資源簡介

第6講　細胞的物質輸入和輸出
[課標內容]　1.闡明質膜具有選擇透過性。2.舉例說明哪些物質順濃度梯度進出細胞,不需要額外提供能量;哪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。4.實驗:通過模擬實驗探究膜的透性。5.實驗:探究植物細胞的吸水和失水。
微考點大突破
考點一　水進出細胞的原理
　
1.滲透作用
提醒?、贊B透平衡的實質:滲透平衡只意味著半透膜兩側水分子移動達到平衡狀態,既不可看作沒有水分子移動,也不可看作兩側溶液濃度相等。
②濃度的實質:滲透系統中的溶液濃度指物質的量濃度,而非質量濃度。
2.動物細胞的吸水和失水
(1)
(2)現象。
3.探究植物細胞的吸水和失水
(1)實驗原理。
(2)實驗步驟。
提醒　本實驗中存在兩組對照實驗,實驗組和對照組在同一裝片中先后進行,屬于自身對照。
(3)從內因和外因判斷細胞能否發生質壁分離和復原。
(1)當外界溶液濃度低時,哺乳動物成熟紅細胞一定會吸水漲破。(必修1 P63“思考·討論”)()
(2)植物細胞內的液體環境主要指的是細胞質基質中的細胞液。(源自必修1 P63)()
(3)植物細胞的原生質層包括細胞膜、細胞質和細胞核。(源自必修1 P63)()
如圖表示正在進行質壁分離的紫色洋蔥細胞,請回答下列問題:
(1)實驗時一定要選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞嗎 為什么
答:____________________________________________。
(2)b的大小和顏色如何發生變化
答:______________________。
(3)c處的液體是什么
答:______________________。
能力一　滲透作用的原理及應用(考查科學思維)
1.(2025·常州模擬)如圖所示實驗裝置,玻璃槽中是蒸餾水,半透膜只允許水和單糖透過。倒置的長頸漏斗中先裝入蔗糖溶液,一定時間后再加入蔗糖酶。最可能的實驗現象是(　　)
A.漏斗中液面開始時先上升,加入蔗糖酶后,再上升后又下降
B.在玻璃槽中會檢測出蔗糖和蔗糖酶
C.漏斗中液面開始時先下降,加入蔗糖酶后一直上升
D.在玻璃槽中會檢測出葡萄糖、果糖和蔗糖酶
2.(2023·重慶卷,T7)某興趣小組利用圖示裝置和表中試劑探究了透析袋的透性。當a為①、b為⑤,袋內溶液逐漸變為藍色;當a為②、b為③,水浴(55 ℃)后透析袋內、外均不出現磚紅色。下列敘述正確的是(　　)
編號 試劑
① 質量分數為3%的可溶性淀粉溶液
② 質量分數為5%的葡萄糖溶液
③ 斐林試劑
④ 淀粉酶溶液
⑤ 碘溶液(棕紅色)
A.若a為①+②、b為③,水浴后透析袋外最終會出現磚紅色
B.若a為①+②、b為⑤,透析袋外的溶液最終會出現藍色
C.若a為①+④、b為⑤,透析袋內的溶液最終會出現棕紅色
D.若a為①+④、b為③,水浴后透析袋內最終會出現磚紅色
能力二　植物細胞的吸水與失水(考查科學思維)
3.(2024·山東卷,T4)仙人掌的莖由內部薄壁細胞和進行光合作用的外層細胞等組成,內部薄壁細胞的細胞壁伸縮性更大。水分充足時,內部薄壁細胞和外層細胞的滲透壓保持相等;干旱環境下,內部薄壁細胞中單糖合成多糖的速率比外層細胞快。下列說法錯誤的是(　　)
A.細胞失水過程中,細胞液濃度增大
B.干旱環境下,外層細胞的細胞液濃度比內部薄壁細胞的低
C.失水比例相同的情況下,外層細胞更易發生質壁分離
D.干旱環境下內部薄壁細胞合成多糖的速率更快,有利于外層細胞的光合作用
4.(2023·全國甲卷,T4)探究植物細胞的吸水和失水實驗是高中學生常做的實驗。某同學用紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料進行實驗,探究蔗糖溶液、清水處理外表皮后,外表皮細胞原生質體和液泡的體積及細胞液濃度的變化。如圖中所提到的原生質體是指植物細胞不包括細胞壁的部分。下列示意圖中能夠正確表示實驗結果的是(　　)
A　B
C　D
植物細胞質壁分離與復原過程中有關問題的判定
(1)細胞吸水能力變化的判定。
細胞吸水能力的增大或減小與外界溶液濃度沒有直接關系,而與自身細胞液濃度變化有直接關系。細胞失水后細胞液濃度增大,細胞吸水能力增強;細胞吸水后細胞液濃度減小,細胞吸水能力減弱。
(2)細胞吸收溶質分子或離子的時間和方式判定。
若細胞能吸收某種溶質分子或離子,則從其置于外界溶液后就開始吸收了,而不是到達平衡狀態時才開始;細胞吸收溶質分子或離子的方式可能不同,如甘油、尿素等物質以自由擴散的方式被吸收,K+、N等一般以主動運輸的方式被吸收。
考點二　物質出入細胞的方式
　
1.被動運輸
2.通道蛋白與載體蛋白的異同
提醒　載體與受體的區別
載體是協助物質運輸的蛋白質,如血紅蛋白是運輸氧的載體,細胞膜上有運輸葡萄糖、Na+、K+等的轉運蛋白;受體是接收信號分子的蛋白質,如神經遞質受體、激素分子受體,其主要作用是實現細胞間信息交流。
3.主動運輸
4.胞吞和胞吐
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,__________轉運蛋白,但__________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
提醒?、偕锎蠓肿硬灰欢ǘ际且园?、胞吐方式運輸的,如RNA和蛋白質可通過核孔出入細胞核。
②無機鹽離子的運輸方式不一定是主動運輸,如興奮產生和恢復過程中的Na+內流和K+外流的方式均為協助擴散。
③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。
(1)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。(源自必修1 P66)()
(2)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。(源自必修1 P70)()
(3)痢疾內變形蟲通過胞吐和胞吞作用損傷腸壁并引發阿米巴痢疾。(必修1 P72“與社會的聯系”)()
(4)人紅細胞吸收膽固醇與吸收葡萄糖的相同點是均需要載體蛋白的協助。(必修1 P72“概念檢測”2)()
(5)果脯在腌制過程中細胞通過主動運輸吸收蔗糖分子。(必修1 P72“概念檢測”2)()
小腸上皮細胞面向腸腔的一側形成很多微絨毛,對吸收來自腸腔的營養物質有重要意義。新生兒小腸上皮細胞能直接吸收母乳中的免疫球蛋白到血液中。人體進食后,小腸微絨毛外側葡萄糖由于二糖的水解而局部濃度高于細胞內,這部分葡萄糖能通過GLUT2轉運;大部分葡萄糖通過SGLT1轉運,過程如圖所示。
(1)新生兒小腸上皮細胞直接吸收母乳中的免疫球蛋白是什么運輸方式 需要膜蛋白發揮作用嗎 需要消耗能量嗎
答:____________________________________________。
(2)葡萄糖通過SGLT1從腸腔進入小腸上皮細胞是什么運輸方式 判斷的依據是什么 葡萄糖通過GLUT2是什么運輸方式 依據是什么
答:____________________________________________。
(3)Na+從小腸上皮細胞運輸到腸腔時,所需Na+轉運蛋白的空間構象是否發生改變 并說明理由。
答:____________________________________________。
能力　物質出入細胞方式的判斷(考查科學思維)
1.(2023·全國甲卷,T1)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
(必修1 P72“正文”)除了一些不帶電荷的小分子可以自由擴散的方式進出細胞外,離子和較小的有機分子(如葡萄糖和氨基酸等)的跨膜運輸必須借助于__________,這又一次體現了________________。一種轉運蛋白往往只適合轉運特定的物質,因此,細胞膜上轉運蛋白的種類和數量,或轉運蛋白__________的變化,對許多物質的跨膜運輸起著決定性的作用,這也是細胞膜具有______________的結構基礎。
2.(2021·河北卷,T4)人體成熟紅細胞能夠運輸O2和CO2,其部分結構和功能如圖,①~⑤表示相關過程。下列敘述錯誤的是(　　)
A.血液流經肌肉組織時,氣體A和B分別是CO2和O2
B.①和②是自由擴散,④和⑤是協助擴散
C.成熟紅細胞通過無氧呼吸分解葡萄糖產生ATP,為③提供能量
D.成熟紅細胞表面的糖蛋白處于不斷流動和更新中
物質運輸中應注意的特殊情況
(1)同一種物質進出不同細胞時,運輸方式可能不同,如紅細胞吸收葡萄糖的方式是協助擴散,而小腸上皮細胞吸收葡萄糖的方式則是主動運輸。同一種物質進出同一細胞時,運輸方式也可能不同,如神經細胞膜上運入K+的方式為主動運輸,運出K+的方式為協助擴散,運入K+的載體蛋白和運出K+的通道蛋白都具有特異性。
(2)Na+、K+等無機鹽離子一般以主動運輸的方式進出細胞,但也可通過協助擴散進出細胞,如神經細胞維持靜息電位時的K+外流和形成動作電位時的Na+內流。
(3)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。
(4)自由擴散、協助擴散、主動運輸主要體現了生物膜的選擇透過性;胞吞、胞吐體現了生物膜的流動性。
3.(2025·河北模擬)龍膽花處于低溫(16 ℃)下30 min內發生閉合,而轉移至正常生長溫度(22 ℃),光照條件下30 min內重新開放。花冠近軸表皮細胞的膨壓(原生質體對細胞壁的壓力)增大能促進龍膽花的開放,水通道蛋白在該過程中發揮了重要作用。其相關機理如圖所示。實驗發現,龍膽花由低溫轉移至正常生長溫度,給予光照的同時向培養液中添加適量的鈣螯合劑(可與Ca2+結合形成穩定的絡合物),龍膽花重新開放受到抑制。下列分析不正確的是(　　)
A.水分子進出龍膽花花冠近軸表皮細胞的運輸方式除圖中所示方式外還有自由擴散
B.據圖可知,被激活的GsCPK16能促使水通道蛋白磷酸化,該過程會改變水通道蛋白的構象,使水通道蛋白運輸水的能力減弱
C.水通道蛋白運輸水能力的改變,體現了細胞膜控制物質進出細胞的功能
D.據圖推測,光刺激可加速龍膽花重新開放的機理是光刺激利于細胞吸收Ca2+,激活GsCPK16,促使水通道蛋白磷酸化,花冠近軸表皮細胞吸水增多,膨壓增大
考點三　影響物質跨膜運輸速率的因素
　
1.影響物質跨膜運輸速率的因素
(1)物質濃度(在一定范圍內)。
　
協助擴散或主動運輸
(2)氧氣濃度。
　
自由擴散或協助擴散 主動運輸
提醒　轉運蛋白數量影響協助擴散和主動運輸,自由擴散不受轉運蛋白數量的影響。
(3)溫度(影響所有運輸方式)。
2.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。
(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。(源自必修1 P69)()
(2)紅細胞攝入葡萄糖與細胞質中各種溶質分子的濃度都有關。(源自必修1 P69)()
(3)胞吞、胞吐依賴于細胞膜的流動性,主動運輸、協助擴散與細胞膜的流動性無關。(源自必修1 P72)()
[2021·全國甲卷,T29(3)]細胞外的K+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K+的吸收速率降低,原因是____________________________________________。
能力一　物質跨膜運輸的影響因素(考查科學思維)
