資源簡介

生物學高考備考教案
第二章 細胞的基本結構和物質的運輸
課時4 物質出入細胞的方式及影響因素
教師尊享·命題分析
課標要求 核心考點 五年考情 核心素養對接
1.舉例說明有些物質順濃度梯度進出細胞，不需要額外提供能量；有些物質逆濃度梯度進出細胞，需要能量和載體蛋白。 2.舉例說明大分子物質可以通過胞吞、胞吐進出細胞 物質出入細胞的方式及影響因素 2022：海南 、湖北T4、全國卷乙T29、山東T3、遼寧 ； 2021：北京T19、全國卷甲 、山東T2、河北T4、江蘇T3、浙江1月T12； 2020：海南T18、浙江1月T5、江蘇T5、山東T8； 2019：海南T27、全國卷Ⅱ ； 2018：浙江11月T12、全國卷Ⅱ 、海南T6和T7 1.科學思維——歸納與概括:比較主動運輸、自由擴散、協助擴散和胞吞、胞吐等概念。 2.社會責任——將物質跨膜運輸的相關知識運用到生產實踐（如輪作）或生活中,培養考生的社會責任素養
命題分析預測 1.高考對本部分的考查多以選擇題的形式呈現,通過一些實例分析物質出入細胞的方式及其影響因素,以及比較不同運輸方式之間的異同,但有時候也會以非選擇題的形式呈現。 2.預計2024年高考會以文字表述、模式圖為載體考查物質出入細胞方式的判斷及影響因素
知識導圖 教材讀薄
教材幫 讀透教材 融會貫通
知識整合 教材讀厚
1.物質出入細胞的方式
（1）小分子和離子的跨膜運輸方式
物質出入細胞的方式 被動運輸 主動運輸
自由擴散 協助擴散
圖例
運輸方向 高濃度→低濃度 低濃度→高濃度
特點 轉運蛋白 不需要 需要 需要
消耗能量 不需要 不需要 需要
舉例 、 、 、甘油、乙醇、苯等出入細胞 紅細胞吸收葡萄糖 靜息電位恢復過程中 進入細胞、 出細胞
通道蛋白與載體蛋白的異同
（2）大分子和顆粒性物質出入細胞的方式
物質出入細胞的方式 胞吞 胞吐
圖例
運輸方向 胞外→胞內 胞內→胞外
特點 物質通過囊泡轉移， 不需要 轉運蛋白，但 消耗（需要） 能量
舉例 吞噬細胞吞噬抗原 分泌蛋白、神經遞質等的分泌
影響因素 與細胞代謝有關的因素等
明辨物質運輸的“不一定”
（1）小分子物質的跨膜運輸方式不一定都是被動運輸或主動運輸，如神經遞質的釋放方式主要是胞吐。
（2）生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式運輸的，如RNA和蛋白質可通過核孔出入細胞核。
（3）需要消耗能量的運輸方式不一定就是主動運輸，胞吞和胞吐也消耗能量。
（1）[必修1 P70“與社會的聯系”]囊性纖維化是由于細胞中某種蛋白質結構異常，影響了 的跨膜運輸，這一事例說明這種結構蛋白屬于細胞膜上的載體蛋白，也反映了細胞膜對離子的吸收具有選擇性是通過細胞膜上載體蛋白的種類和數量來實現的。
（2）[必修1 P71“相關信息”]胞吞形成的囊泡，在細胞內可以被溶酶體降解。
2.不同因素對物質跨膜運輸的影響
（1）濃度差
（2）氧氣濃度
（3）溫度對物質跨膜運輸的影響（影響所有運輸方式）
3.利用各運輸方式的特點設計實驗探究物質出入細胞的方式
（1）探究是主動運輸還是被動運輸
（2）探究是自由擴散還是協助擴散
知識活用 教材讀活
情境應用
1. 如果將草履蟲放入蒸餾水或海水中，推測其伸縮泡的伸縮情況，分別會發生什么變化？
提示 若放入蒸餾水中，其伸縮泡的伸縮頻率加快；若放入海水中，則伸縮頻率減慢。
2. 某科學家構建了一個能自己移動和改變形態的“類細胞”模型，由膜外殼和填充物構成。若將該模型置于一定濃度的含 的溶液中一段時間，檢測發現， 不能進入其中。若你是科學家，將如何改造這個結構，使其能吸收 ？所依據的原理是什么？
提示 在其膜外殼中加入 的轉運蛋白，原理是 的跨膜運輸需要相應轉運蛋白的協助。
3. 農業生產中，常給農田適時松土，這主要是有利于農作物根細胞對礦質元素的吸收。試分析這么做的原因。
提示 適時松土→增加土壤中氧氣含量→利于根系有氧呼吸→利于根系細胞通過主動運輸吸收礦質元素。
深度思考
1. 舉例說明同一種物質能否通過不同方式進出細胞？
提示 人的成熟紅細胞吸收葡萄糖的方式是協助擴散，腎小管細胞重吸收葡萄糖的方式是主動運輸。神經細胞吸收鉀離子的方式是主動運輸，而神經細胞維持靜息電位時鉀離子外流的方式是協助擴散。
2. 果脯在腌制過程中變甜，是細胞通過主動運輸吸收糖分的結果嗎？說明理由。
提示 不是。腌制果脯時由于細胞外液濃度過高，細胞失水死亡，細胞膜變為全透性，然后糖分大量進入細胞導致果脯變甜。
3. 根據通道蛋白和載體蛋白的作用特點,推測兩種物質運輸速率的高低。
提示 物質通過通道蛋白時,不需要與通道蛋白結合,物質運輸速率較高;載體蛋白轉運物質時,載體蛋白需與物質相結合,并發生空間結構的改變,物質運輸速率較低。
4. 水分子難以大量通過自由擴散進出細胞,從細胞膜的結構分析,其原因是什么
提示 細胞膜以磷脂雙分子層作為基本支架,水分子難以大量通過磷脂雙分子層中的疏水區域。
5. 被動運輸、主動運輸和胞吞、胞吐分別體現了膜的什么特性？
提示 被動運輸、主動運輸主要體現了膜的選擇透過性，胞吞和胞吐主要體現了膜的流動性。
6. 影響離子泵運輸離子的主要外界因素有 濃度、溫度，其依據是什么？
提示 離子泵運輸離子消耗ATP，細胞內產生ATP的過程為細胞呼吸， 濃度可以影響有氧呼吸，進而影響ATP的產生，最終影響離子泵運輸離子；溫度通過影響載體蛋白的運動和酶的活性等影響離子泵運輸離子。
基礎自測
1. 日常生活中,手上涂抹的護膚甘油進入皮膚細胞的過程屬于自由擴散。( √ )
2. 人體不同細胞吸收葡萄糖的方式都是協助擴散。( × )
3. 植物主動運輸礦質元素離子的過程只發生在活細胞中。( √ )
4. 分子或離子通過通道蛋白時,需要與通道蛋白結合。( × )
5. 影響自由擴散和協助擴散物質運輸速率的因素相同。( × )
6. 主動運輸使膜內外物質濃度趨于一致,維持了細胞的正常代謝。( × )
7. 若某物質運輸到細胞外需要消耗能量,則這個過程可能不需要載體蛋白的參與。( √ )
8. 溫度會影響酶的活性,影響ATP的合成,從而影響主動運輸的速率,但不影響被動運輸。( × )
9. 胞吞、胞吐不需要轉運蛋白的參與,與膜蛋白無關。( × )
10. [2021浙江6月選考，T4C]物質進出細胞方式中的被動轉運過程與膜蛋白無關。( × )
