【人教生物必修1知识梳理及训练】4.2 主动运输与胞吞、胞吐（含解析）

生物学 必修1［RJ］（不定项）
人教生物必修1知识梳理及训练
4.2　主动运输与胞吞、胞吐
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知识点1　主动运输
1.概念：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。
2.过程
（1）离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来。
（2）载体蛋白随后又恢复原状，又可以去转运同种物质的其他离子或分子。
注意
不同离子或分子的大小和性质不同，所以不同蛋白质的空间结构差别也很大，一种载体蛋白通常只能运输一种或一类离子或分子。
3.特点
（1）逆浓度梯度运输。
（2）需要能量。
（3）需要载体蛋白的协助。
4.实例：小肠绒毛上皮细胞对葡萄糖、氨基酸等的吸收。
5.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。
6.影响因素
（1）细胞外物质浓度。
（2）载体蛋白。
（3）能量。
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对主动运输有关曲线图的分析。
（1）分析三组曲线图中P点前的影响因素分别是什么？P点后的影响因素又是什么？
（2）分析图B和图C两曲线不同的原因。
提示：（1）图A中，P点之前运输速率主要受物质浓度影响，P点之后受膜上载体蛋白数量或能量的限制。图B中，P点前受氧气浓度的影响，P点后受膜上载体蛋白数量的限制。图C中，P点之前运输速率受能量的影响，P点之后受载体蛋白数量的限制。
（2）图B和图C横坐标不同，当横坐标为O2浓度时，O2浓度为0时，可由无氧呼吸提供能量，则图B起点在横轴上方。
知识点2　胞吞与胞吐
1.概念
（1）胞吞：大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部。
（2）胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞。
注意
通过胞吞和胞吐方式运输的物质可以是固体，也可以是液体，一般是一些颗粒性物质、蛋白质等大分子，某些小分子物质也可通过胞吞和胞吐方式运输。
2.实例
（1）胞吞：变形虫摄食、吞噬细胞吞噬细菌等。
（2）胞吐：乳腺细胞合成的蛋白质、内分泌腺分泌细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶排出细胞的过程。
3.特点
（1）需要消耗细胞呼吸所释放的能量。
（2）需要细胞膜上特定蛋白质的识别。
（3）依靠细胞膜的流动性。
4.总结
（1）除一些不带电荷的小分子可以自由扩散的方式进出细胞外，离子和较小的有机分子（如葡萄糖和氨基酸等）的跨膜运输必须借助于转运蛋白，这又一次体现了蛋白质是生命活动的承担者。
（2）一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质，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的作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
（3）像蛋白质这样的生物大分子，通过胞吞或胞吐进出细胞，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。
知识点3　物质进出细胞方式的比较
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1.主动运输与被动运输的区别是什么？这对于细胞的生命活动有什么意义？
