高三生物一輪復(fù)習(xí)【高效備課精研+知識精講提升】 物質(zhì)出入細(xì)胞的方式及影響因素

第5講

物質(zhì)出入細(xì)胞的方式及影響因素課標(biāo)要求：1.舉例說明有些物質(zhì)順濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞，不需要額外提供能量，

有些物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞，需要能量和載體蛋白。2.舉例說明大分子物質(zhì)可以通過胞吞、胞吐進(jìn)出細(xì)胞。第二單元

細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運(yùn)輸

河源中學(xué)

劉少梅老師

（QQ：609073376）本節(jié)聚焦：讀“回歸教材（8）”7-14題5分鐘，牢記以下內(nèi)容，

并完成大本P42-43例題1.通道蛋白和載體蛋白有什么異同點(diǎn)？P66-672.物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式？如何區(qū)分？（運(yùn)輸方向、是否耗能？是否需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白？實(shí)例？）3.主動運(yùn)輸對于細(xì)胞的生命活動有什么意義？4.胞吞和胞吐有什么特點(diǎn)？對于細(xì)胞生命活動有什么意義？被動運(yùn)輸（自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散）、主動運(yùn)輸、包吞和胞吐運(yùn)輸方式特點(diǎn)舉例影響因素自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動運(yùn)輸胞吞、胞吐高濃度→低濃度不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白不需要能量（動力—濃度差）需要載體蛋白低濃度→高濃度需要消耗能量大分子有機(jī)物進(jìn)出細(xì)胞的方式需要消耗能量（ATP)高濃度→低濃度需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白不需要能量（動力—濃度差）水氣體分子(O2、CO2等）脂溶性小分子(甘油、脂肪酸、乙醇、苯等）尿素水；葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞；K+、Na+、Ca+等離子順濃度跨膜運(yùn)輸。K+、Na+、Ca+等離子逆濃度跨膜運(yùn)輸；小腸細(xì)胞吸收氨基酸、葡萄糖等。草履蟲攝食分泌蛋白的釋放濃度差濃度差；轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量。載體蛋白的種類和數(shù)量；能量（O2濃度）能量（O2濃度）溫度

對4種方式都有影響注意：某物質(zhì)的具體運(yùn)輸方式并不是唯一的，

需要根據(jù)具體情況去分析判定，有圖依圖物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式1水？離子？自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散載體蛋白通道蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)特點(diǎn)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)時都會發(fā)生自身構(gòu)象的改變。只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過。是否與轉(zhuǎn)運(yùn)的分子結(jié)合是否有特異性實(shí)例運(yùn)輸方式轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的類型:結(jié)合不結(jié)合具有具有葡萄糖載體蛋白水通道蛋白離子通道蛋白載體蛋白通道蛋白協(xié)助擴(kuò)散、主動運(yùn)輸協(xié)助擴(kuò)散主動運(yùn)輸過程：意義:通過主動運(yùn)輸選擇吸收所需要的物質(zhì)，排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)，保證細(xì)胞核個體生命活動的需要。結(jié)合：離子或分子與載體蛋白結(jié)合構(gòu)象改變：在能量的推動下，載體蛋白空間結(jié)構(gòu)改變，將物質(zhì)運(yùn)輸?shù)侥さ牧硪粋?cè)復(fù)原：載體蛋白又恢復(fù)原狀。主動運(yùn)輸普遍存在于動植物和微生物細(xì)胞中。概念：物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸，需要載體蛋白的協(xié)助，

同時還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量。細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)bcdea能量能量自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動運(yùn)輸協(xié)助擴(kuò)散主動運(yùn)輸考向一物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的判斷2.研究表明，主動運(yùn)輸根據(jù)能量的來源不同分為三種類型，如圖中a、b、c所示，■、▲、●代表跨膜的離子或小分子。下列敘述正確的是A.a類型中Y離子轉(zhuǎn)運(yùn)所需的能量來自于

X離子的轉(zhuǎn)運(yùn)過程B.肌細(xì)胞吸收氨基酸分子是通過c類型進(jìn)

