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专题 03 物质的跨膜运输
(2024年1月浙江省)3. 婴儿的肠道上皮细胞可以吸收母乳中的免疫球蛋白，此过程不涉及（ ）
A. 消耗 ATP B. 受体蛋白识别 C. 载体蛋白协助 D. 细胞膜流动性
(河南省2024)2. 干旱缺水条件下，植物可通过减小气孔开度减少水分散失。下列叙述错误的是（ ）
A. 叶片萎蔫时叶片中脱落酸的含量会降低
B. 干旱缺水时进入叶肉细胞的 会减少
C. 植物细胞失水时胞内结合水与自由水比值增大
D. 干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输
(甘肃省2024)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（见下图）。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
(2024年山东省）1. 植物细胞被感染后产生的环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白，使细胞内
Ca2+浓度升高，调控相关基因表达，导致HO 含量升高进而对细胞造成伤害；细胞膜上的受体激酶BAK1
2 2
被油菜素内酯活化后关闭上述Ca2+通道蛋白。下列说法正确的是（ ）
A. 环核苷酸与Ca2+均可结合Ca2+通道蛋白
B. 维持细胞Ca2+浓度的内低外高需消耗能量
C. Ca2+作为信号分子直接抑制】
D. 油菜素内酯可使BAK1缺失的被感染细胞内HO 含量降低
2 2
(2024年山东省）4. 仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞的细
胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞
中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是（ ）A. 细胞失水过程中，细胞液浓度增大
B. 干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低
C. 失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离
D. 干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞的光合作用
（2024年吉林省）18. 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。下列叙述正确的是（ ）
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
(2024年湖北省)21. 气孔是指植物叶表皮组织上两个保卫细胞之间的孔隙。植物通过调节气孔大小，控
制CO 进入和水分的散失，影响光合作用和含水量。科研工作者以拟南芥为实验材料，研究并发现了相关
2
环境因素调控气孔关闭的机理（图1）。已知ht1基因、rhc1基因各编码蛋白甲和乙中的一种，但对应关系
未知。研究者利用野生型（wt）、ht1基因功能缺失突变体（h）、rhc1基因功能缺失突变体（r）和ht1/
rhc1双基因功能缺失突变体（h/r），进行了相关实验，结果如图2所示。
回答下列问题：
（1）保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外，导致保卫细胞________（填“吸水”或“失水”），引起气孔关闭，
进而使植物光合作用速率________（填“增大”或“不变”或“减小”）。
（2）图2中的wt组和r组对比，说明高浓度CO 时rhc1基因产物________（填“促进”或“抑制”）气孔关
2闭。
