第2章 第3节 第2课时 被动运输、主动运输及细胞的胞吞和胞吐(配套教参Word)-【步步高】2025-2026学年高一生物必修1 分子与细胞学习笔记(苏教版)
2026-08-08
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教辅
山东金榜苑文化传媒有限责任公司
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| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学苏教版必修1 分子与细胞 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 被动运输不需要细胞供能,主动运输需要细胞供能 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.28 MB |
| 发布时间 | 2026-08-08 |
| 更新时间 | 2026-08-08 |
| 作者 | 山东金榜苑文化传媒有限责任公司 |
| 品牌系列 | 步步高·学习笔记 |
| 审核时间 | 2026-08-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59116426.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本讲义聚焦物质跨膜运输的核心知识点,系统梳理被动运输(含简单扩散、协助扩散)、主动运输及胞吞胞吐的过程与特点,构建从顺浓度梯度到逆浓度梯度、从小分子到大分子运输的完整学习支架。
资料通过任务驱动探究(如人工膜实验分析K⁺运输)、表格对比归纳(不同运输方式异同)等设计,培养科学思维与探究实践能力。课中任务助教师引导学生分析,课后练习题助力巩固,体现结构与功能观,有效提升教学效果与学生知识掌握。
内容正文:
第2课时 被动运输、主动运输及细胞的胞吞和胞吐
[学习目标] 1.建构被动运输的概念,比较简单扩散和协助扩散的异同点。2.掌握主动运输的特点及其与被动运输的区别。3.掌握胞吞、胞吐的过程和特点。
一、被动运输不需要细胞供能
1.被动运输
类型:主要包括简单扩散和协助扩散。
2.简单扩散
(1)概念:当物质通过细胞质膜进出细胞时,会顺着浓度梯度从高浓度一侧向低浓度一侧移动,像这样的过程称为简单扩散或自由扩散。
(2)扩散趋势是半透膜两侧的浓度最终达到平衡。
(3)限制因素:
①物质的脂溶性。
②相对分子质量大小。
③所带电荷的种类和数量。
(4)渗透与扩散是两个不完全相同的物质运动过程。
3.协助扩散
(1)依赖通道蛋白的协助扩散
①概念:一些物质借助于细胞质膜上的通道蛋白,不需要细胞代谢供能,顺浓度梯度进出细胞质膜的被动运输方式。
②通道蛋白:主要有开与关两种构型,相当于“门”。这种“门”的开与关被不同的因子所诱导。
③实例
a.神经细胞的细胞质膜上有离子通道蛋白。
b.水的运输除了简单扩散外,还可以通过水通道进行协助扩散。
(2)依赖载体蛋白的协助扩散
①概念:一些物质依赖细胞质膜上的载体蛋白进出细胞,不需要细胞代谢供能,顺浓度梯度通过细胞质膜。
②作用机制:载体蛋白先与被运输的离子或分子结合,然后通过自身构象的变化或移动完成物质运输。
③载体蛋白的特点:具有高度特异性。
④实例:红细胞质膜运输葡萄糖分子。
(3)被动运输的结果:促进细胞内外物质浓度趋同。
判断正误
(1)简单扩散不需要消耗细胞代谢产生的能量( )
(2)细胞质膜可以让水分子自由通过( )
(3)小分子、离子通过细胞质膜的方式可能不同( )
(4)甘油是极性分子,所以不能以简单扩散的方式通过细胞质膜( )
答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)×
任务一:构建被动运输的概念,比较简单扩散和协助扩散
人工膜(特定条件下人工合成的磷脂双分子层,如图)常被用于膜通透性的研究。科学家用人工膜进行实验发现:K+不能透过,如果在人工膜上加少量的缬氨霉素(一种短肽),K+便可通过膜由高浓度向低浓度扩散。思考回答下列问题:
(1)该实验中K+通过人工膜的运输方向是什么?缬氨霉素分子在K+的跨膜运输中起什么作用?
