内容正文:
第7讲 细胞的物质输入和输出
1
第2课时
物质出入细胞的方式及影响因素
2
1.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞,不需要额外提供能量;有些物
质逆浓度梯度进出细胞,需要能量和载体蛋白
2.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞
课标要求
3
考点一 物质出入细胞的方式(固本·识记类)
考点二 影响物质跨膜运输速率的因素(迁移·提能类)
经典真题·明考向
课时作业
4
考点一 物质出入细胞的方式(固本·识记类)
5
1.物质出入细胞的方式
比较项目 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐
自由扩散 协助扩散
运输方向 ________________ 低浓度
高浓度 _________
________ 细胞内
细胞
外
高浓度 低浓度
细胞外
细胞内
必备知识·精梳理
6
比较项目 被动运输 主动
运输 胞吞 胞吐
自由扩散 协助扩散
是否
需要
(消耗) 蛋白
质 不需要 ______ 需要 ______ 需要
能量 不消耗 ________ ______ ______ ______
需要
需要
不消耗
消耗
消耗
消耗
(续表)
必备知识·精梳理
比较
项目 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐
自由扩散 协助扩散
模型
举例 、 、甘
油、乙醇、苯 人的红细胞吸
收________、
借助通道
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
葡萄糖
(续表)
必备知识·精梳理
8
比较
项目 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐
自由扩散 协助扩散
影响
因素 浓度差 浓度差;转运
蛋白的种类
和数量 载体蛋白的种
类和数量;
能量 能量
[提醒]被动运输和主动运输都体现了细胞膜的选择透过性;胞吞、
胞吐体现了细胞膜的流动性。
(续表)
必备知识·精梳理
9
2.转运蛋白的类型识别
(1)如图所示,①表示通道蛋白,②表示载体蛋白。
(2)水分子进出细胞的方式是自由扩散和协助扩散,以协助扩散为主。
(3)、 逆浓度梯度进出细胞的方式是主动运输。
必备知识·精梳理
10
3.物质出入细胞的方式与膜的关系
(1)除一些不带电荷的小分子以自由扩散的方式进出细胞外,离子和较小
的有机分子的跨膜运输都要借助转运蛋白,这体现了________________
_______________。
蛋白质是生命活
动的主要承担者
(2)一种转运蛋白往往只适合转运____________,因此,细胞膜上转运蛋
白的____________,或转运蛋白__________的变化对许多物质的跨膜
运输起着决定性的作用,这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
特定的物质
种类和数量
空间结构
(3)像蛋白质这样的生物大分子,通过胞吞和胞吐进出细胞,其过程也需
要膜上________的参与,更离不开膜上______________的流动性。
蛋白质
磷脂双分子层
必备知识·精梳理
11
【深挖教材·拓思维】
1.载体蛋白与通道蛋白的区别: ________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________。
[必修
2.细胞内碘浓度比血液中的高 倍,但细胞仍然能够吸收碘,这
种现象说明__________________________________________________
___________。
细胞膜具有一定的选择透过性,能够根据自身需要逆浓度
梯度吸收碘
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改变;
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,并且分子或离子通过时不需要与通道蛋白结合
必备知识·精梳理
12
1.关于物质出入细胞的方式,下列说法错误的是________。
A.在一定范围内,水分子以协助扩散方式跨膜运输的速率大于自由扩散
B.水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞[2024·江西卷]
C.载体蛋白转运物质时自身构象发生改变[2025·云南卷]
D.组织细胞排出需要消耗 [2025·浙江1月选考]
E.神经细胞内顺浓度梯度外流需要消耗 [2025·浙江1月选考]
F.去唾液酸糖蛋白的胞吞过程需要消耗能量[2025·湖南卷]
G.变形虫通过胞吞方式摄取食物,该过程不需要质膜上的蛋白质参与
[2024·安徽卷]
H.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
I.硒酸盐以离子的形式才能被根细胞吸收[2024·贵州卷]
√
√
√
√
典型例题·提能力
13
[解析] 组织细胞排出 属于自由扩散,不消耗能量,D错误;神经
细胞内顺浓度梯度外流属于协助扩散,不消耗能量, 错误;变形虫