（3）由图1可知，短暂干旱环境中，植物体内脱落酸含量上升，这对植物的积极意义是________。
（4）根据实验结果判断：编码蛋白甲的基因是________（填“ht1”或“rhc1”）。
（北京市东城区2024年高三二模考试）1. 如图表示H+和蔗糖进出植物细胞的方式。据图分析，下列
实验处理中，可使蔗糖进入细胞速率加快的是（ ）
A. 降低细胞外蔗糖浓度
B. 降低细胞质H+浓度
C. 降低ATP合成酶活性
D. 降低膜上协同转运蛋白数量
（北京市海淀实验中学2023—2024学年高三下学期最后练习）2. 将番茄幼苗培养在含Mg2+、
Ca2+、SiO 4+的培养液中，一段时间后，发现营养液中Mg2+、Ca2+浓度下降，而SiO 4-的情况刚好相反，下
4 4
列叙述不合理的是（ ）
A. Ca2+通过自由扩散进入根细胞
B. Ca2+、SiO 4+必须溶解在水中才能被根吸收
4
C. 根吸收的Mg2+可以参与叶绿素的形成
D. 降低温度会影响水稻根系对Mg2+和Ca2+的吸收
（2024届山东省济宁市高考二模）3. 细胞膜上的蛋白质CHIP28是一种水通道蛋白，为验证其作用，
科研人员使用CHIP28的mRNA、非洲爪蟾卵母细胞和一定浓度的溶液进行实验，结果如图。下列叙述错
误的是（ ）A. 推测CHIP28贯穿于磷脂双分子层中
B. 正常情况下水较难大量进入非洲爪蟾卵母细胞
C. 实验组非洲爪蟾卵母细胞注入了CHIP28的mRNA
D. 该实验可证明水分子通过主动运输进出非洲爪蟾卵母细胞
（2024届山东省济南市高三下学期5月高考针对性训练）4. 根据膜蛋白在细胞膜中的分布及其分
离的难易程度，将膜蛋白分为3种基本类型：外在膜蛋白、内在膜蛋白和脂锚定膜蛋白，如下图所示。据
图推测，下列叙述错误的是（ ）
A. 脂锚定膜蛋白嵌入磷脂双分子层中
B. 膜蛋白可以自由运动，以行使信号转导、细胞识别及物质运输等功能
C. 相比内在膜蛋白，外在膜蛋白易于从细胞膜上分离
D. 细胞膜上的转运蛋白属于内在膜蛋白
（2024届山东省滨州市高三下学期二模）5. ABC转运蛋白由TMD和NBD组成，TMD是离子、原
核细胞分泌蛋白等物质穿过细胞膜的机械性孔道；NBD与ATP水解有关，如图所示。ABC转运蛋白可分
为存在于所有生物中的外向转运蛋白和仅存在于细菌及植物中的内向转运蛋白。下列说法错误的是
（ ）A. 分泌蛋白经外向转运蛋白运出大肠杆菌需消耗能量
B. 离子先与SBP结合后经内向转运蛋白进入酵母菌
C. 抗肿瘤药物可被肿瘤细胞的外向转运蛋白运出而降低化疗效果
D. SBP、TMD和NBD通过改变构象完成对物质的摄取、转运和释放
（北京市朝阳区2024年高三二模考试）6. 细胞体积的调节，有些细胞的体积可自身进行调节。这些
细胞的吸水和失水不仅仅只涉及水分的流入和流出，还主要涉及到细胞内外的Na+、K+、H+、Cl-、HCO -五
3
种无机盐离子流入流出的调节过程（溶液中HCO -增加会升高溶液pH，而H+反之）。
3
细胞急性膨胀后，通过调节使细胞体积收缩称为调节性体积减小（RVD）。将细胞置于低渗溶液中，加入
酪氨酸激酶抑制剂后细胞体积 的变化如图1。研究发现酪氨酸激酶活性提高后可激活Cl-、K+通道， RVD 过
程中 C l- 、 K + 流出均增加， C l- 流出量是 K +的两倍多，但此时细胞膜电位没有发生改变。
细胞急性收缩后，通过调节使细胞体积膨胀称为调节性体积增加（RVI），RVI期间细胞有离子出入，细
胞膜电位没有发生变化。NKCC是将Na+、K+、Cl-以1：1：2的比例共转运进细胞的转运蛋白。将细胞置
于高渗溶液中，并用NKCC抑制剂处理，细胞体积的变化如图2。RVI期间激活Cl-/HCO -交换转运蛋白
3
（两种离子1：1反向运输，HCO -运出细胞），测定在不同蛋处理条件下，胞外pH的变化（图3），
3
DIDS是Cl-/HCO -交换转运蛋白的抑制剂。RVI期间引发离子出入的原因涉及细胞中多种酶活性的改变及
3
细胞骨架的更新。
细胞通过调节，维持体积的相对稳定。细胞增殖、细胞凋亡、细胞运动等也与细胞调节性的体积改变有关，
