資源簡介 第7講 物質出入細胞的方式及影響因素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。考點1 物質出入細胞的方式一、被動運輸1．概念：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．類型①一種載體蛋白通常只適合與一種或一類離子或分子結合。②水分子更多的是借助細胞膜上的水通道蛋白以協助擴散的方式進出細胞的。3．轉運蛋白的分類及特點二、主動運輸1．特點2．意義：主動運輸普遍存在于動植物和微生物細胞中，通過主動運輸來選擇吸收所需要的物質，排出____________和____________的物質，從而保證細胞和個體生命活動的需要。[深化拓展]主動運輸的三種驅動方式的比較方式 轉運方向 能量來源ATP驅動泵 逆濃度梯度 ATP協同轉運蛋白 逆向協同運輸 一種離子或分子逆濃度梯度轉運；另外一種離子順濃度梯度轉運 利用的能量儲存在其中的一種溶質的電化學梯度中同向協同運輸光驅動泵 逆濃度梯度 光能三、大分子進出細胞的方式——胞吞和胞吐1．概念(1)胞吞：細胞攝取的大分子與細胞膜上的____________結合，這部分細胞膜內陷形成小囊。然后，小囊形成__________進入細胞內部。(2)胞吐：細胞需要外排的大分子，形成囊泡移動到____________處，并與之融合將大分子排出細胞。2．特點1．(人教版必修1 P71相關信息)胞吞形成的囊泡，在細胞內可以被__________降解。2．(人教版必修1 P72與社會的聯系)人體腸道內寄生的一種變形蟲——痢疾內變形蟲，能通過________作用分泌蛋白分解酶，溶解人的腸壁組織，通過________作用“吃掉”腸壁組織細胞。1．自由擴散的速率與物質分子的大小、脂溶性程度有關。 ( )2．分子或離子通過通道蛋白時，需要與通道蛋白結合。 ( )3．少數水分子借助水通道蛋白進出細胞，更多的水分子以自由擴散方式進出細胞。 ( )4．無機鹽離子的運輸方式均為主動運輸。 ( )5．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。 ( )6．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。( )1．下圖是通過實驗得出的生物膜和人工膜(雙層磷脂)對幾種物質或離子的通透性，據此實驗結果得出的結論： 是通過自由擴散的方式通過生物膜的， 通過生物膜需要轉運蛋白的協助。2．小腸是消化和吸收的主要器官，食物中的多糖和二糖被水解成單糖后，在小腸黏膜上皮細胞的微絨毛上被吸收。為研究葡萄糖的吸收方式，研究人員進行了體外實驗，實驗過程及結果如下表所示：實驗分組 實驗處理 實驗結果實驗一 蛋白質抑制劑處理小腸微絨毛 葡萄糖的轉運速率為0實驗二 在外界葡萄糖濃度為5 mmol/L時，呼吸抑制劑處理小腸微絨毛 對照組葡萄糖的轉運速率＞實驗組葡萄糖的轉運速率，且實驗組葡萄糖的轉運速率＝0實驗三 在外界葡萄糖濃度為100 mmol/L時，呼吸抑制劑處理小腸微絨毛 對照組葡萄糖的轉運速率＞實驗組葡萄糖的轉運速率，且實驗組葡萄糖的轉運速率＞0(1)實驗一的結果說明： 。(2)實驗二的結果說明： 。(3)實驗三的結果說明： 。轉運蛋白的種類和功能1．(鏈接人教版必修1 P70與社會的聯系)囊性纖維化是一種嚴重的遺傳疾病，目前越來越多的證據支持是Cl－分泌減少造成氣道表面液體量減少，黏稠的液體黏附在氣道細胞表面，導致患者支氣管中黏液增多，造成細菌感染，使肺功能嚴重受損。這一疾病的發生機理如圖所示，下列敘述正確的是( )A．Cl－跨膜運輸所借助的CFTR 蛋白屬于通道蛋白B．載體蛋白只參與主動運輸，通道蛋白只參與協助擴散C．通道蛋白轉運分子或離子的過程中需要與特定分子或離子結合D．Cl－通過CFTR蛋白運出細胞的方式是主動運輸2．(2025·四川適應性考試)葡萄糖轉運蛋白4(GLUT4)是一種存在于脂肪細胞中的蛋白質。在胰島素的刺激下，GLUT4會從脂肪細胞內的囊泡膜上轉移至細胞膜上，葡萄糖借助細胞膜上的GLUT4進入脂肪細胞。下列敘述錯誤的是( )A．脂肪細胞中GLUT4以氨基酸為原料，在核糖體中合成B．GLUT4轉移至細胞膜所需要的能量主要來自線粒體C．GLUT4每次轉運葡萄糖時，其自身構象都會發生改變D．當血糖濃度升高時，脂肪細胞膜上的GLUT4數量減少物質出入細胞方式的判斷3．(鏈接人教版必修1 P66、P69－70正文及示意圖)Ca2+在維持肌肉興奮、收縮和骨骼生長等生命活動中發揮著重要作用，血液中Ca2+含量低會出現抽搐等癥狀。下圖是Ca2+在小腸的吸收過程。下列敘述錯誤的是( )A．鈣在離子態下易被吸收，維生素D可促進Ca2+的吸收B．Ca2+通過腸上皮細胞腔側膜Ca2+通道進入細胞的方式屬于被動運輸C．Ca2+通過Ca2+ ATP酶從基底側膜轉出細胞的方式屬于主動運輸D．Na＋ Ca2+交換的動力來自Na＋的濃度差，屬于被動運輸4．(2024·廣東四校聯考)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( )通過AMTs進入細胞消耗的能量直接來自ATP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5．(鏈接人教版必修1 P72與社會的聯系)痢疾內變形蟲寄生在人體腸道內，能分泌蛋白水解酶，溶解腸壁組織，通過胞吞方式“吃掉”腸壁組織細胞，并引發阿米巴痢疾。下列相關敘述正確的是( )A．溶酶體合成的水解酶會消化細胞中衰老損傷的細胞器B．蛋白水解酶通過細胞膜上的載體分泌出細胞C．痢疾內變形蟲“吃掉”腸壁組織細胞后，變形蟲細胞膜面積會發生改變D．痢疾內變形蟲“吃掉”腸壁組織細胞的過程主要體現了細胞膜的選擇透過性“三看法”快速判定物質出入細胞的方式考點2 影響物質跨膜運輸速率的因素一、影響因素二、曲線分析1．分子或離子進行跨膜運輸時不需要與載體蛋白結合。 ( )2．載體蛋白轉運物質時不會發生自身構象的改變。 ( )3．胞吞、胞吐依賴于膜的流動性，主動運輸、協助擴散與膜的流動性無關。( )4．自由擴散只能順濃度梯度，而協助擴散既可以順濃度梯度也可以逆濃度梯度。( )5．一種載體蛋白通常只適合與一種或一類離子或分子結合。 ( )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O2濃度的關系如圖所示。(1)由圖可判斷進入根細胞的運輸方式是 ，判斷的依據是 。(2)O2濃度大于a時作物乙吸收速率不再增加，推測其原因是 。(3)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 (答出一點即可)。影響物質跨膜運輸因素的分析1．(鏈接人教版必修1 P66－67、P69正文)如圖1～4為細胞內外物質濃度梯度或O2濃度與物質跨膜運輸速率間關系的曲線圖。下列相關敘述不正確的是( )A．圖1、圖2、圖3可表示不同條件下人體細胞吸收水分子的過程B．圖3可表示人體成熟的紅細胞吸收K＋的過程C．若是酒精被小腸上皮細胞吸收，運輸速率可用圖1與圖3表示D．圖1與圖4能表示同一種物質的運輸速率變化2．(鏈接人教版必修1 P67、P69正文)研究發現，較長時間生活在低溫條件下的某植物根系比常溫下干重下降、對磷的吸收減慢。下列有關產生這一現象原因的說法，錯誤的是( )A．運輸等相關離子的載體在低溫下空間結構被破壞B．低溫影響與細胞呼吸有關酶的活性，能量供應減少C．組成根細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子在低溫下流動性降低D．根系在低溫條件下生長緩慢，根毛區的有效吸收面積較常溫下生長的根系小影響物質跨膜運輸因素的實驗分析3．(2024·廣東惠州聯考)為探究主動運輸的特點，科研人員進行了如下四組實驗：甲組：成熟胡蘿卜片＋KH2PO4溶液＋蒸餾水乙組：成熟胡蘿卜片＋KH2PO4溶液＋HgCl2溶液丙組：幼嫩胡蘿卜片＋KH2PO4溶液＋蒸餾水丁組：幼嫩胡蘿卜片＋KH2PO4溶液＋HgCl2溶液其中HgCl2是一種ATP水解抑制劑，實驗結果：實驗前后溶液中磷酸鹽濃度差(mg/L)為甲>乙>丙>丁。下列敘述錯誤的是( )A．根據該實驗結果可知，需在實驗前后測定溶液中磷酸鹽的濃度B．甲、乙兩組實驗結果表明，細胞吸收磷酸鹽需要能量C．該實驗的無關變量是溫度、pH、溶液的量、胡蘿卜片的成熟度等D．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較少4．(2024·貴州省適應性測試)為探究某植物對鎘(Cd2+)的跨膜運輸方式，在一定Cd2+濃度的培養液中水培，設置4組實驗：對照組(Ⅰ)、加入Ca2+通道抑制劑(Ⅱ)、加入ATP水解酶抑制劑(Ⅲ)、加入K＋通道抑制劑(Ⅳ)，培養一段時間后，測定葉組織中的Cd2+含量，結果如圖所示。