内容正文:
1.核糖体与内质网之间的识别
信号肽假说认为,经典的蛋白分泌可通过内质网—高尔基体途径进行。如下图所示,新生肽一端的信号肽与信号识别颗粒(SRP)结合,SRP通过与内质网上的SRP受体(DP)结合,将核糖体—新生肽引导至内质网。新生肽链通过易位子进入内质网腔中进行初步加工之后,SRP脱离,肽链继续合成,结束后其信号肽被切除,核糖体脱落。肽链在内质网中加工后被转运到高尔基体,最后经细胞膜分泌到细胞外。
情境命题系列(一) 细胞内的信号识别与囊泡运输
2.内质网和高尔基体之间的识别
细胞内部产生的蛋白质被包裹于膜泡形成囊泡,囊泡被分成披网格蛋白小泡、COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡三种类型。三种囊泡介导不同途径的运输(图1),其中COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡的识别和运输过程如图2所示:驻留在内质网的可溶性蛋白的羧基端有KDEL序列,如果该蛋白被意外地包装进入转运膜泡,就会从内质网逃逸到高尔基体,此时高尔基体顺面膜囊区的KDEL受体就会识别并结合KDEL序列将它们回收到内质网。
2.生物膜系统
生物膜系统是指细胞内所有膜结构,而不是生物体内
2.各种生物膜之间的联系
流动镶嵌模型
2.生物膜在功能上的联系
【深挖教材】人工肾(P一53与社会的联系)
医学上采用透析型人工肾替代病变的肾行使功能。其中起关键作用的血液透析膜就是一种人工合成的膜材料,能把病人血液中的代谢废物透析掉,让干净的血液返回病人体内。
血液透析膜
2H++1/2O2
H2O
H+
H+
H+
H+
H+
H+
ADP+Pi
ATP
H2O
2H+
1/2O2
H+
H+
H+
H+
H+
ADP+Pi
ATP
光
细胞外
图1
图2
图3
生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。 图1 ~ 3 表示3 种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。 请回答下列问题:
(1)图1表示的生理过程是____________________,其主要的生理意义在于
__________________________________ 。
有氧呼吸第三阶段
为生命活动提供能量
7
2H++1/2O2
H2O
H+
H+
H+
H+
H+
H+
ADP+Pi
ATP
H2O
2H+
1/2O2
H+
H+
H+
H+
H+
ADP+Pi
ATP
光
细胞外
图1
图2
图3
(3)图3 中 ATP 参与的主要生理过程是_________________。
暗反应
(4)图1 ~ 3 中生物膜的功能不同,从生物膜的组成成分分析,其主要原因是______________________________________。
含有的蛋白质不同
(5)叶肉细胞与人体肝脏细胞都具有图_________ (填图序号)中的膜结构。
1、2
第9讲 物质出入细胞的方式及影响因素
考点1 物质出入细胞的方式
考点2 影响物质跨膜运输速率的因素
高考真题体验
第二单元
细胞的基本结构和物质运输
自主梳理课本(必修一)4.1
1.比较:自由扩散、协助扩散、主动运输(运输方向、是否耗能、是否需要转运蛋白、影响因素及曲线、实例)
2.转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白,它们比较它们有什么异同呢?(是否需要结合运输物质、自身构象是否改变)
3.水分子的运输方式?主要方式?
4.主动运输中载体蛋白的特点?(特异性体现在哪里?空间结构发生变化的条件?运输完成后的变化?)主动运输的意义?
5.胞吞、胞吐的概念、特点、能量的来源、请举出实例。与胞吞、胞吐有关的细胞器有哪些、影响的因素、有什么意义。胞吞胞吐只运输大分子吗?
