2027届高中生物一轮复习讲义第二单元　第8课时　物质进出细胞的方式及影响因素

第8课时物质进出细胞的方式及影响因素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\co1(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\co1(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\co1(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，4)(×)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，3)(√)(3)胰岛B细胞分泌胰岛素不需要消耗能量(2021·福建，2)(×)提示胰岛B细胞分泌胰岛素的方式为胞吐，需要消耗能量。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，一组不做处理，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的mRNA的一组细胞水通透速率高于不做处理的一组。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。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基质、Na＋经通道蛋白进入细胞质基质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基质运至细胞外或液泡内(2)据图可知，图中各结构中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。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．(2025·河南，3)耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族，将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是()A．细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力B．低温时，水分子通过与蛋白M结合转运到细胞外C．蛋白M增加了水的运输能力，但不改变水的运输方向D．水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式答案B解析一般当细胞内结合水占比增加时，其抗逆性(如耐寒能力)增强，A正确；蛋白M为水通道蛋白，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，不与转运的物质(如水分子)结合，B错误；蛋白M作为水通道蛋白，增加了水的运输能力，但不改变水的运输方向，水的运输方向是由细胞内外的渗透压决定的，C正确；水进出细胞的方式有自由扩散和借助水通道蛋白的协助扩散，D正确。考向二物质跨膜运输方式的判断3．(2025·云南，3)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；主动运输转运物质时需要载体蛋白的协助，而不是通道蛋白，通道蛋白一般用于协助扩散，D错误。4．(2025·四川，4)某细菌能将组氨酸脱羧生成组胺和CO2，相关物质的跨膜运输过程如图。下列叙述正确的是()A．转运蛋白W可协助组氨酸逆浓度梯度进入细胞B．胞内产生的组胺跨膜运输过程需要消耗能量C．转运蛋白W能同时转运两种物质，故不具特异性D．CO2分子经自由扩散，只能从胞内运输到胞外答案B解析从图中看出，转运蛋白W可协助组氨酸顺浓度梯度进入细胞，A错误；胞内产生的组胺跨膜运输至膜外是从低浓度至高浓度，属于主动运输，需要消耗能量，能量由组氨酸顺浓度梯度转运产生的势能提供，B正确；转运蛋白W能同时转运两种物质，也具有特异性，C错误；CO2分子经自由扩散，也可以从胞外运输至胞内，例如从血浆进入肺部细胞，D错误。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．(2025·湖南，15)Cl属于植物的微量元素。分别用渗透压相同、Na＋或Cl－物质的量浓度也相同的三种溶液处理某荒漠植物(不考虑溶液中其他离子的影响)。5天后，与对照组(Ⅰ)相比，Ⅱ和Ⅲ组光合速率降低，而Ⅳ组无显著差异；各组植株的地上部分和根中Cl－、K＋含量如图所示。下列叙述错误的是()注：Ⅰ.对照(正常栽培)；Ⅱ.NaCl溶液；Ⅲ.Na＋浓度与Ⅱ中相同、无Cl－的溶液；Ⅳ.Cl－浓度与Ⅱ中相同、无Na＋的溶液。A．过量的Cl－可能储存于液泡中，以避免高浓度Cl－对细胞的毒害B．溶液中Cl－浓度越高，该植物向地上部分转运的K＋量越多C．Na＋抑制该植物组织中K＋的积累，有利于维持Na＋、K＋的平衡D．