高三生物一輪復(fù)習(xí)講義物質(zhì)出入細(xì)胞的方式

物質(zhì)出入細(xì)胞的方式——2025屆高考生物一輪復(fù)習(xí)【教學(xué)目標(biāo)】1.闡明被動(dòng)運(yùn)輸?shù)脑砗吞攸c(diǎn)。2.通過對小分子物質(zhì)逆濃度梯度運(yùn)輸?shù)姆治?，說明主動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)。3.通過對大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞過程的學(xué)習(xí)，說明胞吞、胞吐的特點(diǎn)。4.通過對物質(zhì)跨膜運(yùn)輸進(jìn)出細(xì)胞多種方式的比較，總結(jié)概括細(xì)胞膜具有選擇透過性、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸有各種方式的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)?！竞诵乃仞B(yǎng)】1.生命觀念：通過水分子進(jìn)出細(xì)胞的多種方式，體會(huì)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的多種形態(tài)，是生物適應(yīng)性的體現(xiàn)，深入領(lǐng)悟細(xì)胞膜是有選擇透過性的生物膜：運(yùn)輸物質(zhì)的方式取決于細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，形成生物的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念。2.科學(xué)思維、科學(xué)探究：通過水通道蛋白科學(xué)史的學(xué)習(xí)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析推導(dǎo)，培養(yǎng)科學(xué)思維，科學(xué)探究的能力。3.生命觀念：通過對主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞胞吐的過程、特點(diǎn)、意義的學(xué)習(xí)，建立結(jié)構(gòu)與功能觀物質(zhì)與能量觀。4.科學(xué)思維：通過資料和問題探索獲取信息、模型建構(gòu)直觀展示，概括主動(dòng)運(yùn)輸和胞吞胞葉的概念及特點(diǎn)，并能夠基于事實(shí)闡釋生命現(xiàn)象和規(guī)律。5.社會(huì)責(zé)任：通過對囊性纖維病的病因分析、痢疾變形等引發(fā)疾病的關(guān)鍵措施分析，領(lǐng)悟科學(xué)研究重要性，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任意識(shí)。【典例分析】1.下列關(guān)于細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的說法，不合理的是()A．離子通過通道蛋白時(shí)，不需要和通道蛋白結(jié)合B．載體蛋白和通道蛋白參與的運(yùn)輸方式分別為主動(dòng)運(yùn)輸和被動(dòng)運(yùn)輸C．載體蛋白和通道蛋白的構(gòu)象在控制物質(zhì)進(jìn)出過程中都有可能發(fā)生改變D．通道蛋白貫穿磷脂雙分子層中，同時(shí)具有親水和疏水區(qū)域答案：B解析：A項(xiàng)，離子通過通道蛋白時(shí)，不需要和通道蛋白結(jié)合，故A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，載體蛋白和通道蛋白都可以參與被動(dòng)運(yùn)輸如載體蛋白參與協(xié)助擴(kuò)散，通道蛋白參與自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，載體蛋白和通道蛋白的構(gòu)象在控制物質(zhì)進(jìn)出過程中都有可能發(fā)生改變，故C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，通道蛋白貫穿磷脂雙分子層中，同時(shí)具有親水和疏水區(qū)域，故D項(xiàng)正確。綜上所述，本題正確答案為B。2.矮牽?；ò觐伾c其液泡pH密切相關(guān)，液泡pH≤2時(shí)多呈紅色、橙色，隨著pH升高顏色不斷改變，當(dāng)pH>5時(shí)，出現(xiàn)稀有的藍(lán)色調(diào)。研究表明，液泡pH值主要由H?泵甲、乙和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白NHX1共同調(diào)控，過程如圖。原本開紅花的矮牽牛某一突變體中NHX1表達(dá)量顯著增加，導(dǎo)致花瓣呈現(xiàn)獨(dú)特的藍(lán)色。下列說法錯(cuò)誤的是()A.H?