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苏教版 (2019)必修1《分子与细胞》第二节 细胞——生命活动的基本单位精品第2课时导学案
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这是一份苏教版 (2019)必修1《分子与细胞》第二节 细胞——生命活动的基本单位精品第2课时导学案，共17页。
第2课时 被动运输、主动运输及细胞的胞吞和胞吐
[学习目标] 1.建构被动运输的概念，比较简单扩散和协助扩散的异同点。2.掌握主动运输的特点及其与被动运输的区别。3.掌握胞吞、胞吐的过程和特点。
一、被动运输不需要细胞供能
1．简单扩散：物质通过细胞质膜进出细胞时，顺着浓度梯度从高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程，如O2、部分水分子。
2．协助扩散
(1)依赖通道蛋白的协助扩散
①概念：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。
②实例：神经细胞的细胞质膜上有离子通道蛋白，它们在神经细胞兴奋的产生和传导中起重要作用。
(2)依赖载体蛋白的协助扩散
①概念：一些物质依赖细胞质膜上的载体蛋白进出细胞，不需要细胞代谢供能，顺浓度梯度通过细胞质膜。
②与通道蛋白的不同：载体蛋白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。
③实例：红细胞质膜运输葡萄糖分子：载体蛋白与葡萄糖分子结合→载体蛋白构象改变→葡萄糖分子被转运到红细胞质膜的内侧→葡萄糖分子被释放。
④载体蛋白的特点：具有高度特异性。
3．被动运输的影响因素
(1)细胞质膜两侧物质的浓度差大小。
(2)简单扩散的限制因素是物质的脂溶性、相对分子质量大小及其所带电荷的种类和数量。
(3)协助扩散的限制因素是通道蛋白或载体蛋白的数量。
判断正误
(1)简单扩散不需要消耗细胞代谢产生的能量( )
(2)细胞质膜可以让水分子自由通过( )
(3)小分子、离子通过细胞质膜的方式可能不同( )
(4)甘油是极性分子，所以不能以简单扩散的方式通过细胞质膜( )
答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)×
构建被动运输的概念，比较简单扩散和协助扩散
人工膜(特定条件下人工合成的磷脂双分子层，如图)常被用于膜通透性的研究。科学家用人工膜进行实验发现：K＋不能透过，如果在人工膜上加少量的缬氨霉素(一种短肽)，K＋便可通过膜由高浓度向低浓度扩散。思考下列问题：
(1)该实验中K＋通过人工膜的运输方向是什么？缬氨霉素分子在K＋的跨膜运输中起什么作用？
提示 由高浓度向低浓度；起到运输K＋的作用。
(2)请比较一下氧气等气体分子和以上实验中K＋通过细胞质膜的相同点和不同点。
提示 相同点：都是由高浓度向低浓度的扩散，不需要细胞代谢供能；不同点：后者需要缬氨霉素的协助，前者不需要。
(3)阅读教材P61～62相关内容，思考以下问题：
协助扩散中需要依赖的蛋白质有载体蛋白和通道蛋白两种类型，二者的区别是什么？
提示 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，不需要与通道蛋白相结合。
1．简单扩散和协助扩散的比较
项目
简单扩散
协助扩散
不同点
不需要通道蛋白或载体蛋白协助；运输速率取决于膜内外物质的浓度差
需要通道蛋白或载体蛋白协助；运输速率取决于膜内外物质的浓度差和通道蛋白或载体蛋白数量
相同点
都是顺浓度梯度的跨膜运输；都不需要细胞代谢供能
2.被动运输速率和浓度差及细胞能量供应的关系曲线
(1)简单扩散的影响因素：物质运输速率主要取决于膜内外物质浓度差的大小，也与物质分子大小和脂溶性有关(如图1)。
(2)协助扩散的影响因素：除了膜内外物质浓度差的大小外，还与膜上通道蛋白或载体蛋白的数量有关。当通道蛋白或载体蛋白达到饱和时，物质浓度再增加，物质运输速率也不再增大(如图2)。
(3)被动运输不消耗能量，所以物质运输速率和细胞能量供应无关(如图3)。
1．协助扩散需要细胞质膜上载体蛋白或通道蛋白的协助。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( )
A．载体蛋白和通道蛋白在细胞质膜上是静止不动的
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．水分子可以通过这两种方式进出细胞
答案 B
解析 载体蛋白和通道蛋白在细胞质膜上不是静止不动的，A错误；载体蛋白只与某种或某类溶质结合和分离，通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相匹配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，故载体蛋白和通道蛋白均具有一定的特异性，B正确；图乙所示通道蛋白参与的协助扩散过程不需要溶质分子与相应蛋白质结合，C错误；水分子可以通过简单扩散和水通道蛋白介导的协助扩散两种方式进出细胞，D错误。
2．(2022·江苏海安县实验中学高一期中)对某细胞破坏线粒体前后，细胞对某物质的吸收速率均如图曲线所示。下列叙述正确的是( )
A．该细胞对该物质的吸收方式与对甘油的吸收方式相同
B．该细胞对该物质的吸收过程消耗能量
C．温度变化不影响该细胞对该物质的吸收
D．该细胞对该物质的吸收方式与细胞内的载体蛋白或通道蛋白有关
答案 D
解析 甘油的吸收方式为自由扩散，而该物质运输是协助扩散，A错误；温度变化影响磷脂分子和蛋白质分子运动，因此温度影响该细胞对该物质的吸收，C错误。
二、主动运输需要细胞供能
主动运输
(1)物质运输的方向：物质逆浓度梯度进行跨膜运输。
(2)所需条件：需要细胞质膜上相应载体蛋白的参与；需要细胞代谢供能。
(3)实例：植物根尖细胞吸收无机盐；氨基酸、葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞。
(4)意义：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，对于活细胞完成各项生命活动具有重要意义。
