第10課時(shí)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式及影響因素課標(biāo)要求1.闡明細(xì)胞膜具有選擇透過性。2.舉例說明有些物質(zhì)順濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗能量，有些物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞，需要能量和載體蛋白。3.舉例說明大分子物質(zhì)可以通過胞吞、胞吐進(jìn)出細(xì)胞?？记榉治?.水通道蛋白2022·湖北·T32022·遼寧·T92.物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式、發(fā)生條件2023·全國甲·T12023·湖南·T142022·山東·T32022·海南·T162022·湖北·T32022·重慶·T22022·遼寧·T92021·全國甲·T292021·山東·T22021·江蘇·T32021·河北·T42020·江蘇·T52020·海南·T183.物質(zhì)運(yùn)輸速率的影響因素2023·湖北·T152022·全國乙·T291．物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式(1)核心概念①被動運(yùn)輸：物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式稱為被動運(yùn)輸。②自由擴(kuò)散：物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞的方式。③協(xié)助擴(kuò)散：借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散方式。④主動運(yùn)輸：物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸，需要載體蛋白的協(xié)助，同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種方式叫作主動運(yùn)輸。(2)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式的比較物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式被動運(yùn)輸主動運(yùn)輸胞吞胞吐自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散圖例運(yùn)輸方向高濃度→低濃度低濃度→高濃度胞外→胞內(nèi)胞內(nèi)→胞外是否需要轉(zhuǎn)運(yùn)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(yùn)輸人的紅細(xì)胞吸收葡萄糖小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽等巨噬細(xì)胞吞噬抗原胰島素、消化酶、抗體的分泌2.協(xié)助擴(kuò)散中轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的類型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(載體蛋白類：只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過，,而且每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會發(fā)生自身構(gòu)象的改變,通道蛋白類\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(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,不需要與通道蛋白結(jié)合,實(shí)例\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(水分子可以借助水通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散的,方式進(jìn)出細(xì)胞,細(xì)胞膜上的一些無機(jī)鹽離子的通道蛋白))))))3．影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸速率因素的分析(1)物質(zhì)濃度(2)O2濃度(3)溫度判斷正誤(1)自由擴(kuò)散的速率與物質(zhì)分子的大小、脂溶性程度有關(guān)(√)(2)一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可轉(zhuǎn)運(yùn)不同種的離子，同一種離子也可由不同種的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)(√)(3)無機(jī)鹽離子的運(yùn)輸方式均為主動運(yùn)輸(×)提示無機(jī)鹽離子的運(yùn)輸方式不一定都是主動運(yùn)輸，如Na＋可以通過協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞。(4)主動運(yùn)輸使膜內(nèi)外物質(zhì)濃度趨于一致，維持了細(xì)胞的正常代謝(×)提示主動運(yùn)輸使膜內(nèi)外物質(zhì)保持濃度差，保證細(xì)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(zhuǎn)運(yùn)蛋白的作用(×)提示胞吞過程不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的作用。