第09讲 物质出入细胞的方式及影响因素-备战2025年高考生物一轮复习情境教学精讲课件

这是一份第09讲 物质出入细胞的方式及影响因素-备战2025年高考生物一轮复习情境教学精讲课件，共1页。PPT课件主要包含了物质出入细胞的方式，考点一，考点二等内容，欢迎下载使用。
目录考点一 物质出入细胞的方式考点二 影响物质跨膜运输速率的因素经典真题备用习题
干旱是影响植物生长的重要因素,在干旱条件下,植物调节气孔的开闭是适应干旱环境的生理特征之一。气孔是由保卫细胞以及孔隙所组成的结构，气孔的开闭与保卫细胞的吸水和失水有关，保卫细胞吸水时气孔开放,失水时气孔关闭。保卫细胞的细胞膜上有 K⁺转运蛋白BLINK1,光照是诱导信号,能调节气孔的开启和关闭，科学家研究菠菜叶片气孔及其开闭调节机制如图所示。
(1)当保卫细胞细胞液的渗透压____(填“大于”“小于”“等于”)外界溶液的渗透压时,气孔开放。在气孔开放过程中,保卫细胞吸水能力会逐渐_____。少部分水可直接通过磷脂双分子层进入保卫细胞，说明水进入保卫细胞的方式为 ;同时大部分水分进入保卫细胞需要细胞膜上的 的参与，且不消耗 ，所以进入细胞的方式为 。
像水分子这样，物质以 进出细胞, 消耗细胞内化学反应所释放的 ,这种物质跨膜运输方式称为 。
通过简单的扩散作用进出细胞的方式
借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散。
浓度差大小;转运蛋白的数量
①水分子、气体分子;②脂溶性小分子有机物,如甘油、乙醇、苯
①水分子通过通道蛋白进出细胞;②离子和一些小分子有机物如葡萄糖、氨基酸等
两种类型转运蛋白的比较
均为蛋白质;均分布在细胞的膜结构中;均控制特定物质的跨膜运输，具有特异性
(2)分析图可知，保卫细胞吸收外界溶液中的K+的方式为_________。BLINK1可以调节气孔的开启，原因是_________。
BLINK1能协助K+进入细胞，提高细胞液的渗透压
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。
葡萄糖、氨基酸、无机盐离子进入小肠上皮细胞；
选择吸收所需物质，排出代谢废物和有害物质，保证细胞和个体生命活动所需
载体蛋白的种类和数量，能量(温度、O2浓度)
归纳主动运输的概念、特点、实例、意义及影响因素
我国科学家首次利用菠菜叶肉细胞的类囊体制作成纳米类囊体（NTU），将其注入到小鼠软骨受损的部位，用光照射后，小鼠的关节健康状况得到明显改善。图甲为NTU制备及“包封”过程示意图，图乙为NTU进入受体小鼠软骨细胞发挥作用的示意图。回答下列问题：
(3)被细胞膜“包封”的NTU以______方式进入小鼠软骨细胞中。“包封”NTU时选用的细胞膜来自受体小鼠而不是其他小鼠，原因是 ； (4)图乙中小鼠软骨细胞在光照条件下物质合成代谢明显增强，原因是_____。
将类囊体转入小鼠细胞中，光照条件下可以进行光反应，促进细胞中ATP和NADPH的供应
①大分子与膜上的 结合；
②细胞膜 ，包围着大分子；
③小囊从细胞膜 下来， 形成 ， 进入细胞内部。
实例: 白细胞吞噬病菌、变形虫吞食细菌等。
主要体现膜的结构特点——流动性
归纳胞吞、胞吐的具体过程并举例
①细胞需要外排的大分子， 先在细胞内形成 ；②囊泡移到细胞膜处与细 胞膜 ； ③大分子排出到细胞外。
实例: 分泌蛋白的分泌，如抗体、胰岛素、消化酶等
(3)胞吞、胞吐共同点：
①需要消耗能量;②不需要转运蛋白,但需要膜蛋白参与;③依赖膜的流动性;④影响因素:温度、能量(O2浓度)
(必修1 P72与社会的联系)变形虫既能通过________摄取单细胞生物等食物，又能通过________排出食物残渣和废物。在人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫，能通过________作用分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，通过________作用“吃掉”肠壁组织细胞。
考向一：物质出入细胞方式的判断
1.下图为细胞膜结构及其跨膜运输的示意图,下列叙述正确的是(　 )A.神经细胞在静息状态下,K+的流动情况可用图中c方式表示B.图中B表示磷脂双分子层,两层磷脂分子的结构完全相同C.图中参与a、e过程的能量只能由ATP提供D.若图示为突触后膜,则A侧为突触间隙