通过胞吞方式摄取食物,该过程需要质膜上的蛋白质进行识别, 错
误;主动运输使膜内外物质浓度有差异,维持了细胞的正常代谢, 错误。
典型例题·提能力
14
2.[2025·四川卷]某细菌能将组氨酸脱羧生成组胺和
,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 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 能同时转运两种物质,故不具特异性
D. 分子经自由扩散,只能从胞内运输到胞外
√
典型例题·提能力
15
[解析] 从图中看出,转运蛋白 可协助组氨酸顺
浓度梯度进入细胞,A错误;胞内产生的组胺跨
膜运输至胞外是从低浓度一侧运输至高浓度一侧,
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;转运蛋白能同时转运两种物质,但这两种物质
与转运蛋白 的结合位点不同,也具有特异性,C错误; 分子经自
由扩散,仍可以从胞外运输至胞内,例如从血浆进入肺部细胞,D错误。
典型例题·提能力
16
3.[2025·山东卷]生长于浓度稳定在 的液体培养基中的
酵母菌,可通过离子通道吸收,但细胞质基质中 浓度超过
时会导致酵母菌死亡。为避免细胞质基质 浓度过高,液
泡膜上的蛋白可将 以主动运输的方式转运到液泡中,细胞膜上的
蛋白也可将 排出细胞。下列说法错误的是( )
A. 在液泡中的积累有利于酵母细胞吸水
B.蛋白转运 过程中自身构象会发生改变
C.通过蛋白外排 的过程不需要细胞提供能量
D. 通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合
√
典型例题·提能力
17
[解析] 在液泡中的积累使细胞液浓度增加,有利于酵母细胞吸水,
A正确;液泡膜上的蛋白可将 以主动运输的方式转运到液泡中,
可知蛋白为载体蛋白,所以蛋白转运 过程中自身构象会发生改
变,B正确;据题意可知,细胞质基质中 浓度低于细胞外,蛋白
将 排出细胞属于主动运输,需要细胞提供能量,C错误; 通过
离子通道进入细胞,被转运物质通过离子通道时,不需要与通道蛋白
结合,D正确。
典型例题·提能力
18
【题后归纳】
1.“三看法”快速判定物质出入细胞的方式
注:小分子神经递质出细胞的方式为胞吐。
典型例题·提能力
19
2.同种物质的不同运输方式
物质 相应过程 运输方式
葡萄糖 进入红细胞 协助扩散
进入小肠绒毛上皮细胞 主动运输
肾小管重吸收葡萄糖 主动运输
进入神经细胞 协助扩散
运出神经细胞 主动运输泵
进入神经细胞 主动运输泵
运出神经细胞 协助扩散
典型例题·提能力
20
考点二 影响物质跨膜运输速率的因素
(迁移·提能类)
21
1.影响物质跨膜运输速率的因素
(1)浓度差对物质跨膜运输速率的影响
浓度差主要影响自由扩散和协助扩散:
①自由扩散中,浓度差越大,运输速率越____;
②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__________数量的限制。
大
转运蛋白
重点难点·深剖析
22
(2)转运蛋白数量对跨膜运输速率的影响
转运蛋白数量主要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:
其他条件适宜的情况下,协助扩散中转运蛋白数量越多,运输速率越___;
主动运输中载体蛋白数量达到一定程度后运输速率不再增加,可能
原因是受______供应限制。
大
能量
重点难点·深剖析
23
(3)氧气含量对跨膜运输速率的影响
氧气含量通过影响__________进而影响主动运输的速率:
点时:无氧呼吸为物质的运输提供能量;
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;
点以后:当氧气含量达到一定程度后,受__________数量以及其
他限制因素的影响,运输速率不再增加。
细胞呼吸
载体蛋白
重点难点·深剖析
24
(4)温度对跨膜运输速率的影响
重点难点·深剖析
25
2.探究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
主动
被动
(2)探究是自由扩散还是协助扩散
协助
自由
重点难点·深剖析
26
【深挖教材·拓思维】
1.物质跨膜运输中载体蛋白具有特异性的原因是___________________
____________________________________________________________
_________________________________________。[必修
不同离子或分子的
大小和性质不同,不同蛋白质的空间结构差别也很大,所以一种载体
蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合
2.植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐,与
相比, 条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是___________________
__________________________________________。
温度降低,酶的活性