如分裂间期细胞体积的增加。
（1）图1实验开始时细胞吸水体积增加的原因是___。
（2）图1结果说明RVD过程中有___的参与。依据材料中划线部分推测：在此过程中有其他___（填
“阳”或“阴”）离子的流出，导致膜电位不发生变化。（3）RVI期间，存在运出细胞的阳离子、此阳离子与Na+利用其他膜蛋白反向共转运。根据图3结果可推
知此离子是___，理由是___。
（4）综合以上信息，请在答题卡的图中标出参与RVI过程的转运蛋白（用僵表示）及其运输的物质，并
用箭头标明运输方向___。
（5）请概括当外界溶液浓度改变后，细胞体积维持基本稳定的机制___。
（多选）（河北省沧州市泊头市沧州八县联考 2023-2024学年高三下学期4月期中）7.研究表
明，在盐胁迫下大量Na+进入植物根部细胞会抑制K+进入细胞，导致细胞中Na+/k+的比值异常，从而影响
蛋白质的正常合成。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长，下图表示其根细胞抵抗盐胁迫的有关
机理，其根细胞膜或液泡膜两侧H+形成的电化学梯度，可促使根细胞将Na+转运到细胞膜外或液泡内。下
列叙述正确的是（ ）
A. 盐碱地土壤溶液浓度较大，会影响植物根细胞吸水，从而影响植物生长
B. 转运蛋白a、b均为主动运输H+的载体蛋白
C. 转运蛋白c可将H+运入液泡，同时具有ATP水解酶活性
D. 将Na+集中于细胞液中可避免影响蛋白质在细胞质基质中的合成
（多选）（河北省保定市涞水北雄高级中学等校2023-2024学年高三下学期4月联考）8.研究
发现， 通过细胞膜缺损处大量进入细胞质，导致局部 浓度激增，大量 同钙结合蛋白相结合，
诱导相关蛋白、细胞器或囊泡聚集在损伤部位，参与细胞膜修复。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 细胞外 通过细胞膜缺损处进入细胞的方式属于协助扩散
B. 细胞膜破损可能会影响细胞膜的选择透过性，从而扰乱细胞内物质成分的稳定
C. 相关蛋白、细胞器或囊泡定向参与细胞膜的修复，离不开信号的传递
D. 据题目信息推测，高尔基体数量的多少会影响细胞膜的修复效率
（多选）（河北省唐山市2023-2024学年高三下学期二模考试生物试题）9. 盐碱地中钠盐含量
过高会对农作物的生存造成威胁。植物可通过质膜 SOSI把Na+排出细胞，也可通过液泡膜 NHX载体把
Na+转入液泡内，以维持细胞质基质Na+稳态（见左下图）。右下图是NaC1处理模拟盐胁迫，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。下列叙述正确的是（ ）A. SOSI和NHX均能运输Na+和H+，其结构和功能相同
B. 抗菌蛋白通过胞吐出细胞的过程需要膜上蛋白质的参与
C. 盐胁迫下，液泡膜NHX载体和H+泵的活性增强，以维持Na+稳态
D. 盐胁迫下，GB可通过增强液泡膜NHX载体和H+泵的活性，提高玉米的耐盐性
（多选）（河北省衡水市部分示范性高中2023-2024学年三模生物试题）10紫色洋葱鳞片叶是
观察植物细胞质壁分离的常用实验材料．为拓展该实验材料的来源，兴趣小组选择几种有色叶片进行了探
究，结果如下表所示。下列相关叙述错误的是（ ）
质量分数
质量分数
取材部 细胞重 10%KNO
3
材料 颜色 30%蔗糖处
位 叠度 处理后效
理后效果
果
极易得
虎耳草叶片 下表皮 紫红色 很明显 很明显
到单层
上、下 较易得
紫甘蓝叶片 蓝紫色 很明显 很明显
表皮 到单层紫色洋葱鳞片 不易得
外衣皮 紫红色 很明显 很明显
叶 到单层
A. 各种叶片发生质壁分离的外因是外界溶液浓度大于细胞液浓度
B. 各种叶片发生质壁分离的过程中、细胞的吸水能力都逐渐减弱
C. 质量分数10%KNO 处理后各种叶片均能观察到质壁分离复原
3
D. 相较于紫色洋葱鳞片叶，选择虎耳草叶片进行实验时更易操作