11. [2020全國卷Ⅱ，T1A]新冠病毒進入宿主細胞的跨膜運輸方式屬于被動運輸。( × )
12. [2021全國甲卷，T29（3）]細胞外的 可以通過載體蛋白逆濃度梯度進入植物的根細胞。在有呼吸抑制劑的條件下，根細胞對 的吸收速率降低，原因是根細胞吸收 的方式為主動運輸，所需要的能量由細胞呼吸提供。
高考幫 研透高考 明確方向
命題點1 物質出入細胞方式的判斷
1. [2022湖北]哺乳動物成熟紅細胞的細胞膜含有豐富的水通道蛋白，硝酸銀 可使水通道蛋白失去活性。下列敘述錯誤的是( B )
A. 經 處理的紅細胞在低滲蔗糖溶液中會膨脹
B. 經 處理的紅細胞在高滲蔗糖溶液中不會變小
C. 未經 處理的紅細胞在低滲蔗糖溶液中會迅速膨脹
D. 未經 處理的紅細胞在高滲蔗糖溶液中會迅速變小
[解析]水既可以通過自由擴散的方式進出細胞，又可借助水通道蛋白以協助擴散的方式進出細胞。紅細胞經 處理后，其細胞膜上的水通道蛋白失去活性，但水仍然可以通過自由擴散的方式進出細胞，因此經 處理的紅細胞在低滲蔗糖溶液中會吸水膨脹，在高滲蔗糖溶液中會失水變小，A正確、B錯誤；未經 處理時，水可通過水通道蛋白快速進出紅細胞，也可通過自由擴散的方式進出紅細胞，因此未經 處理的紅細胞在低滲蔗糖溶液中會迅速吸水膨脹，在高滲蔗糖溶液中會迅速失水變小，C、D正確。
命題拓展
[結論拓展型]硝酸銀使水通道蛋白失去活性，屬于蛋白質變性。回答下列有關問題：
（1） 引起蛋白質變性的因素有高溫、強酸、強堿和重金屬鹽等，變性后的蛋白質與變性前的蛋白質相比，最大的區別是蛋白質的特定空間結構改變。
（2） 變性后的蛋白質能（填“能”或“否”）與雙縮脲試劑發生紫色反應，原因是雙縮脲試劑能與蛋白質的肽鍵產生紫色反應，變性后的蛋白質雖然空間結構發生了改變，但是肽鍵沒有被破壞。
2. [2020江蘇]如圖①~⑤表示物質進、出小腸上皮細胞的幾種方式，下列敘述正確的是( A )
A. 葡萄糖進、出小腸上皮細胞方式不同
B. 主要以方式③運出小腸上皮細胞
C. 多肽以方式⑤進入細胞，以方式②離開細胞
D. 口服維生素 通過方式⑤被吸收
[解析]由圖示可知，葡萄糖進入小腸上皮細胞時逆濃度梯度運輸，該運輸方式屬于主動運輸，葡萄糖運出小腸上皮細胞時順濃度梯度運輸且需要轉運蛋白，該運輸方式為協助擴散，A正確；據圖可知， 主要以方式②（主動運輸）運出小腸上皮細胞，與方式③不符，B錯誤；多肽以方式⑤（胞吞）進入細胞，以胞吐方式離開細胞，C錯誤；維生素 為固醇類物質，口服維生素 通過方式④（自由擴散）被吸收，D錯誤。
通性通法
三看法快速判定物質出入細胞的方式
命題點2 影響物質出入細胞方式的因素分析
3. [新課標全國卷Ⅱ]將三組生理狀態相同的某植物幼根分別培養在含有相同培養液的密閉培養瓶中，一段時間后，測定根吸收某一礦質元素離子的量。培養條件及實驗結果如表所示：
培養瓶中氣體 溫度 離子相對吸收量（%）
空氣 17 100
氮氣 17 10
空氣 3 28
下列分析正確的是( A )
A. 有氧條件有利于該植物幼根對該離子的吸收
B. 該植物幼根對該離子的吸收與溫度的變化無關
C. 氮氣環境中該植物幼根細胞吸收該離子不消耗ATP
D. 與空氣相比，氮氣環境有利于該植物幼根對該離子的吸收
[解析]題中實驗的自變量有兩個：溫度和有無氧氣。在 時，培養瓶中氣體為空氣的培養條件下離子相對吸收量比培養瓶中氣體為氮氣時大，可以得出結論：有氧條件有利于該植物幼根對該離子的吸收，A正確；培養瓶中氣體為空氣時， 條件下離子相對吸收量遠遠小于 條件下離子相對吸收量，可以得出結論：該植物幼根對該離子的吸收與溫度的變化有關，B錯誤；該植物幼根吸收該離子的過程是主動運輸，需要轉運蛋白和ATP水解釋放的能量，C錯誤；由實驗結果可知，與空氣相比，氮氣環境不利于該植物幼根對該離子的吸收, 錯誤。
4. [2022全國卷乙，10分]農業生產中,農作物生長所需的氮素可以 的形式由根系從土壤中吸收。一定時間內作物甲和作物乙的根細胞吸收 的速率與 濃度的關系如圖所示。回答下列問題。
（1） 由圖可判斷 進入根細胞的運輸方式是主動運輸，判斷的依據是 進入根細胞的速率與 濃度有關。
[解析]由圖可知，作物甲和作物乙的根細胞吸收 的速率與 濃度有關，說明 運輸過程中需要消耗能量，據此判斷， 進入根細胞的運輸方式為主動運輸。
（2） 濃度大于 時作物乙吸收 的速率不再增加，推測其原因是（作物乙根細胞的）細胞膜上運輸 的載體蛋白的數量有限。
[解析]根細胞吸收 的運輸方式為主動運輸，需要載體蛋白的協助，并且需要消耗能量，當 濃度大于 時，作物乙吸收 的速率不再增加，其原因是載體蛋白的數量有限。
（3） 作物甲和作物乙各自在 最大吸收速率時，作物甲根細胞的呼吸速率大于作物乙，判斷的依據是作物甲在 最大吸收速率時，對應的 濃度及 吸收速率均大于作物乙。
[解析]作物甲和作物乙各自在 最大吸收速率時，作物甲對應的 濃度及 最大吸收速率大于作物乙，因此可推測出作物甲根細胞的呼吸速率大于作物乙。
（4） 據圖可知，在農業生產中，為促進農作物根對 的吸收利用，可以采取的措施是中耕松土（或促進根系進行有氧呼吸等）（答出1點即可）。
[解析]農田適時松土有利于根系的有氧呼吸，而農作物根細胞對 的吸收方式為主動運輸，根系的有氧呼吸增強有利于主動運輸所需能量的供應。
命題拓展
[結論拓展型]（1） 農作物能選擇性地吸收 ，說明細胞膜具有控制物質進出細胞功能。
（2） 農業生產中，在農田施肥的同時，還需要適當灌溉，其原因是肥料中的礦質元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收，且只施肥易造成“燒苗”。
（3） 農作物根細胞吸收 的速率除與 濃度有關，還與 的濃度有關，如圖是農作物甲吸收 的速率與 濃度的關系，回答下列問題：① 點時影響離子吸收速率的主要因素是 的濃度。② 點時離子吸收速率不再增大的主要原因是載體蛋白數量有限。
命題點3 物質出入細胞方式的有關探究實驗分析
5. [2022北京房山區二模]為探究某泌鹽植物的泌鹽方式為主動運輸還是被動運輸，某興趣小組設計了甲（實驗組）、乙（對照組）兩組實驗，一段時間后測定植物泌鹽量。下列敘述錯誤的是( C )
A. 甲、乙兩組應選擇生長狀況相似的植物為實驗材料
