資源簡介

(共87張PPT)
第10課時
物質進出細胞的方式及影響因素
1.闡明細胞膜具有選擇透過性。
2.舉例說明有些物質順濃度梯度進出細胞，不需要消耗能量，有些物質逆濃度梯度進出細胞，需要能量和載體蛋白。
3.舉例說明大分子物質可以通過胞吞、胞吐進出細胞。
課標要求
考情分析
1.水通道蛋白 2022·湖北·T3　2022·遼寧·T9
2.物質進出細胞的方式、發生條件 2023·全國甲·T1　2023·湖南·T14　2022·山東·T3　2022·海南· T16　
2022·湖北·T3　2022·重慶·T2　2022·遼寧·T9　2021·全國甲·T29
2021·山東·T2　2021·江蘇·T3　2021·河北·T4　2020·江蘇·T5
2020·海南·T18
3.物質運輸速率的影響因素 2023·湖北·T15　2022·全國乙·T29
1.物質進出細胞的方式
(1)核心概念
①被動運輸：物質以 方式進出細胞， 消耗細胞內化學反應所釋放的能量，這種物質跨膜運輸方式稱為被動運輸。
②自由擴散：物質通過 作用進出細胞的方式。
③協助擴散：借助膜上的 進出細胞的物質擴散方式。
④主動運輸：物質 梯度進行跨膜運輸，需要 的協助，同時還需要消耗細胞內化學反應所釋放的 ，這種方式叫作主動運輸。
擴散
不需要
簡單的擴散
轉運蛋白
逆濃度
載體蛋白
能量
(2)物質進出細胞方式的比較
物質進出細胞的方式 被動運輸 主動運輸 胞吞 胞吐
自由擴散 協助擴散
圖例
物質進出細胞的方式 被動運輸 主動運輸 胞吞 胞吐
自由擴散 協助擴散
運輸方向 高濃度→低濃度 低濃度→高濃度 胞外→胞內 ___________
是否需要 轉運蛋白 否 ___ ___ ___
胞內→胞外
是
是
否
物質進出細胞的方式 被動運輸 主動運輸 胞吞 胞吐
自由擴散 協助擴散
是否消 耗能量 否 ___ ___ ___
舉例 O2、CO2、甘油、乙醇、苯的跨膜運輸 人的紅細胞吸收葡萄糖 小腸上皮細胞吸收葡萄糖、氨基酸、無機鹽等 巨噬細胞吞噬抗原 胰島素、消化酶、抗體的分泌
否
是
是
2.協助擴散中轉運蛋白的類型
載體蛋白類：只容許與 相適應的分子或離子通過，而且
每次轉運時都會發生 的改變
通道蛋
白類
只容許與自身通道的直徑和 相適配、大小和電荷相適宜
的分子或離子通過。分子或離子 與通道蛋白結合
實例
水分子可以借助水通道蛋白以協助擴散的方式進出
細胞
細胞膜上的一些無機鹽離子的通道蛋白
自身結合部位
自身構象
形狀
不需要
3.影響物質跨膜運輸速率因素的分析
(1)物質濃度
轉運蛋白
自由擴散
協助擴散或主動運輸
(2)O2濃度
自由擴散或協助擴散
主動運輸
(3)溫度
流動性
(1)自由擴散的速率與物質分子的大小、脂溶性程度有關(　　)
(2)一種轉運蛋白可轉運不同種的離子，同一種離子也可由不同種的轉運蛋白轉運(　　)
(3)無機鹽離子的運輸方式均為主動運輸(　　)
提示　無機鹽離子的運輸方式不一定都是主動運輸，如Na＋可以通過協助擴散進入細胞。
√
√
×
(4)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(　　)
×
提示　主動運輸使膜內外物質保持濃度差，保證細胞代謝所需。
(5)胞吞過程需要某些特定的膜蛋白(如受體)的作用，也需要轉運蛋白的作用(　　)
×
提示　胞吞過程不需要轉運蛋白的作用。
一、探究耐鹽堿植物的水策略——耐鹽堿植物根細胞膜上有大量的水通道蛋白
1.比較生物膜和人工膜(雙層磷脂)對多種物
質的通透性，結果如圖。請解釋生物膜對
水分子通透性大于人工膜的原因。
提示　生物膜上存在協助水分子通過的通道蛋白。
2.請選用右面的材料、儀器和技術，設計巧妙的方法，通過測定水通透速率來證明蛋白A參與了水的跨膜運輸。
提示　將爪蟾卵母細胞隨機均分為兩組，一組不作處理，向另一組爪蟾卵母細胞內注入(顯微注射技術)蛋白A的mRNA，兩組細胞在相同且適宜的環境中培養一定時間后，轉入到低滲溶液中并分別測定細胞的水通透速率，結果：注入蛋白A mRNA的一組細胞水通透速率高于不作處理的一組。
二、探究耐鹽堿植物的鹽策略
1.檉柳是強耐鹽植物，其根部吸收無機鹽離子(如：Ca2＋、K＋)是主動運輸還是被動運輸？如果要設計實驗加以證明，請寫出實驗思路。
提示　取甲、乙兩組生長狀態基本相同的檉柳幼苗，放入適宜濃度的含有Ca2＋、K＋的溶液中；甲組給予正常的細胞呼吸條件，乙組抑制細胞呼吸；一段時間后測定兩組植株根系對Ca2＋、K＋的吸收速率，若兩組植株對Ca2＋、K＋的吸收速率相同，說明檉柳從土壤中吸收無機鹽為被動運輸；若乙組吸收速率明顯小于甲組吸收速率，說明檉柳從土壤中吸收無機鹽是主動運輸。
2.細胞質中積累的Na＋會抑制胞質酶的活性，植物根部細胞通過多種“策略”降低細胞質中Na＋濃度，從而降低鹽脅迫的損害，部分生理過程如圖所示。
(1)請據圖在表中歸納概括與耐鹽植物抗逆性相關的物質跨膜運輸方式。
物質跨膜運輸方式 自由擴散 協助擴散 主動運輸
圖中實例 水經磷脂雙分子層進入細胞 _______________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________
水經通道蛋白進入細胞、H＋經載體蛋白從細胞外或液泡進入細胞質、Na＋經通道蛋白進入細胞質
H＋經載體蛋白運至細胞外或液泡內、Na＋經載體蛋白由細胞質運至細胞外或液泡內
(2)據圖可知，圖示各結構中H＋濃度存在明顯差異，這種差異主要由位于 上的H＋－ATP泵來維持。此過程中，H＋－ATP泵作為載體蛋白在轉運H＋時發生的變化是什么？這種離子跨膜運輸方式對于細胞的意義是什么？
細胞膜和液泡膜
提示　ATP水解釋放的磷酸基團使載體蛋白發生磷酸化，導致其空間結構改變。通過主動運輸來選擇吸收所需要的物質，排出代謝廢物和對細胞有害的物質，從而保證細胞和個體生命活動的需要。
(3)H＋的這種分布特點可將Na＋轉運到胞外或液泡內，Na＋轉運到胞外或液泡內是由 所驅動的。若使用ATP抑制劑處理細胞，Na＋的排出量會明顯減少，其原因是什么？
提示　Na＋的運輸能量來自H＋的電化學梯度，使用ATP抑制劑處理導致ATP合成量減少，排出H＋量減少，膜內外H＋濃度梯度降低，使得轉運蛋白排出Na＋量減少。
細胞膜或液泡膜兩側的H＋濃度差
(4)耐鹽植物的根細胞膜對無機鹽離子具有選擇透過性的結構基礎是什么？
提示　細胞膜上轉運蛋白的種類和數量，轉運蛋白空間結構的變化。
(5)有分析認為，大量Na＋進入植物根細胞也可提高耐鹽植物根細胞的吸水能力，其機理是什么？
提示　大量的Na＋進入細胞提高了細胞液濃度，使細胞液的滲透壓升高，有利于根細胞對水分的吸收。
(6)據圖分析，鹽脅迫條件下，植物根部細胞降低Na＋毒害的“策略”是 。
使Na＋進入液泡或排出細胞
(7)某耐鹽堿植物的葉片背面有一粒粒白色的鹽分結晶，它們是由鹽腺細胞中大量的小囊泡經過膜融合過程分泌出來的，請問：該過程體現了細胞膜的什么特性？該過程中被轉運的物質一定是大分子物質嗎？
提示　該過程體現了細胞膜的流動性。不一定，該過程中被轉運的物質是小分子物質。
1.主動運輸的三種類型
注：協同轉運類型中的轉運蛋白有同向協同轉運蛋白和反向協同轉運蛋白。
2.胞吞、胞吐的易錯點
(1)胞吞過程需要某些特定的膜蛋白的作用，但是不需要轉運蛋白的作用。
(2)胞吐不是只能運輸大分子物質，也可以運輸小分子物質，如神經遞質。
(3)被動運輸和主動運輸主要體現了膜的選擇透過性，胞吞、胞吐主要體現了膜的流動性。
考向一　辨析水通道蛋白
1.(2022·遼寧，9)水通道蛋白(AQP)是一類細胞膜通道蛋白。檢測人唾液腺正常組織和水腫組織中3種AQP基因mRNA含量，發現AQP1和AQP3基因mRNA含量無變化，而水腫組織AQP5基因mRNA含量是正常組織的2.5倍。下列敘述正確的是
A.人唾液腺正常組織細胞中AQP蛋白的氨基酸序列相同
B.AQP蛋白與水分子可逆結合，轉運水進出細胞不需要消耗ATP
C.檢測結果表明，只有AQP5蛋白參與人唾液腺水腫的形成
D.正常組織與水腫組織的水轉運速率不同，與AQP蛋白的數量有關
√
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AQP基因有3種，AQP蛋白應該也有3種，故人唾液腺正常組織細胞中AQP蛋白的氨基酸序列不相同，A錯誤；