提示 运输方向是由高浓度向低浓度;起到运输K+的作用。
(2)请比较一下氧气等气体分子和以上实验中K+通过细胞质膜的相同点和不同点。
提示 相同点:都是由高浓度向低浓度的扩散,不需要细胞代谢供能;不同点:后者需要缬氨霉素的协助,前者不需要。
核心归纳
1.简单扩散和协助扩散的比较
项目
简单扩散
协助扩散
不同点
不需要通道蛋白或载体蛋白协助;运输速率取决于膜内外物质的浓度差
需要通道蛋白或载体蛋白协助;运输速率取决于膜内外物质的浓度差和通道蛋白或载体蛋白数量
相同点
都是顺浓度梯度的跨膜运输;都不需要细胞代谢供能
2.被动运输速率和浓度差及细胞能量供应的关系曲线
(1)简单扩散的影响因素:物质运输速率主要取决于膜内外物质浓度差的大小,也与物质相对分子质量大小和脂溶性有关(如图1)。
(2)协助扩散的影响因素:除了膜内外物质浓度差的大小外,还与膜上通道蛋白或载体蛋白的数量有关。当通道蛋白或载体蛋白达到饱和时,物质浓度再增加,物质运输速率也不再增大(如图2)。
(3)被动运输不消耗能量,所以物质运输速率和细胞能量供应无关(如图3)。
3.载体蛋白的特性
(1)特异性:载体蛋白上的结合位点只与某种或某类溶质进行暂时性、可逆性的结合和分离,完成物质的被动运输。
(2)饱和性:细胞质膜上的载体蛋白数量有限,在运输过程中当所有载体蛋白都已承担相应的运输任务时,运输的速度不再因其他条件而加快。
4.通道蛋白的特性
(1)具有专一性和极高的转运速率。
(2)没有饱和值。
(3)并非连续性开放。
5.载体蛋白与通道蛋白的区别
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,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,且不需要与其结合。
1.(2024·南通高一期末)图甲、图乙分别表示载体蛋白和通道蛋白介导的两种物质被动运输方式,其中通道蛋白介导的运输速率比载体蛋白介导的运输速率快1 000倍以上。下列叙述错误的是( )
A.载体蛋白可转运离子而通道蛋白只能转运分子
B.载体蛋白在运输物质的过程中其空间结构会发生改变
C.图甲载体蛋白介导的运输速率通常会受到载体蛋白数量的限制
D.图乙通道蛋白介导的运输速率快是因为溶质分子不需要与通道蛋白结合
答案 A
解析 通道蛋白也能转运离子,A错误;图甲介导的物质运输需要载体蛋白的协助,其运输速率通常会受到载体蛋白数量的限制,C正确。
2.(多选)如图表示与简单扩散、协助扩散有关的图例或曲线。下列选项中对应正确的是( )
A.肺泡上皮细胞吸收氧气——①④
B.人的成熟红细胞吸收葡萄糖——②④
C.甘油进出细胞——①③
D.肌肉细胞吸收水——②④
答案 BC
解析 ①②表示两种跨膜运输方式,分别是简单扩散、协助扩散,③④表示两种影响因素曲线,分别对应简单扩散、协助扩散。肺泡上皮细胞吸收氧气的方式是简单扩散,对应①③;人的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,对应②④;甘油进出细胞的方式是简单扩散,对应①③;肌肉细胞吸收水的方式是简单扩散和协助扩散,对应①②③④。
二、主动运输需要细胞供能
1.概念:离子或小分子物质逆浓度梯度进出细胞,不仅需要膜上载体蛋白的参与,还需要细胞代谢供能的物质运输方式,称为主动运输。
2.特点:依赖细胞质膜上特定的载体蛋白;需要细胞代谢供能。
3.实例:植物根尖细胞吸收无机盐;氨基酸、葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞。
4.意义:保证细胞按照生命活动的需要,主动地选择吸收营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,对于活细胞完成各项生命活动具有重要意义。
判断正误
(1)主动运输过程中载体蛋白的空间结构不发生改变( )
(2)相对分子质量小的物质或离子都可以通过简单扩散进入细胞内( )
(3)葡萄糖都以协助扩散的方式进入细胞( )
(4)细胞主动运输物质的结果是使物质在细胞质膜内外的浓度趋于相等( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)×
提示 (1)主动运输过程中载体蛋白发挥作用时空间结构发生改变。(2)一些离子进入细胞的方式是主动运输。(3)葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的方式是主动运输。(4)细胞主动运输物质的结果是维持物质在细胞质膜内外的浓度差。
任务二:分析主动运输的过程
阅读教材P64第一段,结合图2-3-9,回答下列问题:
(1)Na+-K+泵在运输Na+和K+的过程中,其构象是否发生变化?Na+-K+泵能否重复利用?