1.(2021·江蘇卷,T3)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
2.(2022·全國乙卷,T29)農業生產中,農作物生長所需的氮素可以N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N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N進入根細胞的運輸方式是主動運輸,判斷的依據是__________________________________________________________________。
(2)O2濃度大于a時作物乙吸收N速率不再增加,推測其原因是____________________________________________。
(3)作物甲和作物乙各自在N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________________________________________。
(4)據圖可知,在農業生產中,為促進農作物根對N的吸收利用,可以采取的措施是____________________________________________(答出1點即可)。
能力二　物質跨膜運輸的有關實驗分析(考查科學探究)
3.(2023·湖南卷,T14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H+泵活性無關
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
4.(2025·重慶檢測)科學家在研究Na+通過細胞膜(只考慮Na+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24Na+,在不同的條件下,分別檢測神經細胞周圍溶液中的24Na+。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24Na+ — — 神經細胞周圍溶液中出現24Na+
2 向槍烏賊的神經細胞內注入微量的24Na+ 加入甲 藥物 — 神經細胞周圍溶液中沒有出現24Na+
3 向槍烏賊的神經細胞內注入微量的24Na+ 加入甲 藥物 加入 ATP 神經細胞周圍溶液中出現24Na+
4 向槍烏賊的神經細胞內注入微量的24Na+ 加入乙 藥物 加入 ATP 神經細胞周圍溶液中沒有出現24Na+
(1)由實驗1中觀察到的現象可知,神經細胞周圍溶液中的24Na+來源于______________。
(2)由實驗2、3及其現象可知,24Na+穿過神經細胞的細胞膜需要消耗__________,據此可判斷24Na+通過神經細胞細胞膜的運輸方式是__________。
(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__________的作用。
微真題重體悟
　
1.(2024·浙江1月選考,T3)嬰兒的腸道上皮細胞可以吸收母乳中的免疫球蛋白,此過程不涉及(　　)
A.消耗ATP B.受體蛋白識別
C.載體蛋白協助 D.細胞膜流動性
2.(2024·甘肅卷,T2)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(如圖)。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.(2022·遼寧卷,T9)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
4.(2020·江蘇卷,T5)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
5.(2022·北京卷,T16)芽殖酵母屬于單細胞真核生物。為尋找調控蛋白分泌的相關基因,科學家以酸性磷酸酶(P酶)為指標,篩選酵母蛋白分泌突變株并進行了研究。
(1)酵母細胞中合成的分泌蛋白一般通過__________作用分泌到細胞膜外。
(2)用化學誘變劑處理,在酵母中篩選出蛋白分泌異常的突變株(sec1)。無磷酸鹽培養液可促進酵母P酶的分泌,分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。將酵母置于無磷酸鹽培養液中,對sec1和野生型的胞外P酶檢測結果如圖。
據圖可知,24 ℃時sec1和野生型胞外P酶隨時間而增加。轉入37 ℃后,sec1胞外P酶呈現__________的趨勢,表現出分泌缺陷表型,表明sec1是一種溫度敏感型突變株。
(3)37 ℃培養1 h后電鏡觀察發現,與野生型相比,sec1中由高爾基體形成的分泌泡在細胞質中大量積累。由此推測野生型sec1基因的功能是促進__________的融合。
(4)由37 ℃轉回24 ℃并加入蛋白合成抑制劑后,sec1胞外P酶重新增加。對該實驗現象的合理解釋是________________________________________。
(5)現已得到許多溫度敏感型的蛋白分泌突變株。若要進一步確定某突變株的突變基因在37 ℃條件下影響蛋白分泌的哪一階段,可作為鑒定指標的是突變體__________(填選項字母)。
A.蛋白分泌受阻,在細胞內積累
B.與蛋白分泌相關的胞內結構的形態、數量發生改變
C.細胞分裂停止,逐漸死亡
把握高考微點,實現素能提升完成P375課時微練(六)完成P378高頻考點強化練3
爭分提升課(一)　物質跨膜運輸新題型
　
1.通道蛋白模型
　
鉀離子通道模式圖 水通道蛋白的結構模式圖
提醒?、偎肿舆M出細胞時,既可以直接穿過磷脂雙分子層,也可以穿過水通道蛋白,因此滲透作用的實質是水的自由擴散和協助擴散的疊加,以協助擴散為主。
②離子通道是由蛋白質復合物構成的,一種離子通道只容許一種離子通過,并且只有在特定刺激發生時才瞬間開放。
2.主動運輸的三種類型
3.協同轉運
(1)協同轉運的原理和類型。
協同轉運是一種間接消耗能量的主動運輸,可使一種物質逆濃度梯度的轉運與另一種物質順濃度梯度的轉運耦聯起來,其物質逆濃度梯度運輸所需要的能量來自膜兩側離子的電化學勢能。
類型 同向 轉運 轉運蛋白運輸物質的方向相同 例如:小腸上皮細胞吸收葡萄糖或氨基酸等有機物時,伴隨Na+內流,葡萄糖或氨基酸的吸收由Na+濃度梯度驅動
反向 轉運 轉運蛋白運輸物質的方向相反 例如:細胞膜上Na+ H+協同轉運蛋白輸出H+的同時伴隨Na+輸入細胞,H+的輸出由Na+濃度梯度驅動
抑制鈉鉀泵或質子泵的作用(如使用抑制劑或藥物阻斷),會使離子的濃度梯度不易建立,間接影響依靠協同轉運的物質的運輸
(2)Na+ K+泵。
1.(2022·山東卷,T3)N和N是植物利用的主要無機氮源,N的吸收由根細胞膜兩側的電位差驅動,N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N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.N通過AMTs進入細胞消耗的能量直接來自ATP
B.N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N會加重銨毒
D.載體蛋白NRT1.1轉運N和H+的速度與二者在膜外的濃度呈正相關
2.(2023·浙江6月選考,T13)植物組織培養過程中,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.轉運蔗糖時,共轉運體的構型不發生變化
B.使用ATP合成抑制劑,會使蔗糖運輸速率下降
C.植物組培過程中蔗糖是植物細胞吸收的唯一碳源
D.培養基的pH高于細胞內,有利于蔗糖的吸收
3.(2020·山東卷,T8)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Na+濃度梯度,鈉—碘同向轉運體借助Na+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(　　)
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
4.(2025·淮安模擬)如圖為跨膜運輸的3種類型,下列敘述正確的是(　　)
A.由圖可知,甲側是膜內,乙側是膜外
B.類型2中轉運蛋白所利用的能量是其中一種被運輸物質的電化學梯度
C.圖中所示的生物膜可能是動物的線粒體內膜
D.圖中類型1和3消耗能量,所以是主動運輸,類型2不消耗能量,所以是被動運輸
第6講　細胞的物質輸入和輸出
微考點·大突破
考點一
教材解讀
1.有一層半透膜　半透膜兩側溶液存在濃度差　低　高　大于
2.(2)吸水膨脹　失水皺縮　形態不變
3.(1)大　半透膜　(2)紫色　細胞壁　逐漸變小　加深　逐漸變大　(3)大液泡
教材基礎辨析
　(1)×　(2)×　(3)×
教材素材拓展
　提示　(1)不一定。紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液中含有色素,使液泡呈現紫色,便于觀察,而其他滿足條件的細胞也可作為實驗材料
(2)b逐漸變小,顏色逐漸加深
(3)由于細胞壁具有全透性,所以發生質壁分離時,在細胞壁和細胞膜之間(c處)充滿的是外界溶液
能力提升
1.A　解析　半透膜只允許水和單糖透過,蔗糖屬于二糖,不能透過半透膜,因此漏斗內裝入蔗糖溶液后,水分子的運動整體上表現為進入漏斗,漏斗內液面上升;一定時間后再加入蔗糖酶,蔗糖酶能催化蔗糖水解為葡萄糖和果糖,導致漏斗內溶液物質的量濃度增大,半透膜兩側溶液濃度差增大,故漏斗內液面再上升;之后由于葡萄糖和果糖是單糖,能透過半透膜從漏斗到玻璃槽中,因此半透膜兩側溶液的濃度差減小,漏斗內液面下降,故加入蔗糖酶后漏斗內液面先上升后下降,A項正確、C項錯誤。半透膜不允許蔗糖和蔗糖酶透過,則在玻璃槽中不會出現蔗糖和蔗糖酶,B、D兩項錯誤。
2.C　解析　若a為①+②、b為③,由于葡萄糖和斐林試劑均不能通過透析袋,水浴后透析袋外最終不會出現磚紅色,A項錯誤;若a為①+②、b為⑤,由于淀粉不能通過透析袋,而碘液可進入透析袋內,故透析袋外的溶液不會出現藍色,B項錯誤;若a為①+④、b為⑤,淀粉酶會水解淀粉形成麥芽糖(二糖),由于葡萄糖(單糖)不能通過透析袋,故麥芽糖也不能通過透析袋,同時由于碘液可進入透析袋內,故透析袋內的溶液最終會出現棕紅色,C項正確;若a為①+④、b為③,由于斐林試劑不能進入透析袋內,故透析袋內不會出現磚紅色,D項錯誤。
3.B　解析　細胞失水過程中,主要失去細胞液中的水,細胞液濃度增大,A項正確;依題意,干旱環境下,內部薄壁細胞中單糖合成多糖的速率比外層細胞快,則外層細胞的細胞液單糖多,且外層細胞還能進行光合作用合成單糖,故外層細胞的細胞液濃度比內部薄壁細胞的細胞液濃度高,B項錯誤;依題意,內部薄壁細胞細胞壁的伸縮性比外層細胞的細胞壁伸縮性更大,失水比例相同的情況下,外層細胞更易發生質壁分離,C項正確;依題意,干旱環境下,內部薄壁細胞中單糖合成多糖的速率比外層細胞快,有利于外層細胞光合作用產物向內部薄壁細胞轉移,可促進外層細胞的光合作用,D項正確。
4.C　解析　用30%蔗糖溶液處理之后,細胞失水,原生質體和液泡的體積都會減小,細胞液濃度上升;用清水處理之后,細胞吸水,原生質體和液泡體積會增大,細胞液濃度下降,A、B兩項錯誤。當蔗糖溶液濃度小于細胞液濃度時,細胞吸水,由于有細胞壁的阻礙,原生質體和液泡的體積略微增加,細胞液濃度略微下降,當蔗糖溶液的濃度超過細胞液濃度之后,細胞就會開始失水,原生質體和液泡的體積下降,細胞液濃度上升,C項正確、D項錯誤。
