专题02 物质的跨膜运输（培优专练）2026年高考生物二轮复习高效培优系列

专题02 物质的跨膜运输 真题引领练 素养拔高练 高考真题限时测、知己知彼百战不殆 限时：25分钟 1．（2025·贵州·高考真题）正常情况下，有效磷浓度低于植物根细胞内的磷浓度，某些解磷真菌能分泌酸性酶将土壤中的有机固态磷转化为有效磷，利于植物吸收。植物吸收的磷主要储存于液泡中，缺磷时液泡中的磷可进入细胞质基质。下列叙述错误的是（　　） A．正常情况下植物根细胞吸收有效磷需要消耗能量 B．无机磷从液泡进入细胞质基质需要蛋白质参与 C．植物吸收的磷可参与构成细胞的生物膜系统 D．解磷真菌分泌酸性磷酸酶的过程使细胞膜面积减少 【答案】D 【详解】A、正常情况下，有效磷浓度低于根细胞内，吸收方式为逆浓度梯度的主动运输，需载体和能量，A正确； B、据题干信息可知，无机磷从液泡（高浓度）到细胞质基质（低浓度）为协助扩散，需转运蛋白参与，B正确； C、磷是磷脂、核酸等的组成元素，生物膜含磷脂，故植物吸收的磷可参与构成生物膜系统，C正确； D、解磷真菌分泌酸性磷酸酶的方式为胞吐，胞吐通过囊泡与细胞膜融合释放物质，此过程会使细胞膜面积暂时增加，而非减少，D错误。 故选D。 2．【新情境】（2024·海南·高考真题）许多红树植物从含盐量高的泥滩中吸收盐分，并通过其叶表面的盐腺主动将盐排出体外避免盐害。下列有关这些红树植物的叙述，正确的是（    ） A．根细胞吸收盐提高了其细胞液的浓度，有利于水分的吸收 B．根细胞通过自由扩散的方式吸收泥滩中的K+ C．通过叶表面的盐腺将盐排出体外，不需要ATP提供能量 D．根细胞主要以主动运输的方式吸收水分 【答案】A 【详解】A、根细胞吸收盐提高了其细胞液的浓度，提高细胞渗透压，有利于水分的吸收，A正确； B、根细胞通过主动运输的方式吸收泥滩中的K+，B错误； C、根据题干，通过其叶表面的盐腺主动将盐排出体外避免盐害，所以运输方式属于主动运输，需要ATP提供能量，C错误； D、根细胞吸收水分的原理是渗透作用，运输方式是被动运输，D错误。 故选A。 3．【新情境】（2024·山东·高考真题）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 【答案】B 【详解】A、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； B、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，故维持细胞Ca2+浓度的内低外高是主动运输，需消耗能量，B正确； C、Ca2+作为信号分子，调控相关基因表达，导致H2O2含量升高，不是直接H2O2的分解，C错误； D、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。 故选B。 4．（2024·北京·高考真题）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 【答案】C 【详解】A、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； B、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； C、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； D、胆固醇属于固醇类物质，是小分子物质，D错误。 故选C。 5．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白（MPC）运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述错误的是（    ）      A．MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加 B．丙酮酸根、H+共同与MPC结合使后者构象改变 C．线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率 D．线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高 【答案】D 【详解】A、MPC功能减弱会抑制丙酮酸进入线粒体，就会有更多的丙酮酸在细胞质基质中进行无氧呼吸，从而导致产生更多的乳酸，动物细胞中乳酸积累将会增加，A正确； B、结合图示可知，丙酮酸分解形成丙酮酸根和H+，两者共同与MPC结合使MPC构象改变，从而运输丙酮酸根和H+，B正确； C、结合图示可知，H+会协助丙酮酸根进入线粒体，pH的变化受H+浓度的影响，因此线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率，C正确； D、丙酮酸根的运输需要丙酮酸转运蛋白（MPC）的参与，且需要H+电化学梯度（H+浓度差），因此丙酮酸根的运输效率不仅受丙酮酸根浓度影响，也受MPC的数量及H+浓度的影响，因此并不是线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高，D错误。 故选D。 6．（2025·四川·高考真题）某细菌能将组氨酸脱羧生成组胺和CO2，相关物质的跨膜运输过程如下图。下列叙述正确的是（    ） A．转运蛋白W可协助组氨酸逆浓度梯度进入细胞 B．胞内产生的组胺跨膜运输过程需要消耗能量 C．转运蛋白W能同时转运两种物质，故不具特异性 D．CO2分子经自由扩散，只能从胞内运输到胞外 【答案】B 【详解】A、从图中看出，转运蛋白W可协助组氨酸顺浓度梯度进入细胞，A错误； B、胞内产生的组胺跨膜运输至膜外是从低浓度至高浓度，属于主动运输，需要消耗能量，能量由组氨酸浓度梯度提供，B正确； C、转运蛋白W能同时转运两种物质，也具有特异性，C错误； D、CO2分子经自由扩散，也可以从胞外运输至胞内，例如从血浆进入肺部细胞，D错误。 故选B。 7．（2025·广西·高考真题）某植物根细胞吸收存在两种跨膜运输方式，见图。下列有关分析正确的是（　　） A．低钾环境时，K+运输速率受H+运输速率限制 B．运输H+时，载体蛋白空间结构不会改变 C．呼吸抑制剂会抑制K+的这两种运输方式 D．K+是一种信号分子，能诱发根细胞产生兴奋 【答案】A 【详解】A、由图可知，低钾环境时，K+进行主动运输，由膜两侧的H+浓度差驱动，因此受H+运输速率限制，A正确； B、载体蛋白运输物质时，会与被运输物质结合，改变自身构象，B错误； C、图中高钾环境中K+的运输方式为协助扩散，呼吸抑制剂不会抑制这种运输方式，C错误； D、K+可以作为一种信号分子影响根细胞的运输方式，但根细胞不能产生兴奋，D错误。 故选A。 8．【实践应用】（2025·重庆·高考真题）骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病，研究发现患者软骨细胞膜上的Na+通道蛋白明显多于正常人，从而影响NCX载体蛋白对Ca2+的运输，据图分析，下列叙述错误的是（    ） A．