K＋从根转运到地上部分的组织细胞中需要消耗能量答案B解析植物细胞可以通过将过量的Cl－储存于液泡中，来降低细胞质中Cl－的浓度，从而避免高浓度Cl－对细胞的毒害，A正确；分析Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ3组地上部分离子含量可知，Ⅱ、Ⅳ组溶液中Cl－浓度高于Ⅰ组，但向地上部分转运的K＋量低于Ⅰ组，B错误；与Ⅰ、Ⅳ组相比，Ⅱ组和Ⅲ组溶液中Na＋浓度较高，但细胞中的K＋含量均低于Ⅰ、Ⅳ组，说明Na＋抑制该植物组织中K＋的积累，有利于维持Na＋、K＋的平衡，C正确；由题图可知，地上部分的K＋浓度大于根，故K＋从根转运到地上部分组织细胞的方式为主动运输，需要消耗能量，D正确。一、基础排查1．判断下列关于物质跨膜运输方式的叙述(1)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(×)提示协助扩散需要借助膜上的转运蛋白。(2)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(√)(3)小分子或离子都可以通过自由扩散进入细胞(×)提示一些不带电荷的无机小分子和脂溶性的有机小分子可能通过自由扩散的方式进出细胞，有些小分子物质或离子需要以协助扩散或主动运输的方式进入细胞。(4)人的红细胞吸收葡萄糖的过程，需要载体蛋白和ATP供能(×)提示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。(5)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(√)(6)被动运输可以降低膜两侧的浓度差(√)(7)转运蛋白的数量一般不会影响协助扩散的运输速率(×)提示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。(8)物质通过磷脂双分子层的扩散速率与脂溶性有关(√)2．判断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(1)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(√)(2)主动运输需要消耗能量，能量都是由线粒体提供的(×)提示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。(3)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(√)(4)主动运输可以使被运输离子在细胞内外浓度趋于相同(×)提示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。(5)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(√)(6)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(√)(7)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(√)(8)同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同(√)(9)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(√)(10)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(×)提示胞吞、胞吐过程需要膜上蛋白质的参与。(11)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(√)3．判断下列关于转运蛋白的叙述(1)转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白两种类型(√)(2)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(×)提示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。(3)载体蛋白在每次转运时会发生自身构象的改变(√)(4)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(×)提示分子或离子通过通道蛋白时，不需要和通道蛋白结合。(5)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(√)二、要语必背1．(必修1P65)被动运输：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的物质跨膜运输方式。2．(必修1P66)自由扩散(简单扩散)：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式。3．