6.游离于细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质多是供细胞自身使用,而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够分泌到细胞外。试分析其中的道理。
概念图
特例:小分子的神经递质释放是胞吐
物质进出细胞的方式
小分子
大分子
通道运输
载体运输
主动运输
被动运输
自由扩散
协助扩散
胞吞
胞吐
神经递质
考点1.物质进出细胞的方式
1.核心概念
(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。
①自由扩散:物质通过 作用进出细胞的方式。
②协助扩散:借助膜上的 进出细胞的物质扩散方式。
(2)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。
(3)胞吞、胞吐
扩散
不需要
简单的扩散
转运蛋白
逆浓度
载体蛋白
能量
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 溶质:高浓度→低浓度
水:低浓度→高浓度
(分子多→分子少) 低浓度→高浓度 胞外→胞内
运输
动力 浓度差 细胞内产生的能量
2.物质进出细胞方式的比较
胞内→胞外
方式 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐
自由扩散 协助扩散
是否需要转运蛋白 否 ___ ___ ___
是否消耗能量 否 ___ ___ ___
举例 O2、CO2、甘油、
乙醇、苯 人的红细胞吸收葡萄糖;
神经细胞上Na+内流、K+外流 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 胰岛素、消化酶、抗体、神经递质(小分子)的分泌
是
是
否
否
是
是
2.物质进出细胞方式的比较
(1)转运蛋白的分类及特点
通道蛋白
载体蛋白
消耗能量:主动运输
不消耗能量:协助扩散
2.物质进出细胞方式的比较
(1)转运蛋白的分类及特点:
①骨骼肌和脂肪细胞:对葡萄糖的摄取受胰岛素的调节
ATP
ADP+Pi
一系列酶的磷酸化
蛋白质合成
脂肪
合成
糖原
合成
胰岛素
胰岛素受体
囊泡
血糖浓度低
胰岛素升高
胰岛素促使膜泡中葡萄糖转运蛋白运输到细胞上
葡萄糖被运到细胞内
葡萄糖
协助扩散
2.物质进出细胞方式的比较
(1)转运蛋白的分类及特点:
②小肠上皮细胞细胞:对葡萄糖的吸收
由下图可知,小肠上皮细胞通过 、
转运葡萄糖分别属于什么运输方式?_____________________。
主动运输、协助扩散
2.物质进出细胞方式的比较
(1)转运蛋白的分类及特点:
③水通道
小管液
肾小管
上皮细胞
肾小管
组织液
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
抗利尿激素
水通道
水通道蛋白广泛存在于所有细胞的细胞膜上。
2.物质进出细胞方式的比较
(2)主动运输的三种类型
主动运输的意义: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。
还具有
催化功能
专一性
2.主动运输的类型:
Pi
ATP
ADP
光
H+
H+
H+
H+
ATP驱动
协同转运
光驱动
协同转运
细胞外
Na+浓度高
Na+顺浓度内流
为其他物质逆浓度运输提供能量
细胞外
细胞内
细胞外
细胞内
同向转运
逆向转运
Na+
Na+
葡糖糖
H+
注:协同转运类型中的转运蛋白有同向协同转运蛋白和反向协同转运蛋白。
2.物质进出细胞方式的比较
(2)主动运输的三种类型
注:协同转运类型中的转运蛋白有同向协同转运蛋白和反向协同转运蛋白。
(2023·湖北卷)心肌细胞上广泛存在泵和交换体(转入
的同时排出),两者的工作模式如图所示。已知细胞质中 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 泵。关于该药物对心肌细
胞的作用,下列叙述正确的是( ) 。
C
A.心肌收缩力下降
B.细胞内液的 浓度升高
C.动作电位期间 的内流量减少
D.细胞膜上 交换体的活动加强
(2023·山东卷)溶酶体膜上的载体蛋白和转运蛋白都能运输 ,溶酶
体内浓度由载体蛋白维持,转运蛋白在浓度梯度驱动下,运出 的
同时把逆浓度梯度运入溶酶体。转运蛋白缺失突变体的细胞中, 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
( ) 。
D
A. 进入溶酶体的方式属于主动运输
B. 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
(3)胞吞、胞吐的易错点
①胞吞过程需要某些特定的膜蛋白(受体蛋白)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被动运输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。
是否需要转运蛋白?是否需要蛋白质?运输大分子还是小分子?其主要体现细胞膜的什么特点?