下列敘述錯誤的是( )A．由圖中 Ⅰ、Ⅲ可知，細胞吸收Cd2+存在主動運輸B．由圖中 Ⅰ、Ⅳ可知，K＋通道蛋白不參與吸收Cd2+C．細胞吸收Cd2+過程中，Cd2+要與Ca2+通道蛋白結合D．增加Ⅰ組培養液的Ca2+含量，可能降低Cd2+吸收量物質跨膜運輸方式的實驗探究(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1．(2024·江西卷)營養物質是生物生長發育的基礎。依據表中信息，下列有關小腸上皮細胞吸收營養物質方式的判斷，錯誤的是( )方式 細胞外相對濃度 細胞內相對濃度 需要提供能量 需要轉運蛋白甲 低 高 是 是乙 高 低 否 是丙 高 低 是 是丁 高 低 否 否A．甲為主動運輸 B．乙為協助擴散C．丙為胞吞作用 D．丁為自由擴散2．(2024·甘肅卷)維持細胞的Na＋平衡是植物的耐鹽機制之一。鹽脅迫下，植物細胞膜(或液泡膜)上的H＋ ATP酶(質子泵)和Na＋ H＋逆向轉運蛋白可將Na＋從細胞質基質中轉運到細胞外(或液泡中)，以維持細胞質基質中的低Na＋水平(見下圖)。下列敘述錯誤的是( )A．細胞膜上的H＋ ATP酶磷酸化時伴隨著空間構象的改變B．細胞膜兩側的H＋濃度梯度可以驅動Na＋轉運到細胞外C．H＋ ATP酶抑制劑會干擾H＋的轉運，但不影響Na＋轉運D．鹽脅迫下Na＋ H＋逆向轉運蛋白的基因表達水平可能提高3．(2024·貴州卷)茶樹根細胞質膜上的硫酸鹽轉運蛋白可轉運硒酸鹽。硒酸鹽被根細胞吸收后，隨著植物的生長；吸收的大部分硒與胞內蛋白結合形成硒蛋白，硒蛋白轉移到細胞壁中儲存。下列敘述錯誤的是( )A．硒酸鹽以離子的形式才能被根細胞吸收B．硒酸鹽與硫酸鹽進入細胞可能存在競爭關系C．硒蛋白從細胞內轉運到細胞壁需轉運蛋白D．利用呼吸抑制劑可推測硒酸鹽的吸收方式4．(2023·湖南卷)鹽堿脅迫下植物應激反應產生的H2O2對細胞有毒害作用。禾本科農作物AT1蛋白通過調節細胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平，影響H2O2的跨膜轉運，如圖所示。下列敘述錯誤的是( )A．細胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H2O2外排能力所必需的B．PIP2s蛋白磷酸化被抑制，促進H2O2外排，從而減輕其對細胞的毒害C．敲除AT1基因或降低其表達可提高禾本科農作物的耐鹽堿能力D．從特殊物種中發掘逆境脅迫相關基因是改良農作物抗逆性的有效途徑[夯實必備知識]自主診斷考點1一、1．擴散 不需要 2．轉運蛋白 高 低 高 低 不需要 3．協助擴散 主動運輸 改變 特異性二、1．逆 需要 載體蛋白 2．代謝廢物 對細胞有害三、1．(1)蛋白質 囊泡 (2)細胞膜 2．能量 流動性考點2一、種類 呼吸強度二、正 轉運蛋白 協助擴散或主動運輸 載體蛋白 主動運輸第7講 物質出入細胞的方式及影響因素考點1教材隱性知識1．提示：溶酶體2．提示：胞吐 胞吞澄清概念1．√2．×提示：物質通過通道蛋白時不需要與通道蛋白結合。3．×提示：水分子更多的是借助細胞膜上的水通道蛋白以協助擴散方式進出細胞。4．×提示：無機鹽離子的運輸方式不一定是主動運輸，如Na＋可通過協助擴散進入細胞。5．×提示：主動運輸維持膜內外物質的濃度差。6．×提示：胞吞過程不需要轉運蛋白的作用。達成學科素養1．提示：甘油、CO2、O2 H2O、K＋、Na＋、Cl－2．提示：(1)葡萄糖的轉運需要轉運蛋白的協助(2)在外界葡萄糖濃度為5 mmol/L時，小腸黏膜上皮細胞吸收葡萄糖的方式是主動運輸(3)在外界葡萄糖濃度為100 mmol/L時，小腸黏膜上皮細胞可通過協助擴散的方式吸收葡萄糖評價遷移應用1．D [據圖分析可知Cl－運出細胞需要消耗ATP，屬于主動運輸，而通過通道蛋白運輸的是協助擴散，因此Cl－跨膜運輸所借助的CFTR蛋白屬于載體蛋白，A錯誤，D正確；載體蛋白參與主動運輸和協助擴散，通道蛋白只參與協助擴散，B錯誤；通道蛋白轉運分子或離子的過程中不需要與特定分子或離子結合，C錯誤。]2．D3．D [維生素D可以促進腸道對鈣的吸收，人體內Ca2+可通過細胞膜上的轉運蛋白進出細胞，鈣在離子態下易被吸收，A正確；Ca2+通過腸上皮細胞腔側膜Ca2+通道進入細胞的方式屬于被動運輸，不需要能量，B正確；Ca2+通過Ca2+ATP酶從基底側膜轉出細胞，需要能量，屬于主動運輸，C正確；Na＋Ca2+交換的動力來自Na＋的濃度差，Ca2+的運輸方式屬于主動運輸，Na＋的運輸方式屬于協助擴散，D錯誤。]4．B [由題干信息可知的吸收是根細胞膜兩側的電位差驅動的，所以通過AMTs進入細胞消耗的能量不是來自ATP，A錯誤；據圖可知進入根細胞膜是H＋的濃度梯度驅動，進行的是逆濃度梯度運輸，所以通過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轉運屬于主動運輸，主動運輸的速度與其濃度無必然關系，D錯誤。]5．C [溶酶體內的水解酶在核糖體內合成，A錯誤；痢疾內變形蟲分泌蛋白水解酶的過程，是通過胞吐的方式完成的，該方式中所運輸的物質需要與膜上的蛋白質結合，形成囊泡，該蛋白為受體蛋白，B錯誤；痢疾內變形蟲“吃掉”腸壁組織細胞的過程，是通過胞吞的方式完成，胞吞是將大分子物質與膜上的蛋白質結合，引起這部分細胞膜內陷形成小囊，包圍著大分子，然后小囊從細胞膜上分離下來，形成囊泡，進入細胞內，故變形蟲的細胞膜面積會減少，C正確；痢疾內變形蟲“吃掉”腸壁組織細胞的過程主要體現了細胞膜的流動性，D錯誤。]考點2澄清概念1．×提示：分子或離子進行跨膜運輸時需要與載體蛋白結合。2．×提示：載體蛋白每次轉運物質時都會發生自身構象的改變。3．×提示：主動運輸和協助擴散也與膜的流動性有關。4．×提示：協助擴散也是順濃度梯度進行的。5．√達成學科素養提示：(1)主動運輸 主動運輸需要呼吸作用提供能量，O2濃度小于a點時，根細胞對的吸收速率與O2濃度呈正相關(2)主動運輸需要載體蛋白，此時作物乙吸收的速率受載體蛋白數量影響(3)定期松土評價遷移應用1．D [人體細胞對水分子的吸收有自由擴散和協助擴散兩種方式，可用圖1、圖2、圖3表示，A正確；人體成熟紅細胞吸收K＋的過程屬于主動運輸，由無氧呼吸提供能量，可用圖3表示，B正確；小腸上皮細胞吸收酒精的過程屬于自由擴散，可用圖1與圖3表示，C正確；圖4表示主動運輸，圖1表示自由擴散，兩者不能表示同一種物質的運輸速率變化，D錯誤。]2．A [運輸等相關離子的載體化學本質是蛋白質，低溫會導致蛋白質的活性減弱，但不會破壞蛋白質的空間結構，高溫下空間結構會被破壞，A錯誤；低溫影響與細胞呼吸有關酶的活性，導致細胞呼吸速率降低，能量供應減少，B正確；分子運動速率與溫度有關，溫度越低，分子運動速率越小，因此組成根細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子在低溫下流動性降低，C正確；由于低溫條件導致酶活性降低，因此根系在低溫條件下生長緩慢且生根數目少，進而導致根毛區的有效吸收面積較常溫下生長的根系小，D正確。]3．C [本實驗觀察的指標為實驗前后溶液中磷酸鹽的濃度差，所以實驗前后需測定溶液中磷酸鹽的濃度，A正確；甲、乙對照變量即HgCl2的有無，HgCl2是一種ATP水解抑制劑，加入后乙吸收磷酸鹽的量小于甲，所以能說明細胞吸收磷酸鹽需要消耗能量，B正確；胡蘿卜片的成熟度不是無關變量，C錯誤；由題干信息可知，實驗前后濃度差甲大于丙，所以與甲組相比，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較少，D正確。]4．C [由圖中Ⅰ、Ⅲ可知，加入ATP水解酶抑制劑，葉組織中Cd2+相對含量下降，說明細胞吸收Cd2+存在主動運輸，A正確；由圖中Ⅰ、Ⅳ可知，加入K＋通道抑制劑，葉組織中Cd2+相對含量基本未發生改變，說明K＋通道蛋白不參與吸收Cd2+，B正確；由圖中Ⅰ、Ⅱ可知，加入Ca2+通道抑制劑，葉組織中Cd2+相對含量下降，說明Ca2+通道蛋白參與吸收Cd2+，通過通道蛋白進行跨膜轉運，無須與通道蛋白結合，Ca2+與Cd2+競爭Ca2+通道蛋白，故增加Ⅰ組培養液的Ca2+含量，可能降低Cd2+吸收量，C錯誤，D正確。]體驗真題1．C [甲為逆濃度梯度進行，且需要消耗能量，并需要轉運蛋白，為主動運輸，A正確；乙為順濃度梯度進行，需要轉運蛋白，不需要消耗能量，為協助擴散，B正確；胞吞過程雖需要能量，但不需要轉運蛋白的協助，則丙不為胞吞作用，C錯誤；丁為順濃度梯度進行，不需要轉運蛋白，也不需要能量，是自由擴散，D正確。]2．