Na+通道运输Na+不需要消耗ATP B．运输Na+时，Na+通道和NCX载体均需与Na+结合 C．患者软骨细胞的Ca2+内流增多 D．与NCX载体相比，Na+通道更适合作为研究药物的靶点 【答案】B 【详解】A、Na+通道运输Na+属于协助扩散，协助扩散不需要消耗能量，A正确； B、Na+通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，B错误； C、因为患者软骨细胞膜上Na+通道蛋白增多，会使Na+内流增多，胞内Na+会积累，NCX载体会将胞内过多的Na+逆浓度排出胞外，需要利用Ca2+产生的电化学势能提供能量，所以使得Ca2+内流增多，C正确； D、因为患者是Na+通道蛋白明显多于正常人从而引发疾病，所以与NCX载体相比，Na+通道更适合作为研究药物的靶点，D正确。 故选B。 9．【新情境】（2025·浙江·高考真题）人体细胞通过消耗 ATP 维持膜两侧Na+浓度梯度，细胞膜上的Na+-氨基酸共转运体能利用Na+浓度梯度驱动氨基酸逆浓度进入细胞，如图所示，下列叙述正确的是（　　） A．Na+-氨基酸共转运体运输物质不具有特异性 B．氨基酸依赖转运体进入细胞的过程属于被动运输 C．使用细胞呼吸抑制剂不会影响氨基酸的运输速率 D．适当增加膜两侧Na+的浓度差能加快氨基酸的运输 【答案】D 【详解】A、Na+-氨基酸共转运体运输物质具有特异性，A错误； B、氨基酸依赖转运体进入细胞是逆浓度梯度的过程，属于主动运输，B错误； C、人体细胞通过消耗呼吸作用产生的ATP维持膜两侧Na+浓度梯度，利用Na+浓度梯度驱动氨基酸逆浓度进入细胞，因此使用细胞呼吸抑制剂会影响氨基酸的运输速率，C错误； D、适当增加膜两侧Na+的浓度差会提高Na+的运输速率，同时也能加快氨基酸的运输，D正确。 故选D。 10．【新情境】（2025·山东·高考真题）生长于NaCl浓度稳定在100 mmol/L的液体培养基中的酵母菌，可通过离子通道吸收Na+，但细胞质基质中Na+浓度超过30 mmol/L时会导致酵母菌死亡。为避免细胞质基质Na+浓度过高，液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中，细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞。下列说法错误的是（    ） A．Na+在液泡中的积累有利于酵母细胞吸水 B．蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变 C．通过蛋白W外排Na+的过程不需要细胞提供能量 D．Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合 【答案】C 【详解】A、Na+在液泡中的积累，细胞液浓度增加，从而有利于酵母细胞吸水，A正确； B、液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中，作为载体蛋白，蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变，B正确； C、为避免细胞质基质Na+浓度过高，液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中，细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞，外排Na+也是主动运输，需要细胞提供能量，C错误； D、Na+通过离子通道进入细胞时，Na+不需要与通道蛋白结合，D正确。 故选C。 11．【实践应用】（2024·吉林·高考真题）（多选题）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，可使回肠对水的转运增加 【答案】BCD 【详解】A、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； B、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，引起腹泻，B正确； C、治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高，对水的转运增加，缓解腹泻，减少致病菌排放，C正确； D、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。 故选BCD。 12．【联系生活】（2025·河北·高考真题）砷可严重影响植物的生长发育。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐受性，为探究其机制，研究者进行了相关实验。回答下列问题： (1)砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量，该运输方式属于 。砷的累积可导致细胞内自由基含量升高。自由基造成细胞损伤甚至死亡的原因为 （答出两点即可）。 (2)针对砷吸收相关基因C缺失和过量表达的拟南芥，研究者检测了其根细胞中砷的含量，结果如图。由此推测，蛋白C可 （填“增强”或“减弱”）根对砷的吸收。进一步研究表明，砷激活的蛋白C可使F磷酸化、磷酸化的F诱导细胞膜内陷、形成含有蛋白F的囊泡。由此判断，激活的蛋白C可使细胞膜上转运蛋白F的数量 ，造成根对砷吸收量的改变。囊泡的形成过程体现了细胞膜在结构上具有 的特点。 (3)砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞。推测在砷胁迫下植物对磷的吸收量 （填“增加”或“减少”），结合（2）和（3）的信息，分析其原因： （答出两点即可）。 【答案】(1) 主动运输 自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，产物同样是自由基，这些新产生的自由基又会去攻击别的分子，由此引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大，此外，自由基还会攻击DNA，可能引起基因突变，攻击蛋白质，使蛋白质活性下降。 (2) 减弱 减少 一定的流动性 (3) 减少 砷激活蛋白C，使细胞膜上转运蛋白F数量减少，而磷也是通过转运蛋白F进入细胞，所以磷的吸收量减少；砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞，砷胁迫下，更多的转运蛋白F用于转运砷，导致磷的吸收量减少 【详解】（1）物质跨膜运输时，需要载体蛋白且消耗能量的运输方式为主动运输，砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量，所以该运输方式属于主动运输。