(必修1P66)协助扩散(易化扩散)：物质借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。4．(必修1P66)转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两类。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，而且每次转运时都会发生自身构象的改变；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，不需要与通道蛋白结合。5．(必修1P69)主动运输：物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的物质跨膜运输方式。6．(必修1P72)通过胞吞或胞吐进出细胞，需要膜上蛋白质的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。课时精练[分值：100分][1～4题，每题5分；5～13题，每题6分。共74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()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．(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，故不需要转运蛋白，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。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ATPC．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．(2025·广东，8)物质跨膜运输是维持细胞正常生命活动的基础，下列叙述正确的是()A．呼吸时O2从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受O2浓度的影响B．心肌细胞主动运输Ca2＋时参与转运的载体蛋白仅与Ca2＋结合C．血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞的速率与细胞代谢无关D．集合管中Na＋与通道蛋白结合后使其通道开放进而被重吸收答案A解析O2以自由扩散的方式进出细胞，O2从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受O2浓度的影响，A正确；心肌细胞主动运输Ca2＋时，载体蛋白不仅要与Ca2＋结合，还需要与ATP水解产生的磷酸基团结合，载体蛋白与磷酸基团结合后，其空间结构发生改变，实现Ca2＋的跨膜运输，B错误；葡萄糖经协助扩散进入红细胞需要转运蛋白，其速率与转运蛋白的数量有关，而转运蛋白是通过细胞代谢合成的，同时，细胞代谢也会消耗一部分葡萄糖，使细胞内外葡萄糖浓度差发生变化，进而影响葡萄糖的转运速率，C错误；通道蛋白转运物质时，通道蛋白不与被转运的物质结合，D错误。5．(2025·鄂东新领先协作体联考)阿尔茨海默病的发生与脑细胞生理活动产生的β-淀粉样蛋白等有毒蛋白的积累有关，研究发现，脑血管周围的星形胶质细胞上有一种水通道蛋白AQP4X，其有助于从大脑中清除这些有毒蛋白。下列叙述正确的是()A．水分子通过AQP4X运输时需要先与AQP4X结合B．水分子通过AQP4X的转运速率与细胞膜两侧水分子的数量差异无关C．水通道蛋白AQP4X的合成和运输过程主要体现了生物膜的功能特性D．推测阿尔茨海默病患者的星形胶质细胞上AQP4X的数量可能比正常人的少答案D解析水分子通过AQP4X运输时不需要与AQP4X结合，因为AQP4X是水通道蛋白，A错误；水分子通过AQP4X的转运速率与细胞膜两侧水分子的数量差异有关，膜两侧水分子数量差异增大可提高转运速率，B错误；水通道蛋白AQP4X的合成和运输过程主要体现了生物膜的结构特性——流动性，C错误；阿尔茨海默病的发生与脑细胞生理活动产生的β-淀粉样蛋白等有毒蛋白的积累有关，而星形胶质细胞上AQP4X有助于清除有毒蛋白，故阿尔茨海默病患者的星形胶质细胞上AQP4X的数量可能比正常人少，D正确。6．科学家利用最新的纳米技术，研发出一种对特定离子具有高度选择性的纳米通道。将该纳米通道嵌入人工合成的磷脂双分子层膜中，构建成一个模拟细胞跨膜运输的模型系统。在不同条件下，对该系统中离子的运输情况进行研究，结果如表所示：实验组别纳米通道类型膜两侧离子浓度差(膜外浓度/膜内浓度)有无能量供应离子运输速率(个/秒)1可运输钙离子的纳米通道1000∶1无100002可运输钙离子的纳米通道1000∶1有100003可运输钠离子的纳米通道100∶1无80004可运输钠离子的纳米通道100∶1有8000根据上述信息，下列叙述正确的是()A．该纳米通道运输离子的方式为主动运输，因为主动运输需要载体蛋白且消耗能量B．从实验结果可知，离子通过纳米通道的运输速率与膜两侧离子浓度差无关C．