第4章 02 第1节 第2课时 自由扩散和协助扩散（课时作业）-【学而思】2026-2027学年高一生物学必修一课时作业（人教版）

第2课时　自由扩散和协助扩散 1.C　[解析] 自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要转运蛋白,不需要能量;协助扩散:顺浓度梯度运输,需要转运蛋白,不需要能量。二者共同点是都顺浓度梯度运输,都不需要能量,都是被动运输;区别是协助扩散需要转运蛋白。红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散。综上分析,①④⑤正确,C正确,A、B、D错误。 2.A　[解析] 据图分析,①为自由扩散,②为借助通道蛋白的协助扩散,③为依靠载体蛋白的协助扩散,A错误;自由扩散和协助扩散不需要消耗能量,B正确;②(借助通道蛋白的协助扩散)和③(依靠载体蛋白的协助扩散)都属于被动运输,转运速率与膜上转运蛋白的数量有关,C、D正确。 3.B　[解析] 方式a运输速率只与被运输分子浓度有关,且与被运输分子的浓度呈正相关,属于自由扩散,方式b为被动运输中的协助扩散,A正确;脂溶性小分子物质可以通过方式a自由扩散运输,B错误;方式b存在最大转运速率,这与转运蛋白的数量有关,C正确;被动运输不消耗能量,抑制能量供应对方式a和方式b的运输速率均无影响,D正确。 4.C　[解析] 由题意可知,抑制细胞外Ca2+进入细胞,引起全身外周动脉血管扩张而产生降压作用,可见Ca2+进入细胞可能会促进全身外周动脉血管收缩,A正确;通过通道蛋白跨膜运输属于协助扩散,细胞外Ca2+内流是通过钙离子通道实现的,故属于协助扩散,B正确;转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型,钙离子通道蛋白属于通道蛋白,转运Ca2+时不与Ca2+结合,C错误;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,因此多数水分子进出细胞的方式与题述Ca2+运输方式相同,D正确。 5.B　[解析] 生理盐水能维持红细胞的形态,因此该实验使用生理盐水的目的是避免观察细胞吸水前发生破裂,A正确;为探究哺乳动物成熟红细胞的吸水方式(协助扩散或自由扩散),甲组用生理盐水配制的蛋白酶溶液处理,膜上的蛋白质被分解,若红细胞主要通过协助扩散吸水,甲组中的协助扩散方式消失(只有自由扩散),而乙组中两种方式(协助扩散和自由扩散)均存在,乙组细胞吸水速率更快,相同时间内,乙组细胞破裂数目明显多于甲组,B错误;若红细胞只通过协助扩散吸水(没有自由扩散),甲组中的协助扩散方式消失(不会吸水),而乙组中存在协助扩散,乙组细胞会吸水,相同时间内,甲组细胞形态不发生改变但大量乙组细胞有破裂,C正确;若红细胞通过自由扩散吸水,甲组和乙组细胞都可通过自由扩散吸水且吸水收速率相同,相同时间内,两组细胞破裂数基本相等,D正确。 6.A　[解析] 由题意可知,细胞内K+浓度高于细胞外,细胞从外界吸收K+是逆浓度梯度进行的,不是协助扩散,A错误;人工离子传输体系转运K+是通过K+通道完成的,属于协助扩散,只能顺浓度梯度转运,B正确;由“科研人员将癌细胞分为两组,只为其中一组构建了K+通道”可知,癌细胞膜上是否存在人工K+通道是该实验的自变量,C正确;因为促进癌细胞内K+快速外流可引发癌细胞死亡,所以该实验结果可以通过测定癌细胞的死亡率来衡量,D正确。 7.C　[解析] 睾酮的受体在细胞内,不在细胞膜,所以睾酮的作用过程没有体现细胞膜的信息交流功能,A错误;该药物成分是类固醇类,进出细胞膜的方式是自由扩散,所以该药物服用后能进入多种细胞,但只能在有相应受体的细胞内发挥生理效应,B错误,C正确;该药物是小分子类固醇类物质,不会被消化酶分解,可直接被消化系统吸收,因此可以口服,D错误。 8.