自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，产物同样是自由基，这些新产生的自由基又会去攻击别的分子，由此引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大，此外，自由基还会攻击DNA，可能引起基因突变，攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞损伤甚至死亡 。 （2）从图中可以看出，与野生型相比，C缺失突变体根细胞中砷浓度相对值较高，C过量表达植株根细胞中砷浓度相对值较低，由此推测，蛋白C可减弱根对砷的吸收。砷激活的蛋白C可使F磷酸化、磷酸化的F诱导细胞膜内陷、形成含有蛋白F的囊泡，这会使细胞膜上转运蛋白F的数量减少，从而造成根对砷吸收量的改变。囊泡是由细胞膜内陷形成的，这体现了细胞膜在结构上具有一定的流动性的特点。 （3）由于砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞，在砷胁迫下，砷会与磷竞争转运蛋白F，所以推测植物对磷的吸收量减少。 原因一，由（2）可知，砷激活蛋白C，使细胞膜上转运蛋白F数量减少，而磷也是通过转运蛋白F进入细胞，所以磷的吸收量减少；原因二，砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞，砷胁迫下，更多的转运蛋白F用于转运砷，导致磷的吸收量减少。 13．【联系生活】（2025·甘肃·高考真题）糖尿病严重危害人类的健康。受环境和生活方式变化的影响，糖尿病的发病率近年来呈上升趋势。科学家研究发现，其发病机理与血糖调节直接相关，而胰岛素是调节血糖最重要的激素之一。回答下列问题。 (1)胰岛素能 肌细胞和肝细胞的糖原合成， 非糖物质转化成葡萄糖。 (2)血糖水平是调节胰岛B细胞分泌胰岛素的最主要因素，机制如下图所示，其中膜去极化的原因是ATP/ADP比例的升高使钾离子通道的开放概率 。图中呈现的物质跨膜运输方式共有 种。 (3)科学家在早期的研究中将胰脏研磨并制备提取物，注射到由胰腺受损诱发糖尿病的实验狗体内，血糖没有明显下降，最可能的原因是 。 (4)胰岛素受体功能异常也可以影响血糖的调节。利用基因工程方法制备的MKR小鼠的胰岛素受体功能受损，导致胰岛素靶细胞对胰岛素敏感性下降。某研究小组拟通过实验探究胰岛素受体功能在血糖调节中的作用，部分实验步骤和结果如下。完善实验步骤并预测结果。 ①实验分两组，A组：MKR小鼠5只，B组：正常小鼠5只； ②两组小鼠均禁食10小时，取少量血液，测定 和 ，结果表明，两组间没有显著差异； ③分别给两组小鼠静脉注射葡萄糖溶液，30分钟后取少量血液，测定以上两项指标，预期实验结果为 。 【答案】(1) 促进 抑制 (2) 降低 2/二 (3)胰岛素被胰蛋白酶分解 (4) 血糖浓度 胰岛素浓度 A组血糖浓度高于B组，胰岛素浓度也高于B组 【详解】（1）胰岛素是唯一降血糖的激素，作用是促进肌细胞、肝细胞合成糖原，抑制非糖物质（如氨基酸、脂肪 ）转化为葡萄糖从而降低血糖浓度。 （2）血糖升高→葡萄糖进入细胞→ 氧化分解使ATP/ADP比例上升→钾离子通道关闭（开放概率降低→ K+外流减少→细胞膜去极化。葡萄糖（协助扩散 ）、K+（协助扩散 ）、Ca2+（协助扩散 ）、胰岛素（胞吐）→ 跨膜方式为协助扩散和胞吐，共2种。 （3）胰腺受损（如切除）的实验狗，注射胰腺研磨提取物（含胰岛素）但血糖未降→ 原因是研磨液中胰岛素被胰蛋白酶分解（胰腺含胰蛋白酶，会分解胰岛素 ）。 （4）实验目的：探究胰岛素受体功能对血糖调节的影响（MKR 小鼠受体功能受损 ）。步骤②：禁食后测血糖浓度和胰岛素浓度→ 验证基础状态下两组小鼠无差异。步骤③：注射葡萄糖后，预期结果：A组（MKR小鼠，受体功能受损）→ 胰岛素不能有效发挥作用→ 血糖浓度较高，胰岛素浓度也较高（因血糖高刺激胰岛B细胞分泌，但受体不敏感，血糖难降）。B组（正常小鼠 ）→胰岛素正常作用→血糖浓度较低，胰岛素浓度正常→ 预期：A组血糖浓度高于B组，胰岛素浓度也高于B组。 素养导向限时测、训练解题思维、提升关键能力 限时：30分钟 1．【结构与功能观】（2025·辽宁丹东·模拟预测）下图表示某异养细菌细胞膜的部分结构示意图，①②③④表示膜蛋白。下列说法正确的是（    ） A．黑暗条件下会影响该异养细菌对葡萄糖的吸收 B．该异养细菌对葡萄糖的吸收方式为易化扩散 C．蛋白①既能运输H+又能运输葡萄糖，因此该蛋白不具有特异性 D．该细菌由ATP提供能量，通过通道蛋白进行主动运输排出乳酸 【答案】A 【解析】A、黑暗条件下氢离子的主动运输减慢，氢离子的浓度差减小，进而影响葡萄糖的吸收，A正确； B、该细菌吸收葡萄糖的方式是主动运输，B错误； C、蛋白①既能运输H+又能运输葡萄糖，但是结合的部位不一样，因此该蛋白依然具有特异性，C错误； D、该细菌由ATP提供能量，通过载体蛋白进行主动运输排出乳酸，D错误。 故选A。 2．【结构与功能观】（2025·云南·模拟预测）甲状腺球蛋白（Tg）是由甲状腺滤泡上皮细胞合成并分泌的一种糖蛋白，其合成与分泌过程与甲状腺功能密切相关。下列叙述错误的是（    ） A．Tg的合成起始于游离核糖体，加工修饰在内质网和高尔基体中进行 B．甲状腺滤泡上皮细胞分泌Tg时，囊泡与细胞膜的融合依赖膜的流动性 C．Tg可通过主动运输的方式运出上皮细胞，该过程需要载体蛋白协助 D．若使用ATP合成抑制剂处理细胞，Tg的分泌速率会下降 【答案】C 【解析】A、分泌蛋白的合成通常起始于游离核糖体，在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成，随后肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成，并在内质网中进行加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质，随后通过囊泡运输到高尔基体进行进一步修饰加工，A正确； B、分泌蛋白通过胞吐作用运出细胞，这一过程需要囊泡与细胞膜融合，而膜的流动性是这一过程的基础，B正确； C、Tg是糖蛋白，属于大分子物质，其运出细胞的方式为胞吐，而非主动运输。主动运输是小分子物质（如离子、葡萄糖等）的跨膜运输方式，需要载体蛋白和能量，但胞吐不需要载体蛋白，C错误； D、ATP驱动细胞生命活动的直接能源物质。Tg的分泌过程需要能量（由ATP直接提供），包括核糖体合成蛋白质、内质网和高尔基体的加工、囊泡的运输与融合等。若使用ATP合成抑制剂会减少细胞内ATP供应，这些过程都会受到影响，导致Tg分泌速率下降，D正确。 故选C。 3．【结构与功能观】（2024·河北保定·三模）拟南芥CLCa转运蛋白位于液泡膜上，负责将胞质基质中过多的 NO转运进入液泡。研究发现ATP和AMP可以差异性调控 CLCa蛋白的转运活性，机理如图所示，已知液泡腔中H+浓度高于细胞质基质。下列叙述错误的是（    ） A．通过CLCa 蛋白运输NO，可能需要消耗H+的电化学势能 B．ATP 与CLCa蛋白结合稳定了发夹结构，堵塞了NO转运通道 C．