高中生物《高中全程学习方略》2025版第4章　第2节　主动运输与胞吞、胞吐含答案

高中生物《高中全程学习方略》2025版第4章第2节主动运输与胞吞、胞吐含答案第2节主动运输与胞吞、胞吐【学习目标】1.科学思维:运用结构与功能观,说出细胞膜的特性与胞吞、胞吐的关系。2.科学探究:基于给定的事实,设计探究物质跨膜运输的过程。3.科学思维:采用比较与归纳的方法,说出主动运输与被动运输的关系。【思维导图】必备知识·认知导学一、主动运输1.特点:(1)运输方向:逆浓度跨膜运输。(2)物质协助:需要专一载体蛋白协助。(3)能量:需细胞内化学反应所释放的能量推动。2.过程:结合:物质与膜上载体蛋白的特定部位结合。转运:(1)能量推动。(2)载体蛋白的空间结构发生变化。(3)物质从细胞膜一侧转运到另一侧。3.意义:(1)选择吸收所需要的物质。(2)排出代谢废物和对细胞有害的物质。二、胞吞与胞吐1.过程:类型过程胞吞细胞外大分子→与细胞膜结合↓进入细胞内←形成囊泡←形成小囊胞吐细胞内大分子→形成囊泡↓排出细胞外←与细胞膜融合2.条件:(1)细胞膜结构具有流动性。(2)消耗细胞内化学反应释放的能量。3.意义:保证蛋白质和多糖等生物大分子的运输。

【教材深一度】(P71思考·讨论)胞吞、胞吐是大分子物质,如蛋白质、多核苷酸、多糖等进出细胞的方式。以胞吞为例,这些物质首先通过受体分子介导与膜上某种蛋白的特异性结合而附着于膜上,然后该部分膜内陷,最终形成囊泡。【明辨是非】(画“√”或“×”)(1)胞吞、胞吐过程会导致膜成分的更新。(√)(2)物质运输过程中的囊泡都来自内质网、高尔基体。(×)分析:细胞内的囊泡不都来自内质网或高尔基体,也可以来自细胞膜。(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。(×)分析:大分子有机物要通过胞吞方式进入细胞内,该过程不需要载体蛋白,但需要膜上蛋白的识别,并且要消耗能量。(4)胞吞形成的囊泡,在细胞内可以被溶酶体降解。(√)(5)协助扩散和主动运输需要细胞膜上的同一种载体蛋白。(×)分析:载体蛋白转运物质类别具有专一性,主要是载体蛋白分子有特定区域与转运物质特异性结合。(6)抑制细胞呼吸对自由扩散和主动运输的转运速率均有影响。(×)分析:抑制细胞呼吸会减少能量的供给,自由扩散不消耗能量,但主动运输需要消耗能量。关键能力·探究导思任务一主动运输的特点【情境探究】(实验情境)将小鼠的小肠绒毛上皮细胞置于含有7.0%的葡萄糖的培养液中进行实验,一段时间后测定培养液中葡萄糖的剩余量,结果如表。组别培养条件培养液中葡萄糖的剩余量组1加入葡萄糖载体抑制剂7.0%组2加入呼吸抑制剂5.1%组3不做任何处理3.6%探究:(1)实验中组1和组3对比,说明小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖需要什么条件?你的判断依据是什么?提示:载体蛋白。组1葡萄糖载体受到抑制后,葡萄糖转运速率下降,培养液中葡萄糖的剩余量增加。(2)实验中组2和组3对比,说明小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖需要什么条件?你的判断依据是什么?提示:消耗能量。组2呼吸受到抑制后,培养液中葡萄糖的剩余量增加。(3)以上对比实验说明小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖属于哪种跨膜运输方式?为什么?提示:主动运输。葡萄糖的跨膜运输需要载体蛋白协助和消耗细胞代谢产生的能量。【归纳提升】1.主动运输、协助扩散和胞吞、胞吐的区别:项目主动运输胞吞和胞吐协助扩散方向逆浓度梯度与浓度无关顺浓度梯度转运蛋白需要不需要需要能量需要需要不需要图例2.主动运输的模型:[特别提醒](1)主动运输所需的能量除ATP提供外,也可使用其他形式的能量。(2)主动运输中生物膜上载体蛋白的数量是有限的,所以对应的跨膜运输速率不与影响因素(如物质浓度)一直呈正相关。【学以致用】1.甲、乙两种物质在细胞内外的浓度情况如图所示。在进行跨膜运输时,下列说法正确的是()A.甲物质运出细胞一定有载体蛋白的参与B.