[解析]静息电位时,钾离子通道打开,钾离子外流(从细胞内到细胞外,从高浓度到低浓度),属于协助扩散,c方式表示的流动方向是从细胞外到细胞内,因此钾离子流动情况不能用c方式表示,A 错误；图中 B表示磷脂双分子层,其中的两层磷脂双分子是不完全相同的,如细胞膜的外侧含有糖蛋白,内侧并没有,B错误;a和e为主动运输,主动运输所需的能量来源主要有①协同运输中的离子梯度动力,②ATP驱动泵通过水解 ATP 获得能量,③光驱动泵利用光能运输物质等,C错误;A 侧含有糖蛋白,代表细胞膜的外侧,如果图示为突触后膜,突触间隙在突触后膜的外侧,因此 A 侧为突触间隙,D正确。
2. [2023·湖北武汉质检] 胞吞作用可分为两种类型:胞吞物若为溶液,称为胞饮作用;若胞吞物为大的颗粒性物质则称为吞噬作用。因此,胞吞泡可分为胞饮泡和吞噬泡两种类型。下图为吞噬作用和胞饮作用运输示意图,据图分析下列叙述错误的(　 )A.胞饮作用有受体蛋白的参与且表现有特异性B.在溶酶体中合成的水解酶可以水解吞噬体C.吞噬作用对防御微生物的侵染和清除衰老细胞等起重要作用 D.在物质的跨膜运输过程中,胞吞、胞吐是普遍存在的现象
[解析]分析题图,胞饮作用过程中转运物会与转运物受体发生特异性结合,由此可知,胞饮作用有受体蛋白的参与且表现有特异性,A 正确；水解酶的化学本质是蛋白质,是在核糖体上合成的,B错误；吞噬作用可以吞噬入侵的微生物和衰老细胞,C正确；在物质跨膜运输过程中,胞吞和胞吐过程是普遍存在的现象,并且需要消耗能量,D正确。
3. [2023·天津红桥区二模] 气孔保卫细胞的细胞膜中存在一种特殊的K+转运蛋白(BLINK1),光照(蓝光)是诱导信号,如下图所示。它可调控气孔快速开启与关闭。下列分析正确的是(　 )A.保卫细胞吸收K+的方式与吸收水分子的方式相同B.光照为运输K+提供了能量C.K+转运蛋白在运输过程中发生了空间结构的改变D.光照促进K+运入细胞,不利于保卫细胞渗透吸水
[解析]保卫细胞吸收 K+ 的方式为主动运输,吸收水的方式是自由扩散或协助扩散,A 错误;光照是诱导信号,K+ 运输的能量来自 ATP,B错误;K+ 转运蛋白是载体蛋白,在运输过程中发生磷酸化过程导致空间结构发生改变,C正确;光照促进 K+ 运入细胞,使细胞内渗透压增大,有利于保卫细胞渗透吸水,D错误。
低浓度→高浓度：主动运输
需要转运蛋白→协助扩散
不要转运蛋白→自由扩散
小分子或离子→主动运输
水、脂溶性物质、气体→自由扩散
氨基酸、葡萄糖、离子→
三看法快速判断物质出入细胞的方式
4.(2023·湖北卷，15)心肌细胞上广泛存在Na＋－K＋泵和Na＋－Ca2＋交换体(转入Na＋的同时排出Ca2＋)，两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na＋－K＋泵。关于该药物对心肌细胞的作用，下列叙述正确的是(　　)
A.心肌收缩力下降B.细胞内液的钾离子浓度升高C.动作电位期间钠离子的内流减少D.细胞膜上Na＋－Ca2＋交换体的活动加强
【解析】　由于该种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na＋－K＋泵，导致细胞内钠离子浓度增高，使细胞膜上的钠钙交换体(即细胞内钙流出细胞外的同时使钠离子进入细胞内)活动减弱，使细胞外钠离子进入细胞内减少，钙离子外流减少，细胞内钙离子浓度增加，心肌收缩力加强，A、D错误，C正确；由于该种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na＋－K＋泵，导致K＋内流、Na＋外流减少，故细胞内钠离子浓度增高，钾离子浓度降低，B错误。
5.(2024·山东聊城模拟)α-变形菌的细胞膜镶嵌有光驱动蛋白，其作为“质子泵”可将H＋从细胞内侧泵到细胞膜外，形成的H＋浓度梯度(化学势能)可用于ATP合成、物质的跨膜运输或驱动细菌鞭毛运动。如图为α-变形菌能量转化的部分示意图。下列叙述正确的是(　　)
A.质子泵将H＋从细胞内侧泵到细胞膜外，有利于调节变形菌细胞的pHB.H＋从细胞内侧泵到细胞膜外过程中，光驱动蛋白的构象不会发生变化C.H＋从细胞内侧泵到细胞膜外没有消耗ATP，为被动运输D.α-变形菌的鞭毛运动可利用光能作为直接能源