答案　主动运输与被动运输的区别：①运输方向不同：主动运输逆浓度梯度，被动运输顺浓度梯度；②是否需要蛋白质的参与：主动运输需要载体蛋白参与，被动运输方式中，自由扩散不需要转运蛋白参与，而协助扩散需要转运蛋白的参与；③是否需要消耗能量：主动运输需要消耗能量，而被动运输不需要消耗能量。
主动运输与被动运输对细胞生命活动的意义：物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞，以维持细胞的正常代谢活动。
2.胞吞、胞吐有什么特点？对于细胞的生命活动有什么意义？
答案　胞吞、胞吐的特点：①需要消耗细胞呼吸所释放的能量。②需要细胞膜上特定蛋白质的识别。③依靠细胞膜的流动性。
胞吞、胞吐对细胞生命活动的意义：完成大分子物质的运输，对生物膜的更新和维持细胞的生存与生长是必要的。
3.物质跨膜运输的方式与细胞膜的结构有什么关系？
答案　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。胞吞、胞吐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，该过程体现了细胞膜的流动性。
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1.（目标1）下列有关主动运输的过程说法错误的是（　　）
A.一种载体蛋白可以与多种离子或分子结合
B.需主动运输的物质需先与膜上载体蛋白结合
C.载体蛋白运输完离子后又恢复原状
D.载体蛋白运输离子或其他物质时，空间结构是发生改变的
答案　A
解析　一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。
2.（目标1）盐碱地中生活的某种植物，其细胞的液泡膜上有一种载体蛋白，能将细胞质基质中的Na＋逆浓度梯度运入液泡，减轻Na＋对细胞质基质中酶的伤害。下列叙述错误的是（　　）
A.Na＋进入液泡的过程属于主动运输
B.该载体蛋白作用的结果不利于增强细胞吸水能力
C.Na＋进入液泡的过程体现了液泡膜的选择透过性
D.该载体蛋白作用的结果有助于提高植物的耐盐性
答案　B
解析　Na＋逆浓度转运，同时要依赖载体蛋白，属于主动运输，A正确；Na＋逆浓度转运入液泡后，使细胞液的浓度增高，植物细胞吸水能力增强，B错误；Na＋进入液泡的方式为主动运输，主动运输体现了液泡膜的选择透过性，C正确；Na＋进入液泡，不仅可以减轻Na＋对细胞质基质中酶的伤害，而且细胞液浓度升高有利于细胞吸水，增强了植物对盐碱地环境的适应性，提高了植物的耐盐性，D正确。
3.（目标2）如图所示为细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列与此有关的叙述错误的是（　　）
A.a与b过程均以膜的流动性为基础
B.a过程需要与膜上的蛋白结合
C.b过程需要细胞供能
D.b是细胞排泄所有废物的基本方式
答案　D
解析　细胞对大分子物质的胞吞或胞吐都离不开囊泡的形成，这都依赖于膜的流动性，A正确；细胞内的代谢废物，如二氧化碳、尿素等，这些小分子物质的排出方式不是胞吐，D错误。
4.（不定项）（目标3）物质跨膜运输的方式与该物质的分子大小等性质有关。下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是（　　）
A.同一种物质可以通过不同的跨膜运输方式进出细胞
B.主动运输是逆浓度梯度进行的，需要借助细胞膜上的载体蛋白
C.大分子有机物要通过转运蛋白的协助才能进入细胞内，并且要消耗能量
D.吞噬细胞吞噬病原体的过程中伴随着生物膜的相互转化
答案　ABD
5.（目标3）下图1为不同物质或结构通过细胞膜进入细胞的方式示意图，甲、乙、丙为三种不同的物质。图2中a、b为两种不同的运输方式。请回答下列问题：
（1）甘油、胆固醇等进入细胞的方式是　　　　，与图2中的　　　　方式相同，它们易于通过细胞膜，主要与细胞膜中含有　　　　有关。
