文档内容
第12讲 主动运输与胞吞、胞吐
考点一 主动运输
1．运输方向：逆浓度梯度，一般情况下物质分子从 低浓度 一侧运输到 高浓度 一侧。
2．基本条件
(1)细胞膜上相应 载体蛋白 的协助。
(2)消耗细胞内化学反应所释放的 能量 。
3.特点
(1)细胞膜上相应 载体蛋白 的协助。
(2)载体蛋白的特点
①具有 特异 性 ②与被转运的 离子 或 分子 结合
③转运过程中 空间结构 发生变化 ④具有 饱和 性
⑤可 重复 利用
4．生理意义：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。
5.据图确定物质跨膜运输的方式：
a是 协助扩散 ， b、d是 自由扩散 ， c是 主动运输 。
6.根据影响跨膜运输因素的曲线确定运输方式：
（1）物质浓度：
① ② ③
①是 协助扩散 ， ②是 自由扩散 ， ③是 主动运输 。
（2）氧气浓度：
① ②
①是 被动运输 ， ②是 主动运输 。考点二 胞吞与胞吐
1．运输的物质： 大分子 物质或颗粒性物质。
2.特点： 不需要 载体，需要消耗 能量 。
3.实例：
（1）胞吞：细胞外→细胞内，消耗(消耗/不消耗)能量，如白细胞吞噬病菌、变形虫摄食
等。
（2）胞吐：细胞内→细胞外， 消耗 (消耗/不消耗)能量，如 消化酶、抗体、蛋白质类
激素 等分泌蛋白的分泌。
4.物质跨膜运输方式的比较
运输 运输 是否需要 是否消
图例 举例
方式 方向 转运蛋白 耗能量
小部分水、氧气、二
自由
被 顺浓度梯度 不需要 不消耗 氧化碳、甘油、乙醇
扩散
动 等出入细胞
运 需要载体 人的红细胞吸收葡萄
协助
输 顺浓度梯度 蛋白或通 不消耗 糖 ， 肾小管细胞吸收
扩散
道蛋白 水
需要载体 小肠上皮细胞吸收氨
主动运输 逆浓度梯度 消耗
蛋白 基酸等
胞吞 细胞外 → 细胞内 不需要 消耗 变形虫摄取食物
胞吐 细胞内 → 细胞外 不需要 消耗 分泌蛋白的分泌
考点三 物质跨膜运输的方式与细胞膜结构的关系
1．协助扩散和主动运输依赖细胞膜上 转运蛋白 的种类和数量，或转运蛋白 空间结构 的
变化，这也是细胞膜具有 选择透过 性的结构基础。
2．胞吞和胞吐也需要膜上 蛋白质 的参与，更离不开磷脂双分子层的 流动性 。
3.有关物质出入细胞方式的几个“不要漏掉”
(1)需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外，不要漏掉 协助扩散 。
(2)消耗能量的运输方式除主动运输外，不要漏掉 胞吞和胞吐 。
(3)从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外，不要漏掉 协助扩散 。
(4)影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外，不要漏掉 浓度差 。
(5)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外，不要漏掉载体蛋白的合成场所——核糖体。
【典型真题训练】一、单选题
1．（2022·全国·高考真题）钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助
于青少年骨骼生长，预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是（ ）
A．细胞中有以无机离子形式存在的钙
B．人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
C．适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收
D．人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象
【答案】B
【详解】
A、细胞中有以无机离子形式存在的钙，也有以化合物形式存在的钙（如CaCO ），A正确；
3
B、Ca2+不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层，需要载体协助，B错误；
C、维生素D能有效地促进人体肠道对钙和磷的吸收，故适当补充维生素D可以促进肠道
对钙的吸收，C正确；
D、哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+，Ca2+的含量太低，会出现抽搐等症状，D正
确。
2．（2021·江苏·高考真题）细胞可运用不同的方式跨膜转运物质，下列相关叙述错误的是
（ ）