判断正误
(1)性激素通过主动运输分泌到细胞外( )
(2)主动运输过程中载体蛋白的空间结构不发生改变( )
(3)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( )
(4)葡萄糖都以协助扩散的方式进入细胞( )
(5)细胞主动运输物质的结果是使物质在细胞质膜内外的浓度趋于相等( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
结合材料与教材P63相关内容，讨论下列问题：
材料 与细胞外液相比，动物细胞内K＋浓度高、Na＋浓度低，这对于细胞生命活动的正常进行是至关重要的。Na＋－K＋泵在维持这种溶质浓度差的过程中发挥着重要的作用。细胞内的ATP和Na＋与Na＋－K＋泵上相应位点结合后，ATP水解导致Na＋－K＋泵的构象发生改变，将Na＋运出细胞(如图1、2)；之后，细胞外K＋与Na＋－K＋泵上相应位点结合，磷酸基团与Na＋－K＋泵脱离，Na＋－K＋泵构象恢复，将K＋运入细胞(如图3、4)。
(1)分析Na＋和K＋运输过程中，Na＋－K＋泵和ATP的作用分别是什么？
提示 Na＋－K＋泵作为载体蛋白起到运输Na＋和K＋的作用；ATP为离子运输提供能量。
(2)图示属于什么运输方式，需要哪些条件？有什么意义？
提示 主动运输，需要载体蛋白协助且消耗能量。主动运输保证细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
(3)Na＋－K＋泵既能与K＋结合也能和Na＋结合，是否说明载体蛋白不具有特异性？
提示 不是。
被动运输与主动运输的比较
物质跨膜
运输的方式
被动运输
主动运输
简单扩散
协助扩散
物质运输方向
高浓度→低浓度
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
是否需要载体蛋白或通道蛋白
不需要
需要
需要
是否消耗能量
不消耗
不消耗
消耗
图例
举例
O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等
H2O、某些离子、红细胞吸收葡萄糖等
小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸，植物根尖细胞吸收无机盐等
3．如图所示，某些植物细胞利用①把细胞内的H＋运出，导致细胞外H＋浓度较高；②能够依靠H＋浓度差把H＋和蔗糖分子运入细胞。以下叙述错误的是( )
A．①是载体蛋白
B．①和②的空间结构不同
C．H＋运入细胞的方式是主动运输
D．细胞吸收蔗糖分子受氧气浓度影响
答案 C
解析 结合题意“细胞外H＋浓度较高”可知，H＋运入细胞是顺浓度梯度运输，结合图示可知，该运输过程需要借助②，故方式为协助扩散，C错误。
4．下图为物质出入细胞质膜示意图，其中离子通道是一种通道蛋白。通道蛋白是横跨细胞质膜的亲水性通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过，①②③④代表不同的运输方式。下列相关叙述错误的是( )
A．细胞吸水膨胀时，细胞质膜的厚度就会变小，说明细胞质膜具有一定的流动性
B．细胞质膜上载体蛋白结合葡萄糖后，其构象不会发生改变
C．可能代表二氧化碳转运过程的是方式①
D．海洋鱼类体内盐分过高时需要快速排出，且不消耗能量，其跨膜运输的方式是②
答案 B
解析 细胞吸水膨胀时，细胞质膜的厚度就会变小，面积增大，说明细胞质膜具有一定的流动性，A正确；细胞质膜上载体蛋白结合葡萄糖后其空间结构会发生改变，进而改变细胞质膜的通透性，达到运输葡萄糖的目的，B错误；细胞代谢产生的CO2以①方式即简单扩散运出胞外，C正确。
三、细胞的胞吞和胞吐
1．胞吞(如图a)
通过质膜的变形运动将细胞外物质运进细胞的过程。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。
2．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。
3．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。
判断正误
(1)胞吞、胞吐过程中会导致膜成分的更新( )
(2)物质运输和释放过程中的囊泡只能来自内质网和高尔基体( )
(3)大分子有机物要通过载体蛋白的作用才能进入细胞内，并且要消耗能量( )
答案 (1)√ (2)× (3)×
LDL是一种低密度脂蛋白，进入细胞后会被水解，释放出胆固醇和脂肪酸，一旦体内的胆固醇过多就会导致细胞功能障碍，最严重的就是导致血管内皮细胞受损，从而发生动脉粥样硬化，这是造成心脑血管病的最主要原因之一。如图是胆固醇进入细胞的方式：
探究以下问题：
(1)上述LDL进入细胞的方式是什么？需要哪些条件？
提示 胞吞；需要受体蛋白参与且消耗能量。
(2)该过程依赖于细胞质膜的什么特点？体现了细胞质膜的什么功能？
提示 依赖细胞质膜的流动性；体现了细胞质膜进行物质运输和细胞间信息交流的功能。
(3)结合上述材料内容分析：如何预防胆固醇过高？
提示 形成健康的饮食习惯，减少胆固醇的摄入；适当进行运动锻炼，增强代谢能力。
1．胞吞和胞吐的比较
项目
胞吞
胞吐
条件
细胞摄取或排出大分子和部分颗粒性物质
原理
生物膜具有一定的流动性
特点
物质不穿过细胞质膜，而是通过囊泡转移，需要消耗能量，不需要载体蛋白协助
物质类型
可以是固体，也可以是液体
运输方式
生物膜将运输物包裹成囊泡
运输方向
细胞外→细胞内
细胞内→细胞外
模型
实例
变形虫吞食食物颗粒，白细胞吞噬病菌等
胰岛B细胞分泌胰岛素
2.快速判定物质进出细胞的运输方式
5．下列有关胞吞和胞吐的叙述，错误的是( )
A．胞吞可以分为吞噬和胞饮两种主要类型
B．胞吞要有内部供能才能完成
C．胞吐释放内含物后，会使细胞质膜表面积增加
D．二者运输物质时需要载体蛋白的协助
答案 D
解析 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。