（2）图1中，运输过程中需要消耗细胞代谢产生的能量的物质是　　　　。病菌进入细胞的方式也说明细胞膜在结构上的特点是　　　　　　。
（3）图2中方式b的最大转运速率与　　　　　　有关。若对离体的细胞使用某种毒素，结果对Mg2＋的吸收显著减少，而对Ca2＋、氨基酸等物质的吸收没有受到影响，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）肠腔液中的Na＋浓度远高于小肠上皮细胞，在细胞膜两侧形成Na＋浓度梯度。小肠上皮细胞朝向肠腔一侧的细胞膜上的载体蛋白A，将肠腔中的Na＋顺浓度梯度运入细胞的同时，也将葡萄糖逆浓度梯度运入细胞。小肠上皮细胞中的葡萄糖通过载体蛋白B的协助，顺浓度梯度进入组织液。据此，葡萄糖由肠腔进入小肠上皮细胞和由小肠上皮细胞进入组织液的运输方式分别是　　　　　、　　　　　。
答案　（1）自由扩散　a　脂质（磷脂）
（2）乙、病菌　具有流动性
（3）转运蛋白数量　该毒素只抑制了Mg2＋载体蛋白的活性
（4）主动运输　协助扩散
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[例1]　下图是小肠上皮细胞转运K＋、Na＋和葡萄糖的过程示意图。下列相关叙述错误的是（　　）
A.小肠上皮细胞以主动运输的方式从肠腔中吸收葡萄糖
B.转运蛋白数量是影响小肠上皮细胞吸收Na＋的重要因素
C.葡萄糖运出小肠上皮细胞时不消耗化学反应释放的能量
D.Na＋－葡萄糖同向转运载体与Na＋－K＋泵的功能是相同的
解题分析　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，属于主动运输，A正确；钠离子进入小肠上皮细胞时，需要Na＋－葡萄糖同向转运载体协助，所以转运蛋白数量是影响小肠上皮细胞吸收Na＋的重要因素，B正确；葡萄糖运出小肠上皮细胞时，是从高浓度向低浓度一侧运输，不消耗ATP，属于协助扩散，C正确；Na＋－K＋泵可以转运Na＋、K＋，同时具有催化功能，而Na＋－葡萄糖同向转运载体只能转运Na＋、葡萄糖，D错误。
答案　D
[例2]　（不定项）拟南芥液泡膜上的H＋－ATPase具有水解ATP、转运H＋的功能，这是导致细胞液pH显著低于细胞质基质的重要原因。其液泡膜上还存在Na＋/H＋逆向转运蛋白，能够将H＋运出液泡的同时将Na＋转运至液泡。下列相关叙述错误的是（　　）
A.长期生活在盐碱地中的拟南芥液泡膜上的Na＋/H＋逆向转运蛋白比生长在普通土壤中的多
B.H＋以协助扩散的方式进入液泡，Na＋则以主动运输的方式运出液泡
C.H＋－ATPase既有运输功能又有催化作用
D.Na＋/H＋逆向转运蛋白在执行功能时，其空间结构会发生改变
解题分析　由题干可知，H＋进入液泡需要消耗能量，也需要载体蛋白，故跨膜方式为主动运输，液泡内的H＋浓度大于细胞质基质，说明H＋运出液泡是顺浓度梯度，因此其运输方式是协助扩散。液泡膜上的Na＋/H＋逆向转运蛋白能将H＋转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na＋转运到液泡内，说明Na＋进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H＋电化学梯度，因此该过程Na＋进入液泡的方式为主动运输。盐碱地中，钠离子较多，故长期生活在盐碱地中的拟南芥液泡膜上的Na＋/H＋逆向转运蛋白比生长在普通土壤中的多，A正确；通过分析可知，H＋以主动运输的方式进入液泡，B错误；H＋－ATPase既有运输氢离子，又有催化ATP水解的功能，C正确；Na＋/H＋逆向转运蛋白在执行功能时，其空间结构会发生改变，D正确。
答案　B
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[例3]　细胞膜运输物质时，可能受到物质浓度、氧气浓度或载体数量的影响，下图是关于细胞膜物质运输的四种曲线，下列说法正确的是（　　）