不同类型的纳米通道对离子的运输具有选择性，这与通道蛋白的空间结构有关D．若在人体细胞中植入该纳米通道，可显著提高细胞对各种离子的吸收效率答案C解析分析表格信息可得，运输钙离子和钠离子的纳米通道，在有能量供应和无能量供应状态下，离子运输速率均相同，说明该纳米通道运输离子的方式为协助扩散，不是主动运输，A错误；实验中并未设置不同浓度差下同一纳米通道运输离子的对比实验，因此不能得出离子通过纳米通道的运输速率与膜两侧离子浓度差无关的结论，B错误；不同类型的纳米通道(运输钙离子和钠离子的纳米通道不同)对不同离子具有运输选择性，蛋白质的功能取决于其空间结构，所以这与通道蛋白的空间结构有关，C正确；结合C选项分析可知，该纳米通道对离子的运输具有选择性，只能运输特定的离子，因此植入该纳米通道不能提高对各种离子的吸收效率，D错误。7．主动运输包括初级主动运输和次级主动运输，初级主动运输直接利用ATP等高能化合物水解释放的能量(如图1)，次级主动运输利用物质顺浓度梯度所提供的电化学势能，来驱动其他物质逆浓度梯度运输(如图2)。下列叙述错误的是()A．图1所示的主动运输是初级主动运输，所需ATP主要来自线粒体B．图2中S1、S2运入细胞的方式分别是初级主动运输、次级主动运输C．图1、图2所示的运输方式运输的都是小分子物质D．初级主动运输和次级主动运输能体现出细胞膜运输物质具有一定的选择性答案B解析从题干可知初级主动运输直接利用ATP等高能化合物水解释放的能量，图1所示主动运输符合初级主动运输特点。在细胞中，ATP的主要来源是细胞呼吸，线粒体是有氧呼吸的主要场所，所以所需ATP主要来自线粒体，A正确。由图2可知，S1进入细胞是顺浓度梯度进行的，属于被动运输；S2是利用S1顺浓度梯度所提供的电化学势能逆浓度梯度运输，属于次级主动运输，B错误。一般主动运输这种跨膜运输方式运输的是小分子物质，图1、图2所示的主动运输方式也不例外，运输的都是小分子物质，C正确。初级主动运输和次级主动运输都需要载体蛋白，载体蛋白具有特异性，能体现出细胞膜运输物质具有一定的选择性，D正确。8．哺乳动物骨骼肌细胞吸收和排出Ca2＋的过程依赖多种转运蛋白。骨骼肌细胞吸收和排出Ca2＋的过程如图所示，下列叙述错误的是()A．Ca2＋通过Ca2＋通道蛋白运输时不需要与其结合B．维持膜两侧的Ca2＋浓度差不需要消耗能量C．钙泵除运输Ca2＋外，还具有催化ATP水解的功能D．该细胞的细胞外液和内质网内的Ca2＋浓度均高于细胞质基质的答案B解析Ca2＋通过Ca2＋通道蛋白属于协助扩散，运输时不需要与通道蛋白结合，A正确；主动运输可以维持膜两侧的Ca2＋浓度差，需要消耗能量，B错误；由图可知，钙泵通过催化ATP水解，将Ca2＋从细胞质基质中转运至细胞外液和内质网腔，该过程为主动运输，该细胞的细胞外液和内质网内的Ca2＋浓度均高于细胞质基质的，C、D正确。9．(2025·湖北名校联盟)基团移位是某些细菌中转运营养物质的一种特殊的主动运输方式。某细菌转运糖类的示意图如图所示，其中PEP为一种高能磷酸化合物。下列叙述错误的是()A．图中糖类物质的吸收是逆浓度梯度进行的B．特殊之处为糖类转运前后结构发生了变化C．酶Ⅱc作为载体蛋白转运糖类后保持磷酸化状态D．基团移位消耗的能量来源于高能磷酸化合物PEP答案C解析基团移位是主动运输方式，主动运输的特点是物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，即逆浓度梯度运输，从图中可以看出糖类从膜外运输到膜内，属于逆浓度梯度吸收，A正确；从图中能看到糖类在膜外时没有磷酸基团，运输到膜内后带上了磷酸基团，说明糖类转运前后结构发生了变化，这也是基团移位这种主动运输方式的特殊之处，B正确；从图中可知，酶Ⅱc转运糖类时会与磷酸基团结合，将磷酸基团转移给糖类后，酶Ⅱc就不再保持磷酸化状态了，C错误；PEP中的磷酸基团转移过程伴随着能量的释放，基团移位过程中糖类结合磷酸基团需要能量，所以基团移位消耗的能量来源于高能磷酸化合物PEP，D正确。10．(2025·山东，2)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＋在液泡中积累，细胞液浓度增加，从而有利于酵母细胞渗透吸水，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，细胞膜上的蛋白W也可将Na＋排出细胞，外排Na＋是逆浓度梯度运输，是主动运输，需要细胞提供能量，C错误。11．(2026·河南九师联盟联考)肾小管在人体内环境渗透压和pH的调节中都有重要作用。正常生理状态下，肾小管内的小管液pH平均约为6.0，上皮细胞内液pH约为7.1。如图所示为肾小管的近端小管段部分物质进出上皮细胞的过程，其中CA是碳酸酐酶，其可催化CO2与H2O反应生成H2CO3，并将H2CO3解离生成H＋和HCOeq\o\al(－,3)。据此分析，下列叙述错误的是()A．Na＋运入和运出上皮细胞的方式不同B．抑制CA的活性，小管液的pH降低C．膜蛋白①和膜蛋白②对上皮细胞内pH稳定的维持具有促进作用D．