主動運輸和胞吞、胞吐【知識精講精研】 高考生物大一輪復(fù)習(xí)精講課件

第2講主動運輸與胞吞、胞吐考點由高考知核心知識點預(yù)測主動運輸胞吞胞吐（2023·湖南）主動運輸（2023·山東）主動運輸（2023·天津）主動運輸（2023·浙江）主動運輸（2023·湖北）主動運輸（2022重慶）主動運輸（2022山東）主動運輸①主動運輸；②常和興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)或光合作用結(jié)合來考。12主動運輸胞吞胞吐1主動運輸【資料1】小腸液中氨基酸、葡萄糖的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于它們在小腸上皮細(xì)胞中的濃度，但它們?nèi)匀荒鼙恍∧c上皮吸收?！举Y料2】人紅細(xì)胞中K＋的濃度比血漿高30倍。輪藻細(xì)胞中的K＋濃度比周圍水環(huán)境高63倍。輪藻依然從水環(huán)境吸收K＋。1主動運輸【資料3】為探究大蒜治理水體富營養(yǎng)化的效果，科研人員配制了一系列濃度梯度的磷酸鹽（KH2PO4）溶液，將大蒜的根系分別完全浸入200ml的上述溶液中，其他培養(yǎng)條件相同且適宜，4h后取出植株，測得大蒜根系吸收磷酸鹽的速率如圖所示。（1）請根據(jù)圖中磷酸鹽濃度和吸收速率的關(guān)系推測大蒜根細(xì)胞吸收磷是哪一種運輸方式？（2）在0.01mmol/L和0.025mmol/L的KH2PO4組中，大蒜根細(xì)胞中磷酸鹽濃度為0.04~0.12mmol/L，這種逆濃度梯度發(fā)生的運輸符合協(xié)助擴(kuò)散的特點嗎？可能是協(xié)助擴(kuò)散，因為吸收速率與磷酸不是線性正相關(guān)的。不符合。（3）存在逆濃度梯度運輸既然能發(fā)生，那么抵消化學(xué)勢能障礙的力量是什么？細(xì)胞內(nèi)的能量。磷酸鹽離子【資料4】觀察真核細(xì)胞膜上磷酸鹽載體結(jié)構(gòu)，當(dāng)能量作用于磷酸鹽載體時，載體蛋白空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，把磷酸鹽從細(xì)胞外轉(zhuǎn)運到細(xì)胞內(nèi)。磷酸鹽載體結(jié)構(gòu)示意圖（1）磷酸鹽載體如何能特異性的識別磷酸鹽離子呢？與蛋白質(zhì)的特定空間結(jié)構(gòu)有關(guān)聯(lián)。（2）結(jié)合資料3和資料4，分析植物吸收磷酸鹽需要的條件有哪些？載體和能量。（3）在資料3中磷酸鹽濃度為0.8mmol/L以后，吸收速率不再增加的原因是什么？載體數(shù)量和能量限制了吸收速率。（4）細(xì)胞吸收磷了之后有什么用途？用于合成核酸、磷脂分子等。1主動運輸主動運輸?shù)母拍钅鏉舛忍荻冗M(jìn)行的跨膜運輸，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)釋放的能量，這種方式叫作主動運輸。ATPADP＋Pi＋能量1主動運輸觀看以下兩個視頻，總結(jié)主動運輸?shù)奶攸c。視頻1：鈣離子的主動運輸視頻2：鈉鉀泵主動運輸?shù)奶攸c1主動運輸①對象：Na＋、K＋和Ca＋等離子和其他物質(zhì)。③需要載體：不同離子或分子的大小和性質(zhì)不同，所以不同蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)差別也很大，一種載體蛋白通常只能運輸一種或一類離子或分子。磷酸鹽離子載體模式圖磷酸鹽離子H+H+H+載體模式圖②需要能量：ATPADP＋Pi＋能量1主動運輸協(xié)助擴(kuò)散主動運輸能量比較協(xié)助擴(kuò)散的載體蛋白和主動運輸?shù)妮d體蛋白的不同。1主動運輸主動運輸影響因素：P點（P點后低濃度到高濃度）①物質(zhì)濃度(在一定的范圍內(nèi))細(xì)胞外濃度細(xì)胞內(nèi)濃度時間0主動運輸自由擴(kuò)散運輸速率膜兩側(cè)的濃度差01主動運輸主動運輸影響因素：P點（載體蛋白飽和點）②氧氣濃度(哺乳動物成熟紅細(xì)胞的主動運輸與O2濃度無關(guān))運輸速率氧氣濃度0Q點（由無氧呼吸提供能量）主動運輸自由擴(kuò)散/協(xié)助擴(kuò)散運輸速率氧氣濃度01主動運輸主動運輸影響因素：P點（載體蛋白飽和點）③載體蛋白主動運輸/協(xié)助擴(kuò)散運輸速率膜兩側(cè)的濃度差01主動運輸主動運輸影響因素：溫度生物膜的流動性酶活性呼吸速率影響影響影響影響物質(zhì)運輸速率溫度對主動運輸?shù)挠绊憿軠囟?主動運輸2胞吞胞吐主動運輸?shù)囊饬x主動運輸普遍存在于動植物和微生物細(xì)胞中，通過主動運輸來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)，從而保證細(xì)胞和個體生命活動的需求。