A.曲线①说明运输速率与物质浓度呈正相关，运输方式为自由扩散或协助扩散
B.曲线②可能受转运蛋白数量的限制，运输方式为协助扩散或主动运输
C.曲线③说明运输速率与氧气浓度无关，运输方式为自由扩散
D.曲线④说明该运输过程消耗能量，抑制有氧呼吸会完全抑制该运输过程
解题分析　曲线①说明运输速率与物质浓度呈正相关，运输方式为自由扩散，不能代表协助扩散，因为协助扩散还会受到转运蛋白数量的限制，A错误；曲线②可能受转运蛋白数量或能量的限制，运输方式为协助扩散或主动运输，B正确；曲线③说明运输速率与氧气浓度无关，运输方式为自由扩散或者协助扩散，C错误；曲线④说明该运输过程消耗能量，抑制有氧呼吸并不会完全抑制该运输过程，因为无氧呼吸也能产生少量的能量供给该物质的运输过程，D错误。
答案　B
[例4]　如图中a、b表示物质被动运输的两种方式，下列表述正确的是（　　）
A.脂溶性小分子物质不能通过方式a运输
B.与方式a有关的转运蛋白覆盖于细胞膜表面
C.方式b的最大运输速率与转运蛋白数量有关
D.抑制能量供应对方式a和b的运输速率均有影响
解题分析　由题图分析可知，a为自由扩散，b为协助扩散。脂溶性小分子物质通过自由扩散（方式a）运输，A错误；方式a与转运蛋白无关，只与浓度差有关，B错误；方式b的最大运输速率与转运蛋白的数量有关，C正确；被动运输不需要能量，抑制能量供应，对自由扩散和协助扩散都无影响，D错误。
答案　C
INCLUDEPICTURE"题型4-2-3.TIF" INCLUDEPICTURE "题型4-2-3.TIF" \* MERGEFORMAT
[例5]　依据模式图确认物质出入细胞的方式及影响因素。
（1）填写以下有关物质运输方式及结构的名称：
图①　　　　；图②　　　　；图③　　　　；图④　　　　；a　　　　；图⑤　　　　　。
（2）写出图①～⑤中影响物质跨膜运输的因素：
A.图中仅受“浓度差”制约的为图　　　　。
B.加入呼吸酶抑制剂处理，会受影响的是图　　　　。
（3）甘油分子跨膜运输遵循图　　　　所示模式，红细胞吸收葡萄糖与图　　　　所示模式一致，水分子多数以图　　　　所示模式进出细胞，多数离子跨膜运输方式应为图　　　　所示模式。
（4）蛋白质的释放应符合图　　　　所示模式，该模式　　　　（填“需要”或“不需要”）消耗能量。
解题分析　（1）图①：物质通过生物膜从高浓度一侧向低浓度一侧扩散，不需要转运蛋白，不需要能量，为自由扩散。图②：物质通过生物膜从高浓度一侧向低浓度一侧扩散，需要载体蛋白，不需要能量，为协助扩散。图③：物质通过生物膜从高浓度一侧向低浓度一侧扩散，需要通道蛋白，为协助扩散。图④：物质通过生物膜从低浓度一侧向高浓度一侧运输，需要载体蛋白，需要能量，为主动运输。图⑤：由图可知，为胞吞、胞吐作用，需要消耗能量。
（2）A.仅受浓度差影响的为自由扩散。B.呼吸酶抑制剂抑制呼吸产能，影响主动运输和胞吞、胞吐。
（3）甘油运输属于自由扩散，红细胞吸收葡萄糖为协助扩散，水分子多数是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞的，多数离子运输方式为主动运输。
（4）蛋白质属于大分子，释放到细胞外属于胞吐。
答案　（1）自由扩散　协助扩散　协助扩散　主动运输　载体蛋白　胞吞和胞吐
（2）①　④⑤
（3）①　②　③　④
（4）⑤　需要
INCLUDEPICTURE"课时作业.TIF" INCLUDEPICTURE "课时作业.TIF" \* MERGEFORMAT
[单项选择题]
INCLUDEPICTURE"圆点.TIF" INCLUDEPICTURE "圆点.TIF" \* MERGEFORMAT 知识点一　主动运输
1.碘是合成甲状腺激素的重要原料，甲状腺滤泡细胞内碘浓度比血液中高20～25倍，则其吸收碘的运输方式属于（　　）
A.自由扩散 B.协助扩散
C.主动运输 D.胞吞
答案　C
2.如图表示植物从土壤中吸收某种矿质元素离子的过程。下列相关叙述错误的是（　　）