AQP蛋白是一類細胞膜水通道蛋白，水分子通過時不需要與其結合，B錯誤；
根據題干信息“AQP1和AQP3基因mRNA含量無變化，而水腫組織AQP5基因mRNA含量是正常組織的2.5倍”可知，AQP5基因mRNA含量在水腫組織和正常組織中有差異，但不能說明只有AQP5蛋白參與人唾液腺水腫的形成，C錯誤；
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AQP5基因mRNA含量在水腫組織和正常組織中有差異，故合成的AQP蛋白的數量有差異，導致正常組織與水腫組織的水轉運速率不同，D正確。
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2.(2022·湖北，3)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(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列敘述錯誤的是
A.經AgNO3處理的紅細胞在低滲蔗糖溶液中會膨脹
B.經AgNO3處理的紅細胞在高滲蔗糖溶液中不會變小
C.未經AgNO3處理的紅細胞在低滲蔗糖溶液中會迅速膨脹
D.未經AgNO3處理的紅細胞在高滲蔗糖溶液中會迅速變小
√
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經AgNO3處理的紅細胞，水通道蛋白失去活性，但水可以通過自由擴散的方式進出細胞，故其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AgNO3處理的紅細胞，水可通過水通道蛋白快速進出細胞，也可通過自由擴散進出細胞，故其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。
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考向二　物質跨膜運輸方式的判斷
3.(2024·廈門高三期中)海水稻是一種介于野生稻和栽培稻之間，普遍生長在海邊灘涂地區，具有耐鹽堿特點的水稻。某些物質進出海水稻根細胞的方式如圖所示，下列敘述錯誤的是
A.Na＋和 進入根細胞有利于其適應鹽堿環境
B. 和H＋進入根細胞的方式均為協助擴散
C.蛋白B具有物質運輸、催化功能
D.當鹽堿地發生水澇時，根細胞吸收 的量減少
√
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Na＋和 進入根細胞，使細胞液濃度變大，有利于其適應鹽堿環境，A正確；
借助H＋順濃度梯度運輸產生的電化學勢能運進細胞，H＋進入根細胞內的方式為協助擴散， 進入根細胞內的方式為主動運輸，B錯誤；
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蛋白B既有物質運輸功能(運輸H＋)，也有酶的催化功能(催化ATP水解)，C正確；
當鹽堿地發生水澇的時候，細胞呼吸產生的ATP減少，H＋出的量減少，細胞內外的H＋濃度差減小，H＋進入根細胞減少，吸收的
也減少，D正確。
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4.(2020·江蘇，5)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.葡萄糖進、出小腸上皮細胞方式不同
B.Na＋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 D 通過方式⑤被吸收
√
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葡萄糖進入小腸上皮細胞的方式為主動
運輸，運出小腸上皮細胞的方式為協助
擴散，A 正確；
由圖示可知，Na＋主要以②主動運輸的
方式運出小腸上皮細胞，B 錯誤；
多肽以⑤胞吞的方式進入細胞，以胞吐的方式離開細胞，C 錯誤；
維生素 D 屬于固醇類，進入細胞的方式為④自由擴散，D錯誤。
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考向三　影響物質跨膜運輸的因素分析
5.(2023·湖北，15)心肌細胞上廣泛存在Na＋－K＋泵和Na＋－Ca2＋交換體(轉入Na＋的同時排出Ca2＋)，兩者的工作模式如圖所示。已知細胞質中鈣離子濃度升高可引起心肌收縮。某種藥物可以特異性阻斷細胞膜上的Na＋－K＋泵。關于該藥物對心肌細胞的作用，下列敘述正確的是
A.心肌收縮力下降
B.細胞內液的鉀離子濃度升高
C.動作電位期間鈉離子的內流量減少
D.細胞膜上Na＋－Ca2＋交換體的活動加強
√
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該藥物可以特異性阻斷細胞膜上的Na＋－K＋泵，膜外Na＋減少，細胞膜上的Na＋－Ca2＋交換體(即細胞外Na＋
進入細胞內的同時細胞內Ca2＋流出細胞
外)活動減弱，使細胞外Na＋進入細胞內
減少，Ca2＋外流減少，細胞內Ca2＋濃度
增加，心肌收縮力加強，A、D錯誤，C
正確；
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由于該種藥物可以特異性阻斷細胞膜上的Na＋－K＋泵，導致K＋內流、Na＋外流減少，故細胞內液的鈉離子濃度升高，鉀離子濃度降低，B錯誤。
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6.(2023·湖南，14改編)鹽堿化是農業生產的主要障礙之一。植物可通過質膜H＋泵把Na＋排出細胞，也可通過液泡膜H＋泵和液泡膜NHX載體把Na＋轉入液泡內，以維持細胞質基質Na＋穩態。如圖是NaCl處理模擬鹽脅迫，釩酸鈉(質膜H＋泵的專一抑制劑)和甘氨酸甜菜堿(GB)影響玉米Na＋的轉運和相關載體活性的結果。下列敘述不正確的是
1
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5
6
A.溶質的跨膜轉運都會引起細胞膜兩側
滲透壓的變化
B.GB可能通過調控質膜H＋泵活性增強
Na＋外排，從而減少細胞內Na＋的積累
C.GB引起鹽脅迫下液泡中Na＋濃度的顯
著變化，與液泡膜NHX載體活性有關
D.鹽脅迫下細胞質基質Na＋排出細胞或轉
入液泡都能增強植物的耐鹽性
√
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溶質的跨膜轉運不一定都會引起細胞膜兩側的滲透壓變化，如正常細胞為維持滲透壓一直在進行的跨膜轉運，再如單細胞生物在跨膜轉運時，細胞外側滲透壓幾乎很難改變，A錯誤；
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對比分析上兩個題圖可知，NaCl脅迫時，加GB使Na＋外排顯著增加，釩酸鈉處理抑制了質膜H＋泵后，NaCl脅迫時，加GB使Na＋外排略微增加，說明GB可能通過調控質膜H＋泵活性來增強Na＋外排，從而減少細胞內Na＋的積累，B正確；
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對比分析下兩個題圖可知，NaCl脅迫時，加GB使液泡膜NHX載體活性明顯增強，而液泡膜H＋泵活性幾乎無變化，所以GB引起鹽脅迫下液泡中Na＋濃度的顯著變化，與液泡膜NHX載體活性有關，而與液泡膜H＋泵活性無關，C正確；
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由題意可知，植物通過質膜H＋泵把Na＋排出細胞，也可通過液泡膜NHX載體和液泡膜H＋泵把Na＋轉入液泡內，以維持細胞質基質Na＋穩態，增強植物的耐鹽性，D正確。
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1.(必修1 P65)被動運輸：__________________________________________