C [細胞膜上的H＋ATP酶介導H＋向細胞外轉運時為主動運輸，消耗ATP，在主動運輸過程中，ATP水解形成ADP和Pi，Pi與H＋ATP酶結合，使H＋ATP酶磷酸化，磷酸化時伴隨著空間構象的改變，A正確；H＋順濃度梯度進入細胞所釋放的勢能是驅動Na＋轉運到細胞外的直接動力，B正確；H＋ATP酶抑制劑干擾H＋的轉運，進而影響膜兩側H＋濃度，對Na＋的運輸同樣起到抑制作用，C錯誤；鹽脅迫下，會有更多的Na＋進入細胞，為適應高鹽環境，植物可能會通過提高Na＋H＋逆向轉運蛋白的基因表達水平，以增加Na＋H＋逆向轉運蛋白的數量，將更多的Na＋運出細胞，D正確。]3．C [硒酸鹽是無機鹽，必須以離子的形式才能被根細胞吸收，A正確；根據題意，由于根細胞質膜上的硫酸鹽轉運蛋白可轉運硒酸鹽，故硒酸鹽與硫酸鹽進入細胞可能存在競爭關系，B正確；硒蛋白從細胞內轉運到細胞壁是通過胞吐的方式實現的，故不需轉運蛋白，C錯誤；利用呼吸抑制劑處理根細胞，根據處理前后根細胞吸收硒酸鹽的量可推測硒酸鹽的吸收方式，D正確。]4．B [據題圖右半部分可知，AT1蛋白缺陷，PIP2s蛋白磷酸化促進H2O2排到膜外，A正確；據題圖左半部分可知，AT1蛋白抑制PIP2s蛋白的磷酸化，減少了H2O2輸出膜外的量，抗氧化脅迫能力弱，B錯誤；結合A選項可推測，敲除AT1基因或降低其表達可提高禾本科農作物的耐鹽堿能力，C正確；從特殊物種中發掘逆境脅迫相關基因，可通過基因工程技術改良農作物抗逆性，D正確。]12 / 12(共101張PPT)必修1 分子與細胞第二單元 細胞代謝第7講 物質出入細胞的方式及影響因素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。一、被動運輸1．概念：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。考點1 物質出入細胞的方式擴散不需要2．類型轉運蛋白高低高低不需要提醒 ①一種載體蛋白通常只適合與一種或一類離子或分子結合。②水分子更多的是借助細胞膜上的水通道蛋白以協助擴散的方式進出細胞的。3．轉運蛋白的分類及特點協助擴散主動運輸改變特異性二、主動運輸1．特點逆需要載體蛋白2．意義：主動運輸普遍存在于動植物和微生物細胞中，通過主動運輸來選擇吸收所需要的物質，排出________和__________的物質，從而保證細胞和個體生命活動的需要。代謝廢物對細胞有害主動運輸的三種驅動方式的比較[深化拓展]方式 轉運方向 能量來源ATP驅動泵 逆濃度梯度 ATP協同 轉運 蛋白 逆向協 同運輸 一種離子或分子逆濃度梯度轉運；另外一種離子順濃度梯度轉運 利用的能量儲存在其中的一種溶質的電化學梯度中同向協 同運輸光驅動泵 逆濃度梯度 光能三、大分子進出細胞的方式——胞吞和胞吐1．概念(1)胞吞：細胞攝取的大分子與細胞膜上的______結合，這部分細胞膜內陷形成小囊。然后，小囊形成____進入細胞內部。(2)胞吐：細胞需要外排的大分子，形成囊泡移動到______處，并與之融合將大分子排出細胞。蛋白質囊泡細胞膜2．特點能量流動性1．(人教版必修1 P71相關信息)胞吞形成的囊泡，在細胞內可以被__________降解。提示：溶酶體2．(人教版必修1 P72與社會的聯系)人體腸道內寄生的一種變形蟲——痢疾內變形蟲，能通過________作用分泌蛋白分解酶，溶解人的腸壁組織，通過________作用“吃掉”腸壁組織細胞。提示：胞吐 胞吞1．自由擴散的速率與物質分子的大小、脂溶性程度有關。 ( )2．分子或離子通過通道蛋白時，需要與通道蛋白結合。 ( )提示：物質通過通道蛋白時不需要與通道蛋白結合。3．少數水分子借助水通道蛋白進出細胞，更多的水分子以自由擴散方式進出細胞。 ( )提示：水分子更多的是借助細胞膜上的水通道蛋白以協助擴散方式進出細胞。×√×4．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是主動運輸，如Na＋可通過協助擴散進入細胞。5．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：主動運輸維持膜內外物質的濃度差。6．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。××1．下圖是通過實驗得出的生物膜和人工膜(雙層磷脂)對幾種物質或離子的通透性，據此實驗結果得出的結論：___________________是通過自由擴散的方式通過生物膜的，_____________通過生物膜需要轉運蛋白的協助。提示：甘油、CO2、O2 H2O、K＋、Na＋、Cl－2．小腸是消化和吸收的主要器官，食物中的多糖和二糖被水解成單糖后，在小腸黏膜上皮細胞的微絨毛上被吸收。為研究葡萄糖的吸收方式，研究人員進行了體外實驗，實驗過程及結果如下表所示：實驗分組 實驗處理 實驗結果實驗一 蛋白質抑制劑處理小腸微絨毛 葡萄糖的轉運速率為0實驗二 在外界葡萄糖濃度為5 mmol/L時，呼吸抑制劑處理小腸微絨毛 對照組葡萄糖的轉運速率＞實驗組葡萄糖的轉運速率，且實驗組葡萄糖的轉運速率＝0實驗分組 實驗處理 實驗結果實驗三 在外界葡萄糖濃度為100 mmol/L時，呼吸抑制劑處理小腸微絨毛 對照組葡萄糖的轉運速率＞實驗組葡萄糖的轉運速率，且實驗組葡萄糖的轉運速率＞0(1)實驗一的結果說明：______________________________________________________________________________________________。(2)實驗二的結果說明：_______________________________________________________________________________________________。(3)實驗三的結果說明：_______________________________________________________________________________________________。提示：(1)葡萄糖的轉運需要轉運蛋白的協助(2)在外界葡萄糖濃度為5 mmol/L時，小腸黏膜上皮細胞吸收葡萄糖的方式是主動運輸(3)在外界葡萄糖濃度為100 mmol/L時，小腸黏膜上皮細胞可通過協助擴散的方式吸收葡萄糖考向1 轉運蛋白的種類和功能1．(鏈接人教版必修1 P70與社會的聯系)囊性纖維化是一種嚴重的遺傳疾病，目前越來越多的證據支持是Cl－分泌減少造成氣道表面液體量減少，黏稠的液體黏附在氣道細胞表面，導致患者支氣管中黏液增多，造成細菌感染，使肺功能嚴重受損。這一疾病的發生機理如圖所示，下列敘述正確的是( )A．Cl－跨膜運輸所借助的CFTR 蛋白屬于通道蛋白B．載體蛋白只參與主動運輸，通道蛋白只參與協助擴散C．通道蛋白轉運分子或離子的過程中需要與特定分子或離子結合D．Cl－通過CFTR蛋白運出細胞的方式是主動運輸√D [據圖分析可知Cl－運出細胞需要消耗ATP，屬于主動運輸，而通過通道蛋白運輸的是協助擴散，因此Cl－跨膜運輸所借助的CFTR蛋白屬于載體蛋白，A錯誤，D正確；載體蛋白參與主動運輸和協助擴散，通道蛋白只參與協助擴散，B錯誤；通道蛋白轉運分子或離子的過程中不需要與特定分子或離子結合，C錯誤。]2．(2025·四川適應性考試)葡萄糖轉運蛋白4(GLUT4)是一種存在于脂肪細胞中的蛋白質。在胰島素的刺激下，GLUT4會從脂肪細胞內的囊泡膜上轉移至細胞膜上，葡萄糖借助細胞膜上的GLUT4進入脂肪細胞。下列敘述錯誤的是( )A．脂肪細胞中GLUT4以氨基酸為原料，在核糖體中合成B．GLUT4轉移至細胞膜所需要的能量主要來自線粒體C．GLUT4每次轉運葡萄糖時，其自身構象都會發生改變D．當血糖濃度升高時，脂肪細胞膜上的GLUT4數量減少√考向2 物質出入細胞方式的判斷3．(鏈接人教版必修1 P66、P69－70正文及示意圖)Ca2+在維持肌肉興奮、收縮和骨骼生長等生命活動中發揮著重要作用，血液中Ca2+含量低會出現抽搐等癥狀。下圖是Ca2+在小腸的吸收過程。下列敘述錯誤的是( )A．鈣在離子態下易被吸收，維生素D可促進Ca2+的吸收B．Ca2+通過腸上皮細胞腔側膜Ca2+通道進入細胞的方式屬于被動運輸C．Ca2+通過Ca2+-ATP酶從基底側膜轉出細胞的方式屬于主動運輸D．Na＋-Ca2+交換的動力來自Na＋的濃度差，屬于被動運輸√D [維生素D可以促進腸道對鈣的吸收，人體內Ca2+可通過細胞膜上的轉運蛋白進出細胞，鈣在離子態下易被吸收，A正確；Ca2+通過腸上皮細胞腔側膜Ca2+通道進入細胞的方式屬于被動運輸，不需要能量，B正確；Ca2+通過Ca2+-ATP酶從基底側膜轉出細胞，需要能量，屬于主動運輸，C正確；Na＋-Ca2+交換的動力來自Na＋的濃度差，Ca2+的運輸方式屬于主動運輸，Na＋的運輸方式屬于協助擴散，D錯誤。]4．