【备考2026】高考生物一轮复习资源：第2单元 第8课时 物质进出细胞的方式及影响因素（讲与练）（教师版）

这是一份【备考2026】高考生物一轮复习资源：第2单元 第8课时 物质进出细胞的方式及影响因素（讲与练）（教师版），共22页。试卷主要包含了物质进出细胞的方式，协助扩散中转运蛋白的类型，影响物质跨膜运输速率因素的分析等内容，欢迎下载使用。

1．物质进出细胞的方式
(1)被动运输
①概念：物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。
②类型
[提醒] ①带电粒子不能溶于磷脂，因此，即使是最简单的H＋，也无法通过自由扩散方式进出磷脂双分子层。
②无机盐离子的运输方式不一定是主动运输，如兴奋产生和恢复过程中的Na＋内流和K＋外流的方式均为协助扩散。
(2)主动运输
(3)胞吞、胞吐
2．协助扩散中转运蛋白的类型
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(载体蛋白类：只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会, 发生自身构象的改变,通道蛋白类\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(只容许与自身通道的直径和形状相适配、,大小和电荷相适宜的分子或离子通过。,分子或离子不需要与通道蛋白结合,实例\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(水分子可以借助水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞,细胞膜上的一些无机盐离子的通道蛋白))))))
3．影响物质跨膜运输速率因素的分析
(1)物质浓度
(2)O2浓度
(3)温度
(1)物质进出细胞方式中的被动运输过程与膜蛋白无关(2021·浙江6月选考，4C)( × )
提示 被动运输有两种方式——自由扩散和协助扩散，其中协助扩散需要膜蛋白的参与。
(2)肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸(2021·江苏，3D)( √ )
(3)胰岛B细胞分泌胰岛素不需要消耗能量(2021·福建，2C)( × )
提示 胰岛B细胞分泌胰岛素的方式为胞吐，需要耗能。
一、探究耐盐碱植物的水策略——耐盐碱植物根细胞膜上有大量的水通道蛋白
1．比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性，结果如图。请解释生物膜对水分子通透性大于人工膜的原因。
提示 生物膜上存在协助水分子通过的通道蛋白。
2．请选用下面的材料、仪器和技术，设计巧妙的方法，通过测定水通透速率来证明蛋白A参与了水的跨膜运输。
提示 将爪蟾卵母细胞随机均分为两组，一组不作处理，向另一组细胞内注入(显微注射技术)蛋白A的mRNA，两组细胞在相同且适宜的环境中培养一定时间后，转入到低渗溶液中并分别测定细胞的水通透速率，结果：注入蛋白A mRNA的一组细胞水通透速率高于不作处理的一组。
二、探究耐盐碱植物的盐策略
1．柽柳是强耐盐植物，其根部吸收无机盐离子(如：Ca2＋、K＋)是主动运输还是被动运输？如果要设计实验加以证明，请完善实验思路：
取甲、乙两组生长状态基本相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2＋、K＋的溶液中；甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸；一段时间后测定两组植株根系对Ca2＋、K＋的吸收速率，若两组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率相同，说明柽柳从土壤中吸收无机盐为被动运输；若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，说明柽柳从土壤中吸收无机盐是主动运输。
2．细胞质中积累的Na＋会抑制胞质酶的活性，植物根部细胞通过多种“策略”降低细胞质中Na＋浓度，从而降低盐胁迫的损害，部分生理过程如图所示。
(1)请据图在表中归纳概括与耐盐植物抗逆性相关的物质跨膜运输方式。
(2)据图可知，图示各结构中H＋浓度存在明显差异，这种差异主要由位于细胞膜和液泡膜上的H＋－ATP泵来维持。此过程中，H＋－ATP泵作为载体蛋白在转运H＋时发生的变化是什么？这种离子跨膜运输方式对于细胞的意义是什么？
提示 ATP水解释放的磷酸基团使载体蛋白发生磷酸化，导致其空间结构改变。通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。
(3)H＋的这种分布特点可将Na＋转运到胞外或液泡内，Na＋转运到胞外或液泡内是由细胞膜或液泡膜两侧的H＋浓度差所驱动的。若使用ATP抑制剂处理细胞，Na＋的排出量会明显减少，其原因是什么？
提示 Na＋的运输能量来自H＋的电化学梯度，使用ATP抑制剂处理导致ATP合成量减少，排出H＋量减少，膜内外H＋浓度梯度降低，使得转运蛋白排出Na＋量减少。
(4)耐盐植物的根细胞膜对无机盐离子具有选择透过性的结构基础是细胞膜上转运蛋白的种类和数量，转运蛋白空间结构的变化。
(5)有分析认为，大量Na＋进入植物根细胞也可提高耐盐植物根细胞的吸水能力，其机理是大量的Na＋进入细胞提高了细胞液浓度，有利于根细胞对水分的吸收。