ATP/AMP值上升有利于 AMP 与CLCa蛋白竞争性结合进而发挥转运活性 D．若液泡吸收2个NO的同时排出1个H+，则液泡中pH 和渗透压会发生改变 【答案】C 【解析】A、通过CLCa 蛋白运输NO3−，不直接消耗ATP，需要消耗H+的电化学势能，A正确； BC、ATP 与CLCa蛋白结合稳定了发夹结构，堵塞了NO3−转运通道，导致CLCa蛋白不能运输NO3−，所以ATP/AMP值上升不利于 AMP 与CLCa蛋白竞争性结合进而发挥转运活性，B正确，C错误； D、若液泡吸收2个NO3-的同时排出1个H+，则液泡中pH 上升，渗透压变大，D正确。 故选C。 4．【结构与功能观】（2025·四川·一模）小肠上皮细胞朝向肠腔的一侧为游离面(图 1)，背离肠腔的一侧为基底面(图2)，图1、图2中①~③均为转运蛋白。下列叙述正确的是（    ） A．葡萄糖可通过蛋白①协助扩散进入细胞 B．通道蛋白②被Na+、K+激活后就可发生磷酸化 C．蛋白③转运物质时需物质浓度差提供动力 D．蛋白①③均能转运葡萄糖，故两者无特异性 【答案】C 【解析】A、蛋白①逆浓度差运输葡萄糖时，依赖Na+顺浓度梯度运输的化学势能，属于主动运输，A错误； B、蛋白②是钠钾泵的非通道蛋白，B错误； C、蛋白③转运葡萄糖是顺浓度梯度进行的协助扩散，需物质浓度差提供动力，C正确； D、蛋白①和蛋白③虽都转运葡萄糖，但前者是主动转运，后者是协助扩散，两者结构存在差异，两者具有特异性，D错误。 故选C。 5．【批判性思维】（2025·浙江·一模）课堂中同学们以小组为单位开展紫色洋葱鳞片叶外表皮质壁分离实验，各组同学在操作和观察过程中遇到了不同情况。下列关于实验现象或操作的叙述，正确的是（　　） A．质壁分离过程中会出现细胞膜与细胞壁局部或全部分离的现象 B．实验时观察到许多无色细胞，其原因是鳞片叶外表皮中有大量细胞含无色液泡 C．与引流法相比，在盖玻片四周均匀滴加蔗糖溶液能更快观察到质壁分离现象 D．滴加高浓度蔗糖溶液后，表皮细胞原生质体会持续收缩且液泡颜色持续加深 【答案】A 【解析】A、质壁分离是原生质层（包括细胞膜、液泡膜及之间的细胞质）与细胞壁的分离，细胞膜位于原生质层的最外层，所以质壁分离过程中会出现细胞膜与细胞壁局部或全部分离的现象，A正确； B、紫色洋葱外表皮细胞液泡中含紫色色素，若观察到无色细胞，可能是误用了内表皮或细胞死亡导致色素流失，而非外表皮本身存在大量无色液泡细胞，B错误； C、为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片一侧滴加蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸引，重复几次，使细胞浸润在蔗糖溶液中，而非在四周均匀滴加，若在盖玻片四周均匀滴加，蔗糖溶液可能无法有效集中于细胞间隙，导致渗透速度减慢，延长质壁分离所需时间，C错误； D、高浓度蔗糖溶液下，细胞失水至原生质层与细胞壁完全分离后，若细胞死亡，膜失去选择透过性，液泡颜色则不会再加深；若细胞存活，水分交换达到动态平衡时，收缩会停止，D错误。 故选A。 6．【演绎与推理】（2025·陕西宝鸡·二模）植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞 a 未发生变化；②细胞 b 体积增大；③细胞 c 发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是（    ） A．水分交换前，细胞 b 的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度 B．水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞 b > 细胞 a > 细胞 c C．水分交换平衡时，细胞 c 的细胞液中蔗糖浓度等于外界蔗糖溶液的浓度 D．水分交换平衡时，细胞 c 的细胞液浓度小于细胞 a 的细胞液浓度 【答案】C 【解析】A、细胞b体积增大，说明其初始细胞液浓度高于外界蔗糖溶液的浓度，导致细胞吸水，A不符合题意； B、细胞a体积未变，说明其初始浓度等于外界溶液的浓度；细胞b吸水，初始浓度最高；细胞c失水发生质壁分离，初始浓度最低。故初始浓度关系为b > a > c，B不符合题意； C、水分交换平衡时，细胞液总浓度等于外界溶液的浓度，但蔗糖未进入细胞，细胞液中不含蔗糖，即水分交换平衡时，细胞 c 的细胞液中蔗糖浓度小于外界蔗糖溶液的浓度，C符合题意； D、在一定的蔗糖溶液中，细胞c发生了质壁分离，水分交换达到平衡时，其细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度，D不符合题意。 故选C。 7．【演绎与推理】（2025·重庆·三模）将紫色洋葱鳞片叶外表皮均分为生理状态相似的甲乙两组，将甲乙两组细胞分别浸泡在不同溶质的溶液中，间断测得甲乙两组细胞的失水情况如下图所示。下列分析正确的是（    ） A．4min时，甲组细胞吸水能力一定高于乙组细胞 B．如果乙组溶质是乙二醇，乙组胞内乙二醇浓度不会超过胞外 C．如果乙组溶质是KNO3，乙组细胞渗透压最高点在处理时间8min时 D．如果乙组8min加清水处理致使后续变化，乙组渗透压最高点在处理时间12min左右 【答案】B 【解析】A、4min时，只能确定甲组细胞比乙组细胞失去了更多水，但是甲乙溶液溶质不同，乙组可以发生质壁分离自动复原，所以乙组的溶质是可以进入细胞的。所以渗透压无法判断，故此时甲、乙两组细胞的吸水能力不确定，A错误； B、由实验结果可知，乙组细胞发生质壁分离后能自动复原，说明溶质可被细胞吸收，可以是乙二醇，但由于乙二醇是通过自由扩散方式被细胞吸收的，所以乙组胞内乙二醇浓度不会超过胞外，B正确； C、由图可知，8min后乙组细胞已经在吸水，说明细胞渗透压最高点在6—8min之间，C错误； D、如果乙组8min加清水处理致使后续变化，那么12min后细胞会继续吸水，所以乙组渗透压最高点在处理时间八分钟的时候，D错误。 故选B。 8．【归纳与概括】（2024·山东菏泽·二模）在大肠杆菌中，可以通过基团移位的方式运输葡萄糖，过程如图所示。细胞内的高能化合物——磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）的磷酸基团通过酶Ⅰ的作用将HPr激活：而膜外环境中的葡萄糖分子先与细胞膜中酶Ⅱc结合，接着被传递来的磷酸基团激活，形成磷酸糖，最后释放到细胞质中。下列说法正确的是（    ） A．酶IIc是转运葡萄糖的载体，转运过程中其结构会发生变化 B．酶IIc横跨细胞膜的部分，疏水性氨基酸占比较低 C．细胞中的线粒体越多，该过程转运葡萄糖的速度越快 D．