(2024·廣東四校聯考)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( )通過AMTs進入細胞消耗的能量直接來自ATP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√B [由題干信息可知的吸收是根細胞膜兩側的電位差驅動的，所以通過AMTs進入細胞消耗的能量不是來自ATP，A錯誤；據圖可知進入根細胞膜是H＋的濃度梯度驅動，進行的是逆濃度梯度運輸，所以通過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轉運屬于主動運輸，主動運輸的速度與其濃度無必然關系，D錯誤。]5．(鏈接人教版必修1 P72與社會的聯系)痢疾內變形蟲寄生在人體腸道內，能分泌蛋白水解酶，溶解腸壁組織，通過胞吞方式“吃掉”腸壁組織細胞，并引發阿米巴痢疾。下列相關敘述正確的是( )A．溶酶體合成的水解酶會消化細胞中衰老損傷的細胞器B．蛋白水解酶通過細胞膜上的載體分泌出細胞C．痢疾內變形蟲“吃掉”腸壁組織細胞后，變形蟲細胞膜面積會發生改變D．痢疾內變形蟲“吃掉”腸壁組織細胞的過程主要體現了細胞膜的選擇透過性√C [溶酶體內的水解酶在核糖體內合成，A錯誤；痢疾內變形蟲分泌蛋白水解酶的過程，是通過胞吐的方式完成的，該方式中所運輸的物質需要與膜上的蛋白質結合，形成囊泡，該蛋白為受體蛋白，B錯誤；痢疾內變形蟲“吃掉”腸壁組織細胞的過程，是通過胞吞的方式完成，胞吞是將大分子物質與膜上的蛋白質結合，引起這部分細胞膜內陷形成小囊，包圍著大分子，然后小囊從細胞膜上分離下來，形成囊泡，進入細胞內，故變形蟲的細胞膜面積會減少，C正確；痢疾內變形蟲“吃掉”腸壁組織細胞的過程主要體現了細胞膜的流動性，D錯誤。]題后歸納 “三看法”快速判定物質出入細胞的方式一、影響因素考點2 影響物質跨膜運輸速率的因素種類呼吸強度二、曲線分析正轉運蛋白協助擴散或主動運輸載體主動運輸蛋白1．分子或離子進行跨膜運輸時不需要與載體蛋白結合。 ( )提示：分子或離子進行跨膜運輸時需要與載體蛋白結合。2．載體蛋白轉運物質時不會發生自身構象的改變。 ( )提示：載體蛋白每次轉運物質時都會發生自身構象的改變。3．胞吞、胞吐依賴于膜的流動性，主動運輸、協助擴散與膜的流動性無關。 ( )×提示：主動運輸和協助擴散也與膜的流動性有關。××4．自由擴散只能順濃度梯度，而協助擴散既可以順濃度梯度也可以逆濃度梯度。 ( )提示：協助擴散也是順濃度梯度進行的。5．一種載體蛋白通常只適合與一種或一類離子或分子結合。 ( )×√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O2濃度的關系如圖所示。(1)由圖可判斷進入根細胞的運輸方式是____________，判斷的依據是______________________________________________________________________________________________________________。(2)O2濃度大于a時作物乙吸收速率不再增加，推測其原因是_________________________________________________________。(3)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________(答出一點即可)。提示：(1)主動運輸 主動運輸需要呼吸作用提供能量，O2濃度小于a點時，根細胞對的吸收速率與O2濃度呈正相關(2)主動運輸需要載體蛋白，此時作物乙吸收的速率受載體蛋白數量影響(3)定期松土考向1 影響物質跨膜運輸因素的分析1．(鏈接人教版必修1 P66－67、P69正文)如圖1～4為細胞內外物質濃度梯度或O2濃度與物質跨膜運輸速率間關系的曲線圖。下列相關敘述不正確的是( )A．圖1、圖2、圖3可表示不同條件下人體細胞吸收水分子的過程B．圖3可表示人體成熟的紅細胞吸收K＋的過程C．若是酒精被小腸上皮細胞吸收，運輸速率可用圖1與圖3表示D．圖1與圖4能表示同一種物質的運輸速率變化√D [人體細胞對水分子的吸收有自由擴散和協助擴散兩種方式，可用圖1、圖2、圖3表示，A正確；人體成熟紅細胞吸收K＋的過程屬于主動運輸，由無氧呼吸提供能量，可用圖3表示，B正確；小腸上皮細胞吸收酒精的過程屬于自由擴散，可用圖1與圖3表示，C正確；圖4表示主動運輸，圖1表示自由擴散，兩者不能表示同一種物質的運輸速率變化，D錯誤。]2．(鏈接人教版必修1 P67、P69正文)研究發現，較長時間生活在低溫條件下的某植物根系比常溫下干重下降、對磷的吸收減慢。下列有關產生這一現象原因的說法，錯誤的是( )A．運輸等相關離子的載體在低溫下空間結構被破壞B．低溫影響與細胞呼吸有關酶的活性，能量供應減少C．組成根細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子在低溫下流動性降低D．根系在低溫條件下生長緩慢，根毛區的有效吸收面積較常溫下生長的根系小√A [運輸等相關離子的載體化學本質是蛋白質，低溫會導致蛋白質的活性減弱，但不會破壞蛋白質的空間結構，高溫下空間結構會被破壞，A錯誤；低溫影響與細胞呼吸有關酶的活性，導致細胞呼吸速率降低，能量供應減少，B正確；分子運動速率與溫度有關，溫度越低，分子運動速率越小，因此組成根細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子在低溫下流動性降低，C正確；由于低溫條件導致酶活性降低，因此根系在低溫條件下生長緩慢且生根數目少，進而導致根毛區的有效吸收面積較常溫下生長的根系小，D正確。]考向2 影響物質跨膜運輸因素的實驗分析3．(2024·廣東惠州聯考)為探究主動運輸的特點，科研人員進行了如下四組實驗：甲組：成熟胡蘿卜片＋KH2PO4溶液＋蒸餾水乙組：成熟胡蘿卜片＋KH2PO4溶液＋HgCl2溶液丙組：幼嫩胡蘿卜片＋KH2PO4溶液＋蒸餾水丁組：幼嫩胡蘿卜片＋KH2PO4溶液＋HgCl2溶液其中HgCl2是一種ATP水解抑制劑，實驗結果：實驗前后溶液中磷酸鹽濃度差(mg/L)為甲>乙>丙>丁。下列敘述錯誤的是( )A．根據該實驗結果可知，需在實驗前后測定溶液中磷酸鹽的濃度B．甲、乙兩組實驗結果表明，細胞吸收磷酸鹽需要能量C．該實驗的無關變量是溫度、pH、溶液的量、胡蘿卜片的成熟度等D．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較少√C [本實驗觀察的指標為實驗前后溶液中磷酸鹽的濃度差，所以實驗前后需測定溶液中磷酸鹽的濃度，A正確；甲、乙對照變量即HgCl2的有無，HgCl2是一種ATP水解抑制劑，加入后乙吸收磷酸鹽的量小于甲，所以能說明細胞吸收磷酸鹽需要消耗能量，B正確；胡蘿卜片的成熟度不是無關變量，C錯誤；由題干信息可知，實驗前后濃度差甲大于丙，所以與甲組相比，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較少，D正確。]4．(2024·貴州省適應性測試)為探究某植物對鎘(Cd2+)的跨膜運輸方式，在一定Cd2+濃度的培養液中水培，設置4組實驗：對照組(Ⅰ)、加入Ca2+通道抑制劑(Ⅱ)、加入ATP水解酶抑制劑(Ⅲ)、加入K＋通道抑制劑(Ⅳ)，培養一段時間后，測定葉組織中的Cd2+含量，結果如圖所示。下列敘述錯誤的是( )A．由圖中Ⅰ、Ⅲ可知，細胞吸收Cd2+存在主動運輸B．由圖中Ⅰ、Ⅳ可知，K＋通道蛋白不參與吸收Cd2+C．細胞吸收Cd2+過程中，Cd2+要與Ca2+通道蛋白結合D．增加Ⅰ組培養液的Ca2+含量，可能降低Cd2+吸收量√C [由圖中Ⅰ、Ⅲ可知，加入ATP水解酶抑制劑，葉組織中Cd2+相對含量下降，說明細胞吸收Cd2+存在主動運輸，A正確；由圖中Ⅰ、Ⅳ可知，加入K＋通道抑制劑，葉組織中Cd2+相對含量基本未發生改變，說明K＋通道蛋白不參與吸收Cd2+，B正確；由圖中Ⅰ、Ⅱ可知，加入Ca2+通道抑制劑，葉組織中Cd2+相對含量下降，說明Ca2+通道蛋白參與吸收Cd2+，通過通道蛋白進行跨膜轉運，無須與通道蛋白結合，Ca2+與Cd2+競爭Ca2+通道蛋白，故增加Ⅰ組培養液的Ca2+含量，可能降低Cd2+吸收量，C錯誤，D正確。]歸納總結 物質跨膜運輸方式的實驗探究(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體驗真題 感悟高考 · 有章可循√1．(2024·江西卷)營養物質是生物生長發育的基礎。依據表中信息，下列有關小腸上皮細胞吸收營養物質方式的判斷，錯誤的是( )A．甲為主動運輸 B．乙為協助擴散C．丙為胞吞作用D．丁為自由擴散方式 細胞外相 對濃度 細胞內相 對濃度 需要提 供能量 需要轉運蛋白甲 低 高 是 是乙 高 低 否 是丙 高 低 是 是丁 高 低 否 否C [甲為逆濃度梯度進行，且需要消耗能量，并需要轉運蛋白，為主動運輸，A正確；乙為順濃度梯度進行，需要轉運蛋白，不需要消耗能量，為協助擴散，B正確；胞吞過程雖需要能量，但不需要轉運蛋白的協助，則丙不為胞吞作用，C錯誤；丁為順濃度梯度進行，不需要轉運蛋白，也不需要能量，是自由擴散，D正確。]