甲物质进入细胞一定需要能量C.乙物质运出细胞一定有载体蛋白的参与D.乙物质进入细胞一定不需要能量【解析】选A。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,只有主动运输才能实现,此运输方式既需要能量又需要载体蛋白,A正确;甲物质进入细胞是从高浓度一侧向低浓度一侧,即顺浓度梯度进行的,一定不需要能量,属于被动运输,B错误;乙物质细胞内浓度高,细胞外浓度低,进入细胞时是主动运输,需要能量和载体蛋白,出细胞时是顺浓度梯度进行的,不一定需要载体蛋白,如自由扩散,C、D错误。2.(2024·武汉高一检测)如图是物质跨膜运输三种方式的示意图,据图分析,下列有关说法错误的是()(备注:ATP是能源物质,能够为细胞代谢提供能量)A.脂溶性物质易透过细胞膜,是因为组成细胞膜的主要成分有磷脂分子B.经研究某动物会将体内多余的盐分通过方式①排出体外,说明其运输方式为被动运输C.葡萄糖是细胞内主要的能源物质,进入细胞只能通过方式③D.对某动物的心脏施加某种毒素后,对Ca2+的吸收明显减少,但不影响对K+和葡萄糖的吸收,原因可能是毒素抑制了心肌细胞膜上转运C【解析】选C。脂溶性物质容易过膜的原因是生物膜中主要成分有磷脂,其相应的原理是物质的相似相溶原理,A正确;方式①的扩散方向是从高浓度到低浓度,并且需要载体蛋白,因此属于被动运输(协助扩散),B正确;葡萄糖分子进入红细胞,是通过①协助扩散,葡萄糖分子进入小肠绒毛上皮细胞,是通过③主动运输,C错误;K+、Ca2+和葡萄糖进入动物心肌细胞的方式均为主动运输,毒素作用使心脏对Ca2+的吸收明显减少,但不影响对K【借题发挥】毒素抑制了运输Ca2+的载体蛋白的活性,但对K提示:专一性或特异性。载体蛋白需要同被运输的离子和分子结合,然后通过自身的构象变化或移动完成物质运输。载体蛋白其分子上有结合点,只能与某一种物质进行暂时性、可逆的结合和分离,并且一个特定的载体只运输一种类型的化学物质,甚至一种分子或离子。【补偿训练】(2023·福州高一期末)物质跨膜运输是细胞维持正常生命活动的基础之一,也是细胞膜的重要功能之一。如图表示某种离子跨膜运输的过程,下列叙述正确的是()A.用呼吸抑制剂处理不会影响该离子的跨膜运输B.图中膜结构一定是细胞膜C.这种运输方式能够保证活细胞主动选择吸收所需要的营养物质D.膜上载体蛋白结合离子后其空间结构发生不可逆的改变【解析】选C。据图分析可知,该离子的运输方式需要能量,需要载体蛋白的协助,属于主动运输,用呼吸抑制剂处理会抑制细胞呼吸,能量产生受阻,会影响该离子的跨膜运输,A错误;图中的膜结构不一定是细胞膜,有可能是细胞器膜,B错误;主动运输能够保证活细胞主动选择吸收所需要的营养物质,C正确;膜上载体蛋白与离子结合后构象会发生改变,但这种改变是可逆的,D错误。任务二主动运输的影响因素【情境探究】(生产情境)某农作物能通过Na+的外排来保持细胞内低Na+水平,从而消除Na+的伤害。Na+的外排由位于细胞膜上的Na+/H+逆向转运蛋白调节,Na+/H+逆向转运蛋白靠膜两侧的H+电化学梯度提供能量实现Na+的跨膜运输。探究:(1)Na+排岀细胞的过程属于哪种运输方式?请说明理由。提示:主动运输。细胞内Na+浓度低,细胞外Na+浓度高,Na+外排转运方向为逆浓度梯度,需要依靠H+电化学梯度提供能量。(2)如果某种药物能够导致运输H+的蛋白质失活,会不会对该农作物造成伤害?为什么?提示:会。会导致细胞内Na+浓度过高,破坏细胞膜结构。【归纳提升】影响物质运输速率的因素及曲线分析1.被转运物质的浓度:(1)模型构建:(2)模型解读:①被转运物质的浓度主要影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中,被转运物质的浓度越大,运输速率越大。②协助扩散或主动运输中,当被转运物质的浓度较小时,随被转运物质的浓度的增大,运输速率也逐渐增大;被转运物质的浓度达到一定程度后,如P点以后运输速率不再继续增大,原因是受转运蛋白数量的限制。2.转运蛋白数量:(1)模型构建:(2)模型解读:①自由扩散:不受转运蛋白数量的影响。②协助扩散:转运蛋白数量越多,运输速率越大。