提示 在运输Na+和K+的过程中,Na+-K+泵的构象发生变化;可以重复利用。
(2)研究表明,Na+-K+泵对Na+和K+的运输速率和细胞的能量供应之间的关系如图所示,请分析:
①ab段的变化说明了什么?
提示 在一定范围内,随能量供应的增加,运输速率增大。
②bc段限制运输速率的因素是Na+-K+泵的数量。
③在真核细胞中,与主动运输关系最密切的两种细胞器是核糖体和线粒体。
核心归纳
1.影响主动运输的因素及其曲线
(1)载体蛋白的种类和数量:决定所运输的物质的种类和数量。载体蛋白的数量有限,当细胞质膜上的载体蛋白达到饱和时,细胞吸收相应物质的速率不再随物质浓度的增大而增加(如图甲)。
(2)能量:凡是影响细胞产生能量的因素都能影响主动运输,如O2浓度(如图乙)、温度等。
特别注意 温度也会影响物质运输速率
2.被动运输与主动运输的比较
物质跨膜
运输的方式
被动运输
主动运输
简单扩散
协助扩散
物质运输方向
高浓度→低浓度
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
是否需要载体蛋白或通道蛋白
不需要
需要
需要
是否消耗能量
不消耗
不消耗
消耗
图例
举例
O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等
H2O、某些离子、红细胞吸收葡萄糖等
小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸,植物根尖细胞吸收无机盐等
3.如图为物质出入细胞质膜的示意图,其中离子通道是一种通道蛋白。通道蛋白是横跨细胞质膜的亲水性通道,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。下列相关叙述错误的是( )
A.细胞吸水膨胀时,细胞质膜的厚度就会变小,说明细胞质膜具有一定的流动性
B.细胞质膜上载体蛋白结合葡萄糖后,其构象不会发生改变
C.可能代表CO2转运过程的是方式①
D.海洋鱼类体内盐分过高时需要快速排出,且不消耗能量,其跨膜运输的方式是②
答案 B
解析 细胞吸水膨胀时,细胞质膜的厚度就会变小,面积增大,说明细胞质膜具有一定的流动性,A正确;细胞质膜上载体蛋白结合葡萄糖后,其自身构象会发生改变,进而改变细胞质膜的通透性,达到运输葡萄糖的目的,B错误;细胞代谢产生的CO2以方式①即简单扩散运出胞外,C正确。
4.肝细胞质膜上物质X的跨膜运输过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A.物质X逆浓度梯度运进细胞
B.细胞中的氧浓度会影响X的运输速率
C.运输X的载体蛋白也可运输其他各种分子
D.载体蛋白与X结合后形状改变,转运结束后恢复原状
答案 C
解析 载体蛋白具有高度的特异性,即载体蛋白上的结合位点只与某种或某类溶质(如一种分子或离子)进行暂时性、可逆性的结合和分离,完成物质的运输,因此,运输X的载体蛋白一般只能运输物质X,C错误。