A.该矿质元素离子的运输既需要载体蛋白也需要消耗能量，为主动运输
B.该矿质元素离子逆浓度梯度运输
C.如果细胞膜上运输该矿质元素离子的载体蛋白被去除，则该矿质元素离子不能被运输
D.运输该矿质元素离子的载体蛋白不能被重复使用
答案　D
解析　该矿质元素离子的运输需要载体蛋白，如果细胞膜上运输该矿质元素离子的载体蛋白被去除，则该矿质元素离子不能被运输，C正确；载体蛋白可重复使用，D错误。
3.如图为某种离子跨膜运输的示意图，由此进行的判断正确的是（　　）
A.图中离子跨膜的正确顺序是乙→丙→甲
B.离子跨膜有随机性并消耗ATP中的能量
C.用呼吸抑制剂处理不会影响该离子的跨膜运输
D.图示的离子跨膜方式为自由扩散
答案　A
解析　图示的离子跨膜方式需要载体蛋白和能量，是主动运输，D错误；离子在跨膜运输时，先与膜上载体蛋白的特定部位结合，然后在能量的驱动下，载体蛋白的空间结构发生变化，将它所结合的离子从细胞膜一侧转运到另一侧，并释放出来，因此跨膜的正确顺序是乙→丙→甲，A正确；图中离子的运输方式为主动运输，需要消耗能量，用呼吸抑制剂处理会影响细胞的能量供应，进而影响该离子的跨膜运输，C错误。
INCLUDEPICTURE"圆点.TIF" INCLUDEPICTURE "圆点.TIF" \* MERGEFORMAT 知识点二　胞吞与胞吐
4.如图表示物质进出细胞的不同过程，相关叙述错误的是（　　）
A.甲可以表示胞吞，乙可以表示胞吐
B.甲、乙两种物质运输过程都不需要载体蛋白的协助
C.这两种物质运输过程都是将物质从低浓度向高浓度输送的
D.有的小分子化合物可以通过图乙方式释放到细胞外
答案　C
解析　分析题图可知，甲可以表示胞吞，乙可以表示胞吐，胞吞和胞吐过程都不需要载体蛋白的协助，A、B正确；这两种物质的运输过程与细胞内外物质浓度无关，C错误；有的小分子化合物可以通过胞吐作用释放到细胞外，如神经递质，D正确。
5.受体介导的胞吞作用主要用于摄取特殊大分子物质，其过程如图所示，下列说法错误的是（　　）
A.网格蛋白参与细胞膜的内陷运动
B.该过程需要细胞识别，不消耗能量
C.囊泡膜的基本支架是磷脂双分子层
D.该过程会导致细胞膜的膜面积减小
答案　B
解析　由题图可知，网格蛋白与细胞膜的内陷运动有关，A正确；胞吞过程需要受体和大分子物质的识别，需要细胞内部供能，B错误；内陷后形成的囊泡是由细胞膜产生的，故该过程会导致细胞膜的膜面积减小，D正确。
INCLUDEPICTURE"圆点.TIF" INCLUDEPICTURE "圆点.TIF" \* MERGEFORMAT 知识点三　物质跨膜运输方式的判断及影响因素
6.下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是（　　）
A.小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸的过程为协助扩散
B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输
C.植物对矿质离子的吸收属于主动运输
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
解析　小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸的过程为主动运输，A错误；固醇类激素进入靶细胞的过程属于自由扩散，B错误；甘油进入皮肤细胞的过程属于自由扩散，D错误。
7.图中曲线a、b表示分子跨膜运输速率与O2浓度的关系，下列分析错误的是（　　）
A.曲线a代表被动运输，曲线b代表主动运输
B.曲线a代表的分子跨膜运输一定不需要转运蛋白
C.曲线b运输速率达到饱和的主要原因是细胞膜上载体蛋白的数量有限
D.温度可影响生物膜的流动性，从而对曲线a、b代表的运输速率产生影响
答案　B