6．受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于摄取特殊的生物大分子，其过程如图所示。下列有关叙述不正确的是( )
A．该过程以膜的流动性为基础
B．该过程不能体现细胞质膜的选择透过性
C．Na＋、K＋等无机盐离子也可通过此方式跨膜运输
D．受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能
答案 C
解析 该过程细胞质膜向内凹陷，以膜的流动性为基础，A正确；该过程体现了细胞质膜的流动性，不能体现选择透过性，B正确；Na＋、K＋等无机盐离子是通过主动运输的方式进行跨膜运输的，C错误。
题组一 被动运输
1．甲、乙两种物质分别依赖简单扩散和协助扩散进入细胞，如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞质膜，并维持其他条件不变，则( )
A．甲运输被促进 B．乙运输被促进
C．甲运输被抑制 D．乙运输被抑制
答案 D
2．细胞质膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。下列物质中以简单扩散方式通过细胞质膜的是( )
A．Na＋ B．二氧化碳
C．RNA D．胰岛素
答案 B
解析 一般Na＋内流时属于协助扩散，Na＋外流时属于主动运输，A错误；二氧化碳的运输属于简单扩散，B正确；RNA通过核孔进入细胞质，需要消耗能量，不是简单扩散，C错误；胰岛素是通过胞吐被分泌出细胞的，D错误。
3．(2022·江苏常熟高一期中)如图表示某细胞质膜受到外界环境的刺激被激活时，膜上发生的一系列变化，已知未受刺激时膜外Na＋浓度远高于膜内。根据图示分析，下列有关叙述错误的是( )
A．物质①的合成场所为内质网，物质②的合成场所为核糖体
B．物质②被激活时空间结构发生了变化，其功能也会发生变化
C．图示Na＋进入细胞的方式为协助扩散，属于被动运输
D．图示过程主要体现了细胞质膜具有进行细胞间的信息交流的功能
答案 D
解析 物质①是磷脂分子，属于脂质，合成场所是内质网，物质②是蛋白质，合成场所是核糖体，A正确；据图可知，物质②未被激活时不能运输钠离子，被激活后，空间结构发生变化，功能也发生变化，能够运输钠离子，B正确；据图可知，钠离子运输时需要通道蛋白的协助，属于协助扩散，协助扩散属于被动运输，C正确；图中显示的是钠离子的运输，主要体现了细胞质膜具有控制物质进出细胞的功能，图示过程是发生在同一个细胞的细胞质膜上的，不能体现细胞质膜具有进行细胞间的信息交流的功能，D错误。
题组二 主动运输
4．如图为小肠绒毛上皮细胞的物质跨膜运输示意图，下列有关叙述正确的是( )
A．甲为主动运输 B．乙为协助扩散
C．丙为胞吞和胞吐 D．丁为简单扩散
答案 A
5．下表是正常生理条件下人体红细胞和血浆中K＋和Na＋浓度的测定值(单位：mmol/L)。下列分析正确的是( )
K＋
Na＋
红细胞
150
26
血浆
5
144
A.Na＋以协助扩散的方式从红细胞进入血浆
B．K＋从红细胞进入血浆需要消耗能量
C．K＋以主动运输的方式从血浆进入红细胞
D．Na＋以简单扩散的方式从血浆进入红细胞
答案 C
解析 正常生理条件下，红细胞内Na＋浓度远低于血浆，Na＋以主动运输的方式从红细胞逆浓度梯度进入血浆，A错误；K＋以协助扩散的方式从红细胞顺浓度梯度进入血浆，不需要消耗能量，B错误；红细胞内K＋浓度远高于血浆，表明K＋以主动运输的方式逆浓度梯度进入红细胞，C正确；Na＋以协助扩散的方式顺浓度梯度进入红细胞，D错误。
6．如图甲、乙分别是洋葱根尖在不同O2浓度及不同底物浓度情况下(其他条件适宜)，从含硝酸钾的全营养液中吸收NO的速率曲线图。下列相关描述不正确的是( )
A．a点时影响离子吸收速率的主要因素是能量
B．b点时离子吸收速率不再增大是因为载体蛋白的数量有限
C．c点时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度
D．d点时离子吸收速率不再增大是因为底物浓度太高，细胞发生质壁分离
答案 D
解析 洋葱根尖吸收NO的方式是主动运输，吸收速率受能量、载体蛋白和底物浓度的影响。d点时离子吸收速率不再随底物浓度增大而增大，可能是因为载体蛋白数量有限或能量不足，D错误。
题组三 细胞的胞吞和胞吐
7.如图所示为细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列有关叙述错误的是( )
A．a与b过程的实现与生物膜的流动性有关
B．a与b是普遍存在的物质跨膜运输的方式
C．a过程形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解
D．细胞通过a过程摄取大分子时不需要膜上的蛋白质识别
答案 D
解析 胞吞与胞吐过程的实现与生物膜的流动性有关，A正确；胞吞与胞吐是普遍存在的物质跨膜运输的方式，大分子物质进出细胞通常是以这两种方式进行，B正确；胞吞过程形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解，C正确；大分子有机物通过胞吞进入细胞时，利用细胞膜的流动性，不需要载体蛋白的协助，但要与膜上的蛋白质识别与结合，D错误。
8．关于物质通过“胞吞”和“胞吐”进出细胞的叙述，正确的是( )
A．胞吞和胞吐过程不需细胞代谢供能
B．胞吞和胞吐涉及多种膜的破裂与融合
C．胞吐运输物质都是从高浓度到低浓度
D．生物大分子的胞吞作用需要载体蛋白的参与
答案 B
解析 胞吞和胞吐过程需细胞代谢供能，A错误；胞吞和胞吐涉及多种膜的破裂与融合，如分泌蛋白的合成和分泌过程，涉及内质网、高尔基体、细胞质膜的破裂与融合，B正确；胞吐运输物质，对浓度没有要求，C错误；生物大分子的胞吞作用不需要载体蛋白的参与，D错误。
选择题9～10题为单选题，11～13题为多选题。
9．通道蛋白主要根据物质的大小和电荷等进行辨别，不需要与物质结合；载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的溶质分子通过，而且每次转运都发生自身构象的改变。下列说法错误的是( )
A．通道蛋白参与主动运输过程时会消耗ATP
B．通道蛋白运输物质的效率远高于载体蛋白
C．载体蛋白存在饱和性而通道蛋白则不存在
