高中生物人教版必修一4.3物质跨膜运输的方式 同步练习

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高中生物人教版必修一4.3物质跨膜运输的方式 同步练习
一、单选题
1．（2022高一下·长春月考）图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，图乙表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列相关叙述中，错误的是（　　）
A．甲图中a表示自由扩散，b表示协助扩散或主动运输
B．甲图中b曲线达到最大转运速率后的限制因素是载体蛋白的数量
C．乙图中的胞吞和胞吐过程说明细胞膜的结构具有选择透过性
D．乙图中的胞吞和胞吐过程都需要消耗ATP
2．（2022高一下·长春月考）如图表示某生物膜结构，图中A，B，C，D，E，F表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输的方式。下列说法中正确的是
（　　）
A．b为自由扩散，可用来表示离子的运输方式
B．b过程运输的气体可能是O2
C．a和d表示的物质跨膜运输方式不同
D．动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有选择透过性
3．（2022高一上·乾安期末）大型胞饮作用是一种特殊的胞吞作用，内吞物与质膜上的受体结合后，质膜形成皱褶包裹内吞物形成囊泡，囊泡与溶酶体融合并被降解，过程如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．大型胞饮作用依赖于细胞膜的流动性，需要消耗细胞呼吸释放的能量
B．内吞物被降解后的产物都能被细胞回收利用
C．质膜形成皱褶的过程可能需要细胞骨架发挥作用
D．细胞通过大型胞饮作用摄入物质需要膜上的蛋白质参与
4．（2022高一上·哈尔滨期末）图表示某种物质跨膜运输方式的示意图。下列物质按图示方式进入人体红细胞的是(　　)
A．O2 B．H2O C．葡萄糖 D．K＋
5．（2022·广东模拟）他莫昔芬（Tam）是一种治疗乳腺癌的药物，长期使用 Tam 的患者的癌细胞系 R 相比初次使用Tam 的患者的癌细胞系 C，死亡率明显下降，氧气消耗速率降低，葡萄糖摄取速率显著提高，有关细胞系 R 的推断不合理的是 （　　）
A．可能对 Tam 产生了耐药性 B．乳酸产生量升高
C．线粒体数量增多 D．细胞膜上葡萄糖转运蛋白增多
6．（2022·广东模拟）下列关于我国农业谚语的理解不合理的是 （　　）
选项 谚语 理解
A 种地不上粪，等于瞎胡混 粪便中的有机物经分解者分解后生成的产物能被作物利用
B 立秋无雨是空秋，万物历来一半收 立秋时节，谷物生长需要较多水分
C 豆麦轮流种，十年九不空 豆科植物与根瘤菌共生能给土壤带来氮肥；含氮无机盐可作为小麦合成淀粉的原料
D 沙土掺泥，好得出奇 土壤透气性高，有利于增强根部细胞有氧呼吸，促进根部对矿质元素的吸收
A．A B．B C．C D．D
7．（2022高三下·湖北月考）某细胞对氨基酸、钠离子、葡萄糖和氧气吸收方式的比较结果如图所示。其中细胞膜内外浓度情况未标出。已知细胞膜上的“O、◇”为载体蛋白，氨基酸以主动运输的方式进人该细胞。下列相关描述，错误的是（　　）
A．氧气进入该细胞的方式为自由扩散
B．温度变化不影响该细胞吸收氨基酸
C．ATP为该细胞吸收葡萄糖提供能量
D．同一载体蛋白可以运输不同的物质
8．（2022高三下·安徽月考）Rubisco是光合作用过程中催化CO2固定的酶。但其也能催化O2与C5结合，形成C3和C2，导致光合效率下降。CO2与O2竞争性结合Rubisco的同一活性位点。图1为蓝藻的CO2浓缩机制，图中羧化体具有蛋白质外壳，可限制气体扩散。根据题干信息，下列说法错误的是（　　）
A．CO2可通过自由扩散和主动运输两种方式进入蓝藻
B．提高环境中CO2和O2的比值可以增加蓝藻中C3的含量
C．蓝藻通过羧化体浓缩CO2竞争抑制Rubisco与O2结合
D．Rubisco可催化CO2或O2与C5表明该酶不具有专一性
9．（2022高三下·湖北开学考）EP（内啡肽）是垂体释放的一种激素，在大脑中的作用很像海洛因，可以产生相同的乐观情绪。劳动、一定强度的运动、吃辣。开怀大笑等会促进EP的产生。下列分析错误的是（　　）
A．EP以胞吐的方式分泌至细胞外
B．EP可以为细胞提供充足能量从而对抗苦痛
C．运动可以辅助戒毒可能是因为EP与毒品竞争受体
D．EP分泌不足可能会导致抑郁、对痛苦的承受力下降
10．（2022高三下·安溪开学考）葡萄糖刺激胰岛B细胞分泌胰岛素的机制与ATP/ADP的比率有关，研究人员对胰岛素分泌的调节机制进行了相关研究，下列叙述正确的是（　　）
A．葡萄糖通过主动运输进入胰岛B细胞
B．当ATP/ADP的比率降低时，会引起胰岛B细胞膜上ATP敏感的钾通道关闭
C．Ca2+进入胰岛B细胞可以促进胰岛素的释放，胰岛素通过胞吐运出细胞
D．胰岛B细胞分泌胰岛素的过程中，没有发生膜电位的变化
11．（2022高三下·安溪开学考）CLAC通道是细胞应对内质网中Ca2+超载的一种保护机制，可避免因Ca2+浓度过高引起的内质网功能紊乱。该通道功能的实现依赖一种位于内质网上的由4条肽链聚合而成的跨膜蛋白TMCO1；这种膜蛋白可以“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，当内质网中的Ca2+浓度下降到与细胞质基质Ca2+浓度接近时，TMCO1的Ca2+通道的活性消失。下列分析错误的是（　　）
A．当CLAC通道异常时，内质网中Ca2+浓度将过高，影响内质网功能的正常进行
B．TMCO1的钙通道体现了蛋白质具有物质运输和信息传递的功能
C．Ca2+通过CLAC通道以协助扩散方式释放到细胞质基质中
D．机体可通过负反馈调节来维持内环境中Ca2+浓度的相对稳定
12．（2021高一上·长春期末）离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，它在跨膜运输物质时离不开ATP的水解。下列叙述正确的是（　　）
A．离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B．离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的
C．动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率
D．加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
二、综合题
13．（2021高一上·农安期末）如图是物质通过细胞膜的示意图，图中A、B、C代表分子或结构，a、b、c、d表示物质通过细胞膜的方式.请据图回答下列相关问题：
（1）图中[　 　]　 　（[]填字母，横线写中文）构成细胞膜的基本支架。
（2）在a～d四种跨膜运输方式中，表示主动运输的是　 　（填字母）；可能代表氧气进入细胞的是　 　（填字母）。
（3）物质跨膜运输方式c表示　 　，例如：水分子更多的是借助细胞膜上的水　 　以这种方式进入细胞的。
14．（2021高一上·惠阳期末）下图表示物质出入细胞的三种方式的模式图，请分析回答：
（1）图中甲表示　 　方式，乙表示　 　方式，丙表示　 　方式。
（2）与甲相比，丙方式的不同之处是　 　；
（3）如果是人体红细胞吸收甘油、K+，则采用甲方式进入细胞的是　 　，采用乙方式进入细胞的是　 　。
（4）若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，则图中　 　方式将会受到较大影响。
15．（2021高一上·辽宁月考）下图为 和葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图，图中的主动运输过程既可消耗来自ATP直接提供的能量，也可利用 电化学梯度的势能。请据图回答问题：