【解析】A　质子泵将H＋从细胞内侧泵到细胞膜外，改变了细胞的pH，所以有利于调节变形菌细胞的pH，A正确；光驱动蛋白属于载体蛋白，在运输物质过程中发生构象的变化，所以H＋从细胞内侧泵到细胞膜外过程中，光驱动蛋白的构象发生了变化，B错误；H＋从细胞内侧泵到细胞膜外需要光能驱动，为主动运输，C错误；α-变形菌的鞭毛运动消耗的能量是ATP中的化学能，不能利用光能作为直接能源，D错误。
物质运输方式中不同转运蛋白的比较
化学势能驱动的载体蛋白
小肠上皮细胞钠离子葡萄糖协同转运蛋白
钠离子：协助扩散，葡萄糖：主动运输
运输一种物质的载体蛋白
运输两种物质的载体蛋白
影响物质跨膜运输速率的因素
(5)在坐标系中绘出菠菜保卫细胞吸收K⁺的速率和(O2的相对浓度的关系曲线)
(6)由上可知，温度通过影响哪些因素来影响物质运输速率？
②运输方式： ； 影响a点运输速率的因素是： ；p点之后运输速率不再改变的原因是 。③运输方式： ；
运输方式： ； 影响物质运输速率的因素有： 。
膜上转运蛋白的数量有限
分析下列曲线所代表的物质运输方式及物质运输速率的影响因素
自由扩散或协助扩散或哺乳动物成熟红细胞的主动运输
④运输方式： 。Q点所需能量来自于无氧呼吸，影响b点运输速率的因素是： ；P点后运输速率不再改变的原因 。
膜上载体蛋白的数量有限
(7) 为探究菠菜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_____________________的柽柳幼苗植株，放入等量适宜浓度的含有Ca2+、Na+的培养液中进行培养。 B．甲组___________________，乙组抑制其呼吸作用（导致细胞内能量比甲组植株少）。在相同且适宜的条件下进行培养。 C．一段时间后测定___________________________________。 ②实验结果预测及结论： 若____________________________________，则柽柳从土壤中吸收盐分的方式是被动运输； 若___________________________________________________，则柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动运输。
两组植株根系对Ca2+ 、Na+的吸收速率
两组植株对Ca2+ 、Na+的吸收速率相同
乙组植株对Ca2+ 、Na+的吸收速率明显小于甲组吸收速率
(1)探究是主动运输还是被动运输
(2)探究是自由扩散还是协助扩散
探究物质跨膜运输方式的实验设计思路
(必修1 P72拓展应用)柽柳是强耐盐植物，它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的无机盐排出体外。柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输还是被动运输？如果要设计实验加以证明，请说出实验思路。提示：
取甲、乙两组生长状态基本相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2＋、K＋的溶液中；甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸；一段时间后测定两组植株根系对Ca2＋、K＋的吸收速率。若两组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率相同。说明柽柳从土壤中吸收无机盐为被动运输；若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，说明柽柳从土壤中吸收无机盐是主动运输。
1.(2021·江苏卷，3)细胞可运用不同的方式跨膜转运物质，下列相关叙述错误的是(　　)A.物质自由扩散进出细胞的速度既与浓度梯度有关，也与分子大小有关B.小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度有关C.神经细胞膜上运入K＋的载体蛋白和运出K＋的通道蛋白都具有特异性D.肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸
考向一：物质跨膜运输的影响因素
