第2课时 被动运输不需要细胞供能 主动运输需要细胞供能细胞的胞吞和胞吐
1．举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量。 2．举例说明有些物质可以逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白。 3．举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。 1．生命观念——说出物质进出细胞的运输方式与细胞质膜结构特点的适应性。 2．科学思维——对比分析物质运输方式的特点，归纳异同点。 3．科学探究——依据物质进出细胞的运输方式的差异，设计实验探究某种物质的运输方式。 4．社会责任——能够了解细胞质膜在医学、工业和农业上的应用。
一、被动运输不需要细胞供能
1．简单扩散
(1)定义：细胞质膜是选择透过性膜，当物质通过细胞质膜进出细胞时，会______浓度梯度从____浓度一侧向____浓度一侧移动，像这样的过程称为简单扩散或______扩散。
(2)扩散趋势是半透膜两侧的浓度______________。
(3)限制因素：
①物质的脂溶性。
②相对分子质量大小。
③所带电荷的种类和数量。
(4)渗透与扩散是两个____________的物质运动过程。
2．依赖通道蛋白的协助扩散
(1)定义：一些物质借助于细胞质膜上的__________，________细胞代谢供能，________梯度进出细胞质膜的__________方式，属于协助扩散。
(2)通道蛋白：主要是______通道蛋白。它们在生物膜中主要有____与____两种构型，相当于“门”。这种“门”的开与关被____________所诱导。
3．依赖载体蛋白的协助扩散
(1)定义：一些物质依赖细胞质膜上的__________进出细胞，也________细胞代谢供能，________梯度通过细胞质膜，这种__________方式也属于协助扩散。
(2)载体蛋白：
①作用方式：先与被运输的______或______结合，然后通过__________的变化或______完成物质运输。
②特点：具有______________，即载体蛋白上的结合位点只与________________(如一种分子或离子)进行________、__________结合和分离，完成物质的被动运输。
4．被动运输的结果：被动运输将物质顺着浓度梯度从高浓度向低浓度方向运输，其结果是__________________________。
二、主动运输需要细胞供能
1．定义：______或________物质________梯度进出细胞，不仅需要膜上__________的参与，还需要______________的物质运输方式，称为主动运输。
2．特点：不仅依赖细胞质膜上特定的__________，还需要细胞代谢______。
3．意义：主动运输能保证细胞按照__________的需要，________选择吸收__________，排出__________和对细胞______的物质。因此，主动运输对于活细胞完成各项生命活动具有重要意义。
三、细胞的胞吞和胞吐
1．运输的物质：________、__________、______等大分子以及部分________物质的运输。
2．特点：胞吞和胞吐涉及细胞内多种膜的______与______，是一个需要细胞代谢______的过程。
3．胞吞(如图a)
通过质膜的变形运动将细胞外物质转运进细胞的过程。根据物质的大小及其入胞机制的不同，可将胞吞分为吞噬、胞饮两种主要类型。细胞以大囊泡内吞较大固体颗粒的过程叫______；细胞通过小囊泡将细胞周围的微滴状液体摄入细胞的过程叫______。
a b
4．胞吐(如图b)
细胞将要外排的大分子形成______，囊泡移动到__________处并与之结合，再将大分子排出细胞的过程。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．物质跨膜运输都是顺相对浓度梯度进行的。 ( )
2．相对分子质量小的物质或离子都可以通过简单扩散进入细胞内。 ( )
3．葡萄糖进入红细胞的过程不需要载体蛋白的协助。 ( )
4．主动运输过程中，需要载体蛋白的协助和消耗能量。 ( )
5．被动运输既不需要消耗能量，也不需要借助膜上的转运蛋白。 ( )
6．分泌蛋白主要通过主动运输的方式排到细胞外。 ( )
7．液泡中积累了大量离子，故液泡不具有选择透过性。 ( )
8．细胞胞吞、胞吐大分子物质不消耗能量。 ( )
被动运输不需要细胞供能
1．简单扩散和协助扩散的比较
方式 影响因素 趋势(结果) 曲线
简单 扩散 ①物质的脂溶性；②相对分子质量大小；③所带电荷的种类和数量；④膜两侧物质的浓度差 半透膜两侧的浓度最终达到平衡
协助 扩散 ①膜两侧物质的浓度差；②膜上转运蛋白的种类和数量 当转运蛋白达到饱和时，物质浓度增加，物质的运输速率也不再增加
2．渗透与扩散
方式 物质 运动方向
渗透 溶剂 从溶质分子相对少的部位向溶质分子相对多的部位流动
扩散 溶质 从浓度高的部位向浓度低的部位流动
联系 两个不完全相同的物质运动过程
3．膜上的两种转运蛋白
名称 转运对象 特点
载体 蛋白 与自身结合部位相适应的分子或离子 每次转运时都会发生自身构象的改变
通道 蛋白 与自身通道的直径和形状相适宜、大小和电荷相适宜的分子或离子 转运分子不需要与通道蛋白结合
1．如图表示物质跨膜运输的一种方式。据图分析下列说法错误的是( )
A．图中运输的物质可为甘油分子
B．图示物质跨膜运输方式不可逆浓度梯度进行
C．细胞代谢产生的能量不影响图示物质的运输速率
D．在图示物质运输过程中，载体蛋白的构象会发生改变
2．协助扩散需要细胞质膜上载体蛋白或通道蛋白的协助。如图甲、乙分别表示载体介导和通道介导的两种协助扩散方式，其中通道介导的扩散速度比载体介导的快得多。下列有关叙述正确的是( )
甲 乙
A．该过程的运输速率与膜两侧浓度差完全呈正相关
B．载体蛋白和通道蛋白均具有一定的特异性
C．甲、乙两种方式均存在溶质分子与相应蛋白质的结合过程
D．该过程需要消耗细胞代谢产生的能量
主动运输需要细胞供能、细胞的胞吞和胞吐
1．直接穿膜的运输方式
方式 被动运输 主动运输
简单(自由)扩散 协助扩散
方向 高浓度→ 低浓度 高浓度→ 低浓度 低浓度→ 高浓度
载体 不需要 需要 需要
能量 不消耗 不消耗 消耗
实例 O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等出入细胞 红细胞吸收葡萄糖、Na+进入神经细胞、K+排出神经细胞 小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
图例