图示转运葡萄糖方式与神经元静息状态下K+运出细胞方式相同 【答案】A 【解析】A、葡萄糖分子与细胞膜中的底物特异蛋白酶Ⅱc结合，接着被传递来的磷酸基团激活，形成磷酸糖，最后释放到细胞质中，此过程需要消耗能量，属于主动运输，因此酶Ⅱc做为转运葡萄糖的载体，转运过程中其自身构象发生变化，A正确； B、酶Ⅱc横跨细胞膜的部分主要是磷脂疏水的尾部，亲水性氨基酸占比较低，B错误； C、图中葡萄糖跨膜方式是主动运输，除了线粒体提供的能量影响运输速率外还受葡萄糖浓度和酶Ⅱc的数量影响，因此线粒体越多，该过程转运葡萄糖的速度不一定越快，C错误； D、图示转运葡萄糖方式为主动运输而神经元静息状态下K+运出细胞方式是协助扩散，方式不同，D错误。 故选A。 9．【批判性思维】（2024·江西·一模）离子通道与载体蛋白转运离子的速度有明显差异，离子通道转运速度是载体蛋白的 100-1000倍。植物细胞在高浓度盐胁迫下，K+主要通过离子通道Kin+蛋白从细胞外运到细胞内，而膜上的阴离子通道（运输NO₃⁻、Cl⁻）可与Kin+蛋白互相作用，抑制其活性。下列说法错误的是（    ） A．载体蛋白转运速度低于离子通道可能是载体蛋白需与被转运物质结合，且结合部位数量有限 B．离子通道运输物质不耗能，载体蛋白运输物质不一定耗能 C．在KNO₃溶液中，植物细胞质壁分离后能自动复原的原因是细胞大量吸收K+ 和NO₃⁻ D．在一定浓度的 KNO₃溶液中，植物细胞发生质壁分离后可能不复原 【答案】C 【解析】A、载体蛋白在转运物质时需与被转运物质结合，构象也会发生改变，而通道蛋白不需要与被转运物质结合，因此载体蛋白转运速度低于离子通道可能是载体蛋白需与被转运物质结合，且结合部位数量有限，A正确； B、载体蛋白参与主动运输或协助扩散，通道蛋白只参与协助扩散，因此离子通道运输物质不耗能，载体蛋白运输物质不一定耗能，B正确； C、在KNO3溶液中，植物细胞质壁分离，说明细胞处于高盐环境中，K+主要通过离子通道Kin+蛋白从细胞外运到细胞内，膜上的阴离子通道（运输NO3-、Cl-）可与Kin+蛋白互相作用，抑制其活性；所以在大量运输NO3-时，K+的运输会受到抑制，C错误； D、在高浓度KNO3溶液中，细胞可能因失水过多而死亡，从而不能复原，D正确。 故选C。 10．【归纳与概括】（2025·四川遂宁·一模）下列关于渗透现象和物质跨膜运输过程的叙述，正确的是（    ） A．图丙中，a点时丙酮酸可以分解为CO2和H2O B．图乙中，三种物质的跨膜运输方式中只有氨基酸的运输是主动运输 C．图丙中，限制b点和c点的物质运输速率的因素分别是载体数量和能量 D．成熟的植物细胞能发生质壁分离的原因之一是其原生质层相当于图甲中的③ 【答案】D 【解析】A、图丙中，a点时氧气浓度为0，由无氧呼吸提供能量，无氧呼吸过程中丙酮酸不能被分解为CO2和H2O，A错误； B、图乙中，氨基酸和葡萄糖都是逆浓度梯度进入细胞的，故二者都是以主动运输的方式进入细胞，而钠离子是顺浓度梯度进入细胞的，且需要转运蛋白协助，其运输方式应为协助扩散，B错误； C、图丙中，限制b点（bc段随氧气浓度增加运输速率仍在增加）的物质运输速率的因素应为能量，而限制c点的可能是载体数量，C错误； D、图甲中，③指的是半透膜，而成熟的植物细胞内相当于半透膜的是原生质层（包括细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质），D正确。 故选D。 11．【分析结果与得出结论】（2025·贵州六盘水·一模）在“探究植物细胞的吸水和失水”的实验中。显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞的稳定状态。下列叙述错误的是（    ） A．由甲到乙过程中水分子进出细胞是双向的 B．与乙相比，丙所示细胞的细胞液浓度较低 C．丙图细胞的体积将会持续增大，最终涨破 D．本实验为自身对照实验，无需另设对照组 【答案】C 【解析】A、水分子跨膜属于扩散，即使质壁分离时依然双向进出细胞，A正确； B、与乙相比，丙细胞质壁分离后吸水复原了，丙所示细胞的细胞液浓度较低，B正确； C、植物细胞有细胞壁的保护，丙图细胞的体积不会持续增大，不会涨破，C错误； D、质壁分离及质壁分离的复原实验为自身先后对照实验，无需另设对照组，D正确； 故选C。 12．【分析结果与得出结论】（2025·贵州贵阳·模拟预测）将一新鲜马铃薯块茎切成形状大小相同的若干小条，均分为四组，分别浸泡在不同浓度的KNO3溶液中，30min和4h时测量各组小条的长度并取平均值，结果如下图所示。 下列分析错误的是（　　） A．a组小条的长度受吸水量和细胞壁伸缩性的限制 B．4h时b组小条块茎细胞的细胞液浓度比实验前高 C．c组小条中的细胞在30min后开始吸收无机盐离子 D．根据实验结果分析d组细胞可能由于失水过多而死亡 【答案】C 【解析】A、a组小条吸水膨胀，但其长度增长受细胞壁伸缩性的限制（细胞壁伸缩性较小），A正确； B、b组马铃薯小条4h时长度与初始时相同，这表明细胞吸水和失水达到平衡。但在这个过程中，细胞吸收了KNO3溶液中的离子，使得细胞内溶质增多，所以细胞液浓度比实验前高，B正确； C、c组小条在30min时长度减小，说明细胞失水，时刻之前细胞已经吸收无机盐离子了，并非30min后才开始吸收，C错误； D、d组溶液浓度过高，30min和4h小条长度无变化，说明细胞失水过多死亡，无法发生质壁分离复原，D正确。 故选C。 13．【表达与交流】（2025·江苏宿迁·模拟预测）（多选题）人类糖尿病分为Ⅰ型和Ⅱ型。Ⅰ型糖尿病由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致；Ⅱ型糖尿病一般是机体的胰岛素敏感性下降造成的。如图为胰岛素分泌的机理，以及在此基础上研究开发出的降糖药物米格列奈钙的作用机制。下列叙述正确的是（　　）    A．餐后血糖升高可引起下丘脑特定区域兴奋，相关副交感神经也会兴奋 B．血糖升高会影响KATP通道和Ca2+通道的开闭状态，进而抑制Ca2+内流 C．推测葡萄糖可通过细胞膜上GLUT-2的运输进入细胞，使细胞呼吸作用加强 D．米格列奈钙能促进胰岛素分泌小泡内pH降低，并促进分泌小泡向细胞膜转运 【答案】ACD 【解析】A、餐后血糖升高可引起下丘脑特定区域兴奋，相关副交感神经兴奋，引起胰岛B细胞合成并分泌胰岛素增多，A正确； B、由图可知，血糖浓度升高通过细胞膜上GLUT-2的运输使进入该细胞的葡萄糖增加，使细胞中的呼吸作用增强，产生的ATP含量增多，ATP/ADP上升，进而影响ATP敏感型K+通道关闭，激活Ca2+通道，促进Ca2+内流，B错误； C、结合图示可知，葡萄糖可通过细胞膜上GLUT-2的运输进入细胞，该过程为协助扩散过程，进入细胞的葡萄糖使细胞呼吸作用加强，C正确； D、米格列奈钙进入胰岛B细胞，激活内质网，从而促进胰岛素的释放。米格列奈钙能使细胞质中的H+流入小泡内，促进胰岛素分泌小泡内pH的降低和向细胞膜转运，有利于胰岛素的释放，D正确。 故选ACD。 14．【关注社会性科学议题】（2024·河北·模拟预测）（多选题）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。耐盐小麦减少Na+积累，提高耐盐能力机制如图2。