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(3)胞吞、胞吐的易错点
新生儿小肠上皮细胞直接吸收母乳中的免疫球蛋白是什么运输方式?需要膜蛋
白发挥作用吗?______________________________。
胞吞,需要膜蛋白发挥识别功能
蛋白质分泌是实现某些细胞间信息交流的重要环节。在真核细胞中,大多数分泌蛋白需要在最初合成的信号肽序列引导下进入内质网中,通过内质网-高尔基体途径分泌到细胞外;少数分泌蛋白通过如图所示的4种途径分泌到细胞外。下列叙述正确的是( )
A. 分泌蛋白的信号肽序列在粗面内质网上合成
B. 图中分泌蛋白的合成都与游离的核糖体有关
C. 蛋白质分泌有3种途径依赖于质膜的流动性
D. 蛋白质分泌后均通过调节细胞代谢发挥作用
B
细胞膜有选择透过性的结构基础是什么?
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72判断题
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影响物质运输的因素:
物质浓度(差)
氧气浓度
载体蛋白
温度
影响物质运输的因素:
物质浓度(差)
氧气浓度
载体蛋白
温度
温度
生物膜的流动性
酶活性
呼吸速率
影响
影响
影响
影响
物质运输速率
考点2.物质进出细胞的影响因素
1.浓度差对物质跨膜运输的影响
▲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 ,运输速率越 ;
大
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,原因是受 的限制。
载体数量
▲主动运输中,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。
载体数量和能量
浓度差
运输速率(v)
0
a
A
B
b
浓度差0~a时:协助扩散有载体蛋白的协助,因此其运输速率大于自由扩散。
浓度差大于a时:由于载体蛋白的数量有限,载体蛋白都参与了协助扩散,协助扩散的运输速率达到最大。
浓度差大于b时:由于自由扩散的速率不受载体数量的限制,因此自由扩散的速率超过协助扩散的速率。
自由扩散
协助扩散
考点2.物质进出细胞的影响因素
1.浓度差对物质跨膜运输的影响
▲载体蛋白主要影响 和 。其他条件适宜的情况下,载体蛋白数量越多,运输速率越大。自由扩散不受载体蛋白数量的影响。
协助扩散
主动运输
Q点:能量的限制
2.载体数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。
▲.P点时, 为离子的吸收提供能量。
无氧呼吸
▲.PQ段:随着氧气含量的增加,有氧呼吸产生的能量越 ,主动运输的速率也越大。
多
▲.Q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的限制因素运输速率不再增加。
3.氧气含量对跨膜运输的影响
红细胞主动运输速率与氧气含量的曲线图是什么样的?
答案:红细胞通过无氧呼吸供能,故氧气含量不影响主动运输速率。曲线图如下:
3.氧气含量对跨膜运输的影响
③物质跨膜运输:影响物质跨膜运输因素的分析
d.温度
〖同一种植物对不同离子的吸收量不同,取决于膜上不同种类的离子载体蛋白的数量.( )〗
〖抑制某载体蛋白活性,只会导致以该载体蛋白转运的物质运输停止,对其他物质运输不影响.( )〗
〖胞吞和胞吐只能运输大分子物质或颗粒.( )〗
√
√
×
4.温度对跨膜运输的影响
不同植物对同一种离子的吸收量不同
有关物质出入细胞方式的6个“不要漏掉”
(1)需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外,不要漏掉
(2)消耗能量的运输方式除主动运输外,不要漏掉
(3)从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外,不要漏掉
(4)影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外,不要漏掉
(5)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外,不要漏掉
(6)运输速率与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外,不要漏掉
小结:
协助扩散
胞吞和胞吐
协助扩散
浓度差
核糖体(载体蛋白的合成场所)
协助扩散
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探究物质跨膜运输方式的实验设计思路
2.探究是自由扩散还是协助扩散的方法
1.探究是主动运输还是被动运输的方法
P72
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易错辨析
(1)细胞质中的氢离子可以通过扩散作用进入液泡内。( )
(2)Na+与有关载体蛋白结合排出神经细胞属于主动运输。( )