影响 因素 膜两侧该物质的浓度差等 ①膜两侧该物质的浓度差；②膜上运输该物质的转运蛋白的种类和数量 ①膜上运输该物质的转运蛋白的种类和数量；②能量：如O2浓度、温度等
一定浓度范围内
2．膜泡运输方式
方式 胞吞 胞吐
作用 大分子物质进出细胞的方式
运输方向 细胞外→细胞内 细胞内→细胞外
运输特点 消耗ATP，不需要载体蛋白
模式图
原理 细胞质膜具有一定的流动性
举例 吞噬细胞吞噬细菌、原生动物吞食食物等 消化酶、胰岛素、抗体的分泌等
注意：胞吞和胞吐的运输方向与该物质的浓度无关。
3．物质运输方式的判断和探究
(1)巧判物质进出细胞的方式
①根据分子大小与是否需要转运蛋白和能量
②根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。
(2)探究物质跨膜运输的方式
①探究是主动运输还是被动运输(是否需要消耗能量)
②探究是简单扩散还是协助扩散(是否需要载体)
1．小肠绒毛的微绒毛中有两种运输葡萄糖转运蛋白的意义是什么？
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2．主动运输需要的能量主要通过细胞进行有氧呼吸提供。植物生长需从土壤中吸收大量无机盐。请解释在农业生产中为什么要给作物松土？
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3．Na＋-K＋泵是一种常见的由ATP(供能物质)驱动的运输泵，其本身也是一种载体蛋白，每消耗一个ATP分子，可泵出3个Na＋和泵入2个K＋，下列相关叙述错误的是( )
A．泵出Na＋和泵入K＋的过程为主动运输
B．Na＋-K＋泵维持了膜内高K＋浓度、膜外高Na＋浓度的离子分布
C．Na＋-K＋泵上既有K＋的结合位点又有Na＋的结合位点
D．能量供应不影响Na＋-K＋泵的运输速率
4．如图表示胰岛B细胞对不同物质的运输情况，下列叙述与图中相符的是( )
A．运输Ca2+的载体蛋白也可以运输其他金属离子
B．K＋通道结构改变可导致细胞无法吸收K＋
C．胰岛素的释放以细胞质膜的选择透过性为基础
D．葡萄糖都是通过图中的运输方式进入各种细胞
影响物质跨膜运输因素的曲线分析
1．浓度差对物质跨膜运输的影响
浓度差主要影响简单扩散和协助扩散。简单扩散中，浓度差越大，运输速率越大；协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加的原因是受载体数量的限制。主动运输不受浓度差的影响。
2．载体数量对物质跨膜运输的影响
载体数量主要影响协助扩散和主动运输。其他条件适宜的情况下，载体数量越多，运输速率越大。简单扩散不受载体数量的影响。
3．氧气含量对物质跨膜运输的影响
通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。
(1)P点时，无氧呼吸为离子的吸收提供能量。
(2)PQ段：随着氧气含量增加，有氧呼吸产生的能量越多，主动运输的速率也越大。
(3)Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受载体数量以及其他因素的限制，运输速率不再增加。
4．温度对物质跨膜运输的影响
一方面，升高温度通过影响分子运动而影响简单扩散和协助扩散，另一方面，温度直接影响蛋白质的活性，通过影响呼吸作用中酶的活性而影响主动运输。
总结：①影响简单扩散的因素：细胞质膜内外物质的浓度差。
②影响协助扩散的因素：a．细胞质膜内外物质的浓度差；b．细胞质膜上载体的种类和数量。
③影响主动运输的因素：a．载体(核糖体)；b．能量(细胞质基质和线粒体)。
虽然主动运输可以逆浓度吸收生物所需要的物质，但是如果外界营养物质浓度太低对细胞正常的生命活动也会有影响。试举例进一步说明。
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5．如图1～4表示细胞内外物质浓度差或氧气浓度与物质跨膜运输速率间关系的曲线图。下列相关叙述，不正确的是( )
图1 图2
图3 图4
A．若某物质跨膜运输的速率可用图1与图3表示，则该物质不应为葡萄糖
B．若某物质跨膜运输的速率可用图2与图3表示，则该物质可能是葡萄糖
C．限制图中A、C两点运输速率的主要因素不同，限制B、D两点运输速率的主要因素相同
D．若将图2与图4的曲线补充完整，则两曲线的起点均应为坐标系的原点
6．(多选)研究发现，在小肠绒毛的微绒毛面存在着两种运输葡萄糖的载体——SGLT1和GLUT2，前者是主动运输的载体，后者是协助扩散的载体。科学家通过体外实验，将不同葡萄糖浓度下的运输速率绘制了如图所示的曲线，下列说法错误的是( )
A．在较高葡萄糖浓度下，细胞主要依赖主动运输来增大吸收速率
B．在较低葡萄糖浓度下，协助扩散的载体先达到饱和状态
C．小肠绒毛上皮细胞通过GLUT2转运葡萄糖的动力来自葡萄糖的浓度差
D．该实验中，小肠绒毛上皮细胞可同时通过主动运输和协助扩散这两种方式来吸收葡萄糖
葡萄糖转运蛋白家族包括GLUT1～GLUT14，均参与葡萄糖的运输。GLUT2是肝细胞的葡萄糖转运蛋白，其作用过程如图所示：
通过对材料分析可知，葡萄糖转运蛋白均参与葡萄糖的运输，这与结构与功能观相关联，同时又会有运输方式的相关问题，由此会形成生命观念和科学思维的学科素养。
(1)与葡萄糖转运蛋白的合成和运输有关的细胞器有哪些？(生命观念)
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(2)上述葡萄糖进入肝细胞的方式是什么？影响葡萄糖进入肝细胞速率的因素有哪些？(科学思维)
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(3)上述转运蛋白与通道蛋白有什么异同点？
(科学思维)
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
[课堂小结]
1．被动运输包括简单扩散和协助扩散，二者都是顺浓度梯度进行跨膜运输的。
2．简单扩散既不需要转运蛋白，也不需要能量。
3．协助扩散需要转运蛋白，但不需要能量，可分为依赖通道蛋白的协助扩散和依赖载体蛋白的协助扩散。
4．主动运输既需要能量，又需要载体，无机盐离子等主要以主动运输方式出入细胞。
5．被动运输是顺浓度梯度的运输，而主动运输则为逆浓度梯度的运输。
6．胞吞和胞吐与膜的流动性有关，它是大分子及部分颗粒性物质进出细胞的物质运输方式，既依赖膜上的蛋白质，还消耗细胞中的能量。
1．氧气通过人体肺泡进入毛细血管中血液的方式是( )
A．全部为协助扩散
B．大部分为简单扩散，少部分为协助扩散
C．全部为简单扩散
D．少部分为简单扩散，大部分为协助扩散
2．下列关于简单扩散和协助扩散的叙述，错误的是( )
A．二者都是由高浓度向低浓度扩散
B．二者都不需要转运蛋白
C．二者都不需要能量