(6)据图分析，盐胁迫条件下，植物根部细胞降低Na＋毒害的“策略”是使Na＋进入液泡或排出细胞。
(7)某耐盐碱植物的叶片背面有一粒粒白色的盐分结晶，它们是由盐腺细胞中大量的小囊泡经过膜融合过程分泌出来的，该过程体现了细胞膜的流动性。请问：该过程中被转运的物质一定是大分子物质吗？
提示 不一定，该过程中被转运的物质是小分子物质。
1．主动运输的三种类型
注：协同转运类型中的转运蛋白有同向协同转运蛋白和反向协同转运蛋白。
2．胞吞、胞吐的易错点
(1)胞吐不是只能运输大分子物质，也可以运输小分子物质，如神经递质。
(2)被动运输和主动运输主要体现了膜的选择透过性，胞吞、胞吐主要体现了膜的流动性。
3．探究物质跨膜运输方式的实验设计思路
(1)探究是主动运输还是被动运输
(2)探究是自由扩散还是协助扩散
考向一 辨析水通道蛋白
1．(2024·黑吉辽，18改编)研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种，构建腹泻模型。用某种草药进行治疗，发现草药除了具有抑菌作用外，对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3(AQP3)的相对表达量也有影响，结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A．水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅
B．模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻
C．治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高，缓解腹泻，减少致病菌排放
D．治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组，可使回肠对水的转运增加
答案 A
解析 水分子跨膜运输的主要方式是经过水通道蛋白的协助扩散，A错误；模型组空肠AQP3相对表达量降低，空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻，B正确。
2．(2022·辽宁，9)水通道蛋白(AQP)是一类细胞膜通道蛋白。检测人唾液腺正常组织和水肿组织中3种AQP基因mRNA含量，发现AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化，而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍。下列叙述正确的是( )
A．人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列相同
B．AQP蛋白与水分子可逆结合，转运水进出细胞不需要消耗ATP
C．检测结果表明，只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成
D．正常组织与水肿组织的水转运速率不同，与AQP蛋白的数量有关
答案 D
解析 AQP基因有3种，AQP蛋白应该也有3种，故人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列不相同，A错误；AQP蛋白是一类细胞膜水通道蛋白，水分子通过时不需要与其结合，B错误；根据题干信息“AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化，而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍”可知，AQP5基因mRNA含量在水肿组织和正常组织中有差异，但不能说明只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成，C错误；AQP5基因mRNA含量在水肿组织和正常组织中有差异，故合成的AQP蛋白的数量有差异，导致正常组织与水肿组织的水转运速率不同，D正确。
考向二 物质跨膜运输方式的判断
3．(2024·甘肃，2)维持细胞的Na＋平衡是植物的耐盐机制之一。盐胁迫下，植物细胞膜(或液泡膜)上的H＋－ATP酶(质子泵)和Na＋－H＋逆向转运蛋白可将Na＋从细胞质基质中转运到细胞外(或液泡中)，以维持细胞质基质中的低Na＋水平(见图)。下列叙述错误的是( )
A．细胞膜上的H＋－ATP酶磷酸化时伴随着空间构象的改变
B．细胞膜两侧的H＋浓度梯度可以驱动Na＋转运到细胞外
C．H＋－ATP酶抑制剂会干扰H＋的转运，但不影响Na＋转运
D．盐胁迫下Na＋－H＋逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高
答案 C
解析 细胞膜上的H＋－ATP酶既是载体蛋白又可催化ATP水解，在其作用下，ATP分子末端的磷酸基团脱离下来与H＋－ATP酶结合，使H＋－ATP磷酸化从而导致其空间结构发生变化，A正确；观察题图可知，H＋顺浓度梯度进入细胞所释放的势能是驱动Na＋转运到细胞外的直接动力，B正确；H＋－ATP酶抑制剂干扰H＋的转运，进而影响膜两侧H＋浓度，对Na＋的运输会产生干扰，C错误；由题干“盐胁迫下，植物细胞膜(或液泡膜)上的H＋－ATP酶(质子泵)和Na＋－H＋逆向转运蛋白可将Na＋从细胞质基质中转运到细胞外(或液泡中)，以维持细胞质基质中的低Na＋水平”可知，为了适应环境，盐胁迫下Na＋－H＋逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高，D正确。