考點二
教材解讀
1.不需要　高　低　高　低　不需要　不消耗
2.協助擴散　主動運輸　不改變　改變
3.載體蛋白?、倌妗、谛枰、圯d體蛋白
4.不需要　消耗(需要)
教材基礎辨析
　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×
教材素材拓展
　提示　(1)新生兒小腸上皮細胞通過胞吞直接吸收母乳中的免疫球蛋白。需要膜蛋白發揮識別功能。需消耗能量
(2)主動運輸。依據是需要載體蛋白,且需要利用Na+電化學梯度勢能。協助擴散。依據是順濃度梯度運輸,且需要載體蛋白
(3)是。Na+從小腸上皮細胞運輸到腸腔時,逆濃度梯度運輸,需要ATP水解提供能量,是主動運輸,需要載體蛋白,載體蛋白在轉運過程中空間構象發生改變
能力提升
1.B　解析　乙醇是小分子有機物,可以通過自由擴散方式進入細胞,A項錯誤;血漿中K+含量低,紅細胞內K+含量高,血漿中的K+進入紅細胞為逆濃度梯度運輸,是主動運輸,需要消耗能量并需要載體蛋白協助,B項正確;抗體的合成和分泌過程,均需要消耗能量,C項錯誤;葡萄糖進入小腸上皮細胞為主動運輸,進入哺乳動物成熟的紅細胞為協助擴散,D項錯誤。
回源教材　提示　轉運蛋白　蛋白質是生命活動的承擔者　空間結構　選擇透過性
2.D　解析　血液流經肌肉組織時,進入紅細胞的是CO2,運出紅細胞的是O2,A項正確;題圖中①②是氣體的運輸過程,運輸方式為自由擴散,④和⑤過程均是順濃度梯度運輸且需要轉運蛋白的協助,運輸方式為協助擴散,B項正確;成熟的紅細胞中沒有線粒體,只能進行無氧呼吸,產生的ATP可為③主動運輸提供能量,C項正確;成熟的紅細胞內既沒有細胞核也沒有核糖體等細胞器,不能合成蛋白質,因此成熟紅細胞表面的糖蛋白不能更新,D項錯誤。
3.B　解析　由題圖可知,水分子進出龍膽花花冠近軸表皮細胞的方式是通過水通道蛋白進行的,屬于協助擴散,水分子還可通過自由擴散的方式進出細胞,A項正確;磷酸化會造成蛋白質空間構象發生改變,故被激活的GsCPK16使水通道蛋白磷酸化會引起水通道蛋白構象的改變,水通道蛋白運輸水的能力增強,B項錯誤;水通道蛋白磷酸化后,運輸水能力的改變,體現了細胞膜控制物質進出細胞的功能,C項正確;光照促進Ca2+運輸至細胞內,激活蛋白激酶GsCPK16,使水通道蛋白磷酸化,運輸水的能力增強,花冠近軸表皮細胞吸水增多,膨壓增大,加速龍膽花重新開放,D項正確。
考點三
教材解讀
1.(1)自由擴散　轉運蛋白　(2)無氧呼吸
2.(1)主動運輸　被動運輸　(2)協助擴散　自由擴散
教材基礎辨析
　(1)√　(2)×　(3)×
教材素材拓展
　提示　根細胞吸收K+的方式為主動運輸,需要消耗能量,呼吸抑制劑使細胞呼吸產生的能量減少
能力提升
1.B　解析　自由擴散的動力是濃度差,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,A項正確;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,與細胞質中其他溶質分子的濃度無關,B項錯誤;膜轉運蛋白包括載體蛋白和通道蛋白,二者都具有特異性,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,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,C項正確;腎小管上皮細胞重吸收氨基酸的方式是主動運輸,D項正確。
2.答案　(1)主動運輸需要呼吸作用提供能量,氧是有氧呼吸的必需條件,氧氣濃度小于a點時,根細胞對N的吸收速率與氧氣濃度呈正相關　(2)主動運輸需要載體蛋白,此時載體蛋白達到飽和　(3)甲的N最大吸收速率大于乙,甲需要能量多,消耗氧氣多　(4)定期松土
解析　(1)由題圖可知,在一定的范圍內隨著O2濃度的增加,作物吸收N的速率也在增加,說明N的吸收需要能量,所以運輸方式是主動運輸。(2)O2濃度大于a時,作物乙吸收N的速率不再增加,此時的限制因素不是能量,而是載體蛋白。(3)作物甲的N最大吸收速率大于作物乙,說明甲需要的能量多,消耗氧氣多,所以作物甲細胞的呼吸速率大。(4)在農業生產中,為促進農作物根對N的吸收利用,可以定期對作物松土,增加土壤中的含氧量。
3.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項錯誤;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項正確;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項正確;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項正確。
4.答案　(1)神經細胞　(2)能量　主動運輸　(3)載體蛋白
解析　(1)由實驗1中觀察到的現象可知,神經細胞周圍溶液中的24Na+來源于神經細胞。(2)由實驗2、3及其現象可知,實驗2、3的自變量是是否加入ATP,說明24Na+穿過神經細胞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,除題表中現象外,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。
微真題·重體悟
1.C　解析　免疫球蛋白化學本質是蛋白質,是有機大分子物質,吸收方式為胞吞,需要消耗ATP,胞吞體現了細胞膜具有一定的流動性的結構特點,A、D兩項不符合題意;免疫球蛋白是有機大分子物質,細胞吸收該物質,需要受體蛋白的識別,不需要載體蛋白的協助,B項不符合題意,C項符合題意。
2.C　解析　細胞膜上的H+ ATP酶磷酸化時伴隨著空間構象的改變,A項正確;由題圖可知,H+進入細胞是順濃度梯度進行的協助擴散,該過程產生的勢能可以驅動Na+逆濃度梯度轉運到細胞外,B項正確;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項錯誤;耐鹽植株的Na+ H+逆向轉運蛋白比普通植株多,以適應高鹽環境,因此鹽脅迫下Na+ H+逆向轉運蛋白的基因表達水平可能提高,D項正確。
3.D　解析　AQP基因有3種,AQP蛋白應該也有3種,因此人唾液腺正常組織細胞中AQP蛋白的氨基酸序列不相同,A項錯誤;AQP蛋白是一類細胞膜通道蛋白,運輸物質時不需要與水分子結合,B項錯誤;由題干信息可知,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項錯誤;AQP基因mRNA含量在水腫組織和正常組織有差異,故形成的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項正確。
4.A　解析　由題圖可知,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載體,該運輸方式為協助擴散,A項正確;據題圖可知,Na+主要以方式②(主動運輸)運出小腸上皮細胞,B項錯誤;多肽以方式⑤(胞吞)進入細胞,以胞吐方式離開細胞,C項錯誤;維生素D為固醇類物質,口服維生素D通過方式④(自由擴散)被吸收,D項錯誤。
5.答案　(1)胞吐　(2)先上升后下降　(3)分泌泡與細胞膜　(4)積累在分泌泡中的P酶分泌到細胞外　(5)B
解析　(1)分泌蛋白是生物大分子,通過胞吞和胞吐進出細胞。(2)據題圖可知,轉入37 ℃后,sec1胞外P酶呈現先上升后下降的趨勢。(3)正常情況下,由高爾基體分泌的囊泡轉運至細胞膜,與細胞膜融合后將分泌蛋白分泌到細胞外,但在37 ℃培養1 h后的sec1中由高爾基體形成的分泌泡在細胞質中大量積累,不能與細胞膜融合,故推測sec1基因的功能是促進分泌泡與細胞膜的融合。(4)由37 ℃轉回24 ℃并加入蛋白合成抑制劑后,即細胞內不能合成新的蛋白質,但sec1胞外P酶重新增加,最合理的解釋是積累在分泌泡中的P酶分泌到細胞外。(5)若要進一步確定某突變株的突變基因在37 ℃條件下影響蛋白分泌的哪一階段,可檢測突變體中與蛋白分泌相關的胞內結構的形態、數量是否發生改變,故選B。(共91張PPT)
第6講
第一單元 細胞的分子組成、結構及物質運輸
細胞的物質輸入和輸出
課
標
內
容
1.闡明質膜具有選擇透過性。2.舉例說明哪些物質順濃度梯度進出細胞，不需要額外提供能量；哪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。4.實驗：通過模擬實驗探究膜的透性。5.實驗：探究植物細胞的吸水和失水。
微考點 大突破
內容
索引
微真題 重體悟
考點一　水進出細胞的原理
考點二　物質出入細胞的方式
考點三　影響物質跨膜運輸速率的因素
考點一　水進出細胞的原理
微考點/大突破
第一部分
1.滲透作用
有一層半透膜
半透膜兩側溶液存在濃度差
低
高
大于
提醒　①滲透平衡的實質：滲透平衡只意味著半透膜兩側水分子移動達到平衡狀態，既不可看作沒有水分子移動，也不可看作兩側溶液濃度相等。
②濃度的實質：滲透系統中的溶液濃度指物質的量濃度，而非質量濃度。
2.動物細胞的吸水和失水
(1)
(2)現象。
吸水膨脹
失水皺縮
形態不變
3.探究植物細胞的吸水和失水
(1)實驗原理。
大
半
透膜
(2)實驗步驟。
紫色
細胞壁
逐漸變小
加深
逐漸變大
提醒　本實驗中存在兩組對照實驗，實驗組和對照組在同一裝片中先后進行，屬于自身對照。
(3)從內因和外因判斷細胞能否發生質壁分離和復原。
大液泡
教材基礎辨析
(1)當外界溶液濃度低時，哺乳動物成熟紅細胞一定會吸水漲破。(必修1 P63“思考·討論”)( )
(2)植物細胞內的液體環境主要指的是細胞質基質中的細胞液。(源自必修1 P63)( )
(3)植物細胞的原生質層包括細胞膜、細胞質和細胞核。(源自必修1 P63)( )
×
×
×
教材素材拓展
如圖表示正在進行質壁分離的紫色洋蔥細胞，請回答下列問題：
(1)實驗時一定要選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞嗎 為什么
答：______________________________________
__________________________________________________________________________________。
不一定。紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液中含有色素，使液泡呈現紫色，便于觀察,而其他滿足條件的細胞也可作為實驗材料
(2)b的大小和顏色如何發生變化
答：__________________________。
(3)c處的液體是什么
答：_______________________________________________________
_______________________________。
b逐漸變小，顏色逐漸加深
由于細胞壁具有全透性，所以發生質壁分離時，在細胞壁和細胞膜之間(c處)充滿的是外界溶液
能力一　滲透作用的原理及應用(考查科學思維)
1.(2025·常州模擬)如圖所示實驗裝
置，玻璃槽中是蒸餾水，半透膜只允
許水和單糖透過。倒置的長頸漏斗中
先裝入蔗糖溶液，一定時間后再加入
蔗糖酶。最可能的實驗現象是(　　)
