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第5讲 物质出入细胞的方式
一、单选题
1．下列物质通过细胞膜的方式属于协助扩散的是（ ）
A．氧气进入肺泡细胞
B．吞噬细胞摄入病原体
C．葡萄糖进入红细胞
D．甘油进入皮肤细胞
【答案】C
【分析】被动运输分自由扩散和协助扩散。如水、氧气、二氧化碳以及甘油、乙醇和苯等小分子物质以自
由扩散的方式进出细胞；葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，以及神经细胞受到刺激时钠离子内流和神
经细胞静息状态下的钾离子外流，通过离子通道，都属于协助扩散，协助扩散需要载体，不消耗能量，被
动运输的影响因素主要被运输的物质浓度差，此外协助扩散的影响因素还有细胞膜上的载体蛋白。
【详解】A、氧气进入肺泡细胞属于自由扩散，A错误；
B、吞噬细胞摄入病原体属于胞吞，B错误；
C、葡萄糖进入红细胞属于协助扩散，C正确；
D、甘油进入皮肤细胞属于自由扩散，D错误。
故选C。
2．（2022秋·广西百色·高一统考期末）科学家研究发现在动物肾脏内，水分子的跨膜运输速率远大于其自
由扩散的速率，据此推测肾脏中水的跨膜运输方式为（ ）
A．只有自由扩散 B．自由扩散和协助扩散
C．只有协助扩散 D．协助扩散和主动运输
【答案】B
【分析】水跨膜运输的方式有协助扩散和自由扩散两种方式，两种运输方式均不消耗能量。
【详解】水跨膜运输的方式有协助扩散和自由扩散两种方式，由于协助扩散有通道蛋白的协助，故协助扩
散运输水的速率大于自由扩散，动物肾脏内，水分子的跨膜运输速率远大于其自由扩散的速率，由此推测
肾脏中水的跨膜运输方式为自由扩散和协助扩散，B正确，ACD错误。
故选B。
3．（2023·湖南·高一统考学业考试）马拉松比赛过程中，肌细胞进行呼吸作用产生的CO 排出细胞的方式
2是（ ）
A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吐
【答案】A
【分析】自由扩散的特点：顺浓度梯度运输、不需要载体、不消耗能量；协助扩散的特点：顺浓度梯度运
输、需要载体、不消耗能量；主动运输的特点：逆浓度梯度运输、需要载体、消耗能量；胞吞与胞吐：囊
泡运输，消耗能量。
【详解】CO 是气体，进出细胞的方式是自由扩散，从高浓度至低浓度，不需要载体和能量。
2
故选A。
4．（2023秋·高一课时练习）生物膜的选择透过性与膜上的转运蛋白种类密切相关，转运蛋白包括通道蛋
白和载体蛋白两种类型。下列有关通道蛋白和载体蛋白的叙述，正确的是（ ）
A．两者都是跨膜蛋白
B．两者运输物质时构象都发生改变
C．两者既能将物质从低浓度向高浓度运输，也能从高浓度向低浓度运输
D．转运物质的特异性只与物质的大小、性质有关，不与两者的结构有关
【答案】A
【分析】转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。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变化；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。
【详解】A、转运蛋白包含载体蛋白和通道蛋白，两种转运蛋白都属于跨膜蛋白，两者以不同的方式转运物质，A正确；
B、通道蛋白在运输过程中并不与被运输的分子或离子相结合，也不会发生构象变化，载体蛋白转运物质时，自身构象会发
生变化，只允许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，B错误；
C、通道蛋白只参与协助扩散，在运输过程中是从高浓度向低浓度运输，而载体蛋白可以参与协助扩散和主动运输，可能将
物质从低浓度向高浓度运输，也能从高浓度向低浓度运输，C错误；
D、载体蛋白和通道蛋白都可以运输物质且具有特异性，转运物质的特异性既与物质的大小、性质有关，也与两者的结构有
关，D错误。
故选A。
5．（2023秋·安徽合肥·高一统考期末）水分子通过细胞膜，可以是自由扩散的方式，也可以通过水通道蛋
白实现快速运输。下列说法错误的是（ ）
A．水分子可以以协助扩散的方式进入细胞
B．跨膜运输时水分子与水通道蛋白不结合
C．水通道蛋白可以使双缩脲试剂变紫，原因是其具有氨基酸
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】D．水通道蛋白可以使水分子通过，但其他分子或离子则不能通过
【答案】C