一、探究耐鹽堿植物的水策略——耐鹽堿植物根細(xì)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(zhì)的通透性，結(jié)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(xié)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(shù)，設(shè)計(jì)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(yùn)輸。提示將爪蟾卵母細(xì)胞隨機(jī)均分為兩組，一組不作處理，向另一組爪蟾卵母細(xì)胞內(nèi)注入(顯微注射技術(shù))蛋白A的mRNA，兩組細(xì)胞在相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)一定時(shí)間后，轉(zhuǎn)入到低滲溶液中并分別測定細(xì)胞的水通透速率，結(jié)果：注入蛋白AmRNA的一組細(xì)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(qiáng)耐鹽植物，其根部吸收無機(jī)鹽離子(如：Ca2＋、K＋)是主動運(yùn)輸還是被動運(yùn)輸？如果要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以證明，請寫出實(shí)驗(yàn)思路。提示取甲、乙兩組生長狀態(tài)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(xì)胞呼吸條件，乙組抑制細(xì)胞呼吸；一段時(shí)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(jī)鹽為被動運(yùn)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(jī)鹽是主動運(yùn)輸。2．細(xì)胞質(zhì)中積累的Na＋會抑制胞質(zhì)酶的活性，植物根部細(xì)胞通過多種“策略”降低細(xì)胞質(zhì)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(jù)圖在表中歸納概括與耐鹽植物抗逆性相關(guān)的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式。物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動運(yùn)輸圖中實(shí)例水經(jīng)磷脂雙分子層進(jìn)入細(xì)胞水經(jīng)通道蛋白進(jìn)入細(xì)胞、H＋經(jīng)載體蛋白從細(xì)胞外或液泡進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)、Na＋經(jīng)通道蛋白進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)H＋經(jīng)載體蛋白運(yùn)至細(xì)胞外或液泡內(nèi)、Na＋經(jīng)載體蛋白由細(xì)胞質(zhì)運(yùn)至細(xì)胞外或液泡內(nèi)(2)據(jù)圖可知，圖示各結(jié)構(gòu)中H＋濃度存在明顯差異，這種差異主要由位于細(xì)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(zhuǎn)運(yùn)H＋時(shí)發(fā)生的變化是什么？這種離子跨膜運(yùn)輸方式對于細(xì)胞的意義是什么？提示ATP水解釋放的磷酸基團(tuán)使載體蛋白發(fā)生磷酸化，導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)改變。通過主動運(yùn)輸來選擇吸收所需要的物質(zhì)，排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)，從而保證細(xì)胞和個(gè)體生命活動的需要。(3)H＋的這種分布特點(diǎn)可將Na＋轉(zhuǎn)運(yùn)到胞外或液泡內(nèi)，Na＋轉(zhuǎn)運(yùn)到胞外或液泡內(nèi)是由細(xì)胞膜或液泡膜兩側(cè)的H＋濃度差所驅(qū)動的。若使用ATP抑制劑處理細(xì)胞，Na＋的排出量會明顯減少，其原因是什么？提示Na＋的運(yùn)輸能量來自H＋的電化學(xué)梯度，使用ATP抑制劑處理導(dǎo)致ATP合成量減少，排出H＋量減少，膜內(nèi)外H＋濃度梯度降低，使得轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白排出Na＋量減少。(4)耐鹽植物的根細(xì)胞膜對無機(jī)鹽離子具有選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是什么？提示細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量，轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化。(5)有分析認(rèn)為，大量Na＋進(jìn)入植物根細(xì)胞也可提高耐鹽植物根細(xì)胞的吸水能力，其機(jī)理是什么？提示大量的Na＋進(jìn)入細(xì)胞提高了細(xì)胞液濃度，使細(xì)胞液的滲透壓升高，有利于根細(xì)胞對水分的吸收。(6)據(jù)圖分析，鹽脅迫條件下，植物根部細(xì)胞降低Na＋毒害的“策略”是使Na＋進(jìn)入液泡或排出細(xì)胞。