【高考押题卷】2025年高考生物预测考前冲刺--细胞的物质输入与输出（含解析）
文档属性
| 名称 | 【高考押题卷】2025年高考生物预测考前冲刺--细胞的物质输入与输出（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.9MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-05-20 10:43:20 | ||
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文档简介
高考生物考前冲刺押题预测 细胞的物质输入与输出
一．选择题（共15小题）
1．（2025 平度市二模）当土壤中盐含量超出植物耐受范围后，大量Na+通过质膜上的阳离子通道进入根部，对植物生长发育造成不利影响（称为盐胁迫）。为保持细胞与外界环境的渗透压平衡，根系通过一系列途径激活细胞膜上的S1蛋白活性，促进根系细胞逆浓度外排Na+。油菜素内酯（BR）信号通路的负调控蛋白BIN在植物的抗逆性方面起着重要作用，当盐胁迫发生时，细胞内产生盐胁迫的信号，细胞膜上蛋白复合物C感知盐胁迫，招募S2至细胞膜并发生磷酸化，磷酸化的S2进而激活S1，同时，BIN与蛋白复合物C相互结合的作用减弱，并从细胞膜上解离，抑制BR调控的下游特定基因转录，抑制植物生长作用机理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．盐胁迫时BIN蛋白会完全解除对S2的抑制作用，促进S1酶激活
B．盐胁迫消失，BIN蛋白定位于细胞膜上，增强对S2的抑制作用
C．盐胁迫信号可以调控BIN在细胞中的定位和其调控的分子底物
D．植物通过一定的机制调节，保证在盐胁迫和生长发育之间维持平衡
2．（2025 重庆模拟）细胞在活动时能通过Ca2+通道进入细胞内，当需要维持细胞质内较低钙浓度时，也能通过钙泵将多余的Ca2+排出，如图。下列叙述错误（ ）
A．ATP通过磷酸基团转移的方式给钙泵提供能量
B．Ca2+通过钙泵运输时，需与载体分子特异性结合
C．Ca2+通过离子通道进入细胞的速度快于钙泵运出的速度
D．当不断向外运输Ca2+时钙泵上的磷酸基团数量会持续增加
3．（2025 福州模拟）沙门氏菌细胞膜上有柠檬酸﹣铁协同转运蛋白（CitS），该蛋白顺浓度转运H+进入细胞的同时逆浓度吸收Fe3+。下列分析正确的是（ ）
A．CitS转运Fe3+的方式为协助扩散
B．抑制ATP合成不影响Fe3+的吸收
C．运输过程CitS的空间结构不改变
D．Fe3+、H+要与CitS特定位点结合
4．（2025 青岛模拟）土壤含盐量过高对植物生长造成的危害称为盐胁迫，碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长。图1是碱蓬叶肉细胞结构模式图，图2是碱蓬根细胞参与抵抗盐胁迫有关的示意图，其根细胞生物膜两侧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。下列叙述错误的是（ ）
A．图1细胞与动物细胞相比特有的结构有①②⑨
B．当盐浸入到根周围的环境时，Na+以协助扩散方式大量进入根部细胞
C．NHX和SOS1两种转运蛋白可以借助H+的电化学梯度逆浓度运输Na+
D．载体蛋白NHX既可以转运H+，又可以转运Na+，说明它不具有特异性
5．（2025 天津模拟）胃酸可杀灭随食物进入消化道内的细菌，分泌过程如图所示。胃酸分泌过多，可导致反流性食管炎等疾病。药物PPIs在酸性环境下与质子泵发生不可逆性结合，从而抑制胃酸的分泌，当新的质子泵运输到胃壁细胞膜上才可解除抑制。药物P﹣CAB竞争性地结合质子泵上的K+结合位点，可逆性抑制胃酸分泌。下列有关推测不合理的是（ ）
A．K+通过K+通道从胃壁细胞进入胃腔，运输方式为协助扩散
B．当K+分泌增加时P﹣CAB的竞争作用会减弱，药物PPIs的抑酸效果比P﹣CAB更持久
C．使用药物PPIs可能会产生细菌感染性腹泻
D．药物PPIs和药物P﹣CAB不会改变质子泵的空间结构
6．（2025 开福区校级模拟）白色念珠菌是一种常见的真菌病原体，其V型质子泵通过调控液泡内pH影响生理和毒性。V型质子泵结构如图所示，其中V0c亚基具有真菌特异性。相关叙述错误的是（ ）
A．白色念珠菌具有成形的细胞核
B．图中H+的转运是一种主动运输
C．若V型质子泵无法工作，液泡内pH下降
D．V0c亚基可作为抗白色念珠菌感染的靶点
7．（2025 四川一模）ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，主要由TMD（跨膜区）和NBD（ATP结合区）两部分组成。研究表明，某些ABC转运蛋白能将已经进入肿瘤细胞的化疗药物排出（如图）。相关叙述不正确的是（ ）
A．TMD亲水性氨基酸比例比NBD高
B．图示化疗药物的运输方式属于主动运输
C．物质转运过程中，ABC转运蛋白构象发生改变
D．肿瘤细胞中ABC转运蛋白基因大量表达可能使其耐药性增强
8．（2025 河南模拟）如图是偶联转运蛋白和光驱动泵蛋白运输示意图（多存在于细菌细胞膜）。下列相关叙述正确的是（ ）
A．偶联转运蛋白同时运输两种分子或离子，不具有专一性
B．光驱动泵蛋白运输物质不消耗ATP，运输方式为协助扩散
C．细菌的光驱动泵蛋白合成后，通过高尔基体将其运输到细胞膜上
D．偶联转运蛋白和光驱动泵蛋白在运输物质时，空间结构会改变
9．（2025 武汉模拟）海水稻的诞生为解决全球粮食问题带来了新的希望，海水稻细胞中部分物质运输的生理过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．H2O通过自由扩散和协助扩散进入海水稻细胞
B．SOS1排出Na+和NHX运进Na+均需消耗能量
C．甲、乙蛋白具有催化ATP水解和运输H+的功能
D．图中pH大小为细胞膜外＞细胞质基质＞细胞液
10．（2025 沙坪坝区校级模拟）将紫色洋葱鳞片叶外表皮均分为生理状态相似的甲乙两组，将甲乙两组细胞分别浸泡在不同溶质的溶液中，间断测得甲乙两组细胞的失水情况如图所示。下列分析正确的是（ ）
A．4min时，甲组细胞吸水能力一定高于乙组细胞
B．如果乙组溶质是乙二醇，乙组胞内乙二醇浓度不会超过胞外
C．如果乙组溶质是KNO3，乙组细胞渗透压最高点在处理时间8min时
D．如果乙组8min加清水处理致使后续变化，乙组渗透压最高点在处理时间12min左右
11．（2025 南通模拟）真核细胞细胞质基质游离的Ca2+浓度约为10﹣7mol/L，细胞外的Ca2+浓度约为10﹣3mol/L，该浓度差由质膜上的转运蛋白甲维持。受胞外信号刺激，胞外的Ca2+通过转运蛋白乙快速运输到胞内使Ca2+浓度升高至5×10﹣6mol/L，Ca2+激活某些蛋白的活性调节相关生命活动。相关叙述错误的是（ ）
A．无机盐离子不能作为信号分子向细胞传递信息
B．转运蛋白甲运输Ca2+时其空间结构会发生改变
C．胞外信号刺激能促使转运蛋白乙被动运输Ca2+
D．不同转运蛋白能转运同一种物质体现其特异性
12．（2025 新疆模拟）红细胞膜表面存在的P通道蛋白能调控红细胞形态。当红细胞膜受到毛细血管壁的挤压时，细胞膜上P通道蛋白开放引起Ca2+内流，这一变化会使G通道蛋白（一种K+通道）开放，K+外流。这种离子的移动最终降低了红细胞内渗透压，使水分子流出，红细胞体积缩小，有利于红细胞通过人体内细小的毛细血管。下列叙述正确的是（ ）
A．P通道蛋白开放引发Ca2+内流是主动运输
B．K+借助G通道蛋白以协助扩散的形式运出红细胞
C．红细胞膜两侧Ca2+浓度差是促使P通道蛋白开放的直接原因
D．当红细胞内渗透压低于血浆时，水分子通过自由扩散流入细胞
13．（2025 雅安二模）2025年3月，我国科学家在国际顶尖学术期刊“Nature”上首次揭示了人源线粒体丙酮酸载体（MPC）的底物转运与活性抑制机制。在H+浓度梯度驱动下，MPC负责将丙酮酸转运进入线粒体基质，在细胞代谢中发挥着重要作用。下列关于MPC的说法，错误的是（ ）
A．MPC由氨基酸在核糖体上脱水缩合而成
B．有氧条件下，MPC在转运丙酮酸时会发生自身构象的改变
C．MPC转运丙酮酸过程不需要ATP水解供能，属于协助扩散
D．人体细胞MPC功能缺陷可能导致乳酸积累对细胞产生毒害
14．（2025 深圳二模）某兴趣小组将植物叶片表皮细胞依次置于甲、乙、丙三种浓度的蔗糖溶液中，一段时间后进行观察，整个实验过程植物细胞都有活性，实验结果如图。下列分析正确的是（ ）
A．甲溶液中植物细胞的失水速率逐渐加快
B．转移到乙溶液中的植物细胞会发生吸水过程
C．转移到丙溶液中的植物细胞细胞液浓度与丙浓度相等
D．该实验无法确定甲、乙、丙起始浓度的相对大小
15．（2025 焦作模拟）主动运输有ATP直接或间接提供能量两种方式，其中钠﹣钾泵运输是ATP直接供能。间接供能是将能量储存在一种溶质的化学梯度中，协同转运蛋白将该溶质顺浓度运输的同时，完成另一物质的逆浓度运输，Na+/葡萄糖协同转运蛋白吸收葡萄糖，是ATP间接供能。下列相关叙述错误的是（ ）
A．钠﹣钾泵运输Na+的过程与ATP水解相偶联
B．H2O和Na+通过协同转运蛋白共同进入人体红细胞
C．Na+/葡萄糖协同转运方式有利于细胞吸收葡萄糖
D．Na+/葡萄糖转运蛋白上有Na+和葡萄糖的结合位点
二．解答题（共5小题）
16．（2024 石家庄校级模拟）如图甲是人工膜的结构示意图，图乙表示人的红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况，图丙中A为1mg/mL的葡萄糖（C6H12O6）溶液，B为1mg/mL的乳酸（C3H6O3）溶液。请据图回答以下问题：
（1）写出两种可通过图甲所示人工膜的物质： ；图丙中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的 。
（2）图乙中，葡萄糖和乳酸跨膜运输的方式分别是 、 ；二者的区别主要是 。
（3）如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜，则液面不再变化时，左侧液面 （填“高于”“低于”或“等于”）右侧液面。
（4）某些药物大分子不容易被细胞吸收，但如果用图甲所示人工膜包裹后再注射则更容易进入细胞，此实例可说明细胞膜具有 性。
（5）图甲所示人工膜两侧的离子存在浓度差，K+不能通过该膜。在人工膜中加入少量缬氨霉素，K+即可从高浓度一侧通过该膜到达低浓度一侧，其他离子不能通过，推测缬氨霉素的化学本质是 。
17．（2024 河北校级三模）硝酸根离子是植物生长的重要氮源，植物可能因土壤中的硝酸根离子分布不均匀而缺乏氮源。拟南芥Y基因的表达产物Y蛋白是硝酸根离子的主要转运蛋白，作用机制如图1所示。回答下列问题。
（1）Y蛋白介导的硝酸根离子运输方式是主动运输，判断的依据是 （答出关键性一点）。与Y蛋白不同，在转运H+过程中H+﹣ATPase会被 ，导致其空间结构改变。
（2）土壤氧气含量会影响氨元素的吸收，在细胞呼吸过程中，氧气直接与 （写名称）物质结合生成水，同时产生的大量ATP会影响H+﹣ATPase转运H+的过程。根细胞中氮元素参与构成的相关物质，也会影响细胞呼吸。如氮元素→磷脂分子： （再列举一例）。
（3）科研小组探究了氮源分布不均匀时拟南芥基因Y的表达情况，实验设置如图2所示，除培养基有无硝酸根离子外，其他条件均相同。由图3所示检测结果可得出的结论是：氮源分布不均匀会 。这对拟南芥的生长发育的意义是 。
18．（2024 广信区校级模拟）长期以来，科学界普遍认为细胞内外的水分子以自由扩散的方式透过细胞膜。1988年，美国科学家阿格雷通过实验发现并分离出水通道蛋白CHIP28，且获得CHIP28的基因和mRNA。回答下列问题：
（1）O2、甘油等物质通过脂质体（由无蛋白质的脂双层膜构成）与生物膜的通透性相同，说明这些分子的跨膜运输特点有 （答出2点），其运输的动力来自 。
（2）阿格雷选用几乎对水不通透的非洲爪蟾卵母细胞为研究材料，将CHIP28的mRNA注入细胞，一段时间后CHIP28蛋白大量表达，此时把卵母细胞放于 （（填“低渗”或“等渗”）溶液中，显微观察可见 ，从而证明CHIP28是水通道蛋白。
（3）有人对以上实验提出质疑：CHIP28蛋白并非水通道蛋白本身，而是调节水通道开闭的蛋白。请你使用以下材料和试剂，简要写出实验思路及预期结果排除这种可能性。材料：仅含CHIP28蛋白的脂质体（自由扩散造成的吸水较为微小，可忽略不计，脂质体吸水会涨破）
试剂：水、HgCl2（能抑制CHIP28蛋白的功能）、HgCl2解除剂
实验思路及预期结果： 。
19．（2024 许昌模拟）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。
20．（2024 武汉模拟）油菜素内酯（BL）是植物生长发育所必需的植物激素。为研究其跨膜运输机制，我国科研人员进行了如下实验。
实验一：ABCB19过去被认为是运输生长素的转运蛋白，但对ABCB19蛋白突变体植株进行培育，发现其表型与其他的生长素运输蛋白突变体表现出明显差异。
实验二：为探究ABCB19的底物特异性，用纯化的ABCB19分别与生长素（IAA）、赤霉素（GA）、BL在适宜条件下混合，加入足量ATP后，测定各组ATP酶活性，结果见图1。
请回答下列问题：
（1）BL在细胞内合成，含有多个亲水基团，可能难以通过 的方式运出细胞。
（2）ABCB19蛋白具有ATP酶活性，与底物结合时会被激活，ATP酶活性可以反映ABCB19的活性。据此分析，图1结果表明 。
（3）结合实验一和二的结果，提出关于转运蛋白ABCB19的假说： 。为验证上述假说，科研人员利用3H标记的BL，脂质体WT和EQ、ATP、ATP酶抑制剂等进行转运实验。请根据图2的结果，补全实验设计表格。
分组 脂质体
3H﹣BL ATP ATP酶抑制剂
甲 ① + + ②
乙 WT + + ③
丙 EQ + + ﹣
丁 ④ + + +
注：WT为含ABCB19蛋白的脂质体，EQ为含突变型ABCB19蛋白的脂质体，突变型ABCB19蛋白不具有ATP酶活性；+表示添加、﹣表示不添加
（4）图2中曲线甲后期趋于平缓的原因是 。
高考生物考前冲刺押题预测 细胞的物质输入与输出
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．（2025 平度市二模）当土壤中盐含量超出植物耐受范围后，大量Na+通过质膜上的阳离子通道进入根部，对植物生长发育造成不利影响（称为盐胁迫）。为保持细胞与外界环境的渗透压平衡，根系通过一系列途径激活细胞膜上的S1蛋白活性，促进根系细胞逆浓度外排Na+。油菜素内酯（BR）信号通路的负调控蛋白BIN在植物的抗逆性方面起着重要作用，当盐胁迫发生时，细胞内产生盐胁迫的信号，细胞膜上蛋白复合物C感知盐胁迫，招募S2至细胞膜并发生磷酸化，磷酸化的S2进而激活S1，同时，BIN与蛋白复合物C相互结合的作用减弱，并从细胞膜上解离，抑制BR调控的下游特定基因转录，抑制植物生长作用机理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．盐胁迫时BIN蛋白会完全解除对S2的抑制作用，促进S1酶激活