通過甲、乙進(jìn)入液泡利于植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺B.K?通過NHX1的跨膜運(yùn)輸方式屬于協(xié)助擴(kuò)散C.促進(jìn)甲、乙蛋白表達(dá)，利于花瓣保持鮮艷的紅色D.H?從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到液泡的方式屬于主動(dòng)運(yùn)輸答案：B解析：A、H?通過甲、乙進(jìn)入液泡，使液泡的滲透壓升高，液泡吸水，利于植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺，A正確；B.液泡中H?濃度高于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，K?通過NHX1的跨膜運(yùn)輸需要依賴H?濃度梯度提供能量，屬于主動(dòng)運(yùn)輸，B錯(cuò)誤；C.促進(jìn)甲、乙蛋白表達(dá)，利于H?進(jìn)入液泡，液泡pH≤2時(shí)多呈紅色、橙色，C正確；D.H?從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到液泡需要能量，為主動(dòng)運(yùn)輸，D正確。故選B。3.碘是甲狀腺激素合成的原材料，甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞內(nèi)I－的濃度是血漿中I－濃度的30倍。血漿中I－進(jìn)入濾泡上皮細(xì)胞是由鈉碘同向轉(zhuǎn)運(yùn)體（NIS）介導(dǎo)的，如圖所示。哇巴因是鈉鉀泵抑制劑；硝酸根離子（）可以與I競爭NIS。下列敘述正確的是()A.鈉碘同向轉(zhuǎn)運(yùn)體運(yùn)輸I的方式與其運(yùn)輸Na+的方式相同B.鈉鉀泵通過協(xié)助擴(kuò)散將細(xì)胞內(nèi)的鈉離子順濃度梯度運(yùn)出C.哇巴因可抑制NIS的功能，從而影響甲狀腺激素的合成D.能夠同時(shí)影響Na+和I－進(jìn)入甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞答案：C解析：A、根據(jù)題干信息“甲狀腺濾泡細(xì)胞內(nèi)的I濃度是血漿中濃度的30倍”，血漿中進(jìn)入濾泡上皮細(xì)胞是逆濃度梯度進(jìn)行的，是主動(dòng)運(yùn)輸，Na+進(jìn)入細(xì)胞是從高濃度向低濃度，為協(xié)助護(hù)擴(kuò)散，A錯(cuò)誤；B、識(shí)圖分析可知，鈉鉀泵消耗ATP將細(xì)胞內(nèi)多余的鈉離子逆濃度梯度運(yùn)出，因此鈉鉀泵通過主動(dòng)運(yùn)輸將細(xì)胞內(nèi)的Na+逆濃度梯度運(yùn)出，B錯(cuò)誤；C、哇巴因是鈉鉀泵抑制劑，則哇巴因抑制了NIS的功能，濾泡上皮細(xì)胞吸收受到抑制，則影響甲狀腺激素的合成，C正確；D、根據(jù)題意，硝酸根離子（）可以與引競爭NIS，則影響了進(jìn)入甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞，D錯(cuò)誤。4.一些離子和小分子有機(jī)物不能自由地通過細(xì)胞膜，協(xié)助物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白包括載體蛋白和通道蛋白。下列有關(guān)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式的敘述，錯(cuò)誤的是()A.載體蛋白每次轉(zhuǎn)運(yùn)離子時(shí)都會(huì)發(fā)生自身構(gòu)象的改變B.胞吞過程需要膜上蛋白質(zhì)的參與，但不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的參與C.維生素D進(jìn)入細(xì)胞不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的參與，其運(yùn)輸方式是自由擴(kuò)散D.載體蛋白和通道蛋白在轉(zhuǎn)運(yùn)分子或離子時(shí)作用機(jī)制一樣答案：D解析：A、載體蛋白只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過，每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會(huì)發(fā)生自身構(gòu)象的改變，A正確；B.胞吞過程需要膜上蛋白質(zhì)（識(shí)別功能）的參與，但不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的參與，B正確；C.維生素D屬于脂溶性物質(zhì)，進(jìn)出細(xì)胞的方式是自由擴(kuò)散，不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的參與，C正確；D.