三、细胞的胞吞和胞吐
1.胞吞和胞吐
(1)运输物质:蛋白质、多核苷酸、多糖等大分子以及部分颗粒性物质。
(2)机制:涉及细胞内多种膜的破裂和融合,需要细胞代谢供能。
2.胞吞
(1)概念:通过质膜的变形运动将细胞外物质转运进细胞的过程。
(2)类型
①划分依据:物质大小及其入胞机制的不同。
②吞噬:细胞以大囊泡内吞较大固体颗粒的过程。
③胞饮:细胞通过小囊泡将细胞周围的微滴状液体摄入细胞的过程。
3.胞吐
(1)概念:一般是指细胞将要外排的大分子形成囊泡,囊泡移动到细胞质膜处并与之结合,再将大分子排出细胞的过程。
(2)实例:泪腺细胞通过胞吐排出泪液。
4.意义
(1)胞吐使质膜表面积增加,而胞吞则会减少质膜表面积,质膜表面积的这种动态平衡过程对细胞质膜成分的更新和细胞的生存与生长非常必要。
(2)胞吞参与了细胞信号的传导,还能整合多种信号,在细胞的生长、发育、代谢以及增殖中发挥重要作用。
判断正误
(1)胞吞、胞吐过程中会导致膜成分的更新( )
(2)物质运输和释放过程中的囊泡只能来自内质网和高尔基体( )
(3)大分子有机物要通过载体蛋白的作用才能进入细胞内,并且要消耗能量( )
答案 (1)√ (2)× (3)×
提示 (2)胞吞过程中,细胞质膜也可以形成囊泡。(3)大分子有机物进入细胞内的方式是胞吞,胞吞需要蛋白质的参与,但不需要载体蛋白的作用。
任务三:分析细胞的胞吞和胞吐过程
LDL是一种低密度脂蛋白,进入细胞后会被水解,释放出胆固醇和脂肪酸,一旦体内的胆固醇过多就会导致细胞功能障碍,最严重的就是导致血管内皮细胞受损,从而发生动脉粥样硬化,这是造成心脑血管病的最主要原因之一。如图是胆固醇进入细胞的方式:
探究以下问题:
(1)上述LDL进入细胞的方式是什么?需要哪些条件?
提示 LDL进入细胞的方式是胞吞;需要受体蛋白的参与且消耗能量。
(2)该过程依赖细胞质膜的什么特点?体现了细胞质膜的什么功能?
提示 该过程依赖细胞质膜的流动性;体现了细胞质膜进行物质运输和信息传递的功能。
(3)结合上述材料内容分析:如何预防胆固醇过高?
提示 形成健康的饮食习惯,减少胆固醇的摄入;适当进行运动锻炼,增强代谢能力。
(4)通过胞吞和胞吐方式运输的物质一定是大分子吗?并说明理由。
提示 不一定是大分子物质。通过胞吞和胞吐方式运输的物质可以是固体,也可以是液体,一般是一些颗粒性物质、蛋白质等大分子,某些小分子物质也可通过胞吞和胞吐方式运输。
(5)RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核属于胞吞、胞吐吗?为什么?
提示 不属于胞吞、胞吐。RNA和蛋白质等大分子物质通过核孔进出细胞核。
(6)据报道,一种称作“瘦素穿肠蛋白”的药物治疗肥胖,可口服使用,以减轻肥胖症患者肌肉注射的痛苦。小肠上皮细胞吸收该药物最可能的方式是什么?判断的依据是什么?