（1）葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的跨膜运输方式是　 　，判断的依据是：①葡萄糖运输是从　 　（填“顺浓度”或“逆浓度”）；②需要的能量来自　 　（填“ 电化学梯度的势能”或“ATP供能”）。
（2） 从肠腔进入小肠上皮细胞和葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液的跨膜运输方式　 　（填“相同”或“不同”）；在上述过程中，当 和葡萄糖充足时，二者的运输速率与相应载体蛋白的数量呈　 　（填“正相关”或“负相关”）。
（3）温度影响 从小肠上皮细胞到组织液的运输，一方面是温度影响膜的　 　（填结构特点）；另一方面温度影响　 　过程中酶的活性。
（4）一种转运蛋白往往只适合转运一种特定的物质，因此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作用，这也是细胞膜具有　 　性的结构基础。蛋白质等生物大分子通过　 　进出细胞，其过程　 　（填“需要”或“不需要”）膜上蛋白质的参与，更离不开膜上　 　的流动性。
三、实验探究题
16．（2021高一上·绥化期末）细胞膜是细胞与外界环境的屏障，对保证细胞内部环境的相对稳定，使细胞内的生命活动有序进行有重要作用。回答下列问题：
（1）细胞膜具有一定的流动性，下列实例能说明这一特点的是　 　（填序号）。
a．人体细胞与小鼠细胞融合实验 b．动物细胞吸水膨胀
c．细胞主动吸收Na+ d．白细胞吞噬入侵细胞的细菌
（2）如图①、②、③表示的是物质运输的三种方式。其中，图②中M点之后运输速率的限制因素最可能是　 　，图③中限制N点运输速率的因素主要是　 　。
（3）研究发现，人体血液中的K+进入红细胞的方式是主动运输，葡萄糖进入红细胞的过程为　 　。当人体血糖浓度偏高时，肝细胞膜上的葡萄糖载体可将葡萄糖转运至细胞内，血糖浓度偏低时则转运方向相反，葡萄糖进出肝细胞的方向是由　 　决定的。主动运输的主要特点是　 　。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】三种跨膜运输方式的比较；胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】分析甲图：方式a只与浓度有关，且与浓度呈正相关，属于自由扩散；方式b除了与浓度相关外，还与载体数量有关，属于协助扩散或主动运输。图乙是对胞吐和胞吞的过程的考查，分析题图可知，a是细胞的胞吞过程，b是细胞的胞吐过程，不论是细胞的胞吞还是胞吐都伴随着细胞膜的变化和具膜小泡的形成，因此胞吐与胞吞的结构基础是膜的流动性。
A、分析曲线甲图：方式a只与浓度有关，且与浓度呈正相关，属于自由扩散；方式b除了与浓度相关外，还与载体数量有关，属于协助扩散或主动运输，A正确；
B、甲图中方式b除了与浓度相关外，还与载体数量有关，其最大转运速率与载体蛋白数量有关，B正确；
C、乙图中的胞吐和胞吞过程说明细胞膜具有一定的流动性，C错误；
D、胞吞和胞吐是耗能过程，需要细胞内部提供能量，D正确。
故答案为：C。
【分析】“三步法”判断物质出入细胞的方式
2．【答案】B
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】分析题图，A是蛋白质，B是磷脂双分子层，C是信息分子，D是糖蛋白，糖蛋白只分布在细胞膜外侧，由此可以判断物质是进细胞还是出细胞；a是细胞主动运输吸收物质，b是细胞自由扩散吸收物质，c是细胞自由扩散排出物质，d是细胞主动运输排出物质。
A、离子进出细胞的方式一般为主动运输，而不是自由扩散，A错误；
B、b是进入细胞，c是出细胞，所以b和c运输的气体可能是O2，和CO2，B正确；
C、a和d表示的物质运输方式相同，都需要载体蛋白，能量，且都是从低浓度向高浓度运输，属于主动运输，C错误；
D、动物吸水膨胜时B厚度变小，说明B贝有流动性，D错误。
故答案为：B。
【分析】自由扩散、协助扩散、主动运输：
　 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向 顺相对含量梯度 顺相对含量梯度 能逆相对含量梯度
能量 不消耗 不消耗 消耗
载体 不需要 需要 需要
影响因素 浓度差 浓度差、载体 载体、能量
举例 水、O2等气体、甘油等脂溶性物质 血浆中葡萄糖进入红细胞 离子进入细胞
氨基酸、葡萄糖被上皮细胞吸收
3．【答案】B
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】A、大型胞饮作用有膜的融合过程，依赖于细胞膜的流动性，需要消耗细胞呼吸释放的能量，A正确；
B、内吞物被降解后的只有部分产物能被细胞回收利用，不能被利用的则被排出细胞，B错误；
C、细胞骨架不仅在维持细胞形态，承受外力，还能保持细胞内部结构的有序性方面起重要作用，而且还参与许多重要的生命活动，如：协助细胞膜完成物质运输、能量转化、信息传递等生命活动，因此质膜形成皱耀的过程可能需要细胞骨架发挥作用，C正确；
D、内吞物要与质膜上的受体结合，受体的本质为蛋白质，故大型胞饮作用摄入物质需要膜上的蛋白质参与，D正确。
故答案为：B。
【分析】图示为细胞内吞物与质膜上的受体结合后，质膜形成皱褶包表内吞物形成套泡，囊泡与溶酶体融合并被水解酶降解过程。
4．【答案】C
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、根据以上分析已知，图示物质进入人体细胞的方式为协助扩散，而氧气进入人体红细胞的方式是自由扩散，A错误；
B、水分进入红细胞的方式是自由扩散，B错误；
C、葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，C正确；
D、钾离子进入红细胞的方式是主动运输，D错误。
故答案为：C。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油，因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
5．【答案】C
【知识点】无氧呼吸的过程和意义；主动运输
【解析】【解答】A、长期使用Tam的患者癌细胞的死亡率下降，说明癌细胞对Tam产生了抗药性，A不符合题意；
B、人体细胞进行无氧呼吸产生乳酸。据题可知该细胞氧气消耗速率降低，葡萄糖摄取速率显著提高，说明该细胞无氧呼吸增强，乳酸的产生量应该增多，B不符合题意；C、线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，据题可知该细胞氧气消耗速率降低，说明有氧呼吸减弱，则线粒体数量减少，C符合题意；D、葡萄糖是主要的能源物质，该细胞葡萄糖摄取速率显著提高，说明细胞膜上葡萄糖转运蛋白可能增多了，D不符合题意。故答案为： C。【分析】有氧呼吸和无氧呼吸的比较：
　 有氧呼吸 无氧呼吸
不
同 场所 细胞质基质和线粒体 细胞质基质
是否需氧 需要O2 不需要O2
分解产物 CO2和H2O 酒精和CO2或乳酸
释放能量 释放大量能量，形成大量ATP 释放少量能量，形成少陵ATP
相同点 第一阶段完全相同，均有丙酮酸这一中间产物，都能释放能量，都需要酶
6．【答案】C
【知识点】生态系统的结构；主动运输
【解析】【解答】A、分解者能把粪便中的有机物分解，促进作物生长，A符合题意；
B、立秋时节，是果实成熟的季节，代谢旺盛，需要较多的水，B符合题意；C、淀粉的元素组成是C、H、O，不含氮元素，含氮无机盐不可作为小麦合成淀粉的原料，C不符合题意；D、土壤透气性高，氧气含量多，有氧呼吸旺盛，能释放更多的能量用于植物吸收矿质元素，D符合题意。故答案为： C。【分析】分解者是异养生物，其作用是把动植物残体内固定的复杂有机物分解为生产者能重新利用的简单化合物，并释放出能量，其作用与生产者相反。
7．【答案】B