A.漏斗中液面開始時先上升，加入蔗糖酶后，再上升后又下降
B.在玻璃槽中會檢測出蔗糖和蔗糖酶
C.漏斗中液面開始時先下降，加入蔗糖酶后一直上升
D.在玻璃槽中會檢測出葡萄糖、果糖和蔗糖酶
半透膜只允許水和單糖透過，蔗糖屬于二糖，不能透過半透膜，因此漏斗內裝入蔗糖溶液后，水分子的運動整體上表現為進入漏斗，漏斗內液面上升；一定時間后再加入蔗糖酶，蔗糖酶能催化
解析
蔗糖水解為葡萄糖和果糖，導致漏斗內溶液物質的量濃度增大，半透膜兩側溶液濃度差增大，故漏斗內液面再上升；之后由于葡萄糖和果糖是單糖，能透過半透膜從漏斗到玻璃槽中，因此半透膜兩側溶液的濃度差減小，漏斗內液面下降，故加入蔗糖酶后漏斗內液面先上升后下降，A項正確、C項錯誤。半透膜不允許蔗糖和蔗糖酶透過，則在玻璃槽中不會出現蔗糖和蔗糖酶，B、D兩項錯誤。
解析
2.(2023·重慶卷，T7)某興趣小組利用圖示裝置和表中試劑探究了透析袋的透性。當a為①、b為⑤，袋內溶液逐漸變為藍色；當a為②、b為③，水浴(55 ℃)后透析袋內、外均不出現磚紅色。下列敘述正確的是(　　)
編號 試劑
① 質量分數為3%的可溶性淀粉溶液
② 質量分數為5%的葡萄糖溶液
③ 斐林試劑
④ 淀粉酶溶液
⑤ 碘溶液(棕紅色)
A.若a為①+②、b為③，水浴后透析袋外最終會出現磚紅色
B.若a為①+②、b為⑤，透析袋外的溶液最終會出現藍色
C.若a為①+④、b為⑤，透析袋內的溶液最終會出現棕紅色
D.若a為①+④、b為③，水浴后透析袋內最終會出現磚紅色
若a為①+②、b為③，由于葡萄糖和斐林試劑均不能通過透析袋，水浴后透析袋外最終不會出現磚紅色，A項錯誤；若a為①+②、b為⑤，由于淀粉不能通過透析袋，而碘液可進入透析袋內，故透
解析
析袋外的溶液不會出現藍色，B項錯誤；若a為①+④、b為⑤，淀粉酶會水解淀粉形成麥芽糖(二糖)，由于葡萄糖(單糖)不能通過透析袋，故麥芽糖也不能通過透析袋，同時由于碘液可進入透析袋內，故透析袋內的溶液最終會出現棕紅色，C項正確；若a為①+④、b為③，由于斐林試劑不能進入透析袋內，故透析袋內不會出現磚紅色，D項錯誤。
解析
能力二　植物細胞的吸水與失水(考查科學思維)
3.(2024·山東卷，T4)仙人掌的莖由內部薄壁細胞和進行光合作用的外層細胞等組成，內部薄壁細胞的細胞壁伸縮性更大。水分充足時，內部薄壁細胞和外層細胞的滲透壓保持相等；干旱環境下，內部薄壁細胞中單糖合成多糖的速率比外層細胞快。下列說法錯誤的是(　　)
A.細胞失水過程中，細胞液濃度增大
B.干旱環境下，外層細胞的細胞液濃度比內部薄壁細胞的低
C.失水比例相同的情況下，外層細胞更易發生質壁分離
D.干旱環境下內部薄壁細胞合成多糖的速率更快，有利于外層細胞的光合作用
細胞失水過程中，主要失去細胞液中的水，細胞液濃度增大，A項正確；依題意，干旱環境下，內部薄壁細胞中單糖合成多糖的速率比外層細胞快，則外層細胞的細胞液單糖多，且外層細胞還能進行光合作用合成單糖，故外層細胞的細胞液濃度比內部薄壁細胞的細胞液濃度高，B項錯誤；依題意，內部薄壁細胞細胞壁的伸縮性比外層細胞的細胞壁伸縮性更大，失水比例相同的情況
解析
下，外層細胞更易發生質壁分離，C項正確；依題意，干旱環境下，內部薄壁細胞中單糖合成多糖的速率比外層細胞快，有利于外層細胞光合作用產物向內部薄壁細胞轉移，可促進外層細胞的光合作用，D項正確。
解析
4.(2023·全國甲卷，T4)探究植物細胞的吸水和失水實驗是高中學生常做的實驗。某同學用紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料進行實驗，探究蔗糖溶液、清水處理外表皮后，外表皮細胞原生質體和液泡的體積及細胞液濃度的變化。如圖中所提到的原生質體是指植物細胞不包括細胞壁的部分。下列示意圖中能夠正確表示實驗結果的是(　　)
用30%蔗糖溶液處理之后，細胞失水，原生質體和液泡的體積都會減小，細胞液濃度上升；用清水處理之后，細胞吸水，原生質體和液泡體積會增大，細胞液濃度下降，A、B兩項錯誤。當蔗糖溶液濃度小于細胞液濃度時，細胞吸水，由于有細胞壁的阻礙，原生質體和液泡的體積略微增加，細胞液濃度略微下降，當蔗糖溶液的濃度超過細胞液濃度之后，細胞就會開始失水，原生質體和液泡的體積下降，細胞液濃度上升，C項正確、D項錯誤。
解析
植物細胞質壁分離與復原過程中有關問題的判定
(1)細胞吸水能力變化的判定。
細胞吸水能力的增大或減小與外界溶液濃度沒有直接關系，而與自身細胞液濃度變化有直接關系。細胞失水后細胞液濃度增大，細胞吸水能力增強；細胞吸水后細胞液濃度減小，細胞吸水能力減弱。
(2)細胞吸收溶質分子或離子的時間和方式判定。
若細胞能吸收某種溶質分子或離子，則從其置于外界溶液后就開始吸收了，而不是到達平衡狀態時才開始；細胞吸收溶質分子或離子的方式可能不同，如甘油、尿素等物質以自由擴散的方式被吸收，K+、N等一般以主動運輸的方式被吸收。
考點二　物質出入細胞的方式
微考點/大突破
第一部分
1.被動運輸
不需要
高
低
高
低
不需要
不消耗
2.通道蛋白與載體蛋白的異同
協助擴散
主動運輸
不改變
改變
提醒　載體與受體的區別
載體是協助物質運輸的蛋白質，如血紅蛋白是運輸氧的載體，細胞膜上有運輸葡萄糖、Na+、K+等的轉運蛋白；受體是接收信號分子的蛋白質，如神經遞質受體、激素分子受體，其主要作用是實現細胞間信息交流。
3.主動運輸
載體蛋白
逆
需要
載體蛋白
4.胞吞和胞吐
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，________轉運蛋白，但____________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
不需要
消耗(需要)
提醒?、偕锎蠓肿硬灰欢ǘ际且园?、胞吐方式運輸的，如RNA和蛋白質可通過核孔出入細胞核。
②無機鹽離子的運輸方式不一定是主動運輸，如興奮產生和恢復過程中的Na+內流和K+外流的方式均為協助擴散。
③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。
教材基礎辨析
(1)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。(源自必修1 P66)( )
(2)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。
(源自必修1 P70)( )
(3)痢疾內變形蟲通過胞吐和胞吞作用損傷腸壁并引發阿米巴痢疾。
(必修1 P72“與社會的聯系”)( )
×
×
√
(4)人紅細胞吸收膽固醇與吸收葡萄糖的相同點是均需要載體蛋白的協助。(必修1 P72“概念檢測”2)( )
(5)果脯在腌制過程中細胞通過主動運輸吸收蔗糖分子。(必修1 P72“概念檢測”2)( )
×
×
教材素材拓展
小腸上皮細胞面向腸腔的一側形成
很多微絨毛，對吸收來自腸腔的營
養物質有重要意義。新生兒小腸上
皮細胞能直接吸收母乳中的免疫球
蛋白到血液中。人體進食后，小腸
微絨毛外側葡萄糖由于二糖的水解
而局部濃度高于細胞內，這部分葡萄糖能通過GLUT2轉運；大部分葡萄糖通過SGLT1轉運，過程如圖所示。
(1)新生兒小腸上皮細胞直接吸收母乳中的免疫球蛋白是什么運輸方式 需要膜蛋白發揮作用嗎 需要消耗能量嗎
答：_______________________________________________________
______________________________________。
新生兒小腸上皮細胞通過胞吞直接吸收母乳中的免疫球蛋白。需要膜蛋白發揮識別功能。需消耗能量
(2)葡萄糖通過SGLT1從腸腔進入小腸上皮細胞是什么運輸方式 判斷的依據是什么 葡萄糖通過GLUT2是什么運輸方式 依據是什么
答：_______________________________________________________
______________________________________________________。
主動運輸。依據是需要載體蛋白，且需要利用Na+電化學梯度勢能。協助擴散。依據是順濃度梯度運輸，且需要載體蛋白
(3)Na+從小腸上皮細胞運輸到腸腔時，所需Na+轉運蛋白的空間構象是否發生改變 并說明理由。
答：_______________________________________________________
_________________________________________________________________________________________。
是。Na+從小腸上皮細胞運輸到腸腔時，逆濃度梯度運輸，需要ATP水解提供能量，是主動運輸，需要載體蛋白，載體蛋白在轉運過程中空間構象發生改變
能力　物質出入細胞方式的判斷(考查科學思維)
1.(2023·全國甲卷，T1)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
乙醇是小分子有機物，可以通過自由擴散方式進入細胞，A項錯誤；血漿中K+含量低，紅細胞內K+含量高，血漿中的K+進入紅細胞為逆濃度梯度運輸，是主動運輸，需要消耗能量并需要載體蛋白協助，B項正確；抗體的合成和分泌過程，均需要消耗能量，C項錯誤；葡萄糖進入小腸上皮細胞為主動運輸，進入哺乳動物成熟的紅細胞為協助擴散，D項錯誤。
解析
(必修1 P72“正文”)除了一些不帶電荷的小分子可以自由擴散的方式進出細胞外，離子和較小的有機分子(如葡萄糖和氨基酸等)的跨膜運輸必須借助于__________，這又一次體現了__________________
_________。一種轉運蛋白往往只適合轉運特定的物質，因此，細胞膜上轉運蛋白的種類和數量，或轉運蛋白____________的變化，對許多物質的跨膜運輸起著決定性的作用，這也是細胞膜具有____________的結構基礎。
轉運蛋白
蛋白質是生命活動的承擔者
空間結構
選擇透過性
2.(2021·河北卷，T4)人體成熟紅
細胞能夠運輸O2和CO2，其部分結
構和功能如圖，①~⑤表示相關過
程。下列敘述錯誤的是(　　)
A.血液流經肌肉組織時，氣體A和B分別是CO2和O2
B.①和②是自由擴散，④和⑤是協助擴散
C.成熟紅細胞通過無氧呼吸分解葡萄糖產生ATP，為③提供能量
D.成熟紅細胞表面的糖蛋白處于不斷流動和更新中
血液流經肌肉組織時，進入紅細胞的是CO2，運出紅細胞的是O2,
A項正確；題圖中①②是氣體的運輸過程，運輸方式為自由擴散,④和⑤過程均是順濃度梯度運輸且需要轉運蛋白的協助，運輸方式為協助擴散，B項正確；成熟的紅細胞中沒有線粒體，只能進行無氧呼吸，產生的ATP可為③主動運輸提供能量，C項正確；成熟的紅細胞內既沒有細胞核也沒有核糖體等細胞器，不能合成蛋白質，因此成熟紅細胞表面的糖蛋白不能更新，D項錯誤。
解析
物質運輸中應注意的特殊情況
(1)同一種物質進出不同細胞時，運輸方式可能不同，如紅細胞吸收葡萄糖的方式是協助擴散，而小腸上皮細胞吸收葡萄糖的方式則是主動運輸。同一種物質進出同一細胞時，運輸方式也可能不同，如神經細胞膜上運入K+的方式為主動運輸，運出K+的方式為協助擴散，運入K+的載體蛋白和運出K+的通道蛋白都具有特異性。
(2)Na+、K+等無機鹽離子一般以主動運輸的方式進出細胞，但也可通過協助擴散進出細胞，如神經細胞維持靜息電位時的K+外流和形成動作電位時的Na+內流。
(3)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。