(3)细胞外液中的K+进入神经细胞属于自由扩散。( )
(4)液泡中积累了大量离子,故液泡膜不具有选择透过性。( )
(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。( )
×
√
×
×
×
主动运输
主动运输
具有
主动运输是低浓度向高浓度的运输,是消耗能量的,所以是使内外浓度差异更大,而不是趋于一致。
(6)人红细胞吸收胆固醇与吸收葡萄糖的相同点是需要转运蛋白的协助。( )
(7)新生儿从乳汁中获得抗体需要消耗能量。( )
(8)激素都必须通过主动运输进入细胞内才能完成对细胞代谢的调节。( )
√
×
×
都是高浓度到低浓度,都不需要消耗能量
协助扩散
自由扩散
一般来说,大分子信号分子通过与细胞表面受体结合来调节细胞活动,而小分子脂质信号分子则通过自由扩散进入细胞与细胞内受体结合从而进行调整,也就是说和主动运输没有关系。
(1)由图可判断 进入根细胞的运输方式是主动运输,判断的依据是
______________________________________________________________________________________。
主动运输需要细胞呼吸提供能量,O2浓度小于a点,根细胞对 的吸收速率与O2浓度呈正相关
农业生产中,农作物生长所需的氮元素可以NO3-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NO3-的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题:
(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,判断的依据是_____________________________________
_______________________________。
(2)O2浓度大于a时作物乙吸收 的速率不再
增加,推测其原因是______________________
_________________________。
主动运输需要载体蛋白,
此时载体蛋白数量达到饱和
作物甲在 最大吸收速率时,对应O2浓
度和 吸收速率均大于作物乙
(4)细胞膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,能催化ATP水解,利用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞,导致细胞外的pH ;此过程中,H+-ATP酶作为载体蛋白在转运H+时发生的变化是__________________。
降低
载体蛋白发生磷酸化,导致其空间结构改变
1.主动运输过程中载体蛋白发生怎样的变化?___________________________
___________________________________________________。
离子或分子与载体蛋白结合
后,载体蛋白的空间结构发生变化,运输完成后载体蛋白又恢复原状
2.(必修1 P72)细胞膜具有选择透过性的结构基础:____________________
___________________________________。通过胞吞或胞吐进出细胞,需要膜上 的参与,更离不开膜上磷脂双分子层的 。
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
蛋白质
流动性
阐述基本原理,突破长句表达
一、教材深挖拓展
1.(必修1 P60“问题探讨)渗透与扩散有何区别?
—————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
———————————————————————————————————————————————————————————————
渗透作用必须有选择透过性膜(半透膜),扩散则不一定需要;扩散适用于各种物质,渗透仅指溶剂分子;因此,渗透是一种特殊的扩散。
2.(必修1 P61“与生活的联系)为什么吃比较咸的食物时,口腔和唇感觉比较干?
——————————————————————————————
这是因为与细胞内液相比,外界溶液浓度高,口腔上皮细胞失水导致的。
一、教材深挖拓展
3.教材(必修1 P72“与社会的联系”): 引发阿米巴痢疾的原因是什么?
在人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫,能通过胞吐作用分泌蛋白酶,溶解人的肠壁组织,通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞,并引发阿米巴痢疾。
4.(必修1 P66图4-4拓展)只要是消耗能量的运输方式就一定是主动运输吗?请说明理由。
不一定。消耗能量的运输方式除了主动运输,还有胞吞和胞吐以及穿越核孔的运输方式。
阿米巴原虫引起的消化道疾病
二、长句表达
1.(科学思维)举例说明同一种物质进出同一个体各细胞的方式一定相同吗?
