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必修1分子与细胞第二单元细胞的基本结构与物质输入和输出第4讲物质进出细胞的方式及影响因素考情研读·备考定位课标要求核心素养1.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞,不需要额外提供能量;有些物质逆浓度梯度进出细胞,需要能量和载体蛋白。2.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。1.对比分析通道蛋白与载体蛋白的异同,建立结构与功能观。(生命观念)2.构建模型图分析影响物质跨膜运输的因素。(科学思维)3.设计实验探究物质跨膜运输的方式,培养实验探究能力。(科学探究)考点二提能训练练案[7]考点一考点一物质进出细胞的方式必备知识·夯实基础知|识|巩|固物质进出细胞的方式(1)被动运输①概念:物质以______方式进出细胞,_________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。扩散不需要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,如神经细胞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、胞吐教材隐含知识1.(必修1P70与社会的联系)囊性纤维化发生的一种主要原因是患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的____________的功能发生异常。载体蛋白2.(必修1P71相关信息)胞吞形成的囊泡,在细胞内可以被_________降解。3.(必修1P72与社会的联系)变形虫既能通过______摄取单细胞生物等食物,又能通过______排出食物残渣和废物。人体肠道内寄生的变形虫——痢疾内变形虫,能通过______作用分泌蛋白分解酶,溶解人的肠壁组织,通过______作用“吃掉”肠壁组织细胞。溶酶体胞吞胞吐胞吐胞吞思|维|辨|析易错整合,判断正误。(1)葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞。(

)(2)植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP。(

)(3)葡萄糖是机体能量的重要来源,能经自由扩散通过细胞膜。(

)(4)神经元细胞膜上存在与K+、Na+主动运输有关的通道蛋白。(

)(5)胰岛B细胞分泌胰岛素不需要消耗能量。(

)答案:(1)×

(2)√

(3)×

(4)×

(5)×剖析难点·考点突破重|难|精|讲转运蛋白的类型及特点(1)转运蛋白的类型(2)通道蛋白(3)对比分析两种转运蛋白考向一判断物质进出细胞的方式

(2024·江西卷)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(

)精|准|命|题例1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:甲表示的运输方向为逆浓度,且需要消耗能量,并通过转运蛋白转运,为主动运输,A正确;乙为顺浓度梯度进行,需要转运蛋白,不需要消耗能量,为协助扩散,B正确;胞吞作用不需要转运蛋白参与,C错误;丁顺浓度梯度进行,不需要转运蛋白,也不需要能量,是自由扩散,D正确。“三看法”快速判定物质出入细胞的方式规律总结

(2024·甘肃卷)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(见下图)。下列叙述错误的是(

)例2A.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酶介导H+向细胞外转运时为主动运输,需要载体蛋白的协助,载体蛋白需与运输分子结合,引起载体蛋白空间结构改变,A正确;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+的运输同样起到抑制作用,C错误;盐胁迫下,会有更多的Na+进入细胞,为适应高盐环境,植物可能会通过增加Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平,以增加Na+-H+逆向转运蛋白的数量,将更多的Na+运出细胞,D正确。考向二辨析水通道蛋白

(2022·湖北卷)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例3解析:经AgNO3处理的红细胞,水通道蛋白失去活性,但水可以通过自由扩散的方式进出细胞,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,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。