降低,呼吸速率减慢,为主动运输提供的能量减少
重点难点·深剖析
27
命题角度一 影响物质运输速率的因素
1.关于影响物质跨膜运输速率的因素,下列说法正确的是______。
A.呼吸时从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受 浓度的影响[2025·
广东卷]
B.血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞的速率与细胞代谢无关[2025·
广东卷]
C.细胞吸收盐提高了其细胞液的浓度,有利于水分的吸收[2024·海南
卷]
√
√
典型例题·提能力
28
D.物质进出细胞方式中的被动转运过程与膜蛋白无关[2021·浙江6月
选考]
E.物质通过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
F.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[2021·江苏卷]
G.物质通过通道蛋白的运输速率与细胞的能量供应有关
√
典型例题·提能力
[解析] 葡萄糖进入红细胞为协助扩散,运输速率受浓度差和载体数
量影响,红细胞的代谢活动维持细胞内低葡萄糖浓度,从而保持浓
度差,因此运输速率与细胞代谢有关,B错误;物质进出细胞方式中
的被动运输包括自由扩散和协助扩散,其中协助扩散需要转运蛋白,
即与膜蛋白有关,D错误;小肠上皮细胞通过钠—葡萄糖共转运蛋白
摄入葡萄糖为主动运输,与钠离子的浓度差有关,并不是与细胞质
中各种溶质分子的浓度都有关, 错误;物质通过通道蛋白的运输方
式是协助扩散,不需要消耗能量, 错误。
典型例题·提能力
30
2.[2025·安徽马鞍山一模]高盐胁迫是我国农业生产面临的重大问题之一,
会对农作物生长造成影响,从而降低其产量。 是盐胁迫中最主要的
离子,细胞质基质中 的积累会破坏植物体内离子平衡。下图为不同
环境下细胞通过信号转导调节离子转运情况的部分过程。下列叙述错
误的是( )
典型例题·提能力
31
A.转运的速率,随细胞外 浓度的增加而不断增加
B.高盐胁迫时以及 运输相关物质能力均增强
C.高盐胁迫触发内流,从而降低细胞质基质内 浓度
D.高盐胁迫下细胞液渗透压增加,使植物能更好地适应高盐环境
√
典型例题·提能力
32
[解析]由题图可知, 是细胞膜上的
反向转运蛋白,其功能是利用细胞内外的电
化学梯度,将 排出细胞,同时伴随进入
细胞。转运 的方式为协助扩散,故
转运的速率与细胞外浓度和 数量有关,
一定范围内,转运的速率,随细胞外 浓度的增加而不断增加,当
转运蛋白达到饱和状态,转运速率不再随 浓度增加而上升,最后保持不
变,A错误。 是 通道蛋白,据图可知,高盐胁迫下,对
的抑制作用解除, 故 运输能力增强;负责将细胞质中的 排出细
胞,高盐胁迫时其活性增强,以降低细胞质内浓度,维持离子稳态,B正确。
典型例题·提能力
33
高盐胁迫会引发细胞内 信号(如内流),
与(钙结合蛋白)结合后激活 (蛋白
激酶),进而磷酸化激活,促进外排,
降低细胞质中 浓度;同时激活后还可
以促进的活性使 流入液泡中,进一步
降低细胞质中 浓度从而减轻盐害,C正确;高盐胁迫时,植物可将
转运至液泡中,提高细胞液渗透压,维持细胞吸水能力,避免因外界高渗
环境导致细胞失水,从而适应高盐环境,D正确。
典型例题·提能力
34
命题角度二 物质运输相关实验分析与设计
3.[2025·辽宁大连一模]为探究葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的转运方
式,研究人员将离体的小肠绒毛上皮细胞置于不同浓度的葡萄糖溶液
中,相关实验处理及结果如表所示。下列相关叙述错误的是( )
组别 甲 乙 丙 丁 戊 己
外界葡萄糖浓度/ 5 5 5 100 100 100
膜载体蛋白抑制剂 - - - -
细胞呼吸抑制剂 - - - -
葡萄糖转运速率/ 0 0 4 0 30 41
注:“ ”表示加入,“-”表示不加入。
典型例题·提能力
35
A.由甲、乙、丙可知,外界葡萄糖浓度较低时,转运方式为主动运输
B.由丁、戊、己可知,外界葡萄糖浓度较高时,转运方式为主动运输
和协助扩散
C.由甲、丁可知,小肠吸收葡萄糖离不开载体蛋白
D.由丙、己可知,小肠吸收葡萄糖一定要消耗能量
√
典型例题·提能力
36
[解析] 由甲、乙、丙可知,外界葡萄糖浓度较低时,用膜载体蛋白
抑制剂或细胞呼吸抑制剂处理时,葡萄糖转运速率都为0,说明该转
运方式需要载体蛋白和能量,为主动运输,A正确;由丁、戊、己可
知,外界葡萄糖浓度较高时,加入膜载体蛋白抑制剂时,葡萄糖转
运速率为0,即转运时需要载体蛋白,而添加细胞呼吸抑制剂时,葡
萄糖的转运速率与正常情况相比有所下降但不为0,说明其转运方式
为主动运输和协助扩散,B正确;由甲、丁可知,加入膜载体蛋白抑
制剂时,葡萄糖转运速率为0,说明小肠吸收葡萄糖离不开载体蛋白,
C正确;由B选项分析可知,小肠吸收葡萄糖可以是协助扩散,不一
定要消耗能量,D错误。
典型例题·提能力
37
4.[2025·湖南卷改编]属于植物的微量元素。分别用渗透压相同、
或 物质的量浓度也相同的三种溶液处理某荒漠植物(不考虑溶液中
其他离子的影响)。5天后,与对照组 相比,Ⅱ和Ⅲ组光合速率降低,