【知识点】被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、氧气跨膜运输的方式为自由扩散，A正确；
B、温度变化影响磷脂分子和蛋白质分子运动，因此温度影响该细胞对氨基酸的吸收，B错误；
C、据图可知，该细胞吸收葡萄糖是主动运输，需要ATP水解提供能量，C正确；
D、由题图可知，氨基酸和钠离子共用同一载体进入细胞，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、自由扩散：顺浓度梯度运输，不需要能量和转运蛋白。
2、协助扩散：顺浓度梯度运输，不需要能量，需要转运蛋白。
3、主动运输：逆浓度梯度运输，需要能量和转运蛋白。
8．【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义；被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、结合题干可知，CO2可借助于CO2转运蛋白和消耗能量进入细胞，同时气体能扩散，因此CO2可通过自由扩散和主动运输两种方式进入蓝藻，A正确；
B、CO2与O2竞争性结合Rubisco的同一活性位点，因此CO2 和O2的比值提高，可促进C3的增多，B正确；
C、Rubisco是光合作用过程中催化CO2固定的酶，但其也能催化O2与C5结合，结合题干可知，羧化体能浓缩CO2，抑制抑制Rubisco与O2结合，C正确；
D、酶的专一性是指酶能催化一种或一类化学反应，Rubisco具有专一性，D错误。
故选D。
【分析】分析题图：CO2进入细胞膜时是自由扩散，通过光合片层膜时需要CO2转运蛋白同时还消耗能量，因此属于主动运输。蓝藻将吸收的CO2转化成HCO3-，同时从细胞外吸收HCO3-，HCO3-在羧化体中转化成CO2，羧化体的蛋白质外壳限制气体的扩散，使羧化体中的Rubisco周围的CO2浓度升高，从而促进了CO2固定，抑制了O2与C5结合，提高了光合作用的效率。
9．【答案】B
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义；激素调节的特点
【解析】【解答】A、EP是内啡肽，多肽或者蛋白质类的激素以胞吐方式进出细胞，A正确；
B、EP是垂体释放的一种激素，激素在细胞内的作用主要是调节作用，不能为细胞提供充足的能量，B错误；
C、劳动、一定强度的运动、吃辣、开怀大笑等会促进EP的产生，EP在大脑中的作用很像海洛因，据此推测，运动可以辅助戒毒可能是因为EP与毒品竞争受体，C正确；
D、EP是垂体释放的一种激素，可以促使大脑产生乐观情绪，EP分泌不足可能会导致抑郁、对痛苦的承受力下降，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、EP（内啡肽）是垂体释放的一种蛋白质类激素，以胞吐方式进出细胞。
2、激素种类多、量极微，既不组成细胞结构，又不提供能量，也不起催化作用，而是随体液到达靶细胞，使靶细胞原有的生理活动发生变化。
10．【答案】C
【知识点】三种跨膜运输方式的比较；胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】A、葡萄糖进入细胞需要载体蛋白，且由高浓度到低浓度运输，通过协助扩散进入胰岛B细胞，A错误；
B、由图示分析可知：当ATP/ADP的比率上升时，会引起胰岛B细胞膜上ATP敏感的钾通道关闭，B错误；
C、由图示分析可知：由于胰岛素是蛋白质，当Ca2+内流进入胰岛B细胞，胰岛B细胞通过胞吐释放胰岛素，C正确；
D、据图可知，细胞内葡萄糖通过细胞呼吸分解，导致细胞内ATP浓度升高，引起胰岛B细胞质膜上的K+通道关闭，K+外流受阻，细胞膜电位发生变化，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油，因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
2、大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输，它们均需要消耗能量，依赖于细胞膜的流动性。
11．【答案】D
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能；三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、题意显示，“CLAC通道是细胞应对内质网中Ca2+超载的一种保护机制，可避免因Ca2+浓度过高引起的内质网功能紊乱，当CLAC通道异常时，内质网中Ca2+浓度将过高，从而影响内质网功能的正常进行，A正确；
B、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，当内质网中的Ca2+浓度下降到与细胞质基质Ca2+浓度接近时，TMCO1的Ca2+通道的活性消失，该过程体现了蛋白质具有物质运输和信息传递的功能，B正确；
C、题意显示，这种膜蛋白可以“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，说明Ca2+的运输方向是高浓度运输到低浓度，说明Ca2+通过CLAC通道是协助扩散，C正确；
D、这种膜蛋白可以“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，当内质网中的Ca2+浓度下降到与细胞质基质Ca2+浓度接近时，TMCO1的Ca2+通道的活性消失，说明维持内质网中Ca2+浓度的相对稳定属于负反馈调节，但不能说明维持内环境中Ca2+浓度的相对稳定存在负反馈，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、蛋白质的功能——生命活动的主要承担者：①构成细胞和生物体的重要物质，即结构蛋白，如羽毛、头发、蛛丝、肌动蛋白；②催化作用：如绝大多数酶；③传递信息，即调节作用：如胰岛素、生长激素；④免疫作用：如免疫球蛋白（抗体）；⑤运输作用：如红细胞中的血红蛋白。
2、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油，因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
12．【答案】C
【知识点】主动运输
【解析】【解答】A、离子通过离子泵的跨膜运输方式属于主动运输，需要载体和消耗能量，A错误；
B、离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输，是逆着浓度阶梯进行的，B错误；
C、一氧化碳会与血红蛋白结合，失去携氧能力，影响呼吸作用，进而减少能量的供应，最后会降低离子泵跨膜运输离子的速率，C正确；
D、离子的跨膜运输属于主动运输，需要载体蛋白，因此加入蛋白质变性剂会降低离子泵跨膜运输离子的速率，D错误。
故答案为：C。
【分析】自由扩散、协助扩散、主动运输：
　 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向 顺相对含量梯度 顺相对含量梯度 能逆相对含量梯度
能量 不消耗 不消耗 消耗
载体 不需要 需要 需要
影响因素 浓度差 浓度差、载体 载体、能量
举例 水、O2等气体、甘油等脂溶性物质 血浆中葡萄糖进入红细胞 离子进入细胞
氨基酸、葡萄糖被上皮细胞吸收
13．【答案】（1）B；磷脂双分子层
（2）a；b
（3）协助扩散（易化扩散）；通道蛋白
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】（1）图中B磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架。
（2）a跨膜运输方式需要载体和能量，由低浓度向高浓度运输，a为主动运输，c需要载体不需要能量，c为协助扩散，b和d跨膜运输方式不需要载体，不消耗能量且由高浓度向低浓度运输，是自由扩散。氧气进入细胞运输方式为自由扩散，所以表示氧气进入细胞的是b。