B. 乙組葉肉細胞正常呼吸，甲組施用細胞呼吸抑制劑
C. 若測得甲、乙泌鹽量相同，則泌鹽方式為自由擴散
D. 若測得甲組植物的泌鹽量小于乙組，則泌鹽方式為主動運輸
[解析]該實驗中實驗材料為無關變量，因此甲、乙兩組應選擇生長狀況相似的植物為實驗材料，A正確；施用細胞呼吸抑制劑能使主動運輸速率受影響，但不影響被動運輸速率，B正確；若甲、乙泌鹽量相同，則泌鹽方式為被動運輸，但不能區分是自由擴散還是協助擴散，C錯誤；若測得甲組植物的泌鹽量小于乙組，說明植物泌鹽過程需要能量的供應，則泌鹽方式為主動運輸，D正確。
6. [8分]科學家在研究 通過細胞膜（只考慮 由細胞內通過細胞膜到細胞外的情況）的運輸方式時做了如下實驗：向槍烏賊的神經細胞內注入微量的 ，在不同的條件下，分別檢測神經細胞周圍溶液中的 。實驗方法和現象如表所示。
組別 實驗方法 觀察到的現象
1 向槍烏賊的神經細胞內注入微量的 — — 神經細胞周圍溶液中出現
2 向槍烏賊的神經細胞內注入微量的 加入甲藥物 — 神經細胞周圍溶液中沒有出現
3 向槍烏賊的神經細胞內注入微量的 加入甲藥物 加入ATP 神經細胞周圍溶液中出現
4 向槍烏賊的神經細胞內注入微量的 加入乙藥物 加入ATP 神經細胞周圍溶液中沒有出現
（1） 由實驗1中觀察到的現象可知，神經細胞周圍溶液中的 來源于神經細胞。
[解析]由實驗1中觀察到的現象可知，神經細胞周圍溶液中的 來源于神經細胞內。
（2） 由實驗 、 及其現象可知， 穿過神經細胞膜需要消耗能量,據此可判斷 通過神經細胞膜的運輸方式是主動運輸。
[解析]由實驗 、 及其現象可知，實驗 、 的自變量是是否加入ATP，說明 穿過神經細胞膜需要消耗能量，運輸方式是主動運輸。
（3） 實驗4中加入乙藥物后，除表中現象外，細胞的其他生命活動沒有受到影響，乙藥物最可能是抑制了載體蛋白的作用。
[解析]實驗4中加入乙藥物后，除表中現象外，細胞的其他生命活動沒有受到影響，說明乙藥物不影響細胞呼吸，乙藥物最可能是抑制了載體蛋白的作用。
命題拓展
[結論拓展型] 將實驗3的結果繪制成如圖所示的曲線圖，據圖作出的下列推斷,錯誤的是( C )
A. 加入某藥物后,溶液中 的量不再增加
B. 加入ATP后,細胞中 的量減少
C. “某藥物”的作用機理是抑制ATP水解
D. “某藥物”的作用機理是抑制細胞呼吸
[解析]由題圖可知,在加入某藥物后,測得周圍溶液中 的量停止增加;加入ATP后,周圍溶液中 的量迅速增加,說明 從神經細胞排出需要消耗能量,屬于主動運輸,且該藥物不能抑制ATP水解,因此該藥物的作用是抑制細胞呼吸的進行，C錯誤。
熱點幫 關注熱點 遷移應用
熱點3 載體蛋白、通道蛋白、離子泵與質子泵
情境導入
1.載體蛋白：對所轉運的物質具有高度特異性,其上有與轉運物質的結合位點，通常只運輸一種類型的化學物質, 甚至一種分子或離子，只能與某一種物質進行暫時性、可逆的結合和分離。
2.通道蛋白：不與被運輸的物質結合，其作用具有選擇性，在細胞膜中有各種不同的通道蛋白。通道蛋白可分為兩類：水通道蛋白和離子通道蛋白。例如，腎小球的濾過作用和腎小管的重吸收作用，都與水通道蛋白的結構和功能有直接關系。
3.離子泵：既具有酶的催化功能（催化ATP水解），又具有運輸離子的功能，通過主動運輸的方式對特定離子進行跨膜運輸。細胞內的離子泵主要有鈉鉀泵、鈣泵和質子泵。
4.質子泵:質子泵指生物膜上逆膜兩側 電化學勢差主動運輸 的蛋白質。
高考題中常涉及的質子泵有兩類：一種是利用 順濃度梯度跨膜運輸產生的能量來合成ATP的質子泵；另一種是利用ATP水解釋放的能量，逆濃度梯度轉運 的質子泵。
（1） 載體蛋白、通道蛋白和離子泵體現了蛋白質的什么功能？
物質運輸和催化功能。
（2） 三種蛋白都參與哪些運輸方式？
載體蛋白參與協助擴散和主動運輸，通道蛋白參與協助擴散，離子泵參與主動運輸。
（3） 研究發現人的紅細胞膜上存在水通道蛋白，而水生動物的卵母細胞上則較少。將人的紅細胞和水生動物的卵母細胞同時移入低滲溶液后,短時間內,人的紅細胞很快吸水膨脹而發生溶血,而水生動物的卵母細胞不膨脹。由此說明了什么？
水分子通過水通道蛋白進入細胞的速率大于通過自由擴散進入細胞的速率。
強化訓練
1. [2022廣東七校聯考]人體小腸上皮細胞依賴其細胞膜上的鈉鉀泵，通過消耗ATP不斷將 排出細胞，以維持細胞外高濃度的 環境；而進入小腸上皮細胞的葡萄糖可順濃度梯度進入組織液，然后進入血液循環，最終完成葡萄糖的吸收。下列敘述錯誤的是( D )
A. 進入小腸上皮細胞的方式為主動運輸
B. 葡萄糖進、出小腸上皮細胞的方式不同
C. ATP供應受阻會影響葡萄糖進入小腸上皮細胞
D. 結構Ⅰ和鈉鉀泵均能轉運多種物質，不具有特異性
[解析] 通過鈉鉀泵進入小腸上皮細胞，且需要消耗ATP,故其是通過主動運輸的方式進入小腸上皮細胞的，A正確。葡萄糖進入小腸上皮細胞時，需要載體蛋白的協助、需要 順濃度梯度轉運產生的勢能，此時其進入小腸上皮細胞的方式為主動運輸；葡萄糖在載體蛋白的協助下順濃度梯度運出小腸上皮細胞，其方式為協助擴散，B正確。ATP供應受阻，小腸上皮細胞內的 無法排出,不利于形成細胞內外 濃度差，進而影響葡萄糖進入小腸上皮細胞，C正確。結構Ⅰ和鈉鉀泵可選擇性地轉運物質，二者都具有特異性，D錯誤。
2. 研究者為探究哺乳動物成熟紅細胞的吸水方式，進行了如下實驗，將甲組紅細胞用由生理鹽水配制的蛋白酶溶液處理，乙組紅細胞用等量的生理鹽水處理。將甲、乙兩組制成裝片，在蓋玻片一側滴加清水，另一側用吸水紙吸引，顯微鏡下觀察在相同時間內兩組細胞發生破裂的情況。下列分析不合理的是( D )
A. 水分子的兩種跨膜運輸方式都是順濃度梯度進行的
B. 磷脂雙分子層內部具有疏水性，水分子自由擴散通過細胞膜時會受到一定阻礙
C. 若甲、乙兩組細胞破裂數差異不大，則說明水分子主要以自由擴散的方式進入紅細胞
D. 若甲組細胞破裂的數量比乙組少，則說明水分子僅通過通道蛋白進入紅細胞
[解析]水分子的兩種跨膜運輸方式都是被動運輸，都是順濃度梯度進行的，A正確；從細胞膜的結構分析，由于磷脂雙分子層內部具有疏水性，水分子自由擴散通過細胞膜時會受到一定的阻礙，B正確；若甲、乙兩組細胞破裂數差異不大，破裂的細胞數目基本相同，說明水分子主要以自由擴散的方式進入紅細胞，C正確；若水分子僅通過通道蛋白進入紅細胞，則甲組細胞膜上的水通道蛋白被蛋白酶破壞，水分子不能進入甲組細胞，甲組細胞不會破裂，D錯誤。