HCOeq\o\al(－,3)运出上皮细胞和CO2进入上皮细胞的方式都属于被动运输答案B解析上皮细胞膜外Na＋浓度大于膜内，因此Na＋通过膜蛋白①进入上皮细胞的方式为协助扩散，在膜两侧Na＋浓度梯度形成的离子势能的作用下，膜蛋白①又同时将H＋逆浓度运出细胞，膜蛋白②在ATP供能的情况下逆浓度梯度分别将Na＋运出上皮细胞，将K＋运入上皮细胞，因此Na＋运出细胞的方式为主动运输，膜蛋白①和膜蛋白②对上皮细胞内pH稳定的维持具有促进作用，A、C正确；CA可催化CO2与H2O反应生成H2CO3，并将H2CO3解离生成H＋和HCOeq\o\al(－,3)，抑制CA的活性，上皮细胞内H＋生成减少，运出细胞的H＋减少，导致小管液的pH上升，B错误；据图可知，HCOeq\o\al(－,3)运出上皮细胞的方式为协助扩散，CO2进入上皮细胞的方式为自由扩散，两种运输方式都属于被动运输，D正确。12．(2025·内江三模)如图表示叶肉细胞中的蔗糖进入SE—CC(筛管—伴胞复合体)的某种途径。该途径可分为3个阶段：①叶肉细胞中的蔗糖进入韧皮薄壁细胞；②韧皮薄壁细胞中的蔗糖通过膜上载体顺浓度梯度进入SE—CC附近的细胞外空间(包括细胞壁)中；③蔗糖从细胞外空间进入SE—CC中。SE—CC的细胞膜上有蔗糖—H＋共运输载体(SU载体)，SU载体与H＋泵相伴存在。下列叙述错误的是()A．高等植物细胞之间可通过胞间连丝进行物质运输B．H＋泵与H＋结合后催化ATP水解，H＋泵磷酸化释放H＋C．蔗糖从细胞外空间进入SE—CC的速率只受SU载体数量的影响D．若SU载体基因不表达，则叶肉细胞中蔗糖可能因运输受阻而积累答案C解析高等植物细胞之间可通过胞间连丝进行物质运输和信息交流，A正确；H＋泵属于载体蛋白，与H＋结合后催化ATP水解，H＋泵磷酸化释放H＋，B正确；蔗糖从细胞外空间进入SE—CC需要SU载体的协助，同时需要H＋产生的电化学势能，因此蔗糖从细胞外空间进入SE—CC的速率除了受SU载体数量的影响，还受膜两侧H＋浓度差的影响，C错误；若SU载体基因不表达，蔗糖不能通过SU载体进入SE—CC，则叶肉细胞中蔗糖可能因运输受阻而积累，D正确。13．(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。下列叙述错误的是()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；对比分析上面两个题图可知，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；对比分析下面两个题图可知，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，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14．(16分)(2026·安徽百师联盟联考)血脑屏障是指脑部毛细血管壁与神经胶质细胞形成的血浆与脑细胞之间的屏障，结构如图所示。脑部毛细血管内皮细胞膜上含有多种转运蛋白，可使各类营养物质顺利转运、迅速入脑，一些大分子和大多数小分子药物则难以进入。回答下列问题：(1)血浆中的水溶性物质可通过毛细血管内皮细胞之间的间隙进入脑，这种方式属于________，一些脂溶性物质也很容易通过血脑屏障，其原因可能是___________________。(2)血浆中的葡萄糖、氨基酸等营养物质通过血脑屏障时需要专一性的转运蛋白协助，转运蛋白转运葡萄糖、氨基酸等物质时，自身________(填“会”或“不会”)发生构象改变。进入血浆中的一些小分子药物，如长春花生物碱、环孢霉素A则很难通过血脑屏障，结合图示分析其原因可能是____________________________________________________________。(3)毛细血管壁细胞之间有较大的缝隙，一些大分子蛋白质可通过细胞间的缝隙进入组织液；而毛细血管内皮细胞之间几乎没有缝隙，一些蛋白质分子很难通过。但有些蛋白质，如胰岛素、转铁蛋白等可通过与毛细血管内皮细胞的受体蛋白结合，通过________的方式通过血脑屏障，在生物体中这种运输方式的特点有___________________、_____________。(4)阿尔茨海默病是一种常见的脑部疾病，治疗这类疾病的药物必须通过血脑屏障才能够发挥作用。采用脂质体包裹药物更容易通过血脑屏障，这种方法利用的生物膜特性是_________。答案(1)自由扩散细胞膜的主要成分是脂质，脂溶性物质易与脂质结合，从而通过血脑屏障(2)会血脑屏障上没有运输这些小分子药物的转运蛋白(3)胞吞、胞吐需要消耗能量不需要转运蛋白的协助但需要膜蛋白的参与(或依赖细胞膜的流动性等)(4)生物膜具有流动性解析(1)血浆中的水溶性物质可通过毛细血管内皮细胞之间的间隙进入脑，这种不需要载体蛋白和能量，通过细胞间隙进行的物质运输方式属于自由扩散。根据相似相溶原理，一些脂溶性物质也很容易通过血脑屏障，其原因可能是细胞膜的主要成分是脂质，脂溶性物质易与脂质结合，从而通过血脑屏障。(3)胰岛