A．物质自由扩散进出细胞的速度既与浓度梯度有关，也与分子大小有关
B．小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度有关
C．神经细胞膜上运入K+的载体蛋白和运出K+的通道蛋白都具有特异性
D．肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸
【答案】B
【详解】
A、物质通过自由扩散的方式进出细胞的速度与浓度梯度有关，也与分子大小有关，A正确；
B、小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中葡萄糖分子的浓度有关，与细胞质中其他溶
质分子的浓度无关，B错误；
C、膜转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白，二者都具有特异性，载体蛋白只允许与自身结合
部位相适应的分子或离子通过，通道蛋白只允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，C正确；
D、肾小管上皮细胞重吸收氨基酸的方式是主动运输，D正确。
3．（2021·湖北·高考真题）红细胞在高渗NaCl溶液（浓度高于生理盐水）中体积缩小，在
低渗NaCl溶液（浓度低于生理盐水）中体积增大。下列有关该渗透作用机制的叙述，正确
的是（ ）
A．细胞膜对Na+和Cl-的通透性远高于水分子，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液
B．细胞膜对水分子的通透性远高于Na+和Cl-，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液
C．细胞膜对Na+和Cl-的通透性远高于水分子，Na+和Cl-从高渗溶液扩散至低渗溶液D．细胞膜对水分子的通透性远高于Na+和Cl-，Na+和Cl-从高渗溶液扩散至低渗溶液
【答案】B
【详解】
大多数水分子以协助扩散的方式进出细胞，少数水分子以自由扩散的方式进出细胞，而
Na+和Cl-以主动运输的方式进出红细胞。自由扩散和协助扩散比主动运输更容易，故细胞膜
对水分子的通透性远高于Na+和Cl-。由于自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输，主动
运输是逆浓度梯度运输，故水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液，Na+和Cl-从低渗溶液扩散至
高渗溶液，B正确，ACD错误。
4．（2021·山东·高考真题）液泡是植物细胞中储存 Ca2+的主要细胞器，液泡膜上的 H+焦磷
酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输 H+，建立液泡膜两侧的 H+浓度梯度。该
浓度梯度驱动 H+通过液泡膜上的载体蛋白 CAX 完成跨膜运输，从而使 Ca2+以与 H+相反的
方向同时通过 CAX 进行进入液泡并储存。下列说法错误的是（ ）
A．Ca2+通过 CAX 的跨膜运输方式属于协助扩散
B．Ca2+通过 CAX 的运输有利于植物细胞保持坚挺
C．加入 H+焦磷酸酶抑制剂，Ca2+通过 CAX 的运输速率变慢
D．H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输
【答案】A
【详解】
A、Ca2+通过 CAX 的跨膜运输方式为主动运输，所需要的能量由H+顺浓度梯度产生的势能
提供，A错误；
B、Ca2+通过 CAX 的运输进入液泡增加细胞液的浓度，细胞液的渗透压，有利于植物细胞
从外界吸收水分，有利于植物细胞保持坚挺，B正确；
C、加入 H+焦磷酸酶抑制剂，则液泡中的H+浓度降低，液泡膜两侧的 H+浓度梯度差减小，
为Ca2+通过 CAX 的运输提供的能量减少，C正确；
D、H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式需要水解无机焦磷酸释放的能量来提供，为
主动运输，D正确。
5．（2020·海南·高考真题）ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，参与细胞吸收多种营养物
质，每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如图所
示，下列有关叙述正确的是（ ）
A．ABC转运蛋白可提高O 的跨膜运输速度
2B．ABC转运蛋白可协助葡萄糖顺浓度梯度进入细胞