3. [2021山東]液泡是植物細胞中儲存 的主要細胞器，液泡膜上的 焦磷酸酶可利用水解無機焦磷酸釋放的能量跨膜運輸 ，建立液泡膜兩側的 濃度梯度。該濃度梯度驅動 通過液泡膜上的載體蛋白 完成跨膜運輸，從而使 以與 相反的方向同時通過 進入液泡并儲存。下列說法錯誤的是( A )
A. 通過 的跨膜運輸方式屬于協助擴散
B. 通過 的運輸有利于植物細胞保持堅挺
C. 加入 焦磷酸酶抑制劑， 通過 的運輸速率變慢
D. 從細胞質基質轉運到液泡的跨膜運輸方式屬于主動運輸
[解析] 通過 的跨膜運輸是由液泡膜兩側的 的濃度梯度間接驅動的，屬于主動運輸，A錯誤； 通過 進入液泡使液泡中的細胞液濃度增大，可使植物細胞滲透吸水，利于植物細胞保持堅挺，B正確；加入 焦磷酸酶抑制劑， 焦磷酸酶不能跨膜運輸 ，進而使液泡膜兩側的 濃度梯度減小， 通過 完成跨膜運輸的速率變慢， 以與 相反的方向通過 的速率減慢，C正確；根據題目信息“液泡膜上的 焦磷酸酶可利用水解無機焦磷酸釋放的能量跨膜運輸 ，建立液泡膜兩側的 濃度梯度”，可知 從細胞質基質轉運到液泡的跨膜運輸方式屬于主動運輸，D正確。
教師尊享·命題拓展
如圖所示為ATP合成酶結構及其作用機制。 沿著線粒體內膜上ATP合成酶內部的通道流回線粒體基質，推動ATP的合成。某些減肥藥物能夠增加線粒體內膜對 的通透性，降低 膜內外的濃度差。下列相關敘述正確的是( B )
A. ATP合成酶不可能存在于葉綠體類囊體薄膜上
B. 圖中合成ATP的能量來自 順濃度梯度運輸產生的勢能
C. 經質子泵運至膜間隙的過程屬于協助擴散
D. 某些減肥藥物會加快ATP的產生，有利于健康
[解析]線粒體內膜和葉綠體類囊體薄膜上都存在ATP合成酶，A錯誤；由圖可知，合成ATP的能量來自 順濃度梯度運輸產生的勢能，B正確； 經質子泵被運至膜間隙，由低濃度運輸到高濃度，屬于主動運輸，C錯誤；減肥藥物能夠增加線粒體內膜對 的通透性，降低 膜內外的濃度差，減少ATP的產生，D錯誤。
教師尊享·備課題組
1. [2022山東] 和 是植物利用的主要無機氮源， 的吸收由根細胞膜兩側的電位差驅動， 的吸收由 濃度梯度驅動，相關轉運機制如圖。銨肥施用過多時，細胞內 的濃度增加和細胞外酸化等因素引起植物生長受到嚴重抑制的現象稱為銨毒。下列說法正確的是( B )
A. 通過 進入細胞消耗的能量直接來自ATP
B. 通過 轉運到細胞外的方式屬于被動運輸
C. 銨毒發生后，增加細胞外的 會加重銨毒
D. 載體蛋白 轉運 和 的速度與二者在膜外的濃度呈正相關
[解析]由題干信息可知， 的吸收是由根細胞膜兩側的電位差驅動的，所以 通過 進入細胞消耗的能量不是直接來自ATP，A錯誤。由題干和題圖可知， 進入根細胞是由 濃度梯度驅動的，為逆濃度梯度運輸，所以 通過 轉運到細胞外是順濃度梯度運輸，屬于被動運輸，B正確。銨毒發生后，增加細胞外的 可以促使 向細胞內轉運，減少細胞外的 ，從而減輕銨毒，C錯誤。據圖可知，載體蛋白 轉運 屬于主動運輸，主動運輸的速度與物質的濃度無必然關系；載體蛋白 運輸 屬于協助擴散，協助擴散的速度在一定范圍內與物質的濃度呈正相關，超過一定范圍后不成比例，D錯誤。
2. [2021江蘇]細胞可運用不同的方式跨膜轉運物質，下列相關敘述錯誤的是( B )
A. 物質自由擴散進出細胞的速度既與濃度梯度有關，也與分子大小有關
B. 小腸上皮細胞攝入和運出葡萄糖與細胞質中各種溶質分子的濃度有關
C. 神經細胞膜上運入 的載體蛋白和運出 的通道蛋白都具有特異性
D. 腎小管上皮細胞通過主動運輸方式重吸收氨基酸
[解析]小腸上皮細胞攝入和運出葡萄糖與細胞質中葡萄糖分子的濃度有關，而不是與細胞質中各種溶質分子的濃度有關,B錯誤。
3. [2020山東]碘是甲狀腺激素合成的重要原料。甲狀腺濾泡上皮細胞膜上的鈉—鉀泵可維持細胞內外的 濃度梯度，鈉—碘同向轉運體借助 的濃度梯度將碘轉運進甲狀腺濾泡上皮細胞，碘被甲狀腺過氧化物酶活化后，進入濾泡腔參與甲狀腺激素的合成。下列說法正確的是( B )
A. 長期缺碘可導致機體的促甲狀腺激素分泌減少
B. 用鈉—鉀泵抑制劑處理甲狀腺濾泡上皮細胞，會使其攝碘能力減弱
C. 抑制甲狀腺過氧化物酶的活性，可使甲狀腺激素合成增加
D. 使用促甲狀腺激素受體阻斷劑可導致甲狀腺激素分泌增加
[解析]碘是甲狀腺激素合成的重要原料，長期缺碘可導致甲狀腺激素的合成和分泌減少，進而通過反饋調節導致機體的促甲狀腺激素分泌增多，A錯誤；甲狀腺濾泡上皮細胞膜上的鈉—鉀泵可維持細胞內外的 濃度梯度，鈉—碘同向轉運體借助 濃度梯度將碘轉運進甲狀腺濾泡上皮細胞，用鈉—鉀泵抑制劑處理甲狀腺濾泡上皮細胞，會使其攝碘能力減弱，B正確；由題意可知，碘被甲狀腺過氧化物酶活化后，進入濾泡腔參與甲狀腺激素的合成，故抑制甲狀腺過氧化物酶的活性，會使甲狀腺激素的合成減少，C錯誤；使用促甲狀腺激素受體阻斷劑可使甲狀腺激素的分泌減少，D錯誤。
4. [2019全國卷Ⅱ]某種 是一種位于膜上的載體蛋白,具有ATP水解酶活性,能夠利用水解ATP釋放的能量逆濃度梯度跨膜轉運 。①將某植物氣孔的保衛細胞懸浮在一定 的溶液中（假設細胞內的 高于細胞外）,置于暗中一段時間后,溶液的 不變。②再將含有保衛細胞的該溶液分成兩組，一組照射藍光后溶液的 明顯降低；另一組先在溶液中加入 的抑制劑（抑制ATP水解）,再用藍光照射，溶液的 不變。根據上述實驗結果，下列推測不合理的是( C )
A. 位于保衛細胞質膜上,藍光能夠引起細胞內的 轉運到細胞外
B. 藍光通過保衛細胞質膜上的 發揮作用導致 逆濃度梯度跨膜運輸
C. 逆濃度梯度跨膜轉運 所需的能量可由藍光直接提供
D. 溶液中的 不能通過自由擴散的方式透過細胞質膜進入保衛細胞
[解析]細胞內的 高于細胞外，照射藍光后溶液的 明顯降低，說明在藍光照射下細胞內的 由細胞內轉運到細胞外，推測 位于保衛細胞質膜上，A合理；結合①、②分析，可知藍光照射導致的 逆濃度梯度跨膜運輸應是藍光通過保衛細胞質膜上的 實現的，B合理； 逆濃度梯度跨膜轉運 所需的能量由ATP水解直接提供，C不合理；抑制 的活性，再用藍光照射，溶液的 不變，說明溶液中的 不能通過自由擴散的方式經細胞質膜進入保衛細胞，D合理。