D．二者的动力都是物质的浓度差
3．下列关于细胞物质运输的叙述正确的是( )
A．消耗能量的运输方式不一定是主动运输
B．生物膜仅仅具有半透性，所以大分子物质不能通过
C．被动运输可以逆浓度梯度进行
D．抑制细胞呼吸对人体细胞吸收K＋的速率无影响
4．如图为受体介导的胞吞作用，下列相关叙述错误的是( )
A．该过程以膜的选择透过性为基础才能发生
B．该过程要有细胞表面识别和内部供能才可能完成
C．构成囊泡的基本支架是磷脂双分子层
D．形成的囊泡可能与溶酶体结合，从而将囊泡中的物质分解
5．下图为物质出入细胞质膜的示意图，据图回答下列问题(A、B、D代表物质，a、b、c、d代表跨膜运输方式)：
(1)A代表__________分子，B代表__________分子，D代表__________。构成细胞质膜基本支架的结构是__________。图中具有细胞识别作用的是[ ]__________。
(2)细胞质膜从功能上来说，它是一层___________________________________膜。
(3)图中a表示__________方式，b表示__________方式，c表示__________方式，与c方式相比，a方式的不同之处是需要__________。在a～d的四种过程中，代表被动运输的是__________。若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，__________(填字母序号)方式将会受到较大影响。
(4)K＋、O2和葡萄糖三种物质中，通过b方式进入组织细胞的是__________。
(5)胰岛B细胞分泌胰岛素是通过__________方式进行的，该种运输方式体现出细胞质膜_________________________________________________的特点。
1 / 14第2课时 被动运输不需要细胞供能 主动运输需要细胞供能细胞的胞吞和胞吐
1．举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量。 2．举例说明有些物质可以逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白。 3．举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。 1．生命观念——说出物质进出细胞的运输方式与细胞质膜结构特点的适应性。 2．科学思维——对比分析物质运输方式的特点，归纳异同点。 3．科学探究——依据物质进出细胞的运输方式的差异，设计实验探究某种物质的运输方式。 4．社会责任——能够了解细胞质膜在医学、工业和农业上的应用。
一、被动运输不需要细胞供能
1．简单扩散
(1)定义：细胞质膜是选择透过性膜，当物质通过细胞质膜进出细胞时，会顺着浓度梯度从高浓度一侧向低浓度一侧移动，像这样的过程称为简单扩散或自由扩散。
(2)扩散趋势是半透膜两侧的浓度最终达到平衡。
(3)限制因素：
①物质的脂溶性。
②相对分子质量大小。
③所带电荷的种类和数量。
(4)渗透与扩散是两个不完全相同的物质运动过程。
2．依赖通道蛋白的协助扩散
(1)定义：一些物质借助于细胞质膜上的通道蛋白，不需要细胞代谢供能，顺浓度梯度进出细胞质膜的被动运输方式，属于协助扩散。
(2)通道蛋白：主要是离子通道蛋白。它们在生物膜中主要有开与关两种构型，相当于“门”。这种“门”的开与关被不同的因子所诱导。
3．依赖载体蛋白的协助扩散
(1)定义：一些物质依赖细胞质膜上的载体蛋白进出细胞，也不需要细胞代谢供能，顺浓度梯度通过细胞质膜，这种被动运输方式也属于协助扩散。
(2)载体蛋白：
①作用方式：先与被运输的离子或分子结合，然后通过自身构象的变化或移动完成物质运输。
②特点：具有高度的特异性，即载体蛋白上的结合位点只与某种或某类溶质(如一种分子或离子)进行暂时性、可逆性的结合和分离，完成物质的被动运输。
4．被动运输的结果：被动运输将物质顺着浓度梯度从高浓度向低浓度方向运输，其结果是促进细胞内外物质浓度趋同。
二、主动运输需要细胞供能
1．定义：离子或小分子物质逆浓度梯度进出细胞，不仅需要膜上载体蛋白的参与，还需要细胞代谢供能的物质运输方式，称为主动运输。
2．特点：不仅依赖细胞质膜上特定的载体蛋白，还需要细胞代谢供能。
3．意义：主动运输能保证细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。因此，主动运输对于活细胞完成各项生命活动具有重要意义。
三、细胞的胞吞和胞吐
1．运输的物质：蛋白质、多核苷酸、多糖等大分子以及部分颗粒性物质的运输。
2．特点：胞吞和胞吐涉及细胞内多种膜的破裂与融合，是一个需要细胞代谢供能的过程。
3．胞吞(如图a)
通过质膜的变形运动将细胞外物质转运进细胞的过程。根据物质的大小及其入胞机制的不同，可将胞吞分为吞噬、胞饮两种主要类型。细胞以大囊泡内吞较大固体颗粒的过程叫吞噬；细胞通过小囊泡将细胞周围的微滴状液体摄入细胞的过程叫胞饮。
a b
4．胞吐(如图b)
细胞将要外排的大分子形成囊泡，囊泡移动到细胞质膜处并与之结合，再将大分子排出细胞的过程。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．物质跨膜运输都是顺相对浓度梯度进行的。 ( )
2．相对分子质量小的物质或离子都可以通过简单扩散进入细胞内。 ( )
3．葡萄糖进入红细胞的过程不需要载体蛋白的协助。 ( )
4．主动运输过程中，需要载体蛋白的协助和消耗能量。 ( )
5．被动运输既不需要消耗能量，也不需要借助膜上的转运蛋白。 ( )
6．分泌蛋白主要通过主动运输的方式排到细胞外。 ( )
7．液泡中积累了大量离子，故液泡不具有选择透过性。 ( )
8．细胞胞吞、胞吐大分子物质不消耗能量。 ( )
提示：1．× 物质运输可以逆相对浓度梯度进行。
2．× 一些离子进入细胞的方式是主动运输。
3．× 葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的协助。
4．√
5．× 被动运输包括简单扩散和协助扩散，二者都不需要消耗能量，但协助扩散需要借助膜上的转运蛋白。
6．× 分泌蛋白排出细胞的方式为胞吐。
7．× 液泡中积累了大量离子，依赖于液泡膜具有选择透过性。
8．× 胞吞、胞吐过程要消耗能量。
被动运输不需要细胞供能
1．简单扩散和协助扩散的比较
方式 影响因素 趋势(结果) 曲线
简单 扩散 ①物质的脂溶性；②相对分子质量大小；③所带电荷的种类和数量；④膜两侧物质的浓度差 半透膜两侧的浓度最终达到平衡
协助 扩散 ①膜两侧物质的浓度差；②膜上转运蛋白的种类和数量 当转运蛋白达到饱和时，物质浓度增加，物质的运输速率也不再增加
2．渗透与扩散
方式 物质 运动方向