(7)某耐鹽堿植物的葉片背面有一粒粒白色的鹽分結(jié)晶，它們是由鹽腺細(xì)胞中大量的小囊泡經(jīng)過膜融合過程分泌出來的，請問：該過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的什么特性？該過程中被轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)一定是大分子物質(zhì)嗎？提示該過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動性。不一定，該過程中被轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)是小分子物質(zhì)。歸納總結(jié)1．主動運(yùn)輸?shù)娜N類型注：協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)類型中的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白有同向協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和反向協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。2．胞吞、胞吐的易錯(cuò)點(diǎn)(1)胞吞過程需要某些特定的膜蛋白的作用，但是不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的作用。(2)胞吐不是只能運(yùn)輸大分子物質(zhì)，也可以運(yùn)輸小分子物質(zhì)，如神經(jīng)遞質(zhì)。(3)被動運(yùn)輸和主動運(yùn)輸主要體現(xiàn)了膜的選擇透過性，胞吞、胞吐主要體現(xiàn)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(xì)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(fā)現(xiàn)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(xì)胞中AQP蛋白的氨基酸序列相同B．AQP蛋白與水分子可逆結(jié)合，轉(zhuǎn)運(yùn)水進(jìn)出細(xì)胞不需要消耗ATPC．檢測結(jié)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(zhuǎn)運(yùn)速率不同，與AQP蛋白的數(shù)量有關(guān)答案D解析AQP基因有3種，AQP蛋白應(yīng)該也有3種，故人唾液腺正常組織細(xì)胞中AQP蛋白的氨基酸序列不相同，A錯(cuò)誤；AQP蛋白是一類細(xì)胞膜水通道蛋白，水分子通過時(shí)不需要與其結(jié)合，B錯(cuò)誤；根據(jù)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(cuò)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(shù)量有差異，導(dǎo)致正常組織與水腫組織的水轉(zhuǎn)運(yùn)速率不同，D正確。2．(2022·湖北，3)哺乳動物成熟紅細(xì)胞的細(xì)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(cuò)誤的是()A．經(jīng)AgNO3處理的紅細(xì)胞在低滲蔗糖溶液中會膨脹B．經(jīng)AgNO3處理的紅細(xì)胞在高滲蔗糖溶液中不會變小C．未經(jīng)AgNO3處理的紅細(xì)胞在低滲蔗糖溶液中會迅速膨脹D．未經(jīng)AgNO3處理的紅細(xì)胞在高滲蔗糖溶液中會迅速變小答案B解析經(jīng)AgNO3處理的紅細(xì)胞，水通道蛋白失去活性，但水可以通過自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)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(cuò)誤；未經(jīng)AgNO3處理的紅細(xì)胞，水可通過水通道蛋白快速進(jìn)出細(xì)胞，也可通過自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)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?？枷蚨镔|(zhì)跨膜運(yùn)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(qū)，具有耐鹽堿特點(diǎn)的水稻。某些物質(zhì)進(jìn)出海水稻根細(xì)胞的方式如圖所示，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．Na＋和NOeq\o\al(－,3)進(jìn)入根細(xì)胞有利于其適應(yīng)鹽堿環(huán)境B．NOeq\o\al(－,3)和H＋進(jìn)入根細(xì)胞的方式均為協(xié)助擴(kuò)散C．蛋白B具有物質(zhì)運(yùn)輸、催化功能D．當(dāng)鹽堿地發(fā)生水澇時(shí)，根細(xì)胞吸收NOeq\o\al(－,3)的量減少答案B解析Na＋和NOeq\o\al(－,3)進(jìn)入根細(xì)胞，使細(xì)胞液濃度變大，有利于其適應(yīng)鹽堿環(huán)境，A正確；NOeq\o\al(－,3)借助H＋順濃度梯度運(yùn)輸產(chǎn)生的電化學(xué)勢能運(yùn)進(jìn)細(xì)胞，H＋進(jìn)入根細(xì)胞內(nèi)的方式為協(xié)助擴(kuò)散，NOeq\o\al(－,3)進(jìn)入根細(xì)胞內(nèi)的方式為主動運(yùn)輸，B錯(cuò)誤；蛋白B既有物質(zhì)運(yùn)輸功能(運(yùn)輸H＋)，也有酶的催化功能(催化ATP水解)，C正確；當(dāng)鹽堿地發(fā)生水澇的時(shí)候，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP減少，H＋出的量減少，細(xì)胞內(nèi)外的H＋濃度差減小，H＋進(jìn)入根細(xì)胞減少，吸收的NOeq\o\al(－,3)也減少，D正確。