【分析】细胞膜上的转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。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，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。其中通道蛋白介导的运输速率比载体蛋白介导的运输速率快1000倍以上。
【详解】AB、水分子可以以协助扩散的方式进入细胞，该过程中主要是借助水通道蛋白进行的，跨膜运输
时水分子与水通道蛋白不结合，AB正确；
C、蛋白质可与双缩脲试剂反应呈紫色，原因是双缩脲试剂中含有肽键，C错误；
D、通道蛋白具有专一性，水通道蛋白可以使水分子通过，但其他分子或离子则不能通过，D错误。
故选C。
一、单选题
1．（2023秋·湖北鄂州·高一校考期末）科学家将水稻、番茄幼苗分别放在含Mg2+和 的培养液中，一
段时间后，发现番茄培养液中 浓度升高，而水稻培养液中Mg2+浓度升高（如图），下列叙述错误的
是（ ）
A．此实验说明植物吸水和吸收无机盐离子可能是两个相对独立的过程
B．番茄培养液中 浓度升高，是因为番茄细胞吸收水相对更多
C．与水稻相比，番茄对Mg2+需要量大，而对 需要量小，所以在番茄细胞中，Si是微量元素
D．水稻根细胞中含有 的载体蛋白，经过协助扩散方式来吸收该离子【答案】D
【分析】根据图中不同作物所处培养中不同离子浓度的变化可知，不同细胞吸水的速率和吸收相关离子的
速率不同。
【详解】A、该实验中培养液中离子浓度的变化说明，植物吸水和吸收无机盐离子可能是两个相对独立的
过程，A正确；
B、番茄培养液中SiO4-浓度升高，是由于番茄细胞吸收水的速率大于吸收SiO4-的速率，B正确；
4 4
C、与水稻相比，番茄的培养液中镁离子浓度下降，说明番茄细胞吸水速率小于吸收镁离子的速率，说明
番茄对镁离子的需要量更大，而番茄的培养液中SiO4-浓度升高，说明番茄对该离子的需要量少，所以在
4
番茄细胞中，Si是微量元素，C正确；
D、根据图示，水稻培养液中SiO4- 浓度下降，说明水稻对SiO4-的需要量大，细胞内SiO4-浓度高，水稻
4 4 4
根细胞中含有 SiO4- 的载体蛋白，经过主动运输方式来吸收该离子，D错误。
4
故选D。
2．（2023秋·高二课时练习）如图为细胞外的葡萄糖浓度调节胰岛B细胞分泌胰岛素作用于靶细胞的示意
图，下列叙述错误的是（ ）
A．图中两处葡萄糖进入细胞的方式均为协助扩散
B．胰岛B细胞上无胰岛素受体，因此胰岛素分泌增加不会影响胰岛B细胞对葡萄糖的摄取
C．Ca2＋内流增加能够促进含有胰岛素的囊泡与细胞膜的融合
D．胰岛素释放减少或胰岛素受体异常均能导致血糖浓度升高
【答案】B
【分析】据图可知，葡萄糖进入细胞会经细胞代谢使K+外流受阻，引起细胞膜电位的变化，同时引起
Ca2+内流增加，进而促进胰岛素的释放，释放的胰岛素通过信号转导，可促进细胞膜上葡萄糖载体的增加，
加速葡萄糖进入细胞，使血糖降低。
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】【详解】A、据图分析，图中两处葡萄糖都是顺浓度梯度进入细胞，且均需要载体蛋白协助，故方式均为
协助扩散，A正确；
B、胰岛B细胞的功能主要是分泌胰岛素，胰岛素与受体结合，通过信号转导使靶细胞膜上葡萄糖载体增
多，从而促进细胞内几乎所有的组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖，因此胰岛素分泌增加也会影响胰岛B
细胞对葡萄糖的摄取，B错误；
C、分析题图可知，Ca2+内流增加能够促进含有胰岛素的囊泡与细胞膜的融合，促进胰岛素的释放，C正确；
D、胰岛素是唯一降血糖的激素，且激素需要与受体结合后起作用，故胰岛素释放减少或胰岛素受体异常
均不利于葡萄糖进入组织细胞，从而导致血糖浓度升高，D正确。
故选B。
3．（2022秋·河南南阳·高三南阳中学校考阶段练习）下图为抗利尿激素（ ）调节肾小管管壁细胞对
水分重吸收的机理。下列叙述错误的是（ ）
A．水分子通过水通道蛋白的运输方式为协助扩散
B． 可促进囊泡转运，增加质膜上水通道蛋白数量
C． 受体不敏感或受损时，可引起人体尿量减少
D．血浆渗透压下降时，下丘脑合成的 量减少
【答案】C
【分析】当人饮水不足或吃的食物过威时，细胞外液渗透压会升高，下丘脑中的渗透压感受器会受到刺激，