（3）物质扩膜运输方式c表示协助扩散，例如：水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白进入细胞。
故答案为：（1） B ； 磷脂双分子层 （2） a ； b （3） 协助扩散（易化扩散） ； 通道蛋白
【分析】小分子物质进出细胞：（主动运输和被动运输）
物质出入细胞的方式 被动运输 主动运输
自由扩散 协助扩散
图例
运输方向 高浓度→低浓度 　 一般为低浓度→高浓度
特点 不需要载体
不消耗能量 需要载体
不消耗能量 需要载体
需要能量
举例 O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯的跨膜运输 人的红细胞吸收葡萄糖 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
影响因素 细胞膜内外物质的浓度差 细胞膜内外物质的浓度差；膜载体种类和数量 膜载体的种类和数量；能量（温度、氧浓度）
14．【答案】（1）自由扩散；主动运输；协助扩散
（2）丙需要载体
（3）甘油；K+
（4）乙
【知识点】被动运输；主动运输
【解析】【解答】（1）由图可知，图甲中物质顺浓度梯度运输，且不需要协助道北，表示自由扩散，乙物质逆浓度梯度运输，需要载体蛋白的协助且消耗能量，是主动运输，丙需要载体蛋白的协助但不消耗能量，是协助扩散。
故答案为：自由扩散；主动运输；协助扩散。
（2）与甲自由扩散相比，丙协助扩散需要载体蛋白。
故答案为：丙需要载体。
（3）甘油是小分子脂类物质，跨膜运输方试为自由扩散，离子为主动运输，故采用甲方法的是甘油，乙方法进入细胞的是K+ 。
故答案为：甘油；K+。
（4）在细胞中注入某种呼吸抑制剂，呼吸作用受到抑制不能提供能量，则受到较大影响的呼吸方式为乙主动运输。
故答案为：乙。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 小部分水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞，大部分水分子
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输，它们均需要消耗能量，依赖于细胞膜的流动性。
15．【答案】（1）主动运输；逆浓度； 电化学梯度的势能
（2）相同；正相关
（3）流动性；细胞呼吸
（4）选择透过；胞吞和胞吐；需要；磷脂双分子层
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义；被动运输；主动运输
【解析】【解答】分析图解：葡萄糖进入小肠上皮细胞时，是由低浓度向高浓度一侧运输，需要载体，通过Na+梯度势能供能，为主动运输；而葡萄糖运出细胞时，是从高浓度向低浓度一侧运输，且需要载体蛋白协助，为协助扩散。Na+进入小肠上皮细胞时，是由高浓度向低浓度一侧运输，且需要载体蛋白协助，为协助扩散；而Na+运出细胞时，由低浓度向高浓度一侧运输，需要载体且消耗能量，为主动运输。
(1)依据题图可知，由于被选择吸收的物质葡萄糖从低浓度一侧（肠腔）到高浓度一侧（小肠上皮细胞），即逆浓度运输，需要的能量来自于Na+电化学梯度的势能，所以葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的跨膜运输方式是主动运输。
(2)Na+从肠腔进入小肠上皮细胞和葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液的运输都是顺浓度，且都需要载体蛋白，故跨膜运输方式都为协助扩散，方式相同；其他条件适宜时，协助扩散的速率与相应载体蛋白的数量呈正相关，当 Na+和葡萄糖充足时，二者的运输速率取决于相应载体蛋白的数量，载体数量越多，运输速率越快，呈正相关。
(3)Na+从小肠上皮细胞进入组织液时由低浓度向高浓度一侧运输，需要载体且消耗能量，为主动运输。温度影响Na+从小肠上皮细胞到组织液的运输，一方面是温度影响膜的流动性；同时在主动运输中需要消耗的能量主要由ATP提供，而温度会影响细胞呼吸过程有关酶的活性，从而影响ATP的产生。
(4)一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质，细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白的空间结构对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。蛋白质等生物大分子通过胞吞和胞吐进出细胞，其过程也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。
【分析】1、自由扩散：顺浓度梯度运输，不需要载体和能量，如脂溶性物质及氧气、二氧化碳等；
2、协助扩散：顺浓度梯度运输，需要载体，不需要能量，如葡萄糖进入成熟红细胞；无机盐离子通过离子通道进出细胞；水分子通过水通道蛋白的运输；
3、主动运输：逆浓度梯度运输，需要载体和能量，如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞，小肠上皮细胞吸收葡萄糖。
分析题图：葡萄糖进入小肠上皮细胞时，是逆浓度梯度运输，需要载体，通过Na+梯度势能供能，为主动运输；而葡萄糖运出细胞时，是顺浓度梯度运输，且需要载体，为协助扩散。Na+进入小肠上皮细胞时，是顺浓度梯度运输，且需要载体蛋白，为协助扩散；而Na+运出细胞时，是逆浓度梯度运输，需要载体且消耗能量，为主动运输。
16．【答案】（1）abd
（2）载体蛋白的数量；氧气浓度
（3）协助扩散；肝细胞内外的葡萄糖浓度；逆浓度梯度运输物质，需要载体蛋白协助，需消耗细胞代谢产生的能量
【知识点】细胞膜的结构特点；物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】（1）a.细胞膜具有一定的流动性，人体细胞与小鼠细胞融合实验能说明膜具有一定的流动性，a正确；
b．动物细胞吸水膨胀说明细胞膜具有一定的流动性，与题意相符，b正确；
c.细胞主动吸收Na+体现的是细胞膜的选择透过性，c错误；
d.白细胞吞噬入侵细胞的细菌的过程是依靠细胞膜的流动性实现的，与题意相符，d正确。
故答案为：abd。
（2）根据各种物质转运方式的特点可知，①是自由扩散、②是协助扩散、③是主动运输，其中，图②中M点之后运输速率的限制因素最可能是载体蛋白的数量，图③中限制N点运输速率的因素主要是氧气浓度，因为该点部位增加氧浓度后转运速率依然会上升。
（3）葡萄糖进入红细胞的过程为协助扩散，当人体血糖浓度偏高时，肝细胞膜上的葡萄糖载体可将葡萄糖转运至细胞内，血糖浓度偏低时则转运方向相反，可见葡萄糖进出肝细胞的方向是由肝细胞内外的葡萄糖浓度决定的，则此时葡萄糖进出肝细胞的方式为协助扩散。主动运输的主要特点是逆浓度梯度运输物质，需要载体蛋白协助，需消耗细胞代谢产生的能量。
【分析】1、细胞膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的，因此，细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
2、物质进出细胞的方式：
（1）被动运输：物质进出细胞是顺浓度梯度的扩散，叫做被动运输，包括自由扩散和协助扩散。
自由扩散：物质通过简单的扩散进出细胞的方式，物质从高浓度一侧运输到低浓度一侧，如：水，CO2，O2，甘油，苯、酒精等进出细胞。
协助扩散：进出细胞的物质借助载蛋白从高浓度一侧运输到低浓度一侧，不消耗能量。如，葡萄糖进入红细胞的方式。
（2）主动运输：有能量消耗，并且需要有载体的帮助进出细胞的方式，如离子进出细胞。
（3）胞吞和胞吐：大分子颗粒物质进出细胞的方式。 胞吞和胞吐是膜流动性的具体体现．胞吞是大分子物质通过膜外表面的糖被识别，消耗能量进入细胞内的方式。细胞分泌时分泌小泡与细胞膜融合，使大分子物质排到膜外，因此膜的成分会发生变化。