2.(科学思维)盐碱地中生活的某种植物能使Na+逆浓度梯度进入液泡。依据上述材料推测Na+通过液泡膜的方式是什么?该种植物能够在盐碱地中保持吸水能力,而其他植物不能吸水,结合上述材料解释这一现象。
不一定相同,人的红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,肾小管细胞重吸收葡萄糖的方式是主动运输。神经元吸收钾离子的方式是主动运输,而静息时钾离子外流的方式是协助扩散。
主动运输。Na+逆浓度梯度进入液泡后,使细胞液的浓度进一步增高,植物细胞
吸水能力增强。
03
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3.受体介导的囊泡运输
囊泡运输是一种高度有组织的定向运输,各类囊泡之所以能够被准确地运到靶细胞器或靶细胞,主要是因为靶细胞器或靶细胞上具有特殊的膜标志蛋白,囊泡通过与特殊的膜标志蛋白的相互识别,进行囊泡运输。
[提醒] (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)被动运输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。
细胞膜上载体蛋白的种类和数量
不是
[教材隐性知识]
(1)源于必修1 P70“与社会的联系”:囊性纤维化是细胞中某种蛋白质结构异常,影响了Cl-的跨膜运输,说明这种结构蛋白属于细胞膜上的eq \o(□,\s\up4(10))_________,也反映了细胞膜对离子的吸收具有选择性是通过eq \o(□,\s\up4(11))______________________________来实现的。
(2)源于必修1 P71“相关信息”:胞吞形成的囊泡,在细胞内可以被溶酶体降解。
(3)源于必修1 P72“练习与应用·概念检测2”:果脯在腌制过程中慢慢变甜
eq \o(□,\s\up4(12))_____(填“是”或“不是”)细胞通过主动运输吸收糖分的结果。腌制果脯时由于细胞外液浓度过高,细胞失水死亡,然后糖分大量进入细胞才导致果脯慢慢变甜。
载体蛋白
√
×
[易错诊断]
(1)水分子大部分以协助扩散方式进出细胞,也可以通过自由扩散方式进出细胞。( )
(2)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。( )
(3)只有某些酶和激素类蛋白质才通过胞吐排出细胞外。( )
×
学科思维提升
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为氨基酸从肠腔内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由于二糖的水解而局部浓度高于细胞内,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。
INCLUDEPICTURE"14SW147++.TIF"
[答案] 是。理由: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。
1.氨基酸从肠腔进入小肠上皮细胞是什么运输方式?判断的依据是什么?氨基酸从小肠上皮细胞到组织液是什么运输方式?
2.Na+从小肠上皮细胞运输到肠腔时,所需Na+转运蛋白的空间构象是否发生改变?并说明理由。
[答案] 氨基酸通过主动运输的方式从肠腔进入小肠上皮细胞。依据是逆浓度梯度运输,需要载体蛋白,且需要利用Na+电化学梯度势能。氨基酸通过协助扩散的方式从小肠上皮细胞到组织液。
[答案] 主动运输、协助扩散。
[答案] 不一定,消耗能量的运输方式除了主动运输外,还有胞吞和胞吐以及穿越核孔的运输方式。
3.新生儿小肠上皮细胞直接吸收母乳中的免疫球蛋白是什么运输方式?需要膜蛋白发挥作用吗?
4.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?
5.只要是消耗能量的运输方式就一定是主动运输吗?