2．(2024·甘肅卷)維持細胞的Na＋平衡是植物的耐鹽機制之一。鹽脅迫下，植物細胞膜(或液泡膜)上的H＋-ATP酶(質子泵)和Na＋-H＋逆向轉運蛋白可將Na＋從細胞質基質中轉運到細胞外(或液泡中)，以維持細胞質基質中的低Na＋水平(見下圖)。下列敘述錯誤的是( )A．細胞膜上的H＋-ATP酶磷酸化時伴隨著空間構象的改變B．細胞膜兩側的H＋濃度梯度可以驅動Na＋轉運到細胞外C．H＋-ATP酶抑制劑會干擾H＋的轉運，但不影響Na＋轉運D．鹽脅迫下Na＋-H＋逆向轉運蛋白的基因表達水平可能提高√C [細胞膜上的H＋-ATP酶介導H＋向細胞外轉運時為主動運輸，消耗ATP，在主動運輸過程中，ATP水解形成ADP和Pi，Pi與H＋-ATP酶結合，使H＋-ATP酶磷酸化，磷酸化時伴隨著空間構象的改變，A正確；H＋順濃度梯度進入細胞所釋放的勢能是驅動Na＋轉運到細胞外的直接動力，B正確；H＋-ATP酶抑制劑干擾H＋的轉運，進而影響膜兩側H＋濃度，對Na＋的運輸同樣起到抑制作用，C錯誤；鹽脅迫下，會有更多的Na＋進入細胞，為適應高鹽環境，植物可能會通過提高Na＋-H＋逆向轉運蛋白的基因表達水平，以增加Na＋-H＋逆向轉運蛋白的數量，將更多的Na＋運出細胞，D正確。]3．(2024·貴州卷)茶樹根細胞質膜上的硫酸鹽轉運蛋白可轉運硒酸鹽。硒酸鹽被根細胞吸收后，隨著植物的生長；吸收的大部分硒與胞內蛋白結合形成硒蛋白，硒蛋白轉移到細胞壁中儲存。下列敘述錯誤的是( )A．硒酸鹽以離子的形式才能被根細胞吸收B．硒酸鹽與硫酸鹽進入細胞可能存在競爭關系C．硒蛋白從細胞內轉運到細胞壁需轉運蛋白D．利用呼吸抑制劑可推測硒酸鹽的吸收方式√C [硒酸鹽是無機鹽，必須以離子的形式才能被根細胞吸收，A正確；根據題意，由于根細胞質膜上的硫酸鹽轉運蛋白可轉運硒酸鹽，故硒酸鹽與硫酸鹽進入細胞可能存在競爭關系，B正確；硒蛋白從細胞內轉運到細胞壁是通過胞吐的方式實現的，故不需轉運蛋白，C錯誤；利用呼吸抑制劑處理根細胞，根據處理前后根細胞吸收硒酸鹽的量可推測硒酸鹽的吸收方式，D正確。]4．(2023·湖南卷)鹽堿脅迫下植物應激反應產生的H2O2對細胞有毒害作用。禾本科農作物AT1蛋白通過調節細胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平，影響H2O2的跨膜轉運，如圖所示。下列敘述錯誤的是( )A．細胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H2O2外排能力所必需的B．PIP2s蛋白磷酸化被抑制，促進H2O2外排，從而減輕其對細胞的毒害C．敲除AT1基因或降低其表達可提高禾本科農作物的耐鹽堿能力D．從特殊物種中發掘逆境脅迫相關基因是改良農作物抗逆性的有效途徑√B [據題圖右半部分可知，AT1蛋白缺陷，PIP2s蛋白磷酸化促進H2O2排到膜外，A正確；據題圖左半部分可知，AT1蛋白抑制PIP2s蛋白的磷酸化，減少了H2O2輸出膜外的量，抗氧化脅迫能力弱，B錯誤；結合A選項可推測，敲除AT1基因或降低其表達可提高禾本科農作物的耐鹽堿能力，C正確；從特殊物種中發掘逆境脅迫相關基因，可通過基因工程技術改良農作物抗逆性，D正確。]1．(2024·河南鄭州模擬)細胞中物質的輸入和輸出都必須經過細胞膜。下列關于物質跨膜運輸的敘述，正確的是( )A．水分子可通過自由擴散進出葉肉細胞，需要借助轉運蛋白但不需要消耗能量B．鈉離子可通過協助擴散進入神經細胞，不需要借助通道蛋白但需要消耗能量C．輪藻細胞可通過主動運輸吸收鉀離子，需要載體蛋白的協助也需要消耗能量D．巨噬細胞可通過胞吞作用吞噬細菌，不需要膜上蛋白質參與但需要消耗能量課時數智作業(七) 物質出入細胞的方式及影響因素題號135246879101112√C [物質通過簡單的擴散作用進出細胞的方式，叫作自由擴散。水分子可通過自由擴散進出葉肉細胞，不需要借助轉運蛋白也不需要消耗能量，A錯誤。借助膜上的轉運蛋白進出細胞的物質擴散方式，叫作協助擴散。神經細胞興奮時，鈉離子可借助通道蛋白通過協助擴散進入神經細胞，不需要消耗能量，B錯誤。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。輪藻細胞可通過主動運輸吸收鉀離子，需要載體蛋白的協助也需要消耗能量，C正確。當細胞攝取大分子時，首先是大分子與膜上的蛋白質結合，從而引起這部分細胞膜內陷形成小囊，包圍著大分子。然后，小囊從細胞膜上分離下來，形成囊泡，進入細胞內部，這種現象叫胞吞。因此，巨噬細胞通過胞吞作用吞噬細菌時需要膜上蛋白質參與。胞吞細菌形成囊泡及囊泡運輸時也需要消耗能量，D錯誤。]題號1352468791011122．(2022·重慶卷)如圖為小腸上皮細胞吸收和釋放銅離子的過程。下列關于該過程中銅離子的敘述，錯誤的是( )A．進入細胞需要能量B．轉運具有方向性C．進出細胞的方式相同D．運輸需要不同的載體題號135246879101112√C [由圖示可知，銅離子進入細胞是由低濃度向高濃度運輸，需要載體，消耗能量，A正確；銅離子轉運具有方向性，B正確；銅離子進入細胞是主動運輸，運出細胞是由高爾基體膜包裹通過胞吐運出細胞，C錯誤；由圖示可知進入細胞需要膜蛋白1協助，進入高爾基體需要膜蛋白2協助，D正確。]題號1352468791011123．(2023·福建卷)肌細胞質基質中Ca2+濃度升高將引起肌收縮。靜息狀態下，肌細胞質基質Ca2+濃度極低，此時胞內Ca2+主要存儲于肌質網中(一種特殊的內質網)。肌質網膜上存在一種Ca2+載體，能催化水解ATP實現 Ca2+逆濃度跨膜運輸。該載體轉運過程中的兩個狀態(E1和E2)如圖所示。題號135246879101112下列相關敘述錯誤的是( )A．該載體對Ca2+的轉運過程利用了ATP水解所釋放的能量B．E2中該載體通過構象變化向細胞質基質運輸Ca2+導致肌收縮C．若該載體數量不足或功能減弱可導致肌收縮的停止發生異常D．隨著待轉運Ca2+濃度的增加，該載體的運輸速率先增加后穩定題號135246879101112√B [根據題干信息可知，該載體對Ca2+的轉運是主動運輸方式，利用了ATP水解所釋放的能量，A正確；圖示中載體的E1狀態是載體蛋白的磷酸化，通過其構象變化完成Ca2+的逆濃度梯度運輸，E2是去磷酸化狀態，恢復可以重新結合Ca2+的狀態，因此這個主動運輸過程是把Ca2+向肌質網中運輸，降低了肌細胞質基質中Ca2+濃度，肌細胞由收縮恢復為舒張狀態，B錯誤；肌質網膜上的Ca2+載體數量不足或功能減弱，不利于肌質網回收Ca2+，使肌細胞質基質中Ca2+維持較高濃度，引起肌細胞持續收縮，C正確；在主動運輸中，在一定范圍內隨著待轉運Ca2+濃度的增加，該載體的運輸速率增大，但受到載體數量的限制，達到最大速率后保持穩定，D正確。]題號1352468791011124．(2024·廣東深圳一模)溶酶體膜上存在一種Ca2+激活的K＋通道(BK)，BK的激活需要細胞質基質中較高濃度的Ca2+。研究發現，K＋通道和Ca2+通道(TRPML)在功能上關聯。如圖表示BK和TRPML參與物質運輸的過程。下列敘述正確的是( )A．溶酶體中的K＋濃度高于細胞質基質B．TRPML作用的結果會促進BK的激活C．BK運輸K＋過程中K＋與BK發生特異性結合D．Ca2+通過TRPML的過程依賴于ATP的水解供能題號135246879101112√B [通道蛋白介導物質的運輸方向為順濃度梯度，由于BK能介導K＋從細胞質基質進入溶酶體，因此溶酶體中的K＋濃度低于細胞質基質，A錯誤；根據圖示可知，TRPML作用的結果會提高細胞質基質中的Ca2+濃度，從而促進BK的激活，B正確；通道蛋白在運輸物質的過程中不需要與運輸物質發生特異性結合，C錯誤；通道蛋白介導物質運輸的方式屬于協助擴散，協助擴散不會消耗ATP，D錯誤。]題號1352468791011125．(2023·湖北卷)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+交換體的活動加強題號135246879101112√C [該藥物可以特異性阻斷細胞膜上的Na＋-K＋泵，使Na＋流出細胞減少，則Na＋進入細胞也減少，細胞膜上的Na＋-Ca2+交換體(轉入Na＋的同時排出Ca2+)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；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Na＋濃度升高，K＋濃度降低，B錯誤；阻斷Na＋-K＋泵的作用，Na＋從膜內到膜外的運輸受阻，膜內外Na＋濃度差減小，因此動作電位期間Na＋內流量減少，C正確。]題號1352468791011126．(2024·廣東實驗中學檢測)下圖為液泡膜上離子跨膜運輸機制示意圖，下列相關敘述，錯誤的是( )A．