行的C.藍(lán)細(xì)菌、水綿、葉肉細(xì)胞、螢火蟲發(fā)光

器細(xì)胞內(nèi)均可發(fā)生c類型D.溫度、酸堿度、氧氣濃度均會影響a、b、c三種類型的運(yùn)輸速率A需光合色素?zé)o光合色素?zé)o光合色素10.協(xié)同運(yùn)輸是一類靠間接提供能量完成的運(yùn)輸方式。物質(zhì)跨膜運(yùn)輸所需要的能量來自于生物膜兩側(cè)離子的電化學(xué)濃度梯度，而維持這種電化學(xué)勢的是鈉鉀泵或離子泵。有關(guān)下圖物質(zhì)運(yùn)輸方式的敘述正確的是（）

A.紅細(xì)胞吸收葡萄糖與圖中細(xì)胞吸收葡萄糖的方式相同B.圖中的A、B屬于通道蛋白C.與細(xì)胞外相比，細(xì)胞內(nèi)的pH高D.圖中的鈉鉀泵能降低ATP水解所需要的活化能周測（2）Na+多K+多D主動運(yùn)輸協(xié)助擴(kuò)散逆濃度進(jìn)逆濃度進(jìn)載體蛋白低B

轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可以幫助許多離子和小的分子通過細(xì)胞膜，但是對蛋白質(zhì)和多糖等大分子有機(jī)物卻無能為力。那么，大分子有機(jī)物是通過什么方式進(jìn)出細(xì)胞的呢？當(dāng)細(xì)胞攝取大分子時，首先是大分子與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合，從而引起這部分細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊，包圍著大分子。然后小囊從細(xì)胞膜上分離下來，形成囊泡，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，這種現(xiàn)象叫作胞吞。吞噬細(xì)胞吞噬病原體、變形蟲攝取食物胞吞形成的囊泡，一般與細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的溶酶體融合，進(jìn)一步將吞進(jìn)的物質(zhì)消化分解。實(shí)例：胞吞細(xì)胞需要外排的大分子，先在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡，囊泡移動到細(xì)胞膜處，與細(xì)胞膜融合，將大分子排出細(xì)胞，這種現(xiàn)象叫作胞吐。分泌蛋白（消化酶、蛋白質(zhì)類激素、抗體）的釋放乳腺細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)實(shí)例：胞吐提醒：1.同一種物質(zhì)進(jìn)出不同細(xì)胞時，運(yùn)輸方式可能不同。（請舉例）2.RNA和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)通過核孔進(jìn)出細(xì)胞核，不是通過胞吞、胞吐作用。3.通過胞吐運(yùn)輸?shù)牟灰欢ǘ际谴蠓肿游镔|(zhì)，如某些神經(jīng)遞質(zhì)的釋放。4.胞吞過程需要某些特定的膜蛋白的作用，但是不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的作用。5.被動運(yùn)輸和主動運(yùn)輸主要體現(xiàn)了生物膜的

；胞吞、胞吐主要體現(xiàn)了生物膜的

。6.實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)輸?shù)那疤崾潜ＷC細(xì)胞具有活性，否則生物膜失去選擇透過性和流動性。選擇透過性流動性【對點(diǎn)訓(xùn)練】基于對物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式的理解，下列表述正確的有（）A.水分子和脂溶性小分子有機(jī)物都可以通過自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞B.自由擴(kuò)散只能順濃度梯度，而協(xié)助擴(kuò)散既可以順濃度梯度也可以逆濃度梯度C.水分子更多的是借助細(xì)胞膜上的水通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞D.輪藻細(xì)胞中K+濃度比它們生活的水環(huán)境高63倍，說明輪藻吸收K+的方式為主動運(yùn)輸E.胞吞、胞吐依賴于膜的流動性,主動運(yùn)輸、協(xié)助擴(kuò)散與膜的流動性無關(guān)F.神經(jīng)遞質(zhì)由突觸前膜釋放到內(nèi)環(huán)境的過程需要載體蛋白的協(xié)助G.動作電位產(chǎn)生與膜電位恢復(fù)過程中，Na+流入和排出都是主動運(yùn)輸H.細(xì)胞外高濃度的超氧化物歧化酶可以自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞I.離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白，離子通過離子泵的跨膜運(yùn)輸屬于協(xié)助擴(kuò)散J.植物根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子主要依靠滲透作用進(jìn)入細(xì)胞，并且要消耗能量ACD主動運(yùn)輸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量有限膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量濃度

