第8课时 物质进出细胞的方式及影响因素（Word试题版）-【创新大课堂】2027年高三生物一轮总复习

**基本信息** 聚焦物质跨膜运输，整合2023-2025年高考真题及模拟题，覆盖基础辨析、能力突破与考向演练，适配一轮复习知识巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |正误辨析|5|物质运输方式判断、ATP来源|真题情境直接应用，强化基础概念辨析| |填空|2|水通道蛋白作用、实验设计|结合生物膜与人工膜对比，突出科学思维| |选择题|7|转运蛋白功能、影响因素分析|分考向（水通道蛋白/运输方式判断/影响因素），梯度设计| |综合题|1|主动运输能量供应、温度影响|联系酶活性与细胞呼吸，体现生命观念与探究实践|

第8课时 物质进出细胞的方式及影响因素 基础知识·梳理 【正误辨析】 （2024·贵州卷，4C） 1. 硒蛋白从细胞内转运到细胞壁需转运蛋白。（ ） （2024·全国甲卷，1D） 2. 小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由叶绿体产生。（ ） （2023·全国甲，1D） 3. 葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞____ 。 （2023·全国乙卷，3D） 4. 植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP____。 （2023·全国新课标卷，1B） 5. 葡萄糖是机体能量的重要来源，能经自由扩散通过细胞膜。（ ） 关键能力·突破 6. 比较生物膜和人工膜（双层磷脂）对多种物质的通透性，结果如图。请解释生物膜对水分子通透性大于人工膜的原因。_______________________。 7. 请选用下面的材料、仪器和技术，设计巧妙的方法，通过测定水通透速率来证明蛋白A参与了水的跨膜运输。_______________________。 命题考向·演练 考向一 辨析水通道蛋白 （2025·河南卷，T3） 8. 耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族，将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是（　　） A. 细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力 B. 低温时，水分子通过与蛋白M结合转运到细胞外 C. 蛋白M增加了水的运输能力，但不改变水的运输方向 D. 水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式 （2024·黑吉辽，18改编） 9. 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。下列叙述错误的是（　　） 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 考向二 物质跨膜运输方式的判断 （2025·云南卷，T3） 10. 细胞作为生命活动的基本单位，需要与环境进行物质交换。下列说法正确的是（　　） A. 协助扩散转运物质需消耗ATP B. 被动运输是逆浓度梯度进行的 C. 载体蛋白转运物质时自身构象发生改变 D. 主动运输转运物质时需要通道蛋白协助 （2025·山东卷，T2） 11. 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 考向三 影响物质跨膜运输的因素分析 （2025·广东卷，T8） 12. 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转运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 （2025·湖北三模） 13. 葡萄糖转运体是一类镶嵌在细胞膜上转运葡萄糖的载体蛋白，广泛存在于体内各种组织细胞中。它分为两类：一类是钠依赖的葡萄糖转运体（SGLT1），另一类是非钠依赖的葡萄糖转运体（GLUT2）。培养液中葡萄糖浓度与葡萄糖转运速率的关系如图1，该细胞中氧气浓度与两种葡萄糖转运蛋白运输葡萄糖速率的关系如图2。下列叙述错误的是（ ） A. 由图1可知，葡萄糖转运速率受载体类型和葡萄糖浓度的影响 B. 由图2可知，SGLT1和GLUT2分别参与主动运输和协助扩散 C. 培养液中葡萄糖浓度较低时，该细胞吸收葡萄糖不一定消耗能量 D. SGLT1和GLUT2均可转运葡萄糖，说明载体蛋白不具有特异性 教材知识·落实 14. 下列关于被动运输的叙述，错误的是（ ） A. 自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输，都不需要细胞提供能量和转运蛋白，因此属于被动运输 B. 