Question

某种植物细胞在浓度分别为200 mmol/L 和400 mmol/L 的M 物质溶液中，细胞吸收M 的速率都是10mmol/min。对此结果最合理的解释是（ ）

A．细胞吸收M 的方式为自由扩散       

B．细胞吸收M 的方式为主动运输

C．细胞吸收M 需要载体蛋白的参与     

D．所需能量供应不足

Answer

C

【解析】“200mmol∕L和400mmol∕L的M物质溶液中，细胞吸收M的速率都是10mmol∕min”，说明物质M运输受到载体数量的限制，无法判断是否与能量有关，故BD错误，C正确；自由扩散的动力是浓度差，与外界溶液成正比，也与题干不符，A错误。

【考点定位】物质进出细胞的方式

【名师点睛】掌握物质进出细胞的三种方式及相关图示

1．自由扩散中物质运输速率和浓度梯度的关系

（1）甲图中物质从浓度高的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运，不消耗能量也不需载体协助，所以此图是指物质通过细胞膜时的自由扩散过程。

（2）可以预测，甲图中随着细胞膜外物质浓度的降低，自由扩散的速率会越来越慢。

（3）甲图中箭头表示当细胞外物质的浓度高于细胞内时的物质转运方向。

（4）乙图表示物质的运输速率与物质浓度差呈正比关系，说明自由扩散过程只受物质浓度差的影响。

2．协助扩散中物质运输速率和浓度梯度的关系

（1）A图代表协助扩散过程，物质从高浓度向低浓度转运，不消耗能量，但需要载体蛋白协助。

（2）可以预测，A图中物质转运速率会受细胞膜上载体蛋白的制约，如B图ab段，即物质浓度再大，物质运输速率也不再增加。

（3）B图Oa段随浓度的升高，物质运输速率逐渐加快，说明此段的限制因素是物质浓度梯度，而载体蛋白是充足的。

3．主动运输中物质的运输速率与氧分压的关系

（1）由A图可判断为主动运输，因为此物质的运输是由低浓度到高浓度，并且需要能量和载体蛋白。

（2）B图中，a点表示氧气浓度为零时，也可发生主动运输（所需能量来自无氧呼吸）；ab段表示随氧分压的升高，物质运输速率逐渐增加，此时，限制物质运输速率的直接因素是能量；bc段随氧分压的升高，物质运输速率不再增加，此时限制物质运输速率的直接因素是细胞膜上载体蛋白的数量。

（3）由C图可知，主动运输中物质运输的方式既可逆浓度梯度，也可顺浓度梯度。