而Ⅳ组无显著差异;各组植株的地上部分和根中、 含量如图所
示。下列叙述错误的是( )
注:Ⅰ.对照(正常栽培);Ⅱ.溶液;Ⅲ.浓度与Ⅱ中相同、无 的
溶液;Ⅳ.浓度与Ⅱ中相同、无 的溶液。
典型例题·提能力
38
A.过量的可能储存于液泡中,以避免高浓度 对细胞的毒害
B.溶液中浓度越高,该植物向地上部分转运的 量越多
C.抑制该植物组织中的积累,不利于维持、 的平衡
D. 从根转运到地上部分的组织细胞中需要消耗能量
√
典型例题·提能力
39
[解析] 植物细胞可以通过将过量的 储存于液泡中,
来降低细胞质基质中的浓度,从而避免高浓度
对细胞的毒害,这是植物应对盐胁迫的常见机制,A正
确;分析Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ 3组地上部分 含量可知,Ⅱ、Ⅳ组
溶液中浓度高于Ⅰ组,但向地上部分转运的 量低于
Ⅰ组,B错误;与Ⅰ、Ⅳ组相比,Ⅱ组和Ⅲ组溶液中浓度较高,但细胞中的
含量均低于Ⅰ、Ⅳ组,说明阻碍了的吸收和转运,不利于维持、
的平衡,C正确;由题图可知,地上部分的浓度大于根的浓度,故
从根转运到地上部分组织细胞的方式为主动运输,需要消耗能量,D正确。
典型例题·提能力
40
经典真题·明考向
41
1.[2025·重庆卷]骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病,研究发现患者
软骨细胞膜上的通道蛋白明显多于正常人,从而影响 载体蛋
白对 的运输,据图分析,下列叙述错误的是( )
A.通道运输不需要消耗
B.运输时,通道和载体均需与
结合
C.患者软骨细胞的 内流增多
D.与载体相比, 通道更适合作为研
究药物的靶点
√
经典真题·明考向
42
[解析] 通道运输 属于协助扩散,协助扩
散不需要消耗能量,A正确;通过通道蛋白运输
时,通道蛋白不需要与 结合,B错误;
因为患者软骨细胞膜上 通道蛋白增多,会使
内流增多,胞内会积累,载体会将胞内过多的 逆浓度
梯度排出胞外,该过程需要利用 产生的电化学势能提供能量,所
以使得内流增多,C正确;因为患者是 通道蛋白明显多于正常
人从而引发疾病,所以与载体相比, 通道更适合作为研究药
物的靶点,D正确。
经典真题·明考向
43
2.[2024·山东卷]植物细胞被感染后产生的环核苷酸结合并打开细胞膜
上的通道蛋白,使细胞内 浓度升高,调控相关基因表达,导
致含量升高进而对细胞造成伤害;细胞膜上的受体激酶 被
油菜素内酯活化后关闭上述 通道蛋白。下列说法正确的是( )
A.环核苷酸与均可结合 通道蛋白
B.维持细胞 浓度的内低外高需消耗能量
C.作为信号分子直接抑制 的分解
D.油菜素内酯可使缺失的被感染细胞内 含量降低
√
经典真题·明考向
44
[解析] 环核苷酸可与细胞膜上的通道蛋白结合, 不需要与
通道蛋白结合,A错误;环核苷酸结合并打开细胞膜上的
通道蛋白,使细胞内浓度升高, 内流属于协助扩散,故要
维持细胞浓度的内低外高需要 逆浓度梯度运输,属于主动
运输,需消耗能量,B正确; 作为信号分子,调控相关基因表达,
导致含量升高,不是直接抑制 的分解,C错误;油菜素内
酯不能作用于缺失的被感染细胞,不能关闭 通道蛋白,会
导致 含量升高,D错误。
经典真题·明考向
45
3.[2024·浙江6月选考]植物细胞胞质溶胶中的 、通过离子通道
进入液泡,、 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,夜间这些蔗糖运到胞质溶
胶。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( )
经典真题·明考向
46
A.液泡通过主动运输方式维持膜内外的 浓度梯度
B.、通过离子通道进入液泡不需要 直接供能
C.、 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
√
经典真题·明考向
47
[解析] 由图可知,细胞液的为 ,胞质溶
胶的为,说明细胞液的 浓度高于细胞
溶胶,若要长期维持膜内外的 浓度梯度,需
通过主动运输将细胞溶胶中的 运输到细胞液
中,A正确;通过离子通道运输物质的方式为易化扩散,、 通过离
子通道进入液泡属于易化扩散,不需要 供能,B正确;液泡膜上的载体
蛋白将 转运出液泡的同时将细胞溶胶中的、 转运到液泡内,说
明、 进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的电化学梯度,因此
该过程、 进入液泡的方式为主动转运,需要消耗能量,C错误;白
天蔗糖进入液泡,使光合作用产物及时转移,避免光合作用产物蔗糖在细
胞溶胶中过度积累,有利于光合作用的持续进行,D正确。
经典真题·明考向
48
课时作业
49
题组一 物质跨膜运输的方式
1.[2025·湖南长沙模拟]人体细胞可以通过不同的方式跨膜运输物质,
下列叙述正确的是( )
A.神经细胞可以通过协助扩散运入
B.肾小管上皮细胞主要通过自由扩散重吸收水
C.小肠上皮细胞可以通过主动运输吸收葡萄糖
D.固醇类激素进入靶细胞的过程属于胞吞
√
课时作业
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[解析] 神经细胞内的浓度高于细胞外,可以通过主动运输运入 ,
A错误;肾小管上皮细胞主要借助水通道蛋白,通过协助扩散的方式