濃度自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散/主動運(yùn)輸載體蛋白的數(shù)量有限O能量運(yùn)輸速率P影響物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的因素2膜上載體蛋白的種類和數(shù)量

能量供應(yīng)（O2濃度）OO2濃度運(yùn)輸速率P載體蛋白的數(shù)量有限無氧呼吸提供能量

主動運(yùn)輸考向二影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩胤治?.如圖甲、乙分別是洋蔥根尖在不同O2濃度及不同底物濃度情況下(其他條件適宜)，從含硝酸鉀的全營養(yǎng)液中吸收NO3-的速率曲線圖。下列相關(guān)描述不正確的是A.a點(diǎn)時影響離子吸收速率的主要

因素是能量B.b點(diǎn)時離子吸收速率不再增大是

因?yàn)檩d體蛋白的數(shù)量有限C.c點(diǎn)時影響離子吸收速率的主要因素是物質(zhì)濃度D.d點(diǎn)時離子吸收速率不再增大是因?yàn)槲镔|(zhì)濃度太高，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離D載體蛋白的數(shù)量有限4.主動運(yùn)輸可根據(jù)是否由ATP直接供能，分為原發(fā)性主動運(yùn)輸和繼發(fā)性主動運(yùn)輸，其中繼發(fā)性主動運(yùn)輸不由ATP直接供能。圖甲為人小腸上皮細(xì)胞與腸腔、組織液之間部分物質(zhì)交換的示意圖，圖乙表示物質(zhì)跨膜運(yùn)輸時被轉(zhuǎn)運(yùn)分子的濃度和轉(zhuǎn)運(yùn)速率的關(guān)系。下列有關(guān)敘述錯誤的是A.圖甲中轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白①運(yùn)輸葡萄糖的方式為繼發(fā)性主動運(yùn)輸B.圖甲中轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白②的功能可能包括物質(zhì)運(yùn)輸和催化作用C.圖甲中轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白②和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白③運(yùn)輸物質(zhì)的速率與被轉(zhuǎn)運(yùn)分子濃度的

關(guān)系，分別用圖乙中的曲線a和曲線b表示D.由圖甲可知，同一種物質(zhì)可能存在兩種跨膜運(yùn)輸方式C自由擴(kuò)散主動運(yùn)輸/協(xié)助擴(kuò)散順—協(xié)助擴(kuò)散逆—主動運(yùn)輸順—協(xié)助擴(kuò)散逆—主動運(yùn)輸均用曲線b表示拓展應(yīng)用:課本P721.淡水中生活的原生動物，如草履蟲，能通過伸縮泡排出細(xì)胞內(nèi)過多的水，以防止細(xì)胞漲破。如果將草履蟲放入蒸餾水或海水中，推測其伸縮泡的伸縮情況，分別會發(fā)生什么變化？