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高中生物人教版必修一4.3物质跨膜运输的方式 同步练习
一、单选题
1．（2022高一下·长春月考）图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，图乙表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列相关叙述中，错误的是（　　）
A．甲图中a表示自由扩散，b表示协助扩散或主动运输
B．甲图中b曲线达到最大转运速率后的限制因素是载体蛋白的数量
C．乙图中的胞吞和胞吐过程说明细胞膜的结构具有选择透过性
D．乙图中的胞吞和胞吐过程都需要消耗ATP
【答案】C
【知识点】三种跨膜运输方式的比较；胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】分析甲图：方式a只与浓度有关，且与浓度呈正相关，属于自由扩散；方式b除了与浓度相关外，还与载体数量有关，属于协助扩散或主动运输。图乙是对胞吐和胞吞的过程的考查，分析题图可知，a是细胞的胞吞过程，b是细胞的胞吐过程，不论是细胞的胞吞还是胞吐都伴随着细胞膜的变化和具膜小泡的形成，因此胞吐与胞吞的结构基础是膜的流动性。
A、分析曲线甲图：方式a只与浓度有关，且与浓度呈正相关，属于自由扩散；方式b除了与浓度相关外，还与载体数量有关，属于协助扩散或主动运输，A正确；
B、甲图中方式b除了与浓度相关外，还与载体数量有关，其最大转运速率与载体蛋白数量有关，B正确；
C、乙图中的胞吐和胞吞过程说明细胞膜具有一定的流动性，C错误；
D、胞吞和胞吐是耗能过程，需要细胞内部提供能量，D正确。
故答案为：C。
【分析】“三步法”判断物质出入细胞的方式
2．（2022高一下·长春月考）如图表示某生物膜结构，图中A，B，C，D，E，F表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输的方式。下列说法中正确的是
（　　）
A．b为自由扩散，可用来表示离子的运输方式
B．b过程运输的气体可能是O2
C．a和d表示的物质跨膜运输方式不同
D．动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有选择透过性
【答案】B
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】分析题图，A是蛋白质，B是磷脂双分子层，C是信息分子，D是糖蛋白，糖蛋白只分布在细胞膜外侧，由此可以判断物质是进细胞还是出细胞；a是细胞主动运输吸收物质，b是细胞自由扩散吸收物质，c是细胞自由扩散排出物质，d是细胞主动运输排出物质。
A、离子进出细胞的方式一般为主动运输，而不是自由扩散，A错误；
B、b是进入细胞，c是出细胞，所以b和c运输的气体可能是O2，和CO2，B正确；
C、a和d表示的物质运输方式相同，都需要载体蛋白，能量，且都是从低浓度向高浓度运输，属于主动运输，C错误；
D、动物吸水膨胜时B厚度变小，说明B贝有流动性，D错误。
故答案为：B。
【分析】自由扩散、协助扩散、主动运输：
　 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向 顺相对含量梯度 顺相对含量梯度 能逆相对含量梯度
能量 不消耗 不消耗 消耗
载体 不需要 需要 需要
影响因素 浓度差 浓度差、载体 载体、能量
举例 水、O2等气体、甘油等脂溶性物质 血浆中葡萄糖进入红细胞 离子进入细胞
氨基酸、葡萄糖被上皮细胞吸收
3．（2022高一上·乾安期末）大型胞饮作用是一种特殊的胞吞作用，内吞物与质膜上的受体结合后，质膜形成皱褶包裹内吞物形成囊泡，囊泡与溶酶体融合并被降解，过程如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．大型胞饮作用依赖于细胞膜的流动性，需要消耗细胞呼吸释放的能量
B．内吞物被降解后的产物都能被细胞回收利用
C．质膜形成皱褶的过程可能需要细胞骨架发挥作用
D．细胞通过大型胞饮作用摄入物质需要膜上的蛋白质参与
【答案】B
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】A、大型胞饮作用有膜的融合过程，依赖于细胞膜的流动性，需要消耗细胞呼吸释放的能量，A正确；
B、内吞物被降解后的只有部分产物能被细胞回收利用，不能被利用的则被排出细胞，B错误；
C、细胞骨架不仅在维持细胞形态，承受外力，还能保持细胞内部结构的有序性方面起重要作用，而且还参与许多重要的生命活动，如：协助细胞膜完成物质运输、能量转化、信息传递等生命活动，因此质膜形成皱耀的过程可能需要细胞骨架发挥作用，C正确；
D、内吞物要与质膜上的受体结合，受体的本质为蛋白质，故大型胞饮作用摄入物质需要膜上的蛋白质参与，D正确。
故答案为：B。
【分析】图示为细胞内吞物与质膜上的受体结合后，质膜形成皱褶包表内吞物形成套泡，囊泡与溶酶体融合并被水解酶降解过程。
4．（2022高一上·哈尔滨期末）图表示某种物质跨膜运输方式的示意图。下列物质按图示方式进入人体红细胞的是(　　)
A．O2 B．H2O C．葡萄糖 D．K＋
【答案】C
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、根据以上分析已知，图示物质进入人体细胞的方式为协助扩散，而氧气进入人体红细胞的方式是自由扩散，A错误；
B、水分进入红细胞的方式是自由扩散，B错误；
C、葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，C正确；
D、钾离子进入红细胞的方式是主动运输，D错误。
故答案为：C。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油，因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
5．（2022·广东模拟）他莫昔芬（Tam）是一种治疗乳腺癌的药物，长期使用 Tam 的患者的癌细胞系 R 相比初次使用Tam 的患者的癌细胞系 C，死亡率明显下降，氧气消耗速率降低，葡萄糖摄取速率显著提高，有关细胞系 R 的推断不合理的是 （　　）
A．可能对 Tam 产生了耐药性 B．乳酸产生量升高
C．线粒体数量增多 D．细胞膜上葡萄糖转运蛋白增多
【答案】C
【知识点】无氧呼吸的过程和意义；主动运输
【解析】【解答】A、长期使用Tam的患者癌细胞的死亡率下降，说明癌细胞对Tam产生了抗药性，A不符合题意；
B、人体细胞进行无氧呼吸产生乳酸。据题可知该细胞氧气消耗速率降低，葡萄糖摄取速率显著提高，说明该细胞无氧呼吸增强，乳酸的产生量应该增多，B不符合题意；C、线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，据题可知该细胞氧气消耗速率降低，说明有氧呼吸减弱，则线粒体数量减少，C符合题意；D、葡萄糖是主要的能源物质，该细胞葡萄糖摄取速率显著提高，说明细胞膜上葡萄糖转运蛋白可能增多了，D不符合题意。故答案为： C。【分析】有氧呼吸和无氧呼吸的比较：
　 有氧呼吸 无氧呼吸
不
同 场所 细胞质基质和线粒体 细胞质基质
是否需氧 需要O2 不需要O2
分解产物 CO2和H2O 酒精和CO2或乳酸
释放能量 释放大量能量，形成大量ATP 释放少量能量，形成少陵ATP
相同点 第一阶段完全相同，均有丙酮酸这一中间产物，都能释放能量，都需要酶
6．（2022·广东模拟）下列关于我国农业谚语的理解不合理的是 （　　）
选项 谚语 理解
A 种地不上粪，等于瞎胡混 粪便中的有机物经分解者分解后生成的产物能被作物利用
B 立秋无雨是空秋，万物历来一半收 立秋时节，谷物生长需要较多水分
C 豆麦轮流种，十年九不空 豆科植物与根瘤菌共生能给土壤带来氮肥；含氮无机盐可作为小麦合成淀粉的原料