_______________________________________。
2.(必修1 P66)自由擴散(簡單擴散)：_________________________________
______。
3.(必修1 P66)協助擴散(易化擴散)：_________________________________
__________。
物質以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量的物質跨膜運輸方式
物質通過簡單的擴散作用進出細胞的
方式
物質借助膜上的轉運蛋白進出細胞的
擴散方式
4.(必修1 P69)主動運輸：_________________________________________
______________________________________________________________________。
5.(必修1 P70)主動運輸的意義：通過主動運輸_______________________
______________________________________________________________________。
物質逆濃度梯度進行跨膜運輸，需要載體蛋白的協助，同時還需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量的物質跨膜運輸方式
來選擇吸收所需要的物質，排出代謝廢物和對細胞有害的物質，從而保證細胞和個體生命活動的需要
6.(必修1 P66～67)轉運蛋白可以分為 兩種類型，通道蛋白只容許與自身通道的 相適配、 相適宜的分子或離子通過。分子或離子通過通道蛋白時，不需要與通道蛋白結合。而載體蛋白只容許與自身結合部位相適應的分子或離子通過，而且每次轉運時都會發生自身 的改變。
7.(必修1 P72)細胞膜具有選擇透過性的結構基礎：___________________
______________________________________。通過胞吞或胞吐進出細胞，需要膜上 的參與，更離不開膜上磷脂雙分子層的 。
載體蛋白和通道蛋白
直徑和形狀
大小和電荷
構象
細胞膜上轉運蛋白的
種類和數量，或轉運蛋白空間結構的變化
蛋白質
流動性
8.農業生產中，農作物生長所需的氮元素可以 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O2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_________________
_______________________________________
_______________________________。
主動運輸需要細胞
呼吸提供能量，O2濃度小于a點，根細胞對
的吸收速率與O2濃度呈正相關
(2)O2濃度大于a時作物乙吸收 的速率不再增
加，推測其原因是_________________________
_______________________。
(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________________
____________________________________________________。
主動運輸需要載體蛋白，此
時載體蛋白數量達到飽和
作物甲在 最大吸收速率時，對應O2濃度和 吸收速率均大于作物乙
(4)細胞膜上的H＋－ATP酶是一種轉運H＋的載體
蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解釋放的能
量將H＋泵出細胞，導致細胞外的pH ；此
過程中，H＋－ATP酶作為載體蛋白在轉運H＋時
發生的變化是 。
降低
載體蛋白發生磷酸化，導致其空間結構改變
課時精練
1.(2023·全國甲，1)物質輸入和輸出細胞都需要經過細胞膜。下列有關人體內物質跨膜運輸的敘述，正確的是
A.乙醇是有機物，不能通過自由擴散方式跨膜進入細胞
B.血漿中的K＋進入紅細胞時需要載體蛋白并消耗ATP
C.抗體在漿細胞內合成時消耗能量，其分泌過程不耗能
D.葡萄糖可通過主動運輸但不能通過協助擴散進入細胞
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乙醇是脂溶性的小分子有機物，與細胞膜中磷脂相似相溶，可以通過自由擴散進入細胞，A錯誤；
血漿中K＋含量低，紅細胞內K＋含量高，逆濃度梯度的跨膜運輸方式為主動運輸，需要載體蛋白并消耗ATP，B正確；
抗體為分泌蛋白，分泌方式為胞吐，其分泌過程需要消耗能量，C錯誤；
葡萄糖進入小腸上皮細胞等為主動運輸，進入哺乳動物成熟的紅細胞為協助擴散，D錯誤。
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2.(2024·湖北監利市第一中學高三模擬)轉運蛋白是協助物質跨膜運輸的重要膜組分，它分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型。下列說法錯誤的是
A.載體蛋白在轉運物質時需與被轉運物質結合，構象也會發生改變
B.通道蛋白只容許與自身孔徑大小和電荷適宜的物質通過，不與被轉運
物質結合
C.神經纖維上的離子通道轉運鈉離子時，通道蛋白的構象會發生改變
D.葡萄糖進入小腸絨毛上皮細胞需要載體蛋白的協助，并消耗消化道內
的ATP
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葡萄糖進入小腸絨毛上皮細胞需要載體蛋白的協助，并消耗小腸絨毛上皮細胞內的ATP，D錯誤。
3.(2024·湖北省重點高中智學聯盟高三聯考)網格蛋白是一類協助大分子物質胞吐過程的蛋白質，胞吐過程中被運輸的物質和膜上網格蛋白結合后，細胞膜會形成包被小窩，同時GTP結合蛋白在包被小窩的頸部組裝成環，促使細胞膜縊縮為囊泡釋放出去。下列說法錯誤的是
A.包被小窩的形成與細胞膜的結構特點有關
B.破壞細胞膜上的GTP結合蛋白對性腺細胞分泌性激素有較大影響
C.細胞膜縊縮形成的囊泡的基本支架為磷脂雙分子層
D.與巨噬細胞相比，漿細胞膜上一般具有較多的GTP結合蛋白
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性激素屬于固醇類物質，其分泌過程屬于自由擴散，不需要GTP結合蛋白的作用，B錯誤。
4.(2024·湖北省級示范高中高三聯考)如圖為小腸上皮細胞吸收葡萄糖的原理圖，這種運輸方式被稱為協同運輸。是一類靠間接提供能量完成的主動運輸方式，所需要的能量來自膜兩側離子的電化學濃度梯度，而維持這種電化學勢的是鈉鉀泵。下列相關敘述錯誤的是
A.Na＋進出細胞的方式不同
B.K＋進入細胞的方式為協助擴散
C.載體蛋白每次轉運時都會發生
自身構象改變
D.葡萄糖進入細胞的過程中由Na＋
濃度梯度提供動力
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K＋通過細胞膜上的鈉鉀泵運送到膜內需要消耗ATP，其運輸方式為主動運輸，B錯誤。
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5.(2021·江蘇，3)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
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K＋的載體蛋白和運出K＋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
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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，并非與細胞質中各種溶質分子的濃度都有關，B錯誤。
6.(2024·重慶市二0三中學高三月考)液泡是植物細胞中儲存Ca2＋的主要細胞器，Ca2＋進入液泡的過程如圖所示。下列敘述不正確的是