Ca2+逆濃度梯度從細胞液進入細胞質基質B．有氧呼吸的增強可促進Ca2+進入液泡C．Na＋進入液泡的方式屬于主動運輸D．細胞液中的pH比細胞質基質中低題號135246879101112√A [圖中Ca2+進入液泡時需要載體且消耗ATP，屬于主動運輸；Ca2+從液泡進入細胞質基質并未消耗能量，但需要轉運蛋白，屬于協助擴散，A錯誤。圖中Ca2+進入液泡時需要載體且消耗ATP，屬于主動運輸，因此有氧呼吸的增強可促進Ca2+進入液泡，B正確。H＋運出液泡的過程伴隨Na＋進入液泡，H＋運出液泡屬于協助擴散，該過程由高濃度→低濃度，會產生化學勢能，可為Na＋進入液泡提供能量，故Na＋進入液泡的方式為主動運輸，C正確。細胞液中的H＋濃度高呈現酸性環境，比細胞質基質中pH低，D正確。]題號1352468791011127．(2024·安徽聯合檢測)菊花組織培養過程中，培養基中常添加蔗糖，植物細胞利用蔗糖的方式如圖所示。下列敘述正確的是( )題號135246879101112A．蔗糖酶通過提供能量，從而提高蔗糖水解反應速率B．培養基的pH比細胞內的低，有利于細胞吸收蔗糖C．當H＋-ATP酶失活，不會影響細胞對蔗糖的吸收速率D．蔗糖-H＋共轉運體轉運蔗糖和H＋，都不需要消耗能量題號135246879101112√B [蔗糖酶催化蔗糖水解不能提供能量，蔗糖酶通過降低化學反應的活化能，從而提高蔗糖水解反應速率，A錯誤；培養基的pH比細胞內的低，會增加膜內外H＋濃度差，有利于蔗糖吸收，B正確；當H＋-ATP酶失活，會使細胞內外H＋濃度差減小，細胞對蔗糖的吸收速率會降低，C錯誤；蔗糖-H＋共轉運體轉運蔗糖所需能量直接來源于膜內外H＋濃度差產生的電化學勢能，轉運H＋是從高濃度到低濃度屬于協助擴散，不需要消耗能量，D錯誤。]題號1352468791011128．(2024·廣東茂名二模)人體紅細胞通過調控轉鐵蛋白受體(Tfrc)回收和轉鐵蛋白(Tf)循環的速度促進鐵吸收，過程如圖所示，下列說法錯誤的是( )題號135246879101112A．含有Fe3+的轉鐵蛋白會與轉鐵蛋白受體結合B．轉鐵復合體進入紅細胞能量來自細胞無氧呼吸C．囊泡中的pH降低不利于Fe3+從轉鐵蛋白上釋放D．上述的過程能夠體現細胞膜具有一定的流動性題號135246879101112√C [根據題意和圖示可知，含有Fe3十的轉鐵蛋白會與轉鐵蛋白受體結合，A正確；轉鐵復合體進入紅細胞的方式是胞吞，需要消耗能量，紅細胞進行無氧呼吸，因此能量來自細胞無氧呼吸，B正確；根據題意可知，Fe3+從轉鐵蛋白上釋放需要降低囊泡中的pH，因此囊泡中的pH降低有利于Fe3+從轉鐵蛋白上釋放，C錯誤；題述的過程包括胞吞和胞吐，能夠體現細胞膜具有一定的流動性，D正確。]題號1352468791011129．(2024·湖南師大附中二模)碘是甲狀腺激素合成的原材料，甲狀腺濾泡細胞內I－的濃度是血漿中I－濃度的30倍。血漿中I－進入甲狀腺濾泡上皮細胞是由鈉碘同向轉運體(NIS)介導的，如下圖所示。哇巴因是鈉鉀泵抑制劑；硝酸根離子可以與I－競爭NIS。下列敘述正確的是( )題號135246879101112A．鈉碘同向轉運體運輸I－的方式與其運輸Na＋的方式相同B．鈉鉀泵通過協助擴散將細胞內的Na＋順濃度梯度運出C．哇巴因可抑制NIS的功能，從而影響甲狀腺激素的合成能夠同時影響Na＋和I－進入甲狀腺濾泡上皮細胞題號135246879101112√C [根據題干信息“甲狀腺濾泡細胞內I－的濃度是血漿中I－濃度的30倍”可知，血漿中I－進入甲狀腺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；識圖分析可知，鈉鉀泵消耗ATP將細胞內多余的Na＋逆濃度梯度運出，因此鈉鉀泵通過主動運輸將細胞內的Na＋逆濃度梯度運出，B錯誤；哇巴因是鈉鉀泵抑制劑，哇巴因抑制了NIS的功能，甲狀腺濾泡上皮細胞吸收I－受到抑制，則影響甲狀腺激素的合成，C正確；根據題意可知，硝酸根離子可以與I－競爭NIS，影響了I－進入甲狀腺濾泡上皮細胞，D錯誤。]題號13524687910111210．(2024·廣東中山一模)由通道蛋白形成的離子通道包括電壓門通道和配體門通道。在電壓門通道中，帶電荷的蛋白質結構域會隨膜電位的改變而發生相應的移動，從而使離子通道開啟或關閉。在配體門通道中，細胞內外的某些小分子配體與通道蛋白結合，繼而引起通道蛋白開啟與關閉。圖1中A、B、C通道處于關閉狀態，圖2處于開啟狀態，據圖判斷下列說法錯誤的是( )題號135246879101112A．離子通道A屬于電壓門通道，離子通道B、C屬于配體門通道B．離子通過配體門通道運輸需要與通道蛋白發生結合，但不會使通道蛋白構象改變C．電壓門通道的離子轉運會降低膜內外的電位差，該過程不需要消耗ATPD．通過離子通道轉運的方式屬于協助擴散題號135246879101112√B [由圖示可知，A(由于膜兩邊的電位差導致打開或關閉)屬于電壓門通道，B、C(由于與特定小分子配體結合打開或關閉)分別屬于胞外配體門通道、胞內配體門通道，A正確；配體門通道運輸離子時，細胞內外的某些小分子配體需要與通道蛋白結合，會引起通道蛋白開啟與關閉，該過程中通道蛋白的構象會發生改變，但離子本身不會與通道蛋白結合，B錯誤；電壓門通道在轉運離子時，會降低膜內外的電位差，由于是順濃度梯度轉運物質，因此該過程不需要消耗ATP，C正確；通過離子通道轉運的方式是順濃度梯度轉運，屬于協助擴散，D正確。]題號13524687910111211．(2024·廣東梅州一模)口服藥物進入小腸后常見的轉運方式如下圖所示。已知小腸上皮細胞間存在水溶性孔道，OATP 和P-gp 兩種膜轉運蛋白分別參與圖中C 和D途徑。下列敘述錯誤的是( )題號135246879101112A．藥物中的親水性小分子物質可能更容易通過細胞間途徑被吸收B．OATP 和P-gp 兩種膜轉運蛋白發揮作用時體現了細胞膜的選擇透過性C．當甲側藥物分子濃度低于乙側并通過C 途徑跨膜轉運時，有可能需要ATP 供能D．提高P-gp的活性可在一定程度上緩解藥物吸收障礙而造成的口服藥效降低題號135246879101112√D [據題可知，細胞間途徑是通過小腸上皮細胞間隙吸收藥物的，且小腸上皮細胞間存在水溶性孔道，故藥物中的親水性小分子物質可能更容易通過細胞間途徑被吸收，A正確；OATP 和P-gp 兩種膜轉運蛋白分別參與圖中C 和D途徑，OATP 和P-gp 兩種膜轉運蛋白發揮作用時體現了細胞膜的選擇透過性，B正確；當甲側藥物分子濃度低于乙側，即逆濃度運輸，需要載體蛋白并消耗能量，該過程有可能需要ATP 供能，C正確；P-gp可以把藥物從上皮細胞中排出到腸腔，限制藥物的吸收，從而造成藥物口服生物利用度降低，因此抑制P-gp的功能可緩解藥物吸收障礙而造成的口服藥效降低，D錯誤。]題號13524687910111212．(12分)(2024·湖北武漢期末)鹽地堿蓬能生活在靠近海灘或者海水與淡水匯合的河口地區，它能在鹽脅迫逆境中正常生長，與其根細胞獨特的離子轉運機制有關。下圖是鹽地堿蓬根細胞參與抵抗鹽脅迫的示意圖(HKT1、AKT1、SOS1和NHX均為轉運蛋白)。請回答下列問題：題號135246879101112(1)鹽地堿蓬根細胞的細胞質基質與細胞液、細胞膜外的pH不同，這種差異主要由H＋-ATP泵以_______________方式將H＋轉運到細胞外和液泡內來維持的。這種H＋的分布特點為圖中的________________蛋白運輸Na＋提供了動力，以減少其對細胞代謝的影響。題號135246879101112主動運輸(1分)SOS1和NHX(2)在高鹽脅迫下，當鹽浸入根周圍的環境時，Na＋以協助擴散的方式大量進入根部細胞，同時抑制了K＋進入細胞，導致細胞中Na＋、K＋的比例異常，使細胞內的酶失活，影響蛋白質的正常合成。鹽地堿蓬的根細胞會借助吸收的Ca2+調節Na＋、K＋轉運蛋白的功能，進而調節細胞中Na＋、K＋的比例。由此推測，細胞質基質中的Ca2+對HKT1和AKT1的作用依次為___________、___________(填“激活”或“抑制”)，使細胞內的蛋白質合成恢復正常。另外，一部分離子被運入液泡內，通過調節細胞液的滲透壓促進根細胞___________，從而降低細胞內鹽濃度。題號135246879101112抑制(1分)激活(1分)吸水(1分)(3)為驗證Ca2+在高鹽脅迫下對鹽地堿蓬吸收Na＋、K＋的調節作用，科研小組進行實驗：①實驗材料：鹽地堿蓬幼苗、Ca2+轉運蛋白抑制劑溶液、一定濃度的NaCl、KCl的高鹽培養液等。②實驗步驟：a．取生長發育基本相同的鹽地堿蓬幼苗分成甲、乙兩組，放入一定濃度的含NaCl、KCl的高鹽培養液中培養；b．甲組加入2 mL蒸餾水，乙組加入_________________________________________________________________________________________；題號1352468791011122 mL Ca2+轉運蛋白抑制劑溶液(或等量的Ca2+轉運蛋白抑制劑溶液)c．