促使下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加，从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收。
【详解】A、水分子通过水通道蛋白为顺浓度梯度，且需要通道蛋白的协助，不消耗能量，为协助扩散，A
正确；
B、ADH与膜上的受体结合后，ATP水解为cAMP，cAMP通过M蛋白促进囊泡向细胞膜移动并发生融合，
增加膜上水通道蛋白的数量，B正确；
C、ADH受体不敏感或受损时，ADH不能发挥作用，膜上的水通道蛋白数量不能增多，导致肾小管对水的
重吸收减少，人体的尿量增加，C错误；D、血浆渗透压下降时，下丘脑的渗透压感受器无法接受到相应的刺激，进而使得下丘脑合成、通过垂体
释放的ADH量减少，D正确。
故选C。
4．（2022秋·河北唐山·高三开滦第一中学校考期中）CLAC通道是细胞应对内质网中Ca2+超载的一种保护
机制，CLAC通道功能的实现依赖于内质网上的跨膜蛋白TMCO1，TMCO1可以感知内质网中过高的钙浓
度并形成具有Ca2+通道活性的四聚体，主动将内质网中过多的Ca2+释放到细胞质基质中，当内质网中的
Ca2+浓度下降到与细胞质基质中的Ca2+浓度接近时，四聚体解聚，钙通道活性消失。下列叙述正确的是（
）
A．内质网膜与高尔基体膜、细胞膜都是通过囊泡间接相连
B．Ca2+通过CLAC通道释放到细胞质基质中不需要ATP驱动
C．若要追踪TMCO1的合成途径，可用3H标记氨基酸的羧基
D．跨膜蛋白TMCO1维持内质网中Ca2+浓度的相对稳定属于正反馈调节
【答案】B
【分析】根据题干分析，CLAC通道是细胞应对内质网Ca2+超载的保护机制，该通道依赖的TMCO1是内
质网跨膜蛋白。TMCO1是内质网跨膜蛋白，这种膜蛋白感知内质网中过高的钙浓度并形成具有钙离子通
道活性的四聚体，主动将内质网中过多的钙离子排出，当内质网中的钙浓度恢复到正常水平后四聚体解聚，
钙通道活性消失，说明内质网内钙离子浓度的调节存在反馈调节机制。
【详解】A、内质网膜与高尔基体通过囊泡间接相连，内质网膜内连核膜，外连细胞膜，可以直接相连，A
错误；
B、内质网中过高的Ca2+浓度通过钙通道释放到细胞质基质，是顺浓度梯度的，其运输方式为协助扩散，
不消耗能量，不需要ATP驱动，B正确；
C、TMCO1是跨膜蛋白，由氨基酸脱水缩合形成，若用3H标记氨基酸的羧基，在脱水缩合的过程中羧基
会脱去-OH形成水，所以用3H标记氨基酸的羧基不能追踪TMCO1的合成途径，C错误；
D、跨膜蛋白TMCO1可以“感知”内质网中过高的Ca2+浓度并主动激活Ca2+通道的活性，自发地将内质网
中过多的Ca2+释放到细胞质基质中，以此维持内质网中Ca2+浓度的相对稳定，属于负反馈调节，D错误。
故选B。
5．（2023春·河北保定·高三河北安国中学校联考阶段练习）支气管上皮细胞膜上的CFTR蛋白是一种转运
氯离子的转运蛋白，支气管上皮细胞膜内侧具有ATP和氯离子的结合位点，一旦ATP与CFTR蛋白结合，
将引起CFTR蛋白上的氯离子结合位点转向膜外侧，ATP水解后其结构恢复原状，从而实现氯离子的跨膜
运输。囊性纤维化患者的CFTR蛋白缺少了第508位的氨基酸，转运氯离子的功能出现异常，导致患者支
气管中黏液增多而管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖而使肺功能严重受损。下列相关叙述，正确的是（ ）
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】A．CFTR蛋白是支气管上皮细胞膜上的一种氯离子通道蛋白
B．CFTR蛋白的氯离子结合位点由膜内转向膜外时需ATP供能
C．囊性纤维化患者的CFTR基因发生了碱基对的缺失或替换
D．CFTR基因突变导致囊性纤维化、说明基因突变都是有害的
【答案】B
【分析】囊性纤维病形成的根本原因是基因突变；囊性纤维病的患者的CFTR蛋白在第508
位缺少苯丙氨酸，可见其形成的根本原因是CETR基因中发生了碱基对的缺失而改变了其序
列。
【详解】A、离子通道不与被转运的物质结合，而CFTR蛋白通过与氯离子结合进行转运，因
此CFTR蛋白不是通道蛋白，A错误；
B、据题意，ATP与CFTR蛋白结合，将引起CFTR蛋白上的物质结合位点转向膜外侧，ATP
水解后其结构恢复原状，说明CFTR蛋白的结合位点由膜内转向膜外需要ATP水解供能，B
正确；
C、囊性纤维化患者的CFTR蛋白缺少了第508位的氨基酸，因此CFTR基因发生了碱基对的
缺失而不可能是替换，C错误；
D、CFTR基因突变导致囊性纤维化，只能说明该基因突变是有害的，而不能说明基因突变都