提示 胞吞。瘦素穿肠蛋白是一种蛋白质,属于生物大分子。
核心归纳
1.胞吞和胞吐的比较
项目
胞吞
胞吐
条件
细胞摄取或排出大分子和部分颗粒性物质
原理
生物膜具有一定的流动性
特点
物质不穿过细胞质膜,而是通过囊泡转移,需要消耗能量,不需要载体蛋白协助
物质类型
可以是固体,也可以是液体
运输方式
生物膜将运输物包裹成囊泡
运输方向
细胞外→细胞内
细胞内→细胞外
模型
实例
变形虫吞食食物颗粒,白细胞吞噬病菌等
胰岛B细胞分泌胰岛素
2.快速判定物质进出细胞的运输方式
5.下列有关胞吞和胞吐的叙述,错误的是( )
A.胞吞可以分为吞噬和胞饮两种主要类型
B.胞吞要有内部供能才能完成
C.胞吐释放内含物后,会使细胞质膜表面积增加
D.二者运输物质时需要载体蛋白的协助
答案 D
解析 通过胞吞和胞吐方式运输物质时不需要载体蛋白协助,D错误。
题点 胞吞、胞吐的特点及影响因素
6.受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用,主要用于摄取特殊的生物大分子,其过程如图所示。下列有关叙述不正确的是( )
A.该过程以膜的流动性为基础
B.该过程不能体现细胞质膜的选择透过性
C.Na+、K+等无机盐离子也可通过此方式跨膜运输
D.受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能
答案 C
解析 该过程细胞质膜向内凹陷,以膜的流动性为基础,A正确;该过程体现了细胞质膜的流动性,不能体现选择透过性,B正确;Na+、K+等无机盐离子是通过主动运输的方式进行跨膜运输的,C错误。
题点 胞吞、胞吐的过程
课时对点练
[分值:100分]
第1~2题,每题5分;3~12题,每题6分,共70分。
题组一 被动运输
1.甲、乙两种物质分别依赖简单扩散和协助扩散进入细胞,如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞质膜,并维持其他条件不变,则( )
A.甲运输被促进 B.乙运输被促进
C.甲运输被抑制 D.乙运输被抑制
答案 D
题点 影响简单扩散和协助扩散的因素
2.下列物质进出细胞的方式都属于简单扩散的是( )
A.氨基酸、核苷酸 B.O2、Na+
C.CO2、甘油 D.葡萄糖、酒精
答案 C
解析 核苷酸、葡萄糖、Na+都需要蛋白质的协助,才能进出细胞,不是简单扩散的方式,A、B错误;水、CO2、O2、甘油、苯等以简单扩散的方式进出细胞,C正确;红细胞吸收葡萄糖是协助扩散,小肠黏膜上皮细胞等吸收葡萄糖的方式是主动运输,D错误。
题点 物质跨膜运输的方式判断
3.如图表示某细胞质膜受到外界环境的刺激被激活时,膜上发生的一系列变化,已知未受刺激时膜外Na+浓度远高于膜内。根据图示分析,下列有关叙述错误的是( )
A.物质①的合成场所为内质网,物质②的合成场所为核糖体
B.物质②被激活时空间结构发生了变化,其功能也会发生变化
C.图示Na+进入细胞的方式为协助扩散,属于被动运输
D.图示过程主要体现了细胞质膜具有进行细胞间的信息传递的功能
答案 D
解析 物质①是磷脂分子,属于脂质,合成场所是内质网,物质②是蛋白质,合成场所是核糖体,A正确;据题图可知,物质②未被激活时不能运输Na+,被激活后,空间结构发生变化,功能也发生变化,能够运输Na+,B正确;据题图可知,Na+运输时需要通道蛋白的协助,属于协助扩散,协助扩散属于被动运输,C正确;图中显示的是Na+的运输,主要体现了细胞质膜具有控制物质进出细胞的功能,图示过程是发生在同一个细胞的细胞质膜上的,不能体现细胞质膜具有进行细胞间的信息传递的功能,D错误。
题点 依赖载体蛋白或通道蛋白的协助扩散
题组二 主动运输
4.如表是正常生理条件下人体红细胞和血浆中K+和Na+浓度的测定值(单位:mmol/L)。下列分析正确的是( )
项目
K+
Na+
红细胞
150
26
血浆
5
144
A.Na+以协助扩散的方式从红细胞进入血浆
B.K+从红细胞进入血浆需要消耗能量