(4)自由擴散、協助擴散、主動運輸主要體現了生物膜的選擇透過性；胞吞、胞吐體現了生物膜的流動性。
3.2025·河北模擬)龍膽花處于
低溫(16 ℃)下30 min內發生閉
合，而轉移至正常生長溫度
(22 ℃)，光照條件下30 min內重
新開放?；ü诮S表皮細胞的膨
壓(原生質體對細胞壁的壓力)增大能促進龍膽花的開放，水通道蛋白在該過程中發揮了重要作用。其相關機理如圖所示。實驗發現，龍膽花由低溫轉移至正常生長溫度，給予光照的同時向培養液中添加適量的鈣螯合劑(可與Ca2+結合形成穩定的絡合物)，龍膽花重新開放受到抑制。下列分析不正確的是(　　)
A.水分子進出龍膽花花冠近軸表皮細胞的運輸方式除圖中所示方式外還有自由擴散
B.據圖可知，被激活的GsCPK16能促使水通道蛋白磷酸化，該過程會改變水通道蛋白的構象，使水通道蛋白運輸水的能力減弱
C.水通道蛋白運輸水能力的改變，體現了細胞膜控制物質進出細胞的功能
D.據圖推測，光刺激可加速龍膽花重新開放的機理是光刺激利于細胞吸收Ca2+，激活GsCPK16，促使水通道蛋白磷酸化，花冠近軸表皮細胞吸水增多，膨壓增大
由題圖可知，水分子進出龍膽花花冠近軸表皮細胞的方式是通過水通道蛋白進行的，屬于協助擴散，水分子還可通過自由擴散的方式進出細胞，A項正確；磷酸化會造成蛋白質空間構象發生改變，故被激活的GsCPK16使水通道蛋白磷酸化會引起水通道蛋白構象的改變，水通道蛋白運輸水的能力增強，B項錯誤；水通道蛋白磷酸化后，運輸水能力的改變，體現了細胞膜控制物質進出細胞的功能,
C項正確；光照促進Ca2+運輸至細胞內，激活蛋白激酶GsCPK16，使水通道蛋白磷酸化，運輸水的能力增強，花冠近軸表皮細胞吸水增多，膨壓增大，加速龍膽花重新開放，D項正確。
解析
考點三　影響物質跨膜運輸速率的因素
微考點/大突破
第一部分
1.影響物質跨膜運輸速率的因素
(1)物質濃度(在一定范圍內)。
自由擴散
轉運蛋白
(2)氧氣濃度。
提醒　轉運蛋白數量影響協助擴散和主動運輸，自由擴散不受轉運蛋白數量的影響。
無氧呼吸
(3)溫度(影響所有運輸方式)。
2.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。
主動運輸
被動運輸
(2)探究是自由擴散還是協助擴散。
協助擴散
自由擴散
教材基礎辨析
(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。(源自必修1 P69)( )
(2)紅細胞攝入葡萄糖與細胞質中各種溶質分子的濃度都有關。(源自必修1 P69)( )
(3)胞吞、胞吐依賴于細胞膜的流動性，主動運輸、協助擴散與細胞膜的流動性無關。(源自必修1 P72)( )
√
×
×
教材素材拓展
[2021·全國甲卷，T29(3)]細胞外的K+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K+的吸收速率降低，原因是_____________________________________________
_____________________________________。
根細胞吸收K+的方式為主動運輸，需要消耗能量,呼吸抑制劑使細胞呼吸產生的能量減少
能力一　物質跨膜運輸的影響因素(考查科學思維)
1.(2021·江蘇卷，T3)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
自由擴散的動力是濃度差，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，A項正確；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，與細胞質中其他溶質分子的濃度無關，B項錯誤；膜轉運蛋白包括載體蛋白和通道蛋白，二者都具有特異性，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，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，C項正確；腎小管上皮細胞重吸收氨基酸的方式是主動運輸，D項正確。
解析
2.(2022·全國乙卷，T29)農業生產中，農作物生長所需的氮素可以N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N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N進入根細胞的運輸方式是主動運輸，判斷的依據
是_________________________________________________________
__________________________________________________________。
(2)O2濃度大于a時作物乙吸收N速率不再增加，推測其原因是____________________________________________。
主動運輸需要呼吸作用提供能量，氧是有氧呼吸的必需條件，氧氣濃度小于a點時，根細胞對N的吸收速率與氧氣濃度呈正相關
主動運輸需要載體蛋白，此時載體蛋白達到飽和
(3)作物甲和作物乙各自在N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_____________________________
_________________________。
(4)據圖可知，在農業生產中，為促進農作物根對N的吸收利用，可以采取的措施是__________(答出1點即可)。
甲的N最大吸收速率大于乙，甲需要能量多，消耗氧氣多
定期松土
(1)由題圖可知，在一定的范圍內隨著O2濃度的增加，作物吸收N的速率也在增加，說明N的吸收需要能量，所以運輸方式是主動運輸。(2)O2濃度大于a時，作物乙吸收N的速率不再增加，此時的限制因素不是能量，而是載體蛋白。(3)作物甲的N最大吸收速率大于作物乙，說明甲需要的能量多，消耗氧氣多，所以作物甲細胞的呼吸速率大。(4)在農業生產中，為促進農作物根對N的吸收利用，可以定期對作物松土，增加土壤中的含氧量。
解析
能力二　物質跨膜運輸的有關實驗分析(考查科學探究)
3.(2023·湖南卷，T14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H+泵活性無關
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
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項錯誤；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項正確；對比分析下兩個題圖可知，
解析
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項正確；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項正確。
解析
4.(2025·重慶檢測)科學家在研究Na+通過細胞膜(只考慮Na+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24Na+，在不同的條件下，分別檢測神經細胞周圍溶液中的24Na+。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24Na+ — — 神經細胞周圍溶液中出現24Na+
2 向槍烏賊的神經細胞內注入微量的24Na+ 加入甲 藥物 — 神經細胞周圍溶液中沒有出現24Na+
3 向槍烏賊的神經細胞內注入微量的24Na+ 加入甲 藥物 加入 ATP 神經細胞周圍溶液中出現24Na+
4 向槍烏賊的神經細胞內注入微量的24Na+ 加入乙 藥物 加入 ATP 神經細胞周圍溶液中沒有出現24Na+
(1)由實驗1中觀察到的現象可知，神經細胞周圍溶液中的24Na+來源于____________。
(2)由實驗2、3及其現象可知，24Na+穿過神經細胞的細胞膜需要消耗________，據此可判斷24Na+通過神經細胞細胞膜的運輸方式是___________。
(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___________的作用。
神經細胞
能量
主動運輸
載體蛋白
(1)由實驗1中觀察到的現象可知，神經細胞周圍溶液中的24Na+來源于神經細胞。(2)由實驗2、3及其現象可知，實驗2、3的自變量是是否加入ATP，說明24Na+穿過神經細胞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，除題表中現象外，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。
解析
微真題/重體悟
第二部分
1.(2024·浙江1月選考，T3)嬰兒的腸道上皮細胞可以吸收母乳中的免疫球蛋白，此過程不涉及(　　)
A.消耗ATP B.受體蛋白識別
C.載體蛋白協助 D.細胞膜流動性
免疫球蛋白化學本質是蛋白質，是有機大分子物質，吸收方式為胞吞，需要消耗ATP，胞吞體現了細胞膜具有一定的流動性的結構特點，A、D兩項不符合題意；免疫球蛋白是有機大分子物質，細胞吸收該物質，需要受體蛋白的識別，不需要載體蛋白的協助,
B項不符合題意，C項符合題意。
解析
2.(2024·甘肅卷，T2)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(如圖)。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
細胞膜上的H+-ATP酶磷酸化時伴隨著空間構象的改變，A項正確;由題圖可知，H+進入細胞是順濃度梯度進行的協助擴散，該過程產生的勢能可以驅動Na+逆濃度梯度轉運到細胞外，B項正確；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項錯誤；耐鹽植株的Na+-H+逆向轉運蛋白比普通植株多，以適應高鹽環境，因此鹽脅迫下Na+-H+逆向轉運蛋白的基因表達水平可能提高，D項正確。
解析
3.(2022·遼寧卷，T9)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
AQP基因有3種，AQP蛋白應該也有3種，因此人唾液腺正常組織細胞中AQP蛋白的氨基酸序列不相同，A項錯誤；AQP蛋白是一類細胞膜通道蛋白，運輸物質時不需要與水分子結合，B項錯誤;由題干信息可知，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項錯誤；AQP基因mRNA含量在水腫組織和正常組織有差異，故形成的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項正確。
解析
4.(2020·江蘇卷，T5)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
由題圖可知，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載體，該運輸方式為協助擴散，A項正確；據題圖可知,
Na+主要以方式②(主動運輸)運出小腸上皮細胞，B項錯誤；多肽以方式⑤(胞吞)進入細胞，以胞吐方式離開細胞，C項錯誤；維生素D為固醇類物質，口服維生素D通過方式④(自由擴散)被吸收，D項錯誤。