4．(2020·江蘇，5)如圖①～⑤表示物質(zhì)進(jìn)、出小腸上皮細(xì)胞的幾種方式，下列敘述正確的是()A．葡萄糖進(jìn)、出小腸上皮細(xì)胞方式不同B．Na＋主要以方式③運(yùn)出小腸上皮細(xì)胞C．多肽以方式⑤進(jìn)入細(xì)胞，以方式②離開細(xì)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(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的方式為主動運(yùn)輸，運(yùn)出小腸上皮細(xì)胞的方式為協(xié)助擴(kuò)散，A正確；由圖示可知，Na＋主要以②主動運(yùn)輸?shù)姆绞竭\(yùn)出小腸上皮細(xì)胞，B錯(cuò)誤；多肽以⑤胞吞的方式進(jìn)入細(xì)胞，以胞吐的方式離開細(xì)胞，C錯(cuò)誤；維生素D屬于固醇類，進(jìn)入細(xì)胞的方式為④自由擴(kuò)散，D錯(cuò)誤?？枷蛉绊懳镔|(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩胤治?．(2023·湖北，15)心肌細(xì)胞上廣泛存在Na＋－K＋泵和Na＋－Ca2＋交換體(轉(zhuǎn)入Na＋的同時(shí)排出Ca2＋)，兩者的工作模式如圖所示。已知細(xì)胞質(zhì)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(xì)胞膜上的Na＋－K＋泵。關(guān)于該藥物對心肌細(xì)胞的作用，下列敘述正確的是()A．心肌收縮力下降B．細(xì)胞內(nèi)液的鉀離子濃度升高C．動作電位期間鈉離子的內(nèi)流量減少D．細(xì)胞膜上Na＋－Ca2＋交換體的活動加強(qiáng)答案C解析＋交換體(即細(xì)胞外Na＋進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的同時(shí)細(xì)胞內(nèi)Ca2＋流出細(xì)胞外)活動減弱，使細(xì)胞外Na＋進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)減少，Ca2＋外流減少，細(xì)胞內(nèi)Ca2＋濃度增加，心肌收縮力加強(qiáng)，A、D錯(cuò)誤，C正確；由于該種藥物可以特異性阻斷細(xì)胞膜上的Na＋－K＋泵，導(dǎo)致K＋內(nèi)流、Na＋外流減少，故細(xì)胞內(nèi)液的鈉離子濃度升高，鉀離子濃度降低，B錯(cuò)誤。6．(2023·湖南，14改編)鹽堿化是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要障礙之一。植物可通過質(zhì)膜H＋泵把Na＋排出細(xì)胞，也可通過液泡膜H＋泵和液泡膜NHX載體把Na＋轉(zhuǎn)入液泡內(nèi)，以維持細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)Na＋穩(wěn)態(tài)。如圖是NaCl處理模擬鹽脅迫，釩酸鈉(質(zhì)膜H＋泵的專一抑制劑)和甘氨酸甜菜堿(GB)影響玉米Na＋的轉(zhuǎn)運(yùn)和相關(guān)載體活性的結(jié)果。下列敘述不正確的是()A．溶質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)都會引起細(xì)胞膜兩側(cè)滲透壓的變化B．GB可能通過調(diào)控質(zhì)膜H＋泵活性增強(qiáng)Na＋外排，從而減少細(xì)胞內(nèi)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(guān)D．鹽脅迫下細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)Na＋排出細(xì)胞或轉(zhuǎn)入液泡都能增強(qiáng)植物的耐鹽性答案A解析溶質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)不一定都會引起細(xì)胞膜兩側(cè)的滲透壓變化，如正常細(xì)胞為維持滲透壓一直在進(jìn)行的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，再如單細(xì)胞生物在跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，細(xì)胞外側(cè)滲透壓幾乎很難改變，A錯(cuò)誤；對比分析上兩個(gè)題圖可知，NaCl脅迫時(shí)，加GB使Na＋外排顯著增加，釩酸鈉處理抑＋泵活性來增強(qiáng)Na＋外排，從而減少細(xì)胞內(nèi)Na＋的積累，B正確；對比分析下兩個(gè)題圖可知，NaCl脅迫時(shí)，加GB使液泡膜NHX載體活性明顯增強(qiáng)，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(guān)，而與液泡膜H＋泵活性無關(guān)，C正確；由題意可知，植物通過質(zhì)膜H＋泵把Na＋排出細(xì)胞，也可通過液泡膜NHX載體和液泡膜H＋泵把Na＋轉(zhuǎn)入液泡內(nèi)，以維持細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)Na＋穩(wěn)態(tài)，增強(qiáng)植物的耐鹽性，D正確。