C.K+以主动运输的方式从血浆进入红细胞
D.Na+以简单扩散的方式从血浆进入红细胞
答案 C
解析 正常生理条件下,红细胞内Na+浓度远低于血浆,Na+以主动运输的方式从红细胞逆浓度梯度进入血浆,A错误;K+以协助扩散的方式从红细胞顺浓度梯度进入血浆,不需要消耗能量,B错误;红细胞内K+浓度远高于血浆,表明K+以主动运输的方式从血浆逆浓度梯度进入红细胞,C正确;Na+以协助扩散的方式从血浆顺浓度梯度进入红细胞,D错误。
题点 物质跨膜运输的方式判断
5.离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是( )
A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的
C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率
D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
答案 C
解析 由题干信息可知,离子通过离子泵的跨膜运输需要载体蛋白和消耗能量,属于主动运输,A错误;离子通过离子泵的运输属于主动运输,主动运输是逆浓度梯度进行的,B错误;由于离子泵跨膜运输离子需要消耗能量,一氧化碳中毒会降低细胞呼吸,能量供应不足从而降低离子泵跨膜运输离子的速率,C正确;加入蛋白质变性剂会使载体蛋白变性失活,降低离子泵跨膜运输离子的速率,D错误。
题点 物质跨膜运输的方式判断
6.如图甲、乙分别是洋葱根尖在不同O2浓度及不同底物浓度情况下(其他条件适宜),从含硝酸钾的全营养液中吸收NO的速率曲线图。下列相关叙述错误的是( )
A.a点时影响离子吸收速率的主要因素是能量
B.b点之后离子吸收速率不再增大是因为能量不足
C.c点时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度
D.若底物浓度太高,可能会导致细胞对物质的吸收速率在d点下降
答案 B
解析 洋葱根尖吸收NO的方式是主动运输,吸收速率受能量、载体蛋白和底物浓度的影响。b点之后离子吸收速率不再增大的原因是载体蛋白的数量有限,B错误。
题点 影响物质跨膜运输的因素
题组三 细胞的胞吞和胞吐
7.下列关于胞吞、胞吐的叙述,正确的是( )
A.不需要膜蛋白参与
B.囊泡都来自细胞质膜
C.可实现膜成分的更新
D.不需要消耗能量
答案 C
解析 胞吞、胞吐需要膜蛋白参与,A错误;胞吐基本过程为细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞质膜处并与之结合,再将大分子排出细胞,所以囊泡并非都来自细胞质膜,B错误;胞吞、胞吐过程中都形成囊泡,可实现膜成分的更新,C正确;胞吞、胞吐需要消耗细胞呼吸所释放的能量,D错误。
题点 胞吞、胞吐的特点及影响因素
8.如图所示为细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列有关叙述错误的是( )
A.a与b过程的实现与生物膜的流动性有关
B.a与b是普遍存在的物质跨膜运输的方式
C.a过程形成的囊泡,在细胞内可以被溶酶体降解
D.细胞通过a过程摄取大分子时不需要膜上的蛋白质识别
答案 D
解析 胞吞与胞吐过程的实现与生物膜的流动性有关,A正确;胞吞与胞吐是普遍存在的物质跨膜运输的方式,大分子物质进出细胞通常是以这两种方式进行,B正确;胞吞过程形成的囊泡,在细胞内可以被溶酶体降解,C正确;大分子有机物通过胞吞进入细胞时,利用了细胞质膜的流动性,不需要载体蛋白(包括载体蛋白和通道蛋白)的协助,但需要与膜上的蛋白质识别与结合,D错误。
题点 胞吞、胞吐的特点及影响因素
9.(2025·南京高一期中)图中甲、乙分别表示载体蛋白介导和通道蛋白介导的两种协助扩散方式,下列叙述错误的是( )
A.载体蛋白和通道蛋白都具有特异性
B.两种转运蛋白转运物质时都会与其相结合