載體蛋白只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過，每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會(huì)發(fā)生自身構(gòu)象的改變；通道蛋白具有選擇性，只容許與自身通道直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子和離子通過，不與運(yùn)輸物質(zhì)結(jié)合，不發(fā)生構(gòu)象改變，D錯(cuò)誤。故選D。5.某細(xì)菌細(xì)胞膜上的光驅(qū)動(dòng)蛋白可作為“質(zhì)子泵”可將H+泵到細(xì)胞外，形成的H+濃度梯度可用于ATP合成等生命活動(dòng)。如圖為該菌能量轉(zhuǎn)化的部分示意圖。下列說法錯(cuò)誤的是()A.H+出入細(xì)胞的方式分別是主動(dòng)運(yùn)輸、協(xié)助擴(kuò)散B.ATP合成酶既具有運(yùn)輸功能，也具有催化功能C.該菌的線粒體內(nèi)膜能發(fā)生圖中合成ATP的過程D.抑制光驅(qū)動(dòng)蛋白的活性會(huì)導(dǎo)致合成的ATP減少答案：C解析：A、據(jù)圖可知，H+輸入細(xì)胞的過程不消耗ATP，會(huì)合成ATP，屬于協(xié)助擴(kuò)散，H+從細(xì)胞內(nèi)側(cè)到細(xì)胞膜外側(cè)是從低濃度運(yùn)往高濃度，屬于主動(dòng)運(yùn)輸，A正確；B.據(jù)圖可知，圖中的ATP合成酶可以協(xié)助H＋運(yùn)輸，還可催化ATP合成，故具有運(yùn)輸和催化功能，B正確；C.細(xì)菌為原核生物不含線粒體，C錯(cuò)誤；D.光驅(qū)動(dòng)蛋白可作為“質(zhì)子泵”可將H+泵到細(xì)胞外，形成的H+濃度梯度可用于ATP合成，抑制光驅(qū)動(dòng)蛋白的活性H+泵到細(xì)胞外的量減少，形成的H+濃度梯度減少，合成的ATP減少，D正確。故選C。6.蔗糖是甘蔗葉肉細(xì)胞光合作用的主要產(chǎn)物。由液泡膜上的蔗糖載體利用ATP水解釋放的能量逆濃度梯度把蔗糖和H+運(yùn)輸?shù)揭号葙A存。液泡也是植物細(xì)胞中貯存Ca2+的主要細(xì)胞器，利用蛋白CAX可再將液泡中暫時(shí)貯存的H+運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)基質(zhì)，同時(shí)把細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的Ca2+以與H+相反的方向逆濃度梯度運(yùn)入液泡并儲(chǔ)存。下列敘述，正確的是()A.蛋白CAX的實(shí)質(zhì)是液泡膜上的通道蛋白，不具有特異性B.向液泡運(yùn)輸H+和Ca2+都需要消耗儲(chǔ)存在有機(jī)物中的化學(xué)能C.Ca2+通過蛋白CAX的運(yùn)輸方式是協(xié)助擴(kuò)散D.抑制蔗糖載體的功能會(huì)抑制Ca2+運(yùn)入液泡中儲(chǔ)存的速率答案：D解析：A、蛋白CAX在將液泡中暫時(shí)儲(chǔ)存的H+運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)基質(zhì)的同時(shí)，同時(shí)把細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的Ca2+逆濃度梯度（主動(dòng)運(yùn)輸）運(yùn)入液泡并儲(chǔ)存，說明蛋白CAX是一種載體蛋白，具有特異性，A錯(cuò)誤；B.液泡膜上的蔗糖載體利用ATP水解釋放的能量逆濃度梯度把蔗糖和H+運(yùn)輸?shù)揭号葙A存，即消耗有機(jī)物中的化學(xué)能；Ca2+通過CAX的運(yùn)輸所消耗的能量由H+順濃度梯度產(chǎn)生的勢能提供，B錯(cuò)誤；C.Ca2+通過蛋白CAX逆濃度進(jìn)入液泡，則運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸，C錯(cuò)誤；D.由題干信息可知，蔗糖運(yùn)輸載體可逆濃度梯度把H+運(yùn)輸?shù)揭号輧?chǔ)存，是液泡內(nèi)外保持H+濃度差的基礎(chǔ)，正是這個(gè)濃度差為Ca2+運(yùn)入液泡提供了能量，故抑制蔗糖運(yùn)輸載體的功能會(huì)抑制Ca2+通過蛋白CAX進(jìn)入液泡的速率，D正確。故選D。7.細(xì)胞膜上的通道蛋白根據(jù)功能分為水通道蛋白和離子通道蛋白。下圖為腎小管上皮細(xì)胞重吸收水分的過程和K+通道蛋白的結(jié)構(gòu)示意圖。有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.細(xì)胞內(nèi)核糖體發(fā)生功能障礙會(huì)影響細(xì)胞膜上的水通道蛋白的數(shù)量B.