B．盐胁迫消失，BIN蛋白定位于细胞膜上，增强对S2的抑制作用
C．盐胁迫信号可以调控BIN在细胞中的定位和其调控的分子底物
D．植物通过一定的机制调节，保证在盐胁迫和生长发育之间维持平衡
【分析】激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程当中发挥着重要作用，但是，激素调节只是植物生命活动调节的部分，植物生长发育过程在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。
【解答】解：A、“当盐胁迫发生时，细胞膜上蛋白复合物C感知盐胁迫，招募S2至细胞膜并发生磷酸化，磷酸化的S2进而激活S1，BIN与蛋白复合物C相互结合的作用减弱，并从细胞膜上解离，抑制BR调控的下游特定基因转录，抑制植物生长”。可见BIN蛋白只是与蛋白复合物C相互结合作用减弱并从细胞膜解离，并不是完全解除对S2的抑制作用来促进S1酶激活，A错误；
B、当盐胁迫发生时，BIN蛋白与蛋白复合物C相互结合作用减弱并从细胞膜上解离；推测当盐胁迫消失时，BIN蛋白会重新定位到细胞膜上，增强对S2的抑制作用，B正确；
C、盐胁迫信号能使BIN蛋白与蛋白复合物C结合作用变化并从细胞膜解离，还能影响BR调控的下游特定基因转录，所以盐胁迫信号可以调控BIN在细胞中的定位和其调控的分子底物，C正确；
D、由题意，盐胁迫时植物会有一系列响应机制来应对盐胁迫对生长的影响，说明植物通过一定机制调节保证在盐胁迫和生长发育之间维持平衡，D正确。
故选：A。
【点评】本题综合考查植物激素相关知识及植物对盐胁迫的响应机制，考查考生对负反馈调节、植物激素概念的理解，从材料获取信息和分析判断能力。
2．（2025 重庆模拟）细胞在活动时能通过Ca2+通道进入细胞内，当需要维持细胞质内较低钙浓度时，也能通过钙泵将多余的Ca2+排出，如图。下列叙述错误（ ）
A．ATP通过磷酸基团转移的方式给钙泵提供能量
B．Ca2+通过钙泵运输时，需与载体分子特异性结合
C．Ca2+通过离子通道进入细胞的速度快于钙泵运出的速度
D．当不断向外运输Ca2+时钙泵上的磷酸基团数量会持续增加
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需转运蛋白和能量，常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要转运蛋白，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。
【解答】解：A、钙泵是主动运输载体，通过水解ATP产生磷酸基团，并将其磷酸基团转移到钙泵上来提供能量，A正确；
B、主动运输需要载体蛋白与所运输的物质特异性结合，Ca2+通过钙泵外排时需要与载体分子特异性结合，B正确；
C、离子通道用于被动运输，Ca2+通过离子通道进入细胞的速度快于钙泵运出的速度，C正确；
D、钙泵在向外运输Ca2+时，每完成一次运输循环就会脱下先前的磷酸基团，所以当不断向外运输Ca2+时钙泵上的磷酸基团数量不会持续增加，D错误。
故选：D。
【点评】本题主要考查物质跨膜运输的方式及其异同等相关知识，要求学生有一定的理解分析能力，能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
3．（2025 福州模拟）沙门氏菌细胞膜上有柠檬酸﹣铁协同转运蛋白（CitS），该蛋白顺浓度转运H+进入细胞的同时逆浓度吸收Fe3+。下列分析正确的是（ ）
A．CitS转运Fe3+的方式为协助扩散
B．抑制ATP合成不影响Fe3+的吸收
C．运输过程CitS的空间结构不改变
D．Fe3+、H+要与CitS特定位点结合
【分析】1、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改变；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；
2、主动运输：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。
【解答】解：A、CitS转运Fe3+是逆浓度进行的，而协助扩散是顺浓度梯度运输，所以CitS转运Fe3+的方式不是协助扩散，而是主动运输，A错误；
B、虽然Fe3+的吸收是逆浓度梯度的主动运输，但它是与H+顺浓度转运相偶联的，利用H+的电化学势能，不一定直接消耗ATP，不过细胞内H+浓度梯度的维持一般是需要ATP的（如通过质子泵等方式），抑制ATP合成可能会间接影响H+浓度梯度，从而影响Fe3+吸收，B错误；
C、载体蛋白在运输物质过程中，其空间结构会发生改变，以实现对物质的转运，CitS作为载体蛋白，运输过程中空间结构会改变，C错误；
D、CitS作为柠檬酸﹣铁协同转运蛋白，要实现对Fe3+、H+的转运，Fe3+、H+要与CitS特定位点结合，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关内容，要求学生能结合所学知识正确作答。
4．（2025 青岛模拟）土壤含盐量过高对植物生长造成的危害称为盐胁迫，碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长。图1是碱蓬叶肉细胞结构模式图，图2是碱蓬根细胞参与抵抗盐胁迫有关的示意图，其根细胞生物膜两侧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。下列叙述错误的是（ ）
A．图1细胞与动物细胞相比特有的结构有①②⑨
B．当盐浸入到根周围的环境时，Na+以协助扩散方式大量进入根部细胞
C．NHX和SOS1两种转运蛋白可以借助H+的电化学梯度逆浓度运输Na+
D．载体蛋白NHX既可以转运H+，又可以转运Na+，说明它不具有特异性
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散从高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从低浓度到高浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。
【解答】解：A、图1为高等植物（碱蓬）叶肉细胞，特有的结构为①（细胞壁）、②（大液泡）、⑨（叶绿体），A正确；
B、根细胞生物膜两侧H+形成的电化学梯度，为Na+从细胞质基质运输到细胞膜外提供了动力，说明细胞膜外Na+浓度高于细胞质基质，Na+以协助扩散的方式进入根部细胞，B正确；
C、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。因此H+的分布特点为NHX和SOS1运输Na+提供了动力，C正确；
D、NHX虽然可以同时转运H+和Na+，但转运两种离子的位点不同，因此，仍体现了载体蛋白NHX的特异性，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
5．（2025 天津模拟）胃酸可杀灭随食物进入消化道内的细菌，分泌过程如图所示。胃酸分泌过多，可导致反流性食管炎等疾病。药物PPIs在酸性环境下与质子泵发生不可逆性结合，从而抑制胃酸的分泌，当新的质子泵运输到胃壁细胞膜上才可解除抑制。药物P﹣CAB竞争性地结合质子泵上的K+结合位点，可逆性抑制胃酸分泌。下列有关推测不合理的是（ ）
A．K+通过K+通道从胃壁细胞进入胃腔，运输方式为协助扩散
B．当K+分泌增加时P﹣CAB的竞争作用会减弱，药物PPIs的抑酸效果比P﹣CAB更持久
C．使用药物PPIs可能会产生细菌感染性腹泻
D．药物PPIs和药物P﹣CAB不会改变质子泵的空间结构
【分析】由图可知：Cl﹣通过Cl﹣通道从胃壁细胞进入胃腔，运输方式为协助扩散；K+通过K+通道从胃壁细胞进入胃腔，运输方式也为协助扩散；质子泵水解ATP将K+运进细胞和H+运出细胞，K+进细胞和H+出胃壁细胞的方式为主动运输。
【解答】解：A、从图中可以看到，K 通过K 通道从胃壁细胞进入胃腔，由于是通过通道蛋白进行运输，且是顺浓度梯度，所以运输方式为协助扩散，A正确；
B、当K 分泌增加时，意味着更多的K 会竞争质子泵上的K 结合位点。而药物P﹣CAB是竞争性地结合质子泵上的K 结合位点来可逆性抑制胃酸分泌的，此时K 增多，会与P﹣CAB竞争结合位点，导致P﹣CAB的竞争作用减弱。药物PPIs在酸性环境下与质子发生不可逆性结合从而抑制胃酸分泌，不受K 分泌量变化的影响，所以药物PPIs的抑酸效果比P﹣CAB更持久，B正确；
C、因为胃酸可杀灭随食物进入消化道内的细菌，而药物PPIs抑制胃酸分泌，胃酸分泌减少，就可能导致进入消化道的细菌不能被有效杀灭，从而可能产生细菌感染性腹泻，C正确；
D、药物PPIs在酸性环境下与质子发生不可逆性结合，从而抑制胃酸的分泌，药物P﹣CAB竞争性地结合质子泵上的K 结合位点，这两种方式都会对质子泵的功能产生影响，而蛋白质的功能与其空间结构密切相关，所以药物PPIs和药物P﹣CAB都会改变质子泵的空间结构，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关内容，要求学生能结合所学知识正确作答。
6．（2025 开福区校级模拟）白色念珠菌是一种常见的真菌病原体，其V型质子泵通过调控液泡内pH影响生理和毒性。V型质子泵结构如图所示，其中V0c亚基具有真菌特异性。相关叙述错误的是（ ）
A．白色念珠菌具有成形的细胞核
B．图中H+的转运是一种主动运输
C．若V型质子泵无法工作，液泡内pH下降
D．V0c亚基可作为抗白色念珠菌感染的靶点
【分析】1、自由扩散的特点是顺浓度梯度，与膜内外物质浓度梯度有关，不需要转运蛋白协助，不消耗能量。
2、协助扩散的特点是顺浓度梯度，与膜内外物质浓度梯度有关，还需要膜上的转运蛋白的协助，不消耗能量。
3、主动运输的特点是逆浓度梯度，需要载体蛋白协助，需要消耗能量。
【解答】解：A、白色念珠菌是一种真菌，真菌属于真核生物，真核生物具有成形的细胞核，A正确；
B、由图可知，V型质子果既能催化ATP的水解，又能促进H由液泡外向液泡内的逆浓度转运，H的转运是一种主动运输，B正确；
C、已知V型质子泵通过调控液泡内pH影响生理和毒性，其作用是将H 转运到液泡内，若V型质子泵无法工作，H 不能被转运到液泡内，液泡内H 浓度降低，pH应该升高，而不是下降，C错误；
D、因为V0c亚基具有真菌特异性，所以可以将V0c亚基作为抗白色念珠菌感染的靶点，通过作用于该靶点来对抗白色念珠菌感染，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了原核细胞和真核细胞结构的区别、物质的跨膜运输等相关知识点，考查考生的识图和判断能力，难度适中。
7．（2025 四川一模）ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，主要由TMD（跨膜区）和NBD（ATP结合区）两部分组成。研究表明，某些ABC转运蛋白能将已经进入肿瘤细胞的化疗药物排出（如图）。相关叙述不正确的是（ ）
A．TMD亲水性氨基酸比例比NBD高
B．图示化疗药物的运输方式属于主动运输
C．物质转运过程中，ABC转运蛋白构象发生改变
D．肿瘤细胞中ABC转运蛋白基因大量表达可能使其耐药性增强
【分析】题图分析：ABC转运蛋白是生物细胞中存在的一类跨膜转运蛋白，可以催化ATP水解释放能量来转运物质，属于主动运输。
【解答】解：A、TMD位于磷脂双分子层的疏水区域，NBD位于细胞内，因此TMD亲水性氨基酸比例比NBD低，A错误；
B、由图示可知，化疗药物通过ABC排出，消耗ATP释放的能量，属于主动运输，B正确；
C、物质转运过程中，ABC作为载体蛋白，其构象会发生改变，C正确；
D、肿瘤细胞中ABC转运蛋白基因大量表达，可形成大量ABC蛋白，能迅速把进入肿瘤细胞的化疗药物排出，因此使其耐药性增强，D正确。
故选：A。
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关知识，解答本题的关键是掌握小分子物质跨膜运输的相关知识，能够通过载体蛋白、能量等条件判断物质的跨膜运输方式，同时注意该载体蛋白还具有催化ATP水解的功能。
8．（2025 河南模拟）如图是偶联转运蛋白和光驱动泵蛋白运输示意图（多存在于细菌细胞膜）。下列相关叙述正确的是（ ）
A．偶联转运蛋白同时运输两种分子或离子，不具有专一性
B．光驱动泵蛋白运输物质不消耗ATP，运输方式为协助扩散
C．细菌的光驱动泵蛋白合成后，通过高尔基体将其运输到细胞膜上
D．偶联转运蛋白和光驱动泵蛋白在运输物质时，空间结构会改变
【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改变；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。
【解答】解：A、偶联转运蛋白同时运输两种特定的物质，具有专一性，A错误；
B、光驱动泵蛋白利用光能运输物质，属于主动运输的载体，该运输方式为主动运输，B错误；
C、细菌为原核生物，只有核糖体一种细胞器，没有高尔基体，C错误；
D、偶联转运蛋白和光驱动泵蛋白都属于载体蛋白，在运输物质时，空间结构都会改变，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
9．（2025 武汉模拟）海水稻的诞生为解决全球粮食问题带来了新的希望，海水稻细胞中部分物质运输的生理过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．H2O通过自由扩散和协助扩散进入海水稻细胞
B．SOS1排出Na+和NHX运进Na+均需消耗能量
C．甲、乙蛋白具有催化ATP水解和运输H+的功能
D．图中pH大小为细胞膜外＞细胞质基质＞细胞液
【分析】物质跨膜运输主要包括两种方式：被动运输和主动运输，被动运输又包括自由扩散和协助扩散。被动运输是由高浓度向低浓度一侧扩散，而主动运输是由低浓度向高浓度一侧运输。其中协助扩散需要转运蛋白的协助，但不需要消耗能量；而主动运输既需要消耗能量，也需要载体蛋白的协助。
【解答】解：A、分析题图，H2O通过自由扩散和协助扩散进入海水稻细胞，A正确；