（河北省衡水市部分示范性高中2023-2024学年三模生物试题）11.研究人员在果蝇的肠吸收细
胞中发现了一种具有多层膜的细胞器——PXo小体。食物中的磷酸盐（Pi）能通过PXo小体膜上的PXo蛋
白进入，并转化为膜的主要成分。当饮食中的Pi不足时，PXo小体会被降解，释放出Pi供细胞使用。下
列叙述错误的是（ ）
A. Pi等无机盐对于维持细胞的生命活动具有重要作用
B. Pi进入PXo小体与肾小管重吸收水的方式可能相同
C. 推测Pi供应不足时，肠吸收细胞内溶酶体的数量减少
D. PXo小体具有多层膜可能与Pi可转化为膜磷脂有关
（河北省邯郸市部分示范性高中2023-2024学年三模生物试题）12 已知细胞外Ca2+浓度高于细胞
内，细胞膜上存在多种与Ca2+有关的转运蛋白，下列关于Ca2+跨膜运输的说法，正确的是（ ）
A. 磷脂分子能侧向自由移动，使少量Ca2+通过磷脂进入细胞
B. 将Ca2+运进细胞的转运蛋白需要与Ca2+进行特异性的结合
C. 若运输Ca2+的载体蛋白磷酸化，则其空间结构会发生变化
D. 当血钙浓度过低时，细胞内外的Ca2+浓度差会迅速变为零
（河北省承德市部分示范性高中2023-2024学年高三下学期二模生物试题）13.中国农业大学课
题组发现拉恩氏菌（HX2）能吸收亚硒酸盐。离子通道蛋白（AqpZ）抑制剂和呼吸抑制剂均会抑制HX2
对亚硒酸盐的吸收，无上述抑制剂时亚硫酸盐也会抑制HX2吸收亚硒酸盐。经研究还发现，HX2能在高
盐环境下生存，其膜上的Na+/H+逆向转运体将H+顺浓度梯度运进细胞的同时泵出Na+。下列说法错误的是
（ ）
A. HX2对亚硒酸盐 的吸收属于主动运输和被动运输
B. 亚硫酸盐和亚硒酸盐通过HX2膜时可能共享AqpZ
C. Na+/H+逆向转运体泵出Na+的过程属于协助扩散
D. 使用ATP抑制剂处理HX2，H+运出细胞的速率会下降
（多选）（河北省沧州市部分高中高三下学期2023-2024学年二模生物试题）14.原生质体长度
与细胞长度的比值（M值）可在一定程度上反映细胞质壁分离程度。常温下洋葱鳞片叶细胞M值约为
41%，而4℃低温处理的洋葱鳞片叶细胞M值为80%，常温下和4℃低温处理的葫芦藓叶片细胞M值分别
为40%和87%。下列相关叙述正确的是（ ）
A. M值越大说明细胞失水越少，细胞质壁分离程度越小，两者呈负相关B. 两种细胞在4℃低温处理下的细胞质壁分离程度均显著低于常温下的处理
C. 常温处理的植物细胞失水速率加快，导致细胞质壁分离程度增大，甚至死亡
D. 低温处理植物细胞后，细胞中的自由水大量转化为结合水，使细胞液浓度增大，以适应低温环境
（河北省沧州市部分高中高三下学期2023-2024学年二模生物试题）15. 哺乳动物小肠上皮细胞
通过转运蛋白（TRPV6）顺浓度梯度吸收Ca²⁺。Ca²⁺由胞浆钙结合蛋白（CB）介导从小肠上皮细胞的顶膜
向基底侧膜转运，CB对胞内Ca²⁺具有缓冲作用，而钠钙交换蛋白（NCX）和钙蛋白（PMCA）又可将Ca²⁺
转出细胞。NCX将Na⁺顺浓度转入细胞内的同时将（运出细胞，而PMCA则消耗ATP将Ca²⁺运出细胞。下
列相关叙述错误的是（ ）
A. 细胞外Ca²⁺浓度越高，TRPV6运输Ca²⁺的速率就越快
B. 当细胞外液中的Na⁺浓度降低时，Ca²⁺外流会受到抑制
C. PMCA和NCX均以主动运输方式将Ca²⁺运出小肠上皮细胞
D. 推测CB的存在可避免细胞内因浓度过高而产生的毒害作用
（河北省保定市唐县第一中学2023-2024学年高三二模）16.食物中的多糖和二糖被水解成单糖后，
会在小肠黏膜上皮细胞的微绒毛上被吸收。研究人员用小肠黏膜上皮细胞进行体外实验。处理过程及部分
实验结果如下表所示。下列相关叙述错误的是（ ）
实
实验组的处理 实验结果
验
第 对照组葡萄糖的转运速率>实验组葡萄糖
在外界葡萄糖浓度为5mmol/L时，用蛋白质合成抑制剂
一 的转运速率，且实验组葡萄糖的转运速
处理小肠微绒毛，一段时间后测量其葡萄糖的转运速率
组 率>0