③主动运输:载体蛋白数量达到一定程度后运输速率不再增加,原因可能是受能量供应限制。3.能量:(1)模型构建:(2)模型解读:编号方式分析甲自由扩散、协助扩散自由扩散和协助扩散不消耗能量乙主动运输O~A随着能量增加,运输速率增加,A点以后影响因素是载体蛋白的数量4.温度:[特别提醒]影响主动运输的因素(1)载体蛋白的种类和数量:决定所运输的物质的种类和数量。载体蛋白的数量有限,当细胞膜上的载体蛋白达到饱和时,细胞吸收相应物质的速率不再随物质浓度的增大而增加。(2)能量:凡是影响细胞产生能量的因素都能影响主动运输,如O2浓度、温度等。【学以致用】1.某科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系,分别用下列四种曲线表示:在研究肝细胞运输物质X时,发现与曲线②和③相符,则细胞膜运输物质X的方式是()A.主动运输 B.自由扩散C.胞吞和胞吐 D.协助扩散【解析】选D。曲线①表示物质浓度与运输速率呈正相关,其对应的运输方式是自由扩散;曲线②表明物质的运输有饱和现象,可能是协助扩散或主动运输,即需要转运蛋白;曲线③表明运输过程与O2浓度无关,即不需要能量;曲线④为主动运输。由于肝细胞运输物质X时与曲线②和③相符,可断定物质X的运输方式是协助扩散,D正确。2.(2024·长沙高一检测)如图是胡萝卜在不同氧浓度下从硝酸钾溶液中吸收K+和NO3-的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收速率不同的因素分别是A.载体蛋白数量、能量B.能量、载体蛋白数量C.载体蛋白数量、离子浓度D.能量、离子浓度【解析】选B。胡萝卜吸收K+和NO3-的方式是主动运输,需要载体蛋白协助,消耗能量。A、B两点表示不同氧浓度下吸收NO3-的速率,载体蛋白相同,影响因素是能量;B、C两点表示在同一氧浓度下吸收N【方法规律】影响曲线上点大小的因素(1)曲线①代表的正相关类型——影响曲线上点的主要因素是X轴上的变量。(2)曲线②代表在一定范围内曲线呈正相关类型——当曲线上的点未达最大值之前,影响因素是X轴上的变量;当曲线上的点达到最大值后,影响因素是除X轴上的变量外其他的变量。【补偿训练】如图表示葡萄糖跨膜运输的过程,据图分析正确的是()A.该膜中的载体蛋白也能运输氨基酸B.该膜可能是红细胞膜C.该方式发生在被转运物质从低浓度到高浓度运输时D.与该过程有关的细胞器是线粒体和核糖体【解析】选B。题图表示的是葡萄糖跨膜运输的动态过程,该膜中的载体蛋白不能运输氨基酸,A错误;图示过程并未标出消耗能量,而且需要载体,只有葡萄糖进入红细胞属于此种类型,所以该膜可能是红细胞膜,B正确,C错误;该过程与线粒体无关,与核糖体有关,D错误。任务三胞吞和胞吐【情境探究】(图形情境)观察下图物质出入细胞的过程探究:(1)图中上、下部分物质出入细胞的方式分别是什么?提示:分别是胞吞、胞吐。(2)大分子物质通过胞吞和胞吐进出细胞的结构基础是什么?提示:细胞膜的流动性。【归纳提升】1.结构基础:需要膜上蛋白质的参与,更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。(1)胞吞过程中大分子物质首先与膜上的特殊蛋白特异性结合并附着于膜上,通过这些受体分子的介导,受体所处的细胞膜内陷,并最终从膜上脱落下来形成囊泡。(2)无论是胞吞过程中细胞膜内陷形成的囊泡,还是胞吐过程中包裹着外排大分子的囊泡,与细胞膜的融合,均离不开膜的流动性。2.特征:胞吞和胞吐过程中形成的囊泡能快速地、大规模地形成和融合(即细胞摄入的或分泌的大分子能被收入囊泡中),是真核细胞的特征之一。【学以致用】1.下列过程可用题图来表示的是()A.小肠上皮细胞吸收K+B.O2进入线粒体C.胰岛B细胞向外分泌大分子物质胰岛素D.Na+进入人体肾脏细胞【解析】选C。本题考查胞吐过程。小肠绒毛上皮细胞对K+的吸收是主动运输,A错误;氧气进入线粒体是自由扩散,B错误;胰岛B细胞向外分泌大分子物质胰岛素是胞吐,体现细胞膜的流动性,C正确;Na+进入人体肾脏细胞是主动运输,D错误。2.