下列叙述正确的是（　　） A．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 B．耐盐小麦通过增加Na+排出，降低细胞内Na+浓度抵抗盐胁迫 C．若使用呼吸抑制剂处理根尖细胞，则Na+的排出量不会减少 D．通过生物技术使Na+/H+交换蛋白基因高表达，有利于提高小麦的耐盐能力 【答案】ABD 【解析】A、据图1可知，随着氯化钠浓度的上升，耐盐小麦细胞内可溶性糖的浓度上升，则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； B、据图1可知，随着氯化钠浓度的上升，耐盐小麦细胞内的氯化钠浓度上升的慢，据图2可知，Na+被排出细胞，则说明可能耐盐小麦通过增加Na+排出，降低细胞内Na+浓度抵抗盐胁迫，B正确； C、据图2可知，Na+排出细胞利用了H+的浓度差，则属于主动运输，使用呼吸抑制剂处理根尖细胞，则Na+的排出量会减少，C错误； D、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。 故选ABD。 15．【关注社会性科学议题】（2025·四川资阳·一模）习近平总书记在黄河三角洲农业高新技术产业示范区考察时指出：“我们要在盐碱地上搞种业创新，培育耐盐碱的品种来适应盐碱地”。海水稻能够在盐胁迫逆境中正常生长，是耐盐植物，如图是海水稻根尖成熟区细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图，请回答下列问题： (1)水主要通过 方式进入根细胞，Na+进入液泡所需的能量是由 提供的。图示细胞与人体肌肉细胞在结构上的差异是 。 (2)SOS1和NHX为膜上两种蛋白质，SOS1和NHX的结构具有差异，产生这种差异的根本原因是 。图中所示膜蛋白的功能是 (3)科学家通过研究表明：在盐胁迫下大量的Na+进入植物根部细胞的细胞基质，会抑制K+进入细胞，导致细胞基质中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。据图分析，耐盐植物根细胞解决上述问题的机制是 。 (4)据图分析，除耐盐外，海水稻还具有 的特点，因此与普通水稻相比产量更高。 【答案】(1) 协助扩散（被动运输） H+电化学梯度势能 图示细胞有大液泡，无中心体；人体肌肉细胞无大液泡，有中心体 (2) 控制它们合成的基因不同 运输和催化 (3)通过SOS1将细胞质基质中的Na+排出细胞，通过NHX将细胞质基质中的Na+转运到液泡中，从而降低细胞质基质中Na+的浓度 (4)抗菌 【解析】（1）水主要通过协助扩散方式进入根细胞，因为水进入细胞通常是借助水通道蛋白进行的协助扩散。Na+进入液泡所需的能量是由液泡膜上的H+浓度差（或H+电化学梯度势能）提供的。从图中可以看到，液泡膜上有相关的转运蛋白，利用H+的浓度差产生的势能（或H+电化学梯度势能）来驱动Na+进入液泡。图示细胞（海水稻根尖成熟区细胞）与人体肌肉细胞在结构上的差异是：图示细胞有大液泡，无中心体；人体肌肉细胞无大液泡，有中心体。 （2）SOS1和NHX结构具有差异的根本原因是控制它们合成的基因不同。基因的不同决定了转录出的mRNA不同，进而翻译出的蛋白质结构不同。图中所示膜蛋白的功能是运输物质（如运输H+、Na+等），另外，将H+运出细胞的膜蛋白，运进液泡的膜蛋白除了有运输功能，还有催化功能。 （3）通过SOS1将细胞质基质中的Na+排出细胞，通过NHX将细胞质基质中的Na+转运到液泡中，从而降低细胞质基质中Na+的浓度，减少Na+对K+进入细胞的抑制，维持细胞内Na+/K+的比例正常。    （4） 据图分析，除耐盐外，海水稻还具有抗菌的特点（图中有抗菌蛋白相关的示意），因此与普通水稻相比产量更高，因为能抵御病菌侵害，减少病害对产量的影响。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 物质的跨膜运输 真题引领练 素养拔高练 高考真题限时测、知己知彼百战不殆 限时：25分钟 1．（2025·贵州·高考真题）正常情况下，有效磷浓度低于植物根细胞内的磷浓度，某些解磷真菌能分泌酸性酶将土壤中的有机固态磷转化为有效磷，利于植物吸收。植物吸收的磷主要储存于液泡中，缺磷时液泡中的磷可进入细胞质基质。下列叙述错误的是（　　） A．正常情况下植物根细胞吸收有效磷需要消耗能量 B．无机磷从液泡进入细胞质基质需要蛋白质参与 C．植物吸收的磷可参与构成细胞的生物膜系统 D．解磷真菌分泌酸性磷酸酶的过程使细胞膜面积减少 2．【新情境】（2024·海南·高考真题）许多红树植物从含盐量高的泥滩中吸收盐分，并通过其叶表面的盐腺主动将盐排出体外避免盐害。下列有关这些红树植物的叙述，正确的是（    ） A．根细胞吸收盐提高了其细胞液的浓度，有利于水分的吸收 B．根细胞通过自由扩散的方式吸收泥滩中的K+ C．通过叶表面的盐腺将盐排出体外，不需要ATP提供能量 D．根细胞主要以主动运输的方式吸收水分 3．【新情境】（2024·山东·高考真题）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 4．（2024·北京·高考真题）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 5．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白（MPC）运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述错误的是（    ）      A．MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加 B．丙酮酸根、H+共同与MPC结合使后者构象改变 C．线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率 D．线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高 6．（2025·四川·高考真题）某细菌能将组氨酸脱羧生成组胺和CO2，相关物质的跨膜运输过程如下图。下列叙述正确的是（    ） A．转运蛋白W可协助组氨酸逆浓度梯度进入细胞 B．胞内产生的组胺跨膜运输过程需要消耗能量 C．转运蛋白W能同时转运两种物质，故不具特异性 D．CO2分子经自由扩散，只能从胞内运输到胞外 7．（2025·广西·高考真题）某植物根细胞吸收存在两种跨膜运输方式，见图。下列有关分析正确的是（　　） A．低钾环境时，K+运输速率受H+运输速率限制 B．运输H+时，载体蛋白空间结构不会改变 C．呼吸抑制剂会抑制K+的这两种运输方式 D．K+是一种信号分子，能诱发根细胞产生兴奋 8．【实践应用】（2025·重庆·高考真题）骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病，研究发现患者软骨细胞膜上的Na+通道蛋白明显多于正常人，从而影响NCX载体蛋白对Ca2+的运输，据图分析，下列叙述错误的是（    ） A．