(2026·广东三校质检)水是一种极性小分子,研究发现水分子通过细胞膜的方式有两种(如图所示),下列相关叙述错误的是(

)例4A.结构a分子的尾部有分隔细胞内外环境的作用B.通道蛋白跨膜部分含有较多的疏水性氨基酸C.方式2属于主动运输,该过程中通道蛋白不会发生空间构象的改变D.水通道蛋白失活的植物细胞在高渗溶液中仍能发生质壁分离答案:C解析:结构a为磷脂双分子层,磷脂分子具有疏水性尾部,可阻止水溶性分子或离子通过,具有分隔细胞内外环境的作用,A正确;通道蛋白跨膜部分与磷脂双分子层疏水尾部接触,因而这部分含有较多疏水性氨基酸,B正确;方式2是水分子依赖通道蛋白的扩散,属于协助扩散,C错误;由于水分子不仅依赖方式2运输,也可通过方式1(自由扩散)运输,因此即使水通道蛋白失活,植物细胞仍可在高渗溶液中渗透失水,发生质壁分离,D正确。考点二影响物质跨膜运输的因素和实验探究必备知识·夯实基础知|识|巩|固1.影响物质跨膜运输因素的分析(1)物质浓度(2)氧气浓度注:左图也可以表示哺乳动物成熟的红细胞的主动运输,成熟的红细胞的主动运输与O2浓度无关。(3)温度2.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延|伸|探|究探究耐盐碱植物的“抗盐”策略细胞质中积累的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________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?________________________(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_________________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?________________(4)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________________。提示:(1)自由扩散:水经磷脂双分子层进入细胞;协助扩散: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;主动运输: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。(2)细胞膜和液泡膜ATP水解释放的磷酸基团使载体蛋白发生磷酸化,导致其空间结构发生改变。(3)细胞膜或液泡膜两侧的H+浓度差Na+运输消耗的能量来自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)使Na+进入液泡或排出细胞剖析难点·考点突破精|准|命|题考向影响物质跨膜运输的因素分析例1

(2023·湖北卷)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。例2答案:B素养提升·强化思维真|题|再|现1.(2025·云南卷)细胞作为生命活动的基本单位,需要与环境进行物质交换。下列说法正确的是(

)A.协助扩散转运物质需消耗ATPB.被动运输是逆浓度梯度进行的C.载体蛋白转运物质时自身构象发生改变D.主动运输转运物质时需要通道蛋白协助答案:C解析:协助扩散是顺浓度梯度运输,不需要消耗ATP,A错误;被动运输包括自由扩散和协助扩散,都是顺浓度梯度进行的,B错误;载体蛋白在转运物质时,会与被转运物质结合,自身构象发生改变,从而实现物质的跨膜运输,C正确;主动运输转运物质时需要载体蛋白协助,而不是通道蛋白,通道蛋白一般参与协助扩散,D错误。2.(2025·湖南卷)蛋白R功能缺失与人血液低胆固醇水平相关。蛋白R是肝细胞膜上的受体,参与去唾液酸糖蛋白的胞吞和降解,从而调节胆固醇代谢。下列叙述错误的是(

)A.去唾液酸糖蛋白的胞吞过程需要消耗能量B.去唾液酸糖蛋白的胞吞离不开膜脂的流动C.抑制蛋白R合成能增加血液胆固醇含量D.去唾液酸糖蛋白可以在溶酶体中被降解答案:C解析:胞吞过程是一个耗能过程,需要消耗能量,去唾液酸糖蛋白的胞吞也不例外,A正确;胞吞过程中细胞膜会发生形态的改变,这依赖于膜脂的流动性,所以去唾液酸糖蛋白的胞吞离不开膜脂的流动,B正确;已知蛋白R功能缺失与人血液低胆固醇水平相关,蛋白R参与去唾液酸糖蛋白的胞吞和降解从而调节胆固醇代谢,那么抑制蛋白R合成,会使蛋白R减少,可能导致血液中胆固醇水平降低,而不是增加,C错误;溶酶体中含有多种水解酶,能够分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌等,去唾液酸糖蛋白被胞吞后可以在溶酶体中被降解,D正确。3.(2025·湖南卷)顺向轴突运输分快速轴突运输(主要运输跨膜蛋白L)和慢速轴突运输(主要运输细胞骨架蛋白)两种,都以移动、停滞反复交替的方式(移动时速度无差异)向轴突末梢运输物质。用带标记的某氨基酸(合成蛋白A和B所必需)分析蛋白A和B的轴突运输方式,实验如图。下列叙述正确的是(