气体以及甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子进出细胞的方式是自由扩散 C. 小分子或离子都可以通过自由扩散进入细胞 D. 人的红细胞吸收葡萄糖的过程，需要载体蛋白和ATP供能 E. 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 F. 被动运输可以降低膜两侧的浓度差 G. 转运蛋白的数量一般不会影响协助扩散的运输速率 H. 物质通过脂质双分子层的扩散速率与脂溶性有关 15. 下列关于主动运输及物质进出细胞速率的影响因素的叙述，错误的是（ ） A. 一般情况下，主动运输的物质分子从低浓度一侧运输到高浓度一侧 B. 主动运输需要消耗能量，能量都是由线粒体提供的 C. 主动运输可保证活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的物质 D. 主动运输可以使被运输离子在细胞内外浓度趋于相同 E. 如果X跨膜运输的方式是自由扩散，则在一定范围内，其运输速率与物质浓度成正比 F. 如果X（氧气除外）跨膜运输的方式是被动运输，则其运输速率与氧气浓度无关 G. 在一定范围内，甘氨酸进入小肠上皮细胞的速率与载体蛋白数量呈正相关 H. 同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同 I. 自由扩散、协助扩散和主动运输均能体现细胞膜的选择透过性 J. 在大分子或颗粒物的跨膜运输过程中，胞吞、胞吐是普遍存在的现象，这个过程不需要膜蛋白的参与 K. 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，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这是细胞膜具有选择透过性的结构基础 16. 下列关于转运蛋白的说法，正确的是（ ） A. 转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白两种类型 B. 通道蛋白跨膜运输物质不消耗能量，载体蛋白跨膜运输物质都消耗能量 C. 载体蛋白在每次转运时会发生自身构象的改变 D. 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，分子或离子通过通道蛋白时，需要和通道蛋白结合 E. 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 （2022·海南，16节选） 17. 细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题： （1）细胞膜上的酶是一种转运的载体蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解释放的能量将泵出细胞，导致细胞外的pH__________；此过程中，酶作为载体蛋白在转运时发生的变化是______________________________。 （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，不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25℃相比，4℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是________________________________________。 第8课时 物质进出细胞的方式及影响因素 基础知识·梳理 【正误辨析】 （2024·贵州卷，4C） 【1题答案】 【答案】错误 【解析】 【详解】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。 （2024·全国甲卷，1D） 【2题答案】 【答案】错误 【解析】 【详解】主要由线粒体产生。 （2023·全国甲，1D） 【3题答案】 【答案】错误 【解析】 【详解】小肠上皮细胞吸收葡萄糖是通过主动运输的方式，葡萄糖进入红细胞是协助扩散的方式，故题文错误。 （2023·全国乙卷，3D） 【4题答案】 【答案】正确 【解析】 【分析】酵母菌无氧呼吸产生的酒精，运输方式是自由扩散，不需要消耗ATP。 【详解】酒精的跨膜运输方式为自由扩散，不消耗ATP，故正确。 （2023·全国新课标卷，1B） 【5题答案】 【答案】错误 【解析】 【详解】葡萄糖进入细胞的方式是协助扩散或主动运输，不是自由扩散。 故错误。 关键能力·突破 【6题答案】 【答案】生物膜上存在协助水分子通过的通道蛋白。 【解析】 【详解】人工膜仅由双层磷脂分子构成，而生物膜除磷脂外，还含有蛋白质（包括通道蛋白、载体蛋白等）。