B、分析题图，SOS1排出Na+是逆浓度梯度的，需消耗能量，NHX运进Na+也是逆浓度梯度的，需消耗能量，B正确；
C、分析题图，甲、乙蛋白都能催化ATP水解和运输H+，C正确；
D、结合图中H+的运输特点，H+逆浓度梯度运出细胞、逆浓度梯度运入液泡，可知图中pH大小为细胞膜外＜细胞质基质，细胞质基质＞细胞液，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了物质跨膜运输的相关知识，意在考查考生理解所学知识点和分析题图的能力，难度适中。
10．（2025 沙坪坝区校级模拟）将紫色洋葱鳞片叶外表皮均分为生理状态相似的甲乙两组，将甲乙两组细胞分别浸泡在不同溶质的溶液中，间断测得甲乙两组细胞的失水情况如图所示。下列分析正确的是（ ）
A．4min时，甲组细胞吸水能力一定高于乙组细胞
B．如果乙组溶质是乙二醇，乙组胞内乙二醇浓度不会超过胞外
C．如果乙组溶质是KNO3，乙组细胞渗透压最高点在处理时间8min时
D．如果乙组8min加清水处理致使后续变化，乙组渗透压最高点在处理时间12min左右
【分析】1、质壁分离发生的条件有：成熟的植物细胞、外界溶液浓度大于细胞液浓度、细胞壁的伸缩性。
2、质壁分离后能自动复原的溶液有KNO3溶液、乙二醇溶液、尿素溶液等。
【解答】解：A、4min时，只能确定甲组细胞比乙组细胞失去了更多水，但不知道细胞内外溶液的浓度差等具体情况，无法确定甲组细胞吸水能力一定高于乙组细胞，A错误；
B、由实验结果可知，乙组细胞发生质壁分离后能自动复原，说明溶质可被细胞吸收，可以是乙二醇，但由于乙二醇是通过自由扩散方式被细胞吸收的，所以乙组胞内乙二醇浓度不会超过胞外，B正确；
C、如果乙组是KNO3溶液，由图可知，在8min时乙组细胞失水量达到最大，8min后乙组细胞已经在吸水，说明乙组细胞渗透压最高点超过了8min时，C错误；
D、如果乙组8min加清水处理致使后续变化，加清水后细胞开始吸水，渗透压逐渐降低，所以乙组渗透压最高点在处理时间8min时，而不是12min左右，D错误。
故选：B。
【点评】本题围绕植物细胞渗透吸水与失水，结合物质跨膜运输方式考查；涉及细胞吸水能力与失水量关系、不同溶质进入细胞对细胞液浓度及渗透压影响等知识点，检验学生对细胞渗透作用及物质运输知识的综合掌握。学生需牢固掌握渗透作用原理，明晰细胞内外浓度差与失水、吸水及渗透压关系。熟悉不同物质跨膜运输方式及对细胞液浓度影响，仔细分析曲线走势，抓住关键时间点细胞状态变化，准确判断各选项。
11．（2025 南通模拟）真核细胞细胞质基质游离的Ca2+浓度约为10﹣7mol/L，细胞外的Ca2+浓度约为10﹣3mol/L，该浓度差由质膜上的转运蛋白甲维持。受胞外信号刺激，胞外的Ca2+通过转运蛋白乙快速运输到胞内使Ca2+浓度升高至5×10﹣6mol/L，Ca2+激活某些蛋白的活性调节相关生命活动。相关叙述错误的是（ ）
A．无机盐离子不能作为信号分子向细胞传递信息
B．转运蛋白甲运输Ca2+时其空间结构会发生改变
C．胞外信号刺激能促使转运蛋白乙被动运输Ca2+
D．不同转运蛋白能转运同一种物质体现其特异性
【分析】1、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改变；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，通道蛋白转运物质时自身构象不发生改变。
2、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。
【解答】解：A、由题意“Ca2+激活某些蛋白的活性调节相关生命活动”，可知无机盐离子可作为信使向细胞传递信号，A错误；
B、转运蛋白甲运输Ca2+的方式是逆浓度梯度运输，属于主动运输，因此转运蛋白甲运输Ca2+时空间结构会发生改变，B正确；
C、由题干信息可知，受胞外信号刺激，胞外的Ca2+通过转运蛋白乙快速运输到胞内使Ca2+浓度升高至5×10﹣6mol/L，说明转运蛋白乙运输Ca2+是顺浓度梯度的，所以胞外信号刺激促使转运蛋白乙协助扩散运输Ca2+，C正确；
D、一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合，因此不同转运蛋白能转运同一种物质体现其特异性，D正确。
故选：A。
【点评】本题主要考查物质跨膜运输的方式及其异同等相关知识，要求学生有一定的理解分析能力，能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
12．（2025 新疆模拟）红细胞膜表面存在的P通道蛋白能调控红细胞形态。当红细胞膜受到毛细血管壁的挤压时，细胞膜上P通道蛋白开放引起Ca2+内流，这一变化会使G通道蛋白（一种K+通道）开放，K+外流。这种离子的移动最终降低了红细胞内渗透压，使水分子流出，红细胞体积缩小，有利于红细胞通过人体内细小的毛细血管。下列叙述正确的是（ ）
A．P通道蛋白开放引发Ca2+内流是主动运输
B．K+借助G通道蛋白以协助扩散的形式运出红细胞
C．红细胞膜两侧Ca2+浓度差是促使P通道蛋白开放的直接原因
D．当红细胞内渗透压低于血浆时，水分子通过自由扩散流入细胞
【分析】1、小分子物质进出细胞的方式主要为自由扩散、协助扩散和主动运输。气体分子和一些脂溶性的小分子可发生自由扩散；葡萄糖进入红细胞、钾离子出神经细胞和钠离子进入神经细胞属于协助扩散，不需要能量，借助于载体进行顺浓度梯度转运；逆浓度梯度且需要载体和能量的小分子运输方式一般为主动运输。
2、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改变；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。
【解答】解：AB、通道蛋白介导的是协助扩散，A错误，B正确；
C、由题意可知，当红细胞膜受到毛细血管壁的挤压时，细胞膜上P通道蛋白开放引起Ca2+内流，C错误；
D、当红细胞内渗透压低于血浆时，水分子通过协助扩散流出细胞，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查物质的跨膜运输的相关内容，意在考查学生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络的能力，能运用所学知识，准确完成该题。
13．（2025 雅安二模）2025年3月，我国科学家在国际顶尖学术期刊“Nature”上首次揭示了人源线粒体丙酮酸载体（MPC）的底物转运与活性抑制机制。在H+浓度梯度驱动下，MPC负责将丙酮酸转运进入线粒体基质，在细胞代谢中发挥着重要作用。下列关于MPC的说法，错误的是（ ）
A．MPC由氨基酸在核糖体上脱水缩合而成
B．有氧条件下，MPC在转运丙酮酸时会发生自身构象的改变
C．MPC转运丙酮酸过程不需要ATP水解供能，属于协助扩散
D．人体细胞MPC功能缺陷可能导致乳酸积累对细胞产生毒害
【分析】有氧呼吸的过程：第一阶段：在细胞质的基质中。反应式：1C6H12O6（葡萄糖）2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量；第二阶段：在线粒体基质中进行。反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O20[H]+6CO2+少量能量；第三阶段：在线粒体的内膜上，这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的。反应式：24[H]+6O212H2O+大量能量。
【解答】解：A、MPC（人源线粒体内丙酮酸载体）的化学本质是蛋白质，蛋白质是由氨基酸在核糖体上脱水缩合形成的，A正确；
B、MPC作为一种蛋白质载体，在转运丙酮酸的过程中，其空间结构会发生改变，B正确；
C、根据题干“在H 浓度梯度驱动下，MPC负责将丙酮酸转运进入线粒体基质”，这表明该转运过程是借助H 浓度梯度势能来完成的，属于主动运输（继发性主动运输），而不是协助扩散，C错误；
D、正常情况下，MPC将丙酮酸转运进入线粒体基质进行后续的有氧呼吸等代谢过程，如果人体细胞MPC功能缺陷，丙酮酸就不能正常进入线粒体，在细胞质基质中会通过无氧呼吸生成乳酸，从而导致乳酸积累，乳酸积累过多会对细胞产生毒害作用，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查呼吸作用和物质跨膜运输的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
14．（2025 深圳二模）某兴趣小组将植物叶片表皮细胞依次置于甲、乙、丙三种浓度的蔗糖溶液中，一段时间后进行观察，整个实验过程植物细胞都有活性，实验结果如图。下列分析正确的是（ ）
A．甲溶液中植物细胞的失水速率逐渐加快
B．转移到乙溶液中的植物细胞会发生吸水过程
C．转移到丙溶液中的植物细胞细胞液浓度与丙浓度相等
D．该实验无法确定甲、乙、丙起始浓度的相对大小
【分析】渗透作用是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。发生渗透作用需要两个条件：一是有半透膜，二是半透膜两侧溶液存在浓度差。对于植物细胞而言，液泡膜、细胞质及细胞膜共同构成的原生质层相当于半透膜。细胞液与外界溶液之间若存在浓度差，水分子就会从水势高（溶液浓度低）的一侧通过原生质层向水势低（溶液浓度高）的一侧扩散。比如，将植物细胞放在高浓度蔗糖溶液中，细胞液浓度低于外界蔗糖溶液浓度，细胞就会失水；若放在清水中，细胞液浓度高于清水，细胞就会吸水。当植物细胞处于外界溶液浓度高于细胞液浓度的环境中时，细胞通过渗透作用失水，细胞液中的水分透过原生质层进入外界溶液，导致细胞壁和原生质层都收缩。由于原生质层的伸缩性比细胞壁大，随着细胞不断失水，原生质层会与细胞壁逐渐分离，这就是质壁分离现象。
【解答】解：A：在甲溶液中，植物细胞发生质壁分离，随着细胞失水，细胞液浓度逐渐增大，与外界溶液浓度差逐渐减小，所以植物细胞的失水速率应逐渐减慢，而不是加快，A错误。
B：从甲溶液转移到乙溶液中，植物细胞少部分处于质壁分离状态，说明有部分细胞从失水状态转变为吸水或水分进出平衡状态，整体上细胞会发生吸水过程，B正确。
C：转移到丙溶液中的植物细胞未发生质壁分离，此时细胞液浓度大于或等于丙溶液浓度，而不是一定相等，C错误。
D：根据植物细胞在三种溶液中的质壁分离情况，在甲溶液中绝大部分发生质壁分离，在乙溶液中少部分发生质壁分离，在丙溶液中未发生质壁分离，可确定蔗糖溶液起始浓度甲＞乙＞丙，D错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查植物细胞的渗透吸水和失水以及质壁分离相关知识，要求学生理解细胞液浓度与外界溶液浓度的关系对细胞吸水、失水的影响，是对渗透作用原理在植物细胞中应用的典型考查。
15．（2025 焦作模拟）主动运输有ATP直接或间接提供能量两种方式，其中钠﹣钾泵运输是ATP直接供能。间接供能是将能量储存在一种溶质的化学梯度中，协同转运蛋白将该溶质顺浓度运输的同时，完成另一物质的逆浓度运输，Na+/葡萄糖协同转运蛋白吸收葡萄糖，是ATP间接供能。下列相关叙述错误的是（ ）
A．钠﹣钾泵运输Na+的过程与ATP水解相偶联
B．H2O和Na+通过协同转运蛋白共同进入人体红细胞
C．Na+/葡萄糖协同转运方式有利于细胞吸收葡萄糖
D．Na+/葡萄糖转运蛋白上有Na+和葡萄糖的结合位点
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需转运蛋白和能量，常见的有CO2、O2、甘油、苯、酒精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要转运蛋白，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。
【解答】解：A、钠﹣钾泵运输Na+的过程与ATP水解相偶联，需要ATP直接供能，A正确；
B、水分子跨膜运输是自由扩散，通过水通道运输的方式为协助扩散，Na+进入人体红细胞也是协助扩散，而通过协同转运蛋白运输的方式属于主动运输，B错误；
C、Na+/葡萄糖协同转运蛋白有利于细胞吸收葡萄糖，C正确；
D、Na+/葡萄糖协同转运蛋白吸收葡萄糖，是ATP间接供能，有Na+和葡萄糖的结合位点，D正确。
故选：B。
【点评】本题考查了物质跨膜运输的方式，意在考查考生理解所学知识点和分析题图的能力，难度适中。
二．解答题（共5小题）
16．（2024 石家庄校级模拟）如图甲是人工膜的结构示意图，图乙表示人的红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况，图丙中A为1mg/mL的葡萄糖（C6H12O6）溶液，B为1mg/mL的乳酸（C3H6O3）溶液。请据图回答以下问题：
（1）写出两种可通过图甲所示人工膜的物质： O2和甘油 ；图丙中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的 原生质层 。
（2）图乙中，葡萄糖和乳酸跨膜运输的方式分别是 协助扩散 、 主动运输 ；二者的区别主要是 是否耗能 。
（3）如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜，则液面不再变化时，左侧液面 低于 （填“高于”“低于”或“等于”）右侧液面。
（4）某些药物大分子不容易被细胞吸收，但如果用图甲所示人工膜包裹后再注射则更容易进入细胞，此实例可说明细胞膜具有 流动 性。
（5）图甲所示人工膜两侧的离子存在浓度差，K+不能通过该膜。在人工膜中加入少量缬氨霉素，K+即可从高浓度一侧通过该膜到达低浓度一侧，其他离子不能通过，推测缬氨霉素的化学本质是 蛋白质 。
【分析】1、渗透作用：（1）定义：渗透作用指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散；（2）发生条件：①具有半透膜；②膜两侧具有浓度差；（3）渗透方向：水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
2、自由扩散的特点是高浓度运输到低浓度，不需要转运蛋白和能量，如水、CO2、甘油。协助扩散的特点是高浓度运输到低浓度，需要转运蛋白，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖。
主动运输的特点是低浓度运输到高浓度，需要载体蛋白和能量，如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖、K+、Na+。