一段時間后測定高鹽培養液中Na＋、K＋濃度。③預測實驗結果及結論：若與甲組比較，乙組_____________________________________，說明Ca2+在一定程度上能調節細胞中Na＋、K＋的比例。(4)根據題目所給信息及所學知識，農業生產上促進鹽化土壤中耐鹽作物增產的措施有___________________________________。(寫出兩點)題號135246879101112培養液中Na＋濃度較低，K＋濃度較高灌溉降低土壤溶液濃度、增施鈣肥[解析] (1)由圖可知，位于細胞膜和液泡膜上的H＋-ATP泵，通過主動運輸的方式，將細胞質基質中的H＋分別轉運至細胞外和液泡內，從而維持圖示各結構中H＋濃度分布的差異，導致相應的pH不同。H＋順濃度梯度從SOS1進入細胞產生的勢能將Na＋運出根細胞，H＋順濃度梯度從NHX出來產生的勢能將Na＋運入液泡內。可見，這種H＋分布特點可使根細胞將Na＋轉運到細胞膜外、液泡內，該過程中轉運Na＋所需的能量來自細胞膜、液泡膜兩側的H＋濃度差(H＋勢能)，進而減少Na＋對胞內代謝的影響。題號135246879101112(2)由圖可知，在高鹽脅迫下，當鹽浸入根周圍的環境時，Na＋從高濃度的土壤溶液進入低濃度的細胞內，借助通道蛋白HKT1以協助擴散方式大量進入根部細胞，同時抑制了K＋通過AKT1進入細胞，導致細胞中Na＋、K＋的比例異常，使細胞內的酶失活，影響蛋白質的正常合成。鹽地堿蓬的根細胞會借助Ca2+調節Na＋、 K＋轉運蛋白的功能，進而調節細胞中Na＋、K＋的比例，使細胞內的蛋白質合成恢復正常，說明細胞質基質中的Ca2+通過抑制HKT1的作用來阻止Na＋進入細胞、通過激活AKT1的作用來促進K＋進入細胞。一部分離子被運入液泡內，使細胞液的滲透壓升高，從而促進根細胞吸水，從而降低細胞內鹽濃度。題號135246879101112(3)驗證Ca2+在高鹽脅迫下對鹽地堿蓬吸收Na＋、K＋的調節作用，自變量是Ca2+轉運蛋白抑制劑的有無，因變量是高鹽培養液中Na＋、K＋濃度，而對實驗結果有影響的無關變量應控制相同且適宜。據此結合實驗設計應遵循的對照原則分析實驗步驟可推知：乙組應加入2 mL Ca2+轉運蛋白抑制劑溶液(或等量的Ca2+轉運蛋白抑制劑溶液)。由于該實驗是驗證性實驗，其結論是已知的，即在高鹽脅迫下，細胞質基質中的Ca2+對HKT1和AKT1的作用依次為抑制、激活，但Ca2+轉運蛋白抑制劑能夠抑制Ca2+轉運蛋白的作用，進而使乙組根題號135246879101112細胞借助Ca2+調節Na＋、 K＋轉運蛋白的功能受到抑制。所以預期的實驗結果及結論是：與甲組相比，乙組培養液中Na＋濃度較低，K＋濃度較高，說明Ca2+在一定程度上能調節細胞中Na＋、K＋的比例。(4)由題意可知，Ca2+在一定程度上能調節細胞中Na＋、K＋的比例，使細胞內的蛋白質合成恢復正常，所以可通過增施鈣肥達到促進鹽化土壤中耐鹽作物增產的目的，也可以通過灌溉降低土壤溶液濃度減弱高鹽環境對植物的脅迫作用。題號135246879101112謝 謝 ！課時數智作業(七) 物質出入細胞的方式及影響因素1．(2024·河南鄭州模擬)細胞中物質的輸入和輸出都必須經過細胞膜。下列關于物質跨膜運輸的敘述，正確的是( )A．水分子可通過自由擴散進出葉肉細胞，需要借助轉運蛋白但不需要消耗能量B．鈉離子可通過協助擴散進入神經細胞，不需要借助通道蛋白但需要消耗能量C．輪藻細胞可通過主動運輸吸收鉀離子，需要載體蛋白的協助也需要消耗能量D．巨噬細胞可通過胞吞作用吞噬細菌，不需要膜上蛋白質參與但需要消耗能量2．(2022·重慶卷)如圖為小腸上皮細胞吸收和釋放銅離子的過程。下列關于該過程中銅離子的敘述，錯誤的是( )A．進入細胞需要能量B．轉運具有方向性C．進出細胞的方式相同D．運輸需要不同的載體3．(2023·福建卷)肌細胞質基質中Ca2+濃度升高將引起肌收縮。靜息狀態下，肌細胞質基質Ca2+濃度極低，此時胞內Ca2+主要存儲于肌質網中(一種特殊的內質網)。肌質網膜上存在一種Ca2+載體，能催化水解ATP實現 Ca2+逆濃度跨膜運輸。該載體轉運過程中的兩個狀態(E1和E2)如圖所示。下列相關敘述錯誤的是( )A．該載體對Ca2+的轉運過程利用了ATP水解所釋放的能量B．E2中該載體通過構象變化向細胞質基質運輸Ca2+導致肌收縮C．若該載體數量不足或功能減弱可導致肌收縮的停止發生異常D．隨著待轉運Ca2+濃度的增加，該載體的運輸速率先增加后穩定4．(2024·廣東深圳一模)溶酶體膜上存在一種Ca2+激活的K＋通道(BK)，BK的激活需要細胞質基質中較高濃度的Ca2+。研究發現，K＋通道和Ca2+通道(TRPML)在功能上關聯。如圖表示BK和TRPML參與物質運輸的過程。下列敘述正確的是( )A．溶酶體中的K＋濃度高于細胞質基質B．TRPML作用的結果會促進BK的激活C．BK運輸K＋過程中K＋與BK發生特異性結合D．Ca2+通過TRPML的過程依賴于ATP的水解供能5．(2023·湖北卷)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6．(2024·廣東實驗中學檢測)下圖為液泡膜上離子跨膜運輸機制示意圖，下列相關敘述，錯誤的是( )A．Ca2+逆濃度梯度從細胞液進入細胞質基質B．有氧呼吸的增強可促進Ca2+進入液泡C．Na＋進入液泡的方式屬于主動運輸D．細胞液中的pH比細胞質基質中低7．(2024·安徽聯合檢測)菊花組織培養過程中，培養基中常添加蔗糖，植物細胞利用蔗糖的方式如圖所示。下列敘述正確的是( )A．蔗糖酶通過提供能量，從而提高蔗糖水解反應速率B．培養基的pH比細胞內的低，有利于細胞吸收蔗糖C．當H＋-ATP酶失活，不會影響細胞對蔗糖的吸收速率D．蔗糖-H＋共轉運體轉運蔗糖和H＋，都不需要消耗能量8．(2024·廣東茂名二模)人體紅細胞通過調控轉鐵蛋白受體(Tfrc)回收和轉鐵蛋白(Tf)循環的速度促進鐵吸收，過程如圖所示，下列說法錯誤的是( )A．含有Fe3+的轉鐵蛋白會與轉鐵蛋白受體結合B．轉鐵復合體進入紅細胞能量來自細胞無氧呼吸C．囊泡中的pH降低不利于Fe3+從轉鐵蛋白上釋放D．上述的過程能夠體現細胞膜具有一定的流動性9．(2024·湖南師大附中二模)碘是甲狀腺激素合成的原材料，甲狀腺濾泡細胞內I－的濃度是血漿中I－濃度的30倍。血漿中I－進入甲狀腺濾泡上皮細胞是由鈉碘同向轉運體(NIS)介導的，如下圖所示。哇巴因是鈉鉀泵抑制劑；硝酸根離子可以與I－競爭NIS。下列敘述正確的是( )A．鈉碘同向轉運體運輸I－的方式與其運輸Na＋的方式相同B．鈉鉀泵通過協助擴散將細胞內的Na＋順濃度梯度運出C．哇巴因可抑制NIS的功能，從而影響甲狀腺激素的合成能夠同時影響Na＋和I－進入甲狀腺濾泡上皮細胞10．(2024·廣東中山一模)由通道蛋白形成的離子通道包括電壓門通道和配體門通道。在電壓門通道中，帶電荷的蛋白質結構域會隨膜電位的改變而發生相應的移動，從而使離子通道開啟或關閉。在配體門通道中，細胞內外的某些小分子配體與通道蛋白結合，繼而引起通道蛋白開啟與關閉。圖1中A、B、C通道處于關閉狀態，圖2處于開啟狀態，據圖判斷下列說法錯誤的是( )A．離子通道A屬于電壓門通道，離子通道B、C屬于配體門通道B．離子通過配體門通道運輸需要與通道蛋白發生結合，但不會使通道蛋白構象改變C．電壓門通道的離子轉運會降低膜內外的電位差，該過程不需要消耗ATPD．通過離子通道轉運的方式屬于協助擴散11．(2024·廣東梅州一模)口服藥物進入小腸后常見的轉運方式如下圖所示。已知小腸上皮細胞間存在水溶性孔道，OATP 和P-gp 兩種膜轉運蛋白分別參與圖中C 和D途徑。下列敘述錯誤的是( )A．藥物中的親水性小分子物質可能更容易通過細胞間途徑被吸收B．OATP 和P-gp 兩種膜轉運蛋白發揮作用時體現了細胞膜的選擇透過性C．當甲側藥物分子濃度低于乙側并通過C 途徑跨膜轉運時，有可能需要ATP 供能D．提高P-gp的活性可在一定程度上緩解藥物吸收障礙而造成的口服藥效降低12．(12分)(2024·湖北武漢期末)鹽地堿蓬能生活在靠近海灘或者海水與淡水匯合的河口地區，它能在鹽脅迫逆境中正常生長，與其根細胞獨特的離子轉運機制有關。下圖是鹽地堿蓬根細胞參與抵抗鹽脅迫的示意圖(HKT1、AKT1、SOS1和NHX均為轉運蛋白)。請回答下列問題：(1)鹽地堿蓬根細胞的細胞質基質與細胞液、細胞膜外的pH不同，這種差異主要由H＋-ATP泵以___________方式將H＋轉運到細胞外和液泡內來維持的。這種H＋的分布特點為圖中的________________蛋白運輸Na＋提供了動力，以減少其對細胞代謝的影響。(2)在高鹽脅迫下，當鹽浸入根周圍的環境時，Na＋以協助擴散的方式大量進入根部細胞，同時抑制了K＋進入細胞，導致細胞中Na＋、K＋的比例異常，使細胞內的酶失活，影響蛋白質的正常合成。