)A.氨基酸通过自由扩散进入细胞B.蛋白A是一种细胞骨架蛋白C.轴突运输中,胞体中形成的突触小泡与跨膜蛋白L的运输方向不同D.在单位时间内,运输蛋白B时的停滞时间长于蛋白A答案:D解析:氨基酸是小分子物质,且是极性分子,一般通过主动运输的方式进入细胞,而非自由扩散,A错误;已知顺向轴突运输分快速轴突运输(主要运输跨膜蛋白L)和慢速轴突运输(主要运输细胞骨架蛋白)两种。注射带标记的氨基酸,3小时就检测到带标记的A,5天才检测到带标记的B,说明蛋白A的运输速度快,属于快速轴突运输,所以蛋白A不是细胞骨架蛋白,B错误;轴突运输中,胞体中形成的突触小泡与跨膜蛋白L都是向轴突末梢运输,运输方向相同,C错误;由于蛋白A是快速轴突运输,蛋白B是慢速轴突运输,且二者移动时速度无差异,那么慢速轴突运输在单位时间内移动得少,是因为停滞时间长,所以在单位时间内,运输蛋白B时的停滞时间长于蛋白A,D正确。4.(2025·山东卷)生长于NaCl浓度稳定在100mmol/L的液体培养基中的酵母菌,可通过离子通道吸收Na+,但细胞质基质中Na+浓度超过30mmol/L时会导致酵母菌死亡。为避免细胞质基质Na+浓度过高,液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中,细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞。下列说法错误的是(

)A.Na+在液泡中的积累有利于酵母细胞吸水B.蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变C.通过蛋白W外排Na+的过程不需要细胞提供能量D.Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合答案:C解析:Na+在液泡中的积累使细胞液浓度增加,从而有利于酵母细胞吸水,A正确;液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中,作为载体蛋白,蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变,B正确;为避免细胞质基质Na+浓度过高,液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中,细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞,外排Na+也是主动运输,需要细胞提供能量,C错误;Na+通过离子通道进入细胞时,Na+不需要与通道蛋白结合,D正确。5.(2025·黑吉辽蒙卷)黑暗条件下,叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi的过程示意图如下。其他条件均适宜,下列叙述正确的是(

)A.ATP、ADP和Pi通过NTT时,无需与NTT结合B.NTT转运ATP、ADP和Pi的方式为主动运输C.图中进入叶绿体基质的ATP均由线粒体产生D.光照充足,NTT运出ADP的数量会减少甚至停止答案:D解析:载体蛋白的作用机制通常需要与底物结合后才能转运物质。NTT作为载体蛋白,运输ATP、ADP和Pi时必然需要结合底物,A错误;黑暗条件下,叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi,因此不是主动运输,B错误;黑暗条件下,叶绿体无法进行光反应,自身不能合成ATP。此时进入叶绿体基质的ATP可来自细胞呼吸,但细胞呼吸产生ATP的场所包括细胞质基质和线粒体,C错误;光照充足时,叶绿体类囊体膜上进行光反应合成ATP,需要消耗大量ADP和Pi作为原料。此时叶绿体基质中的ADP和Pi会优先被类囊体膜利用,导致基质中ADP浓度降低。由于NTT顺浓度梯度运输ADP(从基质到细胞质基质),当基质中ADP不足时,NTT运出ADP的数量会减少甚至停止,D正确。答案:C解析:由图可知,细胞液的pH为3~6,胞质溶胶的pH为7.5,说明细胞液的H+浓度高于胞质溶胶,若要长期维持膜内外的H+浓度梯度,需通过主动运输将胞质溶胶中的H+运输到细胞液中,A正确;通过离子通道运输为协助扩散,协助扩散不消耗能量,B正确;液泡膜上的载体蛋白能将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na+、Ca2+转运到液泡内,说明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,需要消耗能量,能量由液泡膜两侧的H+电化学梯度提供,C错误;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。7.(2023·浙江卷)缬氨霉素是一种脂溶性抗生素,可结合在微生物的细胞膜上,将K+运输到细胞外(如图所示),降低细胞内外的K+浓度差,使微生物无法维持细胞内离子的正常浓度而死亡。下列叙述正确的是(