大分子出入细胞的方式是胞吞和胞吐，需要消耗能量。
【解答】解：（1）图甲是人工膜的结构示意图，主要成分为磷脂分子，水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等可通过自由扩散进出细胞，可以通过图甲所示的人工膜；图丙中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的原生质层，原生质层由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质构成。
（2）分析图乙可知，葡萄糖顺浓度梯度通过细胞膜，且需要蛋白质的协助，故其跨膜运输方式为协助扩散；乳酸逆浓度梯度通过细胞膜，需要载体蛋白的协助且需要消耗能量，故其跨膜运输方式为主动运输。协助扩散和主动运输的主要区别是是否耗能。
（3）图丙中 A 为1mg/mL 的葡萄糖（C6H12O6）溶液，B 为1mg/mL 的乳酸（C3H6O3）溶液，由于葡萄糖的分子量大，所以葡萄糖溶液的物质的量比乳酸的物质的量的浓度小，葡萄糖溶液中水分子进入乳酸溶液中，因此如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜，只允许水分子通过，葡萄糖和乳酸都不能通过，则液面不再变化时，左侧液面低于右侧液面。
（4）某些药物大分子不容易被细胞吸收，但如果用图甲所示人工膜包裹后再注射则更容易进入细胞，类似于胞吞，说明细胞膜具有流动性。
（5）据题意可知，K+原本不能透过人工膜，加入缬氨霉素后即可从高浓度一侧通过该膜到达低浓度一侧，则缬氨霉素很有可能作为K+的载体，其化学本质是蛋白质。
故答案为：
（1）O2和甘油 原生质层
（2）协助扩散 主动运输 是否耗能
（3）低于
（4）流动
（5）蛋白质
【点评】本题综合考查膜结构、物质跨膜运输、渗透作用的相关知识，意在考查考生了解质壁分离和复原的条件，理解物质跨膜运输的特点，理解细胞膜的结构特点和功能特点，难度不大。
17．（2024 河北校级三模）硝酸根离子是植物生长的重要氮源，植物可能因土壤中的硝酸根离子分布不均匀而缺乏氮源。拟南芥Y基因的表达产物Y蛋白是硝酸根离子的主要转运蛋白，作用机制如图1所示。回答下列问题。
（1）Y蛋白介导的硝酸根离子运输方式是主动运输，判断的依据是 逆浓度梯度运输需要消耗利用ATP建立的H+电化学势能 （答出关键性一点）。与Y蛋白不同，在转运H+过程中H+﹣ATPase会被 磷酸化 ，导致其空间结构改变。
（2）土壤氧气含量会影响氨元素的吸收，在细胞呼吸过程中，氧气直接与 NADH（或[H]或还原型辅酶Ⅰ） （写名称）物质结合生成水，同时产生的大量ATP会影响H+﹣ATPase转运H+的过程。根细胞中氮元素参与构成的相关物质，也会影响细胞呼吸。如氮元素→磷脂分子： 氮元素→核苷酸（RNA）→核糖体、氮元素→氨基酸（蛋白质/酶）→核糖体（线粒体膜） （再列举一例）。
（3）科研小组探究了氮源分布不均匀时拟南芥基因Y的表达情况，实验设置如图2所示，除培养基有无硝酸根离子外，其他条件均相同。由图3所示检测结果可得出的结论是：氮源分布不均匀会 促进有硝酸根离子区域的根中基因Y的表达 。这对拟南芥的生长发育的意义是 通过增加有硝酸根区域的根的吸收能力，满足植物生长发育对氮的需求 。
【分析】1、自由扩散：顺浓度梯度、无需能量和转运蛋白。
2、协助扩散：顺浓度梯度、需要载体蛋白或通道蛋白、无需能量。
3、主动运输：逆浓度梯度、需要载体蛋白和能量。
【解答】解：（1）图中，Y蛋白介导的硝酸根离子运输时是逆浓度梯度运输且需要消耗利用ATP建立的H+电化学势能，因此Y蛋白介导的硝酸根离子运输方式是主动运输；与Y蛋白不同，在转运H+过程中H+﹣ATPase被磷酸化，导致其空间结构改变。
（2）在细胞呼吸过程中，氧气直接参与的是有氧呼吸第三阶段的反应，与NADH（还原型辅酶Ⅰ）结合生成水，因此发生的物质变化是NADH通过一系列化学反应，与O2结合生成水；氮元素参与构成的相关物质，通过组成相关结构，也会影响细胞呼吸。如氮元素→核苷酸（RNA）→核糖体、氮元素→氨基酸（蛋白质/酶）→核糖体（线粒体膜）等。
（3）图3中，A组添加硝酸根离子的左根基因Y在根中表达量远高于未添加硝酸根离子的右根，而两侧都添加硝酸根离子的B组的左根和右根基因Y在根中表达量相当，说明氮源分布不均匀会促进有硝酸根离子区域的根中基因Y的表达；对拟南芥来说，可通过增加有硝酸根区域的根的吸收能力，满足植物生长发育对氮的需求。
故答案为：
（1）逆浓度梯度运输需要消耗利用ATP建立的H+电化学势能 磷酸化
（2）NADH（或[H]或还原型辅酶Ⅰ） 氮元素→核苷酸（RNA）→核糖体、氮元素→氨基酸（蛋白质/酶）→核糖体（线粒体膜）
（3）促进有硝酸根离子区域的根中基因Y的表达 通过增加有硝酸根区域的根的吸收能力，满足植物生长发育对氮的需求
【点评】本题考查物质跨膜运输和细胞呼吸的相关知识，要求学生掌握物质跨膜运输方式的特点，有氧呼吸的过程及特点，从而结合题图信息对本题做出正确解答，意在考查学生的理解能力和综合分析能力。
18．（2024 广信区校级模拟）长期以来，科学界普遍认为细胞内外的水分子以自由扩散的方式透过细胞膜。1988年，美国科学家阿格雷通过实验发现并分离出水通道蛋白CHIP28，且获得CHIP28的基因和mRNA。回答下列问题：
（1）O2、甘油等物质通过脂质体（由无蛋白质的脂双层膜构成）与生物膜的通透性相同，说明这些分子的跨膜运输特点有 顺浓度梯度，不需要转运蛋白协助，不消耗能量 （答出2点），其运输的动力来自 自身物质分子的浓度差 。
（2）阿格雷选用几乎对水不通透的非洲爪蟾卵母细胞为研究材料，将CHIP28的mRNA注入细胞，一段时间后CHIP28蛋白大量表达，此时把卵母细胞放于 低渗 （（填“低渗”或“等渗”）溶液中，显微观察可见 细胞迅速吸水膨胀，甚至涨破 ，从而证明CHIP28是水通道蛋白。
（3）有人对以上实验提出质疑：CHIP28蛋白并非水通道蛋白本身，而是调节水通道开闭的蛋白。请你使用以下材料和试剂，简要写出实验思路及预期结果排除这种可能性。材料：仅含CHIP28蛋白的脂质体（自由扩散造成的吸水较为微小，可忽略不计，脂质体吸水会涨破）
试剂：水、HgCl2（能抑制CHIP28蛋白的功能）、HgCl2解除剂
实验思路及预期结果： 先用HgCl2处理仅含CHIP28蛋白的脂质体，脂质体不会吸水涨破；再用HgCl2解除剂处理，脂质体迅速吸水涨破 。
【分析】分析题意，水分的跨膜运输方式一种是通过脂双层的自由扩散，另一种是通过专一的水通道蛋白跨膜运输属于协助扩散。
【解答】解：（1）脂质体上无蛋白质，O2、甘油等物质通过脂质体与生物膜的通透性相同，说明O2、甘油等物质通过生物膜时不需要转运蛋白的协助，属于自由扩散方式，自由扩散的特点是顺浓度梯度，不需要转运蛋白协助，不消耗能量，运输动力是自身物质分子的浓度差。
（2）水通道蛋白可让水分子跨膜运输的速率更快，将CHIP28的mRNA注入细胞，一段时间后CHIP28蛋白大量表达，此时把卵母细胞放于低渗溶液中，显微观察可见细胞迅速吸水膨胀，甚至涨破，可证明CHIP28是水通道蛋白。
（3）实验的自变量是有无CHIP28蛋白，根据实验材料和试剂可知，通过使用HgCl2和HgCl2解除剂来控制自变量，因此实验思路及预期结果为：先用HgCl2处理仅含CHIP28蛋白的脂质体，脂质体不会吸水涨破；再用HgCl2解除剂处理，脂质体迅速吸水涨破。
故答案为：
（1）顺浓度梯度，不需要转运蛋白协助，不消耗能量 自身物质分子的浓度差
（2）低渗 细胞迅速吸水膨胀，甚至涨破
（3）先用HgCl2处理仅含CHIP28蛋白的脂质体，脂质体不会吸水涨破；再用HgCl2解除剂处理，脂质体迅速吸水涨破
【点评】本题考查物质跨膜运输的方式及其异同，要求考生识记细胞膜的结构和功能；识记小分子物质跨膜运输的3种方式及其异同，能准确判断图中各跨膜运输方式的名称，能结合所学的知识准确判断各选项。
19．（2024 许昌模拟）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 磷脂双分子层 ，磷脂分子PA在SOS信号转导途径中作为 信号分子 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 H+浓度差形成的势能 。主动运输方式对于细胞的意义是 细胞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 。
（3）盐胁迫条件下，周围环境的Na+以 协助扩散（被动运输） 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 增大 （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 细胞膜上含有的无机盐离子转运蛋白种类（和数量）不同 。
（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 200mL（等量） 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 甲＝乙＜丙＜丁 ，则证明在拟南芥中也存在同样的调控机制。
【分析】1、自由扩散的特点是顺浓度梯度，与膜内外物质浓度梯度有关，不需要载体蛋白协助，不消耗能量。
2、协助扩散的特点是顺浓度梯度，与膜内外物质浓度梯度有关，还需要膜上的转运蛋白的协助，不消耗能量。
3、主动运输的特点是逆浓度梯度，需要载体蛋白协助，需要消耗能量。
【解答】解：（1）细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，分析盐胁迫出现后，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磷酸化可知，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H+浓度差形成的势能。主动运输方式对于细胞的意义是细胞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。
（3）Na+通过顺浓度梯度大量进入根部细胞因此为协助扩散，SCaBP8可以抑制AKT1对K+的运输，因此当磷酸化的SCaBP8减缓对AKT1的抑制作用时，导致细胞中K+浓度增大；从结构方面分析，细胞膜由磷脂双分子层和蛋白质组成，因此细胞膜对无机盐离子具有选择透过性的原因是细胞膜上含有的无机盐离子转运蛋白种类（和数量）不同。
（4）为了保证单一变量，甲组和乙组每天各浇200mL清水，丙组和丁组每天各浇200mL一定浓度的NaCl溶液营造盐胁迫环境。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，现在要证明在拟南芥中也存在同样的调控机制。因为物质M不会影响正常条件下ROS的产生，因此甲＝乙，盐胁迫下它显著提高ROS的含量，因此丙＜丁。
故答案为：
（1）磷脂双分子层 信号分子
（2）H+浓度差形成的势能 细胞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
（3）协助扩散（被动运输） 增大 细胞膜上含有的无机盐离子转运蛋白种类（和数量）不同
（4）200mL（等量） 甲＝乙＜丙＜丁
【点评】本题考查了物质跨膜运输的方式，意在考查考生理解所学知识点和分析题图的能力，难度适中。
20．（2024 武汉模拟）油菜素内酯（BL）是植物生长发育所必需的植物激素。为研究其跨膜运输机制，我国科研人员进行了如下实验。
实验一：ABCB19过去被认为是运输生长素的转运蛋白，但对ABCB19蛋白突变体植株进行培育，发现其表型与其他的生长素运输蛋白突变体表现出明显差异。
实验二：为探究ABCB19的底物特异性，用纯化的ABCB19分别与生长素（IAA）、赤霉素（GA）、BL在适宜条件下混合，加入足量ATP后，测定各组ATP酶活性，结果见图1。
请回答下列问题：
（1）BL在细胞内合成，含有多个亲水基团，可能难以通过 自由扩散 的方式运出细胞。
（2）ABCB19蛋白具有ATP酶活性，与底物结合时会被激活，ATP酶活性可以反映ABCB19的活性。据此分析，图1结果表明 ABCB19可与油菜素内酯发生特异性结合 。
（3）结合实验一和二的结果，提出关于转运蛋白ABCB19的假说： ABCB19能通过主动运输转运油菜素内酯 。为验证上述假说，科研人员利用3H标记的BL，脂质体WT和EQ、ATP、ATP酶抑制剂等进行转运实验。请根据图2的结果，补全实验设计表格。
分组 脂质体
3H﹣BL ATP ATP酶抑制剂
甲 ① WT + + ② ﹣
乙 WT + + ③ +
丙 EQ + + ﹣
丁 ④ EQ + + +
注：WT为含ABCB19蛋白的脂质体，EQ为含突变型ABCB19蛋白的脂质体，突变型ABCB19蛋白不具有ATP酶活性；+表示添加、﹣表示不添加
（4）图2中曲线甲后期趋于平缓的原因是 加入的3H﹣BL有限或ATP有限 。
【分析】植物生长素的生理作用具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长；生长素在植物体内的运输方式有横向运输和极性运输，极性运输是从形态学上端运输至形态学上端，其运输方式属于主动运输，主动运输需要载体蛋白和能量。
【解答】解：（1）由图可知，BL在转运的过程中消耗了一定量的ATP，说明BL转运出细胞的方式为主动运输，且当底物深度达到一定时，BL转运时ATP酶活性不再变化，此时限制BL转运的因素主要是载体蛋白的数量，说明BL的转运需要载体协助，因此BL可能难以通过自由扩散（或简单扩散）的方式运出细胞。
（2）ABCB19蛋白具有ATP酶活性，与底物结合时会被激活，ATP酶活性可以反映ABCB19的活性。由图1可知，在一定的范围内，随着BL浓度的增加，ATP酶活性逐渐增加，即ABCB19的活性增加，表明ABCB19可与油菜素内酯发生特异性结合（或ABCB19可被油菜素内酯特异性激活）。
（3）结合实验一和二的结果，转运蛋白ABCB19的假说为ABCB19能通过主动运输转运油菜素内酯（或ABCB19是运输油菜素内酯的载体蛋白）；根据实验的对照原则可知，①为WT，②为﹣，③为+，④为EQ。
（4）由于随着反应的不断进行，ATP不断被消耗或加入的3H﹣BL有限，导致脂质体内3H﹣BL的量不再增加，因此图2中曲线甲后期趋于平缓。
故答案为：
（1）自由扩散（或简单扩散）
（2）ABCB19可与油菜素内酯发生特异性结合（或ABCB19可被油菜素内酯特异性激活）
（3）ABCB19能通过主动运输转运油菜素内酯（或ABCB19是运输油菜素内酯的载体蛋白）；WT；﹣；+；EQ
（4）加入的3H﹣BL有限或ATP有限（ATP被消耗）