囊性纖維病的主要病因是患者肺部支氣管上皮細(xì)胞表面轉(zhuǎn)運Cl-的載體蛋白的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生異常。

類似的疾病還有很多，解析這些轉(zhuǎn)運蛋白的結(jié)構(gòu)，將有助于找到治療疾病的辦法。我們在上一單元學(xué)習(xí)的分泌蛋白的形成過程，分泌蛋白是通過自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散或者主動運輸運出細(xì)胞嗎？分泌蛋白是生物大分子，因此無法像H2O或CO2這樣通過自由擴(kuò)散穿過細(xì)胞膜的脂雙層。協(xié)助擴(kuò)散和主動運輸都是需要細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)運蛋白的運輸方式，是用來運輸離子和小分子的，也無法轉(zhuǎn)運這些大分子。2胞吞胞吐細(xì)胞膜大分子或顆粒物胞吞大分子白細(xì)胞吞噬病菌太陽蟲胞吐現(xiàn)象乳腺細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)內(nèi)分泌腺合成的蛋白質(zhì)類激素消化腺細(xì)胞分泌的消化酶吞噬的細(xì)菌、病毒2胞吞胞吐大分子膜蛋白胞吞①大分子與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合②從而引起這部分細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊，包圍這大分子。③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。胞吐將大分子排出細(xì)胞，這種現(xiàn)象叫胞吐。胞吞胞吐是普遍存在的現(xiàn)象，它們也需要消耗細(xì)胞呼吸所釋放的能量?？杀蝗苊阁w降解體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動性2胞吞胞吐除一些不帶電荷的小分子可以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞；離子和較小的有機(jī)分子的跨膜運輸必須借助于轉(zhuǎn)運蛋白。體現(xiàn)了蛋白質(zhì)是生命活動的承擔(dān)者細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運蛋白的種類和數(shù)量，或轉(zhuǎn)運蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化,對許多物質(zhì)的跨膜運輸起著決定性的作用體現(xiàn)了細(xì)胞膜的功能特點：具有選擇透過性像蛋白質(zhì)這樣的生物大分子，通過胞吞或胞吐進(jìn)出細(xì)胞，其過程也需要膜蛋白質(zhì)的參與，更離不開磷脂雙分子層的流動性。體現(xiàn)了細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點：具有一定的流動性（1）模式圖中物質(zhì)跨膜運輸方式的判斷磷脂雙分子層ATP轉(zhuǎn)運蛋白轉(zhuǎn)運蛋白先看運輸方向逆濃度順濃度被動運輸再看轉(zhuǎn)運蛋白協(xié)助擴(kuò)散主動運輸自由擴(kuò)散需要不需要物質(zhì)跨膜運輸影響因素載體蛋白的種類和數(shù)量物質(zhì)的濃度、影響呼吸作用強(qiáng)度的因素（氧氣濃度、溫度等）內(nèi)部因素外部因素（1）模式圖中物質(zhì)跨膜運輸方式的判斷(2)曲線分析。(2)曲線分析。（3）探究物質(zhì)跨膜運輸方式的實驗設(shè)計思路②探究是自由擴(kuò)散還是協(xié)助擴(kuò)散。①探究是主動運輸還是被動運輸。(4)歸納概括同一物質(zhì)的不同運輸方式物質(zhì)相應(yīng)過程運輸方式葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞、腎小管重吸收葡萄糖Na＋進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞運出神經(jīng)細(xì)胞K＋進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞運出神經(jīng)細(xì)胞主動運輸協(xié)助擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動運輸(鈉—鉀泵)主動運輸(鈉—鉀泵)①胞吐、胞吞的不一定是大分子物質(zhì)，如神經(jīng)遞質(zhì)是小分子物質(zhì)，通過胞吐排出細(xì)胞。②生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式運輸?shù)?，如RNA和蛋白質(zhì)可通過核孔出入細(xì)胞核。③消耗能量的運輸方式并不一定就是主動運輸，胞吞和胞吐也消耗能量。(4)物質(zhì)運輸方式的幾個“不一定”【答案】BD（2023·湖南·統(tǒng)考高考真題）鹽堿化是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要障礙之一。植物可通過質(zhì)膜H+泵把Na+排出細(xì)胞，也可通過液泡膜H+泵和液泡膜NHX載體把Na+轉(zhuǎn)入液泡內(nèi)，以維持細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)Na+穩(wěn)態(tài)。下圖是NaCl處理模擬鹽脅迫，釩酸鈉（質(zhì)膜H+泵的專一抑制劑）和甘氨酸甜菜堿（GB）影響玉米Na+的轉(zhuǎn)運和相關(guān)載體活性的結(jié)果。下列敘述正確的是（