Na+通道运输Na+不需要消耗ATP B．运输Na+时，Na+通道和NCX载体均需与Na+结合 C．患者软骨细胞的Ca2+内流增多 D．与NCX载体相比，Na+通道更适合作为研究药物的靶点 9．【新情境】（2025·浙江·高考真题）人体细胞通过消耗 ATP 维持膜两侧Na+浓度梯度，细胞膜上的Na+-氨基酸共转运体能利用Na+浓度梯度驱动氨基酸逆浓度进入细胞，如图所示，下列叙述正确的是（　　） A．Na+-氨基酸共转运体运输物质不具有特异性 B．氨基酸依赖转运体进入细胞的过程属于被动运输 C．使用细胞呼吸抑制剂不会影响氨基酸的运输速率 D．适当增加膜两侧Na+的浓度差能加快氨基酸的运输 10．【新情境】（2025·山东·高考真题）生长于NaCl浓度稳定在100 mmol/L的液体培养基中的酵母菌，可通过离子通道吸收Na+，但细胞质基质中Na+浓度超过30 mmol/L时会导致酵母菌死亡。为避免细胞质基质Na+浓度过高，液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中，细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞。下列说法错误的是（    ） A．Na+在液泡中的积累有利于酵母细胞吸水 B．蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变 C．通过蛋白W外排Na+的过程不需要细胞提供能量 D．Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合 11．【实践应用】（2024·吉林·高考真题）（多选题）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，可使回肠对水的转运增加 12．【实践应用】（2025·河北·高考真题）砷可严重影响植物的生长发育。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐受性，为探究其机制，研究者进行了相关实验。回答下列问题： (1)砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量，该运输方式属于 。砷的累积可导致细胞内自由基含量升高。自由基造成细胞损伤甚至死亡的原因为 （答出两点即可）。 (2)针对砷吸收相关基因C缺失和过量表达的拟南芥，研究者检测了其根细胞中砷的含量，结果如图。由此推测，蛋白C可 （填“增强”或“减弱”）根对砷的吸收。进一步研究表明，砷激活的蛋白C可使F磷酸化、磷酸化的F诱导细胞膜内陷、形成含有蛋白F的囊泡。由此判断，激活的蛋白C可使细胞膜上转运蛋白F的数量 ，造成根对砷吸收量的改变。囊泡的形成过程体现了细胞膜在结构上具有 的特点。 (3)砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞。推测在砷胁迫下植物对磷的吸收量 （填“增加”或“减少”），结合（2）和（3）的信息，分析其原因： （答出两点即可）。 13．【联系生活】（2025·甘肃·高考真题）糖尿病严重危害人类的健康。受环境和生活方式变化的影响，糖尿病的发病率近年来呈上升趋势。科学家研究发现，其发病机理与血糖调节直接相关，而胰岛素是调节血糖最重要的激素之一。回答下列问题。 (1)胰岛素能 肌细胞和肝细胞的糖原合成， 非糖物质转化成葡萄糖。 (2)血糖水平是调节胰岛B细胞分泌胰岛素的最主要因素，机制如下图所示，其中膜去极化的原因是ATP/ADP比例的升高使钾离子通道的开放概率 。图中呈现的物质跨膜运输方式共有 种。 (3)科学家在早期的研究中将胰脏研磨并制备提取物，注射到由胰腺受损诱发糖尿病的实验狗体内，血糖没有明显下降，最可能的原因是 。 (4)胰岛素受体功能异常也可以影响血糖的调节。利用基因工程方法制备的MKR小鼠的胰岛素受体功能受损，导致胰岛素靶细胞对胰岛素敏感性下降。某研究小组拟通过实验探究胰岛素受体功能在血糖调节中的作用，部分实验步骤和结果如下。完善实验步骤并预测结果。 ①实验分两组，A组：MKR小鼠5只，B组：正常小鼠5只； ②两组小鼠均禁食10小时，取少量血液，测定 和 ，结果表明，两组间没有显著差异； ③分别给两组小鼠静脉注射葡萄糖溶液，30分钟后取少量血液，测定以上两项指标，预期实验结果为 。 素养导向限时测、训练解题思维、提升关键能力 限时：30分钟 1．【结构与功能观】（2025·辽宁丹东·模拟预测）下图表示某异养细菌细胞膜的部分结构示意图，①②③④表示膜蛋白。下列说法正确的是（    ） A．黑暗条件下会影响该异养细菌对葡萄糖的吸收 B．该异养细菌对葡萄糖的吸收方式为易化扩散 C．蛋白①既能运输H+又能运输葡萄糖，因此该蛋白不具有特异性 D．该细菌由ATP提供能量，通过通道蛋白进行主动运输排出乳酸 2．【结构与功能观】（2025·云南·模拟预测）甲状腺球蛋白（Tg）是由甲状腺滤泡上皮细胞合成并分泌的一种糖蛋白，其合成与分泌过程与甲状腺功能密切相关。下列叙述错误的是（    ） A．Tg的合成起始于游离核糖体，加工修饰在内质网和高尔基体中进行 B．甲状腺滤泡上皮细胞分泌Tg时，囊泡与细胞膜的融合依赖膜的流动性 C．Tg可通过主动运输的方式运出上皮细胞，该过程需要载体蛋白协助 D．若使用ATP合成抑制剂处理细胞，Tg的分泌速率会下降 3．【结构与功能观】（2024·河北保定·三模）拟南芥CLCa转运蛋白位于液泡膜上，负责将胞质基质中过多的 NO转运进入液泡。研究发现ATP和AMP可以差异性调控 CLCa蛋白的转运活性，机理如图所示，已知液泡腔中H+浓度高于细胞质基质。下列叙述错误的是（    ） A．通过CLCa 蛋白运输NO，可能需要消耗H+的电化学势能 B．ATP 与CLCa蛋白结合稳定了发夹结构，堵塞了NO转运通道 C．ATP/AMP值上升有利于 AMP 与CLCa蛋白竞争性结合进而发挥转运活性 D．若液泡吸收2个NO的同时排出1个H+，则液泡中pH 和渗透压会发生改变 4．【结构与功能观】（2025·四川·一模）小肠上皮细胞朝向肠腔的一侧为游离面(图 1)，背离肠腔的一侧为基底面(图2)，图1、图2中①~③均为转运蛋白。下列叙述正确的是（    ） A．葡萄糖可通过蛋白①协助扩散进入细胞 B．通道蛋白②被Na+、K+激活后就可发生磷酸化 C．蛋白③转运物质时需物质浓度差提供动力 D．蛋白①③均能转运葡萄糖，故两者无特异性 5．【批判性思维】（2025·浙江·一模）课堂中同学们以小组为单位开展紫色洋葱鳞片叶外表皮质壁分离实验，各组同学在操作和观察过程中遇到了不同情况。下列关于实验现象或操作的叙述，正确的是（　　） A．质壁分离过程中会出现细胞膜与细胞壁局部或全部分离的现象 B．实验时观察到许多无色细胞，其原因是鳞片叶外表皮中有大量细胞含无色液泡 C．与引流法相比，在盖玻片四周均匀滴加蔗糖溶液能更快观察到质壁分离现象 D．