D 沙土掺泥，好得出奇 土壤透气性高，有利于增强根部细胞有氧呼吸，促进根部对矿质元素的吸收
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】生态系统的结构；主动运输
【解析】【解答】A、分解者能把粪便中的有机物分解，促进作物生长，A符合题意；
B、立秋时节，是果实成熟的季节，代谢旺盛，需要较多的水，B符合题意；C、淀粉的元素组成是C、H、O，不含氮元素，含氮无机盐不可作为小麦合成淀粉的原料，C不符合题意；D、土壤透气性高，氧气含量多，有氧呼吸旺盛，能释放更多的能量用于植物吸收矿质元素，D符合题意。故答案为： C。【分析】分解者是异养生物，其作用是把动植物残体内固定的复杂有机物分解为生产者能重新利用的简单化合物，并释放出能量，其作用与生产者相反。
7．（2022高三下·湖北月考）某细胞对氨基酸、钠离子、葡萄糖和氧气吸收方式的比较结果如图所示。其中细胞膜内外浓度情况未标出。已知细胞膜上的“O、◇”为载体蛋白，氨基酸以主动运输的方式进人该细胞。下列相关描述，错误的是（　　）
A．氧气进入该细胞的方式为自由扩散
B．温度变化不影响该细胞吸收氨基酸
C．ATP为该细胞吸收葡萄糖提供能量
D．同一载体蛋白可以运输不同的物质
【答案】B
【知识点】被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、氧气跨膜运输的方式为自由扩散，A正确；
B、温度变化影响磷脂分子和蛋白质分子运动，因此温度影响该细胞对氨基酸的吸收，B错误；
C、据图可知，该细胞吸收葡萄糖是主动运输，需要ATP水解提供能量，C正确；
D、由题图可知，氨基酸和钠离子共用同一载体进入细胞，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、自由扩散：顺浓度梯度运输，不需要能量和转运蛋白。
2、协助扩散：顺浓度梯度运输，不需要能量，需要转运蛋白。
3、主动运输：逆浓度梯度运输，需要能量和转运蛋白。
8．（2022高三下·安徽月考）Rubisco是光合作用过程中催化CO2固定的酶。但其也能催化O2与C5结合，形成C3和C2，导致光合效率下降。CO2与O2竞争性结合Rubisco的同一活性位点。图1为蓝藻的CO2浓缩机制，图中羧化体具有蛋白质外壳，可限制气体扩散。根据题干信息，下列说法错误的是（　　）
A．CO2可通过自由扩散和主动运输两种方式进入蓝藻
B．提高环境中CO2和O2的比值可以增加蓝藻中C3的含量
C．蓝藻通过羧化体浓缩CO2竞争抑制Rubisco与O2结合
D．Rubisco可催化CO2或O2与C5表明该酶不具有专一性
【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义；被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、结合题干可知，CO2可借助于CO2转运蛋白和消耗能量进入细胞，同时气体能扩散，因此CO2可通过自由扩散和主动运输两种方式进入蓝藻，A正确；
B、CO2与O2竞争性结合Rubisco的同一活性位点，因此CO2 和O2的比值提高，可促进C3的增多，B正确；
C、Rubisco是光合作用过程中催化CO2固定的酶，但其也能催化O2与C5结合，结合题干可知，羧化体能浓缩CO2，抑制抑制Rubisco与O2结合，C正确；
D、酶的专一性是指酶能催化一种或一类化学反应，Rubisco具有专一性，D错误。
故选D。
【分析】分析题图：CO2进入细胞膜时是自由扩散，通过光合片层膜时需要CO2转运蛋白同时还消耗能量，因此属于主动运输。蓝藻将吸收的CO2转化成HCO3-，同时从细胞外吸收HCO3-，HCO3-在羧化体中转化成CO2，羧化体的蛋白质外壳限制气体的扩散，使羧化体中的Rubisco周围的CO2浓度升高，从而促进了CO2固定，抑制了O2与C5结合，提高了光合作用的效率。
9．（2022高三下·湖北开学考）EP（内啡肽）是垂体释放的一种激素，在大脑中的作用很像海洛因，可以产生相同的乐观情绪。劳动、一定强度的运动、吃辣。开怀大笑等会促进EP的产生。下列分析错误的是（　　）
A．EP以胞吐的方式分泌至细胞外
B．EP可以为细胞提供充足能量从而对抗苦痛
C．运动可以辅助戒毒可能是因为EP与毒品竞争受体
D．EP分泌不足可能会导致抑郁、对痛苦的承受力下降
【答案】B
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义；激素调节的特点
【解析】【解答】A、EP是内啡肽，多肽或者蛋白质类的激素以胞吐方式进出细胞，A正确；
B、EP是垂体释放的一种激素，激素在细胞内的作用主要是调节作用，不能为细胞提供充足的能量，B错误；
C、劳动、一定强度的运动、吃辣、开怀大笑等会促进EP的产生，EP在大脑中的作用很像海洛因，据此推测，运动可以辅助戒毒可能是因为EP与毒品竞争受体，C正确；
D、EP是垂体释放的一种激素，可以促使大脑产生乐观情绪，EP分泌不足可能会导致抑郁、对痛苦的承受力下降，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、EP（内啡肽）是垂体释放的一种蛋白质类激素，以胞吐方式进出细胞。
2、激素种类多、量极微，既不组成细胞结构，又不提供能量，也不起催化作用，而是随体液到达靶细胞，使靶细胞原有的生理活动发生变化。
10．（2022高三下·安溪开学考）葡萄糖刺激胰岛B细胞分泌胰岛素的机制与ATP/ADP的比率有关，研究人员对胰岛素分泌的调节机制进行了相关研究，下列叙述正确的是（　　）
A．葡萄糖通过主动运输进入胰岛B细胞
B．当ATP/ADP的比率降低时，会引起胰岛B细胞膜上ATP敏感的钾通道关闭
C．Ca2+进入胰岛B细胞可以促进胰岛素的释放，胰岛素通过胞吐运出细胞
D．胰岛B细胞分泌胰岛素的过程中，没有发生膜电位的变化
【答案】C
【知识点】三种跨膜运输方式的比较；胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】A、葡萄糖进入细胞需要载体蛋白，且由高浓度到低浓度运输，通过协助扩散进入胰岛B细胞，A错误；
B、由图示分析可知：当ATP/ADP的比率上升时，会引起胰岛B细胞膜上ATP敏感的钾通道关闭，B错误；
C、由图示分析可知：由于胰岛素是蛋白质，当Ca2+内流进入胰岛B细胞，胰岛B细胞通过胞吐释放胰岛素，C正确；
D、据图可知，细胞内葡萄糖通过细胞呼吸分解，导致细胞内ATP浓度升高，引起胰岛B细胞质膜上的K+通道关闭，K+外流受阻，细胞膜电位发生变化，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油，因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
2、大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输，它们均需要消耗能量，依赖于细胞膜的流动性。
11．（2022高三下·安溪开学考）CLAC通道是细胞应对内质网中Ca2+超载的一种保护机制，可避免因Ca2+浓度过高引起的内质网功能紊乱。该通道功能的实现依赖一种位于内质网上的由4条肽链聚合而成的跨膜蛋白TMCO1；这种膜蛋白可以“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，当内质网中的Ca2+浓度下降到与细胞质基质Ca2+浓度接近时，TMCO1的Ca2+通道的活性消失。下列分析错误的是（　　）
A．当CLAC通道异常时，内质网中Ca2+浓度将过高，影响内质网功能的正常进行
B．TMCO1的钙通道体现了蛋白质具有物质运输和信息传递的功能
C．Ca2+通过CLAC通道以协助扩散方式释放到细胞质基质中
D．机体可通过负反馈调节来维持内环境中Ca2+浓度的相对稳定
【答案】D