1．(必修1P65)被動運(yùn)輸：物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式。2．(必修1P66)自由擴(kuò)散(簡單擴(kuò)散)：物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞的方式。3．(必修1P66)協(xié)助擴(kuò)散(易化擴(kuò)散)：物質(zhì)借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的擴(kuò)散方式。4．(必修1P69)主動運(yùn)輸：物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸，需要載體蛋白的協(xié)助，同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式。5．(必修1P70)主動運(yùn)輸?shù)囊饬x：通過主動運(yùn)輸來選擇吸收所需要的物質(zhì)，排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)，從而保證細(xì)胞和個(gè)體生命活動的需要。6．(必修1P66～67)轉(zhuǎn)運(yùn)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(shí)，不需要與通道蛋白結(jié)合。而載體蛋白只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過，而且每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會發(fā)生自身構(gòu)象的改變。7．(必修1P72)細(xì)胞膜具有選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量，或轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化。通過胞吞或胞吐進(jìn)出細(xì)胞，需要膜上蛋白質(zhì)的參與，更離不開膜上磷脂雙分子層的流動性。8．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)作物生長所需的氮元素可以NOeq\o\al(－,3)的形式由根系從土壤中吸收。一定時(shí)間內(nèi)作物甲和作物乙的根細(xì)胞吸收NOeq\o\al(－,3)的速率與O2濃度的關(guān)系如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)由圖可判斷NOeq\o\al(－,3)進(jìn)入根細(xì)胞的運(yùn)輸方式是主動運(yùn)輸，判斷的依據(jù)是主動運(yùn)輸需要細(xì)胞呼吸提供能量，O2濃度小于a點(diǎn)，根細(xì)胞對NOeq\o\al(－,3)的吸收速率與O2濃度呈正相關(guān)。(2)O2濃度大于a時(shí)作物乙吸收NOeq\o\al(－,3)的速率不再增加，推測其原因是主動運(yùn)輸需要載體蛋白，此時(shí)載體蛋白數(shù)量達(dá)到飽和。(3)作物甲和作物乙各自在NOeq\o\al(－,3)最大吸收速率時(shí)，作物甲根細(xì)胞的呼吸速率大于作物乙，判斷的依據(jù)是作物甲在NOeq\o\al(－,3)最大吸收速率時(shí)，對應(yīng)O2濃度和NOeq\o\al(－,3)吸收速率均大于作物乙。(4)細(xì)胞膜上的H＋－ATP酶是一種轉(zhuǎn)運(yùn)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(xì)胞，導(dǎo)致細(xì)胞外的pH降低；此過程中，H＋－ATP酶作為載體蛋白在轉(zhuǎn)運(yùn)H＋時(shí)發(fā)生的變化是載體蛋白發(fā)生磷酸化，導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)改變。課時(shí)精練1．(2023·全國甲，1)物質(zhì)輸入和輸出細(xì)胞都需要經(jīng)過細(xì)胞膜。下列有關(guān)人體內(nèi)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)臄⑹?，正確的是()A．乙醇是有機(jī)物，不能通過自由擴(kuò)散方式跨膜進(jìn)入細(xì)胞B．血漿中的K＋進(jìn)入紅細(xì)胞時(shí)需要載體蛋白并消耗ATPC．抗體在漿細(xì)胞內(nèi)合成時(shí)消耗能量，其分泌過程不耗能D．葡萄糖可通過主動運(yùn)輸?shù)荒芡ㄟ^協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞答案B解析乙醇是脂溶性的小分子有機(jī)物，與細(xì)胞膜中磷脂相似相溶，可以通過自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞，A錯(cuò)誤；血漿中K＋含量低，紅細(xì)胞內(nèi)K＋含量高，逆濃度梯度的跨膜運(yùn)輸方式為主動運(yùn)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(cuò)誤；葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞等為主動運(yùn)輸，進(jìn)入哺乳動物成熟的紅細(xì)胞為協(xié)助擴(kuò)散，D錯(cuò)誤。2．