水分子和K+通過通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞的方式相同C.圖示說明機(jī)體能通過調(diào)節(jié)細(xì)胞膜上K+通道蛋白的數(shù)量來調(diào)節(jié)物質(zhì)的運(yùn)輸D.水分子與K+進(jìn)入細(xì)胞與細(xì)胞膜的選擇透過性相關(guān)答案：C解析：A、水通道蛋白的合成場所是核糖體，則細(xì)胞內(nèi)核糖體發(fā)生功能障礙會(huì)影響細(xì)胞膜上的水通道蛋白的數(shù)量，A正確；B、水分子和K+通過通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞的方式是協(xié)助擴(kuò)散，B正確；C、由題圖可知，機(jī)體可通過調(diào)節(jié)細(xì)胞膜上通道蛋白的數(shù)量（如水通道蛋白）或開關(guān)（如K+通道蛋白）來調(diào)節(jié)物質(zhì)的運(yùn)輸，C錯(cuò)誤；D、水分子與K+進(jìn)入細(xì)胞與細(xì)胞膜的選擇透過性相關(guān)，D正確。8.藜麥?zhǔn)且环N具有極強(qiáng)的耐鹽性和較高營養(yǎng)品質(zhì)的植物，藜麥的耐鹽作用與細(xì)胞膜和液泡膜上的多種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白有關(guān)，其耐鹽機(jī)制如圖所示。下列有關(guān)說法中錯(cuò)誤的是()A.KOR運(yùn)輸K+的過程中會(huì)發(fā)生磷酸化和去磷酸化B.SOS1將Na+排出細(xì)胞的直接動(dòng)力來自H+的濃度差C.H+進(jìn)出表皮細(xì)胞的方式分別是協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸D.NHX能促使Na+進(jìn)入液泡有利于提高葉肉細(xì)胞的耐鹽能力答案：A解析：根據(jù)題意分析，KOR是一種K+通道，K+通道介導(dǎo)的物質(zhì)運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散，因此其運(yùn)輸K+的過程不會(huì)消耗ATP，因此不會(huì)發(fā)生磷酸化和去磷酸化，A錯(cuò)誤；由于表皮細(xì)胞內(nèi)的Na+濃度低于膜外，而H+濃度低于膜外，因此SOS1將Na+排出細(xì)胞的直接動(dòng)力來自H+的濃度差，B正確；根據(jù)膜兩側(cè)H+濃度差可知，H+進(jìn)出表皮細(xì)胞的方式分別是協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸，C正確；NHX能促使Na+進(jìn)入液泡，有利于提高細(xì)胞液的滲透壓，從而提高葉肉細(xì)胞的耐鹽能力，D正確。9.小檗堿是黃連的主要有效成分，在治療腫瘤方面具有應(yīng)用價(jià)值。研究者將結(jié)腸癌細(xì)胞置于100μmol/L小檗堿培養(yǎng)液中培養(yǎng)適宜時(shí)間，測得結(jié)腸癌細(xì)胞的四種有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白OAT1、OAT2、OAT3、OAT4及尿酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白URAT1的相對轉(zhuǎn)運(yùn)活性如圖，相關(guān)敘述不正確的是()A.有機(jī)陰離子不能以自由擴(kuò)散方式通過生物膜，必須依賴轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白才可進(jìn)入細(xì)胞B.四種有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的相對轉(zhuǎn)運(yùn)活性不同，與四種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白空間結(jié)構(gòu)有關(guān)C.由圖可知100μmol/L小檗堿對結(jié)腸癌細(xì)胞尿酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白URAT1的抑制作用較強(qiáng)D.若細(xì)胞外小檗堿濃度高于細(xì)胞內(nèi)，則可確定小檗堿排出細(xì)胞外的方式為主動(dòng)運(yùn)輸答案：D解析：A、由圖可知，有機(jī)陰離子跨膜運(yùn)輸時(shí)，都需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，因此不能以自由擴(kuò)散通過生物膜，A正確；B.小檗堿對四種有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的相對轉(zhuǎn)運(yùn)活性的抑制作用不同，與四種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，B正確；C.