是有害的，D错误。
故选B。
6．（2023春·山东济宁·高二统考期末）(多选)肾脏是机体最重要的排泄器官，通过尿的生成和排出，维持
机体内环境的稳态。近曲小管上皮细胞膜上具有多种转运蛋白，其重吸收葡萄糖的机制如图所示。下列叙
述错误的是（ ）A．原尿中的葡萄糖以协助扩散方式进入近曲小管上皮细胞
B．Na泵使近曲小管上皮细胞内处于低钠状态，有利于葡萄糖的重吸收
C．细胞膜两侧的葡萄糖浓度差越大，GLUT的转运效率越高
D．若近曲小管上皮细胞膜上SGLT缺陷，则会导致机体尿液中的葡萄糖含量升高
【答案】AC
【分析】借助膜上的转运蛋白顺浓度梯度进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散；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，这种方式叫作主动运输。
【详解】A、原尿中的葡萄糖借助钠离子的势能，逆浓度梯度进入近曲小管上皮细胞，属于主动运输的方
式，A错误；
B、原尿中的葡萄糖借助钠离子的势能，逆浓度梯度进入近曲小管上皮细胞，因此Na泵使近曲小管上皮细
胞内处于低钠状态，有利于葡萄糖的重吸收，B正确；
C、GLUT协助葡萄糖运输的方式是协助扩散，因此在一定范围内细胞膜两侧的葡萄糖浓度差越大，转运
效率越高，但葡萄糖的转运效率还会受GLUT数量的影响，C错误；
D、若近曲小管上皮细胞膜上SGLT缺陷，影响原尿中葡萄糖的重吸收，则会导致机体尿液中的葡萄糖含
量升高，D正确。
故选AC。
二、综合题
7．（2023秋·广东深圳·高一校考期末）研究表明，在盐胁迫下大量的Na+进入植物根部细胞，会抑制K+进
入细胞，导致细胞中Na+/K+的比例异常，使细胞内的酶失活，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，如图是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图，其根细胞生物膜
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】两侧H+形成的电化学梯度，在物质转运过程中发挥了十分重要的作用。
请回答下列问题：
(1)盐碱地上大多数植物很难生长，主要原因是 ，植物无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫。
(2)耐盐植物根细胞膜具有选择透过性的基础是 ，当盐浸入到根周围的环境时，Na+以 方式顺
浓度梯度大量进入根部细胞。据图分析，图示各结构中H+浓度分布存在差异，该差异主要由位于 上
的H+-ATP泵转运H+来维持的。
(3)这种H+分布特点有助于降低细胞质基质内的Na+浓度，从而减少Na+对胞内代谢的影响。请据图分析，
其作用机制 。
(4)有人提出，耐盐碱水稻根部细胞的细胞液浓度比一般水稻品种（生长在普通土壤上）的高。请利用质壁
分离实验方法设计实验进行验证（简要写出实验设计思路及预期结果）
【答案】(1)土壤盐分过多，液浓度大（甚至大于植物根部细胞细胞液浓度）
(2) 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 协助扩散 细胞膜和液泡膜
(3)H+的分布特点为细胞膜上的转运蛋白SOS1和液泡膜上的转运蛋白NHX运输Na+提供了动力，借助
H+顺浓度梯度进细胞膜或出液泡膜的能量，使得两个转运蛋白结构变化，分别将Na+转运到细胞膜外或液
泡内
(4)配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，分别取耐盐碱水稻根的成熟区细胞和普通水稻根的成熟区细胞，进行
质壁分离实验，观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况，预期使耐盐碱水稻根部细胞发
生质壁分离的最小浓度大于一般水稻品种
【分析】自由扩散的特点：顺浓度梯度运输、不需要转运蛋白的协助、不消耗能量；协助扩散的特点：顺
浓度梯度运输、需要转运蛋白的协助、不消耗能量；主动运输的特点：逆浓度梯度运输、需要载体蛋白的协助、消耗能量。
【详解】（1）盐碱地土壤盐分过多，土壤溶液浓度大，甚至大于植物根部细胞细胞液浓度，植物无法从
土壤中获取充足的水分甚至萎蔫，故盐碱地上大多数植物很难生长。
（2）细胞膜的功能主要由膜上的蛋白质种类和数量决定，耐盐植物根细胞膜具有选择透过性的基础是细