4．(2024·贵州，4)茶树根细胞膜上的硫酸盐转运蛋白可转运硒酸盐。硒酸盐被根细胞吸收后，随着植物的生长，吸收的大部分硒与胞内蛋白结合形成硒蛋白，硒蛋白转移到细胞壁中储存。下列叙述错误的是( )
A．硒酸盐以离子的形式才能被根细胞吸收
B．硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系
C．硒蛋白从细胞内转运到细胞壁需转运蛋白
D．利用呼吸抑制剂可推测硒酸盐的吸收方式
答案 C
解析 硒酸盐是无机盐，必须以离子的形式才能被根细胞吸收，A正确；根据题意可知，根细胞膜上的硫酸盐转运蛋白可转运硒酸盐，故硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系，B正确；硒蛋白属于大分子物质，从细胞内转运到细胞壁是通过胞吐的方式实现的，故不需转运蛋白，C错误；利用呼吸抑制剂处理根细胞，根据处理前后根细胞吸收硒酸盐的量可判断硒酸盐的吸收是否需要消耗能量，从而进一步推测硒酸盐的吸收方式，D正确。
考向三 影响物质跨膜运输的因素分析
5．(2023·湖北，15)心肌细胞上广泛存在Na＋－K＋泵和Na＋－Ca2＋交换体(转入Na＋的同时排出Ca2＋)，两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na＋－K＋泵。关于该药物对心肌细胞的作用，下列叙述正确的是( )
A．心肌收缩力下降
B．细胞内液的钾离子浓度升高
C．动作电位期间钠离子的内流量减少
D．细胞膜上Na＋－Ca2＋交换体的活动加强
答案 C
解析 该药物可以特异性阻断细胞膜上的Na＋－K＋泵，膜外Na＋减少，细胞膜上的Na＋－Ca2＋交换体(即细胞外Na＋进入细胞内的同时细胞内Ca2＋流出细胞外)活动减弱，使细胞外Na＋进入细胞内减少，Ca2＋外流减少，细胞内Ca2＋浓度增加，心肌收缩力加强，A、D错误，C正确；该种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na＋－K＋泵，导致K＋内流、Na＋外流减少，故细胞内液的钠离子浓度升高，钾离子浓度降低，B错误。
6．(2022·山东，3)NOeq \\al(－,3)和NHeq \\al(＋,4)是植物利用的主要无机氮源，NHeq \\al(＋,4)的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动，NOeq \\al(－,3)的吸收由H＋浓度梯度驱动，相关转运机制如图。铵肥施用过多时，细胞内NHeq \\al(＋,4)的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是( )
A．NHeq \\al(＋,4)通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP
B．NOeq \\al(－,3)通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
C．铵毒发生后，增加细胞外的NOeq \\al(－,3)会加重铵毒
D．载体蛋白NRT1.1转运NOeq \\al(－,3)和H＋的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
答案 B
解析 由题干信息可知，NHeq \\al(＋,4)的吸收是根细胞膜两侧的电位差驱动的，所以NHeq \\al(＋,4)通过AMTs进入细胞消耗的能量不是来自ATP，A错误；由题图分析可知，NOeq \\al(－,3)进入根细胞膜是H＋的浓度梯度驱动，进行的逆浓度梯度运输，所以NOeq \\al(－,3)通过SLAH3转运到细胞外是顺浓度梯度运输，属于被动运输，B正确；铵毒发生后，H＋在细胞外更多，增加细胞外的NOeq \\al(－,3)，可以促使H＋向细胞内转运，减少细胞外的H＋，从而减轻铵毒，C错误；据图可知，载体蛋白NRT1.1转运NOeq \\al(－,3)属于主动运输，主动运输的速率与其浓度无必然关系，运输H＋属于协助扩散，协助扩散在一定范围内与浓度呈正相关，D错误。
一、过教材
1．下列关于被动运输的叙述，错误的是( )
A．自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输，都不需要细胞提供能量和转运蛋白，因此属于被动运输
B．气体以及甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子进出细胞的方式是自由扩散
C．小分子或离子都可以通过自由扩散进入细胞
D．人的红细胞吸收葡萄糖的过程，需要载体蛋白和ATP供能
E．在一定范围内，水分子以协助扩散方式跨膜运输的速率大于自由扩散
F．被动运输可以降低膜两侧的浓度差
G．转运蛋白的数量一般不会影响协助扩散的运输速率
H．物质通过脂质双分子层的扩散速率与脂溶性有关
答案 ACDG
解析 协助扩散需借助膜上的转运蛋白，A错误；离子有的需要通过协助扩散或主动运输进入细胞，C错误；人的红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，不需要消耗能量，D错误；协助扩散需要转运蛋白，转运蛋白的数量一般会影响协助扩散的运输速率，G错误。