渗透 溶剂 从溶质分子相对少的部位向溶质分子相对多的部位流动
扩散 溶质 从浓度高的部位向浓度低的部位流动
联系 两个不完全相同的物质运动过程
3．膜上的两种转运蛋白
名称 转运对象 特点
载体 蛋白 与自身结合部位相适应的分子或离子 每次转运时都会发生自身构象的改变
通道 蛋白 与自身通道的直径和形状相适宜、大小和电荷相适宜的分子或离子 转运分子不需要与通道蛋白结合
1．如图表示物质跨膜运输的一种方式。据图分析下列说法错误的是( )
A．图中运输的物质可为甘油分子
B．图示物质跨膜运输方式不可逆浓度梯度进行
C．细胞代谢产生的能量不影响图示物质的运输速率
D．在图示物质运输过程中，载体蛋白的构象会发生改变
A [甘油分子的跨膜运输方式是简单扩散，不需要载体蛋白协助，所以图中运输的物质不可能为甘油分子，A错误；图示运输方式为协助扩散，不可逆浓度梯度进行，B正确；协助扩散不消耗能量，所以细胞代谢产生的能量不影响图示物质的运输速率，C正确；在图示物质运输过程中，载体蛋白的构象会发生改变，D正确。]
2．协助扩散需要细胞质膜上载体蛋白或通道蛋白的协助。如图甲、乙分别表示载体介导和通道介导的两种协助扩散方式，其中通道介导的扩散速度比载体介导的快得多。下列有关叙述正确的是( )
甲 乙
A．该过程的运输速率与膜两侧浓度差完全呈正相关
B．载体蛋白和通道蛋白均具有一定的特异性
C．甲、乙两种方式均存在溶质分子与相应蛋白质的结合过程
D．该过程需要消耗细胞代谢产生的能量
B [协助扩散需要通道蛋白或载体蛋白的协助，其运输速率既与膜两侧浓度差相关，又与通道蛋白或载体蛋白的数量相关，因此并不是与膜两侧浓度差完全呈正相关，A错误；载体蛋白和通道蛋白均具有一定的特异性，B正确；载体蛋白在转运离子或分子时会与离子或分子结合，而离子或分子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，C错误；该过程为协助扩散，不需要消耗细胞代谢产生的能量，D错误。]
主动运输需要细胞供能、细胞的胞吞和胞吐
1．直接穿膜的运输方式
方式 被动运输 主动运输
简单(自由)扩散 协助扩散
方向 高浓度→ 低浓度 高浓度→ 低浓度 低浓度→ 高浓度
载体 不需要 需要 需要
能量 不消耗 不消耗 消耗
实例 O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等出入细胞 红细胞吸收葡萄糖、Na+进入神经细胞、K+排出神经细胞 小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
图例
影响 因素 膜两侧该物质的浓度差等 ①膜两侧该物质的浓度差；②膜上运输该物质的转运蛋白的种类和数量 ①膜上运输该物质的转运蛋白的种类和数量；②能量：如O2浓度、温度等
一定浓度范围内
2．膜泡运输方式
方式 胞吞 胞吐
作用 大分子物质进出细胞的方式
运输方向 细胞外→细胞内 细胞内→细胞外
运输特点 消耗ATP，不需要载体蛋白
模式图
原理 细胞质膜具有一定的流动性
举例 吞噬细胞吞噬细菌、原生动物吞食食物等 消化酶、胰岛素、抗体的分泌等
注意：胞吞和胞吐的运输方向与该物质的浓度无关。
3．物质运输方式的判断和探究
(1)巧判物质进出细胞的方式
①根据分子大小与是否需要转运蛋白和能量
②根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。
(2)探究物质跨膜运输的方式
①探究是主动运输还是被动运输(是否需要消耗能量)
②探究是简单扩散还是协助扩散(是否需要载体)
1．小肠绒毛的微绒毛中有两种运输葡萄糖转运蛋白的意义是什么？
提示：总体来说提高对葡萄糖的吸收能力。既有协助扩散的转运蛋白，也有主动运输的转运蛋白，可以在吸收葡萄糖的过程中尽可能减少能量消耗。
2．主动运输需要的能量主要通过细胞进行有氧呼吸提供。植物生长需从土壤中吸收大量无机盐。请解释在农业生产中为什么要给作物松土？
提示：松土增加土壤O2含量，促进有氧呼吸，为植物主动吸收各种无机盐离子提供能量。
3．Na＋-K＋泵是一种常见的由ATP(供能物质)驱动的运输泵，其本身也是一种载体蛋白，每消耗一个ATP分子，可泵出3个Na＋和泵入2个K＋，下列相关叙述错误的是( )
A．泵出Na＋和泵入K＋的过程为主动运输
B．Na＋-K＋泵维持了膜内高K＋浓度、膜外高Na＋浓度的离子分布
C．Na＋-K＋泵上既有K＋的结合位点又有Na＋的结合位点
D．能量供应不影响Na＋-K＋泵的运输速率
D [据题意可知，泵出Na＋和泵入K＋的过程既需载体蛋白又消耗能量，为主动运输，A正确；Na＋-K＋泵可逆浓度梯度吸K＋排Na＋，可维持细胞内高K＋浓度、细胞外高Na＋浓度的离子分布，B正确；据题意可知，Na＋-K＋泵既能运输K＋又能运输Na＋，说明其上既有K＋的结合位点又有Na＋的结合位点，C正确；Na＋-K＋泵的运输属于主动运输，需要消耗能量，当能量供应不足时其运输速率会下降，D错误。]
4．如图表示胰岛B细胞对不同物质的运输情况，下列叙述与图中相符的是( )
A．运输Ca2+的载体蛋白也可以运输其他金属离子
B．K＋通道结构改变可导致细胞无法吸收K＋
C．胰岛素的释放以细胞质膜的选择透过性为基础
D．葡萄糖都是通过图中的运输方式进入各种细胞
B [因为载体的特异性，故不能运输其他离子，A错误；K＋通道结构改变可导致细胞无法吸收K＋，B正确；胰岛素的释放是以细胞质膜的流动性为基础的，C错误；葡萄糖不仅能以载体蛋白为基础进行协助扩散，还可以进行主动运输，D错误。]
影响物质跨膜运输因素的曲线分析
1．浓度差对物质跨膜运输的影响
浓度差主要影响简单扩散和协助扩散。简单扩散中，浓度差越大，运输速率越大；协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加的原因是受载体数量的限制。主动运输不受浓度差的影响。
2．载体数量对物质跨膜运输的影响
载体数量主要影响协助扩散和主动运输。其他条件适宜的情况下，载体数量越多，运输速率越大。简单扩散不受载体数量的影响。
3．氧气含量对物质跨膜运输的影响
通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。
(1)P点时，无氧呼吸为离子的吸收提供能量。
(2)PQ段：随着氧气含量增加，有氧呼吸产生的能量越多，主动运输的速率也越大。
(3)Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受载体数量以及其他因素的限制，运输速率不再增加。
4．温度对物质跨膜运输的影响
一方面，升高温度通过影响分子运动而影响简单扩散和协助扩散，另一方面，温度直接影响蛋白质的活性，通过影响呼吸作用中酶的活性而影响主动运输。
总结：①影响简单扩散的因素：细胞质膜内外物质的浓度差。