胞膜上转运蛋白的种类和数量，转运蛋白空间结构的变化。Na+顺浓度梯度进入根部细胞的方式为协助扩
散，图示H+浓度的运输需要借助于细胞膜上的SOS1和液泡膜上的NHX，因此示各结构中H+浓度分布存
在差异，该差异主要由位于细胞膜和液泡膜上的H+-ATP泵转运H+来维持的。
（3）H+借助转运蛋白SOS1顺浓度梯度从细胞膜外运输到细胞质基质形成的势能，为Na+从细胞质基质运
输到细胞膜外提供了动力；H+借助转运蛋白NHX顺浓度梯度从液泡内运输到细胞质基质形成的势能，为
Na+从细胞质基质运输到液泡内提供了动力。这一转运过程可以帮助根细胞将Na+转运到细胞膜外或液泡内，
从而减少Na+对胞内代谢的影响，因此为减少Na+对胞内代谢的影响，这种H+分布特点可使根细胞将Na+转
运到细胞膜外或液泡内，其作用机制是H+的分布特点为细胞膜上的转运蛋白SOS1和液泡膜上的转运蛋白
NHX运输Na+提供了动力。
（4）耐盐碱水稻根部细胞的细胞液浓度比一般水稻品种（生长在普通土壤上）的高。实验设计时遵循对
照原则和单一变量原则，利用质壁分离实验方法设计实验进行验证，可以通过设置一系列不同浓度的外界
溶液，去培养各自的根细胞，观察比较每一浓度下发生质壁分离的情况，从而得出结论，因此其实验设计
思路是：配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，分别取耐盐碱水稻根的成熟区细胞和普通水稻根的成熟区细胞，
进行质壁分离实验，观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况。
8．（2022秋·江苏徐州·高一统考期中）图甲为心肌细胞质膜上的钠钾泵结构示意图，图乙表示某生物膜的
部分结构，图乙中A、B、C、D表示物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。请据图回答下列问题：
(1)由图甲可知钠钾泵的作用有 （至少答两点），该过程体现了细胞质膜具有 的功能。
(2)图乙中物质D是 ，其功能是 。
(3)图乙中，d的运输方式为 ，这种运输对于细胞的意义是 。
(4)请在答题纸方框内画出某哺乳动物成熟细胞在一定O 浓度范围内，K+进入该细胞的速率与O 浓度关系
2 2
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】的曲线图： 。
【答案】(1) 将Na+输出细胞外，同时将K+输入细胞内，催化ATP水解 控制细胞与周围环境的物
质交换
(2) 糖蛋白 识别信号分子，实现细胞识别和信息传递
(3) 主动运输 主动地选择吸收营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质
(4)
【分析】题图分析，图甲表示钠钾泵工作示意图，其转运钠离子和钾离子的方式为主动运输；图乙中A表
示蛋白质，B表示磷脂双分子层，C表示多糖，D表示糖蛋白，含有糖蛋白的一侧表示膜外，a、d为主动
运输方式，其中a表示运进细胞，d表示运出细胞；b、c表示自由扩散，特点是高浓度运输到低浓度，不
需要载体和能量，其中b表示运进细胞，c表示运出细胞。
【详解】（1）由图甲可知钠钾泵的作用表现为将Na+输出细胞外，同时将K+输入细胞内，且能催化ATP
水解为运输提供能量，该过程体现了细胞质膜具有控制细胞与周围环境的物质交换的功能，表现为选择透
过性。
（2）图乙中物质D是糖蛋白，位于细胞膜的外侧，其细胞膜识别信号分子，实现细胞识别和信息传递中
有重要作用。
（3）图乙中，d的运输方式是逆浓度梯度实现的，为主动运输，这种运输方式能使主动地选择吸收说需要
的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，因而显示了细胞膜的选择透过性，体现了细胞的活性。
（4）哺乳动物成熟细胞中没有细胞核和细胞器，其获取能量的方式是无氧呼吸，即其细胞内消耗的ATP
是无氧呼吸提供的，而其吸收钾离子的方式是主动运输，因此，O 浓度不会影响该细胞的K+进入速率，因
2
此在一定氧气浓度范围内，该细胞吸收钾离子的速率变化为：
9．（2023秋·安徽合肥·高一统考期末）如图中I所示是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其
中离子通道是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过，
①②③④代表物质运输方式，a、b、c、d代表相关物质。Ⅱ表示物质通过膜运输的速率（纵坐标）与环境中O 浓度的关系曲线。请仔细观察图示回答有关问题。