)A.缬氨霉素顺浓度梯度运输K+到膜外B.缬氨霉素为运输K+提供ATPC.缬氨霉素运输K+与质膜的结构无关D.缬氨霉素可致噬菌体失去侵染能力答案:A解析:结合题意“将K+运输到细胞外,降低细胞内外的K+浓度差”和题图中缬氨霉素运输K+的过程不消耗能量,可推测K+的运输方式为协助扩散,顺浓度梯度运输,A正确;结合A选项分析可知,K+的运输方式为协助扩散,不需要消耗ATP,B错误;缬氨霉素是一种脂溶性抗生素,能结合在细胞膜上,能在磷脂双子层间移动,该过程与质膜具有一定的流动性这一结构特点有关,C错误;噬菌体为DNA病毒,病毒没有细胞结构,故缬氨霉素不会影响噬菌体的侵染能力,D错误。提能训练练案[7]A组一、选择题1.(2026·云南高三质检)细胞作为生命活动的基本单位,需要与环境进行物质交换。下列关于物质跨膜运输的叙述,错误的是(

)A.水分子通过水通道蛋白的运输方式是协助扩散B.葡萄糖进入红细胞的方式是主动运输C.离子的跨膜运输不一定是主动运输D.主动运输能保证细胞按照生命活动的需要吸收物质答案:B解析:水分子通过水通道蛋白是顺浓度梯度,需要通道蛋白协助,属于协助扩散,A正确;葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散,B错误;离子的跨膜运输如果是顺浓度梯度,可能是协助扩散,不一定是主动运输,C正确;主动运输可以逆浓度梯度运输,能保证细胞按照生命活动的需要吸收物质,D正确。2.(2025·湖南长沙三模)研究表明,某些转运蛋白利用离子梯度(如钠离子电化学梯度)驱动溶质的逆浓度梯度运输,同时依赖膜脂质的特性(如磷脂双分子层的流动性)调节自身构象以适应环境变化。下列有关叙述正确的是(

)A.这种溶质运输方式属于被动运输B.此过程溶质运输方向与离子运输方向相反C.膜脂质的流动性越强,转运蛋白的运输效率就一定越高D.特定脂质与转运蛋白的结合可能通过改变其空间构象增强运输效率答案:D解析:题干中溶质逆浓度梯度运输,属于主动运输,A错误;某转运蛋白利用离子梯度驱动溶质的逆浓度梯度运输属于协同运输,协同运输中溶质与离子方向可能相同(同向)或相反(反向),题干未明确方向关系,B错误;膜脂质流动性过强可能破坏转运蛋白稳定性,并非流动性越强效率越高,C错误;特定脂质(如胆固醇)与转运蛋白结合可调节其构象,增强运输效率,D正确。3.(2025·湖南长沙一模)小分子溶质或者离子通过载体蛋白或通道蛋白进行跨膜运输的过程如下图所示。下列叙述中错误的是(

)A.载体蛋白和通道蛋白都属于转运蛋白,在细胞膜、核膜和细胞器膜中广泛分布B.载体蛋白介导的物质运输方式是主动运输或协助扩散,而通道蛋白介导的是协助扩散C.有些载体蛋白空间结构和活性的变化与其磷酸化和去磷酸化有关D.载体蛋白每次转运时都会发生自身构象的改变,分子或离子通过时不需与其结合答案:D解析:转运蛋白包含载体蛋白和通道蛋白,在细胞膜、核膜、细胞器膜(如线粒体膜、叶绿体膜)中广泛分布,A正确;载体蛋白可介导主动运输或协助扩散,而通道蛋白介导的是协助扩散,B正确;像钠—钾泵这类载体蛋白,磷酸化和去磷酸化会改变其空间构象,实现离子转运,C正确;载体蛋白转运时需要与被转运的分子、离子结合,结合后构象改变完成运输,D错误。4.(2026·广东开学考试)溶酶体中的pH约为5.0,细胞质基质中的pH约为7.0,溶酶体膜上存在Cl-/H+协同转运蛋白,能将H+输出溶酶体,同时将细胞质基质中的Cl-运输到溶酶体中,下列有关叙述错误的是(