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能；三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、题意显示，“CLAC通道是细胞应对内质网中Ca2+超载的一种保护机制，可避免因Ca2+浓度过高引起的内质网功能紊乱，当CLAC通道异常时，内质网中Ca2+浓度将过高，从而影响内质网功能的正常进行，A正确；
B、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，当内质网中的Ca2+浓度下降到与细胞质基质Ca2+浓度接近时，TMCO1的Ca2+通道的活性消失，该过程体现了蛋白质具有物质运输和信息传递的功能，B正确；
C、题意显示，这种膜蛋白可以“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，说明Ca2+的运输方向是高浓度运输到低浓度，说明Ca2+通过CLAC通道是协助扩散，C正确；
D、这种膜蛋白可以“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，当内质网中的Ca2+浓度下降到与细胞质基质Ca2+浓度接近时，TMCO1的Ca2+通道的活性消失，说明维持内质网中Ca2+浓度的相对稳定属于负反馈调节，但不能说明维持内环境中Ca2+浓度的相对稳定存在负反馈，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、蛋白质的功能——生命活动的主要承担者：①构成细胞和生物体的重要物质，即结构蛋白，如羽毛、头发、蛛丝、肌动蛋白；②催化作用：如绝大多数酶；③传递信息，即调节作用：如胰岛素、生长激素；④免疫作用：如免疫球蛋白（抗体）；⑤运输作用：如红细胞中的血红蛋白。
2、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油，因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
12．（2021高一上·长春期末）离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，它在跨膜运输物质时离不开ATP的水解。下列叙述正确的是（　　）
A．离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B．离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的
C．动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率
D．加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
【答案】C
【知识点】主动运输
【解析】【解答】A、离子通过离子泵的跨膜运输方式属于主动运输，需要载体和消耗能量，A错误；
B、离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输，是逆着浓度阶梯进行的，B错误；
C、一氧化碳会与血红蛋白结合，失去携氧能力，影响呼吸作用，进而减少能量的供应，最后会降低离子泵跨膜运输离子的速率，C正确；
D、离子的跨膜运输属于主动运输，需要载体蛋白，因此加入蛋白质变性剂会降低离子泵跨膜运输离子的速率，D错误。
故答案为：C。
【分析】自由扩散、协助扩散、主动运输：
　 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向 顺相对含量梯度 顺相对含量梯度 能逆相对含量梯度
能量 不消耗 不消耗 消耗
载体 不需要 需要 需要
影响因素 浓度差 浓度差、载体 载体、能量
举例 水、O2等气体、甘油等脂溶性物质 血浆中葡萄糖进入红细胞 离子进入细胞
氨基酸、葡萄糖被上皮细胞吸收
二、综合题
13．（2021高一上·农安期末）如图是物质通过细胞膜的示意图，图中A、B、C代表分子或结构，a、b、c、d表示物质通过细胞膜的方式.请据图回答下列相关问题：
（1）图中[　 　]　 　（[]填字母，横线写中文）构成细胞膜的基本支架。
（2）在a～d四种跨膜运输方式中，表示主动运输的是　 　（填字母）；可能代表氧气进入细胞的是　 　（填字母）。
（3）物质跨膜运输方式c表示　 　，例如：水分子更多的是借助细胞膜上的水　 　以这种方式进入细胞的。
【答案】（1）B；磷脂双分子层
（2）a；b
（3）协助扩散（易化扩散）；通道蛋白
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】（1）图中B磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架。
（2）a跨膜运输方式需要载体和能量，由低浓度向高浓度运输，a为主动运输，c需要载体不需要能量，c为协助扩散，b和d跨膜运输方式不需要载体，不消耗能量且由高浓度向低浓度运输，是自由扩散。氧气进入细胞运输方式为自由扩散，所以表示氧气进入细胞的是b。
（3）物质扩膜运输方式c表示协助扩散，例如：水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白进入细胞。
故答案为：（1） B ； 磷脂双分子层 （2） a ； b （3） 协助扩散（易化扩散） ； 通道蛋白
【分析】小分子物质进出细胞：（主动运输和被动运输）
物质出入细胞的方式 被动运输 主动运输
自由扩散 协助扩散
图例
运输方向 高浓度→低浓度 　 一般为低浓度→高浓度
特点 不需要载体
不消耗能量 需要载体
不消耗能量 需要载体
需要能量
举例 O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯的跨膜运输 人的红细胞吸收葡萄糖 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
影响因素 细胞膜内外物质的浓度差 细胞膜内外物质的浓度差；膜载体种类和数量 膜载体的种类和数量；能量（温度、氧浓度）
14．（2021高一上·惠阳期末）下图表示物质出入细胞的三种方式的模式图，请分析回答：
（1）图中甲表示　 　方式，乙表示　 　方式，丙表示　 　方式。
（2）与甲相比，丙方式的不同之处是　 　；
（3）如果是人体红细胞吸收甘油、K+，则采用甲方式进入细胞的是　 　，采用乙方式进入细胞的是　 　。
（4）若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，则图中　 　方式将会受到较大影响。
【答案】（1）自由扩散；主动运输；协助扩散
（2）丙需要载体
（3）甘油；K+
（4）乙
【知识点】被动运输；主动运输
【解析】【解答】（1）由图可知，图甲中物质顺浓度梯度运输，且不需要协助道北，表示自由扩散，乙物质逆浓度梯度运输，需要载体蛋白的协助且消耗能量，是主动运输，丙需要载体蛋白的协助但不消耗能量，是协助扩散。
故答案为：自由扩散；主动运输；协助扩散。
（2）与甲自由扩散相比，丙协助扩散需要载体蛋白。
故答案为：丙需要载体。
（3）甘油是小分子脂类物质，跨膜运输方试为自由扩散，离子为主动运输，故采用甲方法的是甘油，乙方法进入细胞的是K+ 。
故答案为：甘油；K+。
（4）在细胞中注入某种呼吸抑制剂，呼吸作用受到抑制不能提供能量，则受到较大影响的呼吸方式为乙主动运输。
故答案为：乙。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 小部分水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞，大部分水分子
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输，它们均需要消耗能量，依赖于细胞膜的流动性。
15．（2021高一上·辽宁月考）下图为 和葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图，图中的主动运输过程既可消耗来自ATP直接提供的能量，也可利用 电化学梯度的势能。请据图回答问题：