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膜的选择透过性C.Na+、K+D.受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能【解析】选C。胞吞与胞吐均以膜的流动性为基础,实现大分子物质进出细胞,A正确;胞吞与胞吐过程不能体现细胞膜的选择透过性,B正确;Na+、K+等无机盐离子主要以主动运输的方式进出细胞,不能以此方式运输,C错误;受体介导的胞吞过程消耗能量,且依赖细胞识别来实现(大分子与细胞膜上的受体分子特异性结合),D正确。【归纳总结】胞吞和胞吐的“对象”(1)“大分子物质”类:蛋白质、多核苷酸、多糖、胆固醇与脂蛋白形成的颗粒等。(2)激素、神经递质类物质。3.(2024·桂林高一期末)大型胞饮作用是一种特殊的胞吞作用,内吞物与细胞膜上的受体结合后,细胞膜形成皱褶包裹内吞物形成囊泡,囊泡与溶酶体融合并被降解,过程如图所示。下列叙述错误的是()A.大型胞饮作用依赖于细胞膜的流动性,需要消耗能量B.内吞物被降解后的产物都能被细胞回收利用C.细胞膜形成皱褶的过程可能需要细胞骨架发挥作用D.细胞通过大型胞饮作用摄入物质需要膜上的蛋白质参与【解析】选B。大型胞饮作用有膜的融合过程,依赖于细胞膜的流动性,需要消耗能量,A正确;内吞物被降解后只有部分产物能被细胞回收利用,不能被利用的则被排出细胞,B错误;细胞膜形成皱褶的过程有蛋白质纤维参与,可能需要细胞骨架发挥作用,C正确;内吞物要与细胞膜上的受体结合,受体的本质为蛋白质,故细胞通过大型胞饮作用摄入物质需要膜上的蛋白质参与,D正确。【借题发挥】细胞通过大型胞饮作用摄入物质需要膜上的蛋白质参与反映了膜蛋白的什么生理功能?除此之外还有哪些功能,请举例说明。提示:识别;结构组成成分、运输、催化、免疫等。学科素养·创新导练【命题情境】尿酸高与痛风尿酸高是人体内有一种叫做嘌呤的物质因代谢发生紊乱,致使血液中尿酸增多而引起的一种代谢性疾病。尿酸盐经肾小球滤过后,部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收,最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。尿酸高的患者可以食用牛奶、蛋类或多吃蔬菜水果,一定不要食用动物内脏或海鲜类食物,一定要避免饮酒;目前,药物E是针对治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物。【命题设计】(1)考查生命观念中的结构与功能观。原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管的细胞膜,这类跨膜运输的具体方式有__协助扩散和主动运输___。

【解析】(1)通过载体蛋白运输物质的方式有协助扩散和主动运输。(2)考查科学探究能力。为研发新的药物,研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究。给正常实验大鼠(有尿酸氧化酶)灌服尿酸氧化酶抑制剂,获得了若干只高尿酸血症大鼠,并将其随机分成数量相等的两组,一组设为模型组,另一组灌服F设为治疗组。一段时间后检测相关指标,结果如图1。为进一步评价F的作用效果,本实验需要增设对照组,具体为__灌服E__。

【解析】(2)由图1可知治疗组(服用天然化合物F)URAT1和GLUT9的含量均降低,由此推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的可能原因是F可降低细胞膜上的URAT1和GLUT9的数量,减少尿酸盐重吸收。结合题干信息可知,目前E是针对题述治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物,因此将F与E的作用效果相比可进一步评价F的作用效果。(3)考查科学思维及解决问题能力。URAT1分布于肾小管细胞刷状缘(如图2示意图),该结构有利于尿酸盐的重吸收,原因是____刷状缘扩大了该侧的膜面积___。