重吸收水,B错误;小肠上皮细胞可通过主动运输逆浓度梯度吸收葡
萄糖,C正确;固醇类激素进入靶细胞的过程属于自由扩散,D错误。
课时作业
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2.下图表示某神经细胞的细胞膜局部结
构示意图,甲、乙表示细胞膜上的分子
或结构,、、、 分别表示不同的物
质。下列相关叙述错误的是( )
A.水分子可能更多的是通过协助扩散的方式进出细胞
B.在运输、 过程中,结构乙会发生自身构象的改变
C. 在运输过程中不需要与甲结合
D.、、可以分别表示、 、苯
√
课时作业
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[解析] 水分子更多的是借助细胞膜上
的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞
的,A正确;结构乙为载体蛋白,只允
许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生
自身构象的改变,B正确;据题图可知,结构甲为通道蛋白,分子或离
子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,C正确;据题图可知,、
、 物质的跨膜运输方式分别为主动运输(进细胞)、协助扩散(出细胞)、
自由扩散(出细胞),而内流才是协助扩散,即借助 通道蛋白由神
经元的膜外流入膜内,故不可以表示 ,D错误。
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3.[2025·江西赣州模拟]通道蛋白在物质跨膜运输中发挥着重要的作用。
下列有关通道蛋白的叙述,正确的是( )
A.通道蛋白运输物质时需要与被运输的物质结合
B.神经细胞膜上的钠离子通道蛋白也能运输钾离子
C.通道的打开或关闭与蛋白质空间构象的变化无关
D.物质通过通道蛋白的运输速率与细胞呼吸速率无关
√
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[解析] 通道蛋白运输物质时,不需要与被运输的物质结合,A错误;
通道蛋白具有特异性,神经细胞膜上钠离子通道蛋白只能让钠离子
通过,不参与钾离子的运输,B错误;通道的打开或关闭,说明通道
蛋白空间构象也会变化,C错误;通道蛋白只参与协助扩散,不消耗
能量,与细胞呼吸速率无关,D正确。
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4.[2025·贵州铜仁模拟]主动运输是细胞中物质运输的一种方式,包括
三种基本类型,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.图甲中转运物质的蛋白质也能催化 水解
B.图乙中物质和物质 的运输相对独立互不影响
C.图丙所示类型一般发生在异养生物的体细胞中
D.三种运输类型均需要能量供应和通道蛋白的协助
√
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[解析] 观察图甲,物质 的运输是主动运输,需要载体蛋白
且消耗,从图甲中可看出,该载体蛋白既能转运物质,
又能催化 水解产生,A正确;图乙中物质的顺浓度
梯度运输为物质 的运输提供了电化学势能, 即物质和物质
的运输是相关联的,不是相对独立互不影响的,B错误;图丙
所示类型是利用光能作为主动运输的能量来源,一般发生
在一些自养生物(如光合细菌等)中,而非异养生物的体细
胞中,C错误;三种运输类型均需要能量供应和载体蛋白
协助,D错误。
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5.[2025·山东齐鲁名校联考]胆固醇主要在
肝细胞中合成,在血液中与磷脂和蛋白质
结合,以低密度脂蛋白 的形式进行
运输,如图表示 进入细胞并被水解的
过程。下列叙述错误的是( )
A.胞吞作用体现了细胞膜具有一定的流动性
B.胞吞作用使细胞膜的面积发生变化
C.溶酶体可水解 并释放胆固醇供细胞利用
D.细胞对 的胞吞作用不具有专一性
√
课时作业
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[解析] 胞吞作用体现了细胞膜具有一定的
流动性,A正确;据题图可知,胞吞作用
过程中,细胞膜向内凹陷形成囊泡,囊泡
脱落形成网格蛋白有被小泡,因此会使细
胞膜的面积减小,因此胞吞作用使细胞膜的面积发生变化,B正确;
胞内体将转运至溶酶体,溶酶体中的水解酶可水解 并释放胆
固醇供细胞利用,C正确;受体介导的胞吞作用是由 受体与
特异性结合引发的,因而细胞对 的转运具有专一性,D错误。
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题组二 物质跨膜运输的影响因素
6.[2025·广东卷]物质跨膜运输是维持细胞正常生命活动的基础,下列
叙述正确的是( )
A.呼吸时从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受 浓度的影响
B.心肌细胞主动运输时参与的载体蛋白仅与 结合