水分子是极性分子，单纯穿过磷脂双分子层速率较慢；但生物膜上存在专门协助水分子跨膜运输的水通道蛋白，可大幅提升水分子的通透速率。 【7题答案】 【答案】将爪蟾卵母细胞随机均分为两组，一组不作处理，向另一组细胞内注入（显微注射技术）蛋白A的mRNA，两组细胞在相同且适宜的环境中培养一定时间后，转入到低渗溶液中并分别测定细胞的水通透速率，结果：注入蛋白AmRNA的一组细胞水通透速率高于不作处理的一组。 【解析】 【详解】本实验的核心逻辑是对照实验：通过人为控制蛋白 A 的表达，对比两组细胞的水通透速率，证明蛋白 A 参与水的跨膜运输。 自变量：细胞是否表达蛋白 A（通过显微注射蛋白 A 的 mRNA 实现）。 因变量：水通透速率（通过低渗溶液中细胞吸水速率表示） 。 无关变量：细胞种类、培养条件、低渗溶液浓度等需保持一致。 故实验设计如下： 分组处理：将爪蟾卵母细胞随机均分为两组，对照组不作处理，实验组利用显微注射技术注入蛋白 A 的 mRNA，使其在细胞内指导合成蛋白 A。 培养处理：将两组细胞置于相同且适宜的环境中培养一段时间，保证实验组细胞充分表达蛋白 A。 检测指标：将两组细胞转入低渗溶液中，分别测定细胞的水通透速率。 预期结果：实验组（注入蛋白 A mRNA）的水通透速率显著高于对照组，说明蛋白 A 可促进水分子跨膜运输，即蛋白 A 参与了水的跨膜运输。 命题考向·演练 考向一 辨析水通道蛋白 （2025·河南卷，T3） 【8题答案】 【答案】B 【解析】 【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括自由扩散、协助扩散和主动运输，其中协助扩散和主动运输需要转运蛋白的协助，主动运输需要消耗能量。根据题干信息分析，已知水分子通过细胞膜上的通道蛋白进行跨膜运输，且该过程不需要消耗能量，说明其跨膜运输方式为被动运输中的协助扩散，还可以自由扩散进出细胞。 【详解】A、结合水是与细胞内的其他物质相结合的水，是细胞结构的重要组成成分，细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力，A正确； B、水分子通过细胞膜上的通道蛋白进行跨膜运输时，不与通道蛋白相结合，B错误； C、蛋白M是细胞膜上的水分子通道蛋白，增加了水的运输能力，但不改变水的运输方向，水的运输方向为水的顺浓度梯度，C正确； D、水进出细胞的方式有水通道蛋白介导的协助扩散和自由扩散，D正确。 故选B。 （2024·黑吉辽，18改编） 【9题答案】 【答案】A 【解析】 【分析】1、自由扩散是物质从高浓度扩散至低浓度，不需要载体协助也不耗能；协助扩散是物质从高浓度扩散至低浓度，需要转运蛋白协助，但不耗能，转运速率受转运蛋白数量制约。 2、水通道蛋白是一种位于细胞膜上的蛋白质（内在膜蛋白），在细胞膜上组成“孔道”，可控制水在细胞的进出，就像是“细胞的水泵”一样。 【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、结合题图可知，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A。 考向二 物质跨膜运输方式的判断 （2025·云南卷，T3） 【10题答案】 【答案】C 【解析】 【分析】1、自由扩散：运输方向是高浓度到低浓度；不需要转运蛋白；不消耗能量。 2、协助扩散：运输方向是高浓度到低浓度；需要转运蛋白；不消耗能量。 3、主动运输：运输方向是低浓度到高浓度；需要转运蛋白质；需要消耗能量。 【详解】A、协助扩散是顺浓度梯度运输，不需要消耗ATP，A错误； B、被动运输包括自由扩散和协助扩散，都是顺浓度梯度进行的，B错误； C、载体蛋白在转运物质时，会与被转运物质结合，自身构象发生改变，从而实现物质的跨膜运输，C正确； D、主动运输转运物质时需要载体蛋白协助，而不是通道蛋白，通道蛋白一般用于协助扩散，D错误。 故选C。 （2025·山东卷，T2） 【11题答案】 【答案】C 【解析】 【分析】主动运输的特点：逆浓度梯度、需要载体蛋白、消耗能量。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，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。 【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。 考向三 影响物质跨膜运输的因素分析 （2025·广东卷，T8） 【12题答案】 【答案】A 【解析】 【分析】自由扩散的特点是高浓度运输到低浓度，不需要转运蛋白和能量，如水进出细胞；协助扩散的特点是高浓度运输到低浓度，需要转运蛋白，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的特点是需要转运蛋白和能量，如小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖。 