【解析】(3)根据图2可知,刷状缘位于肾小管管腔一侧,扩大了该侧的膜面积,从而增加尿酸盐的重吸收量。案例解码·思维导引【案例】葡萄糖是细胞内主要的能源物质,很容易被吸收进入血液中,因此人们常常将它当作强而有力的快速能量补充用品。葡萄糖转运体存在于人体各种组织细胞中,它分为两类:一类是钠依赖的葡萄糖转运体(SGLT),逆浓度梯度①转运葡萄糖②;另一类是非钠依赖的葡萄糖转运体(GLUT),顺浓度梯度转运葡萄糖,其转运过程不消耗能量③。SGLT和GLUT均有多种类型,其中SGLT1主要存在于小肠上皮细胞的纹状缘,吸收肠腔中葡萄糖的同时伴有Na+的转运④(如图所示)。(1)小肠上皮细胞膜上的SGLT1逆浓度梯度转运葡萄糖时没有直接消耗能源物质(如ATP),其转运葡萄糖时依赖于肠腔的Na+浓度__高于_(填“低于”或“高于”)小肠上皮细胞内的Na+浓度。

(2)膜上GLUT2转运葡萄糖的运输方式是___协助扩散__。

(3)若利用药物抑制细胞膜上钠钾泵的功能⑤,则小肠上皮细胞对肠腔中葡萄糖的吸收能力会_下降__(填“不变”“增强”或“下降”)⑥。

先思考再答题思考①:逆浓度梯度转运葡萄糖意味着葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的跨膜运输方式是什么?【思考点拨】思考①:逆浓度梯度即从低浓度到高浓度,符合主动运输的特征。思考②:若葡萄糖以主动运输的方式从肠腔进入小肠上皮细胞过程中所需要的能量由谁提供?【思考点拨】思考②:葡萄糖跨膜运输过程中所需要的转运体(SGLT)除运输葡萄糖外还运输Na+,由此可以推出该能量应该来自小肠上皮细胞膜内外的Na+浓度差,即电化学势能。思考③:转运体(GLUT)运输葡萄糖跨膜的方式是什么?【思考点拨】思考③:顺浓度梯度和不消耗能量意味着跨膜运输的方式是协助扩散。思考④:转运体(SGLT1)既能转运葡萄糖,又能转运Na+这一现象是否说明转运蛋白不具有专一性?请说明理由。【思考点拨】思考④:否。载体蛋白分子都有特殊的结构区域,能够特异性与转运对象可逆性结合。转运体(SGLT1)证明部分载体蛋白有多个结合区域。思考⑤:钠钾泵的功能是什么?【思考点拨】思考⑤:将小肠上皮细胞内的Na+运出,同时将细胞外的K+转入。思考⑥:若利用药物抑制细胞膜上钠钾泵的功能,则对小肠上皮细胞吸收葡萄糖会产生什么影响?【思考点拨】思考⑥:下降。抑制细胞膜上钠钾泵的功能意味着小肠上皮细胞内的Na+增多,而Na+增多会降低小肠上皮细胞膜内外电化学势能,从而减少小肠上皮细胞对肠腔中的葡萄糖的吸收。微专题二物质转运相关的载体一、载体蛋白的作用原理和作用特点典题例证1.(2023·玉溪高一检测)有些物质的运输需要转运蛋白的协助。下列关于转运蛋白的叙述不正确的是()A.载体蛋白在转运物质时,自身构象会发生变化B.通道蛋白可分为水通道蛋白和离子通道蛋白C.载体蛋白能运输与其自身结合部位相适应的分子和离子,所以不具特异性D.肾小球的过滤作用和肾小管的重吸收作用都与水通道蛋白的结构和功能直接相关【解析】选C。本题考查物质跨膜运输的方式及不同物质运输方式的异同点。载体蛋白在转运离子或分子时,会与转运的离子或分子结合,导致发生自身构象的改变,A正确;通道蛋白可分为水通道蛋白和离子通道蛋白,通道蛋白为物质的转运提供专门的通道,允许与通道相适应的离子或分子通过,B正确;载体蛋白能运输与其适应的分子和离子,所以具有特异性,C错误;肾小球的过滤作用和肾小管的重吸收作用都是通过水通道蛋白的协助扩散实现水分子的转运的,这与水通道蛋白的结构和功能有直接关系,D正确。2.(2023·山东等级考)溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输H+,溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持,Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下,运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中,因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累,严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是()A.H+进入溶酶体的方式属于主动运输B.H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累C.