滴加高浓度蔗糖溶液后，表皮细胞原生质体会持续收缩且液泡颜色持续加深 6．【演绎与推理】（2025·陕西宝鸡·二模）植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞 a 未发生变化；②细胞 b 体积增大；③细胞 c 发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是（    ） A．水分交换前，细胞 b 的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度 B．水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞 b > 细胞 a > 细胞 c C．水分交换平衡时，细胞 c 的细胞液中蔗糖浓度等于外界蔗糖溶液的浓度 D．水分交换平衡时，细胞 c 的细胞液浓度小于细胞 a 的细胞液浓度 7．【演绎与推理】（2025·重庆·三模）将紫色洋葱鳞片叶外表皮均分为生理状态相似的甲乙两组，将甲乙两组细胞分别浸泡在不同溶质的溶液中，间断测得甲乙两组细胞的失水情况如下图所示。下列分析正确的是（    ） A．4min时，甲组细胞吸水能力一定高于乙组细胞 B．如果乙组溶质是乙二醇，乙组胞内乙二醇浓度不会超过胞外 C．如果乙组溶质是KNO3，乙组细胞渗透压最高点在处理时间8min时 D．如果乙组8min加清水处理致使后续变化，乙组渗透压最高点在处理时间12min左右 8．【归纳与概括】（2024·山东菏泽·二模）在大肠杆菌中，可以通过基团移位的方式运输葡萄糖，过程如图所示。细胞内的高能化合物——磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）的磷酸基团通过酶Ⅰ的作用将HPr激活：而膜外环境中的葡萄糖分子先与细胞膜中酶Ⅱc结合，接着被传递来的磷酸基团激活，形成磷酸糖，最后释放到细胞质中。下列说法正确的是（    ） A．酶IIc是转运葡萄糖的载体，转运过程中其结构会发生变化 B．酶IIc横跨细胞膜的部分，疏水性氨基酸占比较低 C．细胞中的线粒体越多，该过程转运葡萄糖的速度越快 D．图示转运葡萄糖方式与神经元静息状态下K+运出细胞方式相同 9．【批判性思维】（2024·江西·一模）离子通道与载体蛋白转运离子的速度有明显差异，离子通道转运速度是载体蛋白的 100-1000倍。植物细胞在高浓度盐胁迫下，K+主要通过离子通道Kin+蛋白从细胞外运到细胞内，而膜上的阴离子通道（运输NO₃⁻、Cl⁻）可与Kin+蛋白互相作用，抑制其活性。下列说法错误的是（    ） A．载体蛋白转运速度低于离子通道可能是载体蛋白需与被转运物质结合，且结合部位数量有限 B．离子通道运输物质不耗能，载体蛋白运输物质不一定耗能 C．在KNO₃溶液中，植物细胞质壁分离后能自动复原的原因是细胞大量吸收K+ 和NO₃⁻ D．在一定浓度的 KNO₃溶液中，植物细胞发生质壁分离后可能不复原 10．【归纳与概括】（2025·四川遂宁·一模）下列关于渗透现象和物质跨膜运输过程的叙述，正确的是（    ） A．图丙中，a点时丙酮酸可以分解为CO2和H2O B．图乙中，三种物质的跨膜运输方式中只有氨基酸的运输是主动运输 C．图丙中，限制b点和c点的物质运输速率的因素分别是载体数量和能量 D．成熟的植物细胞能发生质壁分离的原因之一是其原生质层相当于图甲中的③ 11．【分析结果与得出结论】（2025·贵州六盘水·一模）在“探究植物细胞的吸水和失水”的实验中。显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞的稳定状态。下列叙述错误的是（    ） A．由甲到乙过程中水分子进出细胞是双向的 B．与乙相比，丙所示细胞的细胞液浓度较低 C．丙图细胞的体积将会持续增大，最终涨破 D．本实验为自身对照实验，无需另设对照组 12．【分析结果与得出结论】（2025·贵州贵阳·模拟预测）将一新鲜马铃薯块茎切成形状大小相同的若干小条，均分为四组，分别浸泡在不同浓度的KNO3溶液中，30min和4h时测量各组小条的长度并取平均值，结果如下图所示。 下列分析错误的是（　　） A．a组小条的长度受吸水量和细胞壁伸缩性的限制 B．4h时b组小条块茎细胞的细胞液浓度比实验前高 C．c组小条中的细胞在30min后开始吸收无机盐离子 D．根据实验结果分析d组细胞可能由于失水过多而死亡 13．【表达与交流】（2025·江苏宿迁·模拟预测）（多选题）人类糖尿病分为Ⅰ型和Ⅱ型。Ⅰ型糖尿病由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致；Ⅱ型糖尿病一般是机体的胰岛素敏感性下降造成的。如图为胰岛素分泌的机理，以及在此基础上研究开发出的降糖药物米格列奈钙的作用机制。下列叙述正确的是（　　）    A．餐后血糖升高可引起下丘脑特定区域兴奋，相关副交感神经也会兴奋 B．血糖升高会影响KATP通道和Ca2+通道的开闭状态，进而抑制Ca2+内流 C．推测葡萄糖可通过细胞膜上GLUT-2的运输进入细胞，使细胞呼吸作用加强 D．米格列奈钙能促进胰岛素分泌小泡内pH降低，并促进分泌小泡向细胞膜转运 14．【关注社会性科学议题】（2024·河北·模拟预测）（多选题）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。耐盐小麦减少Na+积累，提高耐盐能力机制如图2。下列叙述正确的是（　　） A．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 B．耐盐小麦通过增加Na+排出，降低细胞内Na+浓度抵抗盐胁迫 C．若使用呼吸抑制剂处理根尖细胞，则Na+的排出量不会减少 D．通过生物技术使Na+/H+交换蛋白基因高表达，有利于提高小麦的耐盐能力 15．【关注社会性科学议题】（2025·四川资阳·一模）习近平总书记在黄河三角洲农业高新技术产业示范区考察时指出：“我们要在盐碱地上搞种业创新，培育耐盐碱的品种来适应盐碱地”。海水稻能够在盐胁迫逆境中正常生长，是耐盐植物，如图是海水稻根尖成熟区细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图，请回答下列问题： (1)水主要通过 方式进入根细胞，Na+进入液泡所需的能量是由 提供的。图示细胞与人体肌肉细胞在结构上的差异是 。 (2)SOS1和NHX为膜上两种蛋白质，SOS1和NHX的结构具有差异，产生这种差异的根本原因是 。图中所示膜蛋白的功能是 (3)科学家通过研究表明：在盐胁迫下大量的Na+进入植物根部细胞的细胞基质，会抑制K+进入细胞，导致细胞基质中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。据图分析，耐盐植物根细胞解决上述问题的机制是 。 (4)据图分析，除耐盐外，海水稻还具有 的特点，因此与普通水稻相比产量更高。 / 学科网（北京）股份有限公司 $