【解析】　物质通过自由扩散的方式进出细胞的速度与浓度梯度有关，也与分子大小有关，A正确；小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中葡萄糖分子的浓度有关，与细胞质中其他溶质分子的浓度无关，B错误；膜转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白，二者都具有特异性，载体蛋白只允许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，通道蛋白只允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，C正确；肾小管上皮细胞重吸收氨基酸的方式是主动运输，D正确。
2.(2024·辽宁朝阳期末)如图是科研人员测得的水稻根细胞随氧气浓度变化对Ca2＋和SiO44-的吸收情况。下列有关叙述正确的是(　　)
A.影响水稻根细胞吸收Ca2＋和SiO44-的因素仅是氧气浓度B.A与C对照，说明根细胞膜上SiO44-的载体比Ca2＋载体少C.A点的吸收量比B点少的主要外界因素是氧气浓度D.B点以后及时中耕松土，有利于提高两种离子的吸收量
A、影响水稻根细胞吸收Ca2+和SiO44-的因素是氧气浓度和载体蛋白的数量，A错误；B、a与c对照，相同氧气浓度条件下，SiO44-比Ca2+吸收的多，说明根细胞膜上SiO44-载体比Ca2+载体多，B错误；C、a点的吸收量比b点少的主要外界因素是氧气浓度，C正确；D、b点以后，两种离子的吸收量不再随氧气浓度的增加而增大，因此b点以后及时中耕松土，不能提高两种离子的吸收量，D错误。
3.(2024·贵州适应性测试)为探究某植物对镉(Cd2＋)的跨膜运输方式，在一定Cd2＋浓度的培养液中水培，设置4组实验：对照组(Ⅰ)、加入Ca2＋通道抑制剂(Ⅱ)、加入ATP水解酶抑制剂(Ⅲ)、加入K＋通道抑制剂(Ⅳ)，培养一段时间后，测定叶组织中的Cd2＋含量，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)
考向二：物质跨膜运输的有关实验分析
A.由图中Ⅰ、Ⅲ可知，细胞吸收Cd2＋存在主动运输B.由图中Ⅰ、Ⅳ可知，K＋通道蛋白不参与吸收Cd2＋C.细胞吸收Cd2＋过程中，Cd2＋要与Ca2＋通道蛋白结合D.增加Ⅰ组培养液的Ca2＋含量，可能降低Cd2＋吸收量
【解析】C　由图中Ⅰ、Ⅲ可知，加入ATP水解酶抑制剂，叶组织中Cd2＋相对含量下降，说明细胞吸收Cd2＋存在主动运输，A正确；由图中Ⅰ、Ⅳ可知，加入K＋通道抑制剂，叶组织中Cd2＋相对含量基本未发生改变，说明K＋通道蛋白不参与吸收Cd2＋，B正确；由图中Ⅰ、Ⅱ可知，加入Ca2＋通道抑制剂，叶组织中Cd2＋相对含量下降，说明Ca2＋通道蛋白参与吸收Cd2＋，通过通道蛋白进行跨膜转运，无需与通道蛋白结合，Ca2＋与Cd2＋竞争Ca2＋通道蛋白，增加Ⅰ组培养液的Ca2＋含量，可能降低Cd2＋吸收量，C错误，D正确。
4.(2024·福建漳州期末)丽藻是一种水生植物，某实验小组测定了丽藻细胞液中离子浓度与其生活环境中相应离子浓度的比值，统计结果如下表所示，下列相关叙述错误的是(　　)
考向一：物质跨膜运输的有关实验分析
A.表格数据说明丽藻对不同离子的吸收存在差异,说明细胞膜具有选择透过性B.表格中的比值不同反映了丽藻细胞膜上运输不同离子的载体蛋白数量不同C.若池水缺氧，则离子的吸收将受影响，但丽藻对水的吸收不受影响D.若池水温度降低，丽藻对离子的吸收速率都将减慢。
【解析】　细胞吸收离子可提高细胞液浓度，进而促进丽藻细胞对水的吸收，若池水缺氧，丽藻呼吸产能减少，离子吸收受影响，水的吸收也将受影响，C错误。
1．（2024·浙江·高考真题）植物细胞胞质溶胶中的CI-、NO3-通过离子通道进入液泡，Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡，以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中，夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓度梯度B．CI-、NO3-通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能C．Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量D．白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行
