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP C.抗体在浆细胞内合成时消耗能量，其分泌过程不耗能 D.葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞 解析：选B。乙醇是具有一定脂溶性的有机物，能以自由扩散的方式进入细胞，A错误；血浆中的K＋进入红细胞的方式是主动运输，需要载体蛋白并消耗ATP，B正确；抗体是分泌蛋白，在浆细胞内合成时消耗能量，其分泌过程属于胞吐，胞吐也需要耗能，C错误；葡萄糖可通过主动运输进入小肠上皮细胞，也可通过协助扩散进入红细胞，其运输方式主要取决于细胞内外葡萄糖的浓度差，D错误。 考向二　物质跨膜运输的影响因素 3.(2024·浙江6月选考)植物细胞细胞质基质中的Cl－、NO3－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，夜间这些蔗糖运到细胞质基质。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－、NO3－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 解析：选C。由图可知，细胞液的pH为3～6，细胞质基质的pH为7.5，说明细胞液的H＋浓度高于细胞质基质，若要长期维持膜内外的H＋浓度梯度，需通过主动运输将细胞质基质中的H＋运输到细胞液中，A正确；Cl－、NO3－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能将H＋转运出液泡的同时将细胞质基质中的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，因此该过程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，减少其在细胞质基质中过度积累，有利于光合作用的持续进行，D正确。 4.(2023·山东高考)溶酶体膜上的H＋载体蛋白和Cl－/H＋转运蛋白都能运输H＋，溶酶体内H＋浓度由H＋载体蛋白维持，Cl－/H＋转运蛋白在H＋浓度梯度驱动下，运出H＋的同时把Cl－逆浓度梯度运入溶酶体。Cl－/H＋转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl－转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是(　　) A.H＋进入溶酶体的方式属于主动运输 B.H＋载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累 C.该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除 D.溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活性增强 解析：选D。Cl－/H＋转运蛋白在H＋浓度梯度驱动下，运出H＋的同时把Cl－逆浓度梯度运入溶酶体，说明H＋浓度在溶酶体内较高，因此H＋进入溶酶体为逆浓度运输，方式属于主动运输，A正确；溶酶体内H＋浓度由H＋载体蛋白维持，若H＋载体蛋白失活，会引起溶酶体内pH改变，导致溶酶体酶活性降低，进而导致溶酶体内的吞噬物积累，B正确；Cl－/H＋转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl－转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，所以该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除，C正确；细胞质基质中的pH与溶酶体内不同，溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶可能失活，D错误。 知识点 较易题 中档题 较难题 物质出入细胞的方式 1、2、5 9、10 12、13 物质跨膜运输的影响因素 3、4、6 7、8 11、13 一、选择题：每小题只有一个选项符合题目要求。 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：选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。 2.(2024·贵州高考)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 解析：选C。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。 3.细胞可运用不同的方式跨膜转运物质，下列相关叙述错误的是(　　) A.物质自由扩散进出细胞的速度既与浓度梯度有关，也与分子大小有关 B.小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度有关 C.神经细胞膜上运入K＋的载体蛋白和运出K＋的通道蛋白都具有特异性 D.肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸 解析：选B。物质通过自由扩散的方式进出细胞的速度与浓度梯度有关，也与分子大小有关，A正确；小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中葡萄糖分子的浓度有关，与细胞质中其他溶质分子的浓度无关，B错误；膜转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白，二者都具有特异性，载体蛋白只允许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，通道蛋白只允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，C正确；肾小管上皮细胞重吸收氨基酸的方式是主动运输，D正确。 