C.膜内外物质浓度梯度的大小会影响甲和乙的运输速率
D.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,转运时构象改变
答案 B
解析 通道蛋白在转运物质时不与其相结合,B错误。
题点 依赖载体蛋白或通道蛋白的协助扩散
10.缬氨霉素是一种脂溶性抗生素,可结合在微生物的细胞质膜上,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.细胞质膜上一定具有缬氨霉素受体
B.缬氨霉素为运输K+提供能量
C.缬氨霉素顺浓度梯度运输K+到膜外
D.缬氨霉素和磷脂都是以碳链为骨架的生物大分子
答案 C
解析 分析题意可知,缬氨霉素可结合在微生物的细胞质膜上,微生物的细胞质膜上可能含有缬氨霉素受体,但其他生物的细胞质膜不一定含有缬氨霉素受体,A错误;结合“将K+运输到细胞外,降低细胞内外的K+浓度差”可知,缬氨霉素运输K+的过程不消耗能量,可推测K+的运输方式为协助扩散,顺浓度梯度运输,该过程不需要消耗能量,B错误,C正确;缬氨霉素是一种脂溶性抗生素,其与磷脂都不是生物大分子,D错误。
题点 主动运输
11.(多选)(2025·苏州高一期中)人体成熟红细胞能够运输O2和CO2,进行无氧呼吸,其部分结构和功能如图甲所示,①~⑤表示相关过程;图乙中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式。下列叙述不正确的是( )
A.甲细胞表面的糖蛋白具有识别功能,处于不断流动和更新中
B.血液流经肌肉组织时,气体A和B分别是O2和CO2
C.胃壁细胞吸收酒精与图甲中④方式相同
D.甲中①②及④⑤跨膜运输方式分别与图乙中的a及b相对应
答案 ABC
解析 甲细胞表面大多数蛋白质处于不断流动状态,但人体成熟红细胞高度分化,且细胞核和相关细胞器均退化,因此细胞质膜一般不再更新,A错误;肌肉细胞需要O2,产生CO2,红细胞中的血红蛋白携带O2,并且能够运输CO2,因此图甲中气体A为CO2,气体B为O2,O2流出,进入肌肉细胞,B错误;图甲中④方式表示的物质跨膜运输方式为协助扩散,而胃壁细胞吸收酒精属于简单扩散的方式,C错误;甲中①②(简单扩散)表示的物质跨膜运输方式与图乙中的a相对应,④⑤(协助扩散)表示的物质跨膜运输方式与图乙中的b相对应,D正确。
题点 物质跨膜运输的实例分析
12.(多选)(2025·徐州高一期中)钠/碘同向转运体(NIS,如图)是位于甲状腺滤泡上皮细胞基底膜上的一种同向转运蛋白。NIS能借助细胞内外的Na+浓度梯度,将I-与Na+偶联转运进入甲状腺细胞,使细胞内的I-浓度高于细胞外。下列叙述错误的是( )
A.通过NIS将I-运入细胞的方式是主动运输
B.细胞内外Na+浓度梯度的维持需要消耗能量
C.NIS在运输离子过程中,其空间结构不会发生改变
D.NIS可以转运两种离子,说明NIS的物质转运没有特异性
答案 CD
解析 依题意可知,甲状腺细胞内的I-浓度高于细胞外,故I-进入细胞的方式是逆浓度梯度的主动运输,A正确;分析题意可知,甲状腺细胞内的I-浓度高于细胞外,故I-进入细胞的方式是主动运输,而该过程是借助Na+的浓度差进行的,推测Na+的跨膜运输是顺浓度梯度进行的,Na+运出甲状腺细胞是逆浓度梯度进行的,属于主动运输,故细胞内外Na+浓度梯度的维持需要消耗能量,B正确;I-通过NIS进入细胞时属于主动运输,可知NIS是载体蛋白,载体蛋白每次转运物质时都会发生自身构象的改变,C错误;NIS可以转运I-和Na+,而不能转运其他离子,说明NIS转运物质具有特异性,D错误。
题点 协同运输
13.(18分)(2024·宿迁高一期末)图甲是物质A通过细胞质膜被细胞吸收的示意图,请回答下列问题:
(1)物质A跨膜运输的方式是_____________,判断理由是_______________________________