第 对照组葡萄糖的转运速率>实验组葡萄糖
在外界葡萄糖浓度为5mmol/L时，用呼吸抑制剂处理小
二 的转运速率，且实验组葡萄糖的转运速
肠微绒毛，一段时间后测量其葡萄糖的转运速率
组 率=0
A. 对照组需在外界葡萄糖浓度为5mmol/L的条件下进行
B. 蛋白质合成抑制剂会对膜上载体蛋白的功能产生抑制
C. 呼吸抑制剂会对细胞的无氧呼吸和有氧呼吸产生抑制
D. 该实验证明小肠黏膜上皮细胞吸收葡萄糖的过程为主动运输
（河北省保定市九校2023-2024学年三模）17帕金森综合征是一种神经退行性疾病，神经元中α-syn
蛋白聚积是主要致病因素。该病患者普遍存在溶酶体膜上的通道蛋白TMEM175变异，如图所示。下列分
析错误的是（ ）A. TMEM175蛋白转运H+的过程中不与H+相结合
B. 结构异常的蛋白质和损伤的线粒体可被溶酶体分解
C. H+转运蛋白以协助扩散的方式将H+运输到溶酶体内
D. TMEM175蛋白变异后会引起溶酶体中的H+增多
（河北省秦皇岛市部分示范高中2023-2024学年三模生物试题）18.高等植物体内的光合产物会以
蔗糖的形式从叶肉细胞移动到邻近的小叶脉，进入其中的筛管－伴胞复合体（SE－CC），再逐步汇入主
叶脉运输到植物体的其他部位。如图为蔗糖进入SE－CC的途径之一。
（1）植物光合作用的产物有一部分是____________，还有一部分是蔗糖，光合产物通常以后者的形式运
输。相较于前者，以蔗糖的形式运输的优点是____________。
（2）进入韧皮薄壁细胞的蔗糖可借助膜上单向载体W，顺浓度梯度转运到SE－CC附近的细胞外空间中
（包括细胞壁），此运输方式属于____________。
（3）如图2所示，SE－CC的质膜上有“蔗糖－H⁺共运输载体”（SU载体），蔗糖从细胞外空间通过
____________方式进入SE－CC中。使用细胞呼吸抑制剂会____________（“降低”或“提高”）蔗糖向
SE－CC中的运输速率。原因是____________。
（4）研究发现叶片中部分SE－CC与周围韧皮薄壁细胞间也存在胞间连丝，推测除上述途径外，叶肉细胞
中的蔗糖等物质还可直接通过胞间连丝顺利进入SE－CC，支持上述推测的实验结果有____________。
A. 用蔗糖跨膜运输抑制剂处理14CO 标记的叶片，SE－CC中检测到大量放射性蔗糖
2
B. 将不能通过质膜的荧光物质注入到叶肉细胞，在SE－CC中检测到荧光
C. 与正常植株相比，SU载体功能缺陷植株的叶肉细胞积累了更多的蔗糖
D. 叶片吸收14CO 后，放射性蔗糖很快出现于SE－CC附近的细胞外空间
2
（河北省秦皇岛市部分学校2023-2024学年高三下学期二模）19.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+，是维持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_________。
（2024届河南省周口市西华县第一高级中学高三下学期信息押题模拟训练）20. 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+，
是维持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________。
（4）已知盐胁迫会引起细胞内活性氧（ROS）的积累，从而严重破坏细胞结构和大分子。科研小组发现
物质M不会影响正常条件下水稻细胞中ROS的产生，但是在盐胁迫下它却显著提高了ROS的含量。为证明在拟南芥中也存在同样的调控机制，科研小组将生理状况相同的拟南芥幼苗均分为四组，编号甲、乙、
丙、丁；甲组和乙组每天各浇200mL清水，丙组和丁组每天各浇________一定浓度的NaCl溶液（营造盐
胁迫环境），其中乙组和丁组添加等量的物质M；培养相同时间后，检测拟南芥幼苗中ROS的含量。若四
组拟南芥幼苗中ROS的含量关系为________，则证明在拟南芥中也存在同样的调控机制。