D．载体蛋白与通道蛋白都可以参与协助扩散
答案 A
解析 载体蛋白和通道蛋白都属于膜转运蛋白。载体蛋白可以参与主动运输，也可以参与被动运输，通道蛋白往往只参与选择性的被动运输，A错误。
10．阿米巴痢疾是一种消化道传染病，病因是感染了在人体肠道内寄生的痢疾内变形虫。该虫能分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，再通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，引发阿米巴痢疾。以下分析错误的是( )
A．饭前便后洗手是预防阿米巴痢疾的有效措施之一
B．该虫分泌蛋白分解酶的过程促进了其生物膜成分的更新
C．人体组织直接为痢疾内变形虫合成蛋白分解酶提供能量
D．痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织细胞的过程需要消耗能量
答案 C
解析 在分泌蛋白分解酶的过程中，高尔基体膜、内质网膜、细胞质膜之间存在膜成分的转移，促进了其生物膜成分的更新，B正确；人体组织并不直接为痢疾内变形虫合成蛋白分解酶提供能量，C错误；痢疾内变形虫通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，胞吞作用需要消耗能量，D正确。
11．钠－钾ATP酶(Na＋/K＋－ATPase)存在于大多数动物细胞质膜上，能够利用ATP水解释放的能量，将细胞内的Na＋泵出细胞外，将细胞外的K＋泵入细胞内，从而维持膜内外一定的电化学梯度。该电化学梯度能驱动葡萄糖协同转运载体以同向协同转运的方式将葡萄糖等有机物转运入细胞内，然后由膜上的转运载体GLUT2转运至细胞外液，完成对葡萄糖的吸收。如图为人小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程示意图，下列分析错误的是( )
A．图示细胞吸收和释放Na＋的方式均属于主动运输
B．图示细胞吸收和释放葡萄糖的方式均属于协助扩散
C．图示细胞的膜蛋白有催化、运输、信息交流等功能
D．图示的Na＋/K＋－ATPase也存在于神经元细胞质膜上
答案 ABC
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，下列推测合理的是( )
A．H＋－ATPase位于保卫细胞细胞质膜上，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
答案 ABD
解析 细胞内pH高于细胞外，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细胞质膜上的H＋－ATPase发挥作用，使细胞内的H＋逆浓度梯度运输到细胞外，A、B项符合题意；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项不符合题意。
13．下列关于物质跨膜运输的叙述，正确的是( )
A．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
B．协助扩散顺浓度梯度进行，不消耗能量，但需要通道蛋白或载体蛋白协助
C．大分子有机物一定要通过载体蛋白的转运才能进入细胞内，并要消耗能量
D．主动运输一般发生在逆浓度梯度运输物质时，既要消耗能量，也需要载体蛋白协助
答案 BD
解析 相对分子质量小的某些物质可以通过简单扩散进入细胞，如气体分子等，大部分的离子通过主动运输的方式进入细胞，A错误；大分子物质可以通过胞吞进入细胞，需要能量，不需要载体，C错误。
14．图1中①～④表示物质进入细胞的不同方式，ATPase为ATP酶。请据图分析回答下列问题：
(1)细胞质膜的基本支架是______________，器官移植过程中出现的免疫排斥反应，可能是细胞质膜上的__________在起作用。
(2)图1中ATPase具有的功能有__________、__________；若对离体的该细胞施用某种毒素，可使其对物质③的吸收量明显减少，而对其他物质的吸收则不受影响，这种毒素的作用很可能抑制了__________________________________________________________________。
(3)图2中与物质②的运输相符合的是曲线_____________________________(填字母)。
(4)细胞功能的复杂程度与细胞质膜上______________________有关。
答案 (1)磷脂双分子层 糖蛋白 (2)运输 催化 ATPase的活性 (3)B、C (4)蛋白质的种类和数量
15．(2022·江苏连云港高一期末)人体神经细胞内K＋浓度是细胞外的30倍左右，而神经细胞内的Na＋浓度仅为细胞外的1/6左右。下图表示神经细胞跨膜运输K＋和Na＋的部分过程，①～④表示物质跨膜运输方式，A、B表示Na＋－K＋泵泵入和泵出的离子种类，C、D表示细胞质膜的组成物质，回答下列问题([ ]中填图中标号或字母)：
(1)D构成了细胞质膜的________________，由它支持着许多执行某些特定功能的________________分子。
(2)细胞质膜的结构特点是具有一定的__________________，功能特性是________________。
(3)过去人们普遍认为，水分子是通过[ ]________________进出细胞的，但后来研究发现，水分子更多的是通过细胞质膜上的______________进出细胞的。
(4)当神经细胞处于静息状态(即未受刺激没有产生兴奋)，此时细胞质膜上的部分运输K＋的通道蛋白处于开放状态，使少量K＋顺________________外流，此过程不需要________________，该运输方式称为________________。
(5)当神经细胞受到一定刺激后，大量Na＋内流，达一定量后，Na＋通道蛋白关闭，同时大量K＋通道蛋白开放，又造成了部分K＋外流。此时Na＋－K＋泵开始工作，在消耗ATP的同时，不断地向细胞外泵出[ ]__________，直到重新恢复神经细胞内外Na＋和K＋的动态平衡，此时Na＋－K＋泵运输该离子的方式为________________。