(2024·湖北監(jiān)利市第一中學(xué)高三模擬)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是協(xié)助物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)闹匾そM分，它分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型。下列說法錯(cuò)誤的是()A．載體蛋白在轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)時(shí)需與被轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)結(jié)合，構(gòu)象也會發(fā)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(zhì)通過，不與被轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)結(jié)合C．神經(jīng)纖維上的離子通道轉(zhuǎn)運(yùn)鈉離子時(shí)，通道蛋白的構(gòu)象會發(fā)生改變D．葡萄糖進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞需要載體蛋白的協(xié)助，并消耗消化道內(nèi)的ATP答案D解析葡萄糖進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞需要載體蛋白的協(xié)助，并消耗小腸絨毛上皮細(xì)胞內(nèi)的ATP，D錯(cuò)誤。3．(2024·湖北省重點(diǎn)高中智學(xué)聯(lián)盟高三聯(lián)考)網(wǎng)格蛋白是一類協(xié)助大分子物質(zhì)胞吐過程的蛋白質(zhì)，胞吐過程中被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)和膜上網(wǎng)格蛋白結(jié)合后，細(xì)胞膜會形成包被小窩，同時(shí)GTP結(jié)合蛋白在包被小窩的頸部組裝成環(huán)，促使細(xì)胞膜縊縮為囊泡釋放出去。下列說法錯(cuò)誤的是()A．包被小窩的形成與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有關(guān)B．破壞細(xì)胞膜上的GTP結(jié)合蛋白對性腺細(xì)胞分泌性激素有較大影響C．細(xì)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(xì)胞相比，漿細(xì)胞膜上一般具有較多的GTP結(jié)合蛋白答案B解析性激素屬于固醇類物質(zhì)，其分泌過程屬于自由擴(kuò)散，不需要GTP結(jié)合蛋白的作用，B錯(cuò)誤。4．(2024·湖北省級示范高中高三聯(lián)考)如圖為小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的原理圖，這種運(yùn)輸方式被稱為協(xié)同運(yùn)輸。是一類靠間接提供能量完成的主動運(yùn)輸方式，所需要的能量來自膜兩側(cè)離子的電化學(xué)濃度梯度，而維持這種電化學(xué)勢的是鈉鉀泵。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．Na＋進(jìn)出細(xì)胞的方式不同B．K＋進(jìn)入細(xì)胞的方式為協(xié)助擴(kuò)散C．載體蛋白每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會發(fā)生自身構(gòu)象改變D．葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞的過程中由Na＋濃度梯度提供動力答案B解析K＋通過細(xì)胞膜上的鈉鉀泵運(yùn)送到膜內(nèi)需要消耗ATP，其運(yùn)輸方式為主動運(yùn)輸，B錯(cuò)誤。5．(2021·江蘇，3)細(xì)胞可運(yùn)用不同的方式跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．物質(zhì)自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞的速度既與濃度梯度有關(guān)，也與分子大小有關(guān)B．小腸上皮細(xì)胞攝入和運(yùn)出葡萄糖與細(xì)胞質(zhì)中各種溶質(zhì)分子的濃度有關(guān)C．神經(jīng)細(xì)胞膜上運(yùn)入K＋的載體蛋白和運(yùn)出K＋的通道蛋白都具有特異性D．腎小管上皮細(xì)胞通過主動運(yùn)輸方式重吸收氨基酸答案B解析小腸上皮細(xì)胞攝入和運(yùn)出葡萄糖與細(xì)胞質(zhì)中葡萄糖分子的濃度有關(guān)，并非與細(xì)胞質(zhì)中各種溶質(zhì)分子的濃度都有關(guān)，B錯(cuò)誤。6．(2024·重慶市二0三中學(xué)高三月考)液泡是植物細(xì)胞中儲存Ca2＋的主要細(xì)胞器，Ca2＋進(jìn)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(nèi)，有利于植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺B．載體蛋白CAX運(yùn)輸H＋和運(yùn)輸Ca2＋的方式不相同C．