解析
5.(2022·北京卷，T16)芽殖酵母屬于單細胞真核生物。為尋找調控蛋白分泌的相關基因，科學家以酸性磷酸酶(P酶)為指標，篩選酵母蛋白分泌突變株并進行了研究。
(1)酵母細胞中合成的分泌蛋白一般通過__________作用分泌到細胞膜外。
胞吐
(2)用化學誘變劑處理，在酵母中篩選出蛋白分泌異常的突變株(sec1)。無磷酸鹽培養液可促進酵母P酶的分泌，分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。將酵母置于無磷酸鹽培養液中，對sec1和野生型的胞外
P酶檢測結果如圖。
據圖可知，24 ℃時sec1和野生型胞外P酶隨時間而增加。轉入37 ℃后,
sec1胞外P酶呈現______________的趨勢，表現出分泌缺陷表型，表明sec1是一種溫度敏感型突變株。
(3)37 ℃培養1 h后電鏡觀察發現，與野生型相比，sec1中由高爾基體形成的分泌泡在細胞質中大量積累。由此推測野生型sec1基因的功能是促進______________________的融合。
先上升后下降
分泌泡與細胞膜
(4)由37 ℃轉回24 ℃并加入蛋白合成抑制劑后，sec1胞外P酶重新增加。對該實驗現象的合理解釋是_______________________________
______。
(5)現已得到許多溫度敏感型的蛋白分泌突變株。若要進一步確定某突變株的突變基因在37 ℃條件下影響蛋白分泌的哪一階段，可作為鑒定指標的是突變體________(填選項字母)。
A.蛋白分泌受阻，在細胞內積累
B.與蛋白分泌相關的胞內結構的形態、數量發生改變
C.細胞分裂停止，逐漸死亡
積累在分泌泡中的P酶分泌到細胞外
B
(1)分泌蛋白是生物大分子，通過胞吞和胞吐進出細胞。(2)據題圖可知，轉入37 ℃后，sec1胞外P酶呈現先上升后下降的趨勢。(3)正常情況下，由高爾基體分泌的囊泡轉運至細胞膜，與細胞膜融合后將分泌蛋白分泌到細胞外，但在37 ℃培養1 h后的sec1中由高爾基體形成的分泌泡在細胞質中大量積累，不能與細胞膜融合，故推測sec1基因的功能是促進分泌泡與細胞膜的融合。(4)由37 ℃轉回24 ℃并加入蛋白合成抑制劑后，即細胞內不能合成新
解析
的蛋白質，但sec1胞外P酶重新增加，最合理的解釋是積累在分泌泡中的P酶分泌到細胞外。(5)若要進一步確定某突變株的突變基因在37 ℃條件下影響蛋白分泌的哪一階段，可檢測突變體中與蛋白分泌相關的胞內結構的形態、數量是否發生改變，故選B。
解析(共37張PPT)
課時微練（六）
細胞的物質輸入和輸出
一、選擇題：本題共10小題，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的
1.(2023·遼寧卷，T4)血腦屏障的生物膜體系在控制物質運輸方式上與細胞膜類似。如表中相關物質不可能存在的運輸方式是( )
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
選項 通過血腦屏障生物膜體系的物質 運輸方式
A 神經生長因子蛋白 胞吞、胞吐
B 葡萄糖 協助擴散
C 谷氨酸 自由擴散
D 鈣離子 主動運輸
神經生長因子蛋白是生物大分子，以胞吞、胞吐方式通過血腦屏障生物膜體系，A項不符合題意；葡萄糖進入哺乳動物體細胞的方式多為協助擴散，結合題意推測葡萄糖通過血腦屏障生物膜體系的方式可能為協助擴散，B項不符合題意；一般認為，谷氨酸跨膜運輸需要載體蛋白的協助，當谷氨酸作為神經遞質時，其以胞吐的方式出細胞，故其跨膜運輸方式不可能是自由擴散，C項符合題意；鈣離子通過生物膜需要轉運蛋白的協助，推測鈣離子通過血腦屏障生物膜體系的方式可能為主動運輸，D項不符合題意。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
2.(2023·浙江1月選考，T4)纈氨霉素是一種脂溶性抗生素，可結合在微生物的細胞膜上，將K+運輸到細胞外(如圖所示)，降低細胞內外的K+濃度差，使微生物無法維持細胞內離子的正常濃度而死亡。下列敘述正確的是( )
A.纈氨霉素順濃度梯度運輸K+到膜外
B.纈氨霉素為運輸K+提供ATP
C.纈氨霉素運輸K+與質膜的結構無關
D.纈氨霉素可致噬菌體失去侵染能力
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
纈氨霉素將鉀離子運輸到細胞外，降低細胞內外的鉀離子濃度差，說明細胞內K+濃度高于細胞外，即纈氨霉素順濃度梯度運輸K+到膜外，A項正確；該運輸方式不消耗ATP，B項錯誤；纈氨霉素是一種脂溶性抗生素，纈氨霉素運輸鉀離子與質膜的磷脂雙分子層結構有關，C項錯誤；噬菌體沒有細胞結構，因此纈氨霉素不能作用于噬菌體，D項錯誤。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
3.(2020·全國卷Ⅱ，T5)取某植物的成熟葉片,用打孔器獲取葉圓片，等分成兩份，分別放入濃度(單位為g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙兩個實驗組(甲糖的相對分子質量約為乙糖的2倍)。水分交換達到平衡時，檢測甲、乙兩組的溶液濃度，發現甲組中甲糖溶液濃度升高。在此期間葉細胞和溶液之間沒有溶質交換。據此判斷，下列說法錯誤的是( )
A.甲組葉細胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液濃度升高
B.若測得乙糖溶液濃度不變，則乙組葉細胞的凈吸水量為零
C.若測得乙糖溶液濃度降低，則乙組葉肉細胞可能發生了質壁分離
D.若測得乙糖溶液濃度升高，則葉細胞的凈吸水量乙組大于甲組
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
甲、乙兩組溶液的濃度相同，甲糖的相對分子質量約為乙糖的2倍，說明單位體積的甲糖溶液中溶質微粒數目少，而單位體積的乙糖溶液中溶質微粒數目多，乙糖溶液中溶質微粒對水的吸引力大，甲糖溶液中溶質微粒對水的吸引力小，若測得乙糖溶液濃度也升高，說明乙組葉細胞吸水，并且葉細胞的凈吸水量乙組小于甲組，D項錯誤。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
4.(2025·九江調研)如圖甲、乙分別表示洋蔥根尖在不同O2濃度及不同底物濃度情況下(其他條件適宜)，從含硝酸鉀的全營養液中吸收N的速率曲線圖。下列相關敘述錯誤的是( )
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
A.A點時影響離子吸收速率的主要因素是能量
B.B點時離子吸收速率不再增大是因為載體蛋白的數量有限
C.C點時影響離子吸收速率的主要因素是底物濃度
D.D點時離子吸收速率不再增大是因為底物濃度太高，細胞發生質壁分離
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
洋蔥根尖吸收N的方式是主動運輸，吸收速率受能量、載體蛋白和底物濃度的影響。A點的限制因素是氧氣濃度，氧氣通過影響細胞呼吸影響能量的供應，從而影響主動運輸的速率，故A點時影響離子吸收速率的主要因素是能量，A項正確；D點時離子吸收速率不再隨底物濃度增大而增大，可能是因為載體蛋白數量有限或能量不足，D項錯誤。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
5.如圖是Ca2+在載體蛋白協助下，進行跨細胞膜運輸的過程圖。據圖分析，下列有關敘述不合理的是( )
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
A.此過程是主動運輸，細胞在ATP供能的情況下主動吸收以提高胞內Ca2+濃度
B.跨膜運輸時，Ca2+需與特定的載體蛋白緊密結合，表明載體蛋白具有特異性
C.該載體蛋白是一種能催化ATP水解的酶，可降低ATP水解反應所需的活化能
D.載體蛋白的磷酸化導致其空間結構發生變化，每次轉運都會發生同樣的結構改變
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
有糖蛋白的一側為細胞膜外側，Ca2+由細胞內向細胞外進行主動運輸，A項不合理。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
物質跨膜運輸方式的判斷
方法技巧
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
6.(2024·山東卷，T1)植物細胞被感染后產生的環核苷酸結合并打開細胞膜上的Ca2+通道蛋白，使細胞內Ca2+濃度升高，調控相關基因表達，導致H2O2含量升高進而對細胞造成傷害；細胞膜上的受體激酶BAK1被油菜素內酯活化后關閉上述Ca2+通道蛋白。下列說法正確的是( )
A.環核苷酸與Ca2+均可結合Ca2+通道蛋白
B.維持細胞Ca2+濃度的內低外高需消耗能量
C.Ca2+作為信號分子直接抑制H2O2的分解
D.油菜素內酯可使BAK1缺失的被感染細胞內H2O2含量降低
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
環核苷酸結合細胞膜上的Ca2+通道蛋白，Ca2+不需要與通道蛋白結合，A項錯誤；環核苷酸結合并打開細胞膜上的Ca2+通道蛋白，使細胞內Ca2+濃度升高，Ca2+內流屬于協助擴散，故維持細胞Ca2+濃度的內低外高是主動運輸，需消耗能量，B項正確；Ca2+作為信號分子，調控相關基因表達，導致H2O2含量升高，不是直接抑制H2O2的分解，C項錯誤；BAK1缺失的被感染細胞，則不能被油菜素內酯活化，不能關閉Ca2+通道蛋白，將導致H2O2含量升高，D項錯誤。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
7.(2024·黑吉遼卷，T18改編)研究人員對小鼠進行致病性大腸桿菌接種，構建腹瀉模型。用某種草藥進行治療，發現草藥除了具有抑菌作用外，對于空腸、回腸黏膜細胞膜上的水通道蛋白3(AQP3)的相對表達量也有影響，結果如圖所示。下列敘述錯誤的是( )
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
A.水的吸收以自由擴散為主、水通道蛋白的協助擴散為輔
B.模型組空腸黏膜細胞對腸腔內水的吸收減少，引起腹瀉
C.治療后空腸、回腸AQP3相對表達量提高，緩解腹瀉，減少致病菌排放
D.治療后回腸AQP3相對表達量高于對照組，可使回腸對水的轉運增加
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
水分子跨膜運輸的主要方式是借助水通道蛋白的協助擴散，A項錯誤；模型組空腸AQP3相對表達量降低，空腸黏膜細胞對腸腔內水的吸收減少，引起腹瀉，B項正確；治療后空腸、回腸AQP3相對表達量提高，對水的轉運增加，緩解腹瀉，減少致病菌排放，C項正確；治療組回腸AQP3相對表達量高于對照組，可使回腸對水的轉運增加，D項正確。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
8.(2025·保定聯考)如圖表示人體小腸上皮細胞對半乳糖、葡萄糖和果糖的吸收過程，半乳糖與葡萄糖共用同一載體蛋白且半乳糖與載體蛋白的親和力大于葡萄糖與載體蛋白的親和力，半乳糖和葡萄糖的運輸是伴隨鈉離子從細胞外流入細胞內而完成的，轉運過程不需要消耗ATP。下列敘述錯誤的是( )