②影响协助扩散的因素：a．细胞质膜内外物质的浓度差；b．细胞质膜上载体的种类和数量。
③影响主动运输的因素：a．载体(核糖体)；b．能量(细胞质基质和线粒体)。
虽然主动运输可以逆浓度吸收生物所需要的物质，但是如果外界营养物质浓度太低对细胞正常的生命活动也会有影响。试举例进一步说明。
提示：生物对营养物质有一个量的要求，如果相关的营养物质在外界太少，无论如何进行主动运输都不能满足生物的需求。例如：缺碘的山区，由于营养缺乏，该地区的人多患“大脖子病”。植物缺镁，叶片会变黄。
5．如图1～4表示细胞内外物质浓度差或氧气浓度与物质跨膜运输速率间关系的曲线图。下列相关叙述，不正确的是( )
图1 图2
图3 图4
A．若某物质跨膜运输的速率可用图1与图3表示，则该物质不应为葡萄糖
B．若某物质跨膜运输的速率可用图2与图3表示，则该物质可能是葡萄糖
C．限制图中A、C两点运输速率的主要因素不同，限制B、D两点运输速率的主要因素相同
D．若将图2与图4的曲线补充完整，则两曲线的起点均应为坐标系的原点
D [据图分析可知，图1所示物质跨膜运输方式为简单扩散，图2所示物质跨膜运输方式可为协助扩散，图3所示物质跨膜运输方式为被动运输，图4所示物质跨膜运输方式为主动运输。葡萄糖进出细胞的方式为协助扩散或主动运输，A、B正确；限制图中A、C两点运输速率的主要因素分别是细胞内外物质浓度差和氧气浓度，限制B、D两点运输速率的主要因素都是转运蛋白的数量，C正确；当氧气浓度为零时，细胞通过无氧呼吸为主动运输提供能量，故图4曲线的起点不能为坐标原点，D错误。]
6．(多选)研究发现，在小肠绒毛的微绒毛面存在着两种运输葡萄糖的载体——SGLT1和GLUT2，前者是主动运输的载体，后者是协助扩散的载体。科学家通过体外实验，将不同葡萄糖浓度下的运输速率绘制了如图所示的曲线，下列说法错误的是( )
A．在较高葡萄糖浓度下，细胞主要依赖主动运输来增大吸收速率
B．在较低葡萄糖浓度下，协助扩散的载体先达到饱和状态
C．小肠绒毛上皮细胞通过GLUT2转运葡萄糖的动力来自葡萄糖的浓度差
D．该实验中，小肠绒毛上皮细胞可同时通过主动运输和协助扩散这两种方式来吸收葡萄糖
AB [由图示可知，在较高葡萄糖浓度下，GLUT2的转运速率较大，即细胞通过协助扩散吸收葡萄糖的速率明显高于通过主动运输吸收葡萄糖的速率，所以细胞主要依赖协助扩散来增大吸收速率，A错误；由图示可知，在较低葡萄糖浓度下，主动运输就可达到最大转运速率，即主动运输的载体先达到饱和状态，B错误；GLUT2是协助扩散的载体，协助扩散转运葡萄糖的动力来自葡萄糖的浓度差，C正确；由图示可知，该实验中总葡萄糖的转运速率为两种运输方式的转运速率之和，小肠绒毛上皮细胞可同时通过主动运输和协助扩散的方式来吸收葡萄糖，D正确。]
葡萄糖转运蛋白家族包括GLUT1～GLUT14，均参与葡萄糖的运输。GLUT2是肝细胞的葡萄糖转运蛋白，其作用过程如图所示：
通过对材料分析可知，葡萄糖转运蛋白均参与葡萄糖的运输，这与结构与功能观相关联，同时又会有运输方式的相关问题，由此会形成生命观念和科学思维的学科素养。
(1)与葡萄糖转运蛋白的合成和运输有关的细胞器有哪些？(生命观念)
提示：转运蛋白的化学本质是蛋白质，与其合成和运输有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。
(2)上述葡萄糖进入肝细胞的方式是什么？影响葡萄糖进入肝细胞速率的因素有哪些？(科学思维)
提示：由于葡萄糖的运输方向是顺浓度梯度且需要转运蛋白，故葡萄糖进入肝细胞的方式是协助扩散。影响协助扩散的因素有细胞内外葡萄糖的浓度差和GLUT2转运蛋白的数量。
(3)上述转运蛋白与通道蛋白有什么异同点？
(科学思维)
提示：①二者的相同点：均起运输作用。
②不同点：a．每种载体蛋白能与特定的溶质分子结合，通过一系列构象改变介导溶质分子的跨膜转运，具有饱和性。
b．通道蛋白介导被动运输时不需要与溶质分子结合，只有直径和形状与其相适配、大小和电荷适宜的分子或离子才能通过，没有饱和值。
[课堂小结]
1．被动运输包括简单扩散和协助扩散，二者都是顺浓度梯度进行跨膜运输的。
2．简单扩散既不需要转运蛋白，也不需要能量。
3．协助扩散需要转运蛋白，但不需要能量，可分为依赖通道蛋白的协助扩散和依赖载体蛋白的协助扩散。
4．主动运输既需要能量，又需要载体，无机盐离子等主要以主动运输方式出入细胞。
5．被动运输是顺浓度梯度的运输，而主动运输则为逆浓度梯度的运输。
6．胞吞和胞吐与膜的流动性有关，它是大分子及部分颗粒性物质进出细胞的物质运输方式，既依赖膜上的蛋白质，还消耗细胞中的能量。
1．氧气通过人体肺泡进入毛细血管中血液的方式是( )
A．全部为协助扩散
B．大部分为简单扩散，少部分为协助扩散
C．全部为简单扩散
D．少部分为简单扩散，大部分为协助扩散
C [氧气是小分子物质，通过肺泡壁细胞和毛细血管壁细胞，最终进入毛细血管中血液的方式是简单扩散，C正确。]
2．下列关于简单扩散和协助扩散的叙述，错误的是( )
A．二者都是由高浓度向低浓度扩散
B．二者都不需要转运蛋白
C．二者都不需要能量
D．二者的动力都是物质的浓度差
B [简单扩散和协助扩散都是顺浓度梯度扩散，都不需要消耗能量，其动力都是物质的浓度差，但协助扩散需要转运蛋白的参与，而简单扩散不需要，故B错误。]
3．下列关于细胞物质运输的叙述正确的是( )
A．消耗能量的运输方式不一定是主动运输
B．生物膜仅仅具有半透性，所以大分子物质不能通过
C．被动运输可以逆浓度梯度进行
D．抑制细胞呼吸对人体细胞吸收K＋的速率无影响
A [需要消耗能量的物质运输方式不一定是主动运输，胞吞、胞吐也需要消耗能量，A正确；生物膜具有选择透过性，大分子物质以胞吞或胞吐的方式通过生物膜，B错误；被动运输必须顺浓度梯度进行，C错误；细胞吸收K＋的方式是主动运输，需要消耗能量，因此抑制细胞呼吸会影响细胞吸收K＋的速率，D错误。]
4．如图为受体介导的胞吞作用，下列相关叙述错误的是( )
A．该过程以膜的选择透过性为基础才能发生
B．该过程要有细胞表面识别和内部供能才可能完成
C．构成囊泡的基本支架是磷脂双分子层
D．形成的囊泡可能与溶酶体结合，从而将囊泡中的物质分解
A [胞吞过程有膜的凹陷，以膜的流动性为基础，A错误；受体介导的胞吞过程需要受体和相关物质的识别，需要细胞内部供能，B正确；构成囊泡的基本支架是磷脂双分子层，C正确；形成的囊泡可能与溶酶体结合，从而将囊泡中的物质分解，D正确。]
5．下图为物质出入细胞质膜的示意图，据图回答下列问题(A、B、D代表物质，a、b、c、d代表跨膜运输方式)：
(1)A代表__________分子，B代表__________分子，D代表__________。构成细胞质膜基本支架的结构是__________。图中具有细胞识别作用的是[ ]__________。
(2)细胞质膜从功能上来说，它是一层___________________________________膜。