答案 (1)基本支架 蛋白质 (2)流动性 选择透过性 (3)① 简单扩散 水通道蛋白 (4)浓度梯度 细胞代谢供能 协助扩散 (5)A Na＋ 主动运输
第2课时 被动运输、主动运输及细胞的胞吞和胞吐
[学习目标] 1.建构被动运输的概念，比较简单扩散和协助扩散的异同点。2.掌握主动运输的特点及其与被动运输的区别。3.掌握胞吞、胞吐的过程和特点。
一、被动运输不需要细胞供能
1．简单扩散：物质通过细胞质膜进出细胞时，顺着浓度梯度从高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程，如O2、部分水分子。
2．协助扩散
(1)依赖通道蛋白的协助扩散
①概念：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。
②实例：神经细胞的细胞质膜上有离子通道蛋白，它们在神经细胞兴奋的产生和传导中起重要作用。
(2)依赖载体蛋白的协助扩散
①概念：一些物质依赖细胞质膜上的载体蛋白进出细胞，不需要细胞代谢供能，顺浓度梯度通过细胞质膜。
②与通道蛋白的不同：载体蛋白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。
③实例：红细胞质膜运输葡萄糖分子：载体蛋白与葡萄糖分子结合→载体蛋白构象改变→葡萄糖分子被转运到红细胞质膜的内侧→葡萄糖分子被释放。
④载体蛋白的特点：具有高度特异性。
3．被动运输的影响因素
(1)细胞质膜两侧物质的浓度差大小。
(2)简单扩散的限制因素是物质的脂溶性、相对分子质量大小及其所带电荷的种类和数量。
(3)协助扩散的限制因素是通道蛋白或载体蛋白的数量。
判断正误
(1)简单扩散不需要消耗细胞代谢产生的能量( )
(2)细胞质膜可以让水分子自由通过( )
(3)小分子、离子通过细胞质膜的方式可能不同( )
(4)甘油是极性分子，所以不能以简单扩散的方式通过细胞质膜( )
答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)×
构建被动运输的概念，比较简单扩散和协助扩散
人工膜(特定条件下人工合成的磷脂双分子层，如图)常被用于膜通透性的研究。科学家用人工膜进行实验发现：K＋不能透过，如果在人工膜上加少量的缬氨霉素(一种短肽)，K＋便可通过膜由高浓度向低浓度扩散。思考下列问题：
(1)该实验中K＋通过人工膜的运输方向是什么？缬氨霉素分子在K＋的跨膜运输中起什么作用？
提示 由高浓度向低浓度；起到运输K＋的作用。
(2)请比较一下氧气等气体分子和以上实验中K＋通过细胞质膜的相同点和不同点。
提示 相同点：都是由高浓度向低浓度的扩散，不需要细胞代谢供能；不同点：后者需要缬氨霉素的协助，前者不需要。
(3)阅读教材P61～62相关内容，思考以下问题：
协助扩散中需要依赖的蛋白质有载体蛋白和通道蛋白两种类型，二者的区别是什么？
提示 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，不需要与通道蛋白相结合。
1．简单扩散和协助扩散的比较
项目
简单扩散
协助扩散
不同点
不需要通道蛋白或载体蛋白协助；运输速率取决于膜内外物质的浓度差
需要通道蛋白或载体蛋白协助；运输速率取决于膜内外物质的浓度差和通道蛋白或载体蛋白数量
相同点
都是顺浓度梯度的跨膜运输；都不需要细胞代谢供能
2.被动运输速率和浓度差及细胞能量供应的关系曲线
(1)简单扩散的影响因素：物质运输速率主要取决于膜内外物质浓度差的大小，也与物质分子大小和脂溶性有关(如图1)。
(2)协助扩散的影响因素：除了膜内外物质浓度差的大小外，还与膜上通道蛋白或载体蛋白的数量有关。当通道蛋白或载体蛋白达到饱和时，物质浓度再增加，物质运输速率也不再增大(如图2)。
(3)被动运输不消耗能量，所以物质运输速率和细胞能量供应无关(如图3)。
1．协助扩散需要细胞质膜上载体蛋白或通道蛋白的协助。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( )
A．载体蛋白和通道蛋白在细胞质膜上是静止不动的
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．水分子可以通过这两种方式进出细胞
答案 B
解析 载体蛋白和通道蛋白在细胞质膜上不是静止不动的，A错误；载体蛋白只与某种或某类溶质结合和分离，通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相匹配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，故载体蛋白和通道蛋白均具有一定的特异性，B正确；图乙所示通道蛋白参与的协助扩散过程不需要溶质分子与相应蛋白质结合，C错误；水分子可以通过简单扩散和水通道蛋白介导的协助扩散两种方式进出细胞，D错误。
2．(2022·江苏海安县实验中学高一期中)对某细胞破坏线粒体前后，细胞对某物质的吸收速率均如图曲线所示。下列叙述正确的是( )
A．该细胞对该物质的吸收方式与对甘油的吸收方式相同
B．该细胞对该物质的吸收过程消耗能量
C．温度变化不影响该细胞对该物质的吸收
D．该细胞对该物质的吸收方式与细胞内的载体蛋白或通道蛋白有关
答案 D
解析 甘油的吸收方式为自由扩散，而该物质运输是协助扩散，A错误；温度变化影响磷脂分子和蛋白质分子运动，因此温度影响该细胞对该物质的吸收，C错误。
二、主动运输需要细胞供能
主动运输
(1)物质运输的方向：物质逆浓度梯度进行跨膜运输。
(2)所需条件：需要细胞质膜上相应载体蛋白的参与；需要细胞代谢供能。
(3)实例：植物根尖细胞吸收无机盐；氨基酸、葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞。
(4)意义：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，对于活细胞完成各项生命活动具有重要意义。
判断正误
(1)性激素通过主动运输分泌到细胞外( )
(2)主动运输过程中载体蛋白的空间结构不发生改变( )
(3)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( )