5. [2022海南節選，7分]細胞膜上存在的多種蛋白質參與細胞的生命活動。回答下列問題。
（1） 細胞膜上的水通道蛋白是水分子進出細胞的重要通道，水分子借助水通道蛋白進出細胞的方式屬于協助擴散（易化擴散）。
[解析]水分子借助細胞膜上的水通道蛋白進出細胞，這種借助膜上轉運蛋白順濃度梯度進出細胞的物質擴散方式稱為協助擴散（易化擴散）。
（2） 細胞膜上的 酶是一種轉運 的載體蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解釋放的能量將 泵出細胞，導致細胞外的 下降；此過程中， 酶作為載體蛋白在轉運 時發生的變化是自身構象發生改變（或空間結構發生改變）。
[解析]細胞膜上的 酶能利用ATP水解釋放的能量將 泵出細胞，導致細胞外的 增多， 下降；載體蛋白在每次轉運時都會發生自身構象的改變。
（3） 植物根細胞借助細胞膜上的轉運蛋白逆濃度梯度吸收磷酸鹽，不同溫度下吸收速率的變化趨勢如圖。與 相比， 條件下磷酸鹽吸收速率低的主要原因是呼吸酶的活性降低，主動運輸所需的能量減少。
[解析]植物根細胞吸收磷酸鹽的方式為主動運輸，主動運輸需要載體蛋白協助，需要消耗細胞代謝釋放的能量。與 相比, 條件下，呼吸酶的活性降低，細胞呼吸產生的能量減少，從而使根細胞吸收磷酸鹽的速率下降。
6. [2019海南,10分]在適宜條件下，測得的某植物根細胞對 、 兩種物質的吸收速率與外界溶液中這兩種物質濃度的關系如圖所示（ 、 兩條曲線分別代表植物根細胞對不同濃度 、 兩種物質的吸收速率）。回答下列問題。
（1） 根據實驗結果發現 是通過自由擴散方式跨膜運輸的。自由擴散的含義是物質通過簡單的擴散作用進出細胞。
[解析]自由擴散是指物質通過簡單的擴散作用進出細胞。
（2） 實驗結果表明：當外界溶液中 的濃度達到一定數值時，再增加 的濃度，根細胞對 的吸收速率不再增加。可能的原因是載體數量飽和。
[解析]由于載體的數量是有限的，當外界溶液中 的濃度達到一定數值時，再增加 的濃度，根細胞對 的吸收速率不再增加。
（3） 王同學據圖認為 的跨膜運輸方式是主動運輸，李同學則認為是協助擴散。請設計實驗確定王同學的判斷是否正確。要求簡要寫出實驗思路、預期結果和結論。
實驗思路：將長勢相同的某植物根細胞平均分為兩組，甲組放在氧氣充足條件下，乙組放在無氧條件下，將甲、乙兩組植物根細胞放在其他條件相同且適宜的條件下培養，并分別測定根細胞對 物質的吸收速率。預期結果和結論：若甲組根細胞對 物質的吸收速率大于乙組，則說明 物質的跨膜運輸方式為主動運輸；若甲組和乙組根細胞對 物質的吸收速率大致相同，則說明 物質的跨膜運輸方式為協助擴散。
[解析]由于協助擴散需要載體，但不消耗能量，而主動運輸需要載體和消耗能量，所以可以通過改變細胞呼吸的方式來確定 的跨膜運輸方式。取甲、乙兩組長勢相同的某植物根細胞，放入適宜濃度的含有 的培養液中。甲組根細胞放在氧氣充足條件下，乙組根細胞放在無氧條件下，其他條件都相同。一段時間后測定兩組根細胞對 的吸收速率。預測實驗結果并分析： .若甲、乙兩組根細胞對 的吸收速率基本相同，則說明根細胞吸收 的方式不是主動運輸。 .若乙組根細胞的吸收速率明顯小于甲組根細胞的吸收速率，說明根細胞吸收 的方式是主動運輸。
作業幫 練透好題 精準分層
基礎過關
一、選擇題
1. [2023南昌模擬]下列物質進出細胞的實例中，不需要載體蛋白協助，但需要消耗能量的是( D )
A. 人體成熟紅細胞從血漿中吸收葡萄糖 B. 腎小管上皮細胞吸收
C. 葉綠體中的氧氣進入線粒體 D. 胰島 細胞分泌胰島素
[解析]人體成熟紅細胞吸收葡萄糖的方式為協助擴散，該過程需要載體蛋白協助，但不需要消耗能量,A不符合題意；腎小管上皮細胞吸收 的方式為主動運輸，該過程需要載體蛋白和能量,B不符合題意；氧氣進入線粒體的方式為自由擴散，該過程不需要載體蛋白和能量,C不符合題意；胰島 細胞分泌胰島素的方式為胞吐，該過程不需要載體蛋白，但需要消耗能量，D符合題意。
2. [2023張掖模擬]如圖表示某細胞吸收甲物質、釋放乙物質的過程,下列敘述正確的是( B )
A. 甘油進入細胞的方式與甲物質相同
B. 甲物質的運輸是逆濃度梯度進行的
C. 甲物質的最大轉運速率與載體蛋白數量無關
D. 乙物質運輸所需能量均來自線粒體
[解析]由圖可知，甲物質逆濃度梯度運輸，為主動運輸；甘油進入細胞的方式為自由擴散，A錯誤、B正確；主動運輸需要載體蛋白的協助，故甲物質的最大轉運速率與載體蛋白數量有關，C錯誤；乙物質的運輸方式為胞吐，需要消耗能量，但能量不一定由線粒體提供，也可來自細胞質基質，D錯誤。
3. [2022南昌三模]科研人員嘗試利用人的成熟紅細胞運送藥物，首先將紅細胞置于一定濃度的甲溶液中，使其膜上出現孔洞，待藥物通過孔洞進入細胞后，再轉移至等滲溶液中，之后膜表面孔洞閉合，利用該紅細胞可將藥物運送至靶細胞。下列相關敘述錯誤的是( A )
A. 該藥物進入細胞的方式屬于胞吞，需要消耗能量
B. 甲溶液使紅細胞膜上出現孔洞，可能是因為甲溶液的滲透壓低于紅細胞的
C. 轉移至等滲溶液中，膜表面孔洞的閉合依賴于細胞膜的流動性
D. 臨床使用該技術時要進行嚴格的血型匹配
[解析]由題干信息可知，甲溶液是低滲溶液，在甲溶液中紅細胞會吸水膨脹，其細胞膜上出現孔洞，此時藥物通過孔洞進入細胞，A錯誤、B正確。細胞處于低滲溶液會吸水膨脹，再置于等滲溶液中會恢復至原來的大小，這依賴于細胞膜的流動性，C正確。為防止發生免疫排斥反應，臨床使用該技術時要進行嚴格的血型匹配，D正確。
4. [2023滎陽模擬]水通道蛋白是位于細胞膜上的蛋白質，在細胞膜上組成“孔道”，可控制水分子進出細胞。下列相關敘述正確的是( B )
A. 水通道蛋白由氨基酸分子組成，水分子進出細胞均需要水通道蛋白的參與
B. 同位素標記法可用于研究水通道蛋白從合成到整合到細胞膜的過程
C. 水通道蛋白有控制物質進出細胞和進行細胞間信息交流的功能
D. 動物體中不同細胞的細胞膜上水通道蛋白的種類和數量均相同
[解析]水分子進出細胞的方式除需要水通道蛋白的協助擴散外，還有自由擴散，A錯誤；同位素標記法可用于研究水通道蛋白從合成到整合到細胞膜的過程，B正確；題中信息未體現出水通道蛋白的信息交流功能，C錯誤；蛋白質是生命活動的主要承擔者，動物體中不同細胞的功能不同，則不同細胞的細胞膜表面的水通道蛋白的種類和數量不同，D錯誤。