【点评】本题结合图表，考查植物激素的调节，要求考生识记植物体内五大类植物激素的分布及功能，能分析题干信息，根据实验原则完善实验步骤，同时能设计简单的实验进行验证，属于考纲理解和应用层次的考查。
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一．选择题（共15小题）
1．（2025 平度市二模）当土壤中盐含量超出植物耐受范围后，大量Na+通过质膜上的阳离子通道进入根部，对植物生长发育造成不利影响（称为盐胁迫）。为保持细胞与外界环境的渗透压平衡，根系通过一系列途径激活细胞膜上的S1蛋白活性，促进根系细胞逆浓度外排Na+。油菜素内酯（BR）信号通路的负调控蛋白BIN在植物的抗逆性方面起着重要作用，当盐胁迫发生时，细胞内产生盐胁迫的信号，细胞膜上蛋白复合物C感知盐胁迫，招募S2至细胞膜并发生磷酸化，磷酸化的S2进而激活S1，同时，BIN与蛋白复合物C相互结合的作用减弱，并从细胞膜上解离，抑制BR调控的下游特定基因转录，抑制植物生长作用机理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．盐胁迫时BIN蛋白会完全解除对S2的抑制作用，促进S1酶激活
B．盐胁迫消失，BIN蛋白定位于细胞膜上，增强对S2的抑制作用
C．盐胁迫信号可以调控BIN在细胞中的定位和其调控的分子底物
D．植物通过一定的机制调节，保证在盐胁迫和生长发育之间维持平衡
2．（2025 重庆模拟）细胞在活动时能通过Ca2+通道进入细胞内，当需要维持细胞质内较低钙浓度时，也能通过钙泵将多余的Ca2+排出，如图。下列叙述错误（ ）
A．ATP通过磷酸基团转移的方式给钙泵提供能量
B．Ca2+通过钙泵运输时，需与载体分子特异性结合
C．Ca2+通过离子通道进入细胞的速度快于钙泵运出的速度
D．当不断向外运输Ca2+时钙泵上的磷酸基团数量会持续增加
3．（2025 福州模拟）沙门氏菌细胞膜上有柠檬酸﹣铁协同转运蛋白（CitS），该蛋白顺浓度转运H+进入细胞的同时逆浓度吸收Fe3+。下列分析正确的是（ ）
A．CitS转运Fe3+的方式为协助扩散
B．抑制ATP合成不影响Fe3+的吸收
C．运输过程CitS的空间结构不改变
D．Fe3+、H+要与CitS特定位点结合
4．（2025 青岛模拟）土壤含盐量过高对植物生长造成的危害称为盐胁迫，碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长。图1是碱蓬叶肉细胞结构模式图，图2是碱蓬根细胞参与抵抗盐胁迫有关的示意图，其根细胞生物膜两侧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。下列叙述错误的是（ ）
A．图1细胞与动物细胞相比特有的结构有①②⑨
B．当盐浸入到根周围的环境时，Na+以协助扩散方式大量进入根部细胞
C．NHX和SOS1两种转运蛋白可以借助H+的电化学梯度逆浓度运输Na+
D．载体蛋白NHX既可以转运H+，又可以转运Na+，说明它不具有特异性
5．（2025 天津模拟）胃酸可杀灭随食物进入消化道内的细菌，分泌过程如图所示。胃酸分泌过多，可导致反流性食管炎等疾病。药物PPIs在酸性环境下与质子泵发生不可逆性结合，从而抑制胃酸的分泌，当新的质子泵运输到胃壁细胞膜上才可解除抑制。药物P﹣CAB竞争性地结合质子泵上的K+结合位点，可逆性抑制胃酸分泌。下列有关推测不合理的是（ ）
A．K+通过K+通道从胃壁细胞进入胃腔，运输方式为协助扩散
B．当K+分泌增加时P﹣CAB的竞争作用会减弱，药物PPIs的抑酸效果比P﹣CAB更持久
C．使用药物PPIs可能会产生细菌感染性腹泻
D．药物PPIs和药物P﹣CAB不会改变质子泵的空间结构
6．（2025 开福区校级模拟）白色念珠菌是一种常见的真菌病原体，其V型质子泵通过调控液泡内pH影响生理和毒性。V型质子泵结构如图所示，其中V0c亚基具有真菌特异性。相关叙述错误的是（ ）
A．白色念珠菌具有成形的细胞核
B．图中H+的转运是一种主动运输
C．若V型质子泵无法工作，液泡内pH下降
D．V0c亚基可作为抗白色念珠菌感染的靶点
7．（2025 四川一模）ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，主要由TMD（跨膜区）和NBD（ATP结合区）两部分组成。研究表明，某些ABC转运蛋白能将已经进入肿瘤细胞的化疗药物排出（如图）。相关叙述不正确的是（ ）
A．TMD亲水性氨基酸比例比NBD高
B．图示化疗药物的运输方式属于主动运输
C．物质转运过程中，ABC转运蛋白构象发生改变
D．肿瘤细胞中ABC转运蛋白基因大量表达可能使其耐药性增强
8．（2025 河南模拟）如图是偶联转运蛋白和光驱动泵蛋白运输示意图（多存在于细菌细胞膜）。下列相关叙述正确的是（ ）
A．偶联转运蛋白同时运输两种分子或离子，不具有专一性
B．光驱动泵蛋白运输物质不消耗ATP，运输方式为协助扩散
C．细菌的光驱动泵蛋白合成后，通过高尔基体将其运输到细胞膜上
D．偶联转运蛋白和光驱动泵蛋白在运输物质时，空间结构会改变
9．（2025 武汉模拟）海水稻的诞生为解决全球粮食问题带来了新的希望，海水稻细胞中部分物质运输的生理过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．H2O通过自由扩散和协助扩散进入海水稻细胞
B．SOS1排出Na+和NHX运进Na+均需消耗能量
C．甲、乙蛋白具有催化ATP水解和运输H+的功能
D．图中pH大小为细胞膜外＞细胞质基质＞细胞液
10．（2025 沙坪坝区校级模拟）将紫色洋葱鳞片叶外表皮均分为生理状态相似的甲乙两组，将甲乙两组细胞分别浸泡在不同溶质的溶液中，间断测得甲乙两组细胞的失水情况如图所示。下列分析正确的是（ ）
A．4min时，甲组细胞吸水能力一定高于乙组细胞
B．如果乙组溶质是乙二醇，乙组胞内乙二醇浓度不会超过胞外
C．如果乙组溶质是KNO3，乙组细胞渗透压最高点在处理时间8min时
D．如果乙组8min加清水处理致使后续变化，乙组渗透压最高点在处理时间12min左右
11．（2025 南通模拟）真核细胞细胞质基质游离的Ca2+浓度约为10﹣7mol/L，细胞外的Ca2+浓度约为10﹣3mol/L，该浓度差由质膜上的转运蛋白甲维持。受胞外信号刺激，胞外的Ca2+通过转运蛋白乙快速运输到胞内使Ca2+浓度升高至5×10﹣6mol/L，Ca2+激活某些蛋白的活性调节相关生命活动。相关叙述错误的是（ ）
A．无机盐离子不能作为信号分子向细胞传递信息
B．转运蛋白甲运输Ca2+时其空间结构会发生改变
C．胞外信号刺激能促使转运蛋白乙被动运输Ca2+
D．不同转运蛋白能转运同一种物质体现其特异性
12．（2025 新疆模拟）红细胞膜表面存在的P通道蛋白能调控红细胞形态。当红细胞膜受到毛细血管壁的挤压时，细胞膜上P通道蛋白开放引起Ca2+内流，这一变化会使G通道蛋白（一种K+通道）开放，K+外流。这种离子的移动最终降低了红细胞内渗透压，使水分子流出，红细胞体积缩小，有利于红细胞通过人体内细小的毛细血管。下列叙述正确的是（ ）
A．P通道蛋白开放引发Ca2+内流是主动运输
B．K+借助G通道蛋白以协助扩散的形式运出红细胞
C．红细胞膜两侧Ca2+浓度差是促使P通道蛋白开放的直接原因
D．当红细胞内渗透压低于血浆时，水分子通过自由扩散流入细胞
13．（2025 雅安二模）2025年3月，我国科学家在国际顶尖学术期刊“Nature”上首次揭示了人源线粒体丙酮酸载体（MPC）的底物转运与活性抑制机制。在H+浓度梯度驱动下，MPC负责将丙酮酸转运进入线粒体基质，在细胞代谢中发挥着重要作用。下列关于MPC的说法，错误的是（ ）
A．MPC由氨基酸在核糖体上脱水缩合而成
B．有氧条件下，MPC在转运丙酮酸时会发生自身构象的改变
C．MPC转运丙酮酸过程不需要ATP水解供能，属于协助扩散
D．人体细胞MPC功能缺陷可能导致乳酸积累对细胞产生毒害
14．（2025 深圳二模）某兴趣小组将植物叶片表皮细胞依次置于甲、乙、丙三种浓度的蔗糖溶液中，一段时间后进行观察，整个实验过程植物细胞都有活性，实验结果如图。下列分析正确的是（ ）
A．甲溶液中植物细胞的失水速率逐渐加快
B．转移到乙溶液中的植物细胞会发生吸水过程
C．转移到丙溶液中的植物细胞细胞液浓度与丙浓度相等
D．该实验无法确定甲、乙、丙起始浓度的相对大小
15．（2025 焦作模拟）主动运输有ATP直接或间接提供能量两种方式，其中钠﹣钾泵运输是ATP直接供能。间接供能是将能量储存在一种溶质的化学梯度中，协同转运蛋白将该溶质顺浓度运输的同时，完成另一物质的逆浓度运输，Na+/葡萄糖协同转运蛋白吸收葡萄糖，是ATP间接供能。下列相关叙述错误的是（ ）
A．钠﹣钾泵运输Na+的过程与ATP水解相偶联
B．H2O和Na+通过协同转运蛋白共同进入人体红细胞
C．Na+/葡萄糖协同转运方式有利于细胞吸收葡萄糖
D．Na+/葡萄糖转运蛋白上有Na+和葡萄糖的结合位点
二．解答题（共5小题）
16．（2024 石家庄校级模拟）如图甲是人工膜的结构示意图，图乙表示人的红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况，图丙中A为1mg/mL的葡萄糖（C6H12O6）溶液，B为1mg/mL的乳酸（C3H6O3）溶液。请据图回答以下问题：
（1）写出两种可通过图甲所示人工膜的物质： ；图丙中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的 。
（2）图乙中，葡萄糖和乳酸跨膜运输的方式分别是 、 ；二者的区别主要是 。
（3）如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜，则液面不再变化时，左侧液面 （填“高于”“低于”或“等于”）右侧液面。
（4）某些药物大分子不容易被细胞吸收，但如果用图甲所示人工膜包裹后再注射则更容易进入细胞，此实例可说明细胞膜具有 性。
（5）图甲所示人工膜两侧的离子存在浓度差，K+不能通过该膜。在人工膜中加入少量缬氨霉素，K+即可从高浓度一侧通过该膜到达低浓度一侧，其他离子不能通过，推测缬氨霉素的化学本质是 。
17．（2024 河北校级三模）硝酸根离子是植物生长的重要氮源，植物可能因土壤中的硝酸根离子分布不均匀而缺乏氮源。拟南芥Y基因的表达产物Y蛋白是硝酸根离子的主要转运蛋白，作用机制如图1所示。回答下列问题。
（1）Y蛋白介导的硝酸根离子运输方式是主动运输，判断的依据是 （答出关键性一点）。与Y蛋白不同，在转运H+过程中H+﹣ATPase会被 ，导致其空间结构改变。
（2）土壤氧气含量会影响氨元素的吸收，在细胞呼吸过程中，氧气直接与 （写名称）物质结合生成水，同时产生的大量ATP会影响H+﹣ATPase转运H+的过程。根细胞中氮元素参与构成的相关物质，也会影响细胞呼吸。如氮元素→磷脂分子： （再列举一例）。
（3）科研小组探究了氮源分布不均匀时拟南芥基因Y的表达情况，实验设置如图2所示，除培养基有无硝酸根离子外，其他条件均相同。由图3所示检测结果可得出的结论是：氮源分布不均匀会 。这对拟南芥的生长发育的意义是 。
18．（2024 广信区校级模拟）长期以来，科学界普遍认为细胞内外的水分子以自由扩散的方式透过细胞膜。1988年，美国科学家阿格雷通过实验发现并分离出水通道蛋白CHIP28，且获得CHIP28的基因和mRNA。回答下列问题：
（1）O2、甘油等物质通过脂质体（由无蛋白质的脂双层膜构成）与生物膜的通透性相同，说明这些分子的跨膜运输特点有 （答出2点），其运输的动力来自 。
（2）阿格雷选用几乎对水不通透的非洲爪蟾卵母细胞为研究材料，将CHIP28的mRNA注入细胞，一段时间后CHIP28蛋白大量表达，此时把卵母细胞放于 （（填“低渗”或“等渗”）溶液中，显微观察可见 ，从而证明CHIP28是水通道蛋白。
（3）有人对以上实验提出质疑：CHIP28蛋白并非水通道蛋白本身，而是调节水通道开闭的蛋白。请你使用以下材料和试剂，简要写出实验思路及预期结果排除这种可能性。材料：仅含CHIP28蛋白的脂质体（自由扩散造成的吸水较为微小，可忽略不计，脂质体吸水会涨破）
试剂：水、HgCl2（能抑制CHIP28蛋白的功能）、HgCl2解除剂
实验思路及预期结果： 。
19．（2024 许昌模拟）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。
20．（2024 武汉模拟）油菜素内酯（BL）是植物生长发育所必需的植物激素。为研究其跨膜运输机制，我国科研人员进行了如下实验。
实验一：ABCB19过去被认为是运输生长素的转运蛋白，但对ABCB19蛋白突变体植株进行培育，发现其表型与其他的生长素运输蛋白突变体表现出明显差异。
实验二：为探究ABCB19的底物特异性，用纯化的ABCB19分别与生长素（IAA）、赤霉素（GA）、BL在适宜条件下混合，加入足量ATP后，测定各组ATP酶活性，结果见图1。
请回答下列问题：
（1）BL在细胞内合成，含有多个亲水基团，可能难以通过 的方式运出细胞。
（2）ABCB19蛋白具有ATP酶活性，与底物结合时会被激活，ATP酶活性可以反映ABCB19的活性。据此分析，图1结果表明 。
（3）结合实验一和二的结果，提出关于转运蛋白ABCB19的假说： 。为验证上述假说，科研人员利用3H标记的BL，脂质体WT和EQ、ATP、ATP酶抑制剂等进行转运实验。请根据图2的结果，补全实验设计表格。
分组 脂质体
3H﹣BL ATP ATP酶抑制剂
甲 ① + + ②
乙 WT + + ③
丙 EQ + + ﹣
丁 ④ + + +
注：WT为含ABCB19蛋白的脂质体，EQ为含突变型ABCB19蛋白的脂质体，突变型ABCB19蛋白不具有ATP酶活性；+表示添加、﹣表示不添加
（4）图2中曲线甲后期趋于平缓的原因是 。
高考生物考前冲刺押题预测 细胞的物质输入与输出
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．（2025 平度市二模）当土壤中盐含量超出植物耐受范围后，大量Na+通过质膜上的阳离子通道进入根部，对植物生长发育造成不利影响（称为盐胁迫）。为保持细胞与外界环境的渗透压平衡，根系通过一系列途径激活细胞膜上的S1蛋白活性，促进根系细胞逆浓度外排Na+。油菜素内酯（BR）信号通路的负调控蛋白BIN在植物的抗逆性方面起着重要作用，当盐胁迫发生时，细胞内产生盐胁迫的信号，细胞膜上蛋白复合物C感知盐胁迫，招募S2至细胞膜并发生磷酸化，磷酸化的S2进而激活S1，同时，BIN与蛋白复合物C相互结合的作用减弱，并从细胞膜上解离，抑制BR调控的下游特定基因转录，抑制植物生长作用机理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．盐胁迫时BIN蛋白会完全解除对S2的抑制作用，促进S1酶激活