(1)膜蛋白的种类和数量 (2)自由扩散和协助扩散 (3)增大　控制物质进出细胞 (4)会　温度升高促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜;光照促进Ca2+运输至细胞内,激活蛋白激酶GsCPK16,使水通道蛋白磷酸化,运输水的能力增强,膨压增大 [解析] (1)图中细胞膜和囊泡膜均属于生物膜,生物膜的主要成分是磷脂分子和蛋白质,蛋白质在生物膜行使功能方面起着重要的作用,因此生物膜功能的复杂程度直接取决于膜蛋白的种类和数量。(2)水分子进出龙胆花冠近轴表皮细胞的方式有两种,一种需要水通道蛋白,这种运输方式为协助扩散,另一种不需要水通道蛋白,这种运输方式为自由扩散。(3)龙胆花由低温转移至正常温度、光照条件下,水分子通过自由扩散和协助扩散进入花冠近轴表皮细胞中,导致花冠近轴表皮细胞膨压逐渐增大,引起龙胆花重新开放。该过程可以体现细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。(4)磷酸化会造成蛋白质空间构象发生改变,故蛋白激酶GsCPK16使水通道蛋白磷酸化会引起水通道蛋白构象的改变。龙胆花由低温转移至正常温度、光照条件下,一方面温度升高促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜,另一方面光照促进Ca2+运输至细胞内,激活蛋白激酶GsCPK16,使水通道蛋白磷酸化,运输水的活性增强,膨压增大。 提升选做题 1.D　[解析] 结合题意及题图可知,该实验的自变量包括细胞类型(空肠和回肠)和不同处理方式(对照组、模型组和治疗组),因变量是纵坐标对应的AQP3的相对表达量,A正确;实验设计应遵循对照原则,该实验设置对照组的目的是排除无关变量对实验的干扰,B正确;AQP3是水通道蛋白,能够协助水分子跨膜运输,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,C正确;据图可知,模型组空肠AQP3相对表达量降低,回肠AQP3相对表达量变化不大,说明空肠细胞对肠腔内水的吸收更少,即该部位失水程度比回肠严重,D错误。 2.B　[解析] 由题图分析知,该植物细胞在蔗糖溶液中,可以吸收外界溶液的蔗糖,会发生质壁分离自动复原,A错误;质子泵是载体蛋白,载体蛋白在转运H+时会发生自身构象的变化,B正确;H+从细胞内运出细胞需要消耗能量,不属于协助扩散,C错误;该植物细胞吸收蔗糖分子属于协助扩散,该运输方式会受到温度的影响,D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2课时　自由扩散和协助扩散 考点　自由扩散和协助扩散 1.[2026·四川成都高一期中] 下列关于自由扩散和协助扩散的说法中,正确的是(　) ①都不消耗能量　②都不需要载体　③自由扩散只能顺浓度梯度运输,而协助扩散既可以顺浓度梯度运输也可以逆浓度梯度运输　④都是被动运输　⑤葡萄糖有时可以通过协助扩散顺浓度梯度运输 A.①②④ B.①③④ C.①④⑤ D.①②⑤ 2.物质出入细胞的方式如图所示,其中①~③表示物质进出细胞的三种方式。下列有关叙述错误的是 (　) A.上述三种方式均为顺浓度梯度运输的协助扩散 B.上述三种运输方式均不需要消耗细胞内化学反应产生的能量 C.②③都可表示物质以被动运输方式进入细胞 D.②③方式的转运速率与膜上转运蛋白的数量有关 3.下图中a、b分别表示物质被动运输的两种方式,下列表述错误的是 (　) A.a、b分别对应自由扩散和协助扩散 B.脂溶性小分子物质不能通过方式a运输 C.方式b的最大运输速率与转运蛋白数量有关 D.抑制能量供应对方式a和b的运输速率均无影响 4.二氢吡啶类降压药可阻断动脉血管平滑肌细胞膜上的钙离子通道蛋白,抑制细胞外Ca2+进入细胞,引起全身外周动脉血管扩张而产生降压作用。下列有关叙述错误的是(　) A.Ca2+进入细胞可能会促进全身外周动脉血管收缩 B.细胞外Ca2+进入细胞的跨膜运输方式为协助扩散 C.钙离子通道蛋白属于载体蛋白,转运Ca2+时会与Ca2+结合 D.多数水分子进出细胞的方式与上述Ca2+运输方式相同 5.