5. [2023廣東六校第一次聯考]如圖為物質 進入細胞的示意圖（圖中“”表示物質 ）。據圖判斷,下列敘述錯誤的是( A )
A. 與物質 結合后不會產生自身構象的改變
B. 物質 進入細胞的方式是協助擴散
C. 物質 的運輸速率受細胞膜上 數量的限制
D. 表示載體蛋白
[解析]據圖可知， 與物質 結合后自身構象會發生改變，A錯誤；圖中物質 進入細胞是順濃度梯度進行的，需要載體蛋白協助，不需要消耗能量，所以物質 進入細胞的方式為協助擴散，其中 為載體蛋白，B、D正確；在協助擴散過程中,物質的運輸速率受細胞膜上載體蛋白數量的限制，C正確。
6. [2023河南聯考] 跨膜運輸會使細胞內 發生改變，引起紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞花青素顏色由淺紫色逐漸變為深藍色。加入細胞呼吸抑制劑后，顏色的改變過程減緩。根據以上信息，判斷下列分析不合理的是( C )
A. 花青素顏色不同時，細胞液的 不同
B. 的跨膜運輸需要膜載體蛋白的協助
C. 濃度是限制其跨膜運輸速率的主要因素
D. 的跨膜運輸方式是主動運輸，會消耗ATP
[解析]由題意可知， 改變會使紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞花青素顏色由淺紫色逐漸變為深藍色，A正確;由題中“加入細胞呼吸抑制劑后，顏色的改變過程減緩”可知， 的跨膜運輸屬于主動運輸，需要消耗能量，也需要載體蛋白的協助，B、D正確;影響主動運輸速率的因素主要是溫度、 濃度、載體蛋白的種類和數量，C錯誤。
7. [2022通州一模]將生長狀況良好的人成熟紅細胞平均分為三組進行物質轉運實驗。甲組加入細胞呼吸抑制劑，乙組加入載體蛋白抑制劑，丙組不進行處理，一段時間后測定物質轉運速率。與丙組相比，甲組和乙組中物質的轉運速率明顯降低，甲、乙兩組中的待轉運物質是( A )
A. 甲組： ；乙組：葡萄糖 B. 甲組：氧氣；乙組：二氧化碳
C. 甲組：葡萄糖；乙組：甘油 D. 甲組：氨基酸；乙組：大分子蛋白質
[解析] 進入人成熟紅細胞的方式為主動運輸，葡萄糖進入人成熟紅細胞的方式為協助擴散，A正確；氧氣進入人成熟紅細胞與二氧化碳出人成熟紅細胞的方式都為自由擴散，B錯誤；葡萄糖進入人成熟紅細胞的方式為協助擴散，甘油進出人成熟紅細胞的方式為自由擴散，C錯誤；氨基酸進入人成熟紅細胞的方式為協助擴散，大分子蛋白質進出細胞的方式為胞吞、胞吐，D錯誤。
8. [2023武漢調研]細胞質酸化是植物面臨的生存威脅之一。液泡可對細胞內的 起調節作用，這與液泡膜上的質子泵（ 載體）密切相關，質子泵利用ATP水解產生的能量將 泵入液泡，以維持細胞質 穩定（如圖所示）。下列敘述錯誤的是( C )
A. 質子泵也是一種能催化ATP水解的酶
B. 質子泵轉運 的過程屬于主動運輸
C. 質子泵轉運 時其自身構象不會發生變化
D. 細胞膜上的質子泵也有助于緩解細胞質酸化
[解析]由圖可知，質子泵既是 載體，也是一種能催化ATP水解的酶，A正確；質子泵在轉運 時，需要消耗能量，為主動運輸，B正確；質子泵轉運 時,自身構象會發生改變，C錯誤；細胞膜上的質子泵可以將細胞質中的 運出細胞，從而緩解細胞質酸化，D正確。
9. [2023河南名校聯考]如圖是某種小分子物質進入細胞時運輸速率與 濃度的關系曲線，其他環境因素都是適宜的。下列有關敘述正確的是( D )
A. 該物質進入細胞不需要載體蛋白協助
B. 該曲線可表示 進入組織細胞的運輸速率和 濃度的關系
C. 點時運輸速率低是由于沒有能量提供
D. 段限制運輸速率的因素是細胞膜上轉運該物質的載體蛋白的數量
[解析]題圖中物質進入細胞的方式是主動運輸，需要載體蛋白協助，A錯誤； 進入組織細胞的方式為自由擴散，不需要能量，B錯誤； 點時運輸速率低是由于細胞通過無氧呼吸供能，提供能量較少，C錯誤； 段限制運輸速率的因素是細胞膜上轉運該物質的載體蛋白的數量有限，D正確。
10. [2023南京六校聯考]如圖所示，載體蛋白1和載體蛋白2依賴于細胞膜兩側的 濃度差完成相應物質的逆濃度梯度運輸。下列敘述正確的是( D )
A. 圖中所示過程充分體現了細胞膜具有流動性
B. 圖中細胞對 的吸收方式屬于協助擴散
C. 圖中 泵只具有轉運物質的功能，不具有催化功能
D. 圖中上面是胞外，下面是胞內，胞外 低于胞內
[解析]圖中物質的運輸依賴具有專一性的載體蛋白，體現了細胞膜的功能特點——選擇透過性，A錯誤；據題干信息可知，細胞膜兩側的 濃度差產生的化學勢能為細胞吸收 提供了能量，因此圖中細胞吸收 的方式為主動運輸，B錯誤；據圖示分析可知， 泵既能轉運 、 ，又能催化ATP水解，C錯誤；ATP水解發生在細胞內，因此圖中下面為胞內,上面是胞外，載體蛋白2依賴于 順濃度梯度產生的化學勢能將 運出細胞，胞外 多，因此胞外 低于胞內 ，D正確。
11. [2023四省名校聯考]麗藻是一種水生植物，下表為其細胞液與它生活的池水中多種離子的濃度比。下列說法錯誤的是( C )
離子
細胞液濃度/池水濃度 1 065 100 46 25
A. 麗藻細胞對以上離子的吸收方式均為主動運輸
B. 麗藻細胞對以上離子的吸收速率會受環境溫度影響
C. 麗藻細胞對以上離子的吸收與細胞膜的流動性無關，但與細胞膜的選擇透過性有關
D. 無氧條件下，麗藻細胞對以上離子的吸收速率也不會為0
[解析]從表中信息可知，4種離子在細胞液中的濃度均高于池水中的濃度，因此麗藻細胞吸收這4種離子是逆濃度梯度進行的，吸收方式均為主動運輸，A正確；主動運輸需要消耗能量，而溫度會影響分子的運動以及細胞呼吸能量的產生，進而影響細胞對離子的主動吸收，B正確；細胞膜對物質的吸收具有選擇透過性，其基礎是細胞膜的流動性，麗藻細胞對離子的吸收與細胞膜的流動性有關，C錯誤；無氧條件下，麗藻細胞無氧呼吸產生的ATP可為主動運輸提供能量，故對4種離子的吸收速率不為0，D正確。
二、非選擇題
12. [8分]物質跨膜運輸的方式與物質特點以及細胞膜的結構有關。