(4)葡萄糖都以协助扩散的方式进入细胞( )
(5)细胞主动运输物质的结果是使物质在细胞质膜内外的浓度趋于相等( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
结合材料与教材P63相关内容，讨论下列问题：
材料 与细胞外液相比，动物细胞内K＋浓度高、Na＋浓度低，这对于细胞生命活动的正常进行是至关重要的。Na＋－K＋泵在维持这种溶质浓度差的过程中发挥着重要的作用。细胞内的ATP和Na＋与Na＋－K＋泵上相应位点结合后，ATP水解导致Na＋－K＋泵的构象发生改变，将Na＋运出细胞(如图1、2)；之后，细胞外K＋与Na＋－K＋泵上相应位点结合，磷酸基团与Na＋－K＋泵脱离，Na＋－K＋泵构象恢复，将K＋运入细胞(如图3、4)。
(1)分析Na＋和K＋运输过程中，Na＋－K＋泵和ATP的作用分别是什么？
提示 Na＋－K＋泵作为载体蛋白起到运输Na＋和K＋的作用；ATP为离子运输提供能量。
(2)图示属于什么运输方式，需要哪些条件？有什么意义？
提示 主动运输，需要载体蛋白协助且消耗能量。主动运输保证细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
(3)Na＋－K＋泵既能与K＋结合也能和Na＋结合，是否说明载体蛋白不具有特异性？
提示 不是。
被动运输与主动运输的比较
物质跨膜
运输的方式
被动运输
主动运输
简单扩散
协助扩散
物质运输方向
高浓度→低浓度
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
是否需要载体蛋白或通道蛋白
不需要
需要
需要
是否消耗能量
不消耗
不消耗
消耗
图例
举例
O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等
H2O、某些离子、红细胞吸收葡萄糖等
小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸，植物根尖细胞吸收无机盐等
3．如图所示，某些植物细胞利用①把细胞内的H＋运出，导致细胞外H＋浓度较高；②能够依靠H＋浓度差把H＋和蔗糖分子运入细胞。以下叙述错误的是( )
A．①是载体蛋白
B．①和②的空间结构不同
C．H＋运入细胞的方式是主动运输
D．细胞吸收蔗糖分子受氧气浓度影响
答案 C
解析 结合题意“细胞外H＋浓度较高”可知，H＋运入细胞是顺浓度梯度运输，结合图示可知，该运输过程需要借助②，故方式为协助扩散，C错误。
4．下图为物质出入细胞质膜示意图，其中离子通道是一种通道蛋白。通道蛋白是横跨细胞质膜的亲水性通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过，①②③④代表不同的运输方式。下列相关叙述错误的是( )
A．细胞吸水膨胀时，细胞质膜的厚度就会变小，说明细胞质膜具有一定的流动性
B．细胞质膜上载体蛋白结合葡萄糖后，其构象不会发生改变
C．可能代表二氧化碳转运过程的是方式①
D．海洋鱼类体内盐分过高时需要快速排出，且不消耗能量，其跨膜运输的方式是②
答案 B
解析 细胞吸水膨胀时，细胞质膜的厚度就会变小，面积增大，说明细胞质膜具有一定的流动性，A正确；细胞质膜上载体蛋白结合葡萄糖后其空间结构会发生改变，进而改变细胞质膜的通透性，达到运输葡萄糖的目的，B错误；细胞代谢产生的CO2以①方式即简单扩散运出胞外，C正确。
三、细胞的胞吞和胞吐
1．胞吞(如图a)
通过质膜的变形运动将细胞外物质运进细胞的过程。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。
2．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。
3．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。
判断正误
(1)胞吞、胞吐过程中会导致膜成分的更新( )
(2)物质运输和释放过程中的囊泡只能来自内质网和高尔基体( )
(3)大分子有机物要通过载体蛋白的作用才能进入细胞内，并且要消耗能量( )
答案 (1)√ (2)× (3)×
LDL是一种低密度脂蛋白，进入细胞后会被水解，释放出胆固醇和脂肪酸，一旦体内的胆固醇过多就会导致细胞功能障碍，最严重的就是导致血管内皮细胞受损，从而发生动脉粥样硬化，这是造成心脑血管病的最主要原因之一。如图是胆固醇进入细胞的方式：
探究以下问题：
(1)上述LDL进入细胞的方式是什么？需要哪些条件？
提示 胞吞；需要受体蛋白参与且消耗能量。
(2)该过程依赖于细胞质膜的什么特点？体现了细胞质膜的什么功能？
提示 依赖细胞质膜的流动性；体现了细胞质膜进行物质运输和细胞间信息交流的功能。
(3)结合上述材料内容分析：如何预防胆固醇过高？
提示 形成健康的饮食习惯，减少胆固醇的摄入；适当进行运动锻炼，增强代谢能力。
1．胞吞和胞吐的比较
项目
胞吞
胞吐
条件
细胞摄取或排出大分子和部分颗粒性物质
原理
生物膜具有一定的流动性
特点
物质不穿过细胞质膜，而是通过囊泡转移，需要消耗能量，不需要载体蛋白协助
物质类型
可以是固体，也可以是液体
运输方式
生物膜将运输物包裹成囊泡
运输方向
细胞外→细胞内
细胞内→细胞外
模型
实例
变形虫吞食食物颗粒，白细胞吞噬病菌等
胰岛B细胞分泌胰岛素
2.快速判定物质进出细胞的运输方式
5．下列有关胞吞和胞吐的叙述，错误的是( )
A．胞吞可以分为吞噬和胞饮两种主要类型
B．胞吞要有内部供能才能完成
C．胞吐释放内含物后，会使细胞质膜表面积增加
D．二者运输物质时需要载体蛋白的协助
答案 D
解析 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。
6．受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于摄取特殊的生物大分子，其过程如图所示。下列有关叙述不正确的是( )
A．该过程以膜的流动性为基础
B．该过程不能体现细胞质膜的选择透过性
C．Na＋、K＋等无机盐离子也可通过此方式跨膜运输