)A.溶酶体膜上存在主动运输H+的载体蛋白B.Cl-/H+协同转运蛋白运输Cl-的方式是协助扩散C.降低溶酶体内的pH会加快Cl-/H+的运输速率D.Cl-/H+协同转运蛋白运输物质时其构象会改变答案:B解析:溶酶体内H+浓度高于细胞质基质,H+输入为逆浓度梯度,需通过主动运输完成,因此溶酶体膜上存在主动运输H+的载体蛋白,A正确;Cl-/H+协同转运蛋白运输Cl-时,H+的输出为协助扩散(顺浓度梯度),Cl-的输入依赖H+的浓度梯度势能,属于主动运输而非协助扩散,B错误;降低溶酶体pH(即增加H+浓度)会增强H+的输出动力,从而加快Cl-/H+协同转运蛋白的运输速率,C正确;载体蛋白在运输物质时均会发生构象改变,Cl-/H+协同转运蛋白也不例外,D正确。5.(2026·山东模拟预测)肾小管上皮细胞一侧膜上的钠钾泵(吸K+排Na+)通过消耗ATP建立胞内低Na+的电化学梯度,细胞另一侧膜上的共转运体借助Na+电化学梯度,从肾小管腔中同时重吸收Na+和葡萄糖。细胞质中的葡萄糖浓度增加后,会顺浓度梯度被转运至组织液。下列相关叙述错误的是(

)A.肾小管上皮细胞运出Na+的方式属于主动运输B.肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖间接消耗ATPC.肾小管上皮细胞吸收K+时,钠钾泵作为载体蛋白D.共转运体在转运物质时不会发生自身构象的改变答案:D解析:钠钾泵排Na+消耗ATP,属于主动运输,A正确;重吸收葡萄糖借助Na+电化学梯度,而建立该梯度消耗ATP,所以间接消耗ATP,B正确;钠钾泵可以运输K+,作为载体蛋白,C正确;共转运体在转运物质时会与物质结合,会发生自身构象的改变,D错误。6.(2026·福建省南平市高级中学高三期中)SOS信号通路是植物重要的抗盐信号通路。植物受外界盐胁迫时,细胞内SOS3蛋白感受胁迫信号并传递给SOS2蛋白,SOS2被激活后转移到细胞膜上,进一步引发细胞膜上Na+-H+共转运蛋白SOS1的磷酸化,SOS1借助细胞膜两侧的H+的浓度梯度将细胞内的Na+排到细胞外(如下图所示),减少Na+在细胞中的积累,帮助植物抵抗盐胁迫。下列相关叙述中,正确的是(

)A.Na+借助SOS1蛋白排出细胞的方式属于被动运输B.SOS1蛋白运输离子过程中自身空间结构不会改变C.Na+转运时需要与SOS1蛋白的特定部位结合D.降低SOS3蛋白的表达可达到增强植物耐盐性的效果答案:C解析:由图可知,Na+借助SOS1蛋白逆浓度梯度运输到细胞外,属于主动运输,A错误;根据题意,SOS2蛋白会引发SOS1蛋白发生磷酸化,当SOS1发生磷酸化时,SOS1蛋白的空间结构发生改变,进而完成物质运输的功能,B错误;Na+经SOS1蛋白转运时,需要与载体蛋白的特定部位结合,当载体蛋白空间结构发生变化时,将物质从细胞膜一侧转运到另外一侧,C正确;降低SOS3蛋白的表达,会降低细胞对胁迫的敏感性,不利于植物抵抗盐胁迫,D错误。7.(2026·湖南永州阶段练习)气孔由保卫细胞组成,当保卫细胞吸水时,细胞膨胀从而使气孔开放。下图是保卫细胞中的物质交换示意图,下列叙述错误的是(