（1） 主動運輸作為一種重要的跨膜運輸方式，可以按照生命活動所需吸收營養物質，排出代謝廢物。離子或分子與載體蛋白結合后，并在細胞內化學反應釋放的能量推動下，載體蛋白的空間結構發生（填“發生”或“不發生”）變化，將它所結合的離子或分子從細胞膜一側轉運到另一側并釋放出來。與被動運輸相比，主動運輸的特點是逆濃度梯度運輸、需要消耗能量。
[解析]載體蛋白在運輸相應的物質時，其空間結構會發生變化，將它所結合的離子或分子從細胞膜一側轉運到另一側并釋放出來。與被動運輸相比，主動運輸具有逆濃度梯度運輸、需要消耗能量的特點。
（2） 是一種可以影響ATP水解的細胞代謝抑制劑，為探究主動運輸是否需要能量，科研工作者設計了圖1所示裝置進行實驗，實驗結果如圖2所示。
圖1
圖2
① 根據實驗結果推斷科研人員在實驗前后需測定溶液中磷酸鹽的濃度。
[解析]根據柱形圖的縱軸是實驗前后溶液中磷酸鹽濃度差可知，需要在實驗前后測定溶液中磷酸鹽的濃度。
② 比較乙組和甲組的結果，得出的結論是主動運輸需要消耗能量（或能量供應不足會影響主動運輸）。
[解析] 是一種可以影響ATP水解的細胞代謝抑制劑，乙組錐形瓶中加入了 溶液，說明其能量供應不足，影響了細胞吸收磷酸鹽的量，因此可得出結論：主動運輸需要消耗能量（或能量供應不足會影響主動運輸）。
③ 與甲組相比，丙組吸收磷酸鹽較少的原因可能是幼嫩組織細胞膜上載體蛋白數量少（答案合理即可）。
[解析]甲組中是成熟胡蘿卜片，丙組中是幼嫩胡蘿卜片，其他條件都相同，推測丙組吸收磷酸鹽較少的原因可能是幼嫩組織細胞膜上載體蛋白數量少。
能力提升
一、選擇題
13. [2023貴陽模擬]在鹽堿地中生活的某種植物，其細胞的液泡膜上有一種載體蛋白，能將細胞質中的 逆濃度梯度運入液泡，減輕 對細胞質中酶的傷害。下列敘述錯誤的是( D )
A. 進入液泡的過程體現了液泡膜的選擇透過性
B. 細胞中 濃度的高低對酶活性有一定的影響
C. 該載體蛋白的存在有利于提高植物的耐鹽性
D. 使用呼吸抑制劑不會影響 跨膜進入液泡
[解析]由題意可知， 進入液泡的方式為主動運輸，體現了液泡膜的選擇透過性，A正確；結合題意“減輕 對細胞質中酶的傷害”可知，細胞中 濃度的高低對酶活性有一定的影響，B正確；液泡內增加了 ，其濃度增大，有利于吸水，從而提高植物的耐鹽性，C正確；主動運輸需要消耗能量，使用呼吸抑制劑會影響能量的產生，進而影響 跨膜進入液泡，D錯誤。
14. [2023張掖模擬]如圖表示甲狀腺細胞合成和分泌甲狀腺球蛋白的過程,細胞外氨基酸濃度低時以主動運輸方式進入細胞，濃度高時以協助擴散的方式進入細胞。已知細胞內的碘濃度遠遠高于血漿中的碘濃度。下列與其中物質運輸相關的敘述,錯誤的是( B )
A. 氨基酸進入甲狀腺細胞的方式與其濃度有關
B. 進入甲狀腺細胞需要細胞膜上的糖蛋白協助
C. 甲狀腺球蛋白在細胞內的運輸過程可體現膜組成成分和結構的相似性
D. 甲狀腺球蛋白的分泌與膜的流動性有關且耗能
[解析]細胞外氨基酸濃度低時,氨基酸以主動運輸的方式進入細胞；濃度高時以協助擴散的方式進入細胞，運輸方式與濃度有關,A正確。由題意可知， 以主動運輸的方式進入細胞,需要細胞膜上載體蛋白的協助,B錯誤;細胞內甲狀腺球蛋白的運輸需要內質網、高爾基體上產生的囊泡參與,體現了不同生物膜之間的結構及組成成分的相似性,C正確;甲狀腺球蛋白的分泌方式是胞吐，該方式依賴于膜的流動性，且需要消耗能量,D正確。
15. [2023豫北名校大聯考]嗜鹽菌能將光能轉化成ATP中活躍的化學能,原理是嗜鹽菌細胞膜上有光驅動的細菌視紫紅質（由細菌視蛋白和類胡蘿卜素按 結合組成）,該物質能將 逆濃度梯度運輸到膜外,然后 順濃度梯度穿過ATP合成酶時,該酶能促使ADP與 形成ATP。下列相關敘述錯誤的是( D )
A. 細菌視紫紅質具有吸收和轉化光能的作用
B. 經細菌視紫紅質的跨膜運輸屬于主動運輸
C. 嗜鹽菌細胞膜上的ATP合成酶具有運輸功能
D. 在黑暗條件下,嗜鹽菌細胞內不能合成ATP
[解析]嗜鹽菌的細菌視紫紅質能被光驅動以逆濃度梯度運輸 ,該過程消耗能量,屬于主動運輸,由此說明細菌視紫紅質具有吸收和轉化光能的作用,A、B正確;ATP合成酶具有順濃度梯度運輸 的功能,即嗜鹽菌細胞膜上的ATP合成酶具有運輸功能,C正確;在黑暗條件下,嗜鹽菌細胞可通過細胞呼吸合成ATP,D錯誤。
16. [2023塘沽一中檢測]圖甲中曲線 、 表示物質跨（穿）膜運輸的兩種方式，圖乙表示細胞對大分子物質“胞吞”和“胞吐”的過程。下列相關敘述錯誤的是( C )
A. 圖甲中曲線 表示自由擴散，曲線 表示協助擴散或主動運輸
B. 圖甲中曲線 達到最大轉運速率后的限制因素可能是載體蛋白的數量
C. 圖乙中的胞吞和胞吐過程說明細胞膜具有選擇透過性
D. 圖乙中的胞吞和胞吐過程都需要消耗能量
[解析]分析曲線可知，曲線 表示的運輸方式只與被轉運分子的濃度有關，且與濃度呈正相關，屬于自由擴散;曲線 表示的運輸方式除與被轉運分子的濃度相關外，還與載體蛋白的數量有關，屬于協助擴散或主動運輸，其最大轉運速率可能與載體蛋白的數量有關，A、B正確。圖乙中的胞吞和胞吐過程說明細胞膜具有一定的流動性，C錯誤。胞吞和胞吐是耗能過程，需要細胞內部提供能量，D正確。
17. [2023哈爾濱質檢]如圖是某細胞的細胞膜結構模型示意圖。下列列舉的物質運輸方式錯誤的是( B )
A. 用高濃度的鹽水殺菌時，細菌細胞主要通過 或 方式失水死亡
B. 胰島素通過圖中 方式分泌到細胞外，此過程消耗能量
C. 人體紅細胞內 濃度比血漿高30倍， 通過 方式進入紅細胞
D. 植物葉肉細胞通過光合作用產生的氧氣通過 方式釋放到外界
[解析]據圖分析可知，①表示糖蛋白，②表示磷脂雙分子層，Ⅰ為細胞外，Ⅱ為細胞內。因為不清楚細菌細胞膜上水通道蛋白的含量，因此高滲溶液中水分子以自由擴散或協助擴散的方式運輸到細胞外，A正確。胰島素分泌到細胞外的方式是胞吐，不需要載體蛋白，但消耗能量；而 方式既需要載體蛋白，又消耗能量，是主動運輸，B錯誤。人體紅細胞內的 濃度遠遠大于血漿中的， 由血漿進入紅細胞的方式是主動運輸，即圖中 方式，C正確。氧氣等氣體分子以自由擴散的方式進出細胞，圖中 方式表示自由擴散，D正確。
18. [2023滎陽模擬]胃壁細胞內的囊泡膜上鑲嵌有 載體，當某種信號物質與胃壁細胞膜上受體結合后，囊泡膜上 載體轉移到細胞膜上，且由無活性狀態轉變為有活性狀態，持續向胃內運輸 ，使得胃內 小于胃壁細胞的 。下列相關敘述正確的是( A )