C.血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞的速率与细胞代谢无关
D.集合管中 与通道蛋白结合后使其通道开放进而被重吸收
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[解析] 从肺泡向肺毛细血管扩散属于自由扩散,其速率受 浓度
的影响,A正确;心肌细胞主动运输时,载体蛋白需结合
并催化水解,载体蛋白与 分子末端脱离下来的磷酸基团结合
而使自身磷酸化,B错误;血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞时,
协助扩散的速率与转运蛋白数量和膜两侧浓度差有关,而细胞代谢
会影响细胞内葡萄糖的消耗,从而影响膜两侧葡萄糖浓度差,进而
影响葡萄糖进入红细胞的速率,C错误;通道蛋白在转运离子时不需
要与离子结合,因此 不会与通道蛋白结合,D错误。
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7.如图为某细胞吸收物质的速率与外界溶液中 的浓
度的关系曲线 ,及加入呼吸抑制剂(不会完全抑
制呼吸)后的变化曲线 。下列分析正确的是( )
A.该图可表示 进入神经细胞产生动作电位的方式
B.细胞吸收物质 的过程都是逆浓度梯度进行的
C.细胞吸收物质 的过程需要载体蛋白和能量
D.曲线①吸收速率不再增加的原因是能量供应不足
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[解析]分析题图可知,曲线①中,物质 的吸收速率
随浓度升高先增加(载体未饱和),后稳定(载体饱和),
说明需要载体蛋白;加入呼吸抑制剂后曲线 速
率下降,说明需要能量(能量影响运输),故运输方式
为主动运输,而 进入神经细胞的方式是协助扩散,A错误。主动运
输可能存在顺浓度梯度运输的情况,不都是逆浓度梯度进行的,B错
误。细胞吸收 的过程是主动运输,主动运输需要载体蛋白和能量,C
正确。曲线①吸收速率稳定的原因是载体蛋白数量有限,而非能量不
足,D错误。
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8.[2025·辽宁抚顺模拟]为探究水稻根细胞吸收硅元
素的方式,分别在一定浓度的硅酸盐溶液中进行不
同的实验:①不作处理;②水稻幼苗;③水稻幼苗
转运蛋白抑制剂;④水稻幼苗 水解酶抑制剂。一段时间后,测定各组
溶液中硅酸盐的剩余量,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.硅元素属于微量元素,能通过磷脂分子的间隙进入细胞
B.硅酸根离子需要通道蛋白的协助才能被水稻根细胞吸收
C.根细胞吸收硅酸根离子不一定消耗呼吸作用产生的
D.短期水淹缺氧会导致水稻的根细胞不能吸收硅酸根离子
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[解析] 硅元素是微量元素,①②③组对比说明硅
酸根离子不能通过磷脂分子的间隙进入细胞,只
能通过转运蛋白协助运输进入细胞,但不一定是通
道蛋白(也可能是载体蛋白), 组对比,表明硅酸根离子的运输除
了需要转运蛋白,有些还需要消耗 ,说明硅酸根离子的运输存在主动运
输的方式,但是①②③④组对比又可以看出硅酸根离子的运输还存在协助
扩散,主动运输需要消耗 ,但是协助扩散不消耗呼吸作用产生的 ,
A、B错误,C正确;短期水淹缺氧会使水稻根细胞吸收硅酸根离子减少,
水稻根细胞可通过无氧呼吸提供的少量能量进行主动运输,以及通过协助
扩散方式吸收少量硅酸根离子,D错误。
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9.[2025·黑龙江齐齐哈尔二模]科学家取同种动物
相同组织细胞分为两组,A组含水通道蛋白,B
组去除水通道蛋白,分别置于相同且低于细胞质
浓度的溶液中,定时测量细胞体积,结果如图。
下列分析错误的是( )
A.水分子由水通道蛋白转运时不需要与通道蛋白结合
B.水通道蛋白只能运输水分子,不能运输 等离子
C.在 点时,A组细胞质浓度高于B组细胞质浓度
D.由实验结果可知水分子通过水通道蛋白运输比自由扩散快
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[解析] 分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通
道蛋白结合,A正确;通道蛋白具有特异性,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,水通道蛋白只允许水分子通过,而不允许
其他离子通过,B正确;在 点时,A组细胞体积大于B组细胞,说明
A组吸水量大于B组,所以A组细胞的渗透压低于B组细胞的渗透压,C
错误;由题图曲线可知,同一时刻A组细胞体积远大于B组细胞体积,
所以水分子通过水通道蛋白跨膜运输可能比自由扩散更快,D正确。
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题组三 特殊的物质跨膜运输
10.植物细胞膜上的磷转运体在顺浓度梯度运输 进入细胞的同时,
也会将土壤溶液中的运输进入细胞,实现和 的同向