2．下列关于主动运输及物质进出细胞速率的影响因素的叙述，错误的是( )
A．一般情况下，主动运输的物质分子从低浓度一侧运输到高浓度一侧
B．主动运输需要消耗能量，能量都是由线粒体提供的
C．主动运输可保证活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的物质
D．主动运输可以使被运输离子在细胞内外浓度趋于相同
E．如果X跨膜运输的方式是自由扩散，则在一定范围内，其运输速率与物质浓度成正比
F．如果X(氧气除外)跨膜运输的方式是被动运输，则其运输速率与氧气浓度无关
G．在一定范围内，甘氨酸进入小肠上皮细胞的速率与载体蛋白数量呈正相关
H．同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同
I．自由扩散、协助扩散和主动运输均能体现细胞膜的选择透过性
J．在大分子或颗粒物的跨膜运输过程中，胞吞、胞吐是普遍存在的现象，这个过程不需要膜蛋白的参与
K．细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这是细胞膜具有选择透过性的结构基础
答案 BDJ
解析 能量并非都是由线粒体提供的，真核细胞的细胞质基质也可以提供，B错误；主动运输逆浓度梯度进行，使被运输离子在细胞内外维持一定的浓度差，D错误；胞吞、胞吐过程需要膜上受体蛋白的参与，J错误。
3．下列关于转运蛋白的说法，正确的是( )
A．转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白两种类型
B．通道蛋白跨膜运输物质不消耗能量，载体蛋白跨膜运输物质都消耗能量
C．载体蛋白在每次转运时会发生自身构象的改变
D．通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，分子或离子通过通道蛋白时，需要和通道蛋白结合
E．载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过
答案 ACE
解析 载体蛋白既可参与协助扩散也可参与主动运输，协助扩散不消耗能量，B错误；分子或离子通过通道蛋白时，不需要和通道蛋白结合，D错误。
二、过高考
1．(2022·海南，16节选)细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题：
(1)细胞膜上的H＋－ATP酶是一种转运H＋的载体蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解释放的能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的pH降低；此过程中，H＋－ATP酶作为载体蛋白在转运H＋时发生的变化是载体蛋白发生磷酸化，自身构象改变(导致其空间结构改变)。
(2)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐，不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25 ℃相比，4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是温度降低，酶的活性降低，抑制根细胞的呼吸作用，使根细胞产生的能量减少，而磷酸盐的吸收方式为主动运输，需要消耗能量。
2．(2021·全国甲，29)植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K＋。回答下列问题：
(1)细胞外的K＋能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由蛋白质复合物构成的，其运输的特点是一种离子通道只允许一种离子通过(答出1点即可)。
(2)细胞外的K＋可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对K＋的吸收速率降低，原因是K＋通过载体蛋白逆浓度梯度运输需要消耗能量，呼吸抑制剂使细胞呼吸产生的能量减少。
3．(2022·全国乙，29节选)农业生产中，农作物生长所需的氮元素可以NOeq \\al(－,3)的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收NOeq \\al(－,3)的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题：
(1)由图可判断NOeq \\al(－,3)进入根细胞的运输方式是主动运输，判断的依据是主动运输需要细胞呼吸提供能量，O2浓度小于a点，根细胞对NOeq \\al(－,3)的吸收速率与O2浓度呈正相关。
(2)O2浓度大于a时作物乙吸收NOeq \\al(－,3)的速率不再增加，推测其原因是主动运输需要载体蛋白，此时载体蛋白数量达到饱和。
(3)作物甲和作物乙各自在NOeq \\al(－,3)最大吸收速率时，作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙，判断的依据是甲的NOeq \\al(－,3)最大吸收速率大于乙，甲需要能量多，消耗O2多。
课时精练
选择题1～6题，每小题5分，7～15题，每小题6分，共84分。
一、选择题