A.Ca2＋儲存在液泡內，有利于植物細胞
保持堅挺
B.載體蛋白CAX運輸H＋和運輸Ca2＋的方
式不相同
C.H＋進出液泡的方式都不需要消耗能量
D.加入H＋焦磷酸酶抑制劑，H＋通過CAX的運輸速率變慢
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Ca2＋儲存在液泡內使細胞液滲透壓
增大，細胞吸水，有利于植物細胞
保持堅挺，A正確；
液泡外pH＝7.2，液泡內pH＝5.5，
載體蛋白CAX運輸H＋是順濃度梯度運輸，屬協助擴散，載體蛋白CAX運輸Ca2＋是逆濃度梯度運輸，屬主動運輸，兩者運輸方式不相同，B正確；
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液泡外pH＝7.2，液泡內pH＝5.5，
H＋從細胞質基質轉運到液泡內的
跨膜運輸方式屬于主動運輸，需
要消耗能量，C錯誤；
H＋進入液泡需要液泡膜上的H＋焦磷酸酶協助，加入焦磷酸酶抑制劑，進入液泡的H＋減少，液泡內外濃度梯度減小，則H＋通過CAX的運輸速率變慢，D正確。
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7.(2024·莆田高三檢測)革蘭氏陰性菌的細胞界限由三部分——內膜、外膜和周質間隙(細胞間質)組成，而革蘭氏陽性菌只有單層膜。革蘭氏陰性菌對甘露糖的轉運過程如圖所示。下列相關敘述錯誤的是
A.外膜轉運甘露糖無須消耗ATP
B.甘露糖通過主動運輸從周質間隙中
運輸到細胞內
C.周質蛋白與主動運輸泵的結合不具
有特異性
D.革蘭氏陰性菌較陽性菌可能更具有
耐藥性
√
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由題圖分析可知，外膜轉運甘露糖
的方式為協助擴散，需要借助轉運
蛋白，但不需要消耗ATP，A正確；
甘露糖從周質間隙運輸到細胞內借
助載體蛋白，需要消耗ATP，所以
此方式是主動運輸，B正確；
周質蛋白與主動運輸泵的結合具有特異性(結合點在圖中周質蛋白右側)，C錯誤；
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革蘭氏陰性菌的細胞界限由三部分——內膜、外膜和周質間隙(細胞間質)組成，而革蘭氏陽性菌只有單層膜，所以革蘭氏陰性菌較陽性菌可能更具有耐藥性，D正確。
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8.(2024·福建廈門國祺中學高三月考)如圖為氨基酸和Na＋進出腎小管上皮細胞的示意圖，下列相關敘述或推理最合理的是
A.氨基酸進出腎小管上皮細胞需要同一
種載體蛋白的協助
B.各種細胞主動吸收氨基酸時都需要ATP
直接提供能量
C.上皮細胞中氨基酸進入組織液既需要轉
運蛋白協助，也需要消耗能量
D.管腔中Na＋進入上皮細胞體現了細胞膜的選擇透過性
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氨基酸進出腎小管上皮細胞的方式分
別是主動運輸和協助擴散，需要不同
載體蛋白的協助，A錯誤；
腎小管細胞吸收氨基酸的能量來自Na＋
順濃度梯度運輸產生的勢能，B錯誤；
上皮細胞中氨基酸進入組織液，是由高濃度一側向低濃度一側擴散，需要轉運蛋白，但不消耗能量，C錯誤。
9.(2024·重慶市巴蜀中學高三月考)甲狀腺濾泡細胞內的I－濃度約是血漿中I－濃度的30倍。血漿中I－進入濾泡上皮細胞是由鈉碘同向轉運體(NIS)介導的(如圖所示)。哇巴因是鈉鉀泵抑制劑，硝酸根離子( )可與I－競爭NIS。下列敘述錯誤的是
A.Na＋通過 NIS 進入甲狀腺濾泡細胞的方式
是主動運輸
B.K＋通過鈉鉀泵進入甲狀腺濾泡細胞的方式
是主動運輸
C.哇巴因可抑制I－進入細胞，從而影響甲狀腺激素的合成
D. 可以抑制I－進入細胞，從而影響甲狀腺激素的合成
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根據題干信息“甲狀腺濾泡細胞內的I－
濃度是血漿中I－濃度的30倍”，血漿中
I－進入濾泡上皮細胞是逆濃度梯度進行
的，是主動運輸，Na＋進入細胞是從高
濃度向低濃度，為協助擴散，A錯誤；
鈉鉀泵通過主動運輸將細胞外的K＋逆濃度梯度運入細胞，B正確；
哇巴因是鈉鉀泵抑制劑，阻礙了Na＋排出細胞，細胞外Na＋濃度減少則會抑制NIS運輸I－，從而影響甲狀腺激素的合成，C正確；
可以與I－競爭NIS，影響了I－進入甲狀腺濾泡上皮細胞，D正確。
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10.(2024·重慶萬州二中高三月考)科學家將番茄和水稻幼苗分別放入Mg2＋和
培養液中進行培養，培養液的起始濃度相同。一段時間后，培養液中離子的濃度變化如圖所示。據圖分析，下列敘述正確的是
A.番茄吸收 的量多于Mg2＋
B.番茄和水稻幼苗的根對Mg2＋和
的吸收具有選擇性
C.水稻根細胞膜上Mg2＋轉運蛋白
的數量比番茄根細胞膜上的多
D.番茄細胞中的 能釋放到培養液中，使培養液中 濃度高于起始濃度
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分析題圖可知，番茄吸收Mg2＋的速度快于吸收水的速度，而水稻根細胞對Mg2＋的吸收較慢，可能是水稻膜上Mg2＋轉運蛋白的數量比番茄根細胞膜上的少導致，C錯誤；
番茄培養液中 濃度高于起始濃度，是因為番茄吸收的水多于吸收的
D錯誤。
11.胃酸可殺滅隨食物進入消化道的細菌并激活胃蛋白酶原，其分泌過程如圖所示。胃壁細胞通過靠近胃腔的細胞膜上的質子泵和Cl－通道分別將H＋和Cl－排入胃腔，形成鹽酸。抑酸藥物PPIS在酸性環境中被激活后，能夠與圖示質子泵結合使其空間結構發生改變。下列說法正確的是
A.圖中K＋進出胃壁細胞的方式相同
B.圖中質子泵只能體現細胞膜上的蛋白質具有控制
物質進出的功能
C.長期服用PPIS可避免機體出現消化道細菌感染
D.長期服用PPIS會引發腎小管上皮細胞泌氫功能障
礙，導致因尿酸排泄減少誘發痛風發作
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K＋通過K＋通道從胃壁細胞進入胃腔的方
式為協助擴散，質子泵水解ATP將K＋運進
細胞，方式為主動運輸，A錯誤；
質子泵水解ATP將H＋運到胃腔，體現了質
子泵的運輸功能和催化功能，B錯誤；
抑酸藥物PPIS在酸性環境中被激活后，能
夠與圖示質子泵結合使其空間結構發生改變，使H＋從胃壁細胞運出到胃腔減少，胃腔pH升高，無法殺滅隨食物進入消化道的細菌，可能造成消化道細菌感染，C錯誤；
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長期服用PPIS會引發腎小管上皮細胞泌氫功能障礙，導致因尿酸排泄減少而形成高尿酸血癥，誘發痛風發作，D正確。
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A. 通過AMTs進入細胞消耗
的能量直接來自ATP
B. 通過SLAH3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NRT1.1轉運 和H＋的速度與二者在膜外的濃度呈正相關
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13.(2024·黃石高三模擬)小腸的吸收是指食物消化后的產物、水和無機鹽等通過小腸上皮細胞進入血液和淋巴的過程。0.9%的NaCl溶液是與兔的體液滲透壓相等的生理鹽水。某同學將處于麻醉狀態下的兔的一段排空小腸結扎成甲、乙、丙、丁4個互不相通、長度相等的腸袋(血液循環正常)，并進行實驗，實驗步驟和結果如表。
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實驗步驟 甲 乙 丙 丁
向腸袋中注入等量的溶液，使其充盈 0.7%NaCl 10 mL 0.9%NaCl 10 mL 1.1%NaCl 10 mL 0.9%NaCl＋微量Na＋載體蛋白的抑制劑共10 mL