B．盐胁迫消失，BIN蛋白定位于细胞膜上，增强对S2的抑制作用
C．盐胁迫信号可以调控BIN在细胞中的定位和其调控的分子底物
D．植物通过一定的机制调节，保证在盐胁迫和生长发育之间维持平衡
【分析】激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程当中发挥着重要作用，但是，激素调节只是植物生命活动调节的部分，植物生长发育过程在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。
【解答】解：A、“当盐胁迫发生时，细胞膜上蛋白复合物C感知盐胁迫，招募S2至细胞膜并发生磷酸化，磷酸化的S2进而激活S1，BIN与蛋白复合物C相互结合的作用减弱，并从细胞膜上解离，抑制BR调控的下游特定基因转录，抑制植物生长”。可见BIN蛋白只是与蛋白复合物C相互结合作用减弱并从细胞膜解离，并不是完全解除对S2的抑制作用来促进S1酶激活，A错误；
B、当盐胁迫发生时，BIN蛋白与蛋白复合物C相互结合作用减弱并从细胞膜上解离；推测当盐胁迫消失时，BIN蛋白会重新定位到细胞膜上，增强对S2的抑制作用，B正确；
C、盐胁迫信号能使BIN蛋白与蛋白复合物C结合作用变化并从细胞膜解离，还能影响BR调控的下游特定基因转录，所以盐胁迫信号可以调控BIN在细胞中的定位和其调控的分子底物，C正确；
D、由题意，盐胁迫时植物会有一系列响应机制来应对盐胁迫对生长的影响，说明植物通过一定机制调节保证在盐胁迫和生长发育之间维持平衡，D正确。
故选：A。
【点评】本题综合考查植物激素相关知识及植物对盐胁迫的响应机制，考查考生对负反馈调节、植物激素概念的理解，从材料获取信息和分析判断能力。
2．（2025 重庆模拟）细胞在活动时能通过Ca2+通道进入细胞内，当需要维持细胞质内较低钙浓度时，也能通过钙泵将多余的Ca2+排出，如图。下列叙述错误（ ）
A．ATP通过磷酸基团转移的方式给钙泵提供能量
B．Ca2+通过钙泵运输时，需与载体分子特异性结合
C．Ca2+通过离子通道进入细胞的速度快于钙泵运出的速度
D．当不断向外运输Ca2+时钙泵上的磷酸基团数量会持续增加
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需转运蛋白和能量，常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要转运蛋白，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。
【解答】解：A、钙泵是主动运输载体，通过水解ATP产生磷酸基团，并将其磷酸基团转移到钙泵上来提供能量，A正确；
B、主动运输需要载体蛋白与所运输的物质特异性结合，Ca2+通过钙泵外排时需要与载体分子特异性结合，B正确；
C、离子通道用于被动运输，Ca2+通过离子通道进入细胞的速度快于钙泵运出的速度，C正确；
D、钙泵在向外运输Ca2+时，每完成一次运输循环就会脱下先前的磷酸基团，所以当不断向外运输Ca2+时钙泵上的磷酸基团数量不会持续增加，D错误。
故选：D。
【点评】本题主要考查物质跨膜运输的方式及其异同等相关知识，要求学生有一定的理解分析能力，能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
3．（2025 福州模拟）沙门氏菌细胞膜上有柠檬酸﹣铁协同转运蛋白（CitS），该蛋白顺浓度转运H+进入细胞的同时逆浓度吸收Fe3+。下列分析正确的是（ ）
A．CitS转运Fe3+的方式为协助扩散
B．抑制ATP合成不影响Fe3+的吸收
C．运输过程CitS的空间结构不改变
D．Fe3+、H+要与CitS特定位点结合
【分析】1、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改变；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；
2、主动运输：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。
【解答】解：A、CitS转运Fe3+是逆浓度进行的，而协助扩散是顺浓度梯度运输，所以CitS转运Fe3+的方式不是协助扩散，而是主动运输，A错误；
B、虽然Fe3+的吸收是逆浓度梯度的主动运输，但它是与H+顺浓度转运相偶联的，利用H+的电化学势能，不一定直接消耗ATP，不过细胞内H+浓度梯度的维持一般是需要ATP的（如通过质子泵等方式），抑制ATP合成可能会间接影响H+浓度梯度，从而影响Fe3+吸收，B错误；
C、载体蛋白在运输物质过程中，其空间结构会发生改变，以实现对物质的转运，CitS作为载体蛋白，运输过程中空间结构会改变，C错误；
D、CitS作为柠檬酸﹣铁协同转运蛋白，要实现对Fe3+、H+的转运，Fe3+、H+要与CitS特定位点结合，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关内容，要求学生能结合所学知识正确作答。
4．（2025 青岛模拟）土壤含盐量过高对植物生长造成的危害称为盐胁迫，碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长。图1是碱蓬叶肉细胞结构模式图，图2是碱蓬根细胞参与抵抗盐胁迫有关的示意图，其根细胞生物膜两侧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。下列叙述错误的是（ ）
A．图1细胞与动物细胞相比特有的结构有①②⑨
B．当盐浸入到根周围的环境时，Na+以协助扩散方式大量进入根部细胞
C．NHX和SOS1两种转运蛋白可以借助H+的电化学梯度逆浓度运输Na+
D．载体蛋白NHX既可以转运H+，又可以转运Na+，说明它不具有特异性
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散从高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从低浓度到高浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。
【解答】解：A、图1为高等植物（碱蓬）叶肉细胞，特有的结构为①（细胞壁）、②（大液泡）、⑨（叶绿体），A正确；
B、根细胞生物膜两侧H+形成的电化学梯度，为Na+从细胞质基质运输到细胞膜外提供了动力，说明细胞膜外Na+浓度高于细胞质基质，Na+以协助扩散的方式进入根部细胞，B正确；
C、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。因此H+的分布特点为NHX和SOS1运输Na+提供了动力，C正确；
D、NHX虽然可以同时转运H+和Na+，但转运两种离子的位点不同，因此，仍体现了载体蛋白NHX的特异性，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
5．（2025 天津模拟）胃酸可杀灭随食物进入消化道内的细菌，分泌过程如图所示。胃酸分泌过多，可导致反流性食管炎等疾病。药物PPIs在酸性环境下与质子泵发生不可逆性结合，从而抑制胃酸的分泌，当新的质子泵运输到胃壁细胞膜上才可解除抑制。药物P﹣CAB竞争性地结合质子泵上的K+结合位点，可逆性抑制胃酸分泌。下列有关推测不合理的是（ ）
A．K+通过K+通道从胃壁细胞进入胃腔，运输方式为协助扩散
B．当K+分泌增加时P﹣CAB的竞争作用会减弱，药物PPIs的抑酸效果比P﹣CAB更持久
C．使用药物PPIs可能会产生细菌感染性腹泻
D．药物PPIs和药物P﹣CAB不会改变质子泵的空间结构
【分析】由图可知：Cl﹣通过Cl﹣通道从胃壁细胞进入胃腔，运输方式为协助扩散；K+通过K+通道从胃壁细胞进入胃腔，运输方式也为协助扩散；质子泵水解ATP将K+运进细胞和H+运出细胞，K+进细胞和H+出胃壁细胞的方式为主动运输。
【解答】解：A、从图中可以看到，K 通过K 通道从胃壁细胞进入胃腔，由于是通过通道蛋白进行运输，且是顺浓度梯度，所以运输方式为协助扩散，A正确；
B、当K 分泌增加时，意味着更多的K 会竞争质子泵上的K 结合位点。而药物P﹣CAB是竞争性地结合质子泵上的K 结合位点来可逆性抑制胃酸分泌的，此时K 增多，会与P﹣CAB竞争结合位点，导致P﹣CAB的竞争作用减弱。药物PPIs在酸性环境下与质子发生不可逆性结合从而抑制胃酸分泌，不受K 分泌量变化的影响，所以药物PPIs的抑酸效果比P﹣CAB更持久，B正确；
C、因为胃酸可杀灭随食物进入消化道内的细菌，而药物PPIs抑制胃酸分泌，胃酸分泌减少，就可能导致进入消化道的细菌不能被有效杀灭，从而可能产生细菌感染性腹泻，C正确；
D、药物PPIs在酸性环境下与质子发生不可逆性结合，从而抑制胃酸的分泌，药物P﹣CAB竞争性地结合质子泵上的K 结合位点，这两种方式都会对质子泵的功能产生影响，而蛋白质的功能与其空间结构密切相关，所以药物PPIs和药物P﹣CAB都会改变质子泵的空间结构，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关内容，要求学生能结合所学知识正确作答。
6．（2025 开福区校级模拟）白色念珠菌是一种常见的真菌病原体，其V型质子泵通过调控液泡内pH影响生理和毒性。V型质子泵结构如图所示，其中V0c亚基具有真菌特异性。相关叙述错误的是（ ）
A．白色念珠菌具有成形的细胞核
B．图中H+的转运是一种主动运输
C．若V型质子泵无法工作，液泡内pH下降
D．V0c亚基可作为抗白色念珠菌感染的靶点
【分析】1、自由扩散的特点是顺浓度梯度，与膜内外物质浓度梯度有关，不需要转运蛋白协助，不消耗能量。
2、协助扩散的特点是顺浓度梯度，与膜内外物质浓度梯度有关，还需要膜上的转运蛋白的协助，不消耗能量。
3、主动运输的特点是逆浓度梯度，需要载体蛋白协助，需要消耗能量。
【解答】解：A、白色念珠菌是一种真菌，真菌属于真核生物，真核生物具有成形的细胞核，A正确；
B、由图可知，V型质子果既能催化ATP的水解，又能促进H由液泡外向液泡内的逆浓度转运，H的转运是一种主动运输，B正确；
C、已知V型质子泵通过调控液泡内pH影响生理和毒性，其作用是将H 转运到液泡内，若V型质子泵无法工作，H 不能被转运到液泡内，液泡内H 浓度降低，pH应该升高，而不是下降，C错误；
D、因为V0c亚基具有真菌特异性，所以可以将V0c亚基作为抗白色念珠菌感染的靶点，通过作用于该靶点来对抗白色念珠菌感染，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了原核细胞和真核细胞结构的区别、物质的跨膜运输等相关知识点，考查考生的识图和判断能力，难度适中。
7．（2025 四川一模）ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，主要由TMD（跨膜区）和NBD（ATP结合区）两部分组成。研究表明，某些ABC转运蛋白能将已经进入肿瘤细胞的化疗药物排出（如图）。相关叙述不正确的是（ ）
A．TMD亲水性氨基酸比例比NBD高
B．图示化疗药物的运输方式属于主动运输
C．物质转运过程中，ABC转运蛋白构象发生改变
D．肿瘤细胞中ABC转运蛋白基因大量表达可能使其耐药性增强
【分析】题图分析：ABC转运蛋白是生物细胞中存在的一类跨膜转运蛋白，可以催化ATP水解释放能量来转运物质，属于主动运输。
【解答】解：A、TMD位于磷脂双分子层的疏水区域，NBD位于细胞内，因此TMD亲水性氨基酸比例比NBD低，A错误；
B、由图示可知，化疗药物通过ABC排出，消耗ATP释放的能量，属于主动运输，B正确；
C、物质转运过程中，ABC作为载体蛋白，其构象会发生改变，C正确；
D、肿瘤细胞中ABC转运蛋白基因大量表达，可形成大量ABC蛋白，能迅速把进入肿瘤细胞的化疗药物排出，因此使其耐药性增强，D正确。
故选：A。
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关知识，解答本题的关键是掌握小分子物质跨膜运输的相关知识，能够通过载体蛋白、能量等条件判断物质的跨膜运输方式，同时注意该载体蛋白还具有催化ATP水解的功能。
8．（2025 河南模拟）如图是偶联转运蛋白和光驱动泵蛋白运输示意图（多存在于细菌细胞膜）。下列相关叙述正确的是（ ）
A．偶联转运蛋白同时运输两种分子或离子，不具有专一性
B．光驱动泵蛋白运输物质不消耗ATP，运输方式为协助扩散
C．细菌的光驱动泵蛋白合成后，通过高尔基体将其运输到细胞膜上
D．偶联转运蛋白和光驱动泵蛋白在运输物质时，空间结构会改变
【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改变；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。
【解答】解：A、偶联转运蛋白同时运输两种特定的物质，具有专一性，A错误；
B、光驱动泵蛋白利用光能运输物质，属于主动运输的载体，该运输方式为主动运输，B错误；
C、细菌为原核生物，只有核糖体一种细胞器，没有高尔基体，C错误；
D、偶联转运蛋白和光驱动泵蛋白都属于载体蛋白，在运输物质时，空间结构都会改变，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
9．（2025 武汉模拟）海水稻的诞生为解决全球粮食问题带来了新的希望，海水稻细胞中部分物质运输的生理过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．H2O通过自由扩散和协助扩散进入海水稻细胞
B．SOS1排出Na+和NHX运进Na+均需消耗能量
C．甲、乙蛋白具有催化ATP水解和运输H+的功能
D．图中pH大小为细胞膜外＞细胞质基质＞细胞液
【分析】物质跨膜运输主要包括两种方式：被动运输和主动运输，被动运输又包括自由扩散和协助扩散。被动运输是由高浓度向低浓度一侧扩散，而主动运输是由低浓度向高浓度一侧运输。其中协助扩散需要转运蛋白的协助，但不需要消耗能量；而主动运输既需要消耗能量，也需要载体蛋白的协助。
【解答】解：A、分析题图，H2O通过自由扩散和协助扩散进入海水稻细胞，A正确；
B、分析题图，SOS1排出Na+是逆浓度梯度的，需消耗能量，NHX运进Na+也是逆浓度梯度的，需消耗能量，B正确；
C、分析题图，甲、乙蛋白都能催化ATP水解和运输H+，C正确；