协同转运,从而满足植物体对磷的需求。下列说法错误的是( )
A. 被运输进入细胞的过程消耗了能量
B.土壤溶液的升高有利于植物根细胞吸收
C.若植物缺乏磷,则其生物膜系统的结构组成可能会受到影响
D.推测低磷环境中,植物细胞内磷转运体相关基因的表达会增强
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[解析] 在 顺浓度梯度进入细胞产生的电化学势能的驱动下,
以主动运输的方式进入细胞,因此 被运输进入细胞的过程消耗
了能量,A正确;土壤溶液的 升高,则意味着土壤中浓度减少,
细胞内外的 浓度差减小,为植物根细胞吸收提供的电化学
势能减少,不利于植物根细胞吸收 ,B错误;磷脂双分子层是
生物膜的基本支架,而磷脂的合成需要磷元素,若植物缺乏磷,则其
生物膜系统的结构组成可能会受到影响,C正确;推测低磷环境中,
植物细胞内磷转运体相关基因会受到低磷胁迫的诱导而使其表达增强,
细胞膜上的磷转运体数量增加,从而使植物体吸收更多的 ,
以满足对磷的需求,D正确。
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11.[2026·湖北孝感月考]气孔保卫细胞的细胞膜
中存在一种特殊的转运蛋白 ,如图
所示,它在蓝光照射诱导下可调控气孔快速开
启与关闭。下列分析正确的是( )
A.保卫细胞吸收 的方式与吸收水的方式相同
B.蓝光照射为主动运输 提供了能量
C.转运蛋白 在运输过程中未发生空间结构的改变
D.蓝光照射促进 运入细胞,有利于保卫细胞渗透吸水
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[解析] 保卫细胞吸收 的方式为主动运输,吸
收水的方式是自由扩散或协助扩散,A错误;
蓝光是诱导信号,运输的能量来自 ,B
错误;题述 转运蛋白是载体蛋白,在运输过
程中需与运输的离子结合,空间结构会发生改变,C错误;蓝光照射
促进 运入细胞,使细胞内渗透压增大,有利于保卫细胞渗透吸水,
D正确。
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12.[2025·河北衡水模拟]肾小管髓袢升支粗段是重吸
收 的重要部位。如图所示, 同
向转运体先将小管液中的1个 顺浓度梯度转运至
上皮细胞内,同时转运1个和2个,细胞内的
通过 泵进入组织液,而 则重新返回
小管液。下列叙述错误的是( )
A.同向转运体运输 的过程属于协助扩散
B.通过泵的运输可能伴随着 的水解过程
C. 进出上皮细胞时不都需要先与转运蛋白进行结合
D.抑制泵的活性后细胞重吸收 的功能增强
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[解析] 同向转运体运输 时,
是顺浓度梯度,且需要转运蛋白协助,为协助扩
散,A正确;泵运输 时,是逆浓度
梯度,属于主动运输,主动运输需 水解供能,
B正确;由小管液进入上皮细胞需 同向转运体(载
体蛋白,需结合),运出上皮细胞通过 通道(离子通道,不需要结合),
C正确;泵可以将上皮细胞内的 运到组织液,若抑制该
泵活性,细胞内无法运出,重吸收 功能减弱,D错误。
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13.[2026·江苏泰州模拟]液泡膜上的 通道可转运
多种阳离子(如、等),如下图所示, 为
高亲合力的结合位点,为低亲合力的、
共用的结合位点,且只能占据。只有
当和 的位点被同时占据时,通道才开放;与B位点结合后抑
制 通道开放。下列相关叙述正确的是( )
A.通道介导的运输方式不消耗细胞产生的
B.细胞质中没有时, 通道无法被激活开放
C. 通道可以让许多阳离子通过,说明其不具有特异性
D.通道上B位点的存在不利于维持液泡内 浓度的相对稳定
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[解析] 根据题意分析可知, 通道即某种通道蛋
白,通道蛋白介导的运输方式为协助扩散,该过
程不消耗细胞产生的 ,A正确;细胞质中没有
时,占据和位点, 通道也能被激活开放,B错误;
通道蛋白能够转运多种阳离子,并不否定其特异性,即具有相对选择
性,C错误;与B位点结合后抑制通道开放,从而减少 进
入液泡,有利于维持液泡内 浓度的相对稳定,D错误。
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综合应用练
14.[2025·吉林长春模拟] 下图中的甲图表示温度对植物吸收和
的影响;乙图表示氧分压对大麦根吸收和的影响。请据图回答:
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(1)甲图表明,温度超过 时,随着温度的升高,植物吸收两种离子
的量都______,其主要原因是__________________________________
________________,从而导致细胞呼吸速率下降,为主动运输提供的
能量减少。
减少
高温条件下呼吸酶的空间结构被破坏,
呼吸酶活性下降
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[解析] 甲图表明,温度超过 时,随着温度的升高,植物吸收两