D．受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能
答案 C
解析 该过程细胞质膜向内凹陷，以膜的流动性为基础，A正确；该过程体现了细胞质膜的流动性，不能体现选择透过性，B正确；Na＋、K＋等无机盐离子是通过主动运输的方式进行跨膜运输的，C错误。
题组一 被动运输
1．甲、乙两种物质分别依赖简单扩散和协助扩散进入细胞，如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞质膜，并维持其他条件不变，则( )
A．甲运输被促进 B．乙运输被促进
C．甲运输被抑制 D．乙运输被抑制
答案 D
2．细胞质膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。下列物质中以简单扩散方式通过细胞质膜的是( )
A．Na＋ B．二氧化碳
C．RNA D．胰岛素
答案 B
解析 一般Na＋内流时属于协助扩散，Na＋外流时属于主动运输，A错误；二氧化碳的运输属于简单扩散，B正确；RNA通过核孔进入细胞质，需要消耗能量，不是简单扩散，C错误；胰岛素是通过胞吐被分泌出细胞的，D错误。
3．(2022·江苏常熟高一期中)如图表示某细胞质膜受到外界环境的刺激被激活时，膜上发生的一系列变化，已知未受刺激时膜外Na＋浓度远高于膜内。根据图示分析，下列有关叙述错误的是( )
A．物质①的合成场所为内质网，物质②的合成场所为核糖体
B．物质②被激活时空间结构发生了变化，其功能也会发生变化
C．图示Na＋进入细胞的方式为协助扩散，属于被动运输
D．图示过程主要体现了细胞质膜具有进行细胞间的信息交流的功能
答案 D
解析 物质①是磷脂分子，属于脂质，合成场所是内质网，物质②是蛋白质，合成场所是核糖体，A正确；据图可知，物质②未被激活时不能运输钠离子，被激活后，空间结构发生变化，功能也发生变化，能够运输钠离子，B正确；据图可知，钠离子运输时需要通道蛋白的协助，属于协助扩散，协助扩散属于被动运输，C正确；图中显示的是钠离子的运输，主要体现了细胞质膜具有控制物质进出细胞的功能，图示过程是发生在同一个细胞的细胞质膜上的，不能体现细胞质膜具有进行细胞间的信息交流的功能，D错误。
题组二 主动运输
4．如图为小肠绒毛上皮细胞的物质跨膜运输示意图，下列有关叙述正确的是( )
A．甲为主动运输 B．乙为协助扩散
C．丙为胞吞和胞吐 D．丁为简单扩散
答案 A
5．下表是正常生理条件下人体红细胞和血浆中K＋和Na＋浓度的测定值(单位：mmol/L)。下列分析正确的是( )
K＋
Na＋
红细胞
150
26
血浆
5
144
A.Na＋以协助扩散的方式从红细胞进入血浆
B．K＋从红细胞进入血浆需要消耗能量
C．K＋以主动运输的方式从血浆进入红细胞
D．Na＋以简单扩散的方式从血浆进入红细胞
答案 C
解析 正常生理条件下，红细胞内Na＋浓度远低于血浆，Na＋以主动运输的方式从红细胞逆浓度梯度进入血浆，A错误；K＋以协助扩散的方式从红细胞顺浓度梯度进入血浆，不需要消耗能量，B错误；红细胞内K＋浓度远高于血浆，表明K＋以主动运输的方式逆浓度梯度进入红细胞，C正确；Na＋以协助扩散的方式顺浓度梯度进入红细胞，D错误。
6．如图甲、乙分别是洋葱根尖在不同O2浓度及不同底物浓度情况下(其他条件适宜)，从含硝酸钾的全营养液中吸收NO的速率曲线图。下列相关描述不正确的是( )
A．a点时影响离子吸收速率的主要因素是能量
B．b点时离子吸收速率不再增大是因为载体蛋白的数量有限
C．c点时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度
D．d点时离子吸收速率不再增大是因为底物浓度太高，细胞发生质壁分离
答案 D
解析 洋葱根尖吸收NO的方式是主动运输，吸收速率受能量、载体蛋白和底物浓度的影响。d点时离子吸收速率不再随底物浓度增大而增大，可能是因为载体蛋白数量有限或能量不足，D错误。
题组三 细胞的胞吞和胞吐
7.如图所示为细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列有关叙述错误的是( )
A．a与b过程的实现与生物膜的流动性有关
B．a与b是普遍存在的物质跨膜运输的方式
C．a过程形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解
D．细胞通过a过程摄取大分子时不需要膜上的蛋白质识别
答案 D
解析 胞吞与胞吐过程的实现与生物膜的流动性有关，A正确；胞吞与胞吐是普遍存在的物质跨膜运输的方式，大分子物质进出细胞通常是以这两种方式进行，B正确；胞吞过程形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解，C正确；大分子有机物通过胞吞进入细胞时，利用细胞膜的流动性，不需要载体蛋白的协助，但要与膜上的蛋白质识别与结合，D错误。
8．关于物质通过“胞吞”和“胞吐”进出细胞的叙述，正确的是( )
A．胞吞和胞吐过程不需细胞代谢供能
B．胞吞和胞吐涉及多种膜的破裂与融合
C．胞吐运输物质都是从高浓度到低浓度
D．生物大分子的胞吞作用需要载体蛋白的参与
答案 B
解析 胞吞和胞吐过程需细胞代谢供能，A错误；胞吞和胞吐涉及多种膜的破裂与融合，如分泌蛋白的合成和分泌过程，涉及内质网、高尔基体、细胞质膜的破裂与融合，B正确；胞吐运输物质，对浓度没有要求，C错误；生物大分子的胞吞作用不需要载体蛋白的参与，D错误。
选择题9～10题为单选题，11～13题为多选题。
9．通道蛋白主要根据物质的大小和电荷等进行辨别，不需要与物质结合；载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的溶质分子通过，而且每次转运都发生自身构象的改变。下列说法错误的是( )
A．通道蛋白参与主动运输过程时会消耗ATP
B．通道蛋白运输物质的效率远高于载体蛋白
C．载体蛋白存在饱和性而通道蛋白则不存在
D．载体蛋白与通道蛋白都可以参与协助扩散
答案 A
解析 载体蛋白和通道蛋白都属于膜转运蛋白。载体蛋白可以参与主动运输，也可以参与被动运输，通道蛋白往往只参与选择性的被动运输，A错误。