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
A.運輸半乳糖和葡萄糖的載體蛋白也能運輸Na+
B.葡萄糖和半乳糖進入小腸上皮細胞的方式均為主動運輸
C.半乳糖、葡萄糖和果糖都能作為小腸上皮細胞合成糖原的原料
D.細胞外半乳糖的含量和細胞內外Na+濃度梯度都會影響細胞對葡萄糖的吸收
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
由題圖可以看出，運輸半乳糖和葡萄糖的載體蛋白也能運輸Na+，A項正確；半乳糖與葡萄糖進入小腸上皮細胞均從低濃度運輸到高濃度，需要載體蛋白，需要Na+濃度差形成的電化學勢能，屬于主動運輸，B項正確；糖原屬于多糖，是由多個葡萄糖連接形成的，C項錯誤；葡萄糖和半乳糖轉運時能量來源于Na+濃度梯度的勢能,半乳糖與載體的親和力大于葡萄糖，可見細胞外半乳糖的含量和細胞內外Na+濃度梯度都會影響細胞對葡萄糖的吸收，D項正確。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
9.研究人員利用K+的放射性類似物銣(16Rb+)替換K+，研究K+的吸收與轉運。選取高鹽環境中生長的玉米根，在NEM(可選擇性抑制參與K+主動運輸的轉運蛋白)溶液中分別處理10 s和30 s，然后洗去未反應的NEM，最后浸入到16Rb+溶液中，檢測16Rb+進入根細胞的凈流量，實驗結果如圖。依據實驗結果分析，下列敘述不合理的是( )
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
A.K+可通過主動運輸進入玉米根細胞
B.K+可通過協助擴散進入玉米根細胞
C.根細胞膜上不只存在一種K+轉運蛋白
D.處理10 s運輸K+的蛋白被完全抑制
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
分析題意，NEM可選擇性抑制參與K+主動運輸的轉運蛋白，結合題圖可知，與對照組相比，用NEM處理后K+進入根細胞的凈流量降低，說明K+主動運輸過程受影響，但并未降為0，說明K+還可通過協助擴散進入玉米根細胞，A、B兩項不符合題意；根細胞膜上至少存在K+主動運輸和協助擴散進入細胞的兩種轉運蛋白，C項不符合題意；據題圖可知，處理10 s運輸K+的速率不為0，說明運輸K+的蛋白沒被完全抑制，D項符合題意。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
10.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。下列相關敘述正確的是( )
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
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，可以促進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，不能促進血液中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
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
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項錯誤；題圖中維生素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項錯誤；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項錯誤。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
二、非選擇題
11.(2025·重慶模擬)現有兩瓶質量分數均為30%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。請回答下列問題:
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
(1)某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___________________，最后乙液面_____________(填“高于”“低于”或“等于”)甲液面。
(2)如圖2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，且該過程不消耗能量，其跨膜運輸的方式是_____________(填序號)。
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
先下降后上升
高于
②③
(3)蟾蜍心肌細胞吸收Ca2+、K+的方式是_____________(填序號)。若用呼吸作用抑制劑處理心肌細胞，則圖2中不會受到顯著影響的運輸方式是_____________(填序號)。若對蟾蜍的離體心臟施加某種毒素后Ca2+吸收明顯減少，但K+的吸收不受影響，最可能的原因是該毒素抑制了轉運Ca2+的_____________的活性。
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
④
①②③　
載體蛋白
(1)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，蔗糖溶液一側液面下降。隨著葡萄糖分子通過半透膜進入蔗糖溶液一側，蔗糖溶液一側濃度升高，液面上升，故在一段時間內，乙液面的變化情況是先下降后上升。隨著葡萄糖分子透過半透膜進入乙側，乙側滲透壓高于甲側，故最終乙液面高于甲液面。(2)將鯊魚體內多余的鹽分及時排出體外，且該過程不消耗能量，其跨
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
膜運輸的方式是②通過離子通道的協助擴散或③通過載體蛋白的協助擴散。(3)蟾蜍心肌細胞吸收Ca2+、K+的方式是④主動運輸。若用呼吸作用抑制劑處理心肌細胞，則題圖2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Ca2+吸收明顯減少，但K+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Ca2+的載體蛋白的活性。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
12.(科學探究)在適宜條件下，測得的某植物根細胞對a、b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(a、b兩條曲線分別代表植物根細胞對不同濃度a、b兩種物質的吸收速率)?；卮鹣铝袉栴}:
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
(1)根據實驗結果發現a是通過自由擴散方式跨膜運輸的。自由擴散的含義是______________________________________________。
(2)實驗結果表明:當外界溶液中b的濃度達到一定數值時，再增加b的濃度，根細胞對b的吸收速率不再增加?？赡艿脑蚴莀_____________。
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
載體數量飽和
物質通過簡單的擴散作用進出細胞的方式
(3)王同學據圖認為b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。
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
實驗思路：將長勢相同的若干某植物根細胞平均分為甲、乙兩組，放入適宜濃度的含有b的培養液中，其中甲組放在氧氣充足條件下，乙組放在無氧條件下，其他條件相同且適宜，一段時間后分別測定根細胞對b物質的吸收速率。
預期結果和結論：若甲組根細胞對b物質的吸收速率大于乙組，則說明b物質的跨膜運輸方式為主動運輸；若甲組和乙組根細胞對b物質的吸收速率大致相同，則說明b物質的跨膜運輸方式為協助擴散。
(1)自由擴散是指物質通過簡單的擴散作用進出細胞的方式。(2)由于載體的數量是有限的，當外界溶液中b的濃度達到一定數值時，再增加b的濃度，根細胞對b的吸收速率不再增加。(3)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，并消耗能 量，所以可以通過改變細胞呼吸的方式來確定b的跨膜運輸方式，具體實驗思路、預期結果和結論見答案。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4課時微練(六)　細胞的物質輸入和輸出
　
一、選擇題:本題共10小題,在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的
1.(2023·遼寧卷,T4)血腦屏障的生物膜體系在控制物質運輸方式上與細胞膜類似。如表中相關物質不可能存在的運輸方式是(　　)
選項 通過血腦屏障生物膜體系的物質 運輸方式
A 神經生長因子蛋白 胞吞、胞吐
B 葡萄糖 協助擴散
C 谷氨酸 自由擴散
D 鈣離子 主動運輸
2.(2023·浙江1月選考,T4)纈氨霉素是一種脂溶性抗生素,可結合在微生物的細胞膜上,將K+運輸到細胞外(如圖所示),降低細胞內外的K+濃度差,使微生物無法維持細胞內離子的正常濃度而死亡。下列敘述正確的是(　　)
A.纈氨霉素順濃度梯度運輸K+到膜外
B.纈氨霉素為運輸K+提供ATP
C.纈氨霉素運輸K+與質膜的結構無關
D.纈氨霉素可致噬菌體失去侵染能力
3.(2020·全國卷Ⅱ,T5)取某植物的成熟葉片,用打孔器獲取葉圓片,等分成兩份,分別放入濃度(單位為g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中,得到甲、乙兩個實驗組(甲糖的相對分子質量約為乙糖的2倍)。水分交換達到平衡時,檢測甲、乙兩組的溶液濃度,發現甲組中甲糖溶液濃度升高。在此期間葉細胞和溶液之間沒有溶質交換。據此判斷,下列說法錯誤的是(　　)
A.甲組葉細胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液濃度升高
B.若測得乙糖溶液濃度不變,則乙組葉細胞的凈吸水量為零
C.若測得乙糖溶液濃度降低,則乙組葉肉細胞可能發生了質壁分離
D.若測得乙糖溶液濃度升高,則葉細胞的凈吸水量乙組大于甲組
4.(2025·九江調研)如圖甲、乙分別表示洋蔥根尖在不同O2濃度及不同底物濃度情況下(其他條件適宜),從含硝酸鉀的全營養液中吸收N的速率曲線圖。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A.A點時影響離子吸收速率的主要因素是能量
B.B點時離子吸收速率不再增大是因為載體蛋白的數量有限
C.C點時影響離子吸收速率的主要因素是底物濃度
D.D點時離子吸收速率不再增大是因為底物濃度太高,細胞發生質壁分離