維持正常體溫半小時后，測腸袋內NaCl溶液的量 1 mL 3 mL 5 mL 9.9 mL
下列說法不正確的是
A.實驗開始時，水在腸腔和血液之間的移動方向是：甲組從腸腔進入血
液，丙組從血液進入腸腔
B.實驗結束時甲、乙、丙腸袋中溶液的量均減少，說明水可以通過主動
運輸的方式被吸收
C.比較乙和丁的實驗結果，可推測小腸在吸收Na＋時，需要Na＋載體蛋白
的參與
D.Na＋通過什么方式被吸收還需要繼續設計實驗來驗證
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0.9%的NaCl溶液是兔體液的等滲溶液，甲組腸腔滲透壓小于血液，實驗開始時水在腸腔和血液之間的移動方向是從腸腔進入血液，丙組腸腔滲透壓大于血液，丙組水從血液進入腸腔，A正確；
水分子進出細胞的方式為自由擴散或協助擴散，B錯誤；
該實驗只能知道小腸在吸收Na＋時，需要Na＋載體蛋白的參與，需要載體蛋白的運輸可能是主動運輸也可能是協助擴散，故Na＋通過什么方式被吸收還需要繼續設計實驗來驗證，D正確。
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14.Ca2＋參與神經沖動的傳遞、肌肉細胞的收縮等多種生理過程，血液中Ca2＋濃度穩態的維持具有重要意義。如圖為維生素D促進血液中Ca2＋濃度升高的示意圖，TRPV5、TRPV6為Ca2＋通道轉運蛋白，PMCA為Ca2＋載體轉運蛋白。下列相關敘述不正確的是
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A.細胞膜上TRPV6和TRPV5的增加分別可
以促進Ca2＋的吸收和重吸收
B.血液中Ca2＋濃度的升高，會抑制Ca2＋的
吸收和重吸收
C.維生素D在小腸和腎小管上皮細胞中調
控的基因不同，但都能促進血液中Ca2＋
濃度升高
D.TRPV6和PMCA分布在細胞的腔面膜和底面膜，是因為小腸上皮細胞
膜沒有流動性
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因血液中Ca2＋濃度需要維持穩態，所以血液中Ca2＋濃度的升高會抑制Ca2＋的吸收和重吸收，B正確；
圖中維生素D在小腸上皮細胞中與受體VDR結合后，作用于細胞膜上的TRPV6，促進血液中的Ca2＋進入細胞，維生素D在腎小管上皮細胞中與受體VDR結合后，作
用于細胞膜上的TRPV5，進而促進血液中的Ca2＋進入細胞，推測兩者調控的基因不同，但都能促進血液中Ca2＋濃度升高，C正確；
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TRPV6和PMCA分布在細胞的腔面膜和底面膜，是因為它們發揮作用的部位不相同，小腸上皮細胞膜具有流動性，D錯誤。
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14第10課時　物質進出細胞的方式及影響因素
課標要求 1.闡明細胞膜具有選擇透過性。2.舉例說明有些物質順濃度梯度進出細胞，不需要消耗能量，有些物質逆濃度梯度進出細胞，需要能量和載體蛋白。3.舉例說明大分子物質可以通過胞吞、胞吐進出細胞。
考情分析 1.水通道蛋白 2022·湖北·T3　2022·遼寧·T9
2.物質進出細胞的方式、發生條件 2023·全國甲·T1　2023·湖南·T14　2022·山東·T3　2022·海南· T16　2022·湖北·T3　2022·重慶·T2　2022·遼寧·T9　2021·全國甲·T29　2021·山東·T2　2021·江蘇·T3　2021·河北·T4　2020·江蘇·T5 2020·海南·T18
3.物質運輸速率的影響因素 2023·湖北·T15　2022·全國乙·T29
1．物質進出細胞的方式
(1)核心概念
①被動運輸：物質以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量，這種物質跨膜運輸方式稱為被動運輸。
②自由擴散：物質通過簡單的擴散作用進出細胞的方式。
③協助擴散：借助膜上的轉運蛋白進出細胞的物質擴散方式。
④主動運輸：物質逆濃度梯度進行跨膜運輸，需要載體蛋白的協助，同時還需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量，這種方式叫作主動運輸。
(2)物質進出細胞方式的比較
物質進出細胞的方式 被動運輸 主動運輸 胞吞 胞吐
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 胞外→胞內 胞內→胞外
是否需要轉運蛋白 否 是 是 否
是否消耗能量 否 否 是 是
舉例 O2、CO2、甘油、乙醇、苯的跨膜運輸 人的紅細胞吸收葡萄糖 小腸上皮細胞吸收葡萄糖、氨基酸、無機鹽等 巨噬細胞吞噬抗原 胰島素、消化酶、抗體的分泌
2.協助擴散中轉運蛋白的類型
3．影響物質跨膜運輸速率因素的分析
(1)物質濃度
(2)O2濃度
(3)溫度
判斷正誤
(1)自由擴散的速率與物質分子的大小、脂溶性程度有關(　√　)
(2)一種轉運蛋白可轉運不同種的離子，同一種離子也可由不同種的轉運蛋白轉運(　√　)
(3)無機鹽離子的運輸方式均為主動運輸(　×　)
提示　無機鹽離子的運輸方式不一定都是主動運輸，如Na＋可以通過協助擴散進入細胞。
(4)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(　×　)
提示　主動運輸使膜內外物質保持濃度差，保證細胞代謝所需。
(5)胞吞過程需要某些特定的膜蛋白(如受體)的作用，也需要轉運蛋白的作用(　×　)
提示　胞吞過程不需要轉運蛋白的作用。
一、探究耐鹽堿植物的水策略——耐鹽堿植物根細胞膜上有大量的水通道蛋白
1．比較生物膜和人工膜(雙層磷脂)對多種物質的通透性，結果如圖。請解釋生物膜對水分子通透性大于人工膜的原因。
提示　生物膜上存在協助水分子通過的通道蛋白。
2．請選用下面的材料、儀器和技術，設計巧妙的方法，通過測定水通透速率來證明蛋白A參與了水的跨膜運輸。
提示　將爪蟾卵母細胞隨機均分為兩組，一組不作處理，向另一組爪蟾卵母細胞內注入(顯微注射技術)蛋白A的mRNA，兩組細胞在相同且適宜的環境中培養一定時間后，轉入到低滲溶液中并分別測定細胞的水通透速率，結果：注入蛋白A mRNA的一組細胞水通透速率高于不作處理的一組。
二、探究耐鹽堿植物的鹽策略
1．檉柳是強耐鹽植物，其根部吸收無機鹽離子(如：Ca2＋、K＋)是主動運輸還是被動運輸？如果要設計實驗加以證明，請寫出實驗思路。
提示　取甲、乙兩組生長狀態基本相同的檉柳幼苗，放入適宜濃度的含有Ca2＋、K＋的溶液中；甲組給予正常的細胞呼吸條件，乙組抑制細胞呼吸；一段時間后測定兩組植株根系對Ca2＋、K＋的吸收速率，若兩組植株對Ca2＋、K＋的吸收速率相同，說明檉柳從土壤中吸收無機鹽為被動運輸；若乙組吸收速率明顯小于甲組吸收速率，說明檉柳從土壤中吸收無機鹽是主動運輸。
2．細胞質中積累的Na＋會抑制胞質酶的活性，植物根部細胞通過多種“策略”降低細胞質中Na＋濃度，從而降低鹽脅迫的損害，部分生理過程如圖所示。
(1)請據圖在表中歸納概括與耐鹽植物抗逆性相關的物質跨膜運輸方式。
物質跨膜運輸方式 自由擴散 協助擴散 主動運輸
圖中實例 水經磷脂雙分子層進入細胞 水經通道蛋白進入細胞、H＋經載體蛋白從細胞外或液泡進入細胞質、Na＋經通道蛋白進入細胞質 H＋經載體蛋白運至細胞外或液泡內、Na＋經載體蛋白由細胞質運至細胞外或液泡內
(2)據圖可知，圖示各結構中H＋濃度存在明顯差異，這種差異主要由位于細胞膜和液泡膜上的H＋－ATP泵來維持。此過程中，H＋－ATP泵作為載體蛋白在轉運H＋時發生的變化是什么？這種離子跨膜運輸方式對于細胞的意義是什么？
提示　ATP水解釋放的磷酸基團使載體蛋白發生磷酸化，導致其空間結構改變。通過主動運輸來選擇吸收所需要的物質，排出代謝廢物和對細胞有害的物質，從而保證細胞和個體生命活動的需要。
(3)H＋的這種分布特點可將Na＋轉運到胞外或液泡內，Na＋轉運到胞外或液泡內是由細胞膜或液泡膜兩側的H＋濃度差所驅動的。若使用ATP抑制劑處理細胞，Na＋的排出量會明顯減少，其原因是什么？