【详解】A、由图可知，细胞液的pH3-6，胞质溶胶的pH7.5，说明细胞液的H+浓度高于细胞溶胶，若要长期维持膜内外的H+浓度梯度，需通过主动运输将细胞溶胶中的H+运输到细胞液中，A正确；B、通过离子通道运输为协助扩散，CI-、NO3-通过离子通道进入液泡属于协助扩散，不需要ATP直接供能，B正确；C、液泡膜上的载体蛋白能将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na+、Ca2+转运到液泡内，说明Na+、Ca2+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+、Ca2+的进入液泡的方式为主动运输，需要消耗能量，能量由液泡膜两侧的H+电化学梯度提供，C错误；D、白天蔗糖进入液泡，使光合作用产物及时转移，减少光合作用产物蔗糖在细胞质基质中过度积累，有利于光合作用的持续进行，D正确。
2．（2024·安徽·高考真题）真核细胞的质膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。下列叙述正确的是（ ）A．液泡膜上的一种载体蛋白只能主动转运一种分子或离子B．水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞C．根尖分生区细胞的核膜在分裂间期解体，在分裂末期重建D．[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上
【详解】A、液泡膜上的一种载体蛋白能转运一种或一类分子或离子，A错误；B、水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞，B正确；C、根尖分生区细胞的核膜在分裂前期解体，在分裂末期重建，C错误；D、[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体内膜上，D错误。
3.(2023·浙江1月选考，4)缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，可结合在微生物的细胞膜上，将K＋运输到细胞外(如图所示)，降低细胞内外的K＋浓度差，使微生物无法维持细胞内离子的正常浓度而死亡。下列叙述正确的是(　　)A.缬氨霉素顺浓度梯度运输K＋到膜外B.缬氨霉素为运输K＋提供ATPC.缬氨霉素运输K＋与质膜的结构无关D.缬氨霉素可致噬菌体失去侵染能力
【解析】　缬氨霉素将钾离子运输到细胞外，降低细胞内外的钾离子浓度差，说明细胞内K＋浓度高于细胞外，即缬氨霉素顺浓度梯度运输钾离子到膜外，A正确；此运输方式不消耗ATP，B错误；缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，缬氨霉素运输钾离子与质膜的磷脂双分子层结构有关，C错误；噬菌体没有细胞膜，因此缬氨霉素不能作用于噬菌体，D错误。
4.(2022·湖北卷，4)哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白，硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是(　　)A.经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀B.经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小C.未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀D.未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小
【解析】　经AgNO3处理的红细胞，水通道蛋白失去活性，但水可以通过自由扩散的形式进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中会失水变小，A正确，B错误；未经AgNO3处理的红细胞，水可通过水通道蛋白快速进出细胞，也可通过自由扩散进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会迅速吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中会迅速失水变小，C、D正确。