1．(2024·江西，2)营养物质是生物生长发育的基础。依据表中信息，下列有关小肠上皮细胞吸收营养物质方式的判断，错误的是( )
A.甲为主动运输 B．乙为协助扩散
C．丙为胞吞作用 D．丁为自由扩散
答案 C
解析 由题意可知，表中表示的是“有关小肠上皮细胞吸收营养物质方式的判断”，甲表示的运输方向是逆浓度梯度的，需要消耗能量，并通过转运蛋白转运，因此为主动运输，A正确；乙为顺浓度梯度进行，不需要消耗能量，但需要转运蛋白，因此为协助扩散，B正确；胞吞作用需要消耗能量，但不需要转运蛋白，而丙需要转运蛋白，C错误；丁为顺浓度梯度进行，不需要消耗能量，也不需要转运蛋白，因此为自由扩散，D正确。
2．(2023·辽宁，4)血脑屏障的生物膜体系在控制物质运输方式上与细胞膜类似。表中相关物质不可能存在的运输方式是( )
答案 C
解析 神经生长因子蛋白是生物大分子，以胞吞、胞吐方式通过生物膜，与生物膜的流动性有关，A不符合题意；葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞的方式为协助扩散，故其通过血脑屏障生物膜体系可能为协助扩散，B不符合题意；谷氨酸跨膜运输需要转运蛋白的协助，不是自由扩散，当谷氨酸作为神经递质出细胞时为胞吐，也不是自由扩散，C符合题意；钙离子通过生物膜需要载体蛋白，方式可能为主动运输，D不符合题意。
3．(2023·全国甲，1)物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述，正确的是( )
A．乙醇是有机物，不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞
B．血浆中的K＋进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP
C．抗体在浆细胞内合成时消耗能量，其分泌过程不耗能
D．葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞
答案 B
解析 乙醇是脂溶性的小分子有机物，与细胞膜中的磷脂相似相溶，可以通过自由扩散进入细胞，A错误；血浆中K＋含量低，红细胞内K＋含量高，逆浓度梯度的跨膜运输方式为主动运输，需要载体蛋白并消耗ATP，B正确；抗体为分泌蛋白，分泌方式为胞吐，其分泌过程需要消耗能量，C错误；葡萄糖进入小肠上皮细胞等为主动运输，进入哺乳动物成熟的红细胞为协助扩散，D错误。
4．(2022·湖北，3)哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白，硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是( )
A．经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀
B．经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小
C．未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀
D．未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小
答案 B
解析 经AgNO3处理的红细胞中，水通道蛋白失去活性，但水可以通过自由扩散的形式进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中会失水变小，A正确，B错误；未经AgNO3处理的红细胞中，水可通过水通道蛋白快速进出细胞，也可通过自由扩散进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会迅速吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中会迅速失水变小，C、D正确。
5．(2025·南通如皋中学检测)植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中，夜间这些蔗糖运到细胞质基质。下列叙述错误的是( )
A．Na＋、Ca2＋进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量
B．Cl－、NOeq \\al(－,3)通过离子通道进入液泡不需要 ATP 直接供能
C．液泡通过主动运输方式维持膜内外的 H＋浓度梯度
D．白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行
答案 A
解析 据细胞液和细胞质基质的pH可知，Na＋、Ca2＋进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H＋电化学梯度，因此该过程Na＋、Ca2＋进入液泡的方式为主动运输，A错误；Cl－、 NOeq \\al(－,3)通过离子通道进入液泡的方式属于协助扩散，不需要ATP直接供能，B正确；白天蔗糖进入液泡，使光合作用产物及时转移，减少光合作用产物蔗糖在细胞质基质中过度积累，有利于光合作用的持续进行，D正确。
6．(2024·湖北监利市第一中学模拟)转运蛋白是协助物质跨膜运输的重要膜组分，它分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。下列说法错误的是( )
A．载体蛋白在转运物质时需与被转运物质结合，构象也会发生改变