提示　Na＋的運輸能量來自H＋的電化學梯度，使用ATP抑制劑處理導致ATP合成量減少，排出H＋量減少，膜內外H＋濃度梯度降低，使得轉運蛋白排出Na＋量減少。
(4)耐鹽植物的根細胞膜對無機鹽離子具有選擇透過性的結構基礎是什么？
提示　細胞膜上轉運蛋白的種類和數量，轉運蛋白空間結構的變化。
(5)有分析認為，大量Na＋進入植物根細胞也可提高耐鹽植物根細胞的吸水能力，其機理是什么？
提示　大量的Na＋進入細胞提高了細胞液濃度，使細胞液的滲透壓升高，有利于根細胞對水分的吸收。
(6)據圖分析，鹽脅迫條件下，植物根部細胞降低Na＋毒害的“策略”是使Na＋進入液泡或排出細胞。
(7)某耐鹽堿植物的葉片背面有一粒粒白色的鹽分結晶，它們是由鹽腺細胞中大量的小囊泡經過膜融合過程分泌出來的，請問：該過程體現了細胞膜的什么特性？該過程中被轉運的物質一定是大分子物質嗎？
提示　該過程體現了細胞膜的流動性。不一定，該過程中被轉運的物質是小分子物質。
歸納總結
1．主動運輸的三種類型
注：協同轉運類型中的轉運蛋白有同向協同轉運蛋白和反向協同轉運蛋白。
2．胞吞、胞吐的易錯點
(1)胞吞過程需要某些特定的膜蛋白的作用，但是不需要轉運蛋白的作用。
(2)胞吐不是只能運輸大分子物質，也可以運輸小分子物質，如神經遞質。
(3)被動運輸和主動運輸主要體現了膜的選擇透過性，胞吞、胞吐主要體現了膜的流動性。
考向一　辨析水通道蛋白
1．(2022·遼寧，9)水通道蛋白(AQP)是一類細胞膜通道蛋白。檢測人唾液腺正常組織和水腫組織中3種AQP基因mRNA含量，發現AQP1和AQP3基因mRNA含量無變化，而水腫組織AQP5基因mRNA含量是正常組織的2.5倍。下列敘述正確的是(　　)
A．人唾液腺正常組織細胞中AQP蛋白的氨基酸序列相同
B．AQP蛋白與水分子可逆結合，轉運水進出細胞不需要消耗ATP
C．檢測結果表明，只有AQP5蛋白參與人唾液腺水腫的形成
D．正常組織與水腫組織的水轉運速率不同，與AQP蛋白的數量有關
答案　D
解析　AQP基因有3種，AQP蛋白應該也有3種，故人唾液腺正常組織細胞中AQP蛋白的氨基酸序列不相同，A錯誤；AQP蛋白是一類細胞膜水通道蛋白，水分子通過時不需要與其結合，B錯誤；根據題干信息“AQP1和AQP3基因mRNA含量無變化，而水腫組織AQP5基因mRNA含量是正常組織的2.5倍”可知，AQP5基因mRNA含量在水腫組織和正常組織中有差異，但不能說明只有AQP5蛋白參與人唾液腺水腫的形成，C錯誤；AQP5基因mRNA含量在水腫組織和正常組織中有差異，故合成的AQP蛋白的數量有差異，導致正常組織與水腫組織的水轉運速率不同，D正確。
2．(2022·湖北，3)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(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列敘述錯誤的是(　　)
A．經AgNO3處理的紅細胞在低滲蔗糖溶液中會膨脹
B．經AgNO3處理的紅細胞在高滲蔗糖溶液中不會變小
C．未經AgNO3處理的紅細胞在低滲蔗糖溶液中會迅速膨脹
D．未經AgNO3處理的紅細胞在高滲蔗糖溶液中會迅速變小
答案　B
解析　經AgNO3處理的紅細胞，水通道蛋白失去活性，但水可以通過自由擴散的方式進出細胞，故其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AgNO3處理的紅細胞，水可通過水通道蛋白快速進出細胞，也可通過自由擴散進出細胞，故其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。
考向二　物質跨膜運輸方式的判斷
3．(2024·廈門高三期中)海水稻是一種介于野生稻和栽培稻之間，普遍生長在海邊灘涂地區，具有耐鹽堿特點的水稻。某些物質進出海水稻根細胞的方式如圖所示，下列敘述錯誤的是(　　)
A．Na＋和NO進入根細胞有利于其適應鹽堿環境
B．NO和H＋進入根細胞的方式均為協助擴散
C．蛋白B具有物質運輸、催化功能
D．當鹽堿地發生水澇時，根細胞吸收NO的量減少
答案　B
解析　Na＋和NO進入根細胞，使細胞液濃度變大，有利于其適應鹽堿環境，A正確；NO借助H＋順濃度梯度運輸產生的電化學勢能運進細胞，H＋進入根細胞內的方式為協助擴散，NO進入根細胞內的方式為主動運輸，B錯誤；蛋白B既有物質運輸功能(運輸H＋)，也有酶的催化功能(催化ATP水解)，C正確；當鹽堿地發生水澇的時候，細胞呼吸產生的ATP減少，H＋出的量減少，細胞內外的H＋濃度差減小，H＋進入根細胞減少，吸收的NO也減少，D正確。
4．(2020·江蘇，5)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．葡萄糖進、出小腸上皮細胞方式不同
B．Na＋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 D 通過方式⑤被吸收
答案　A
解析　葡萄糖進入小腸上皮細胞的方式為主動運輸，運出小腸上皮細胞的方式為協助擴散，A 正確；由圖示可知，Na＋主要以②主動運輸的方式運出小腸上皮細胞，B 錯誤；多肽以⑤胞吞的方式進入細胞，以胞吐的方式離開細胞，C 錯誤；維生素 D 屬于固醇類，進入細胞的方式為④自由擴散，D錯誤。
考向三　影響物質跨膜運輸的因素分析
5．(2023·湖北，15)心肌細胞上廣泛存在Na＋－K＋泵和Na＋－Ca2＋交換體(轉入Na＋的同時排出Ca2＋)，兩者的工作模式如圖所示。已知細胞質中鈣離子濃度升高可引起心肌收縮。某種藥物可以特異性阻斷細胞膜上的Na＋－K＋泵。關于該藥物對心肌細胞的作用，下列敘述正確的是(　　)
A．心肌收縮力下降
B．細胞內液的鉀離子濃度升高
C．動作電位期間鈉離子的內流量減少
D．細胞膜上Na＋－Ca2＋交換體的活動加強
答案　C
解析　該藥物可以特異性阻斷細胞膜上的Na＋－K＋泵，膜外Na＋減少，細胞膜上的Na＋－Ca2＋交換體(即細胞外Na＋進入細胞內的同時細胞內Ca2＋流出細胞外)活動減弱，使細胞外Na＋進入細胞內減少，Ca2＋外流減少，細胞內Ca2＋濃度增加，心肌收縮力加強，A、D錯誤，C正確；由于該種藥物可以特異性阻斷細胞膜上的Na＋－K＋泵，導致K＋內流、Na＋外流減少，故細胞內液的鈉離子濃度升高，鉀離子濃度降低，B錯誤。
6．(2023·湖南，14改編)鹽堿化是農業生產的主要障礙之一。植物可通過質膜H＋泵把Na＋排出細胞，也可通過液泡膜H＋泵和液泡膜NHX載體把Na＋轉入液泡內，以維持細胞質基質Na＋穩態。如圖是NaCl處理模擬鹽脅迫，釩酸鈉(質膜H＋泵的專一抑制劑)和甘氨酸甜菜堿(GB)影響玉米Na＋的轉運和相關載體活性的結果。下列敘述不正確的是(　　)
A．溶質的跨膜轉運都會引起細胞膜兩側滲透壓的變化
B．GB可能通過調控質膜H＋泵活性增強Na＋外排，從而減少細胞內Na＋的積累
C．GB引起鹽脅迫下液泡中Na＋濃度的顯著變化，與液泡膜NHX載體活性有關
D．鹽脅迫下細胞質基質Na＋排出細胞或轉入液泡都能增強植物的耐鹽性
答案　A
解析　溶質的跨膜轉運不一定都會引起細胞膜兩側的滲透壓變化，如正常細胞為維持滲透壓一直在進行的跨膜轉運，再如單細胞生物在跨膜轉運時，細胞外側滲透壓幾乎很難改變，A錯誤；對比分析上兩個題圖可知，NaCl脅迫時，加GB使Na＋外排顯著增加，釩酸鈉處理抑制了質膜H＋泵后，NaCl脅迫時，加GB使Na＋外排略微增加，說明GB可能通過調控質膜H＋泵活性來增強Na＋外排，從而減少細胞內Na＋的積累，B正確；對比分析下兩個題圖可知，NaCl脅迫時，加GB使液泡膜NHX載體活性明顯增強，而液泡膜H＋泵活性幾乎無變化，所以GB引起鹽脅迫下液泡中Na＋濃度的顯著變化，與液泡膜NHX載體活性有關，而與液泡膜H＋泵活性無關，C正確；由題意可知，植物通過質膜H＋泵把Na＋排出細胞，也可通過液泡膜NHX載體和液泡膜H＋泵把Na＋轉入液泡內，以維持細胞質基質Na＋穩態，增強植物的耐鹽性，D正確。
1．(必修1 P65)被動運輸：物質以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量的物質跨膜運輸方式。