A. 圖示過程體現了囊泡參與轉移的物質不一定離開細胞
B. 圖示 的產生和運輸過程，會導致胃內的 有所上升
C. 載體向胃內運輸 的過程不消耗細胞化學反應釋放的能量
D. 載體由囊泡膜向細胞膜的轉移過程體現了生物膜的功能特點
[解析] 載體由囊泡向細胞膜的轉移過程涉及囊泡膜和細胞膜的融合，體現了囊泡參與轉移的物質不一定離開細胞，A正確；因為囊泡膜上 載體持續向胃內運輸 ，導致胃內 濃度升高，所以胃內的 有所下降，B錯誤；根據題干可知，最終胃內的 小于胃壁細胞的 ，這樣 載體向胃內運輸 的過程是逆濃度梯度運輸，屬于主動運輸，故需要消耗能量，C錯誤； 載體由囊泡膜向細胞膜的轉移過程體現了生物膜的結構特點，即生物膜具有一定的流動性，D錯誤。
19. 氰化物是一種劇毒物質，其可抑制 與 的結合，使組織細胞不能利用 。如圖為研究植物根尖細胞吸收 的相關實驗結果示意圖。下列分析錯誤的是( D )
A. 根據圖甲可以判斷植物根尖細胞吸收 的方式屬于主動運輸
B. 圖甲中， 后 消耗速率下降可能是因為根尖細胞外 濃度降低
C. 圖乙中， 后根尖細胞吸收 所消耗的能量可能來自無氧呼吸
D. 圖乙中，加入氰化物后，細胞對 的吸收速率不變
[解析]據圖甲分析可知，加入 后，一段時間內 消耗速率增大，有氧呼吸可以提供能量，說明植物根尖細胞吸收 需要消耗能量，推測植物根尖細胞吸收 的方式屬于主動運輸，A正確；圖甲中， 后 消耗速率下降可能是因為根尖細胞外 濃度降低，細胞可吸收的 量減少，消耗的能量減少，B正確；圖乙中，加入氰化物后， 吸收速率降低，又知氰化物可以抑制 和 結合，使組織細胞不能利用 ，即抑制細胞有氧呼吸的過程，故推測 后根尖細胞吸收 所消耗的能量可能來自無氧呼吸，C正確；氰化物可使組織細胞不能利用 ，故圖乙中，加入氰化物后，細胞對 的吸收速率下降，D錯誤。
二、非選擇題
20. [11分]研究發現,水分子存在兩種跨膜運輸機制:一種是自由擴散,另一種是通過水通道蛋白的協助擴散。某興趣小組為探究腎小管上皮細胞的吸水方式,進行了如下實驗。
步驟 相關操作
① 實驗分組: 甲組:腎小管上皮細胞+生理鹽水配制的 溶液 乙組:腎小管上皮細胞
② 將甲、乙兩組制成裝片, ,顯微鏡觀察
③ 統計一段時間內細胞破裂的數目
注: 能顯著抑制水通道蛋白的活性。
回答下列問題:
（1） 自由擴散與協助擴散的共同點有都是順濃度梯度進行跨膜運輸;不需要消耗細胞化學反應產生的能量（答出兩點）。
[解析]自由擴散和協助擴散都是被動運輸,都是順濃度梯度進行的跨膜運輸,不需要消耗細胞化學反應產生的能量。
（2） 該實驗選擇腎小管上皮細胞作為實驗材料的原因是腎小管上皮細胞含有較多的水通道蛋白。
步驟①中“ ”應為等量的生理鹽水。步驟②中橫線處的具體操作是在蓋玻片一側滴加蒸餾水,另一側用吸水紙吸引,重復多次。
[解析]該實驗的目的是探究腎小管上皮細胞的吸水方式是自由擴散還是通過水通道蛋白的協助擴散。腎小管上皮細胞含有較多的水通道蛋白,因此，是該實驗的合適材料。根據實驗設計的控制變量原則,無關變量要保持相同且適宜,實驗中只能有一個自變量,因此步驟①中參照甲組可知乙組的 為等量的生理鹽水。步驟②中橫線處的具體操作是在蓋玻片一側滴加蒸餾水,另一側用吸水紙吸引,重復多次,顯微鏡下觀察破裂的細胞數目。
（3） 實驗結果及結論分析:
若甲組和乙組破裂的細胞數目基本相同,說明水進入腎小管上皮細胞的主要方式是自由擴散;若甲組破裂的細胞數目明顯少于乙組,說明水進入腎小管上皮細胞的主要方式是協助擴散。
[解析]由于 能顯著抑制水通道蛋白的活性,若甲組和乙組破裂的細胞數目基本相同,說明水跨膜運輸不需要通道蛋白,則水進入腎小管上皮細胞的主要方式是自由擴散;若甲組破裂的細胞數目明顯少于乙組,說明無通道蛋白,水基本不能跨膜運輸,則水進入腎小管上皮細胞的主要方式是協助擴散。
創新應用
21. [繪制實驗結果圖][ 分]現有兩瓶質量分數均為 的葡萄糖溶液和蔗糖溶液。已知葡萄糖分子可以透過半透膜，蔗糖分子不能透過。請回答以下問題：
（1） 有同學把體積相同的葡萄糖溶液與蔗糖溶液用半透膜隔開（如圖1所示），在一段時間內，乙液面的變化情況是先下降后上升，最后乙液面高于（填“高于”“低于”或“等于”）甲液面。
[解析]開始時，雖然兩種溶液的質量分數相同，但由于蔗糖的相對分子質量較葡萄糖大，因此，蔗糖溶液的物質的量濃度低于葡萄糖溶液的物質的量濃度，滲透壓較低，水流向葡萄糖溶液一側，蔗糖溶液側液面下降。隨著葡萄糖分子通過半透膜進入蔗糖溶液一側，蔗糖溶液側濃度升高，液面上升。
（2） 某同學以紫色洋蔥鱗片葉的外表皮為材料，利用植物細胞質壁分離與復原的原理進行了鑒定葡萄糖溶液和蔗糖溶液的實驗。請在圖2中補充可能的實驗結果。
[解析]將紫色洋蔥鱗片葉的外表皮細胞放在質量分數均是 的葡萄糖溶液和蔗糖溶液中，均發生質壁分離，液泡體積減小，由于細胞可以吸收葡萄糖，故在質量分數為 的葡萄糖溶液中表皮細胞隨后發生質壁分離復原，液泡體積增大；而細胞一般不能吸收蔗糖分子，所以在 蔗糖溶液中的表皮細胞不會發生質壁分離復原，仍保持質壁分離狀態。具體曲線圖見答案。
（3） 如圖3是生物膜的流動鑲嵌模型及物質跨膜運輸示意圖，其中①②③④代表物質運輸方式。鯊魚體內能積累大量的鹽分，鹽分過高時就要及時將多余的排出體外，且不消耗能量，其跨膜運輸的方式是②（填序號）；自由擴散是指物質通過簡單的擴散作用進出細胞的方式。
[解析]將鯊魚體內多余的鹽分快速排出體外，且不消耗能量，其跨膜運輸的方式是②通過離子通道的協助擴散。
（4） 蟾蜍心肌細胞吸收 、 的方式是④（填序號）。若用呼吸作用抑制劑處理心肌細胞，則圖3中不會受到顯著影響的運輸方式是①②③（填序號）。
若對蟾蜍的離體心臟施加某種毒素后 吸收明顯減少，但 的吸收不受影響，最可能的原因是該毒素抑制了轉運 的載體蛋白的活性。
[解析]蟾蜍心肌細胞吸收 、 的方式是④主動運輸。若用呼吸作用抑制劑處理心肌細胞，則圖3中不會受到顯著影響的運輸方式是被動運輸，包括①自由擴散，②③協助擴散。 對蟾蜍的離體心臟施加某種毒素后 吸收明顯減少，但 的吸收不受影響，說明不是能量供應發生障礙，最可能的原因是該毒素抑制了轉運 的載體蛋白的活性。
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