由圖可知轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白URAT1的相對活性最低，說明100μmol/L小檗堿對結(jié)腸癌細(xì)胞尿酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白URAT1的抑制作用較強(qiáng)，C正確；D.無法確定小檗堿的運(yùn)輸方式，若細(xì)胞外小檗堿濃度高于細(xì)胞內(nèi)，小檗堿排出細(xì)胞外的方式可能為主動(dòng)運(yùn)輸也可能為胞吐，D錯(cuò)誤。故選D。10.土壤含鹽量過高對植物生長造成的危害稱為鹽脅迫，堿蓬等耐鹽植物能夠在鹽脅迫逆境中正常生長。圖1是堿蓬葉肉細(xì)胞結(jié)構(gòu)模式圖，圖2是堿蓬根細(xì)胞參與抵抗鹽脅迫有關(guān)的示意圖，其根細(xì)胞生物膜兩側(cè)H+形成的電化學(xué)梯度，在物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)過程中發(fā)揮了十分重要的作用。（1）圖1中細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞相比特有的結(jié)構(gòu)有______________（填序號(hào)）。鹽堿地上大多數(shù)植物很難生長，主要原因是土壤溶液濃度大于______________（填標(biāo)號(hào)）處溶液濃度，植物的根細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，此處的“質(zhì)”指原生質(zhì)層，由_____________三個(gè)部分組成。（2）當(dāng)鹽浸入到根周圍的環(huán)境時(shí)，Na+以______________方式大量進(jìn)入根部細(xì)胞，使細(xì)胞內(nèi)的酶失活，影響蛋白質(zhì)的正常合成。根細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與細(xì)胞液、細(xì)胞膜外的pH不同，這種差異主要由H+ATP泵以______________方式將H+轉(zhuǎn)運(yùn)到______________來維持的，H+的分布特點(diǎn)為______________（蛋白）運(yùn)輸Na+提供了動(dòng)力。（3）生物膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類、數(shù)量、空間結(jié)構(gòu)的變化，對物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸起著決定性的作用，這也是生物膜具有選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白功能存在差異的直接原因有______________。答案：（1)①②⑨；②；細(xì)胞膜、液泡膜和兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)（2）協(xié)助擴(kuò)散；主動(dòng)運(yùn)輸；液泡內(nèi)和細(xì)胞膜外；NHX和SOS1(3）構(gòu)成轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的氨基酸種類、數(shù)量和排列順序不同，以及轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的空間結(jié)構(gòu)不同解析：（1）題圖1為高等植物（堿蓬）葉肉細(xì)胞，與動(dòng)物細(xì)胞相比，特有的結(jié)構(gòu)為①（細(xì)胞壁）、②（大液泡）、⑨（葉綠體），鹽堿地土壤鹽分過多，土壤溶液濃度大于植物根部細(xì)胞②處細(xì)胞液濃度，植物無法從土壤中獲取充足的水分甚至萎蔫，故鹽堿地上大多數(shù)植物很難生長。原生質(zhì)層是由細(xì)胞膜、液泡膜和兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)組成。（2）根據(jù)各部分的pH可知，H+借助轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白SOS1順濃度梯度從細(xì)胞膜外運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)基質(zhì)形成的勢能，為Na+從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜外提供了動(dòng)力，說明細(xì)胞膜外Na+濃度高于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，因此Na+以協(xié)助擴(kuò)散的方式順濃度梯度大量進(jìn)