C．Cl-和氨基酸依赖同一种ABC转运蛋白跨膜运输
D．若ATP水解受阻，ABC转运蛋白不能完成转运过程
【答案】D
【详解】
A、O 的跨膜运输方式为自由扩散，不需要载体蛋白协助，A错误；
2
B、据图可知：ABC转运蛋白发挥作用过程伴随水解ATP，产生能量，葡萄糖顺浓度梯度进
入细胞不需要耗能，B错误；
C、据题干信息可知“每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性”，故Cl-和氨基酸跨膜
运输依赖的转运蛋白不同，C错误；
D、据图可知，ABC转运蛋白的功能发挥伴随ATP水解的过程，故若ATP水解受阻，ABC转
运蛋白不能完成转运过程，D正确。
6．（2020·江苏·高考真题）图①~⑤表示物质进、出小肠上皮细胞的几种方式，下列叙述
正确的是（ ）
A．葡萄糖进、出小肠上皮细胞方式不同
B．Na+主要以方式③运出小肠上皮细胞
C．多肽以方式⑤进入细胞，以方式②离开细胞
D．口服维生素D通过方式⑤被吸收
【答案】A
【详解】
A、葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为主动运输，运出小肠上皮细胞的方式为协助扩散，A
正确；
B、由图示可知，Na+主要以②主动运输的方式运出小肠上皮细胞，B错误；
C、多肽以⑤胞吞的方式进入细胞，以胞吐方式离开细胞，C错误；
D、维生素D属于固醇类，进入细胞的方式为④自由扩散，D错误。
7．（2020·全国·高考真题）取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分
别放入浓度（单位为g/mL）相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组（甲糖
的相对分子质量约为乙糖的2倍）。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，
发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是（ ）
A．甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高
B．若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零
C．若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离
D．若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组
【答案】D
【详解】
A、由题干信息可知，叶细胞与溶液之间无溶质交换，而甲组的甲糖溶液浓度升高，则可
能是由于叶细胞的细胞液浓度大于甲糖溶液物质的量浓度，引起了细胞吸水，A正确；
B、若乙糖溶液浓度不变，说明乙糖溶液物质的量浓度与叶细胞的细胞液浓度相等，叶细胞
净吸水量为零，B正确；
C、若乙糖溶液浓度降低，说明细胞失水，叶肉细胞可能发生了质壁分离，C正确；
D、若乙糖溶液浓度升高，说明乙糖溶液物质的量浓度低于叶细胞的细胞液浓度，细胞吸
水，而乙糖溶液的物质的量浓度约为甲糖溶液的2倍，因此叶细胞的净吸水量应是乙组小
于甲组，D错误。
8．（2019·全国·高考真题）某种H﹢-ATPase是一种位于膜上的载体蛋白，具有ATP水解酶
活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H﹢。①将某植物气孔的保卫细胞
悬浮在一定pH的溶液中（假设细胞内的pH高于细胞外），置于暗中一段时间后，溶液的
pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组照射蓝光后溶液的pH明显降低；
另一组先在溶液中加入H﹢-ATPase的抑制剂（抑制ATP水解），再用蓝光照射，溶液的pH
不变。根据上述实验结果，下列推测不合理的是
A．H﹢-ATPase位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的H﹢转运到细胞外
B．蓝光通过保卫细胞质膜上的H﹢-ATPase发挥作用导致H﹢逆浓度梯度跨膜运输
C．H﹢-ATPase逆浓度梯度跨膜转运H﹢所需的能量可由蓝光直接提供
D．溶液中的H﹢不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞
【答案】C
【详解】
载体蛋白位于细胞膜上，根据题意可知，照射蓝光后溶液的pH值明显下降，说明H+含量