）A．溶質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運都會引起細(xì)胞膜兩側(cè)滲透壓的變化B．GB可能通過調(diào)控質(zhì)膜H+泵活性增強(qiáng)Na+外排，從而減少細(xì)胞內(nèi)Na+的積累C．GB引起鹽脅迫下液泡中Na+濃度的顯著變化，與液泡膜H+泵活性有關(guān)D．鹽脅迫下細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)Na+排出細(xì)胞或轉(zhuǎn)入液泡都能增強(qiáng)植物的耐鹽性【答案】D（2023·山東·高考真題）溶酶體膜上的H+載體蛋白和Cl-/H+轉(zhuǎn)運蛋白都能運輸H+，溶酶體內(nèi)H+濃度由H+載體蛋白維持，Cl-/H+轉(zhuǎn)運蛋白在H+濃度梯度驅(qū)動下，運出H+的同時把Cl-逆濃度梯度運入溶酶體。Cl-/H+轉(zhuǎn)運蛋白缺失突變體的細(xì)胞中，因Cl-轉(zhuǎn)運受阻導(dǎo)致溶酶體內(nèi)的吞噬物積累，嚴(yán)重時可導(dǎo)致溶酶體破裂。下列說法錯誤的是（

）A．H+進(jìn)入溶酶體的方式屬于主動運輸B．H+載體蛋白失活可引起溶酶體內(nèi)的吞噬物積累C．該突變體的細(xì)胞中損傷和衰老的細(xì)胞器無法得到及時清除D．溶酶體破裂后，釋放到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的水解酶活性增強(qiáng)【答案】B（2023·天津·統(tǒng)考高考真題）下圖是某種植物光合作用及呼吸作用部分過程的圖，關(guān)于此圖說法錯誤的是()A．HCO3-經(jīng)主動運輸進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)B．HCO3-通過通道蛋白進(jìn)入葉綠體基質(zhì)C．光反應(yīng)生成的H+促進(jìn)了HCO3-進(jìn)入類囊體D．光反應(yīng)生成的物質(zhì)X保障了暗反應(yīng)的CO2供應(yīng)【答案】B（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）植物組織培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)基中常添加蔗糖，植物細(xì)胞利用蔗糖的方式如圖所示。下列敘述正確的是（）A．轉(zhuǎn)運蔗糖時，共轉(zhuǎn)運體的構(gòu)型不發(fā)生變化B．使用ATP合成抑制劑，會使蔗糖運輸速率下降C．植物組培過程中蔗糖是植物細(xì)胞吸收的唯一碳源D．培養(yǎng)基的pH值高于細(xì)胞內(nèi)，有利于蔗糖的吸收【答案】C（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）心肌細(xì)胞上廣泛存在Na+-K+泵和Na+-Ca2+交換體（轉(zhuǎn)入Na+的同時排出Ca2+），兩者的工作模式如圖所示。已知細(xì)胞質(zhì)中鈣離子濃度升高可引起心肌收縮。某種藥物可以特異性阻斷細(xì)胞膜上的Na+-K+泵。關(guān)于該藥物對心肌細(xì)胞的作用，下列敘述正確的是（）A．心肌收縮力下降B．細(xì)胞內(nèi)液的鉀離子濃度升高C．動作電位期間鈉離子的內(nèi)流量減少D．細(xì)胞膜上Na+-Ca2+交換體的活動加強(qiáng)【答案】C（2022·重慶·統(tǒng)考高考真題）如圖為小腸上皮細(xì)胞吸收和釋放銅離子的過程。下列關(guān)于該過程中銅離子的敘述，錯誤的是（