)A.H+-ATPase具有催化和运输功能B.K+进入保卫细胞不直接由ATP供能C.CO2在PEP羧化酶的作用下通过协助扩散进入液泡D.可溶性糖进入液泡,使液泡的渗透压升高答案:C解析:H+-ATPase可转运H+和催化ATP水解,体现了蛋白质的运输以及催化功能,A正确;K+进入保卫细胞的动力是H+浓度差形成的电化学梯度,而不是ATP水解释放的能量,B正确;CO2进入液泡属于自由扩散,C错误;可溶性糖进入液泡,使液泡的物质的量浓度提高,导致液泡渗透压提高,进而使液泡的吸水能力提高,D正确。二、非选择题8.(2026·黑龙江佳木斯开学考试)土壤盐分过高对植物的伤害作用称为盐胁迫。SOS信号转导途径是在拟南芥中发现的介导盐胁迫下细胞介导外排Na+,维持Na+/K+平衡的重要调节机制。盐胁迫出现后,磷脂分子PA在细胞膜迅速聚集并与能催化底物磷酸化的蛋白激酶SOS2结合,致使SOS2接触激活钠氢转运蛋白SOS1,并使钙结合蛋白SCaBP8磷酸化。具体调节机制如图所示,回答下列问题:(1)细胞膜的基本支架是________________,磷脂分子PA在SOS信号转导途径中作为________起调节作用。(2)盐胁迫条件下,Na+通过转运蛋白SOS1运出细胞的方式是主动运输,该过程所消耗的能量来源是________________,主动运输方式对于细胞的意义是____________________________________。(3)盐胁迫条件下,周围环境的Na+以__________________方式顺浓度梯度大量进入根部细胞,磷酸化的SCaBP8减缓了对AKT1的抑制作用,导致细胞中K+浓度________(填“增大”或“减小”)。从结构方面分析,细胞膜对无机盐离子具有选择透过性的原因是__________________________________。答案:(1)磷脂双分子层信号分子(2)H+浓度差形成的势能细胞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)协助扩散/被动运输增大细胞膜上含有的无机盐离子转运蛋白种类(和数量)不同解析:(1)细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,根据题意,盐胁迫出现后,磷脂分子PA在细胞膜迅速聚集并与能催化底物磷酸化的蛋白激酶SOS2结合,致使SOS2接触激活钠氢转运蛋白SOS1,并使钙结合蛋白SCaBP8磷酸化,该过程中PA作为信号分子起调节作用。(2)识图分析可知,盐胁迫条件下,转运蛋白SOS1将细胞外的H+运输到细胞内的同时把Na+以主动运输的方式运出细胞,说明Na+的主动运输消耗的能量来自H+浓度差形成的化学势能,主动运输方式对于细胞的意义是:细胞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)识图分析可知,盐胁迫条件下,周围环境的Na+通过AKT1(Na+通道蛋白)以协助扩散的方式顺浓度梯度大量进入根部细胞,磷酸化的SCaBP8减缓了对AKT1的抑制作用,使得细胞内K+浓度增大。从结构方面来看,细胞膜上含有的无机盐离子转运蛋白种类(和数量)不同,导致细胞膜对无机盐离子具有选择透过性。B组一、选择题1.(2026·广东深圳联考)葡萄糖转运体存在于身体各个组织细胞中,它分为两类:一类是钠依赖的葡萄糖转运体(SGLT),以主动运输的方式逆浓度梯度转运葡萄糖;另一类为协助扩散的葡萄糖转运体(GLUT)。下列叙述错误的是(

)A.红细胞通过GLUT吸收葡萄糖需要消耗ATPB.胰岛素分泌不足会影响GLUT和SGLT的功能C.将肾小管上皮细胞中的Na+转运到肾小管腔中,其载体兼有ATP水解酶活性D.小肠上皮细胞从肠腔中吸收葡萄糖需要膜上SGLT的协助答案:A解析:红细胞通过GLUT吸收葡萄糖是协助扩散,不需要消耗ATP,A错误;胰岛素分泌不足会影响组织细胞对葡萄糖的摄取,会影响GLUT和SGLT的功能,B正确;将肾小管上皮细胞中的Na+转运到肾小管腔中是主动运输,其载体通过水解ATP获得能量,兼有ATP水解酶活性,C正确;小肠上皮细胞从肠腔中逆浓度吸收葡萄糖是主动运输,需要膜上SGLT的协助,D正确。2.(2025·湖南高三模考)顺向轴突运输分快速轴突运输(主要运输跨膜蛋白L)和慢速轴突运输(主要运输细胞骨架蛋白)两种,都以移动、停滞反复交替的方式(移动时速度无差异)向轴突末梢运输物质。下列关于这两种运输方式的叙述,错误的是(