2．(必修1 P66)自由擴散(簡單擴散)：物質通過簡單的擴散作用進出細胞的方式。
3．(必修1 P66)協助擴散(易化擴散)：物質借助膜上的轉運蛋白進出細胞的擴散方式。
4．(必修1 P69)主動運輸：物質逆濃度梯度進行跨膜運輸，需要載體蛋白的協助，同時還需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量的物質跨膜運輸方式。
5．(必修1 P70)主動運輸的意義：通過主動運輸來選擇吸收所需要的物質，排出代謝廢物和對細胞有害的物質，從而保證細胞和個體生命活動的需要。
6．(必修1 P66～67)轉運蛋白可以分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型，通道蛋白只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過。分子或離子通過通道蛋白時，不需要與通道蛋白結合。而載體蛋白只容許與自身結合部位相適應的分子或離子通過，而且每次轉運時都會發生自身構象的改變。
7．(必修1 P72)細胞膜具有選擇透過性的結構基礎：細胞膜上轉運蛋白的種類和數量，或轉運蛋白空間結構的變化。通過胞吞或胞吐進出細胞，需要膜上蛋白質的參與，更離不開膜上磷脂雙分子層的流動性。
8．農業生產中，農作物生長所需的氮元素可以NO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NO的速率與O2濃度的關系如圖所示。回答下列問題：
(1)由圖可判斷NO進入根細胞的運輸方式是主動運輸，判斷的依據是主動運輸需要細胞呼吸提供能量，O2濃度小于a點，根細胞對NO的吸收速率與O2濃度呈正相關。
(2)O2濃度大于a時作物乙吸收NO的速率不再增加，推測其原因是主動運輸需要載體蛋白，此時載體蛋白數量達到飽和。
(3)作物甲和作物乙各自在NO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NO最大吸收速率時，對應O2濃度和NO吸收速率均大于作物乙。
(4)細胞膜上的H＋－ATP酶是一種轉運H＋的載體蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解釋放的能量將H＋泵出細胞，導致細胞外的pH降低；此過程中，H＋－ATP酶作為載體蛋白在轉運H＋時發生的變化是載體蛋白發生磷酸化，導致其空間結構改變。
課時精練
1．(2023·全國甲，1)物質輸入和輸出細胞都需要經過細胞膜。下列有關人體內物質跨膜運輸的敘述，正確的是(　　)
A．乙醇是有機物，不能通過自由擴散方式跨膜進入細胞
B．血漿中的K＋進入紅細胞時需要載體蛋白并消耗ATP
C．抗體在漿細胞內合成時消耗能量，其分泌過程不耗能
D．葡萄糖可通過主動運輸但不能通過協助擴散進入細胞
答案　B
解析　乙醇是脂溶性的小分子有機物，與細胞膜中磷脂相似相溶，可以通過自由擴散進入細胞，A錯誤；血漿中K＋含量低，紅細胞內K＋含量高，逆濃度梯度的跨膜運輸方式為主動運輸，需要載體蛋白并消耗ATP，B正確；抗體為分泌蛋白，分泌方式為胞吐，其分泌過程需要消耗能量，C錯誤；葡萄糖進入小腸上皮細胞等為主動運輸，進入哺乳動物成熟的紅細胞為協助擴散，D錯誤。
2．(2024·湖北監利市第一中學高三模擬)轉運蛋白是協助物質跨膜運輸的重要膜組分，它分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型。下列說法錯誤的是(　　)
A．載體蛋白在轉運物質時需與被轉運物質結合，構象也會發生改變
B．通道蛋白只容許與自身孔徑大小和電荷適宜的物質通過，不與被轉運物質結合
C．神經纖維上的離子通道轉運鈉離子時，通道蛋白的構象會發生改變
D．葡萄糖進入小腸絨毛上皮細胞需要載體蛋白的協助，并消耗消化道內的ATP
答案　D
解析　葡萄糖進入小腸絨毛上皮細胞需要載體蛋白的協助，并消耗小腸絨毛上皮細胞內的ATP，D錯誤。
3．(2024·湖北省重點高中智學聯盟高三聯考)網格蛋白是一類協助大分子物質胞吐過程的蛋白質，胞吐過程中被運輸的物質和膜上網格蛋白結合后，細胞膜會形成包被小窩，同時GTP結合蛋白在包被小窩的頸部組裝成環，促使細胞膜縊縮為囊泡釋放出去。下列說法錯誤的是(　　)
A．包被小窩的形成與細胞膜的結構特點有關
B．破壞細胞膜上的GTP結合蛋白對性腺細胞分泌性激素有較大影響
C．細胞膜縊縮形成的囊泡的基本支架為磷脂雙分子層
D．與巨噬細胞相比，漿細胞膜上一般具有較多的GTP結合蛋白
答案　B
解析　性激素屬于固醇類物質，其分泌過程屬于自由擴散，不需要GTP結合蛋白的作用，B錯誤。
4．(2024·湖北省級示范高中高三聯考)如圖為小腸上皮細胞吸收葡萄糖的原理圖，這種運輸方式被稱為協同運輸。是一類靠間接提供能量完成的主動運輸方式，所需要的能量來自膜兩側離子的電化學濃度梯度，而維持這種電化學勢的是鈉鉀泵。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．Na＋進出細胞的方式不同
B．K＋進入細胞的方式為協助擴散
C．載體蛋白每次轉運時都會發生自身構象改變
D．葡萄糖進入細胞的過程中由Na＋濃度梯度提供動力
答案　B
解析　K＋通過細胞膜上的鈉鉀泵運送到膜內需要消耗ATP，其運輸方式為主動運輸，B錯誤。
5．(2021·江蘇，3)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(　　)
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K＋的載體蛋白和運出K＋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
答案　B
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，并非與細胞質中各種溶質分子的濃度都有關，B錯誤。
6．(2024·重慶市二0三中學高三月考)液泡是植物細胞中儲存Ca2＋的主要細胞器，Ca2＋進入液泡的過程如圖所示。下列敘述不正確的是(　　)
A．Ca2＋儲存在液泡內，有利于植物細胞保持堅挺
B．載體蛋白CAX運輸H＋和運輸Ca2＋的方式不相同
C．H＋進出液泡的方式都不需要消耗能量
D．加入H＋焦磷酸酶抑制劑，H＋通過CAX的運輸速率變慢
答案　C
解析　Ca2＋儲存在液泡內使細胞液滲透壓增大，細胞吸水，有利于植物細胞保持堅挺，A正確；液泡外pH＝7.2，液泡內pH＝5.5，載體蛋白CAX運輸H＋是順濃度梯度運輸，屬協助擴散，載體蛋白CAX運輸Ca2＋是逆濃度梯度運輸，屬主動運輸，兩者運輸方式不相同，B正確；液泡外pH＝7.2，液泡內pH＝5.5，H＋從細胞質基質轉運到液泡內的跨膜運輸方式屬于主動運輸，需要消耗能量，C錯誤；H＋進入液泡需要液泡膜上的H＋焦磷酸酶協助，加入焦磷酸酶抑制劑，進入液泡的H＋減少，液泡內外濃度梯度減小，則H＋通過CAX的運輸速率變慢，D正確。
7．(2024·莆田高三檢測)革蘭氏陰性菌的細胞界限由三部分——內膜、外膜和周質間隙(細胞間質)組成，而革蘭氏陽性菌只有單層膜。革蘭氏陰性菌對甘露糖的轉運過程如圖所示。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．外膜轉運甘露糖無須消耗ATP
B．甘露糖通過主動運輸從周質間隙中運輸到細胞內
C．周質蛋白與主動運輸泵的結合不具有特異性
D．革蘭氏陰性菌較陽性菌可能更具有耐藥性
答案　C
解析　由題圖分析可知，外膜轉運甘露糖的方式為協助擴散，需要借助轉運蛋白，但不需要消耗ATP，A正確；甘露糖從周質間隙運輸到細胞內借助載體蛋白，需要消耗ATP，所以此方式是主動運輸，B正確；周質蛋白與主動運輸泵的結合具有特異性(結合點在圖中周質蛋白右側)，C錯誤；革蘭氏陰性菌的細胞界限由三部分——內膜、外膜和周質間隙(細胞間質)組成，而革蘭氏陽性菌只有單層膜，所以革蘭氏陰性菌較陽性菌可能更具有耐藥性，D正確。
8.(2024·福建廈門國祺中學高三月考)如圖為氨基酸和Na＋進出腎小管上皮細胞的示意圖，下列相關敘述或推理最合理的是(　　)
A．氨基酸進出腎小管上皮細胞需要同一種載體蛋白的協助