(3)图中a表示__________方式，b表示__________方式，c表示__________方式，与c方式相比，a方式的不同之处是需要__________。在a～d的四种过程中，代表被动运输的是__________。若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，__________(填字母序号)方式将会受到较大影响。
(4)K＋、O2和葡萄糖三种物质中，通过b方式进入组织细胞的是__________。
(5)胰岛B细胞分泌胰岛素是通过__________方式进行的，该种运输方式体现出细胞质膜_________________________________________________的特点。
[解析] (1)A代表载体蛋白分子，B代表磷脂分子，D代表糖蛋白。磷脂双分子层构成细胞质膜的基本支架。图中的[D]糖蛋白具有细胞识别作用。(2)细胞质膜从功能上来说是一层选择透过性膜。(3)图中a、d过程所示的物质，均是从低浓度一侧运输到高浓度一侧，都需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗能量，因此代表的运输方式均是主动运输；b过程所示的物质，是从高浓度一侧运输到低浓度一侧，不需要转运蛋白的协助，不需要消耗能量，所以代表的运输方式是简单扩散；c过程所示的物质，是从高浓度一侧运输到低浓度一侧，需要转运蛋白的协助，不需要消耗能量，所以代表的运输方式是协助扩散。综上分析，与c方式相比，a方式的不同之处是需要能量。被动运输包括简单扩散和协助扩散，因此在a～d的四种过程中，代表被动运输的是b、c。若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，会使细胞产生能量的呼吸作用过程受阻，a、d方式将会受到较大影响。(4)K＋、O2和葡萄糖三种物质中，通过b所示的简单扩散方式进入组织细胞的是O2。(5)胰岛B细胞分泌的胰岛素属于分泌蛋白，分泌蛋白通过胞吐方式分泌到细胞外，体现出细胞质膜具有一定的流动性的特点。
[答案] (1)载体蛋白 磷脂 糖蛋白 磷脂双分子层 D 糖蛋白
(2)选择透过性
(3)主动运输 简单扩散 协助扩散 能量 b、c a、d
(4)O2
(5)胞吐 具有一定的流动性
课时分层作业(11) 被动运输不需要细胞供能 主动运输需要细胞供能 细胞的胞吞和胞吐
题组一 被动运输不需要细胞供能
1．下列关于氧分子进出红细胞的叙述，错误的是( )
A．跨膜运输的方式是简单扩散
B．氧分子运输的方向取决于红细胞内外氧气浓度的大小
C．氧分子运输的速率取决于红细胞内外氧气浓度差的大小
D．氧分子运输的总量取决于红细胞内能量的多少
D [氧分子进出红细胞的方式是简单扩散，A正确；氧分子运输的方向取决于红细胞内外氧气浓度的大小，氧分子从高浓度向低浓度运输，B正确；氧分子运输的速率取决于红细胞内外氧气浓度差的大小，浓度差越大，速率越快，C正确；氧分子运输的总量取决于红细胞内外氧气浓度差的大小，氧分子的运输不消耗能量，D错误。]
2．水分子除通过简单扩散进出细胞外，更多的是借助细胞质膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。下列相关说法错误的是( )
A．水分子通过水通道蛋白时不需要消耗能量
B．水分子通过水通道蛋白时需要与水通道蛋白结合
C．水通道蛋白的数量会影响水分子的转运速率
D．温度会影响水通道蛋白对水分子的转运速率
B [水分子通过水通道蛋白的转运属于协助扩散，不需要消耗能量，A正确；分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，B错误；水分子进出细胞的方式包括简单扩散和协助扩散两种，并且以协助扩散为主，因此，水通道蛋白的数量会影响水分子的转运速率，C正确；温度会影响通道蛋白的活性和通道蛋白的运动，所以，温度会影响水通道蛋白对水分子的转运速率，D正确。]
3．下图表示葡萄糖跨膜运输的过程，据图分析正确的是( )
A．该膜中的转运蛋白也能运输氨基酸
B．该方式发生在被转运物质从低浓度到高浓度时
C．该质膜可能是哺乳动物的红细胞质膜
D．与该过程有关的细胞器是线粒体和核糖体
C [细胞质膜上的转运蛋白具有专一性，运输葡萄糖的转运蛋白不能运输氨基酸；需要转运蛋白协助而不消耗能量的运输方式为协助扩散，它是被动运输的一种，其运输方向为顺浓度梯度；哺乳动物红细胞吸收葡萄糖的方式就是协助扩散；协助扩散不消耗能量，与协助扩散有关的细胞器不包括线粒体。]
4．(12分)科学家研究发现，细胞质膜的跨膜蛋白中，有一种与水的跨膜运输有关的水通道蛋白。请结合所学知识回答下列问题：
(1)细胞质膜上跨膜蛋白的合成过程类似于分泌蛋白，在核糖体上合成的肽链，需要在________________中加工和修饰后，再运输到细胞质膜上。
(2)从细胞质膜的结构分析，由于______________________，水分子通过简单扩散的方式进出细胞质膜时会受到一定的阻碍。经研究确认，细胞质膜上的水通道蛋白能帮助水分子从低渗溶液向高渗溶液方向跨膜运输，这种水分子跨膜运输的方式是__________。
(3)哺乳动物成熟的红细胞在低渗溶液中能迅速吸水涨破，有人推测这可能与水通道蛋白有关。请设计实验，验证这个推测是正确的。(要求：写出实验思路、预期实验结果。)
[解析] (1)根据分泌蛋白的合成与分泌过程可知，在核糖体上合成的肽链需要先后经过内质网和高尔基体的加工和修饰才能成为成熟的蛋白质，之后加工成熟的蛋白质被运输到细胞质膜上成为跨膜蛋白。(2)细胞质膜的基本支架是磷脂双分子层，其内部具有疏水性，所以水分子通过简单扩散的方式进出细胞质膜时会受到一定的阻碍。根据题意可知，水分子通过水通道蛋白的运输是从低渗溶液向高渗溶液方向运输的，因此该运输方式为协助扩散。(3)分析题意可知，要验证哺乳动物红细胞在低渗溶液中能迅速吸水涨破与水通道蛋白有关，则根据实验设计的单一变量原则和对照性原则，设计实验思路为：将哺乳动物成熟红细胞随机分成等量的两份，编号甲组、乙组，将甲组红细胞质膜中的水通道蛋白破坏，乙组红细胞不作处理，然后将两组细胞同时置于蒸馏水中，测定两组细胞吸水涨破所需的时间。预期实验结果为：乙组吸水涨破所需时间短，说明推测正确。
[答案] (共12分，每空3分)(1)内质网和高尔基体 (2)磷脂双分子层内部具有疏水性 协助扩散
(3)实验思路：将哺乳动物成熟的红细胞随机分成等量的两份，编号甲组、乙组，将甲组红细胞质膜上的水通道蛋白破坏，乙组红细胞不作处理，然后将两组细胞同时置于蒸馏水中，测定两组细胞吸水涨破所需的时间。预期实验结果：乙组吸水涨破所需时间短，说明推测正确。
题组二 主动运输需要细胞供能