放入蒸餾水，伸縮泡的伸縮頻率加快，放入海水中，伸縮泡的伸縮頻率減慢。4.在無任何相反壓力時，滲透吸水會使細(xì)胞膨脹甚至破裂，不同的細(xì)胞用不同的機(jī)制解決這種危機(jī)。下圖表示高等動物、高等植物與原生生物細(xì)胞以三種不同的機(jī)制避免滲透膨脹，據(jù)此推斷下列說法正確的是A.動物細(xì)胞避免滲透膨脹需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助B.植物細(xì)胞吸水達(dá)到滲透平衡時，細(xì)胞內(nèi)外溶液濃度相等C.若將原生生物置于高于其細(xì)胞質(zhì)濃度的溶液中，其收縮泡的伸縮頻率會增加D.三種細(xì)胞發(fā)生滲透吸水的原理均為細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜A大本P372.檉柳是強(qiáng)耐鹽植物，它的葉子和嫩枝可以將吸收到植物體內(nèi)的無機(jī)鹽排出體外。輕柳的根部吸收無機(jī)鹽離子是主動運(yùn)輸還是被動運(yùn)輸？如果要設(shè)計實(shí)驗(yàn)加以證明，請說出實(shí)驗(yàn)思路。實(shí)驗(yàn)思路：取甲、兩組生長狀態(tài)基本相同的檉柳幼苗，放入適宜濃度的含有Ca2+、K+的溶液中；甲組給予正常的細(xì)胞呼吸條件，乙組抑制細(xì)胞呼吸；一段時間后測定兩組植株根系對Ca2+、K+的吸收速率預(yù)測結(jié)果：若兩組植株對Ca2+、K+的吸收速率相同，說明檉柳從土壤中吸收無機(jī)鹽為被動運(yùn)輸；若乙組吸收速率明顯小于甲組吸收速率，說明檉柳從壤中吸收無機(jī)鹽是主動運(yùn)輸。實(shí)驗(yàn)思路：自變量的處理+因變量的檢測1.探究是主動運(yùn)輸還是被動運(yùn)輸2.探究是自由擴(kuò)散還是協(xié)助擴(kuò)散拓展：實(shí)驗(yàn)探究內(nèi)內(nèi)內(nèi)內(nèi)復(fù)習(xí)與提高：課本P74易錯辨析1.分子或離子通過通道蛋白時，需要與通道蛋白結(jié)合(

)2.少數(shù)水分子借助水通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞，更多的水分子以自由擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞(

)3.Na＋與有關(guān)載體蛋白結(jié)合排出神經(jīng)細(xì)胞屬于主動運(yùn)輸(

)4.細(xì)胞外液中的K＋進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞屬于自由擴(kuò)散(

)5.同種物質(zhì)進(jìn)出同一細(xì)胞的方式一定相同(

)6.以胞吐的方式排出細(xì)胞的物質(zhì)不一定都是生物大分子(

)7.主動運(yùn)輸使膜內(nèi)外物質(zhì)濃度趨于一致，維持了細(xì)胞的正常代謝(

)8.人紅細(xì)胞吸收膽固醇與吸收葡萄糖的相同點(diǎn)是需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助(

)×××√×√××1.(2021·湖北，11)紅細(xì)胞在高滲NaCl溶液(濃度高于生理鹽水)中體積縮小，在低滲NaCl溶液(濃度低于生理鹽水)中體積增大。下列有關(guān)該滲透作用機(jī)制的敘述，正確的是A.細(xì)胞膜對Na＋和Cl－的通透性遠(yuǎn)高于水分子，水分子從低滲溶液運(yùn)輸至高滲

溶液B.細(xì)胞膜對水分子的通透性遠(yuǎn)高于Na＋和Cl－，水分子從低滲溶液擴(kuò)散至高滲

溶液C.細(xì)胞膜對Na＋和Cl－的通透性遠(yuǎn)高于水分子，Na＋和Cl－從高滲溶液擴(kuò)散至低

滲溶液D.細(xì)胞膜對水分子的通透性遠(yuǎn)高于Na＋和Cl－，Na＋和Cl－從高滲溶液擴(kuò)散至低

滲溶液B真題再現(xiàn)4.(2019·全國Ⅱ，3)某種H＋－ATPase是一種位于膜上的載體蛋白，具有ATP水解酶活性，能夠利用水解ATP釋放的能量逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)H＋。①將某植物氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞懸浮在一定pH的溶液中(假設(shè)細(xì)胞內(nèi)的pH高于細(xì)胞外)，置于暗中一段時間后，溶液的pH不變。②再將含有保衛(wèi)細(xì)胞的該溶液分成兩組，一組照射