）A．進(jìn)入細(xì)胞需要能量

B．轉(zhuǎn)運具有方向性C．進(jìn)出細(xì)胞的方式相同

D．運輸需要不同的載體【答案】A（2022山東卷）3.NO3-和NH4+是植物利用的主要無機(jī)氮源，NH4+的吸收由根細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差驅(qū)動，NO3-的吸收由H+濃度梯度驅(qū)動，相關(guān)轉(zhuǎn)運機(jī)制如圖。銨肥施用過多時，細(xì)胞內(nèi)NH4+的濃度增加和細(xì)胞外酸化等因素引起植物生長受到嚴(yán)重抑制的現(xiàn)象稱為銨毒。下列說法正確的是（

）A.NH4+通過AMTs進(jìn)入細(xì)胞消耗的能量直接來自ATPB.NO3-通過SLAH3轉(zhuǎn)運到細(xì)胞外的方式屬于被動運輸C.銨毒發(fā)生后，增加細(xì)胞外的NO3-會加重銨毒D.載體蛋白NRT1.1轉(zhuǎn)運NO3-和H+的速度與二者在膜外的濃度呈正相關(guān)【答案】D（2023·深圳一模）圖是鉀離子通道模式圖，它由四個相同的亞基形成了一個倒圓錐體，在寬的一端外部有一個選擇性的“過濾器”。下列敘述錯誤的是（

）A．K+通過通道蛋白時不需要與通道蛋白結(jié)合B．此通道蛋白對通過的離子具有選擇性C．此通道的運輸速率受到K+濃度差的影響D．此通道蛋白對K+的運輸可以雙向進(jìn)行【答案】A（2023·汕頭一模）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是低濃度Ca2+的環(huán)境，其中短暫的Ca2+濃度增加具有非常重要的生理意義，細(xì)胞會根據(jù)Ca2+濃度增加的幅度、頻率等作出相應(yīng)的生理應(yīng)答。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞中非常重要的鈣庫，具有儲存Ca2+的作用。下列說法錯誤的是（）A．組織液中的Ca2+進(jìn)入組織細(xì)胞的方式為主動運輸B．哺乳動物的血液中Ca2+的含量太低會使動物抽搐C．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上可能有運輸Ca2+的通道蛋白和載體蛋白D．Ca2+與激素、mRNA一樣等可以作為傳遞信息的物質(zhì)【答案】A（2023·梅州一模）人體成熟紅細(xì)胞能夠運輸O2和CO2，其部分結(jié)構(gòu)和功能如下圖所示，①-⑤表示相關(guān)過程。下列敘述錯誤的是（

）A．該細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)在合成時都需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體參與B．①和②是自由擴(kuò)散，④和⑤是協(xié)助擴(kuò)散C．成熟紅細(xì)胞通過無氧呼吸分解葡萄糖產(chǎn)生ATP，