5．物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。下图为几种物质跨膜运输方式的示意图。请判断下列有关叙述不正确的是( )
A．组成细胞质膜的A、B两种物质通常不是静止的
B．丙物质跨膜运输方式中物质一般由低浓度一侧向高浓度一侧运输
C．甲、乙、丙三种物质跨膜运输方式对于维持活细胞正常的生命活动均有重要意义
D．乙醇跨膜运输通过乙方式进行
D [组成细胞质膜的物质大多数是能够运动的；丙跨膜运输方式需要载体蛋白和能量，为主动运输，一般是从低浓度一侧移向高浓度一侧；细胞中的各种跨膜运输方式对维持细胞生命活动都是必不可少的；乙醇跨膜运输方式为简单扩散，而乙方式为协助扩散，D错误。]
6．现有资料表明：①K＋和Na＋不能通过由磷脂双分子层组成的人工膜；②缬氨霉素是一种脂溶性抗菌素，与K＋具有特异亲和力；③在人工膜上加少量缬氨霉素后，K＋可以通过人工膜，Na＋仍不能通过人工膜。下列关于K＋能通过人工膜而Na＋不能通过人工膜的原因，解释最为合理的是( )
A．缬氨霉素是细胞质膜上的一种载体蛋白
B．K＋能够与缬氨霉素发生化学反应，而Na＋不能
C．K＋能可逆性地与缬氨霉素结合，Na＋不能
D．K＋一定以协助扩散的方式通过人工膜，而Na＋不是
C [据题意可知：K＋、Na＋均不能通过由磷脂双分子层组成的人工膜，在人工膜上加入少量缬氨霉素后，K＋可以通过人工膜，Na＋仍不能通过，这说明缬氨霉素的作用类似于载体蛋白，载体蛋白与离子的结合具有特异性。根据题干可知，缬氨霉素是一种脂溶性抗菌素，不是细胞质膜上的蛋白质，不能称作载体蛋白，A错误；缬氨霉素与K＋具有特异的亲和力，二者并不发生化学反应，B错误；在人工膜中加入缬氨霉素后K＋可以通过，Na＋不能通过，说明K＋既可与缬氨霉素结合又可分离，而Na＋不能，C正确；在人工膜上加少量缬氨霉素，K＋可以通过人工膜，没有说明是否需要能量，所以不能判断K＋透过人工膜的方式是属于主动运输，还是属于协助扩散，D错误。]
7．(多选)甲、乙分别为物质进出细胞的坐标图和模式图，下列相关说法正确的是( )
A．甲、乙所代表的物质运输方式有共同点
B．图乙的物质运输方式体现了细胞质膜的结构特点
C．图乙所示的细胞可能是红细胞
D．婴幼儿肠道吸收乳汁中的免疫球蛋白的过程可用图乙中的跨膜运输方式表示
AC [甲、乙所代表的物质运输方式分别是主动运输和协助扩散，二者的共同点是都需要载体，A正确；图乙的物质运输方式为协助扩散，需要细胞质膜上载体的协助，细胞质膜的形态没有发生变化，不能体现细胞质膜的结构特点，B错误；红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，图乙所示的细胞可能是红细胞，C正确；婴幼儿肠道吸收乳汁中的免疫球蛋白的过程是胞吞过程，不可用图乙中的跨膜运输方式表示，D错误。]
8．(9分)图甲表示物质跨膜运输的方式，图乙所示为小肠上皮细胞吸收转移营养物质的过程，主动运输消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度，根据示意图回答以下问题：
甲 乙
(1)图甲中属于被动运输方式的有__________(填图中字母)。图甲中跨膜运输方式会受到低温影响的是__________(填图中字母)。
(2)图乙中Na＋从肠腔运输到小肠上皮细胞的方式是图甲中的__________(填运输方式的名称)。图乙中蛋白质B运输葡萄糖时，__________(填“逆”或“顺”)浓度梯度进行，此过程是否直接消耗ATP水解提供的能量？__________(填“是”或“否”)，这种方式应该属于图甲中的__________(填图中字母)。
(3)小肠上皮细胞位于肠腔一侧的突起可以增大细胞的吸收面积，肠腔一侧膜面积的增大，增加了载体蛋白的__________，使葡萄糖的吸收效率提高。
(4)小肠是食物消化吸收的主要场所，但酒精除了在小肠中被吸收以外，还能在胃中被吸收，这是因为细胞质膜的主要成分中有__________分子，使酒精或其他脂溶性物质能够以__________的运输方式进入细胞，所以空腹饮酒，酒精吸收快，易醉。
[解析] (1)被动运输包括简单扩散和协助扩散，图甲中b是简单扩散，c、d是协助扩散，故图甲中属于被动运输方式的有b、c、d。低温会影响膜的流动性以及转运蛋白的活性，从而可影响简单扩散、主动运输和协助扩散，故图甲中跨膜运输方式会受到低温影响的是a、b、c、d、e。(2)图甲中糖链位于下侧，故磷脂双分子层上侧为细胞质膜内侧。图乙中Na＋从肠腔运输到小肠上皮细胞的过程为顺浓度梯度运输，需要载体蛋白，不需要ATP，运输方式为协助扩散。图乙中蛋白质B运输葡萄糖是从肠腔运输到小肠上皮细胞，为逆浓度梯度运输，需要消耗能量，但此过程不直接消耗ATP水解提供的能量，所需能量来自膜内外Na＋浓度差所形成的电化学势能，这种运输方式为主动运输，相当于图甲中的e。(3)小肠上皮细胞位于肠腔一侧的突起可以增大细胞的吸收面积，肠腔一侧膜面积的增大，增加了载体蛋白的数量，使葡萄糖的吸收效率提高。(4)磷脂(脂质)是组成细胞质膜的主要成分之一，酒精或其他脂溶性物质能够以简单扩散的方式经磷脂双分子层进入细胞。
[答案] (共9分，每空1分)(1)b、c、d a、b、c、d、e (2)协助扩散 逆 否 e (3)数量 (4)磷脂(或脂质) 简单扩散
题组三 细胞的胞吞和胞吐
9．细胞吸收物质的方式之一是胞吞，具体过程：当物质吸附在细胞质膜上时，细胞质膜内陷，形成小囊泡，囊泡在移动的过程中在细胞内溶解消失，把物质留在细胞质内。以下对胞吞的理解正确的是( )
A．体现了细胞质膜的功能特性是选择透过性
B．这个过程不需要消耗能量
C．该过程用于吸收小分子物质
D．体现了细胞质膜的结构特点是具有一定的流动性
D [由题意知，该物质进入细胞时，并非通过细胞质膜；其原理是以细胞质膜的流动性为生理基础；质膜分子的运动亦需要消耗能量。胞吞主要是细胞吸收大分子物质的方式，体现了细胞质膜的结构特点具有一定的流动性。]
10．如图所示为大分子物质出入细胞的过程。下列与此有关的叙述错误的是( )
A．过程a和b的发生均以膜的流动性为基础
B．过程a和b都要消耗能量
C．细胞在进行b过程的同时膜成分也随之更新
D．过程a和b两种运输方式需要载体蛋白的协助
D [a是胞吞过程，b是胞吐过程，无论是胞吞还是胞吐都伴随着细胞质膜的变化和囊泡的形成，均以膜的流动性为基础，A正确；胞吞和胞吐均需要代谢供能，B正确；胞吐过程(b)中有囊泡的形成、囊泡与细胞质膜的融合，因此存在膜成分的更新，C正确；物质通过胞吞和胞吐运输时，不需要载体蛋白的协助，D错误。]
11．如图为物质进出细胞的方式示意图。已知物质进出细胞的方式有胞吞、胞吐、简单扩散、协助扩散和主动运输。已知B为大分子物质，②不消耗ATP，下列叙述中不正确的是( )
A．①可表示主动运输
B．⑤或⑥可表示简单扩散
C．③④两种方式都与细胞质膜的流动性有关
D．红细胞吸收葡萄糖可用①过程表示
D [分析题图可知，①可表示主动运输，A正确；⑤或⑥可表示简单扩散，B正确；③④两种方式是胞吞或胞吐，都与细胞质膜的流动性有关，C正确；红细胞吸收葡萄糖的方式属于协助扩散，不可用①主动运输表示，D错误。]
12．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)，置于黑暗中一段时间后，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＋不能通过简单扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞
C [用蓝光照射后，含有保卫细胞的溶液的pH下降，可推测细胞内的H＋被转运到了细胞外，再结合题干信息可推测H＋-ATPase位于保卫细胞质膜上，A项不符合题意；细胞内pH高于细胞外，即细胞内H＋浓度低于细胞外，用蓝光照射后，溶液的pH明显降低，推测蓝光可通过保卫细胞质膜上的H＋-ATPase发挥作用使细胞内的H＋逆浓度梯度转运到细胞外，B项不符合题意；H＋-ATPase逆浓度梯度跨膜转运H＋所需的能量来自ATP水解，不是由蓝光直接提供，C项符合题意；溶液中的H＋不能通过简单扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞，D项不符合题意。]
13．通道蛋白是一类跨越细胞质膜磷脂双分子层的蛋白质，它包含离子通道蛋白和水通道蛋白。下列相关叙述正确的是( )
A．通道蛋白在发挥作用时，其形状不会发生改变
B．肾小管细胞通过水通道蛋白重吸收水的方式为简单扩散
C．通道蛋白运输物质时没有选择性，比通道直径小的物质可自由通过
D．机体可通过调节细胞质膜上通道蛋白的数量或开关来调节物质的运输
D [通道蛋白通过打开和关闭通道来控制物质通过，即通道蛋白在发挥作用时，其形状会发生改变，A错误；肾小管细胞通过水通道蛋白吸收水属于协助扩散，B错误；通道蛋白运输物质时具有选择性，C错误。]
14．变形虫的胞饮作用(胞吞作用的一种运输方式，摄入物质的状态是液滴而非颗粒)必须要有某些物质诱导才能发生。变形虫在纯水或蔗糖溶液中不会发生胞饮作用，但向其中加入蛋白质、氨基酸或某些盐类时，能发生胞饮作用，变形虫的胞饮作用和消化过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A．①代表内质网，是溶酶体中酶的加工场所
B．胞饮过程需要细胞质膜的识别作用和细胞呼吸提供能量
C．变形虫细胞质膜对蔗糖没有选择性，但对蛋白质有选择性
D．食物泡膜、溶酶体膜和细胞质膜的组成成分及各组成成分所占比例相同，能相互转化
B [图中①代表高尔基体，A错误；胞饮过程需要细胞质膜的识别作用和细胞呼吸提供能量，B正确；变形虫细胞质膜在蔗糖溶液中不会发生胞饮作用，但向其中加入蛋白质、氨基酸或某些盐类时，能发生胞饮作用，这就是变形虫细胞质膜对蔗糖具有选择性的表现，C错误；食物泡膜、溶酶体膜和细胞质膜的组成成分相同，但各组成成分所占的比例会有差异，D错误。]
15．(9分)细胞是一个开放的系统，每时每刻都与环境进行着物质交换，细胞质膜能对进出细胞的物质进行选择。图中①～⑤表示物质通过细胞质膜的转运方式，甲～戊表示不同的物质或细胞结构。请回答以下相关问题：
(1)图中结构甲的名称是__________。从分子结构分析，膜蛋白乙、丙、丁之间的差异体现在_________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)据图分析，通过①方式运输的物质最可能是__________(填“氨基酸”“氧气”或“”)。生物膜对K＋和Cl－的通透性存在明显差异，造成这种差异的主要原因是____________________________________________________________。
(3)低温处理法、载体蛋白抑制法、细胞呼吸抑制法都能影响物质进出细胞，细胞呼吸抑制法会影响图中的______(填序号)转运方式；已知某时间段轮藻吸收K＋的方式为主动运输，若想抑制K＋进入轮藻细胞，而不影响其他物质进出，可选用__________法。
(4)图中戊表示由磷脂分子构成的封闭囊泡，可以作为药物的运载体，囊泡膜上的靶向信号分子可以与靶细胞表面的特异性受体结合，然后通过囊泡膜和细胞质膜的融合将药物送入特定的细胞。请分析：嵌入囊泡内的药物A属于__________(填“脂溶性”或“水溶性”)分子，囊泡能将药物送至特定的细胞，依赖于细胞质膜具有__________________的功能，囊泡膜与细胞质膜融合的过程体现了生物膜________________的结构特点。
[解析] (1)图中结构甲是磷脂双分子层，是构成细胞质膜的基本支架。由于构成乙、丙、丁三种蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同以及肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构等不同，膜蛋白乙、丙、丁的结构不同。(2)据图分析，①方式为物质顺浓度梯度的运输，不需转运蛋白和能量，为简单扩散，运输的物质可能是氧气。由于生物膜上运输K＋和Cl－的蛋白的数量不同，因此生物膜对K＋和Cl－的通透性存在明显差异，这体现了生物膜的选择透过性。(3)分析题图可知④⑤方式运输物质时均会消耗能量，细胞呼吸抑制法会抑制细胞呼吸，使细胞供能减少，因此该方法会影响方式④和⑤。轮藻吸收K＋的方式为主动运输，主动运输需要载体蛋白和能量，若抑制细胞呼吸或进行低温处理，则会影响其他物质的运输，因此若想抑制K＋进入轮藻细胞，而不影响其他物质进出，可选用载体蛋白抑制法，只抑制K＋的载体蛋白的活性。(4)囊泡膜由磷脂双分子层组成，磷脂分子属于脂质，依据物质相似相溶原理，脂溶性的物质容易通过囊泡膜，而水溶性的药物分子不易通过囊泡膜，因此可通过囊泡运输水溶性的药物分子。囊泡膜上的靶向信号分子可以与靶细胞表面的特异性受体结合，体现了细胞质膜能进行细胞间信息交流的功能。由于生物膜具有一定的流动性，运输药物的囊泡膜可以与细胞质膜融合，将药物送入细胞。
[答案] (共9分，每空1分)(1)磷脂双分子层 构成三种蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同以及肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构等不同 (2)氧气 生物膜上运输K＋和Cl－的蛋白的数量不同 (3)④⑤ 载体蛋白抑制 (4)水溶性 进行细胞间信息交流 具有一定的流动性
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