[2025·重庆合川区高一期末] 为探究哺乳动物成熟红细胞的吸水方式,将同种成熟红细胞分为数量相等的甲、乙两组。甲组红细胞用生理盐水配制的蛋白酶溶液处理,乙组红细胞用等量的生理盐水处理,分别处理相同时间后,将甲、乙两组制成装片,在盖玻片一侧加清水,另一侧用吸水纸吸引,显微镜下观察细胞形态并统计相同时间内两组细胞发生破裂的数目。下列分析错误的是 (　) A.该实验使用生理盐水的目的是避免观察细胞吸水前发生破裂 B.若甲组细胞破裂数目明显多于乙组,则红细胞主要通过协助扩散吸水 C.若甲组细胞形态不发生改变但大量乙组细胞有破裂,说明红细胞只通过协助扩散吸水 D.若两组细胞破裂数基本相等,说明红细胞通过自由扩散吸水 6.一般动物体内90%以上的K+存在于细胞内。研究发现,促进癌细胞内K+快速外流可引发癌细胞死亡。科研人员为验证此发现将癌细胞分为两组,只为其中一组构建了K+通道(人工离子传输体系),并将两组癌细胞置于相同且适宜条件下培养。下列关于该实验的叙述,不合理的是 (　) A.细胞从外界吸收K+的方式是协助扩散 B.借助人工离子传输体系转运的K+只能顺浓度梯度运输 C.癌细胞膜上是否存在人工K+通道是该实验的自变量 D.该实验结果可以通过测定癌细胞的死亡率来衡量 7.[2025·甘肃临夏高一期末] 睾酮是一种类固醇类雄激素,在男性体内,睾酮主要由成人睾丸间质细胞分泌。人工合成的雄激素类药物有与睾酮相似的化学结构,这类药物有利于骨骼肌的生长,从而增加肌肉和力量。如图为睾酮或人工合成的雄激素类药物在细胞内的作用机理,下列有关分析正确的是 (　) A.睾酮的作用过程体现了细胞膜的信息交流功能 B.该药物服用后只能进入骨骼肌细胞 C.人工合成的雄激素类药物通过自由扩散进入细胞 D.人工合成的雄激素类药物只能注射,不能口服 8.[2026·江苏无锡高一期中] 在许多植物中,花的开放对于成功授粉至关重要,部分植物的花能够反复开合,主要是相关细胞膨压(原生质体对细胞壁的压力)变化引起的。龙胆花在处于低温(16 ℃)下30 min内发生闭合,而在转移至正常生长温度(22 ℃)、光照条件下30 min内重新开放,这与花冠近轴表皮细胞膨压变化有关,其相关机理如图所示。 (1)图中细胞膜和囊泡膜均属于生物膜,生物膜功能的复杂程度直接取决于　　 　　　 　 　　。  (2)结合教材所学,水分子进出龙胆花冠近轴表皮细胞的运输方式有　　　 　　 　　　 　。  (3)龙胆花由低温转移至正常温度、光照条件下重新开放过程中花冠近轴表皮细胞膨压逐渐　　　　,该过程主要体现出的细胞膜功能是　　　　　　　　。  (4)据图分析,蛋白激酶GsCPK16使水通道蛋白磷酸化,提高了水分子借助水通道蛋白跨膜运输的速率,则该过程　　　　(填“会”或“不会”)引起水通道蛋白构象的改变。龙胆花由低温转移至正常温度、光照条件下重新开放的机理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  1.[2025·山东菏泽高一期中] 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.该实验的自变量有两个,因变量是AQP3的相对表达量 B.该实验设置对照组的目的是排除无关变量对实验的干扰 C.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 D.模型组回肠AQP3相对表达量比空肠高,该部位失水程度比空肠严重 2.科学研究发现,某植物细胞利用ATP酶和质子泵(属于载体蛋白)把细胞内的H+泵出,导致细胞外H+浓度较高,形成细胞内外的H+浓度差;“H+-蔗糖载体”能够依靠H+浓度差把H+和蔗糖分子运入细胞。以上两个过程如图所示,由此可以推断出 (　) A.该植物细胞在蔗糖溶液中一定不会发生质壁分离自动复原 B.质子泵在转运H+时会发生自身构象的变化 C.H+从细胞内运出细胞的方式是协助扩散 D.该植物细胞吸收蔗糖分子的速率不受温度的影响 学科网（北京）股份有限公司 $