H＋進(jìn)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(yùn)輸速率變慢答案C解析Ca2＋儲存在液泡內(nèi)使細(xì)胞液滲透壓增大，細(xì)胞吸水，有利于植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺，A正確；液泡外pH＝7.2，液泡內(nèi)pH＝5.5，載體蛋白CAX運(yùn)輸H＋是順濃度梯度運(yùn)輸，屬協(xié)助擴(kuò)散，載體蛋白CAX運(yùn)輸Ca2＋是逆濃度梯度運(yùn)輸，屬主動運(yùn)輸，兩者運(yùn)輸方式不相同，B正確；液泡外pH＝7.2，液泡內(nèi)pH＝5.5，H＋從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到液泡內(nèi)的跨膜運(yùn)輸方式屬于主動運(yùn)輸，需要消耗能量，C錯(cuò)誤；H＋進(jìn)入液泡需要液泡膜上的H＋焦磷酸酶協(xié)助，加入焦磷酸酶抑制劑，進(jìn)入液泡的H＋減少，液泡內(nèi)外濃度梯度減小，則H＋通過CAX的運(yùn)輸速率變慢，D正確。7．(2024·莆田高三檢測)革蘭氏陰性菌的細(xì)胞界限由三部分——內(nèi)膜、外膜和周質(zhì)間隙(細(xì)胞間質(zhì))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(zhuǎn)運(yùn)過程如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．外膜轉(zhuǎn)運(yùn)甘露糖無須消耗ATPB．甘露糖通過主動運(yùn)輸從周質(zhì)間隙中運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)C．周質(zhì)蛋白與主動運(yùn)輸泵的結(jié)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(zhuǎn)運(yùn)甘露糖的方式為協(xié)助擴(kuò)散，需要借助轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，但不需要消耗ATP，A正確；甘露糖從周質(zhì)間隙運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)借助載體蛋白，需要消耗ATP，所以此方式是主動運(yùn)輸，B正確；周質(zhì)蛋白與主動運(yùn)輸泵的結(jié)合具有特異性(結(jié)合點(diǎn)在圖中周質(zhì)蛋白右側(cè))，C錯(cuò)誤；革蘭氏陰性菌的細(xì)胞界限由三部分——內(nèi)膜、外膜和周質(zhì)間隙(細(xì)胞間質(zhì))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(xué)高三月考)如圖為氨基酸和Na＋進(jìn)出腎小管上皮細(xì)胞的示意圖，下列相關(guān)敘述或推理最合理的是()A．氨基酸進(jìn)出腎小管上皮細(xì)胞需要同一種載體蛋白的協(xié)助B．各種細(xì)胞主動吸收氨基酸時(shí)都需要ATP直接提供能量C．上皮細(xì)胞中氨基酸進(jìn)入組織液既需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助，也需要消耗能量D．管腔中Na＋進(jìn)入上皮細(xì)胞體現(xiàn)了細(xì)胞膜的選擇透過性答案D解析氨基酸進(jìn)出腎小管上皮細(xì)胞的方式分別是主動運(yùn)輸和協(xié)助擴(kuò)散，需要不同載體蛋白的協(xié)助，A錯(cuò)誤；腎小管細(xì)胞吸收氨基酸的能量來自Na＋順濃度梯度運(yùn)輸產(chǎn)生的勢能，B錯(cuò)誤；上皮細(xì)胞中氨基酸進(jìn)入組織液，是由高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)擴(kuò)散，需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，但不消耗能量，C錯(cuò)誤。9．(2024·重慶市巴蜀中學(xué)高三月考)甲狀腺濾泡細(xì)胞內(nèi)的I－濃度約是血漿中I－濃度的30倍。血漿中I－進(jìn)入濾泡上皮細(xì)胞是由鈉碘同向轉(zhuǎn)運(yùn)體(NIS)介導(dǎo)的(如圖所示)。哇巴因是鈉鉀泵抑制劑，硝酸根離子(NOeq\o\al(－,3))可與I－競爭NIS。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．Na＋通過NIS進(jìn)入甲狀腺濾泡細(xì)胞的方式是主動運(yùn)輸B．K＋通過鈉鉀泵進(jìn)入甲狀腺濾泡細(xì)胞的方式是主動運(yùn)輸C．哇巴因可抑制I－進(jìn)入細(xì)胞，從而影響甲狀腺激素的合成D．NOeq\o\al(－,3)可以抑制I－進(jìn)入細(xì)胞，從而影響甲狀腺激素的合成答案A解析根據(jù)題干信息“甲狀腺濾泡細(xì)胞內(nèi)的I－濃度是血漿中I－濃度的30倍”，血漿中I－進(jìn)入濾泡上皮細(xì)胞是逆濃度梯度進(jìn)行的，是主動運(yùn)輸，Na＋進(jìn)入細(xì)胞是從高濃度向低濃度，為協(xié)助擴(kuò)散，A錯(cuò)誤；鈉鉀泵通過主動運(yùn)輸將細(xì)胞外的K＋逆濃度梯度運(yùn)入細(xì)胞，B正確；哇巴因是鈉鉀泵抑制劑，阻礙了Na＋排出細(xì)胞，細(xì)胞外Na＋濃度減少則會抑制NIS運(yùn)輸I－，從而影響甲狀腺激素的合成，C正確；NOeq\o\al(－,3)可以與I－競爭NIS，影響了I－進(jìn)入甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞，D正確。10．(2024·重慶萬州二中高三月考)科學(xué)家將番茄和水稻幼苗分別放入Mg2＋和SiOeq\o\al(4－,4)培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)液的起始濃度相同。一段時(shí)間后，培養(yǎng)液中離子的濃度變化如圖所示。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是()A．