[答案] 新生儿小肠上皮细胞通过胞吞直接吸收母乳中的免疫球蛋白。需要膜蛋白发挥识别功能。
√
×
[易错诊断]
(1)膜内外物质浓度梯度的大小会直接影响自由扩散和协助扩散的运输速率。( )
(2)加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率。( )
(3)胞吞和胞吐不需要转运蛋白参与,其运输过程与蛋白质无关。( )
×
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
NO
NO
NO
NO
NO
NO
[解析] 乙醇是脂溶性的小分子有机物,可以通过自由扩散方式跨膜进入细胞,A错误;人红细胞内的K+浓度远远高于血浆,K+由血浆进入红细胞是逆浓度梯度的主动运输,需要载体蛋白并消耗ATP,B正确;抗体是蛋白质,其分泌过程属于胞吐,需要消耗能量,C错误;葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞的方式是顺浓度梯度的协助扩散,D错误。
1.(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
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
[解析] 据图分析可知,药物特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵,可以使细胞排出的
Na+减少,细胞外的Na+浓度偏低,进而引起Na+-Ca2+交换体的活动减弱,导致通过Na+-Ca2+交换体排出的Ca2+减少,细胞内Ca2+浓度升高引起心肌收缩力增强,A、D错误;
Na+-K+泵被阻断后,细胞吸收K+减少,导致细胞内的K+浓度降低,B错误;由于药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵,使细胞外的Na+浓度偏低,则动作电位期间通过协助扩散进入细胞的钠离子减少,C正确。
3.(2023·湖南卷)盐碱胁迫下植物应激反应产生的H2O2对细胞有毒害作用。禾本科农作物AT1蛋白通过调节细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平,影响H2O2的跨膜转运,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H2O2外排能力所必需的
B.PIP2s蛋白磷酸化被抑制,促进H2O2外排,从而减轻其对细胞的毒害
C.敲除AT1基因或降低其表达可提高禾本科农作物的耐盐碱能力
D.从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗逆性的有效途径
[解析] 根据题图分析可知,当禾本科农作物AT1蛋白与Gβ结合时,可抑制PIP2s蛋白磷酸化,从而降低H2O2的外排能力,使细胞死亡;当禾本科农作物AT1蛋白缺陷而无法与Gβ结合时,其对PIP2s蛋白磷酸化的抑制作用(细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平提高),使H2O2的外排能力提高,从而减轻H2O2对禾本科农作物细胞的毒害作用,A正确,B错误;敲除AT1基因或降低其表达,可解除AT1蛋白对细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化的抑制作用,H2O2外排增加,进而提高禾本科农作物的抗氧化胁迫能力和成活率,C正确;可以将特殊物种中逆境胁迫相关基因转移至农作物细胞内,以改良其抗逆性,D正确。
4.(2023·浙江1月选考)缬氨霉素是一种脂溶性抗生素,可结合在微生物的细胞膜上,将K+运输到细胞外(如图所示),降低细胞内外的K+浓度差,使微生物无法维持细胞内离子的正常浓度而死亡。下列叙述正确的是( )
A.缬氨霉素顺浓度梯度运输K+到膜外
B.缬氨霉素为运输K+提供ATP
C.缬氨霉素运输K+与质膜的结构无关
D.缬氨霉素可致噬菌体失去侵染能力
[解析] 根据题干信息可知,缬氨霉素可将K+运输到细胞外,降低细胞内外的K+浓度差,推断缬氨霉素运输K+的方式类似于协助扩散,是顺浓度梯度进行的,不消耗能量,A正确,B错误;细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,而缬氨霉素是一种脂溶性抗生素,根据“相似相溶原理”推知缬氨霉素能结合到微生物的细胞膜上,C错误;噬菌体是病毒,无细胞膜结构,缬氨霉素不会导致噬菌体失去侵染能力,D错误。
[解析] 经AgNO3处理的红细胞,水通道蛋白失去活性,但水可以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膨胀,在高渗蔗糖溶液中会失水变小,A正确,B错误;未经AgNO3处理的红细胞,水可通过水通道蛋白快速进出细胞,也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膨胀,在高渗蔗糖溶液中会迅速失水变小,C、D正确。
5.(2022·湖北卷)哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白,硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是( )
A.经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀
B.经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小
C.未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀
D.未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小
6.(2022·重庆卷)下图为小肠上皮细胞吸收和释放铜离子的过程。下列关于该过程中铜离子的叙述,错误的是( )
A.进入细胞需要能量
B.转运具有方向性
C.进、出细胞的方式相同
D.运输需要不同的载体
[解析] 铜离子通过题图中细胞上侧膜蛋白1逆浓度梯度进入小肠上皮细胞,方式为主动运输,需要载体和能量;再由膜蛋白2协助进入高尔基体,然后由高尔基体膜形成的囊泡包裹着通过胞吐从题图中细胞下侧运出,具有方向性,A、B正确,C错误;铜离子进入小肠上皮细胞需要的载体为膜蛋白1,进入高尔基体需要的载体为膜蛋白2,D正确。
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