4.(2024·江西九江三模)下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 解析：选B。由图可知，细胞外Na＋浓度大于细胞内，Na＋进出小肠绒毛上皮细胞的方式可能不同，进入细胞的方式是协助扩散，运出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＋，但不能转运其他的物质，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；半乳糖和葡萄糖共用一个载体，尽管结合部位不同，但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。 5.(2024·山东高考)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 解析：选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，不需要与其结合，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协助扩散，所以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，也就不能使细胞内H2O2含量降低，D错误。 6.(2024·山东德州模拟)盐碱地是荒漠化沙化土地的重要类型之一，开展盐碱地的综合利用十分重要。科研人员培育出一种耐盐小麦，在培养液中加入不同浓度的NaCl培养该种小麦的根尖成熟区细胞，测定细胞液中两种物质浓度变化如图1。耐盐小麦提高耐盐能力机制如图2。下列叙述错误的是(　　) 解析：选C。据图1可知，随着NaCl浓度的上升，耐盐小麦细胞内可溶性糖的浓度也上升，说明耐盐小麦通过提高细胞内可溶性糖的浓度来适应高盐胁迫环境，A正确；据图1可知，随着NaCl浓度的上升，耐盐小麦细胞内的NaCl浓度上升得慢，据图2可知，Na＋通过Na＋/H＋交换蛋白被排出细胞，则说明耐盐小麦可能通过增加Na＋排出，降低细胞内Na＋浓度抵抗盐胁迫，B正确；据图2可知，Na＋排出细胞利用了H＋的浓度差，使用呼吸抑制剂处理根尖细胞，膜内外H＋浓度差变小，则Na＋的排出量会减少，C错误；若促进Na＋/H＋交换蛋白基因高表达，运出的Na＋增加，则有利于提高小麦的耐盐能力，D正确。 7.如图是科研人员测得的水稻根细胞随氧气浓度变化对Ca2＋和SiO44－的吸收情况。下列有关叙述正确的是(　　) A.影响水稻根细胞吸收Ca2＋和SiO44－的因素仅是氧气浓度 B.a与c对照，说明根细胞膜上SiO44－的载体比Ca2＋载体少 C.a点的吸收量比b点少的主要外界因素是氧气浓度 D.b点以后及时中耕松土，有利于提高SiO44－的吸收量 解析：选C。影响水稻根细胞吸收Ca2＋和SiO44－的因素是氧气浓度和载体蛋白的数量，A错误；a与c对照，相同氧气浓度条件下，SiO44－的吸收量比Ca2＋吸收量多，说明根细胞膜上SiO44－载体比Ca2＋载体多，B错误；b点以后，SiO44－的吸收量不再随氧气浓度的增加而增大，因此b点以后及时中耕松土，不能提高SiO44－的吸收量，D错误。 8.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 解析：选D。由于甲组加入葡萄糖载体抑制剂，乙组加入呼吸抑制剂，而丙组不做任何处理，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，因变量为培养液中葡萄糖的含量，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。 二、选择题：每小题有一个或多个选项符合题目要求。 9.(2024·山东烟台模拟)细胞内Ca2＋与多种生理活动密切相关，而线粒体在细胞钙稳态调节中居核心地位，其参与的部分Ca2＋运输过程如图所示。下列有关叙述正确的是(　　) 注：转运蛋白NCLX是Na＋/Ca2＋交换体，即从线粒体运出1个Ca2＋的同时，运入3～4个Na＋；MCU为Ca2＋通道蛋白。 A.人体内钙元素只能以离子形式存在，钙稳态可保障肌肉的正常功能 B.MCU转移Ca2＋至线粒体时，不需要与Ca2＋结合，且不需要消耗ATP C.线粒体基质中的Ca2＋通过NCLX进入细胞质基质的方式为主动运输 D.NCLX在运输物质的过程中不具有专一性 解析：选BC。人体内钙元素除了能以离子形式存在，还能以化合物形式存在，如骨细胞的成分为磷酸钙，A错误；MCU是Ca2＋通道蛋白，在转移Ca2＋至线粒体时，其构象不发生改变，不需要消耗ATP，B正确；Ca2＋通过通道蛋白由细胞质基质进入线粒体属于协助扩散，可见细胞质基质Ca2＋浓度高于线粒体内，因此，线粒体基质中的Ca2＋通过NCLX进入细胞质基质的方式为主动运输，C正确；转运蛋白NCLX是Na＋/Ca2＋交换体，其在运输物质的过程中具有专一性，D错误。 10.(2024·山东枣庄模拟)如图表示芹菜液泡膜上几种物质的运输方式，已知细胞液中的Na＋浓度高于细胞质基质。下列叙述错误的是(　　) A.图中H＋、Na＋均通过主动运输进入液泡，两者能量来源相同 B.图中物质进出液泡时均需与液泡膜上的载体蛋白和通道蛋白结合 C.