)A.两种运输方式都需要消耗能量B.跨膜蛋白L和细胞骨架蛋白的运输都需要载体蛋白C.快速轴突运输和慢速轴突运输的速率可能受温度影响D.两种运输方式体现了细胞内物质运输的有序性答案:B解析:轴突运输需要消耗能量,由细胞呼吸提供,A正确;题干未提及这两种蛋白运输需要载体蛋白,且细胞骨架蛋白属于细胞内蛋白,其运输不一定需要载体蛋白,B错误;温度影响酶活性,影响细胞呼吸供能,从而影响运输速率,C正确;两种运输方式分别运输不同物质,体现细胞内物质运输的有序性,D正确。3.(2026·四川省部分名校高三期中)某种含丁香酚的脐贴可通过透皮给药法(在肚脐处皮肤贴敷12小时)辅助治疗小儿腹泻和腹痛等。丁香酚通过血液循环作用于肠胃系统,其部分原理如图所示,其中“+”表示促进作用。下列叙述错误的是(

)A.H+-K+-ATP酶同时具有催化和运输两种功能B.H+、K+通过H+-K+-ATP酶的运输方式分别是协助扩散、主动运输C.丁香酚能够促进胃蛋白酶和胃酸的分泌,从而促进机体对食物的消化D.可通过抑制H+-K+-ATP酶的作用来缓解胃酸分泌过多的症状答案:B解析:如图所示,H+-K+-ATP酶能够催化ATP的水解,利用ATP水解释放的能量将H+运出胃壁细胞,K+运入胃壁细胞,因而说明H+-K+-ATP酶同时具有催化和运输两种功能,A正确;如图所示,

H+和K+通过H+-K+-ATP酶的运输方式均为主动运输,因为有ATP的消耗,B错误;丁香酚通过自由扩散方式进入到胃壁细胞,进而通过调节促进胃蛋白酶的分泌和H+的排出(胃酸分泌),从而促进机体对食物的消化,C正确;抑制H+-K+-ATP酶的作用可减少H+转运出细胞,因而可以缓解胃酸分泌过多的症状,D正确。4.(2026·湖北省高三期中)人体内不同细胞吸收葡萄糖的方式不完全相同,图甲为人的成熟红细胞从内环境中吸收葡萄糖的模式图,图乙为小肠上皮细胞从肠腔吸收并转运葡萄糖的模式图。据图推测错误的是(

)A.甲中细胞内葡萄糖分解形成的丙酮酸需要进入线粒体继续氧化分解供能B.乙中细胞吸收葡萄糖和排出Na+消耗的能量并不是都直接来自ATP的水解C.甲乙中的转运蛋白在吸收葡萄糖时均会发生自身构象的改变D.甲乙中细胞吸收葡萄糖方式不同的根本原因是基因的选择性表达答案:A解析:图甲为人的成熟红细胞从内环境中吸收葡萄糖的模式图,人的成熟红细胞没有线粒体,甲中细胞内葡萄糖分解形成的丙酮酸不需要进入线粒体继续氧化分解供能,A错误;乙中细胞排出Na+消耗的能量来自ATP的水解,而吸收葡萄糖的能量来自钠离子的浓度差产生的势能,B正确;甲乙中吸收葡萄糖的方式均需要载体蛋白,载体蛋白转运葡萄糖时会发生自身构象的改变,C正确;由同一个受精卵发育而来的个体基因组成相同,甲乙中细胞吸收葡萄糖方式不同的根本原因是基因的选择性表达,D正确。5.(2026·山东省莱州市第一中学检测)生物膜上的载体蛋白以两种构象状态存在:一种是状态A,结合位点在膜外侧暴露;另一种是状态B,结合位点在膜内侧暴露。这两种构象状态可相互转变,以完成物质的跨膜运输。下列说法错误的是(