2
(1)“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一事实证明组成细胞膜的主要成分
中有Ⅰ中所示的[ ] 。
(2)Ⅱ与Ⅰ中的 代表的物质运输方式一致。图中曲线出现BC段的主要原因是 。
(3)若用蛋白酶处理细胞膜，则图中转运受到抑制的物质是 。
(4)物质乙高温处理后，途径③和④就不能正常进行，原因是 。
(5)若用哺乳动物的成熟红细胞提取出膜成分中的磷脂，将其铺在空气水界面上，测得磷脂占有面积为S，
请预测：细胞表面积的值接近为 。
【答案】(1) 甲 磷脂分子
(2) ④ 载体蛋白的数量是有限的
(3)a、b、c
(4)高温破坏物质乙的空间结构后，其功能丧失，不能进行物质运输
(5)S/2
【分析】分析题图Ⅰ可知，甲为磷脂分子，乙为膜上蛋白质，①为自由扩散，②③为协助扩散，④为主动
运输。图Ⅱ代表的运输方式为主动运输。
【详解】（1）“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”，根据相似相溶原理可
推知，细胞膜中应该含有脂质，由图Ⅰ可知甲为磷脂分子（属于脂质），乙为膜上蛋白质，因此这一事实
证明组成细胞膜的主要成分中有图Ⅰ中所示的甲即磷脂分子。
（2）图Ⅱ在一定范围内，跨膜运输的速率随O 浓度的增大而增大，当O 浓度达到一定值后，即使O 浓
2 2 2
度再增大，跨膜运输的速率也不变，这表明这种跨膜运输的方式与细胞呼吸相关，需要消耗细胞呼吸产生
的ATP，为主动运输。主动运输不仅需要消耗能量，还需要转运蛋白的参与，图Ⅱ中BC段能量已经不再
限制运输速率，而主要与载体蛋白数量限制有关。图Ⅰ中的④物质a运入细胞需要ATP分解提供能量，可
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】推知④代表主动运输，因此Ⅱ与Ⅰ中的④代表的物质运输方式一致。
（3）图Ⅰ中物质c利用离子通道运出细胞，因此属于协助扩散，物质b顺浓度梯度运出细胞，且需要转运
蛋白参与，因此也为协助扩散，由上面分析可知，物质a的运输属于主动运输；用胰蛋白酶处理会破坏细
胞膜上的转运蛋白，会影响协助扩散和主动运输过程，即影响图Ⅰ中物质a、b、c的运输过程。
（4）物质乙为膜上的转运蛋白，高温处理会导致蛋白质空间结构改变，从而变性失活，丧失物质运输功
能，因此途径③和④不能正常进行。
（5）提取哺乳动物的成熟红细胞膜中的磷脂，将其铺在空气水界面上，可形成单层磷脂分子层，测得其
面积为S，由于细胞膜是由磷脂双分子层构成，可推知细胞膜面积（即细胞表面积）为S/2。
1．（2023·浙江·统考高考真题）植物组织培养过程中，培养基中常添加蔗糖，植物细胞利用蔗糖的方式如
图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．转运蔗糖时，共转运体的构型不发生变化
B．使用ATP合成抑制剂，会使蔗糖运输速率下降
C．植物组培过程中蔗糖是植物细胞吸收的唯一碳源
D．培养基的pH值高于细胞内，有利于蔗糖的吸收
【答案】B
【分析】据图可知，H＋运出细胞需要ATP，说明H＋细胞内＜细胞外，蔗糖通过共转运体进入细胞内借助
H＋的势能，属于主动运输，据此分析作答。
【详解】A、转运蔗糖时，共转运体的构型会发生变化，但该过程是可逆的，A错误；
BD、据图分析可知，H＋向细胞外运输是需要消耗ATP的过程，说明该过程是逆浓度梯度的主动运输，细胞内的H＋＜细胞外H＋，蔗糖运输时通过共转运体依赖于膜两侧的H＋浓度差建立的势能，故使用ATP合
成抑制剂，会通过影响H＋的运输而使蔗糖运输速率下降，而培养基的pH值低（H＋多）于细胞内，有利于
蔗糖的吸收，B正确，D错误；
C、植物组织培养过程中，蔗糖可作为碳源并有助于维持渗透压，但蔗糖并非唯一碳源，C错误。
故选B。
2．（2023·湖南·统考高考真题）（多选）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。
下图是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H+泵活性有关
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】BD
【分析】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；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引起盐胁迫时液泡中Na+浓度的显著变化，与液