（1）葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的跨膜运输方式是　 　，判断的依据是：①葡萄糖运输是从　 　（填“顺浓度”或“逆浓度”）；②需要的能量来自　 　（填“ 电化学梯度的势能”或“ATP供能”）。
（2） 从肠腔进入小肠上皮细胞和葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液的跨膜运输方式　 　（填“相同”或“不同”）；在上述过程中，当 和葡萄糖充足时，二者的运输速率与相应载体蛋白的数量呈　 　（填“正相关”或“负相关”）。
（3）温度影响 从小肠上皮细胞到组织液的运输，一方面是温度影响膜的　 　（填结构特点）；另一方面温度影响　 　过程中酶的活性。
（4）一种转运蛋白往往只适合转运一种特定的物质，因此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作用，这也是细胞膜具有　 　性的结构基础。蛋白质等生物大分子通过　 　进出细胞，其过程　 　（填“需要”或“不需要”）膜上蛋白质的参与，更离不开膜上　 　的流动性。
【答案】（1）主动运输；逆浓度； 电化学梯度的势能
（2）相同；正相关
（3）流动性；细胞呼吸
（4）选择透过；胞吞和胞吐；需要；磷脂双分子层
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义；被动运输；主动运输
【解析】【解答】分析图解：葡萄糖进入小肠上皮细胞时，是由低浓度向高浓度一侧运输，需要载体，通过Na+梯度势能供能，为主动运输；而葡萄糖运出细胞时，是从高浓度向低浓度一侧运输，且需要载体蛋白协助，为协助扩散。Na+进入小肠上皮细胞时，是由高浓度向低浓度一侧运输，且需要载体蛋白协助，为协助扩散；而Na+运出细胞时，由低浓度向高浓度一侧运输，需要载体且消耗能量，为主动运输。
(1)依据题图可知，由于被选择吸收的物质葡萄糖从低浓度一侧（肠腔）到高浓度一侧（小肠上皮细胞），即逆浓度运输，需要的能量来自于Na+电化学梯度的势能，所以葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的跨膜运输方式是主动运输。
(2)Na+从肠腔进入小肠上皮细胞和葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液的运输都是顺浓度，且都需要载体蛋白，故跨膜运输方式都为协助扩散，方式相同；其他条件适宜时，协助扩散的速率与相应载体蛋白的数量呈正相关，当 Na+和葡萄糖充足时，二者的运输速率取决于相应载体蛋白的数量，载体数量越多，运输速率越快，呈正相关。
(3)Na+从小肠上皮细胞进入组织液时由低浓度向高浓度一侧运输，需要载体且消耗能量，为主动运输。温度影响Na+从小肠上皮细胞到组织液的运输，一方面是温度影响膜的流动性；同时在主动运输中需要消耗的能量主要由ATP提供，而温度会影响细胞呼吸过程有关酶的活性，从而影响ATP的产生。
(4)一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质，细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白的空间结构对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。蛋白质等生物大分子通过胞吞和胞吐进出细胞，其过程也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。
【分析】1、自由扩散：顺浓度梯度运输，不需要载体和能量，如脂溶性物质及氧气、二氧化碳等；
2、协助扩散：顺浓度梯度运输，需要载体，不需要能量，如葡萄糖进入成熟红细胞；无机盐离子通过离子通道进出细胞；水分子通过水通道蛋白的运输；
3、主动运输：逆浓度梯度运输，需要载体和能量，如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞，小肠上皮细胞吸收葡萄糖。
分析题图：葡萄糖进入小肠上皮细胞时，是逆浓度梯度运输，需要载体，通过Na+梯度势能供能，为主动运输；而葡萄糖运出细胞时，是顺浓度梯度运输，且需要载体，为协助扩散。Na+进入小肠上皮细胞时，是顺浓度梯度运输，且需要载体蛋白，为协助扩散；而Na+运出细胞时，是逆浓度梯度运输，需要载体且消耗能量，为主动运输。
三、实验探究题
16．（2021高一上·绥化期末）细胞膜是细胞与外界环境的屏障，对保证细胞内部环境的相对稳定，使细胞内的生命活动有序进行有重要作用。回答下列问题：
（1）细胞膜具有一定的流动性，下列实例能说明这一特点的是　 　（填序号）。
a．人体细胞与小鼠细胞融合实验 b．动物细胞吸水膨胀
c．细胞主动吸收Na+ d．白细胞吞噬入侵细胞的细菌
（2）如图①、②、③表示的是物质运输的三种方式。其中，图②中M点之后运输速率的限制因素最可能是　 　，图③中限制N点运输速率的因素主要是　 　。
（3）研究发现，人体血液中的K+进入红细胞的方式是主动运输，葡萄糖进入红细胞的过程为　 　。当人体血糖浓度偏高时，肝细胞膜上的葡萄糖载体可将葡萄糖转运至细胞内，血糖浓度偏低时则转运方向相反，葡萄糖进出肝细胞的方向是由　 　决定的。主动运输的主要特点是　 　。
【答案】（1）abd
（2）载体蛋白的数量；氧气浓度
（3）协助扩散；肝细胞内外的葡萄糖浓度；逆浓度梯度运输物质，需要载体蛋白协助，需消耗细胞代谢产生的能量
【知识点】细胞膜的结构特点；物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】（1）a.细胞膜具有一定的流动性，人体细胞与小鼠细胞融合实验能说明膜具有一定的流动性，a正确；
b．动物细胞吸水膨胀说明细胞膜具有一定的流动性，与题意相符，b正确；
c.细胞主动吸收Na+体现的是细胞膜的选择透过性，c错误；
d.白细胞吞噬入侵细胞的细菌的过程是依靠细胞膜的流动性实现的，与题意相符，d正确。
故答案为：abd。
（2）根据各种物质转运方式的特点可知，①是自由扩散、②是协助扩散、③是主动运输，其中，图②中M点之后运输速率的限制因素最可能是载体蛋白的数量，图③中限制N点运输速率的因素主要是氧气浓度，因为该点部位增加氧浓度后转运速率依然会上升。
（3）葡萄糖进入红细胞的过程为协助扩散，当人体血糖浓度偏高时，肝细胞膜上的葡萄糖载体可将葡萄糖转运至细胞内，血糖浓度偏低时则转运方向相反，可见葡萄糖进出肝细胞的方向是由肝细胞内外的葡萄糖浓度决定的，则此时葡萄糖进出肝细胞的方式为协助扩散。主动运输的主要特点是逆浓度梯度运输物质，需要载体蛋白协助，需消耗细胞代谢产生的能量。
【分析】1、细胞膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的，因此，细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
2、物质进出细胞的方式：
（1）被动运输：物质进出细胞是顺浓度梯度的扩散，叫做被动运输，包括自由扩散和协助扩散。
自由扩散：物质通过简单的扩散进出细胞的方式，物质从高浓度一侧运输到低浓度一侧，如：水，CO2，O2，甘油，苯、酒精等进出细胞。
协助扩散：进出细胞的物质借助载蛋白从高浓度一侧运输到低浓度一侧，不消耗能量。如，葡萄糖进入红细胞的方式。
（2）主动运输：有能量消耗，并且需要有载体的帮助进出细胞的方式，如离子进出细胞。
（3）胞吞和胞吐：大分子颗粒物质进出细胞的方式。 胞吞和胞吐是膜流动性的具体体现．胞吞是大分子物质通过膜外表面的糖被识别，消耗能量进入细胞内的方式。细胞分泌时分泌小泡与细胞膜融合，使大分子物质排到膜外，因此膜的成分会发生变化。
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