增加，进而推知：蓝光能够引起细胞内H+转运到细胞外，A正确；对比②中两组实验可知，
蓝光引起细胞内H+转运到细胞外需要通过H+-ATPase，且原先细胞内pH值高于细胞外，即
细胞内H+浓度低于细胞外，因此该H+为逆浓度梯度转运，B正确；由题意可知H+－ATPase
具有ATP水解酶活性，利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H+，C错误；由①中
的实验可知，最初细胞内pH值高于细胞外，即细胞内H+浓度低于细胞外，但暗处理后溶
液浓度没有发生变化，说明溶液中的H+不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细
胞，D正确。
9．（2018·海南·高考真题）小麦种子萌发过程中，α-淀粉酶在糊粉层的细胞中合成，在胚乳中分解淀粉。该酶从糊粉层细胞排到细胞外的方式是（ ）
A．顺浓度梯度经自由扩散排出 B．逆浓度梯度经协助扩散排出
C．通过离子通道排出 D．含该酶的囊泡与质膜融合排出
【答案】D
【详解】
α-淀粉酶的化学本质是蛋白质，该酶从糊粉层细胞排到细胞外的方式是高尔基体形成囊泡，
与质膜融合排出，即运输方式是胞吐，体现质膜的流动性。A、B、C均错误，D正确。故
选D。
10．（2018·海南·高考真题）将水稻幼苗培养在含 MgSO 的培养液中，一段时间后，发现
4
营养液中Mg2+和SO42-的含量下降，下列叙述不合理的是（ ）
A．Mg2+通过自由扩散进入根细胞 B．MgSO 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+的吸收
【答案】A
【详解】
A、Mg2+ 通过主动运输进入根细胞，A错误；
B、MgSO 必须溶解在水中以离子形式，才能被根吸收，B正确；
4
C、Mg 是叶绿素的重要组成元素，所以根吸收的Mg2+可以参与叶绿素的形成，C正确；
D、降低温度会影响膜的流动性和酶的活性，从而影响细胞呼吸，则对 Mg2+ 的吸收也会
造成影响，D正确。
11．（2018·全国·高考真题）下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是
A．巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散
B．固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输
C．神经细胞受到刺激时产生的Na+内流属于被动运输
D．护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输
【答案】C
【详解】病原体属于颗粒性物质，颗粒性物质或大分子物质进出细胞的方式为胞吞和胞吐，
因此巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞，A错误；固醇类激素的化学本质是脂质，脂溶
性物质以自由扩散的方式进入靶细胞，B错误；神经细胞内的Na＋浓度比细胞膜外低，受
刺激时，产生的Na＋内流是顺浓度梯度进行的，属于被动运输，C正确；甘油是脂溶性小
分子物质，以自由扩散的方式进入细胞，D错误。
12．（2018·全国·高考真题）下列有关植物根系吸收利用营养物质元素的叙述，错误的是
（ ）
A．在酸性土壤中，小麦可吸收利用土壤中N 和NO -
2 3
B．农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收
C．土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可被根系吸收
D．给玉米施肥过多，会因根系水分外流引起“烧苗”现象【答案】A
【详解】植物根细胞从土壤中能吸收无机盐，但无机盐需以离子形成存在，所以N 不能直
2
接吸收利用，A错误；根细胞吸收矿质元素的方式是主动运输，主动运输需要消耗能量，
农田适时松土能促进根系的有氧呼吸，为根细胞吸收矿质元素提供更多的能量，因此农田
适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收，B正确；土壤中微生物可以分解植物秸
秆中的有机物，产生无机盐离子，从而可以被根系吸收，C正确；给玉米施肥过多时，会
使土壤溶液浓度过高，大于根系细胞溶液的浓度，植物细胞失水，导致植物因失水而萎蔫，
引起“烧苗”现象，D正确。
13．（2017·海南·高考真题）将生长状态一致的某种植物幼苗分成甲、乙两组，分别移入
适宜的营养液中在光下培养，并给甲组的营养液适时通入空气，乙组不进行通气处理。一