B．通道蛋白只容许与自身孔径大小和电荷适宜的物质通过，不与被转运物质结合
C．神经纤维上的离子通道转运钠离子时，通道蛋白的构象会发生改变
D．葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞需要载体蛋白的协助，并消耗消化道内的ATP
答案 D
解析 离子通道蛋白受到外部刺激，如某些小分子配体(神经递质、激素等)与通道蛋白结合，继而引起通道蛋白构象改变，从而使离子通道开启或关闭，C正确；葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞需要载体蛋白的协助，并消耗小肠绒毛上皮细胞内的ATP，D错误。
7．(2024·湖北省重点高中智学联盟联考)网格蛋白是一类协助大分子物质胞吐过程的蛋白质，胞吐过程中被运输的物质和膜上网格蛋白结合后，细胞膜会形成包被小窝，同时GTP结合蛋白在包被小窝的颈部组装成环，促使细胞膜缢缩为囊泡释放出去。下列说法错误的是( )
A．包被小窝的形成与细胞膜的结构特点有关
B．破坏细胞膜上的GTP结合蛋白对性腺细胞分泌性激素有较大影响
C．细胞膜缢缩形成的囊泡的基本支架为磷脂双分子层
D．与巨噬细胞相比，浆细胞膜上一般具有较多的GTP结合蛋白
答案 B
解析 性激素属于固醇类物质，其分泌过程属于自由扩散，不需要GTP结合蛋白的作用，B错误。
8．(2024·天门检测)革兰氏阴性菌的细胞界限由三部分——内膜、外膜和周质间隙(细胞间质)组成，而革兰氏阳性菌只有单层膜。革兰氏阴性菌对甘露糖的转运过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A．外膜转运甘露糖无须消耗ATP
B．甘露糖通过主动运输从周质间隙中运输到细胞内
C．周质蛋白与主动运输泵的结合不具有特异性
D．革兰氏阴性菌较阳性菌可能更具有耐药性
答案 C
解析 由题图分析可知，外膜转运甘露糖的方式为协助扩散，需要借助转运蛋白，但不需要消耗ATP，A正确；甘露糖从周质间隙运输到细胞内借助载体蛋白，需要消耗ATP，所以此方式是主动运输，B正确；周质蛋白与主动运输泵的结合具有特异性(结合点在图中周质蛋白右侧)，C错误；革兰氏阴性菌的细胞界限由三部分——内膜、外膜和周质间隙(细胞间质)组成，而革兰氏阳性菌只有单层膜，所以革兰氏阴性菌较阳性菌可能更具有耐药性，D正确。
9．(2024·梅州一模)口服药物进入小肠后常见的转运方式如图所示。已知小肠上皮细胞间存在水溶性孔道，OATP 和P－gp 两种膜转运蛋白分别参与图中C 和D途径。下列叙述错误的是( )
A．药物中的亲水性小分子物质可能更容易通过细胞间途径被吸收
B．OATP 和P－gp 两种膜转运蛋白发挥作用时体现了细胞膜的选择透过性
C．当甲侧药物分子浓度低于乙侧并通过C 途径跨膜转运时，有可能需要ATP 供能
D．提高P－gp的活性可在一定程度上缓解药物吸收障碍而造成的口服药效降低
答案 D
解析 小肠上皮细胞间存在水溶性孔道，故药物中的亲水性小分子物质可能更容易通过细胞间途径被吸收，A正确；P－gp可以把药物从上皮细胞中排出到肠腔，限制药物的吸收，从而造成药物口服生物利用度降低，因此抑制P－gp的功能可缓解药物吸收障碍而造成的口服药效降低，D错误。
10．海水稻是一种介于野生稻和栽培稻之间，普遍生长在海边滩涂地区，具有耐盐碱特点的水稻。某些物质进出海水稻根细胞的方式如图所示，下列叙述错误的是( )
A．Na＋和NOeq \\al(－,3)进入根细胞有利于其适应盐碱环境
B．NOeq \\al(－,3)和H＋进入根细胞的方式均为协助扩散
C．蛋白B具有物质运输、催化功能
D．当盐碱地发生水涝时，根细胞吸收NOeq \\al(－,3)的量减少
答案 B
解析 Na＋和NOeq \\al(－,3)进入根细胞，使细胞液浓度变大，有利于其适应盐碱环境，A正确；NOeq \\al(－,3)借助H＋顺浓度梯度运输产生的电化学势能运进细胞，H＋进入根细胞内的方式为协助扩散，NOeq \\al(－,3)进入根细胞内的方式为主动运输，B错误；蛋白B既有物质运输功能(运输H＋)，也有酶的催化功能(催化ATP水解)，C正确；当盐碱地发生水涝的时候，细胞呼吸产生的ATP减少，H＋排出的量减少，细胞内外的H＋浓度差减小，H＋进入根细胞减少，吸收的NOeq \\al(－,3)也减少，D正确。
11.(2024·重庆市巴蜀中学质检)甲状腺滤泡细胞内的I－浓度约是血浆中I－浓度的30倍。血浆中I－进入滤泡上皮细胞是由钠碘同向转运体(NIS)介导的(如图所示)。哇巴因是钠钾泵抑制剂，硝酸根离子(NOeq \\al(－,3))可与I－竞争NIS。下列叙述错误的是( )
A．Na＋通过 NIS 进入甲状腺滤泡细胞的方式是主动运输
B．K＋通过钠钾泵进入甲状腺滤泡细胞的方式是主动运输
C．哇巴因可抑制I－进入细胞，从而影响甲状腺激素的合成
D．NOeq \\al(－,3)可以抑制I－进入细胞，从而影响甲状腺激素的合成
答案 A
解析 由“甲状腺滤泡细胞内的I－浓度是血浆中I－浓度的30倍”可知，血浆中I－进入滤泡上皮细胞是逆浓度梯度进行的，是主动运输，Na＋进入细胞是从高浓度向低浓度，为协助扩散，A错误；钠钾泵通过主动运输将细胞外的K＋逆浓度梯度运入细胞，B正确；哇巴因是钠钾泵抑制剂，阻碍了Na＋排出细胞，细胞外Na＋浓度减少则会抑制NIS运输I－，从而影响甲状腺激素的合成，C正确；NOeq \\al(－,3)可以与I－竞争NIS，影响了I－进入甲状腺滤泡上皮细胞，D正确。