D、结合图中H+的运输特点，H+逆浓度梯度运出细胞、逆浓度梯度运入液泡，可知图中pH大小为细胞膜外＜细胞质基质，细胞质基质＞细胞液，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了物质跨膜运输的相关知识，意在考查考生理解所学知识点和分析题图的能力，难度适中。
10．（2025 沙坪坝区校级模拟）将紫色洋葱鳞片叶外表皮均分为生理状态相似的甲乙两组，将甲乙两组细胞分别浸泡在不同溶质的溶液中，间断测得甲乙两组细胞的失水情况如图所示。下列分析正确的是（ ）
A．4min时，甲组细胞吸水能力一定高于乙组细胞
B．如果乙组溶质是乙二醇，乙组胞内乙二醇浓度不会超过胞外
C．如果乙组溶质是KNO3，乙组细胞渗透压最高点在处理时间8min时
D．如果乙组8min加清水处理致使后续变化，乙组渗透压最高点在处理时间12min左右
【分析】1、质壁分离发生的条件有：成熟的植物细胞、外界溶液浓度大于细胞液浓度、细胞壁的伸缩性。
2、质壁分离后能自动复原的溶液有KNO3溶液、乙二醇溶液、尿素溶液等。
【解答】解：A、4min时，只能确定甲组细胞比乙组细胞失去了更多水，但不知道细胞内外溶液的浓度差等具体情况，无法确定甲组细胞吸水能力一定高于乙组细胞，A错误；
B、由实验结果可知，乙组细胞发生质壁分离后能自动复原，说明溶质可被细胞吸收，可以是乙二醇，但由于乙二醇是通过自由扩散方式被细胞吸收的，所以乙组胞内乙二醇浓度不会超过胞外，B正确；
C、如果乙组是KNO3溶液，由图可知，在8min时乙组细胞失水量达到最大，8min后乙组细胞已经在吸水，说明乙组细胞渗透压最高点超过了8min时，C错误；
D、如果乙组8min加清水处理致使后续变化，加清水后细胞开始吸水，渗透压逐渐降低，所以乙组渗透压最高点在处理时间8min时，而不是12min左右，D错误。
故选：B。
【点评】本题围绕植物细胞渗透吸水与失水，结合物质跨膜运输方式考查；涉及细胞吸水能力与失水量关系、不同溶质进入细胞对细胞液浓度及渗透压影响等知识点，检验学生对细胞渗透作用及物质运输知识的综合掌握。学生需牢固掌握渗透作用原理，明晰细胞内外浓度差与失水、吸水及渗透压关系。熟悉不同物质跨膜运输方式及对细胞液浓度影响，仔细分析曲线走势，抓住关键时间点细胞状态变化，准确判断各选项。
11．（2025 南通模拟）真核细胞细胞质基质游离的Ca2+浓度约为10﹣7mol/L，细胞外的Ca2+浓度约为10﹣3mol/L，该浓度差由质膜上的转运蛋白甲维持。受胞外信号刺激，胞外的Ca2+通过转运蛋白乙快速运输到胞内使Ca2+浓度升高至5×10﹣6mol/L，Ca2+激活某些蛋白的活性调节相关生命活动。相关叙述错误的是（ ）
A．无机盐离子不能作为信号分子向细胞传递信息
B．转运蛋白甲运输Ca2+时其空间结构会发生改变
C．胞外信号刺激能促使转运蛋白乙被动运输Ca2+
D．不同转运蛋白能转运同一种物质体现其特异性
【分析】1、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改变；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，通道蛋白转运物质时自身构象不发生改变。
2、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。
【解答】解：A、由题意“Ca2+激活某些蛋白的活性调节相关生命活动”，可知无机盐离子可作为信使向细胞传递信号，A错误；
B、转运蛋白甲运输Ca2+的方式是逆浓度梯度运输，属于主动运输，因此转运蛋白甲运输Ca2+时空间结构会发生改变，B正确；
C、由题干信息可知，受胞外信号刺激，胞外的Ca2+通过转运蛋白乙快速运输到胞内使Ca2+浓度升高至5×10﹣6mol/L，说明转运蛋白乙运输Ca2+是顺浓度梯度的，所以胞外信号刺激促使转运蛋白乙协助扩散运输Ca2+，C正确；
D、一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合，因此不同转运蛋白能转运同一种物质体现其特异性，D正确。
故选：A。
【点评】本题主要考查物质跨膜运输的方式及其异同等相关知识，要求学生有一定的理解分析能力，能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
12．（2025 新疆模拟）红细胞膜表面存在的P通道蛋白能调控红细胞形态。当红细胞膜受到毛细血管壁的挤压时，细胞膜上P通道蛋白开放引起Ca2+内流，这一变化会使G通道蛋白（一种K+通道）开放，K+外流。这种离子的移动最终降低了红细胞内渗透压，使水分子流出，红细胞体积缩小，有利于红细胞通过人体内细小的毛细血管。下列叙述正确的是（ ）
A．P通道蛋白开放引发Ca2+内流是主动运输
B．K+借助G通道蛋白以协助扩散的形式运出红细胞
C．红细胞膜两侧Ca2+浓度差是促使P通道蛋白开放的直接原因
D．当红细胞内渗透压低于血浆时，水分子通过自由扩散流入细胞
【分析】1、小分子物质进出细胞的方式主要为自由扩散、协助扩散和主动运输。气体分子和一些脂溶性的小分子可发生自由扩散；葡萄糖进入红细胞、钾离子出神经细胞和钠离子进入神经细胞属于协助扩散，不需要能量，借助于载体进行顺浓度梯度转运；逆浓度梯度且需要载体和能量的小分子运输方式一般为主动运输。
2、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改变；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。
【解答】解：AB、通道蛋白介导的是协助扩散，A错误，B正确；
C、由题意可知，当红细胞膜受到毛细血管壁的挤压时，细胞膜上P通道蛋白开放引起Ca2+内流，C错误；
D、当红细胞内渗透压低于血浆时，水分子通过协助扩散流出细胞，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查物质的跨膜运输的相关内容，意在考查学生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络的能力，能运用所学知识，准确完成该题。
13．（2025 雅安二模）2025年3月，我国科学家在国际顶尖学术期刊“Nature”上首次揭示了人源线粒体丙酮酸载体（MPC）的底物转运与活性抑制机制。在H+浓度梯度驱动下，MPC负责将丙酮酸转运进入线粒体基质，在细胞代谢中发挥着重要作用。下列关于MPC的说法，错误的是（ ）
A．MPC由氨基酸在核糖体上脱水缩合而成
B．有氧条件下，MPC在转运丙酮酸时会发生自身构象的改变
C．MPC转运丙酮酸过程不需要ATP水解供能，属于协助扩散
D．人体细胞MPC功能缺陷可能导致乳酸积累对细胞产生毒害
【分析】有氧呼吸的过程：第一阶段：在细胞质的基质中。反应式：1C6H12O6（葡萄糖）2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量；第二阶段：在线粒体基质中进行。反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O20[H]+6CO2+少量能量；第三阶段：在线粒体的内膜上，这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的。反应式：24[H]+6O212H2O+大量能量。
【解答】解：A、MPC（人源线粒体内丙酮酸载体）的化学本质是蛋白质，蛋白质是由氨基酸在核糖体上脱水缩合形成的，A正确；
B、MPC作为一种蛋白质载体，在转运丙酮酸的过程中，其空间结构会发生改变，B正确；
C、根据题干“在H 浓度梯度驱动下，MPC负责将丙酮酸转运进入线粒体基质”，这表明该转运过程是借助H 浓度梯度势能来完成的，属于主动运输（继发性主动运输），而不是协助扩散，C错误；
D、正常情况下，MPC将丙酮酸转运进入线粒体基质进行后续的有氧呼吸等代谢过程，如果人体细胞MPC功能缺陷，丙酮酸就不能正常进入线粒体，在细胞质基质中会通过无氧呼吸生成乳酸，从而导致乳酸积累，乳酸积累过多会对细胞产生毒害作用，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查呼吸作用和物质跨膜运输的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
14．（2025 深圳二模）某兴趣小组将植物叶片表皮细胞依次置于甲、乙、丙三种浓度的蔗糖溶液中，一段时间后进行观察，整个实验过程植物细胞都有活性，实验结果如图。下列分析正确的是（ ）
A．甲溶液中植物细胞的失水速率逐渐加快
B．转移到乙溶液中的植物细胞会发生吸水过程
C．转移到丙溶液中的植物细胞细胞液浓度与丙浓度相等
D．该实验无法确定甲、乙、丙起始浓度的相对大小
【分析】渗透作用是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。发生渗透作用需要两个条件：一是有半透膜，二是半透膜两侧溶液存在浓度差。对于植物细胞而言，液泡膜、细胞质及细胞膜共同构成的原生质层相当于半透膜。细胞液与外界溶液之间若存在浓度差，水分子就会从水势高（溶液浓度低）的一侧通过原生质层向水势低（溶液浓度高）的一侧扩散。比如，将植物细胞放在高浓度蔗糖溶液中，细胞液浓度低于外界蔗糖溶液浓度，细胞就会失水；若放在清水中，细胞液浓度高于清水，细胞就会吸水。当植物细胞处于外界溶液浓度高于细胞液浓度的环境中时，细胞通过渗透作用失水，细胞液中的水分透过原生质层进入外界溶液，导致细胞壁和原生质层都收缩。由于原生质层的伸缩性比细胞壁大，随着细胞不断失水，原生质层会与细胞壁逐渐分离，这就是质壁分离现象。
【解答】解：A：在甲溶液中，植物细胞发生质壁分离，随着细胞失水，细胞液浓度逐渐增大，与外界溶液浓度差逐渐减小，所以植物细胞的失水速率应逐渐减慢，而不是加快，A错误。
B：从甲溶液转移到乙溶液中，植物细胞少部分处于质壁分离状态，说明有部分细胞从失水状态转变为吸水或水分进出平衡状态，整体上细胞会发生吸水过程，B正确。
C：转移到丙溶液中的植物细胞未发生质壁分离，此时细胞液浓度大于或等于丙溶液浓度，而不是一定相等，C错误。
D：根据植物细胞在三种溶液中的质壁分离情况，在甲溶液中绝大部分发生质壁分离，在乙溶液中少部分发生质壁分离，在丙溶液中未发生质壁分离，可确定蔗糖溶液起始浓度甲＞乙＞丙，D错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查植物细胞的渗透吸水和失水以及质壁分离相关知识，要求学生理解细胞液浓度与外界溶液浓度的关系对细胞吸水、失水的影响，是对渗透作用原理在植物细胞中应用的典型考查。
15．（2025 焦作模拟）主动运输有ATP直接或间接提供能量两种方式，其中钠﹣钾泵运输是ATP直接供能。间接供能是将能量储存在一种溶质的化学梯度中，协同转运蛋白将该溶质顺浓度运输的同时，完成另一物质的逆浓度运输，Na+/葡萄糖协同转运蛋白吸收葡萄糖，是ATP间接供能。下列相关叙述错误的是（ ）
A．钠﹣钾泵运输Na+的过程与ATP水解相偶联
B．H2O和Na+通过协同转运蛋白共同进入人体红细胞
C．Na+/葡萄糖协同转运方式有利于细胞吸收葡萄糖
D．Na+/葡萄糖转运蛋白上有Na+和葡萄糖的结合位点
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需转运蛋白和能量，常见的有CO2、O2、甘油、苯、酒精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要转运蛋白，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。
【解答】解：A、钠﹣钾泵运输Na+的过程与ATP水解相偶联，需要ATP直接供能，A正确；
B、水分子跨膜运输是自由扩散，通过水通道运输的方式为协助扩散，Na+进入人体红细胞也是协助扩散，而通过协同转运蛋白运输的方式属于主动运输，B错误；
C、Na+/葡萄糖协同转运蛋白有利于细胞吸收葡萄糖，C正确；
D、Na+/葡萄糖协同转运蛋白吸收葡萄糖，是ATP间接供能，有Na+和葡萄糖的结合位点，D正确。
故选：B。
【点评】本题考查了物质跨膜运输的方式，意在考查考生理解所学知识点和分析题图的能力，难度适中。
二．解答题（共5小题）
16．（2024 石家庄校级模拟）如图甲是人工膜的结构示意图，图乙表示人的红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况，图丙中A为1mg/mL的葡萄糖（C6H12O6）溶液，B为1mg/mL的乳酸（C3H6O3）溶液。请据图回答以下问题：
（1）写出两种可通过图甲所示人工膜的物质： O2和甘油 ；图丙中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的 原生质层 。
（2）图乙中，葡萄糖和乳酸跨膜运输的方式分别是 协助扩散 、 主动运输 ；二者的区别主要是 是否耗能 。
（3）如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜，则液面不再变化时，左侧液面 低于 （填“高于”“低于”或“等于”）右侧液面。
（4）某些药物大分子不容易被细胞吸收，但如果用图甲所示人工膜包裹后再注射则更容易进入细胞，此实例可说明细胞膜具有 流动 性。
（5）图甲所示人工膜两侧的离子存在浓度差，K+不能通过该膜。在人工膜中加入少量缬氨霉素，K+即可从高浓度一侧通过该膜到达低浓度一侧，其他离子不能通过，推测缬氨霉素的化学本质是 蛋白质 。
【分析】1、渗透作用：（1）定义：渗透作用指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散；（2）发生条件：①具有半透膜；②膜两侧具有浓度差；（3）渗透方向：水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
2、自由扩散的特点是高浓度运输到低浓度，不需要转运蛋白和能量，如水、CO2、甘油。协助扩散的特点是高浓度运输到低浓度，需要转运蛋白，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖。
主动运输的特点是低浓度运输到高浓度，需要载体蛋白和能量，如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖、K+、Na+。
大分子出入细胞的方式是胞吞和胞吐，需要消耗能量。
【解答】解：（1）图甲是人工膜的结构示意图，主要成分为磷脂分子，水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等可通过自由扩散进出细胞，可以通过图甲所示的人工膜；图丙中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的原生质层，原生质层由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质构成。