鹽地堿蓬的根細胞會借助吸收的Ca2+調節Na＋、K＋轉運蛋白的功能，進而調節細胞中Na＋、K＋的比例。由此推測，細胞質基質中的Ca2+對HKT1和AKT1的作用依次為___________、___________(填“激活”或“抑制”)，使細胞內的蛋白質合成恢復正常。另外，一部分離子被運入液泡內，通過調節細胞液的滲透壓促進根細胞___________，從而降低細胞內鹽濃度。(3)為驗證Ca2+在高鹽脅迫下對鹽地堿蓬吸收Na＋、K＋的調節作用，科研小組進行實驗：①實驗材料：鹽地堿蓬幼苗、Ca2+轉運蛋白抑制劑溶液、一定濃度的NaCl、KCl的高鹽培養液等。②實驗步驟：a．取生長發育基本相同的鹽地堿蓬幼苗分成甲、乙兩組，放入一定濃度的含NaCl、KCl的高鹽培養液中培養；b．甲組加入2 mL蒸餾水，乙組加入__________________________________________________________________________________________________________；c．一段時間后測定高鹽培養液中Na＋、K＋濃度。③預測實驗結果及結論：若與甲組比較，乙組_________________________________________________，說明Ca2+在一定程度上能調節細胞中Na＋、K＋的比例。(4)根據題目所給信息及所學知識，農業生產上促進鹽化土壤中耐鹽作物增產的措施有___________________________________。(寫出兩點)課時數智作業(七)1．C [物質通過簡單的擴散作用進出細胞的方式，叫作自由擴散。水分子可通過自由擴散進出葉肉細胞，不需要借助轉運蛋白也不需要消耗能量，A錯誤。借助膜上的轉運蛋白進出細胞的物質擴散方式，叫作協助擴散。神經細胞興奮時，鈉離子可借助通道蛋白通過協助擴散進入神經細胞，不需要消耗能量，B錯誤。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。輪藻細胞可通過主動運輸吸收鉀離子，需要載體蛋白的協助也需要消耗能量，C正確。當細胞攝取大分子時，首先是大分子與膜上的蛋白質結合，從而引起這部分細胞膜內陷形成小囊，包圍著大分子。然后，小囊從細胞膜上分離下來，形成囊泡，進入細胞內部，這種現象叫胞吞。因此，巨噬細胞通過胞吞作用吞噬細菌時需要膜上蛋白質參與。胞吞細菌形成囊泡及囊泡運輸時也需要消耗能量，D錯誤。]2．C [由圖示可知，銅離子進入細胞是由低濃度向高濃度運輸，需要載體，消耗能量，A正確；銅離子轉運具有方向性，B正確；銅離子進入細胞是主動運輸，運出細胞是由高爾基體膜包裹通過胞吐運出細胞，C錯誤；由圖示可知進入細胞需要膜蛋白1協助，進入高爾基體需要膜蛋白2協助，D正確。]3．B [根據題干信息可知，該載體對Ca2+的轉運是主動運輸方式，利用了ATP水解所釋放的能量，A正確；圖示中載體的E1狀態是載體蛋白的磷酸化，通過其構象變化完成Ca2+的逆濃度梯度運輸，E2是去磷酸化狀態，恢復可以重新結合Ca2+的狀態，因此這個主動運輸過程是把Ca2+向肌質網中運輸，降低了肌細胞質基質中Ca2+濃度，肌細胞由收縮恢復為舒張狀態，B錯誤；肌質網膜上的Ca2+載體數量不足或功能減弱，不利于肌質網回收Ca2+，使肌細胞質基質中Ca2+維持較高濃度，引起肌細胞持續收縮，C正確；在主動運輸中，在一定范圍內隨著待轉運Ca2+濃度的增加，該載體的運輸速率增大，但受到載體數量的限制，達到最大速率后保持穩定，D正確。]4．B [通道蛋白介導物質的運輸方向為順濃度梯度，由于BK能介導K＋從細胞質基質進入溶酶體，因此溶酶體中的K＋濃度低于細胞質基質，A錯誤；根據圖示可知，TRPML作用的結果會提高細胞質基質中的Ca2+濃度，從而促進BK的激活，B正確；通道蛋白在運輸物質的過程中不需要與運輸物質發生特異性結合，C錯誤；通道蛋白介導物質運輸的方式屬于協助擴散，協助擴散不會消耗ATP，D錯誤。]5．C [該藥物可以特異性阻斷細胞膜上的Na＋K＋泵，使Na＋流出細胞減少，則Na＋進入細胞也減少，細胞膜上的Na＋Ca2+交換體(轉入Na＋的同時排出Ca2+)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；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Na＋濃度升高，K＋濃度降低，B錯誤；阻斷Na＋K＋泵的作用，Na＋從膜內到膜外的運輸受阻，膜內外Na＋濃度差減小，因此動作電位期間Na＋內流量減少，C正確。]6．A [圖中Ca2+進入液泡時需要載體且消耗ATP，屬于主動運輸；Ca2+從液泡進入細胞質基質并未消耗能量，但需要轉運蛋白，屬于協助擴散，A錯誤。圖中Ca2+進入液泡時需要載體且消耗ATP，屬于主動運輸，因此有氧呼吸的增強可促進Ca2+進入液泡，B正確。H＋運出液泡的過程伴隨Na＋進入液泡，H＋運出液泡屬于協助擴散，該過程由高濃度→低濃度，會產生化學勢能，可為Na＋進入液泡提供能量，故Na＋進入液泡的方式為主動運輸，C正確。細胞液中的H＋濃度高呈現酸性環境，比細胞質基質中pH低，D正確。]7．B [蔗糖酶催化蔗糖水解不能提供能量，蔗糖酶通過降低化學反應的活化能，從而提高蔗糖水解反應速率，A錯誤；培養基的pH比細胞內的低，會增加膜內外H＋濃度差，有利于蔗糖吸收，B正確；當H＋ATP酶失活，會使細胞內外H＋濃度差減小，細胞對蔗糖的吸收速率會降低，C錯誤；蔗糖H＋共轉運體轉運蔗糖所需能量直接來源于膜內外H＋濃度差產生的電化學勢能，轉運H＋是從高濃度到低濃度屬于協助擴散，不需要消耗能量，D錯誤。]8．C [根據題意和圖示可知，含有Fe3十的轉鐵蛋白會與轉鐵蛋白受體結合，A正確；轉鐵復合體進入紅細胞的方式是胞吞，需要消耗能量，紅細胞進行無氧呼吸，因此能量來自細胞無氧呼吸，B正確；根據題意可知，Fe3+從轉鐵蛋白上釋放需要降低囊泡中的pH，因此囊泡中的pH降低有利于Fe3+從轉鐵蛋白上釋放，C錯誤；題述的過程包括胞吞和胞吐，能夠體現細胞膜具有一定的流動性，D正確。]9．C [根據題干信息“甲狀腺濾泡細胞內I－的濃度是血漿中I－濃度的30倍”可知，血漿中I－進入甲狀腺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；識圖分析可知，鈉鉀泵消耗ATP將細胞內多余的Na＋逆濃度梯度運出，因此鈉鉀泵通過主動運輸將細胞內的Na＋逆濃度梯度運出，B錯誤；哇巴因是鈉鉀泵抑制劑，哇巴因抑制了NIS的功能，甲狀腺濾泡上皮細胞吸收I－受到抑制，則影響甲狀腺激素的合成，C正確；根據題意可知，硝酸根離子(NO－3)可以與I－競爭NIS，影響了I－進入甲狀腺濾泡上皮細胞，D錯誤。]10．B [由圖示可知，A(由于膜兩邊的電位差導致打開或關閉)屬于電壓門通道，B、C(由于與特定小分子配體結合打開或關閉)分別屬于胞外配體門通道、胞內配體門通道，A正確；配體門通道運輸離子時，細胞內外的某些小分子配體需要與通道蛋白結合，會引起通道蛋白開啟與關閉，該過程中通道蛋白的構象會發生改變，但離子本身不會與通道蛋白結合，B錯誤；電壓門通道在轉運離子時，會降低膜內外的電位差，由于是順濃度梯度轉運物質，因此該過程不需要消耗ATP，C正確；通過離子通道轉運的方式是順濃度梯度轉運，屬于協助擴散，D正確。]11．D [據題可知，細胞間途徑是通過小腸上皮細胞間隙吸收藥物的，且小腸上皮細胞間存在水溶性孔道，故藥物中的親水性小分子物質可能更容易通過細胞間途徑被吸收，A正確；OATP 和Pgp 兩種膜轉運蛋白分別參與圖中C 和D途徑，OATP 和Pgp 兩種膜轉運蛋白發揮作用時體現了細胞膜的選擇透過性，B正確；當甲側藥物分子濃度低于乙側，即逆濃度運輸，需要載體蛋白并消耗能量，該過程有可能需要ATP 供能，C正確；Pgp可以把藥物從上皮細胞中排出到腸腔，限制藥物的吸收，從而造成藥物口服生物利用度降低，因此抑制Pgp的功能可緩解藥物吸收障礙而造成的口服藥效降低，D錯誤。]12．(除標注外，每空2分，共12分)(1)主動運輸(1分) SOS1和NHX (2)抑制(1分) 激活(1分) 吸水(1分) (3)2 mL Ca2+轉運蛋白抑制劑溶液(或等量的Ca2+轉運蛋白抑制劑溶液) 培養液中Na＋濃度較低，K＋濃度較高 (4)灌溉降低土壤溶液濃度、增施鈣肥7/7 展開更多...... 收起↑ 資源列表 必修1 第二單元 第7講 物質出入細胞的方式及影響因素.docx 必修1 第二單元 第7講 物質出入細胞的方式及影響因素.pptx 課時數智作業7 物質出入細胞的方式及影響因素.docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫
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