主动运输需要载体蛋白，此时载体蛋白达到饱和
【解析】（1）由图可知，在一定的范围内随着氧气浓度的增加，作物吸收NO3-的速率也在增加，超过该范围后，氧气浓度的增加，作物吸收NO3-的速率就不再增加，说明NO3-的吸收不仅需要能量，也需要载体蛋白，所以是主动运输。（2）O2浓度大于a时作物乙吸收NO3-速率不再增加，此时的限制因素不再是能量，而是载体蛋白。（3）作物甲和作物乙各自在NO3-最大吸收速率时，作物甲细胞的呼吸速率大于作物乙，是因为甲的NO3-最大吸收速率大于乙，说明甲需要能量多，消耗氧气多，所以作物甲细胞的呼吸速率大。（4）在农业生产中，为促进农作物对NO3-的吸收利用，可以定期对作物松土，增加土壤中的含氧量。
1. [ 2024·辽宁大连二十四中月考] 下图显示了人体某细胞的细胞膜对葡萄糖的转运速率与细胞外葡萄糖浓度的关系。实线表示仅葡萄糖存在,虚线表示同时存在稳定浓度的半乳糖。据图推测,下列叙述正确的是( C )
A.葡萄糖的转运速率与葡萄糖浓度持续呈正相关B.葡萄糖的跨膜转运一定伴随着ATP的水解C.半乳糖对葡萄糖的转运有抑制作用D.转运葡萄糖的转运蛋白也可以转运半乳糖
[解析]由图可知,在一定的浓度范围内,葡萄糖的转运速率与葡萄糖浓度呈正相关,当达到一定浓度后,葡萄糖的转运速率受到了其他因素(如:转运蛋白)的限制,A错误;由题中信息可知,葡萄糖的跨膜转运不一定需要能量,即不一定伴随着ATP的水解,B错误;由曲线分析可知,仅存在葡萄糖的情况比同时存在一定浓度的半乳糖时葡萄糖的转运速率高,所以半乳糖对葡萄糖的转运具有抑制的作用,C正确;转运蛋白具有专一性,转运葡萄糖的转运蛋白不能转运半乳糖,D错误。
2.取生理状态相同的笮草嫩叶若干,等量放置在不同浓度的物质X溶液中,测定笮草嫩叶细胞吸收物质X的速率,实验结果如下表所示。下列解释最合理的是( C )
A.笮草细胞吸收物质X的方式为自由扩散B.笮草细胞吸收物质X的方式为消耗 ATP的主动运输C.笮草细胞吸收物质X需要转运蛋白参与D.温度不影响笮草细胞对物质X的吸收速率
[解析]由题表可知,取笮草嫩叶细胞放入物质X溶液中,未通入空气组的吸收速率与通入空气组的吸收速率相等,说明笮草嫩叶细胞对物质X的吸收不消耗能量,是被动运输。据题表数据可知,物质X浓度不同,吸收速率相同,可以排除自由扩散。温度影响细胞膜的流动性,进而影响细胞对物质X的吸收。
3. [2024·天津红桥区一模] Ca2+是植物细胞的第二信使,细胞质的Ca2+浓度变化对调节植物体生长发育以及适应环境具有重要作用。液泡膜等膜结构上存在Ca2+转运系统,回答下列问题:
(1)液泡是细胞内Ca2+的储存库,如图所示,液泡内的Ca2+浓度远高于细胞质基质,液泡膜上存在多种Ca2+的转运蛋白,其中　　　　　　　　　　　　　　(填转运蛋白名称)主要参与这种浓度差的维持。
(2)图中物质X为　　　　。研究发现当细胞呼吸受到抑制时,受刺激后的细胞质基质内Ca2+浓度大幅度增加后难以恢复正常水平,原因是　　　　　　　Ca2+进入液泡的方式是主动运输,当细胞呼吸受到抑制时,能量供应减少,Ca2+进入液泡的过程受抑制　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
Ca2+泵和Ca2+/H+反向运输载体
(3)在高盐胁迫下,当盐进入根周围的环境时,Na+以协助扩散的方式大量进入根部细胞,同时抑制了K+进入细胞,导致细胞中Na+、K+的比例异常,使细胞内酶代谢紊乱。根细胞会借助吸收的Ca2+调节Na+、K+转运蛋白的功能,进而调节细胞中Na+、K+的比例。由此推测,细胞质基质中的Ca2+对Na+、K+转运蛋白的作用依次为　抑制　　　、激活　　　　(填“激活”或“抑制”),使细胞代谢恢复正常。另一方面,吸收的离子被运入液泡内,增大细胞液的　　　渗透压　,促进根细胞吸水,从而降低细胞内盐浓度。
[解析]据图分析,液泡中Ca2+浓度约是1×106nml·L-1,细胞质基质中Ca2+的浓度在20~200 nml·L-1,Ca2+进入液泡的方式是主动运输,运出液泡的方式是协助扩散。根据图中信息可知,由于Ca2+泵的主动运输和Ca2+/H+反向运输载体的运输活动,液泡中的Ca2+浓度远高于细胞质基质中。