12．大肠杆菌中存在一种转运并同时磷酸化糖类的系统——PTS转运系统(如图所示)。PTS 转运系统由三类蛋白质构成，分别是酶Ⅰ(磷酸烯醇式丙酮酸依赖性蛋白激酶Ⅰ)、HPr及酶Ⅱ(包括酶Ⅱ a、酶Ⅱ b、酶Ⅱ c三个结构域，分别具有不同的作用)。以葡萄糖吸收为例，细胞内的高能化合物——磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)的磷酸基团通过酶Ⅰ的作用转移到 HPr 并将 HPr 激活，细胞膜中酶Ⅱ c能特异性识别、转运葡萄糖，同时将其磷酸化为磷酸糖，磷酸糖可被细胞迅速利用。下列叙述错误的是( )
A．图示运输方式中，PEP 是磷酸基团供体
B．酶Ⅱ c转运葡萄糖的过程中其结构不发生变化
C．葡萄糖进入细胞质所需要的能量可能由转移来的磷酸基团提供
D．以这种方式运输葡萄糖，可避免细胞中葡萄糖积累过多而影响代谢
答案 B
解析 PEP的磷酸基团通过酶Ⅰ的作用转移到HPr，因此PEP 是磷酸基团供体，A正确；PEP的磷酸基团通过酶Ⅰ的作用将HPr激活，并通过酶Ⅱ a、酶Ⅱ b，接着与结合葡萄糖的酶Ⅱ c结合，形成磷酸糖，最后释放到细胞质中，此过程需要消耗能量，属于主动运输，因此酶Ⅱ c作为转运葡萄糖的载体，在转运过程中其结构发生变化，B错误；通过基团移位的方式运输葡萄糖，进入细胞质的为磷酸化的葡萄糖，可直接参与糖酵解，被细胞迅速利用，因此可避免细胞中葡萄糖积累过多而影响代谢，D正确。
13．(2024·黄冈一模)某生物小组将哺乳动物的成熟红细胞和肌肉细胞分别培养在含有5%的葡萄糖培养液中，一定时间后，测定各培养液中葡萄糖的含量(%)，培养条件和实验结果如表所示。下列叙述错误的是( )
A.第一组和第二组为实验组，第三组为对照组
B．本实验共有3种自变量，分析该实验需遵循单一变量原则
C．分析第一、三组可知，两种细胞吸收葡萄糖均需要载体蛋白的协助
D．分析第二、三组可知，肌肉细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖的方式分别为主动运输、协助扩散
答案 D
解析 由于第一组加入葡萄糖载体抑制剂，第二组加入呼吸抑制剂，而第三组不加入葡萄糖载体抑制剂和呼吸抑制剂，所以该实验中，第一组和第二组为实验组，第三组为对照组，A正确；本实验的自变量分别为是否进行葡萄糖抑制剂处理、是否进行呼吸抑制剂处理、细胞类型，故有3种自变量，分析该实验需遵循单一变量原则，B正确；第一组与第三组相比较，第一组培养液中葡萄糖的含量更高，可得出的结论是肌肉细胞和红细胞吸收葡萄糖均需要载体蛋白的协助，C正确；第二组与第三组相比较，第二组肌肉细胞的培养液中葡萄糖的含量更高，说明肌肉细胞可通过主动运输吸收葡萄糖，通过第二组与第三组对比，只能说明红细胞吸收葡萄糖不需要能量，是被动运输，再结合第一组的结果，才能说明红细胞吸收葡萄糖还需要转运蛋白的协助，方式为协助扩散，D错误。
14．(2024·黄石模拟)小肠的吸收是指食物消化后的产物、水和无机盐等通过小肠上皮细胞进入血液和淋巴液的过程。0.9%的NaCl溶液是与兔的体液渗透压相等的生理盐水。某同学将处于麻醉状态下的兔的一段排空小肠结扎成甲、乙、丙、丁4个互不相通、长度相等的肠袋(血液循环正常)，并进行实验，实验步骤和结果如表。
下列说法不正确的是( )
A．实验开始时，水在肠腔和血液之间的移动方向是甲组从肠腔进入血液，丙组从血液进入肠腔
B．实验结束时甲、乙、丙肠袋中溶液的量均减少，说明水可以通过主动运输的方式被吸收
C．比较乙和丁的实验结果，可推测小肠在吸收Na＋时，需要Na＋载体蛋白的参与
D．Na＋通过什么方式被吸收还需要继续设计实验来验证
答案 B
解析 0.9%的NaCl溶液是兔体液的等渗溶液，甲组肠腔渗透压小于血液，实验开始时水在肠腔和血液之间的移动方向是从肠腔进入血液，丙组肠腔渗透压大于血液，丙组水从血液进入肠腔，A正确；水分子进出细胞的方式为自由扩散或协助扩散，B错误；该实验只能知道小肠在吸收Na＋时，需要Na＋载体蛋白的参与，需要载体蛋白的运输可能是主动运输也可能是协助扩散，故Na＋通过什么方式被吸收还需要继续设计实验来验证，C、D正确。
15．(2023·湖南，14改编)盐碱化是农业生产的主要障碍之一。植物可通过质膜H＋泵把Na＋排出细胞，也可通过液泡膜H＋泵和液泡膜NHX载体把Na＋转入液泡内，以维持细胞质基质Na＋稳态。如图是NaCl处理模拟盐胁迫，钒酸钠(质膜H＋泵的专一抑制剂)和甘氨酸甜菜碱(GB)影响玉米Na＋的转运和相关载体活性的结果。下列叙述不正确的是( )
A．溶质的跨膜转运都会引起细胞膜两侧渗透压的变化
B．GB可能通过调控质膜H＋泵活性增强Na＋外排，从而减少细胞内Na＋的积累
C．GB引起盐胁迫下液泡中Na＋浓度的显著变化，与液泡膜NHX载体活性有关
D．盐胁迫下细胞质基质Na＋排出细胞或转入液泡都能增强植物的耐盐性
答案 A
解析 溶质的跨膜转运不一定都会引起细胞膜两侧的渗透压变化，如正常细胞为维持渗透压一直在进行的跨膜转运，再如单细胞生物在跨膜转运时，细胞外侧渗透压几乎很难改变，A错误；对比分析上两个题图可知，NaCl胁迫时，加GB使Na＋外排显著增加，钒酸钠处理抑制了质膜H＋泵后，NaCl胁迫时，加GB使Na＋外排略微增加，说明GB可能通过调控质膜H＋泵活性来增强Na＋外排，从而减少细胞内Na＋的积累，B正确；对比分析下两个题图可知，NaCl胁迫时，加GB使液泡膜NHX载体活性明显增强，而液泡膜H＋泵活性几乎无变化，所以GB引起盐胁迫下液泡中Na＋浓度的显著变化，与液泡膜NHX载体活性有关，而与液泡膜H＋泵活性无关，C正确；由题意可知，植物通过质膜H＋泵把Na＋排出细胞，也可通过液泡膜NHX载体和液泡膜H＋泵把Na＋转入液泡内，以维持细胞质基质Na＋稳态，增强植物的耐盐性，D正确。