B．各種細胞主動吸收氨基酸時都需要ATP直接提供能量
C．上皮細胞中氨基酸進入組織液既需要轉運蛋白協助，也需要消耗能量
D．管腔中Na＋進入上皮細胞體現了細胞膜的選擇透過性
答案　D
解析　氨基酸進出腎小管上皮細胞的方式分別是主動運輸和協助擴散，需要不同載體蛋白的協助，A錯誤；腎小管細胞吸收氨基酸的能量來自Na＋順濃度梯度運輸產生的勢能，B錯誤；上皮細胞中氨基酸進入組織液，是由高濃度一側向低濃度一側擴散，需要轉運蛋白，但不消耗能量，C錯誤。
9．(2024·重慶市巴蜀中學高三月考)甲狀腺濾泡細胞內的I－濃度約是血漿中I－濃度的30倍。血漿中I－進入濾泡上皮細胞是由鈉碘同向轉運體(NIS)介導的(如圖所示)。哇巴因是鈉鉀泵抑制劑，硝酸根離子(NO)可與I－競爭NIS。下列敘述錯誤的是(　　)
A．Na＋通過 NIS 進入甲狀腺濾泡細胞的方式是主動運輸
B．K＋通過鈉鉀泵進入甲狀腺濾泡細胞的方式是主動運輸
C．哇巴因可抑制I－進入細胞，從而影響甲狀腺激素的合成
D．NO可以抑制I－進入細胞，從而影響甲狀腺激素的合成
答案　A
解析　根據題干信息“甲狀腺濾泡細胞內的I－濃度是血漿中I－濃度的30倍”，血漿中I－進入濾泡上皮細胞是逆濃度梯度進行的，是主動運輸，Na＋進入細胞是從高濃度向低濃度，為協助擴散，A錯誤；鈉鉀泵通過主動運輸將細胞外的K＋逆濃度梯度運入細胞，B正確；哇巴因是鈉鉀泵抑制劑，阻礙了Na＋排出細胞，細胞外Na＋濃度減少則會抑制NIS運輸I－，從而影響甲狀腺激素的合成，C正確；NO可以與I－競爭NIS，影響了I－進入甲狀腺濾泡上皮細胞，D正確。
10．(2024·重慶萬州二中高三月考)科學家將番茄和水稻幼苗分別放入Mg2＋和SiO培養液中進行培養，培養液的起始濃度相同。一段時間后，培養液中離子的濃度變化如圖所示。據圖分析，下列敘述正確的是(　　)
A．番茄吸收SiO的量多于Mg2＋
B．番茄和水稻幼苗的根對Mg2＋和SiO的吸收具有選擇性
C．水稻根細胞膜上Mg2＋轉運蛋白的數量比番茄根細胞膜上的多
D．番茄細胞中的SiO能釋放到培養液中，使培養液中SiO濃度高于起始濃度
答案　B
解析　對于番茄來說，Mg2＋和SiO起始濃度相同，但培養液中Mg2＋的濃度下降，SiO的濃度升高，說明番茄吸收的Mg2＋多于吸水，而吸收SiO少于吸水，即番茄吸收SiO的量少于Mg2＋，A錯誤；番茄和水稻幼苗的根對Mg2＋和SiO的吸收速率不同，說明具有選擇性，B正確；分析題圖可知，番茄吸收Mg2＋的速度快于吸收水的速度，而水稻根細胞對Mg2＋的吸收較慢，可能是水稻膜上Mg2＋轉運蛋白的數量比番茄根細胞膜上的少導致，C錯誤；番茄培養液中SiO濃度高于起始濃度，是因為番茄吸收的水多于吸收的SiO，D錯誤。
11．胃酸可殺滅隨食物進入消化道的細菌并激活胃蛋白酶原，其分泌過程如圖所示。胃壁細胞通過靠近胃腔的細胞膜上的質子泵和Cl－通道分別將H＋和Cl－排入胃腔，形成鹽酸。抑酸藥物PPIS在酸性環境中被激活后，能夠與圖示質子泵結合使其空間結構發生改變。下列說法正確的是(　　)
A．圖中K＋進出胃壁細胞的方式相同
B．圖中質子泵只能體現細胞膜上的蛋白質具有控制物質進出的功能
C．長期服用PPIS可避免機體出現消化道細菌感染
D．長期服用PPIS會引發腎小管上皮細胞泌氫功能障礙，導致因尿酸排泄減少誘發痛風發作
答案　D
解析　K＋通過K＋通道從胃壁細胞進入胃腔的方式為協助擴散，質子泵水解ATP將K＋運進細胞，方式為主動運輸，A錯誤；質子泵水解ATP將H＋運到胃腔，體現了質子泵的運輸功能和催化功能，B錯誤；抑酸藥物PPIS在酸性環境中被激活后，能夠與圖示質子泵結合使其空間結構發生改變，使H＋從胃壁細胞運出到胃腔減少，胃腔pH升高，無法殺滅隨食物進入消化道的細菌，可能造成消化道細菌感染，C錯誤；長期服用PPIS會引發腎小管上皮細胞泌氫功能障礙，導致因尿酸排泄減少而形成高尿酸血癥，誘發痛風發作，D正確。
12．(2022·山東，3)NO和NH是植物利用的主要無機氮源，NH的吸收由根細胞膜兩側的電位差驅動，NO的吸收由H＋濃度梯度驅動，相關轉運機制如圖。銨肥施用過多時，細胞內NH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(　　)
A．NH通過AMTs進入細胞消耗的能量直接來自ATP
B．NO通過SLAH3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NO會加重銨毒
D．載體蛋白NRT1.1轉運NO和H＋的速度與二者在膜外的濃度呈正相關
答案　B
解析　由題干信息可知，NH的吸收是根細胞膜兩側的電位差驅動的，所以NH通過AMTs進入細胞消耗的能量不是來自ATP，A錯誤；由題圖分析可知，NO進入根細胞膜是H＋的濃度梯度驅動，進行的逆濃度梯度運輸，所以NO通過SLAH3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，H＋在細胞外更多，增加細胞外的NO，可以促使H＋向細胞內轉運，減少細胞外的H＋，從而減輕銨毒，C錯誤；據圖可知，載體蛋白NRT1.1轉運NO屬于主動運輸，主動運輸的速率與其濃度無必然關系，運輸H＋屬于協助擴散，協助擴散在一定范圍內與濃度呈正相關，D錯誤。
13．(2024·黃石高三模擬)小腸的吸收是指食物消化后的產物、水和無機鹽等通過小腸上皮細胞進入血液和淋巴的過程。0.9%的NaCl溶液是與兔的體液滲透壓相等的生理鹽水。某同學將處于麻醉狀態下的兔的一段排空小腸結扎成甲、乙、丙、丁4個互不相通、長度相等的腸袋(血液循環正常)，并進行實驗，實驗步驟和結果如表。
實驗步驟 甲 乙 丙 丁
向腸袋中注入等量的溶液，使其充盈 0.7%NaCl 10 mL 0.9%NaCl 10 mL 1.1%NaCl 10 mL 0.9%NaCl＋微量Na＋載體蛋白的抑制劑共10 mL
維持正常體溫半小時后，測腸袋內NaCl溶液的量 1 mL 3 mL 5 mL 9.9 mL
下列說法不正確的是(　　)
A．實驗開始時，水在腸腔和血液之間的移動方向是：甲組從腸腔進入血液，丙組從血液進入腸腔
B．實驗結束時甲、乙、丙腸袋中溶液的量均減少，說明水可以通過主動運輸的方式被吸收
C．比較乙和丁的實驗結果，可推測小腸在吸收Na＋時，需要Na＋載體蛋白的參與
D．Na＋通過什么方式被吸收還需要繼續設計實驗來驗證
答案　B
解析　0.9%的NaCl溶液是兔體液的等滲溶液，甲組腸腔滲透壓小于血液，實驗開始時水在腸腔和血液之間的移動方向是從腸腔進入血液，丙組腸腔滲透壓大于血液，丙組水從血液進入腸腔，A正確；水分子進出細胞的方式為自由擴散或協助擴散，B錯誤；該實驗只能知道小腸在吸收Na＋時，需要Na＋載體蛋白的參與，需要載體蛋白的運輸可能是主動運輸也可能是協助擴散，故Na＋通過什么方式被吸收還需要繼續設計實驗來驗證，D正確。
14．Ca2＋參與神經沖動的傳遞、肌肉細胞的收縮等多種生理過程，血液中Ca2＋濃度穩態的維持具有重要意義。如圖為維生素D促進血液中Ca2＋濃度升高的示意圖，TRPV5、TRPV6為Ca2＋通道轉運蛋白，PMCA為Ca2＋載體轉運蛋白。下列相關敘述不正確的是(　　)
A．細胞膜上TRPV6和TRPV5的增加分別可以促進Ca2＋的吸收和重吸收
B．血液中Ca2＋濃度的升高，會抑制Ca2＋的吸收和重吸收
C．維生素D在小腸和腎小管上皮細胞中調控的基因不同，但都能促進血液中Ca2＋濃度升高
D．TRPV6和PMCA分布在細胞的腔面膜和底面膜，是因為小腸上皮細胞膜沒有流動性
答案　D
解析　因血液中Ca2＋濃度需要維持穩態，所以血液中Ca2＋濃度的升高會抑制Ca2＋的吸收和重吸收，B正確；圖中維生素D在小腸上皮細胞中與受體VDR結合后，作用于細胞膜上的TRPV6，促進血液中的Ca2＋進入細胞，維生素D在腎小管上皮細胞中與受體VDR結合后，作用于細胞膜上的TRPV5，進而促進血液中的Ca2＋進入細胞，推測兩者調控的基因不同，但都能促進血液中Ca2＋濃度升高，C正確；TRPV6和PMCA分布在細胞的腔面膜和底面膜，是因為它們發揮作用的部位不相同，小腸上皮細胞膜具有流動性，D錯誤。

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