种离子的量都减少,其原因是植物对离子的吸收是主动运输,需要
细胞呼吸提供能量,当温度超过 时,高温破坏呼吸酶的空间结
构,使呼吸酶的活性降低,导致能量供应减少,主动运输过程减弱。
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(2)乙图表明,当氧分压增高时,大麦根吸收离子的量______,同时,
细胞中的糖浓度______,此时糖的主要作用是____________________
_____________________________________。
增加
下降
作为细胞呼吸的底物
被氧化分解,为离子的主动运输提供能量
[解析] 因为根吸收离子的运输主要是主动运输,
由乙图可知,当氧分压增高时,有氧呼吸增强,
为主动运输提供的能量增加,根吸收离子的量增
加,同时,细胞中的糖浓度逐渐下降。此时糖的
主要作用是作为细胞呼吸的底物被氧化分解,为
主动运输提供能量。
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(3)植物吸收和与温度、氧分压有关,从本质上看,是离子的
吸收与植物的__________密切相关。
细胞呼吸
[解析] 植物吸收和 与温度、氧分压有关,温度通过影响呼
吸酶的活性进而影响细胞呼吸,氧分压通过影响细胞呼吸的氧气供
应进而影响有氧呼吸。细胞呼吸受影响,则吸收离子的主动运输过
程中能量供应就受影响,从本质上看,离子的吸收与植物的细胞呼
吸密切相关。
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(4)即便是温度和氧分压等条件相同时,根细胞对和的吸收量
还是不同,这种吸收量上的差异与细胞膜上______________________
存在差异有关。
载体蛋白的种类和数量
[解析] 主动运输除了需要能量,还与细胞膜上载体的种类和数量有
关,不同的载体蛋白运输的物质不同,载体蛋白的数量不同也会造
成离子的吸收量上的差异。
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15.盐碱化是农业生产的主要障碍之一,盐碱地具有高渗性的特点,大
部分植物无法在此生存,而某些耐盐植物却能生长。科研人员发现在
盐碱地中生活的某种水稻,其抗逆性相关生理过程示意图如下。回答
下列问题:
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(1)生物膜上的水通道蛋白、和 转运蛋白等膜蛋白体现出细胞
膜具有的功能特性是____________。
选择透过性
[解析] 生物膜上的转运蛋白包括通道蛋白和载体蛋白,具有特异性,
即一种转运蛋白只能转运一种或一类化学物质,体现了细胞膜具有选
择透过性的功能特点。
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(2)细胞质基质中的利用液泡膜上的 泵
并消耗 进入液泡的方式是__________,
该运输方式具有的特点是________________
_________________________________,细
胞通过该过程建立了液泡膜两侧浓度梯度。通过 逆向
转运蛋白 由细胞质基质进入液泡的直接驱动力是_____________。
通过如图调节过程,______ (填“增大”或“降低”)了水稻细胞液泡内的
溶液与土壤溶液的浓度差,有利于根细胞吸收土壤溶液中的水分适应
盐胁迫环境。
主动运输
逆浓度梯度运输,
需要载体蛋白的协助,需要消耗能量
浓度梯度
增大
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[解析] 跨膜运输中,需要载体蛋白协助且需
要消耗细胞代谢产生的能量的运输方式为主
动运输;主动运输具有逆浓度梯度运输,需
要载体蛋白的协助,需要消耗能量的特点;
由题图可知,液泡中约为,细胞质基质中约为 ,即液泡中浓
度高于细胞质基质中 浓度,则通过 从液泡运输至细胞质基质为顺
浓度梯度运输,运输过程中产生了电化学势能,该势能为逆浓度梯度
运输 提供能量;通过蛋白将 逆浓度梯度运输至液泡中,增大了
液泡中的离子浓度,从而增大了水稻细胞液泡内的溶液与土壤溶液的浓度差。
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(3)据图分析,根细胞吸收土壤溶液中的水分
的方式有____________________,盐胁迫条
件下,水稻降低细胞内 毒害的途径还有
____________________________________。
自由扩散和协助扩散
通过转运蛋白将转运至细胞外
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[解析] 由题图可知,水分子可直接穿过细胞膜的磷脂双分子层进入细
胞,该种运输方式为自由扩散,同时水分子还可通过细胞膜上的转运
蛋白进入细胞,该种运输方式为协助扩散;盐胁迫条件下,水稻降低
细胞内 毒害的途径还有通过转运蛋白,利用 顺浓度梯度运
输产生的势能进行主动运输,将细胞内的转运至细胞外,降低细
胞内的 浓度。
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