番茄吸收SiOeq\o\al(4－,4)的量多于Mg2＋B．番茄和水稻幼苗的根對Mg2＋和SiOeq\o\al(4－,4)的吸收具有選擇性C．水稻根細(xì)胞膜上Mg2＋轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量比番茄根細(xì)胞膜上的多D．番茄細(xì)胞中的SiOeq\o\al(4－,4)能釋放到培養(yǎng)液中，使培養(yǎng)液中SiOeq\o\al(4－,4)濃度高于起始濃度答案B解析對于番茄來說，Mg2＋和SiOeq\o\al(4－,4)起始濃度相同，但培養(yǎng)液中Mg2＋的濃度下降，SiOeq\o\al(4－,4)的濃度升高，說明番茄吸收的Mg2＋多于吸水，而吸收SiOeq\o\al(4－,4)少于吸水，即番茄吸收SiOeq\o\al(4－,4)的量少于Mg2＋，A錯(cuò)誤；番茄和水稻幼苗的根對Mg2＋和SiOeq\o\al(4－,4)的吸收速率不同，說明具有選擇＋的吸收較慢，可能是水稻膜上Mg2＋轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量比番茄根細(xì)胞膜上的少導(dǎo)致，C錯(cuò)誤；番茄培養(yǎng)液中SiOeq\o\al(4－,4)濃度高于起始濃度，是因?yàn)榉盐盏乃嘤谖盏腟iOeq\o\al(4－,4)，D錯(cuò)誤。11．胃酸可殺滅隨食物進(jìn)入消化道的細(xì)菌并激活胃蛋白酶原，其分泌過程如圖所示。胃壁細(xì)胞通過靠近胃腔的細(xì)胞膜上的質(zhì)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(huán)境中被激活后，能夠與圖示質(zhì)子泵結(jié)合使其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。下列說法正確的是()A．圖中K＋進(jìn)出胃壁細(xì)胞的方式相同B．圖中質(zhì)子泵只能體現(xiàn)細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)具有控制物質(zhì)進(jìn)出的功能C．長期服用PPIS可避免機(jī)體出現(xiàn)消化道細(xì)菌感染D．長期服用PPIS會引發(fā)腎小管上皮細(xì)胞泌氫功能障礙，導(dǎo)致因尿酸排泄減少誘發(fā)痛風(fēng)發(fā)作答案D解析K＋通過K＋通道從胃壁細(xì)胞進(jìn)入胃腔的方式為協(xié)助擴(kuò)散，質(zhì)子泵水解ATP將K＋運(yùn)進(jìn)細(xì)胞，方式為主動運(yùn)輸，A錯(cuò)誤；質(zhì)子泵水解ATP將H＋運(yùn)到胃腔，體現(xiàn)了質(zhì)子泵的運(yùn)輸功能和催化功能，B錯(cuò)誤；抑酸藥物PPIS在酸性環(huán)境中被激活后，能夠與圖示質(zhì)子泵結(jié)合使其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，使H＋從胃壁細(xì)胞運(yùn)出到胃腔減少，胃腔pH升高，無法殺滅隨食物進(jìn)入消化道的細(xì)菌，可能造成消化道細(xì)菌感染，C錯(cuò)誤；長期服用PPIS會引發(fā)腎小管上皮細(xì)胞泌氫功能障礙，導(dǎo)致因尿酸排泄減少而形成高尿酸血癥，誘發(fā)痛風(fēng)發(fā)作，D正確。12．(2022·山東，3)NOeq\o\al(－,3)和NHeq\o\al(＋,4)是植物利用的主要無機(jī)氮源，NHeq\o\al(＋,4)的吸收由根細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差驅(qū)動，NOeq\o\al(－,3)的吸收由H＋濃度梯度驅(qū)動，相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制如圖。銨肥施用過多時(shí)，細(xì)胞內(nèi)NHeq\o\al(＋,4)的濃度增加和細(xì)胞外酸化等因素引起植物生長受到嚴(yán)重抑制的現(xiàn)象稱為銨毒。下列說法正確的是()A．NHeq\o\al(＋,4)通過AMTs進(jìn)入細(xì)胞消耗的能量直接來自ATPB．NOeq\o\al(－,3)通過SLAH3轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外的方式屬于被動運(yùn)輸C．銨毒發(fā)生后，增加細(xì)胞外的NOeq\o\al(－,3)會加重銨毒D．載體蛋白NRT1.1轉(zhuǎn)運(yùn)NOeq\o\al(－,3)和H＋的速度與二者在膜外的濃度呈正相關(guān)答案B解析由題干信息可知，NHeq\o\al(＋,4)的吸收是根細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差驅(qū)動的，所以NHeq\o\al(＋,4)通過AMTs進(jìn)入細(xì)胞消耗的能量不是來自ATP，A錯(cuò)誤；由題圖分析可知，NOeq\o\al(－,3)進(jìn)入根細(xì)胞膜是H＋的濃度梯度驅(qū)動，進(jìn)行的逆濃度梯度運(yùn)輸，所以NOeq\o\al(－,3)通過SLAH3轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外是順濃度梯度運(yùn)輸，屬于被動運(yùn)輸，B正確；銨毒發(fā)生后，H＋在細(xì)胞外更多，增加細(xì)胞外的NOeq\o\al(－,3)，可以促使H＋向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)，減少細(xì)胞外的H＋，從而減輕銨毒，C錯(cuò)誤；據(jù)圖可知，載體蛋白NRT1.1轉(zhuǎn)運(yùn)NO