解析　曲线a代表的物质跨膜运输与细胞呼吸无关，不消耗能量，曲线b代表的物质跨膜运输与细胞呼吸有关，消耗能量，所以曲线a代表被动运输，曲线b代表主动运输，A正确；被动运输包括自由扩散和协助扩散，协助扩散需要转运蛋白，B错误；主动运输的运输速率在一定范围内随着O2浓度的增大而增大，到一定程度不再增大，主要原因是载体蛋白的数量有限，C正确；物质跨膜运输的速率与膜的流动性有关，膜的流动性与温度有关，D正确。
[不定项选择题]
8.下列有关物质进出细胞的运输方式的判断，正确的是（　　）
A.不消耗能量的运输方式一定为被动运输
B.消耗能量的运输方式不一定是主动运输
C.顺浓度梯度的运输方式一定为自由扩散
D.需载体蛋白协助的运输方式一定为协助扩散
答案　AB
解析　被动运输包括自由扩散和协助扩散，不消耗能量，A正确；消耗能量的运输方式不一定是主动运输，还有胞吞和胞吐，B正确；顺浓度梯度的运输方式不一定为自由扩散，还有协助扩散，C错误；需要载体蛋白协助的运输方式不一定为协助扩散，还有主动运输，D错误。
9.Na＋－K＋泵是普遍存在于动物细胞表面的一种载体蛋白，如图所示，它具有ATP酶活性，能将Na＋排出细胞外，同时将K＋运进细胞内，以维持细胞内外Na＋和K＋的浓度差。载体蛋白1和载体蛋白2依赖细胞两侧的Na＋浓度差完成相应物质的运输。下列叙述错误的是（　　）
A.图中所示过程说明细胞膜具有选择透过性
B.图中细胞对C6H12O6和K＋的吸收方式均为协助扩散
C.载体蛋白2可能与细胞内pH的调节有关
D.图中各种载体蛋白只具有运输功能
答案　BD
解析　图中所示物质的运输依靠特定的载体完成，说明细胞膜具有选择透过性，A正确；由题干信息“载体蛋白1和载体蛋白2依赖细胞两侧的Na＋浓度差完成相应物质的运输”可知，Na＋顺浓度梯度进入细胞可产生一定的势能，该能量可促使C6H12O6逆浓度梯度进入细胞，即C6H12O6进入细胞的方式为主动运输，钠钾泵具有ATP水解酶活性，可将K＋逆浓度梯度运进细胞，即K＋进入细胞的方式为主动运输，B错误；载体蛋白2可以运输细胞内的氢离子，因此可能与细胞内pH的调节有关，C正确；Na＋－K＋泵具有ATP水解酶活性，所以Na＋－K＋泵既有运输功能，又有催化功能，D错误。
10.高血压治疗药物硝苯地平属于二氢吡啶类钙通道阻滞剂，可以抑制血管平滑肌和心肌细胞的跨膜钙离子内流，能引起冠状动脉、肾小动脉等全身血管的扩张，产生降压作用。据此判断下列说法正确的是（　　）
A.硝苯地平抑制了Ca2＋主动运输进入平滑肌和心肌细胞
B.“钙通道”是选择性通过钙离子的通道，其他分子或离子不能通过
C.Ca2＋与“钙通道”结合后被转运进细胞内
D.膜内外Ca2＋浓度梯度的大小会影响Ca2＋运输的速率
答案　BD
解析　由于钙离子内流进入心肌细胞和平滑肌细胞，借助钙通道蛋白，故硝苯地平抑制的是Ca2＋协助扩散进入平滑肌和心肌细胞，A错误；离子通道和载体蛋白都具有专一性，“钙通道”是选择性通过钙离子的通道，其他分子或离子不能通过，B正确；Ca2＋通过“钙通道”被转运进细胞时，不需要与“钙通道”结合，C错误；由于钙离子内流是被动运输，故膜内外Ca2＋浓度梯度的大小会影响Ca2＋运输的速率，D正确。
[非选择题]
11.生物膜系统是细胞所有膜结构的统称，它在细胞的生命活动中起着极其重要的作用。生物膜和人工膜（双层磷脂）均允许物质透过，下图是生物膜和人工膜对多种物质的通透性比较。
（1）人体细胞的溶酶体是一种含有多种水解酶的细胞器，其内部的pH为5左右。溶酶体通过　　　　的方式把近中性的细胞质基质中的H＋泵入溶酶体内，以维持其pH。与协助扩散相比，该方式具有的不同特点是　　　　　　　　　　，这种运输方式对细胞生命活动具有的意义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　。两种物质运输方式均能体现生物膜的功能特性是　　　　　　　。