10．阿米巴痢疾是一种消化道传染病，病因是感染了在人体肠道内寄生的痢疾内变形虫。该虫能分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，再通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，引发阿米巴痢疾。以下分析错误的是( )
A．饭前便后洗手是预防阿米巴痢疾的有效措施之一
B．该虫分泌蛋白分解酶的过程促进了其生物膜成分的更新
C．人体组织直接为痢疾内变形虫合成蛋白分解酶提供能量
D．痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织细胞的过程需要消耗能量
答案 C
解析 在分泌蛋白分解酶的过程中，高尔基体膜、内质网膜、细胞质膜之间存在膜成分的转移，促进了其生物膜成分的更新，B正确；人体组织并不直接为痢疾内变形虫合成蛋白分解酶提供能量，C错误；痢疾内变形虫通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，胞吞作用需要消耗能量，D正确。
11．钠－钾ATP酶(Na＋/K＋－ATPase)存在于大多数动物细胞质膜上，能够利用ATP水解释放的能量，将细胞内的Na＋泵出细胞外，将细胞外的K＋泵入细胞内，从而维持膜内外一定的电化学梯度。该电化学梯度能驱动葡萄糖协同转运载体以同向协同转运的方式将葡萄糖等有机物转运入细胞内，然后由膜上的转运载体GLUT2转运至细胞外液，完成对葡萄糖的吸收。如图为人小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程示意图，下列分析错误的是( )
A．图示细胞吸收和释放Na＋的方式均属于主动运输
B．图示细胞吸收和释放葡萄糖的方式均属于协助扩散
C．图示细胞的膜蛋白有催化、运输、信息交流等功能
D．图示的Na＋/K＋－ATPase也存在于神经元细胞质膜上
答案 ABC
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，下列推测合理的是( )
A．H＋－ATPase位于保卫细胞细胞质膜上，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
答案 ABD
解析 细胞内pH高于细胞外，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细胞质膜上的H＋－ATPase发挥作用，使细胞内的H＋逆浓度梯度运输到细胞外，A、B项符合题意；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项不符合题意。
13．下列关于物质跨膜运输的叙述，正确的是( )
A．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
B．协助扩散顺浓度梯度进行，不消耗能量，但需要通道蛋白或载体蛋白协助
C．大分子有机物一定要通过载体蛋白的转运才能进入细胞内，并要消耗能量
D．主动运输一般发生在逆浓度梯度运输物质时，既要消耗能量，也需要载体蛋白协助
答案 BD
解析 相对分子质量小的某些物质可以通过简单扩散进入细胞，如气体分子等，大部分的离子通过主动运输的方式进入细胞，A错误；大分子物质可以通过胞吞进入细胞，需要能量，不需要载体，C错误。
14．图1中①～④表示物质进入细胞的不同方式，ATPase为ATP酶。请据图分析回答下列问题：
(1)细胞质膜的基本支架是______________，器官移植过程中出现的免疫排斥反应，可能是细胞质膜上的__________在起作用。
(2)图1中ATPase具有的功能有__________、__________；若对离体的该细胞施用某种毒素，可使其对物质③的吸收量明显减少，而对其他物质的吸收则不受影响，这种毒素的作用很可能抑制了__________________________________________________________________。
(3)图2中与物质②的运输相符合的是曲线_____________________________(填字母)。
(4)细胞功能的复杂程度与细胞质膜上______________________有关。
答案 (1)磷脂双分子层 糖蛋白 (2)运输 催化 ATPase的活性 (3)B、C (4)蛋白质的种类和数量
15．(2022·江苏连云港高一期末)人体神经细胞内K＋浓度是细胞外的30倍左右，而神经细胞内的Na＋浓度仅为细胞外的1/6左右。下图表示神经细胞跨膜运输K＋和Na＋的部分过程，①～④表示物质跨膜运输方式，A、B表示Na＋－K＋泵泵入和泵出的离子种类，C、D表示细胞质膜的组成物质，回答下列问题([ ]中填图中标号或字母)：
(1)D构成了细胞质膜的________________，由它支持着许多执行某些特定功能的________________分子。
(2)细胞质膜的结构特点是具有一定的__________________，功能特性是________________。
(3)过去人们普遍认为，水分子是通过[ ]________________进出细胞的，但后来研究发现，水分子更多的是通过细胞质膜上的______________进出细胞的。
(4)当神经细胞处于静息状态(即未受刺激没有产生兴奋)，此时细胞质膜上的部分运输K＋的通道蛋白处于开放状态，使少量K＋顺________________外流，此过程不需要________________，该运输方式称为________________。
(5)当神经细胞受到一定刺激后，大量Na＋内流，达一定量后，Na＋通道蛋白关闭，同时大量K＋通道蛋白开放，又造成了部分K＋外流。此时Na＋－K＋泵开始工作，在消耗ATP的同时，不断地向细胞外泵出[ ]__________，直到重新恢复神经细胞内外Na＋和K＋的动态平衡，此时Na＋－K＋泵运输该离子的方式为________________。
答案 (1)基本支架 蛋白质 (2)流动性 选择透过性 (3)① 简单扩散 水通道蛋白 (4)浓度梯度 细胞代谢供能 协助扩散 (5)A Na＋ 主动运输
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