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】泡膜NHX载体活性有关，而与液泡膜H+泵活性无关。
【详解】A、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；
B、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；
C、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引起盐胁迫时液泡中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错误；
D、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。
故选BD。
3．（2022·全国·统考高考真题）农业生产中，农作物生长所需的氮素可以 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 的速率与O 浓度的关系如图所示。回答下列问题。
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(1)由图可判断 进入根细胞的运输方式是主动运输，判断的依据是 。
(2)O 浓度大于a时作物乙吸收 速率不再增加，推测其原因是 。
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(3)作物甲和作物乙各自在 最大吸收速率时，作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙，判断依据是 。
(4)据图可知，在农业生产中，为促进农作物对 的吸收利用，可以采取的措施是 。【答案】(1)主动运输需要呼吸作用提供能量，O 浓度小于a点，根细胞对 的吸收速率与O 浓度呈正
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相关
(2)主动运输需要载体蛋白，此时载体蛋白数量达到饱和
(3)甲的 最大吸收速率大于乙，甲需要能量多，消耗O 多
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(4)定期松土
【分析】根据物质运输的方向以及运输过程中是否需要能量，将物质跨膜运输分为被动运输和主动运输，
其中主动运输为逆浓度方向运输，需要载体蛋白和能量的供应。曲线图分析，当氧气浓度小于a时，影响
根细胞吸收NO －的因素是能量，当氧气浓度大于a时，影响根细胞吸收NO －的因素是载体蛋白的数量。
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【详解】（1）主动运输是低浓度向高浓度运输，需要能量的供应、需要载体蛋白协助，由图可知，当氧
气浓度小于a点时，随着O 浓度的增加，根细胞对NO － 的吸收速率也增加，说明根细胞吸收NO －需要
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能量的供应，为主动运输。
（2）主动运输需要能量和载体蛋白，呼吸作用可以为主动运输提供能量，O 浓度大于a时作物乙吸收NO
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－的速率不再增加，能量不再是限制因素，此时影响根细胞吸收NO －速率的因素是载体蛋白的数量，此时
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载体蛋白数量达到饱和。
（3）曲线图分析，当甲和乙根细胞均达到最大的NO －的吸收速率时，甲的NO －最大吸收速率大于乙，
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说明甲需要能量多，消耗O 多，甲根部细胞的呼吸速率大于作物乙。
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（4）在农业生产中，为了促进根细胞对矿质元素的吸收，需要定期松土，增加土壤中的含氧量，促进根
细胞的有氧呼吸，为主动运输吸收矿质元素提供能量。
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