（2）分析图乙可知，葡萄糖顺浓度梯度通过细胞膜，且需要蛋白质的协助，故其跨膜运输方式为协助扩散；乳酸逆浓度梯度通过细胞膜，需要载体蛋白的协助且需要消耗能量，故其跨膜运输方式为主动运输。协助扩散和主动运输的主要区别是是否耗能。
（3）图丙中 A 为1mg/mL 的葡萄糖（C6H12O6）溶液，B 为1mg/mL 的乳酸（C3H6O3）溶液，由于葡萄糖的分子量大，所以葡萄糖溶液的物质的量比乳酸的物质的量的浓度小，葡萄糖溶液中水分子进入乳酸溶液中，因此如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜，只允许水分子通过，葡萄糖和乳酸都不能通过，则液面不再变化时，左侧液面低于右侧液面。
（4）某些药物大分子不容易被细胞吸收，但如果用图甲所示人工膜包裹后再注射则更容易进入细胞，类似于胞吞，说明细胞膜具有流动性。
（5）据题意可知，K+原本不能透过人工膜，加入缬氨霉素后即可从高浓度一侧通过该膜到达低浓度一侧，则缬氨霉素很有可能作为K+的载体，其化学本质是蛋白质。
故答案为：
（1）O2和甘油 原生质层
（2）协助扩散 主动运输 是否耗能
（3）低于
（4）流动
（5）蛋白质
【点评】本题综合考查膜结构、物质跨膜运输、渗透作用的相关知识，意在考查考生了解质壁分离和复原的条件，理解物质跨膜运输的特点，理解细胞膜的结构特点和功能特点，难度不大。
17．（2024 河北校级三模）硝酸根离子是植物生长的重要氮源，植物可能因土壤中的硝酸根离子分布不均匀而缺乏氮源。拟南芥Y基因的表达产物Y蛋白是硝酸根离子的主要转运蛋白，作用机制如图1所示。回答下列问题。
（1）Y蛋白介导的硝酸根离子运输方式是主动运输，判断的依据是 逆浓度梯度运输需要消耗利用ATP建立的H+电化学势能 （答出关键性一点）。与Y蛋白不同，在转运H+过程中H+﹣ATPase会被 磷酸化 ，导致其空间结构改变。
（2）土壤氧气含量会影响氨元素的吸收，在细胞呼吸过程中，氧气直接与 NADH（或[H]或还原型辅酶Ⅰ） （写名称）物质结合生成水，同时产生的大量ATP会影响H+﹣ATPase转运H+的过程。根细胞中氮元素参与构成的相关物质，也会影响细胞呼吸。如氮元素→磷脂分子： 氮元素→核苷酸（RNA）→核糖体、氮元素→氨基酸（蛋白质/酶）→核糖体（线粒体膜） （再列举一例）。
（3）科研小组探究了氮源分布不均匀时拟南芥基因Y的表达情况，实验设置如图2所示，除培养基有无硝酸根离子外，其他条件均相同。由图3所示检测结果可得出的结论是：氮源分布不均匀会 促进有硝酸根离子区域的根中基因Y的表达 。这对拟南芥的生长发育的意义是 通过增加有硝酸根区域的根的吸收能力，满足植物生长发育对氮的需求 。
【分析】1、自由扩散：顺浓度梯度、无需能量和转运蛋白。
2、协助扩散：顺浓度梯度、需要载体蛋白或通道蛋白、无需能量。
3、主动运输：逆浓度梯度、需要载体蛋白和能量。
【解答】解：（1）图中，Y蛋白介导的硝酸根离子运输时是逆浓度梯度运输且需要消耗利用ATP建立的H+电化学势能，因此Y蛋白介导的硝酸根离子运输方式是主动运输；与Y蛋白不同，在转运H+过程中H+﹣ATPase被磷酸化，导致其空间结构改变。
（2）在细胞呼吸过程中，氧气直接参与的是有氧呼吸第三阶段的反应，与NADH（还原型辅酶Ⅰ）结合生成水，因此发生的物质变化是NADH通过一系列化学反应，与O2结合生成水；氮元素参与构成的相关物质，通过组成相关结构，也会影响细胞呼吸。如氮元素→核苷酸（RNA）→核糖体、氮元素→氨基酸（蛋白质/酶）→核糖体（线粒体膜）等。
（3）图3中，A组添加硝酸根离子的左根基因Y在根中表达量远高于未添加硝酸根离子的右根，而两侧都添加硝酸根离子的B组的左根和右根基因Y在根中表达量相当，说明氮源分布不均匀会促进有硝酸根离子区域的根中基因Y的表达；对拟南芥来说，可通过增加有硝酸根区域的根的吸收能力，满足植物生长发育对氮的需求。
故答案为：
（1）逆浓度梯度运输需要消耗利用ATP建立的H+电化学势能 磷酸化
（2）NADH（或[H]或还原型辅酶Ⅰ） 氮元素→核苷酸（RNA）→核糖体、氮元素→氨基酸（蛋白质/酶）→核糖体（线粒体膜）
（3）促进有硝酸根离子区域的根中基因Y的表达 通过增加有硝酸根区域的根的吸收能力，满足植物生长发育对氮的需求
【点评】本题考查物质跨膜运输和细胞呼吸的相关知识，要求学生掌握物质跨膜运输方式的特点，有氧呼吸的过程及特点，从而结合题图信息对本题做出正确解答，意在考查学生的理解能力和综合分析能力。
18．（2024 广信区校级模拟）长期以来，科学界普遍认为细胞内外的水分子以自由扩散的方式透过细胞膜。1988年，美国科学家阿格雷通过实验发现并分离出水通道蛋白CHIP28，且获得CHIP28的基因和mRNA。回答下列问题：
（1）O2、甘油等物质通过脂质体（由无蛋白质的脂双层膜构成）与生物膜的通透性相同，说明这些分子的跨膜运输特点有 顺浓度梯度，不需要转运蛋白协助，不消耗能量 （答出2点），其运输的动力来自 自身物质分子的浓度差 。
（2）阿格雷选用几乎对水不通透的非洲爪蟾卵母细胞为研究材料，将CHIP28的mRNA注入细胞，一段时间后CHIP28蛋白大量表达，此时把卵母细胞放于 低渗 （（填“低渗”或“等渗”）溶液中，显微观察可见 细胞迅速吸水膨胀，甚至涨破 ，从而证明CHIP28是水通道蛋白。
（3）有人对以上实验提出质疑：CHIP28蛋白并非水通道蛋白本身，而是调节水通道开闭的蛋白。请你使用以下材料和试剂，简要写出实验思路及预期结果排除这种可能性。材料：仅含CHIP28蛋白的脂质体（自由扩散造成的吸水较为微小，可忽略不计，脂质体吸水会涨破）
试剂：水、HgCl2（能抑制CHIP28蛋白的功能）、HgCl2解除剂
实验思路及预期结果： 先用HgCl2处理仅含CHIP28蛋白的脂质体，脂质体不会吸水涨破；再用HgCl2解除剂处理，脂质体迅速吸水涨破 。
【分析】分析题意，水分的跨膜运输方式一种是通过脂双层的自由扩散，另一种是通过专一的水通道蛋白跨膜运输属于协助扩散。
【解答】解：（1）脂质体上无蛋白质，O2、甘油等物质通过脂质体与生物膜的通透性相同，说明O2、甘油等物质通过生物膜时不需要转运蛋白的协助，属于自由扩散方式，自由扩散的特点是顺浓度梯度，不需要转运蛋白协助，不消耗能量，运输动力是自身物质分子的浓度差。
（2）水通道蛋白可让水分子跨膜运输的速率更快，将CHIP28的mRNA注入细胞，一段时间后CHIP28蛋白大量表达，此时把卵母细胞放于低渗溶液中，显微观察可见细胞迅速吸水膨胀，甚至涨破，可证明CHIP28是水通道蛋白。
（3）实验的自变量是有无CHIP28蛋白，根据实验材料和试剂可知，通过使用HgCl2和HgCl2解除剂来控制自变量，因此实验思路及预期结果为：先用HgCl2处理仅含CHIP28蛋白的脂质体，脂质体不会吸水涨破；再用HgCl2解除剂处理，脂质体迅速吸水涨破。
故答案为：
（1）顺浓度梯度，不需要转运蛋白协助，不消耗能量 自身物质分子的浓度差
（2）低渗 细胞迅速吸水膨胀，甚至涨破
（3）先用HgCl2处理仅含CHIP28蛋白的脂质体，脂质体不会吸水涨破；再用HgCl2解除剂处理，脂质体迅速吸水涨破
【点评】本题考查物质跨膜运输的方式及其异同，要求考生识记细胞膜的结构和功能；识记小分子物质跨膜运输的3种方式及其异同，能准确判断图中各跨膜运输方式的名称，能结合所学的知识准确判断各选项。
19．（2024 许昌模拟）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 磷脂双分子层 ，磷脂分子PA在SOS信号转导途径中作为 信号分子 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 H+浓度差形成的势能 。主动运输方式对于细胞的意义是 细胞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 。
（3）盐胁迫条件下，周围环境的Na+以 协助扩散（被动运输） 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 增大 （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 细胞膜上含有的无机盐离子转运蛋白种类（和数量）不同 。
（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 200mL（等量） 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 甲＝乙＜丙＜丁 ，则证明在拟南芥中也存在同样的调控机制。
【分析】1、自由扩散的特点是顺浓度梯度，与膜内外物质浓度梯度有关，不需要载体蛋白协助，不消耗能量。
2、协助扩散的特点是顺浓度梯度，与膜内外物质浓度梯度有关，还需要膜上的转运蛋白的协助，不消耗能量。
3、主动运输的特点是逆浓度梯度，需要载体蛋白协助，需要消耗能量。
【解答】解：（1）细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，分析盐胁迫出现后，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磷酸化可知，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H+浓度差形成的势能。主动运输方式对于细胞的意义是细胞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。
（3）Na+通过顺浓度梯度大量进入根部细胞因此为协助扩散，SCaBP8可以抑制AKT1对K+的运输，因此当磷酸化的SCaBP8减缓对AKT1的抑制作用时，导致细胞中K+浓度增大；从结构方面分析，细胞膜由磷脂双分子层和蛋白质组成，因此细胞膜对无机盐离子具有选择透过性的原因是细胞膜上含有的无机盐离子转运蛋白种类（和数量）不同。
（4）为了保证单一变量，甲组和乙组每天各浇200mL清水，丙组和丁组每天各浇200mL一定浓度的NaCl溶液营造盐胁迫环境。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，现在要证明在拟南芥中也存在同样的调控机制。因为物质M不会影响正常条件下ROS的产生，因此甲＝乙，盐胁迫下它显著提高ROS的含量，因此丙＜丁。
故答案为：
（1）磷脂双分子层 信号分子
（2）H+浓度差形成的势能 细胞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
（3）协助扩散（被动运输） 增大 细胞膜上含有的无机盐离子转运蛋白种类（和数量）不同
（4）200mL（等量） 甲＝乙＜丙＜丁
【点评】本题考查了物质跨膜运输的方式，意在考查考生理解所学知识点和分析题图的能力，难度适中。
20．（2024 武汉模拟）油菜素内酯（BL）是植物生长发育所必需的植物激素。为研究其跨膜运输机制，我国科研人员进行了如下实验。
实验一：ABCB19过去被认为是运输生长素的转运蛋白，但对ABCB19蛋白突变体植株进行培育，发现其表型与其他的生长素运输蛋白突变体表现出明显差异。
实验二：为探究ABCB19的底物特异性，用纯化的ABCB19分别与生长素（IAA）、赤霉素（GA）、BL在适宜条件下混合，加入足量ATP后，测定各组ATP酶活性，结果见图1。
请回答下列问题：
（1）BL在细胞内合成，含有多个亲水基团，可能难以通过 自由扩散 的方式运出细胞。
（2）ABCB19蛋白具有ATP酶活性，与底物结合时会被激活，ATP酶活性可以反映ABCB19的活性。据此分析，图1结果表明 ABCB19可与油菜素内酯发生特异性结合 。
（3）结合实验一和二的结果，提出关于转运蛋白ABCB19的假说： ABCB19能通过主动运输转运油菜素内酯 。为验证上述假说，科研人员利用3H标记的BL，脂质体WT和EQ、ATP、ATP酶抑制剂等进行转运实验。请根据图2的结果，补全实验设计表格。
分组 脂质体
3H﹣BL ATP ATP酶抑制剂
甲 ① WT + + ② ﹣
乙 WT + + ③ +
丙 EQ + + ﹣
丁 ④ EQ + + +
注：WT为含ABCB19蛋白的脂质体，EQ为含突变型ABCB19蛋白的脂质体，突变型ABCB19蛋白不具有ATP酶活性；+表示添加、﹣表示不添加
（4）图2中曲线甲后期趋于平缓的原因是 加入的3H﹣BL有限或ATP有限 。
【分析】植物生长素的生理作用具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长；生长素在植物体内的运输方式有横向运输和极性运输，极性运输是从形态学上端运输至形态学上端，其运输方式属于主动运输，主动运输需要载体蛋白和能量。
【解答】解：（1）由图可知，BL在转运的过程中消耗了一定量的ATP，说明BL转运出细胞的方式为主动运输，且当底物深度达到一定时，BL转运时ATP酶活性不再变化，此时限制BL转运的因素主要是载体蛋白的数量，说明BL的转运需要载体协助，因此BL可能难以通过自由扩散（或简单扩散）的方式运出细胞。
（2）ABCB19蛋白具有ATP酶活性，与底物结合时会被激活，ATP酶活性可以反映ABCB19的活性。由图1可知，在一定的范围内，随着BL浓度的增加，ATP酶活性逐渐增加，即ABCB19的活性增加，表明ABCB19可与油菜素内酯发生特异性结合（或ABCB19可被油菜素内酯特异性激活）。
（3）结合实验一和二的结果，转运蛋白ABCB19的假说为ABCB19能通过主动运输转运油菜素内酯（或ABCB19是运输油菜素内酯的载体蛋白）；根据实验的对照原则可知，①为WT，②为﹣，③为+，④为EQ。
（4）由于随着反应的不断进行，ATP不断被消耗或加入的3H﹣BL有限，导致脂质体内3H﹣BL的量不再增加，因此图2中曲线甲后期趋于平缓。
故答案为：
（1）自由扩散（或简单扩散）
（2）ABCB19可与油菜素内酯发生特异性结合（或ABCB19可被油菜素内酯特异性激活）
（3）ABCB19能通过主动运输转运油菜素内酯（或ABCB19是运输油菜素内酯的载体蛋白）；WT；﹣；+；EQ
（4）加入的3H﹣BL有限或ATP有限（ATP被消耗）
【点评】本题结合图表，考查植物激素的调节，要求考生识记植物体内五大类植物激素的分布及功能，能分析题干信息，根据实验原则完善实验步骤，同时能设计简单的实验进行验证，属于考纲理解和应用层次的考查。
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