5.如圖是Ca2+在載體蛋白協助下,進行跨細胞膜運輸的過程圖。據圖分析,下列有關敘述不合理的是(　　)
A.此過程是主動運輸,細胞在ATP供能的情況下主動吸收以提高胞內Ca2+濃度
B.跨膜運輸時,Ca2+需與特定的載體蛋白緊密結合,表明載體蛋白具有特異性
C.該載體蛋白是一種能催化ATP水解的酶,可降低ATP水解反應所需的活化能
D.載體蛋白的磷酸化導致其空間結構發生變化,每次轉運都會發生同樣的結構改變
6.(2024·山東卷,T1)植物細胞被感染后產生的環核苷酸結合并打開細胞膜上的Ca2+通道蛋白,使細胞內Ca2+濃度升高,調控相關基因表達,導致H2O2含量升高進而對細胞造成傷害;細胞膜上的受體激酶BAK1被油菜素內酯活化后關閉上述Ca2+通道蛋白。下列說法正確的是(　　)
A.環核苷酸與Ca2+均可結合Ca2+通道蛋白
B.維持細胞Ca2+濃度的內低外高需消耗能量
C.Ca2+作為信號分子直接抑制H2O2的分解
D.油菜素內酯可使BAK1缺失的被感染細胞內H2O2含量降低
7.(2024·黑吉遼卷,T18改編)研究人員對小鼠進行致病性大腸桿菌接種,構建腹瀉模型。用某種草藥進行治療,發現草藥除了具有抑菌作用外,對于空腸、回腸黏膜細胞膜上的水通道蛋白3(AQP3)的相對表達量也有影響,結果如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A.水的吸收以自由擴散為主、水通道蛋白的協助擴散為輔
B.模型組空腸黏膜細胞對腸腔內水的吸收減少,引起腹瀉
C.治療后空腸、回腸AQP3相對表達量提高,緩解腹瀉,減少致病菌排放
D.治療后回腸AQP3相對表達量高于對照組,可使回腸對水的轉運增加
8.(2025·保定聯考)如圖表示人體小腸上皮細胞對半乳糖、葡萄糖和果糖的吸收過程,半乳糖與葡萄糖共用同一載體蛋白且半乳糖與載體蛋白的親和力大于葡萄糖與載體蛋白的親和力,半乳糖和葡萄糖的運輸是伴隨鈉離子從細胞外流入細胞內而完成的,轉運過程不需要消耗ATP。下列敘述錯誤的是(　　)
A.運輸半乳糖和葡萄糖的載體蛋白也能運輸Na+
B.葡萄糖和半乳糖進入小腸上皮細胞的方式均為主動運輸
C.半乳糖、葡萄糖和果糖都能作為小腸上皮細胞合成糖原的原料
D.細胞外半乳糖的含量和細胞內外Na+濃度梯度都會影響細胞對葡萄糖的吸收
9.研究人員利用K+的放射性類似物銣(16Rb+)替換K+,研究K+的吸收與轉運。選取高鹽環境中生長的玉米根,在NEM(可選擇性抑制參與K+主動運輸的轉運蛋白)溶液中分別處理10 s和30 s,然后洗去未反應的NEM,最后浸入到16Rb+溶液中,檢測16Rb+進入根細胞的凈流量,實驗結果如圖。依據實驗結果分析,下列敘述不合理的是(　　)
A.K+可通過主動運輸進入玉米根細胞
B.K+可通過協助擴散進入玉米根細胞
C.根細胞膜上不只存在一種K+轉運蛋白
D.處理10 s運輸K+的蛋白被完全抑制
10.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,可以促進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,不能促進血液中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
二、非選擇題
11.(2025·重慶模擬)現有兩瓶質量分數均為30%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。請回答下列問題:
(1)某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__________________________________,
最后乙液面_______(填“高于”“低于”或“等于”)甲液面。
(2)如圖2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,且該過程不消耗能量,其跨膜運輸的方式是_______(填序號)。
(3)蟾蜍心肌細胞吸收Ca2+、K+的方式是_______(填序號)。若用呼吸作用抑制劑處理心肌細胞,則圖2中不會受到顯著影響的運輸方式是______________(填序號)。若對蟾蜍的離體心臟施加某種毒素后Ca2+吸收明顯減少,但K+的吸收不受影響,最可能的原因是該毒素抑制了轉運Ca2+的_________的活性。
12.(科學探究)在適宜條件下,測得的某植物根細胞對a、b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(a、b兩條曲線分別代表植物根細胞對不同濃度a、b兩種物質的吸收速率)。回答下列問題:
(1)根據實驗結果發現a是通過自由擴散方式跨膜運輸的。自由擴散的含義是____________________________________________________________________。
(2)實驗結果表明:當外界溶液中b的濃度達到一定數值時,再增加b的濃度,根細胞對b的吸收速率不再增加?？赡艿脑蚴莀____________________。
(3)王同學據圖認為b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。
課時微練(六)　細胞的物質輸入和輸出
1.C　解析　神經生長因子蛋白是生物大分子,以胞吞、胞吐方式通過血腦屏障生物膜體系,A項不符合題意;葡萄糖進入哺乳動物體細胞的方式多為協助擴散,結合題意推測葡萄糖通過血腦屏障生物膜體系的方式可能為協助擴散,B項不符合題意;一般認為,谷氨酸跨膜運輸需要載體蛋白的協助,當谷氨酸作為神經遞質時,其以胞吐的方式出細胞,故其跨膜運輸方式不可能是自由擴散,C項符合題意;鈣離子通過生物膜需要轉運蛋白的協助,推測鈣離子通過血腦屏障生物膜體系的方式可能為主動運輸,D項不符合題意。
2.A　解析　纈氨霉素將鉀離子運輸到細胞外,降低細胞內外的鉀離子濃度差,說明細胞內K+濃度高于細胞外,即纈氨霉素順濃度梯度運輸K+到膜外,A項正確;該運輸方式不消耗ATP,B項錯誤;纈氨霉素是一種脂溶性抗生素,纈氨霉素運輸鉀離子與質膜的磷脂雙分子層結構有關,C項錯誤;噬菌體沒有細胞結構,因此纈氨霉素不能作用于噬菌體,D項錯誤。
3.D　解析　甲、乙兩組溶液的濃度相同,甲糖的相對分子質量約為乙糖的2倍,說明單位體積的甲糖溶液中溶質微粒數目少,而單位體積的乙糖溶液中溶質微粒數目多,乙糖溶液中溶質微粒對水的吸引力大,甲糖溶液中溶質微粒對水的吸引力小,若測得乙糖溶液濃度也升高,說明乙組葉細胞吸水,并且葉細胞的凈吸水量乙組小于甲組,D項錯誤。
4.D　解析　洋蔥根尖吸收N的方式是主動運輸,吸收速率受能量、載體蛋白和底物濃度的影響。A點的限制因素是氧氣濃度,氧氣通過影響細胞呼吸影響能量的供應,從而影響主動運輸的速率,故A點時影響離子吸收速率的主要因素是能量,A項正確;D點時離子吸收速率不再隨底物濃度增大而增大,可能是因為載體蛋白數量有限或能量不足,D項錯誤。
5.A　解析　有糖蛋白的一側為細胞膜外側,Ca2+由細胞內向細胞外進行主動運輸,A項不合理。
方法技巧　物質跨膜運輸方式的判斷
6.B　解析　環核苷酸結合細胞膜上的Ca2+通道蛋白,Ca2+不需要與通道蛋白結合,A項錯誤;環核苷酸結合并打開細胞膜上的Ca2+通道蛋白,使細胞內Ca2+濃度升高,Ca2+內流屬于協助擴散,故維持細胞Ca2+濃度的內低外高是主動運輸,需消耗能量,B項正確;Ca2+作為信號分子,調控相關基因表達,導致H2O2含量升高,不是直接抑制H2O2的分解,C項錯誤;BAK1缺失的被感染細胞,則不能被油菜素內酯活化,不能關閉Ca2+通道蛋白,將導致H2O2含量升高,D項錯誤。
7.A　解析　水分子跨膜運輸的主要方式是借助水通道蛋白的協助擴散,A項錯誤;模型組空腸AQP3相對表達量降低,空腸黏膜細胞對腸腔內水的吸收減少,引起腹瀉,B項正確;治療后空腸、回腸AQP3相對表達量提高,對水的轉運增加,緩解腹瀉,減少致病菌排放,C項正確;治療組回腸AQP3相對表達量高于對照組,可使回腸對水的轉運增加,D項正確。
8.C　解析　由題圖可以看出,運輸半乳糖和葡萄糖的載體蛋白也能運輸Na+,A項正確;半乳糖與葡萄糖進入小腸上皮細胞均從低濃度運輸到高濃度,需要載體蛋白,需要Na+濃度差形成的電化學勢能,屬于主動運輸,B項正確;糖原屬于多糖,是由多個葡萄糖連接形成的,C項錯誤;葡萄糖和半乳糖轉運時能量來源于Na+濃度梯度的勢能,半乳糖與載體的親和力大于葡萄糖,可見細胞外半乳糖的含量和細胞內外Na+濃度梯度都會影響細胞對葡萄糖的吸收,D項正確。
9.D　解析　分析題意,NEM可選擇性抑制參與K+主動運輸的轉運蛋白,結合題圖可知,與對照組相比,用NEM處理后K+進入根細胞的凈流量降低,說明K+主動運輸過程受影響,但并未降為0,說明K+還可通過協助擴散進入玉米根細胞,A、B兩項不符合題意;根細胞膜上至少存在K+主動運輸和協助擴散進入細胞的兩種轉運蛋白,C項不符合題意;據題圖可知,處理10 s運輸K+的速率不為0,說明運輸K+的蛋白沒被完全抑制,D項符合題意。
10.A　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項錯誤;題圖中維生素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項錯誤;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項錯誤。
11.答案　(1)先下降后上升　高于　(2)②③　(3)④?、佗冖邸≥d體蛋白
解析　(1)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,蔗糖溶液一側液面下降。隨著葡萄糖分子通過半透膜進入蔗糖溶液一側,蔗糖溶液一側濃度升高,液面上升,故在一段時間內,乙液面的變化情況是先下降后上升。隨著葡萄糖分子透過半透膜進入乙側,乙側滲透壓高于甲側,故最終乙液面高于甲液面。(2)將鯊魚體內多余的鹽分及時排出體外,且該過程不消耗能量,其跨膜運輸的方式是②通過離子通道的協助擴散或③通過載體蛋白的協助擴散。(3)蟾蜍心肌細胞吸收Ca2+、K+的方式是④主動運輸。若用呼吸作用抑制劑處理心肌細胞,則題圖2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Ca2+吸收明顯減少,但K+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Ca2+的載體蛋白的活性。
12.答案　(1)物質通過簡單的擴散作用進出細胞的方式
(2)載體數量飽和　(3)實驗思路:將長勢相同的若干某植物根細胞平均分為甲、乙兩組,放入適宜濃度的含有b的培養液中,其中甲組放在氧氣充足條件下,乙組放在無氧條件下,其他條件相同且適宜,一段時間后分別測定根細胞對b物質的吸收速率。
預期結果和結論:若甲組根細胞對b物質的吸收速率大于乙組,則說明b物質的跨膜運輸方式為主動運輸;若甲組和乙組根細胞對b物質的吸收速率大致相同,則說明b物質的跨膜運輸方式為協助擴散。
解析　(1)自由擴散是指物質通過簡單的擴散作用進出細胞的方式。(2)由于載體的數量是有限的,當外界溶液中b的濃度達到一定數值時,再增加b的濃度,根細胞對b的吸收速率不再增加。(3)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,并消耗能量,所以可以通過改變細胞呼吸的方式來確定b的跨膜運輸方式,具體實驗思路、預期結果和結論見答案。

展開更多......

收起↑