【详解】A、O₂从肺泡向肺毛细血管扩散属于自由扩散，速率由O₂浓度差决定。因此呼吸时从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受浓度的影响，A正确； B、心肌细胞主动运输Ca²⁺时，载体蛋白需结合Ca²⁺并催化ATP水解，还需结合磷酸基团从而磷酸化，并非仅与Ca²⁺结合，B错误； C、葡萄糖进入红细胞为协助扩散，速率受浓度差和载体数量影响。红细胞代谢虽不直接供能，但代谢活动维持细胞内低葡萄糖浓度，从而保持浓度差，因此速率与代谢有关，C错误； D、集合管中Na⁺重吸收主要通过主动运输（如钠钾泵），需载体蛋白且消耗能量，而非通过通道蛋白结合Na⁺被动运输，D错误。 故选A。 （2025·湖北三模） 【13题答案】 【答案】D 【解析】 【分析】由题图1可知，载体类型和葡萄糖浓度均会影响葡萄糖转运速率；由题图2可知，SGLT1转运葡萄糖的速率与O2浓度有关，说明是主动运输，GLUT2的葡萄糖转运速率与O2浓度无关，说明是协助扩散。 【详解】A、由题图1可知，载体类型和葡萄糖浓度均会影响葡萄糖转运速率，A正确； B、由题图2可知，GLUT2的葡萄糖转运速率与O2浓度无关，说明是协助扩散；SGLT1转运葡萄糖的速率与O2浓度有关，说明是主动运输，B正确； C、由题图1可知，当培养液中葡萄糖浓度较低时，SGLT1和GLUT2均可以转运葡萄糖，其中SGLT1转运葡萄糖需要消耗能量（主动运输），GLUT2转运葡萄糖不需要消耗能量（协助扩散），C正确； D、SGLT1和GLUT2虽然都能转运葡萄糖，但它们在转运机制上存在差异，SGLT1主要参与主动运输，而GLUT2则参与协助扩散，说明载体蛋白具有特异性，D错误。 故选D。 教材知识·落实 【14题答案】 【答案】ACDG 【解析】 【详解】A、协助扩散需借助膜上的转运蛋白，A错误； C、离子有的需要通过协助扩散或主动运输进入细胞，C错误； D、人的红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，不需要消耗能量，D错误； G、协助扩散需要转运蛋白，转运蛋白的数量一般会影响协助扩散的运输速率，G错误。 【15题答案】 【答案】BDJ 【解析】 【详解】A、主动运输是逆浓度梯度的运输方式，物质从低浓度侧向高浓度侧转运，A正确； B、主动运输消耗的能量主要由细胞呼吸提供，细胞呼吸的场所并非仅限于线粒体还有细胞质基质，B错误； C、主动运输通过载体蛋白和能量实现选择性吸收，满足细胞生命活动需求，C正确； D、主动运输是逆浓度梯度运输，旨在维持或扩大细胞内外浓度差，不会使浓度趋于相同，D错误； E、自由扩散速率仅受膜内外浓度差影响，二者成正比，E正确； F、被动运输（自由扩散、协助扩散）不消耗能量，故速率与氧气浓度无关，F正确； G、甘氨酸进入小肠上皮细胞需载体蛋白（主动运输），在能量充足时，运输速率与载体数量呈正相关，G正确； H、同种物质运输方式可因细胞而异（如葡萄糖：红细胞为协助扩散，小肠上皮细胞为主动运输），H正确； I、细胞对物质的进出具有选择性，允许某些物质通过，阻止另一些物质通过，这是由膜上的载体蛋白、通道蛋白和磷脂双分子层共同决定的，I正确； J、胞吞/胞吐需膜表面受体蛋白识别，依赖膜蛋白参与，J错误； K、转运蛋白的种类、数量及空间结构决定物质选择性运输，是选择透过性的结构基础，K正确。 【16题答案】 【答案】ACE 【解析】 【详解】B、载体蛋白既可参与协助扩散也可参与主动运输，协助扩散不消耗能量，B错误； D、分子或离子通过通道蛋白时，不需要和通道蛋白结合，D错误。 （2022·海南，16节选） 【17题答案】 【答案】（1） ①. 降低 ②. 载体蛋白发生磷酸化，自身构象改变（导致其空间结构改变） （2）温度降低，酶的活性降低，抑制根细胞的呼吸作用，使根细胞产生的能量减少，而磷酸盐的吸收方式为主动运输，需要消耗能量 【解析】 【小问1详解】 ①H+-ATP 酶将 H+泵出细胞，使细胞外 H+浓度升高，根据 pH 定义（H+浓度越高 pH 越低），因此细胞外的 pH降低。 ②该酶在转运 H+时会催化 ATP 水解，ATP 水解释放的磷酸基团会使载体蛋白发生磷酸化，导致其空间结构（构象）发生改变，从而完成 H⁺的跨膜转运。 【小问2详解】 植物根细胞吸收磷酸盐为逆浓度梯度，故其运输方式是主动运输，需要消耗细胞呼吸产生能量。与 25℃相比，4℃属于低温环境，会降低呼吸酶的活性，进而抑制根细胞的细胞呼吸，使 ATP 生成量减少；主动运输需要能量，能量供应不足就会导致磷酸盐的吸收速率降低。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $