高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 主动运输与胞吞、胞吐课时训练

第2节　主动运输与胞吞、胞吐

知识点一　主动运输

1．某物质从低浓度向高浓度跨膜运输，该过程(　　)

A．没有载体蛋白参与     B．为自由扩散

C．为协助扩散     D．为主动运输

答案　D

解析　主动运输的特点是从低浓度到高浓度，需要载体蛋白，需要能量。

2．下列属于主动运输的是(　　)

A．动物肺泡细胞释放CO2

B．蔗糖通过植物细胞的细胞壁

C．苯分子进入人的皮肤细胞

D．丽藻细胞吸收SO的过程

答案　D

解析　CO2属于小分子物质，苯分子属于脂溶性小分子物质，二者均以自由扩散的方式进出细胞，A、C不符合题意；细胞壁是全透性的，蔗糖以扩散的方式通过细胞壁，B不符合题意；丽藻细胞吸收SO的方式是主动运输，D符合题意。

3．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。

4．以下不属于细胞主动运输的意义的是(　　)

A．主动选择吸收营养物质

B．主动吸收蛋白质等大分子物质

C．主动排出代谢废物

D．主动排出对细胞有害的物质

答案　B

解析　主动运输为保证活细胞和个体生命活动的需要，主动地选择吸收所需要的营养物质，排出新陈代谢产生的废物和对细胞有害的物质，A、C、D正确；蛋白质等大分子物质通过细胞膜的方式是胞吞或胞吐，不是主动运输，B错误。

5．细胞膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境，下列物质中，以主动运输进入细胞的是(　　)

A．氨基酸    B．甘油    C．RNA    D．酒精

答案　A

解析　氨基酸进入细胞属于主动运输，A符合题意；甘油的运输属于自由扩散，B不符合题意；RNA通过核孔进入细胞质，不属于主动运输，C不符合题意；酒精进入细胞的方式为自由扩散，D不符合题意。

6．红细胞吸收无机盐离子和葡萄糖的共同点是(　　)

A．都可以从低浓度一侧向高浓度一侧运输

B．都需要消耗能量

C．都需要载体蛋白协助

D．既需要载体蛋白协助又需要消耗能量

答案　C

解析　红细胞吸收无机盐离子的方式是主动运输，从低浓度一侧向高浓度一侧运输，既需要载体蛋白协助，也消耗能量；而红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，从高浓度一侧向低浓度一侧运输，只需要载体蛋白协助，不消耗能量。

7.如图表示番茄随环境中氧浓度的变化，从培养液中吸收Ca2＋和SiO的曲线。影响A、B两点与B、C两点吸收量的主要因素分别是(　　)

A．离子浓度、载体蛋白数量

B．离子浓度、呼吸作用强度

C．载体蛋白数量、离子浓度

D．载体蛋白数量、呼吸作用强度

答案　D

解析　分析题图曲线可知，A、B两点的氧气浓度相同，有氧呼吸的强度相同，影响A、B两点离子吸收速率不同的原因是载体蛋白的数量不同，番茄根细胞上运输Ca2＋的载体蛋白多于运输SiO的载体蛋白，因此，根细胞吸收Ca2＋快；B、C两点表示番茄吸收Ca2＋速率随氧气浓度不同存在差异，C点氧气浓度高，细胞呼吸作用强，释放的能量多，根吸收的Ca2＋快。

知识点二　胞吞和胞吐

8．如图表示两种细胞输入和输出物质的方式。下列相关叙述正确的是(　　)

A．甲表示胞吐，乙表示胞吞

B．甲和乙两种物质运输方式说明生物膜具有一定的流动性

C．甲需要消耗能量，而乙不需要

D．抗体等分泌蛋白的释放方式均与甲中的方式相同

答案　B

解析　从甲和乙中小泡移动的方向可以判断，甲是胞吞，乙是胞吐，都需要消耗能量，A、C错误；胞吞和胞吐实现的结构基础是生物膜具有一定的流动性，B正确；抗体等分泌蛋白的释放是胞吐，D错误。

9．人肝细胞合成的糖原储存在细胞内，合成的脂肪不储存在细胞内，而是以VLDL(脂肪与蛋白质复合物)形式分泌到细胞外。VLDL排出细胞的方式最可能为(　　)

A．自由扩散    B．协助扩散

C．主动运输    D．胞吐

答案　D

解析　根据题意，VLDL是脂肪与蛋白质复合物，是大分子物质，所以最可能通过胞吐的方式排出。

10．下列有关胞吞和胞吐的叙述，正确的是(　　)

A．二者均不需要膜蛋白的参与

B．只有大分子物质通过胞吞、胞吐进出细胞

C．胞吐过程的同时会有细胞膜成分的更新

D．二者运输物质时需要载体蛋白的协助

答案　C

解析　生物大分子通过胞吞、胞吐进出细胞，需要膜蛋白的参与，A错误；有些小分子物质也可以通过胞吐出细胞，如神经递质，B错误；胞吐过程囊泡与细胞膜融合，细胞膜成分得到更新，C正确；通过胞吞和胞吐方式运输物质时不需要载体蛋白协助，D错误。

知识点三　物质运输方式的比较

11．下图为氨基酸和Na＋进出肾小管上皮细胞的示意图，下表选项中正确的是(　　)

答案　D

解析　主动运输和被动运输区别在于主动运输需要消耗ATP，被动运输不需要；主动运输从低浓度到高浓度，被动运输都是从高浓度到低浓度。肾小管管腔中的氨基酸进入上皮细胞为从低浓度到高浓度的运输，为主动运输，肾小管管腔中Na＋进入上皮细胞为顺浓度梯度运输，为被动运输，上皮细胞中氨基酸进入组织液也是顺着浓度梯度运输，为被动运输，D正确。

12．如图为小分子物质跨膜运输的三种方式，请据图判断下列相关叙述，错误的是(　　)

A．图中①②的共同点是：都是顺浓度梯度进行的

B．图中②③的共同点是：都需要转运蛋白协助

C．图中③发生所需但是图中没有表示出来的条件是：载体蛋白和能量

D．①只与浓度差有关，②、③都与核糖体和线粒体的功能有关

答案　D

解析　据图分析，①中物质的运输方向是高浓度运输到低浓度，不需要转运蛋白和能量，表示自由扩散，扩散速率只与浓度差有关；②中物质的运输方向是高浓度运输到低浓度，需要转运蛋白，不需要能量，表示协助扩散，此过程与线粒体的功能无关；③中物质的运输方向是低浓度运输到高浓度，表示主动运输，需要载体蛋白和能量，与该过程相关的细胞器主要有核糖体(提供载体蛋白)和线粒体(提供能量)。

13．下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是(　　)

A．巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散

B．固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输

C．H2O进出细胞的方式只有协助扩散一种

D．小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输

答案　D

解析　巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞，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；H2O进出细胞通过自由扩散和协助扩散，且以协助扩散为主，C错误；小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输，D正确。

14．如图表示物质进出细胞膜的几种方式，请据图回答下面的问题：

(1)细胞膜功能的主要承担者是________，大分子物质进出细胞只能依靠胞吞和胞吐，这依赖于细胞膜具有________。

(2)在上图中的a～e的五种过程中，代表主动运输的是________，能表示乙醇运输过程的是________，能表示K＋从血浆进入红细胞过程的是________________。

(3)与b方式相比，c、d方式的主要特点是需要借助________，该物质是在细胞内的________上合成的。与d方式相比，a、e方式的不同之处是______________________________。

(4)水进入细胞的方式是______________，其中以________为主。(填图中字母)

(5)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，________方式将会受到较大影响。(填图中字母)

答案　(1)蛋白质(或膜蛋白)　一定的流动性

(2)a、e　b　a

(3)转运蛋白　核糖体　需要消耗能量

(4)b、d　d

(5)a、e

解析　(1)蛋白质是细胞膜功能的主要承担者，大分子物质进出细胞只能依靠胞吞和胞吐，依赖于细胞膜具有一定的流动性。

(2)图中a、e过程需要消耗能量，为主动运输，其中a为运进细胞，e为运出细胞，b为自由扩散，c、d为协助扩散，乙醇运输过程为自由扩散，属于b过程；K＋从血浆进入红细胞的过程需要消耗能量，属于主动运输，为a过程。

(3)与自由扩散b相比，协助扩散c、d的主要特点是需要转运蛋白协助，转运蛋白的合成场所是核糖体；与协助扩散相比，主动运输a、e方式的不同之处是需要消耗能量。

(4)水分子更多的借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进入细胞，c中转运蛋白为载体蛋白，d中转运蛋白为通道蛋白。

(5)呼吸抑制剂会抑制呼吸作用，减少能量的供应，所以会使主动运输速率减慢。

15．大量实验结果表明，葡萄糖通过红细胞膜与通过单纯磷脂膜的速率，随着膜两侧葡萄糖浓度差增高而变化的特点不同(如图所示)。请据图回答下列问题：

(1)反映葡萄糖通过红细胞膜特性的曲线是________，与单纯磷脂膜相比，它的特点是无论膜两侧葡萄糖浓度高于或低于c，其允许葡萄糖通过的速率总是___________________________________________________________________。

(2)红细胞膜的化学成分中，除磷脂外，含量最多的是________。上述特点的出现与这种成分有关，推测该成分为葡萄糖通过膜提供了特殊途径，使跨膜速率________。

答案　(1)A　大于葡萄糖通过单纯磷脂膜的速率

(2)蛋白质　显著加快

　易错题型　缺乏对跨膜运输相关曲线图的理解和辨析能力

16．如图A、B、C表示的是物质跨膜运输的三种方式，以下说法错误的是(　　)

A．图A表示的是自由扩散

B．图B所示运输方式的运输速率的限制因素是能量

C．图C表示的是主动运输

D．图C中细胞内物质浓度在高于细胞外物质浓度后仍可以升高，说明该物质存在逆浓度运输

答案　B

解析　图A所示物质运输方式的运输速率与膜两侧物质浓度差呈正相关，所以运输方式为自由扩散，A正确；图B所示物质运输方式为协助扩散或主动运输，其运输速率的限制因素是载体数量或能量，B错误；图C表示物质可以由低浓度运输到高浓度，即逆浓度梯度运输，为主动运输，C、D正确。

17．某科学家在研究物质运输时发现有下列四种曲线关系，在研究某种物质的运输时，发现与曲线②和④相符，最可能是下列哪一过程(　　)

A．葡萄糖从血浆进入人的成熟红细胞

B．Na＋通过离子通道进入神经细胞

C．小肠上皮细胞从小肠内吸收氨基酸

D．组织细胞从组织液吸收氧气

答案　C

解析　曲线②和④中，该种物质有最大运输速率，说明不是自由扩散；该物质运输与氧浓度有关，说明不是协助扩散，即该物质的运输方式为主动运输。葡萄糖进入红细胞、Na＋通过离子通道进入神经细胞都为协助扩散，A、B不符合题意；氧气跨膜运输为自由扩散，D不符合题意；小肠上皮细胞吸收氨基酸为主动运输，C符合题意。

一、单项选择题

1．下列关于物质进出细胞的说法，正确的是(　　)

A．只要微粒直径足够小就能以自由扩散方式进出细胞

B．大分子物质不需要膜上蛋白参与但需要能量才能进出细胞

C．各种离子都只能通过主动运输方式进出细胞

D．物质逆浓度梯度的跨膜运输一定要消耗能量

答案　D

解析　细胞膜是选择透过性膜，有些微粒尽管直径足够小，仍然不能以自由扩散的方式进出细胞，A错误；大分子物质通过胞吞、胞吐进出细胞，需要膜上蛋白参与，B错误；有的离子通过离子通道进出细胞，属于被动运输，C错误；物质逆浓度梯度的跨膜运输为主动运输，一定要消耗能量，D正确。

2．如图所示为物质出入细胞的方式(①～④表示物质运输的三种方式)，下列有关叙述不正确的是(　　)

A．糖醋蒜腌制过程中，蔗糖和醋进入细胞的过程与①③有关

B．④可以表示红细胞吸收葡萄糖的方式

C．③的转运速率与膜上通道蛋白的数量有关

D．①②③④均能体现膜的选择透过性

答案　A

解析　图中①表示主动运输，②表示自由扩散，③和④表示协助扩散。糖醋蒜腌制过程中，细胞死亡，细胞膜选择透过性丧失，蔗糖和醋通过扩散进入细胞，A错误；红细胞吸收葡萄糖的方式是通过载体蛋白进行协助扩散，B正确；③运输方式需要通道蛋白的协助，物质转运速率与膜上通道蛋白的数量有关，C正确；物质跨膜运输体现了膜的选择透过性，D正确。

3．能够反映细胞膜具有选择透过性功能特点的实例有(　　)

①白细胞吞噬病菌　②细胞膜外K＋的浓度远低于膜内

③变形虫的变形运动　④唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶

⑤海带细胞内的I－浓度远远高于海水中的I－浓度

A．①③④    B．②④⑤    C．①③    D．②⑤

答案　D

解析　白细胞吞噬病菌为胞吞，唾液淀粉酶属于分泌蛋白，运输方式为胞吐，依赖细胞膜的结构特点——具有一定的流动性，①④不符合题意；变形虫的变形运动与流动性有关，③不符合题意；细胞膜外K＋的浓度远低于膜内，海带细胞内的I－浓度远远高于海水中的I－浓度与主动运输过程有关，体现的是选择透过性功能特点，②⑤符合题意。

4．(2020·山东日照高一期末)一些物质通过胞吞和胞吐的方式进出细胞。下列关于胞吞和胞吐的说法，错误的是(　　)

A．胞吞和胞吐过程中都会形成囊泡

B．胞吞和胞吐过程需要膜蛋白的参与

C．胞吞和胞吐需要消耗细胞呼吸释放的能量

D．胞吞和胞吐的进行依赖于细胞膜的选择透过性

答案　D

解析　胞吞和胞吐的进行依赖于细胞膜具有一定的流动性，D错误。

5．在培养玉米的溶液中加入某种阴离子，结果发现玉米根细胞在吸收该种阴离子的同时，对Cl－的主动吸收减少，而对K＋的主动吸收并没有影响，原因可能是(　　)

A．该种阴离子妨碍了能量的生成

B．该种阴离子抑制了主动运输

C．该种阴离子抑制了细胞呼吸

D．该种阴离子的载体蛋白和Cl－的相同

答案　D

解析　玉米根细胞对K＋和Cl－的吸收方式均是主动运输，消耗能量，需载体蛋白协助，加入某种阴离子对K＋吸收没有影响，说明能量供应和转运K＋的载体蛋白正常，而对Cl－吸收有影响，说明该种阴离子的载体蛋白和Cl－的可能相同，与Cl－竞争载体蛋白，导致Cl－的主动吸收减少。

二、不定项选择题

6．下列有关物质进出细胞的方式判断正确的是(　　)

A．依据跨膜的层数，跨膜层数为0的就是胞吞或胞吐

B.依据物质浓度梯度，只要顺浓度梯度运输的就是被动运输

C.依据是否需要载体蛋白，需要载体蛋白运输的就是被动运输

D．依据是否消耗能量，只要运输过程中消耗能量的就是主动运输

答案　AB

解析　胞吞和胞吐通过膜的层数为0，A正确；顺浓度梯度的运输有自由扩散和协助扩散，B正确；协助扩散的特点是从高浓度运输到低浓度，需要转运蛋白，不需要能量，主动运输的特点是需要载体蛋白和能量，C错误；物质进出细胞的方式中主动运输、胞吞和胞吐均消耗能量，D错误。

7．下列关于细胞膜的流动性和选择透过性的叙述，正确的是(　　)

A．流动性的基础是组成细胞膜的磷脂分子和大部分蛋白质分子是可以运动的

B．选择透过性的基础是细胞膜上的蛋白质分子和磷脂分子具有特异性

C．细胞的胞吞和胞吐体现了细胞膜的选择透过性

D．氨基酸通过主动运输的方式进入细胞体现了细胞膜的选择透过性

答案　AD

解析　细胞膜具有流动性的基础是组成细胞膜的磷脂分子和大部分蛋白质分子是可以运动的，A正确；选择透过性的基础是细胞膜上的蛋白质分子具有特异性，磷脂分子没有特异性，B错误；细胞的胞吞和胞吐体现了细胞膜的流动性，C错误；氨基酸通过主动运输的方式进入细胞体现了细胞膜的选择透过性，D正确。

8．如图为小肠上皮细胞转运葡萄糖过程示意图，下列有关叙述不正确的是(　　)

A．葡萄糖进出小肠上皮细胞均为协助扩散

B．Na＋进出小肠上皮细胞的过程均消耗ATP

C．抑制细胞呼吸影响K＋通过Na＋－K＋泵的转运

D．能同时转运葡萄糖和Na＋的载体蛋白不具有特异性

答案　ABD

解析　葡萄糖进入小肠上皮细胞时，是由低浓度一侧向高浓度一侧运输，属于主动运输，而运出细胞时，是从高浓度一侧向低浓度一侧运输，需要转运蛋白属于协助扩散，A错误；Na＋进入小肠上皮细胞的方式是协助扩散，不需要消耗ATP，Na＋运出细胞，是从低浓度一侧向高浓度一侧运输，属于主动运输，需要消耗ATP，B错误；根据图示分析，K＋通过Na＋－K＋泵的转运需要消耗ATP，抑制细胞呼吸影响K＋通过Na＋－K＋泵的转运，C正确；能同时转运葡萄糖和Na＋的载体蛋白只能转运葡萄糖和Na＋，并不能转运任意的物质，说明其具有特异性，D错误。

9．正常情况下，甲、乙两种物质在同一动物细胞内外的浓度情况如图所示。在进行跨膜运输时，下列说法不正确的是(　　)

A．甲运出细胞一定有载体蛋白的参与

B．甲进入细胞一定需要能量

C．乙运出细胞一定有载体蛋白的参与

D．乙进入细胞一定不需要能量

答案　BCD

解析　甲物质在细胞外浓度高，细胞内浓度低，所以甲物质运出细胞是由低浓度一侧到高浓度一侧，运输方式是主动运输，此运输方式既需要消耗能量又需要载体蛋白协助，A正确；甲物质进入细胞是从高浓度一侧向低浓度一侧，即顺浓度梯度进行，不需要消耗能量，B错误；乙物质在细胞内浓度高，细胞外浓度低，进入细胞时是主动运输，需要消耗能量和载体蛋白协助，出细胞时是顺浓度梯度进行的，不一定需要载体蛋白协助，C、D错误。

10．如图是几种物质进出细胞方式的运输速率与影响因素间的关系曲线图，下列相关的叙述中，正确的是(　　)

A．与葡萄糖进入红细胞相符的图有②、④

B．与K＋进入丽藻细胞相符的图有②、④

C．与蛋白质进出细胞相符的图有②、③

D．与水进出细胞相符的图有①、④

答案　B

解析　葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，符合的有②、③，A错误；K＋进入丽藻细胞的方式为主动运输，符合的有②、④，B正确；蛋白质进出细胞方式为胞吞、胞吐，需要消耗能量，符合的是④，C错误；水分子进出细胞的方式为自由扩散和协助扩散，与能量无关，D错误。

三、非选择题

11．如图1是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中组成离子通道的通道蛋白是横跨生物膜的亲水性通道，允许相应的离子通过，①②③④代表不同的运输方式。图2表示物质通过膜的运输速率随O2浓度变化的情况。请仔细观察图示并回答有关问题。

(1)图1生物膜的功能与其化学组成密切相关，功能越复杂的生物膜，________的种类与数目越多。

(2)图2与图1中的________(填序号)代表的物质运输方式一致。若需跨膜运输的物质足够，图中曲线出现BC段的主要原因是__________________。

(3)②③代表的运输方式为________，二者的运输机制________(填“相同”或“不同”)。其中葡萄糖进入红细胞方式为________，H2O主要以________方式进入细胞。

(4)柽柳是泌盐植物，其叶子和嫩枝可以将植物体内的盐分排出，是强耐盐植物。为探究柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动运输还是被动运输，设计了如下实验。

①实验步骤：

A．取甲、乙两组生长发育基本相同的柽柳幼苗植株，放入适宜浓度的含有Ca2＋、Na＋的培养液中进行培养。

B．甲组给予正常的呼吸条件，乙组________________________。

C．___________________________________________________________。

②实验结果及结论：

答案　(1)蛋白质　(2)④　载体蛋白数量有限

(3)协助扩散　不同　③　②

(4)①抑制细胞呼吸　一段时间后测定两组植株根系对Ca2＋、Na＋的吸收速率　②如表所示

解析　(1)生物膜的功能主要取决于膜上的蛋白质的种类和数目。

(2)图2表明物质跨膜运输的速率与细胞呼吸有关，需要提供能量，应为主动运输。图1中的④代表主动运输，需要载体蛋白和能量。图2中出现BC段主要与载体蛋白的数量有关。

(4)甲组给予正常的呼吸条件作为对照组，因此乙组应该抑制细胞呼吸。一段时间后测定两组植株根系对Ca2＋、Na＋的吸收速率，若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，则柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动运输；若两组植株对Ca2＋、Na＋的吸收速率相同，则柽柳从土壤中吸收盐分的方式是被动运输。

　核心素养示例

12．植物生长过程中，需要不断从外界环境吸收无机盐离子，因此，农业生产中适时、适量施肥是使作物增产的重要措施。20世纪60年代，科学家测定了大麦根在不同浓度的KCl溶液中吸收K＋的速率，实验结果如下图所示。

请回答下列问题：

(1)大麦根毛细胞吸收K＋的方式可能是______________________，判断的依据是______________________________。

(2)科学家进一步研究发现，根吸收K＋的相对速率与土壤中氧含量的关系如下表所示，据此能否确定根毛细胞吸收K＋的方式？为什么？

______________________________________________________________

(3)在农作物栽培过程中施用化肥并非“多多益善”，而是需要根据作物类型和生长期确定化肥的种类和总量，施肥同时还要适量浇水。这样做有什么科学道理？

_______________________________________________________________

答案　(1)协助扩散或主动运输　随着K＋浓度升高，K＋吸收速率不能一直增大

(2)能。据表分析，在一定范围内，O2浓度越高，呼吸作用强度越大，K＋的吸收速率越大，说明K＋的吸收需要消耗能量。而主动运输消耗能量，协助扩散不消耗能量。

(3)作物类型不同，生长时期不同，对无机盐离子的需求量不同，盲目的大量施肥可能会造成浪费；土壤中离子浓度过高会使作物失水，而影响生长；适量浇水利于化肥的溶解吸收。