)A.肾小管集合管在重吸收水时相关蛋白会由状态A转化为状态BB.状态B转化为状态A过程中可能伴随着ATP水解C.状态A转化为状态B过程中可能同时转运两种离子D.载体蛋白与被转运物质在构象上保持较高的契合度,体现了运输的选择性答案:A解析:肾小管集合管在重吸收水时,水分子主要通过通道蛋白进行协助扩散,通道蛋白运输水分子过程中不会发生构象的改变,A错误;参与主动运输的蛋白质构象的改变伴随着ATP的水解,ATP主要由细胞呼吸提供,因此状态B转化为状态A过程中可能伴随着ATP水解,B正确;状态A载体蛋白结合位点在膜外侧暴露,在A状态时,结合两种离子,可利用其中一种离子的浓度梯度差把另一种离子逆浓度运输进入细胞内,C正确;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,所以载体蛋白与被转运物质在构象上保持较高的契合度,体现了运输的选择性,D正确。6.(2026·江西省恩博联考高三期中)液泡是一种酸性细胞器,内部存在很多类似于溶酶体中所含的水解酶。位于液泡膜上的V-ATPase能催化ATP水解并逆浓度梯度将细胞质基质中的H+转运至液泡中,液泡膜上的Cys-H+转运蛋白能将H+转运至液泡外,同时将Cys(半胱氨酸)转运到液泡中。下列叙述错误的是(

)A.V-ATPase运输H+的过程中,其空间构象不发生改变B.V-ATPase能降低化学反应所需的活化能且有运输功能C.正常情况下,Cys在细胞质基质中的浓度低于液泡中的浓度D.植物细胞的液泡和动物细胞的溶酶体,都能分解衰老损伤的细胞器答案:A解析:H+进入液泡的方式是主动运输,要消耗ATP还需要载体蛋白的协助,并且载体蛋白在运输H+的过程中构象会发生变化,A错误;结合题干V-ATPase能催化ATP水解并逆浓度梯度将细胞质基质中的H+转运至液泡中,得出V-ATPase相当于酶能降低化学反应所需的活化能,同时作为载体蛋白具有运输功能,B正确;结合题干液泡膜上的Cys-H+转运蛋白能将H+转运至液泡外,同时将Cys(半胱氨酸)转运到液泡中,Cys-H+转运蛋白要依靠H+顺浓度梯度产生的势能来运输Cys,属于主动运输,因此正常情况下,细胞质基质中Cys的浓度低于液泡中的浓度,C正确;液泡中存在类似溶酶体中所含的水解酶,由此推测液泡可能有分解衰老、损伤细胞器的功能,溶酶体也能分解衰老损伤的细胞器,D正确。7.(2026·四川省眉山、雅安、资阳、广安、广元市高三)原发性主动运输和继发性主动运输是细胞物质运输的两种形式,二者的供能机制不同,原发性主动运输由ATP直接供能,继发性主动运输不由ATP直接供能。下图是小肠上皮细胞转运葡萄糖的过程示意图,下列有关分析正确的是(

)A.原发性主动运输是逆浓度跨膜,继发性主动运输是顺浓度跨膜B.小肠上皮细胞运输葡萄糖既有原发性主动运输也有继发性主动运输C.Na+-葡萄糖协同转运蛋白能转运两种物质,该转运蛋白无特异性D.抑制Na+-K+泵的功能会使得葡萄糖运入小肠上皮细胞的量减少答案:D解析:根据题意,原发性主动运输和继发性主动运输均是逆浓度梯度跨膜,A错误;葡萄糖运入小肠上皮细胞是继发性主动运输,运出小肠上皮细胞是协助扩散,B错误;Na+-葡萄糖协同转运蛋白能转运

Na+和葡萄糖两种物质,该转运蛋白能够与特定的分子或离子结合,不能与其他分子或离子结合,因此具有特异性,C错误;抑制Na+-K+泵的功能会使得运出小肠上皮细胞的Na+减少,导致Na+运入也会减少,葡萄糖运入小肠上皮细胞的量也会减少,D正确。二、非选择题8.(2025·吉林省“BEST”合作体六

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