（2）据图分析，与人工膜相比，生物膜上　　　　（填“存在”或“不存在”）协助H2O通过的物质，判断的依据是　　　　　　　　　　　　　　　　。与人工膜相比，生物膜对不同物质（如K＋、Na＋、Cl－）的通透具有选择性，支持这一结论的证据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　。根据图示结果，推测影响物质跨膜运输的因素可能有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（写出两种）。
答案　（1）主动运输　逆浓度梯度运输，需消耗能量　选择性吸收营养物质、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　选择透过性
（2）存在　生物膜对水分子的通透性大于人工膜　人工膜对三种离子的通透性相同，并且均处于较低值，而生物膜对三种离子的通透性不同　物质微粒（分子或离子）的大小、物质的化学性质、转运蛋白的数量等
解析　（1）溶酶体内部的pH为5左右，细胞质基质接近中性，因此溶酶体内H＋浓度高于细胞质基质中的，所以细胞质基质的H＋进入溶酶体是逆浓度运输，为主动运输。
12.如图1是神经细胞多种物质跨膜运输的示意图，其中字母表示被转运的物质，序号代表不同物质的运输方式。图2表示神经细胞内外的离子分布情况。回答下列问题：
（1）Na＋进入神经细胞的方式与图1中的　　　　方式相同，K＋进入细胞的方式与图1中的　　　　方式相同。（填序号）
（2）肾小管和集合管重吸收水时，水分子主要以　　　　（填序号）方式进入细胞。物质以③方式跨膜运输时，载体蛋白运输的物质具有专一性，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）为验证神经细胞跨膜吸收K＋的方式，某同学设计了以下实验。已知细胞进行各项生命活动所需的能量主要来自有氧呼吸。补充完整实验步骤。
a.将培养的相同的小鼠神经细胞均分为甲、乙两组，置于培养液中培养并分别加入等量的含适宜浓度K＋的溶液。
b.甲组给予正常的呼吸条件，乙______________________________________
_____________________________________________________________________。
c.培养一段时间后，____________________________________________
____________________________________________________________________________________________________。
d.预期结果及结论：_____________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案　（1）②　③
（2）②　载体蛋白只跟与自身结合部位相适应的分子或离子结合，具有特异性
（3）隔绝空气的呼吸条件　测定甲、乙两组神经细胞对K＋的吸收速率（或测定培养液中K＋的减少量）　乙组吸收K＋速率明显小于甲组吸收速率（或甲组培养液中K＋的减少量明显多于乙组），说明神经细胞吸收K＋的方式是主动运输
解析　分析题图：图1中①不需要转运蛋白的协助，代表自由扩散，②需要转运蛋白协助，且不消耗能量，代表协助扩散，③需要载体蛋白的协助并消耗能量，代表主动运输。图2中Na＋浓度细胞外多于细胞内，K＋浓度细胞外低于细胞内。
（1）Na＋进入神经细胞是顺浓度梯度运输，需要转运蛋白的协助，属于协助扩散，与图1中②方式相同，K＋进入神经细胞的方式是从低浓度到高浓度，为主动运输，与图1中的③相同。
（2）肾小管和集合管重吸收水时，水分子主要通过水通道蛋白以协助扩散方式进入，对应图1中的②。③为主动运输，需要载体蛋白，载体蛋白具有专一性，原因是载体蛋白只跟与自身结合部位相适应的分子或离子结合，具有特异性，而且每次转运时都会发生自身构象的变化。
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