该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除D.溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶活性增强【解析】选D。本题考查物质跨膜运输方式。Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下,运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体,说明H+浓度为溶酶体内较高,因此H+进入溶酶体为逆浓度运输,方式属于主动运输,A正确;溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持,若H+载体蛋白失活,溶酶体内pH改变导致溶酶体酶活性降低,进而导致溶酶体内的吞噬物积累,B正确;由题干信息可知,Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中,因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累,因此该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除,C正确;细胞质基质中的pH与溶酶体内不同,溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶可能失活,D错误。二、通道蛋白的作用原理、作用特点和种类典题例证3.(2024·韶关高一检测)通道蛋白是一类跨越细胞膜磷脂双分子层的蛋白质,通常包含两大类:水通道蛋白和离子通道蛋白。肾小管对水的重吸收是在水通道蛋白参与下完成的,神经细胞在特定刺激下产生兴奋的过程与神经膜上钠离子通道蛋白密切相关。下列关于通道蛋白的叙述,错误的是()A.肾小管对水的重吸收方式为协助扩散B.神经细胞膜上钠离子通道蛋白也参与钾离子的运输C.通道蛋白在发挥作用时,其形状不会发生改变D.通道蛋白功能异常时可能会引起人体相关疾病【解析】选B。肾小管对水的重吸收是在水通道蛋白参与下完成的,方式为协助扩散,A正确;离子通道具有专一性,钠离子和钾离子是通过不同的通道蛋白运输的,B错误;通道蛋白在发挥作用时,不会与被运输的物质结合,因此其形状不会发生改变,C正确;通道蛋白与物质的运输有关,因此通道蛋白功能异常时可能会引起人体相关疾病,D正确。4.集流是指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动。植物体中有水分集流,植物体的水分集流是通过膜上的水孔蛋白形成的水通道实施的。下列相关叙述错误的是()A.单个水分子通过渗透作用进入植物细胞不属于水分集流B.水分集流通过通道蛋白,不需要ATP水解提供能量C.水分子通过通道蛋白进入细胞需要与通道蛋白结合D.若水通道蛋白遭到破坏,水分子也能进出细胞【解析】选C。本题考查了水分子的跨膜运输。由分析可知,集流是指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动,单个水分子通过渗透作用进入植物细胞不属于水分集流,A正确;水分集流通过水通道蛋白是协助扩散,不需要ATP水解提供能量,B正确;水分子通过通道蛋白进入细胞的方式为协助扩散,该过程中水分子不需要与通道蛋白结合,C错误;若水通道蛋白遭到破坏,水分子也可以通过自由扩散进出细胞,D正确。三、离子泵的作用特点和作用过程典题例证5.Na+-K+泵是一种常见的ATP驱动泵(如图所示),一种在动物细胞的能量系统中起主要作用的载体蛋白,也是一种能催化ATP水解的酶。这种泵每消耗1分子的ATP,就逆浓度梯度将3分子的Na+泵出细胞外,将2分子的K+泵入细胞内。由此可知()A.该载体蛋白不一定能催化ATP