水通道蛋白可实现水分子双向运输，两者一般处于平衡状态 D.Na＋、Cl－的运输可增加细胞液的渗透压，以增强细胞吸水能力 解析：选AB。图中H＋、Na＋均通过主动运输进入液泡，H＋进入液泡利用的是ATP水解释放的能量，而Na＋进入液泡利用的是H＋在液泡膜两侧的离子势能，A错误；物质通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，B错误；根据图示可以看出，水通道蛋白可实现水分子双向运输，两者一般处于平衡状态，C正确；Na＋、Cl－向液泡内的运输可增加细胞液的渗透压，以增强细胞吸水能力，D正确。 11.(2024·湖南衡阳三模)植物生长在高盐环境下，受到高渗透势的影响称为盐胁迫。大豆可通过H＋顺浓度运输为Na＋的运输提供能量，使Na＋进入液泡，从而防止Na＋破坏细胞结构和影响细胞代谢，进而提高抗盐胁迫的能力，其主要机制如图所示。下列说法正确的是(　　) A.Na＋/H＋逆向转运蛋白转运Na＋方式属于协助扩散 B.该过程细胞质基质中的Na＋进入细胞液，有利于细胞渗透吸水 C.Na＋/H＋逆向转运蛋白能同时转运H＋和Na＋，故其不具有特异性 D.若大豆根部细胞的呼吸作用受抑制，其抗盐胁迫的能力会降低 解析：选BD。由图可知，Na＋/H＋逆向转运蛋白转运Na＋需要H＋顺浓度运输提供能量，属于主动运输，A错误；该过程细胞质基质中的Na＋进入细胞液，使细胞液渗透压增大，有利于细胞渗透吸水，B正确；Na＋/H＋逆向转运蛋白能同时转运H＋和Na＋，而不能转运其他离子，故其仍具有特异性，C错误；若大豆根部细胞的呼吸作用受抑制，则质子泵的功能受到影响，液泡内外的H＋浓度差变小，进而影响Na＋运输，因此其抗盐胁迫的能力会降低，D正确。 12.(2024·山东泰安模拟)内质网与线粒体之间的Ca2＋信号对维持细胞代谢至关重要。内质网膜上的钙泵可将细胞质中的Ca2＋运入内质网腔储存，该过程消耗ATP。内质网膜上的Ca2＋通道会释放Ca2＋形成高钙微域，Ca2＋继而流入线粒体基质中，从而促进丙酮酸转化成柠檬酸等代谢过程。下列说法正确的是(　　) A.丙酮酸在细胞质基质分解释放的能量一部分用于合成ATP B.Ca2＋进出细胞器的运输既可以顺浓度梯度，也可以逆浓度梯度 C.内质网和线粒体之间高钙微域的形成不依赖于内质网释放的囊泡 D.高钙微域内的Ca2＋进入线粒体基质需穿过4层磷脂分子 解析：选BCD。丙酮酸在细胞质基质分解，属于无氧呼吸第二阶段，该阶段不产生能量，所以不能合成ATP，A错误；分析题意可知，内质网膜上的钙泵将细胞质中的Ca2＋运入内质网腔储存的过程消耗ATP，该过程是逆浓度梯度运输，而内质网膜上的Ca2＋通道会释放Ca2＋形成高钙微域，Ca2＋继而流入线粒体基质中，该过程是借助离子通道的顺浓度梯度运输，B正确；内质网和线粒体之间高钙微域的形成依赖于通道蛋白而非囊泡，C正确；高钙微域内的Ca2＋进入线粒体基质需要穿过线粒体外膜和线粒体内膜，生物膜的基本支架是磷脂双分子层，故需要穿过2层磷脂双分子层，即4层磷脂分子，D正确。 三、非选择题 13.(2024·安徽合肥三模)水通道蛋白是一类位于细胞膜及内膜系统的跨膜通道蛋白，可控制水在细胞内及细胞间的流动。水通道蛋白的亚细胞定位、丰度及活性受到内膜系统的精确调控，从而实现在植物生长发育过程中的多种生理功能。 (1)细胞膜和囊泡膜均属于生物膜，生物膜功能的复杂程度直接取决于__________________________________。 (2)研究表明，水除了可以通过自由扩散方式进入细胞，还可以在不耗能的情况下借助水通道蛋白快速进入植物根细胞，这种跨膜运输方式是____________，水通道蛋白上______(填“具有”或“不具有”)疏水区域。 (3)干旱发生时，植物细胞可因失水而质壁分离。经研究发现，细胞质膜上的水通道蛋白能帮助水分子从低浓度溶液向高浓度溶液跨膜运输，这种分子跨膜运输的方式是下图中的________(填字母)。 (4)科研工作者为探究干旱对苹果幼苗代谢活动的影响进行了相关实验，发现苹果叶肉细胞中的P蛋白是一种水通道蛋白，由P基因编码，在干旱胁迫的条件下，其对水分的吸收具有重要的调节功能。研究过程中，科研工作者得到P蛋白超量表达的突变株系M。正常种植条件下，野生型苹果和突变株系M的气孔(由一对保卫细胞构成，不属于叶肉细胞)开放程度基本相同，但突变株系M具有较高的光合效率，推测其叶绿体膜上超量表达的P蛋白能促进叶肉细胞对CO2的吸收和利用。请设计实验来验证上述推测(检测方法不做要求，只写出检测指标即可)。 实验思路：__________________________________________________。 预期实验结果：______________________________________________。 解析：(2)水分通过通道蛋白进入植物根细胞的跨膜运输方式是协助扩散。根据水分的通过情况可知，其上具有疏水区。(3)分析题图可知，图中a～d依次表示主动运输、自由扩散、协助扩散(通过通道蛋白)、协助扩散(通过载体蛋白)，水分子通过通道蛋白运输的方式如图中c所示。(4)由题意可知，该实验的自变量是植株种类，因变量是植株叶绿体对CO2的吸收和利用。设计思路如下：选择若干生长健壮的、长势一致的突变株系M和野生型苹果植株，在相同且适宜的条件下种植一定时间，检测两种类型植株的胞间CO2浓度，并比较分析。由于本实验是验证实验，所以其结果为：与野生型苹果相比较，突变株系M的胞间CO2浓度低，净光合速率高。 答案：(1)膜上蛋白质的种类和数量　(2)协助扩散　具有　(3)c　(4)选择若干生长健壮的、长势一致的突变株系M和野生型苹果植株，在相同且适宜的条件下种植一定时间，检测两种类型植株的胞间CO2浓度，并比较分析　与野生型苹果相比较，突变株系M的胞间CO2浓度低，净光合速率高 $