定时间后测得甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的。关于这一实验现象，下列说法
错误的是（ ）
A．给营养液通入空气有利于该植物的生长
B．根细胞对a离子的吸收过程属于自由扩散
C．根细胞对a离子的吸收过程有能量的消耗
D．根细胞的有氧呼吸有利于根对a离子的吸收
【答案】B
【详解】
由题目给的信息“在光下给甲组通入空气，乙组不进行通气处理，甲组的根对a离子的吸
收速率远大于乙组的”说明根对a离子的吸收为主动运输过程；主动运输需要载体与能量，
B错误，C正确；给营养液通入的空气中含有氧气，根细胞获得氧气，有氧呼吸能正常进行，
有利于根对a的吸收，有利于该植物的生长，A、D正确。
二、解析题
14.（2021·全国·高考真题）植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K+。回答下
列问题：
（1）细胞外的K+可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系
统，生物膜的结构特点是_______。
（2）细胞外的K+能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由_______复合物构成
的，其运输的特点是_______（答出1点即可）。
（3）细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件
下，根细胞对K+的吸收速率降低，原因是_______。
【答案】
（1）具有一定的流动性
（2）蛋白质 顺浓度梯度运输或不消耗能量
（3）细胞逆浓度梯度吸收K+是主动运输过程，需要能量，呼吸抑制剂会影响细胞呼吸供能，
故使细胞主动运输速率降低【解析】
（1）生物膜的结构特点是具有一定的流动性。
（2）离子通道是由蛋白质复合物构成的，通过离子通道的运输相当于协助扩散，其运输特
点是顺浓度梯度运输或不消耗能量。
（3）细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。可知是主动运输过程，
主动运输需要消耗能量，而细胞中的能量由细胞呼吸提供，因此呼吸抑制剂会影响细胞对
K+的吸收速率。
15．（2019·海南·高考真题）在适宜条件下，测得的某植物根细胞对a、b两种物质的吸收
速率与外界溶液中这两种物质浓度的关系如图所示（a、b两条曲线分别代表植物根细胞对
不同浓度a、b两种物质的吸收速率）。回答下列问题。
（1）根据实验结果发现a是通过自由扩散方式跨膜运输的。自由扩散的含义是________。
（2）实验结果表明：当外界溶液中b的浓度达到一定数值时，再增加b的浓度，根细胞对
b的吸收速率不再增加。可能的原因是___________________________。
（3）王同学据图认为b的跨膜运输方式是主动运输，李同学认为是协助扩散。请设计实验
确定王同学的判断是否正确。要求简要写出实验思路、预期结果和结论___________。
【答案】
（1）物质通过简单的扩散方式进出细胞
（2）载体数量饱和
（3）思路：将长势相同的某植物根细胞平均分为两组，甲组放在有氧条件下，乙组放在无
氧条件下，将甲乙两组植物根细胞放在相同且适宜的条件下培养一段时间后，分别测定根
细胞对b物质的吸收速率。结果及结论：若甲组根细胞对b物质的吸收速率大于乙组，则
说明b物质的跨膜运输方式为主动运输；若甲组和乙组根细胞对b物质的吸收速率大致相
同，则说明b物质的跨膜运输方式为协助扩散
【解析】
（1）物质通过简单的扩散方式进出细胞即自由扩散，该过程不需要载体和能量，受细胞内
外浓度差的影响。
（2）由图可知，b可能是协助扩散或主动运输，b需要载体协助，当外界溶液中b的浓度
达到一定数值时，载体数目饱和，再增加b的浓度，根细胞对b的吸收速率不再增加。
（3）协助扩散与主动运输的区别在于前者不需要消耗能量，后者需要消耗能量。有氧呼吸
产生的能量较多，无氧呼吸产生的能量较少，故实验设计的自变量是有无氧气，因变量是细胞对b的吸收速率。设计实验时要注意等量原则和单一变量原则。
思路：将长势相同的某植物根细胞平均分为两组，甲组放在有氧条件下，乙组放在无氧条
件下，将甲乙两组植物根细胞放在相同且适宜的条件下培养一段时间后，分别测定根细胞
对b物质的吸收速率。
结果及结论：若甲组根细胞对b物质的吸收速率大于乙组，则说明b物质的跨膜运输方式
为主动运输；若甲组和乙组根细胞对b物质的吸收速率大致相同，则说明b物质的跨膜运
输方式为协助扩散。