二、非选择题
16．(16分)(2024·德州期末)胃酸主要由胃壁细胞分泌，部分过程如图1所示。抑制胃酸分泌一直是胃溃疡治疗的重要研究方向。回答下列问题：
(1)(6分)据图1分析，通过质子泵运输K＋和H＋的方式____________(填“相同”或“不相同”)，判断依据是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)(4分)研究发现质子泵是一种ATP酶，它可催化 ATP 分解成ADP 及无机磷，因此通过测定无机磷的变化量可判断质子泵活力的高低。雷贝拉唑钠是质子泵抑制剂类的胃酸抑制药，研究发现楹树提取物也可抑制胃酸分泌，欲探究楹树提取物的作用机制和效果与雷贝拉唑钠是否相同，利用大鼠胃壁细胞为实验材料设计实验，请写出简要的实验思路。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)(6分)研究发现，当组胺与胃壁细胞膜上的 H2受体结合后，会活化胞内信号通路，促进含有质子泵的囊泡移动并与细胞膜融合，从而实现胃酸的分泌。已知药物 H2RA可与H2受体结合，因此它能通过影响膜上的____________来减少胃酸分泌。有人推测楹树提取物抑制胃酸分泌的作用机制可能与 H2RA相似。为探究该推测是否正确，科研人员利用细胞荧光染色法检测胃壁细胞在不同状态下质子泵的分布情况，结果如图2 所示。
该实验可得出的结论是___________________________________________________________。
答案 (1) 相同 胃腔中有大量盐酸，H＋浓度大于胃壁细胞，通过质子泵逆浓度梯度运输H＋的方式为主动运输，而K＋借助钾离子通道顺浓度梯度运输的方式是协助扩散，K＋通过质子泵是逆浓度梯度运输，方式也为主动运输 (2)将生理状态基本相似且良好的大鼠胃壁细胞随机均分为A、B、C三组并置于等量的完全培养液中，同时检测培养液中的无机磷的含量，然后A组不作处理，B组培养液中加入适量的雷贝拉唑钠，C组培养液中加入等量的楹树提取物，再将三组培养液置于相同且适宜的环境下培养，一段时间后检测培养液中无机磷的含量并比较其变化量 (3)质子泵(的分布或数量) 楹树提取物抑制胃酸分泌的作用机制与 H2RA不同
解析 (3)由题意可知，组胺与胃壁细胞膜上的 H2受体结合后，会促进含有质子泵的囊泡移动并与细胞膜融合，从而促进胃酸的分泌。而药物 H2RA与H2受体结合，会减少胃酸分泌，据此推测该药物能通过影响膜上的质子泵(的分布和数量)来减少胃酸分泌。实验结果表明，胃壁细胞在组胺刺激＋楹树提取物作用下与组胺刺激作用下膜上的质子泵分布情况相似，且与对照组不同，说明楹树提取物不是通过影响膜上的质子泵来抑制胃酸分泌的。 据此可得出的结论：楹树提取物抑制胃酸分泌的作用机制与 H2RA不同。
课标要求
1.阐明细胞膜具有选择透过性。2.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要消耗能量，有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白。3.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
考情分析
1.水通道蛋白
2024·黑吉辽·T18 2022·湖北·T3 2022·辽宁·T9
2.物质进出细胞的方式、发生条件
2024·贵州·T4 2024·江西·T2 2024·甘肃·T2 2024·山东·T1
2024·北京·T3 2023·全国甲·T1 2023·湖南·T14 2023·辽宁·T4
2022·山东·T3 2022·海南· T16 2022·湖北·T3 2022·重庆·T2
2022·辽宁·T9 2021·全国甲·T29 2021·山东·T2 2021·江苏·T3
2021·河北·T4 2020·江苏·T5 2020·海南·T18
3.物质运输速率的影响因素
2023·湖北·T15 2022·全国乙·T29
物质跨膜运输方式
自由扩散
协助扩散
主动运输
图中实例
水经磷脂双分子层进入细胞
水经通道蛋白进入细胞、H＋经载体蛋白从细胞外或液泡进入细胞质、Na＋经通道蛋白进入细胞质
H＋经载体蛋白运至细胞外或液泡内、Na＋经载体蛋白由细胞质运至细胞外或液泡内
方式
细胞外相对浓度
细胞内相对浓度
需要提供能量
需要转运蛋白
甲
低
高
是
是
乙
高
低
否
是
丙
高
低
是
是
丁
高
低
否
否
选项
通过血脑屏障生物膜体系的物质
运输方式
A
神经生长因子蛋白
胞吞、胞吐
B
葡萄糖
协助扩散
C
谷氨酸
自由扩散
D
钙离子
主动运输
组别
培养条件
肌肉细胞
成熟红细胞
第一组
加入葡萄糖载体抑制剂
5%
5%
第二组
加入呼吸抑制剂
4.8%
3.5%
第三组
不加入葡萄糖载体抑制剂和呼吸抑制剂
2.5%
3.5%
实验步骤
甲
乙
丙
丁
向肠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＋载体蛋白的抑制剂共10 mL
维持正常体温半小时后，测肠袋内NaCl溶液的量
1 mL
3 mL
5 mL
9.9 mL