_______________________________________________________________________________。
其中B代表____________________,其运输方式也可用图乙中的曲线____________(填序号)表示。如果物质A释放到细胞外,则转运方向是__________(填“Ⅰ→Ⅱ”或“Ⅱ→Ⅰ”)。
(2)图甲中细胞质膜是在_______________(填“光学显微镜”或“电子显微镜”)下放大的结果。该膜的模型被称为___________________________________________________,科学家用该模型很好地解释了生物膜的结构及特点。
(3)图乙中曲线①反映出物质运输速率与__________________________有关。
(4)参与图甲所示运输方式的细胞器通常是______________________。
答案 (1)主动运输 物质A为逆浓度梯度运输 载体蛋白 ② Ⅱ→Ⅰ (2)电子显微镜 流动镶嵌模型 (3)膜内外浓度差 (4)核糖体、线粒体
解析 (1)物质A为逆浓度梯度运输,运输方式是主动运输,其中B可以协助物质A跨膜运输,表示载体蛋白;图乙中,曲线②反映出物质进入细胞可以逆浓度梯度进行,说明物质运输方式与物质A相同;Ⅰ侧含有糖蛋白,代表膜外,如果物质A释放到细胞外,则转运方向是Ⅱ→Ⅰ。(3)图乙中曲线①反映的是简单扩散,而影响简单扩散的因素主要是膜两侧的浓度差。(4)图甲所示的方式是主动运输,该过程需要载体蛋白的协助,蛋白质的合成场所是核糖体,此外还需要消耗能量,主要由线粒体提供。
题点 影响物质跨膜运输的因素
14.(12分)(2025·南通高一期中)主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,保证了活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。葡萄糖是细胞的主要能源物质,其进出小肠上皮细胞的运输方式如图1所示。图2是原核细胞质膜和肝细胞质膜上载体GLUT运输葡萄糖的速率与葡萄糖浓度之间的关系。请回答下列问题:
(1)蛋白S在转运葡萄糖过程中由Na+内流提供能量。蛋白S有两种结合位点:一种与Na+结合,一种与葡萄糖结合。Na+进入细胞的方式属于________,依据是________________,小肠上皮细胞通过这种方式吸收葡萄糖的方式属于________。
(2)图1中小肠上皮细胞基膜上的Na+-K+泵的功能是_________________________________
_______________。其消耗的ATP(能量)主要来自________(填细胞结构)。
(3)图2曲线中,B点与A点相比,制约葡萄糖转运速率的因素主要是________。
答案 (1)协助扩散 Na+顺浓度梯度进入细胞 主动运输 (2)运输钠、钾离子和催化ATP水解 线粒体 (3)GLUT的数量
解析 (1)当蛋白S将Na+顺浓度梯度运输进入小肠上皮细胞时,葡萄糖与Na+相伴随也进入细胞,葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为偶联转运蛋白参与的主动运输。该过程中,葡萄糖主动运输所需的能量来自细胞质膜内外两侧的Na+浓度差形成的势能。(2)根据图1可知,小肠上皮细胞基膜上的Na+-K+泵上既有Na+、K+的结合位点,又具有ATP水解酶的活性,因此Na+-K+泵可以参与钠、钾离子的运输,也可以催化ATP的水解。其消耗的ATP(能量)主要来自线粒体。(3)根据图2曲线的变化可知,随葡萄糖浓度增加,GLUT介导的原核生物细胞摄取葡萄糖的速率先增加,然后保持不变;在A点,限制其速率的因素是葡萄糖浓度,到达B点后,其速率不再增加,此时的限制因素为GLUT的数量,故B点与A点相比,制约葡萄糖转运速率的因素主要是GLUT的数量。
题点 物质跨膜运输的实例分析
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