2025版高考生物一輪復(fù)習(xí)第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出2物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞浇贪感氯私贪姹匦?

PAGE7-物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞娇键c(diǎn)一物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞轿镔|(zhì)出入細(xì)胞方式的比較：物質(zhì)出入細(xì)胞的方式被動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸顆粒和大分子物質(zhì)自由擴(kuò)散幫助擴(kuò)散胞吞胞吐運(yùn)輸方向高濃度→低濃度高濃度→低濃度一般是低濃度→高濃度細(xì)胞外→細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)→細(xì)胞外是否須要載體蛋白不須要須要須要不須要是否消耗能量不消耗不消耗消耗消耗圖例舉例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等出入細(xì)胞紅細(xì)胞汲取葡萄糖小腸汲取葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽等白細(xì)胞吞噬病毒分泌蛋白釋放【高考警示】物質(zhì)運(yùn)輸?shù)奈鍌€(gè)“不肯定”(1)消耗能量的運(yùn)輸方式不肯定是主動(dòng)運(yùn)輸，胞吐和胞吞也消耗能量。(2)生物大分子不肯定都是以胞吞、胞吐方式運(yùn)輸?shù)?，如RNA和蛋白質(zhì)可通過核孔出入細(xì)胞核，這兩種狀況穿膜層數(shù)均為0。(3)無機(jī)鹽離子的運(yùn)輸方式不肯定是主動(dòng)運(yùn)輸，如神經(jīng)細(xì)胞的K+外流和Na+的內(nèi)流為幫助擴(kuò)散。(4)須要載體蛋白的不肯定是幫助擴(kuò)散，主動(dòng)運(yùn)輸也須要載體蛋白。(5)跨膜運(yùn)輸不肯定穿過細(xì)胞膜，胞吞、胞吐穿過細(xì)胞膜的層數(shù)為0?！镜淅?2024·全國卷Ⅱ)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)胞懸浮在肯定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(shí)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，一組照耀藍(lán)光后溶液的pH明顯降低；另一組先在溶液中加入H+-ATPase的抑制劑(抑制ATP水解)，再用藍(lán)光照耀，溶液的pH不變。依據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果，下列推想不合理的是 ()A.H+-ATPase位于保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上，藍(lán)光能夠引起細(xì)胞內(nèi)的H+轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外B.藍(lán)光通過保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上的H+-ATPase發(fā)揮作用導(dǎo)致H+逆濃度梯度跨膜運(yùn)輸C.H+-ATPase逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)H+所需的能量可由藍(lán)光干脆供應(yīng)D.溶液中的H+不能通過自由擴(kuò)散的方式透過細(xì)胞質(zhì)膜進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞【解析】選C。由題意知：一組照耀藍(lán)光后，溶液的pH明顯降低，即溶液中H+的濃度增加，說明細(xì)胞中的H+能夠運(yùn)出細(xì)胞，A項(xiàng)推想合理。位于膜上運(yùn)載H+的載體蛋白H+-ATPase具有ATP水解酶活性，照耀藍(lán)光后，H+-ATPase能夠逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)H+，B項(xiàng)推想合理。H+逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)所需的能量由ATP水說明放，C項(xiàng)推想不合理。保衛(wèi)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)膜轉(zhuǎn)運(yùn)H+須要H+-ATPase幫助，不是自由擴(kuò)散，D項(xiàng)推想合理。H+-ATPase的作用體現(xiàn)了生物膜的選擇透過性，這種進(jìn)出細(xì)胞的方式和人體內(nèi)的吞噬細(xì)胞攝入病原體主要區(qū)分是H+的運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸，須要載體蛋白，吞噬細(xì)胞攝入病原體的過程屬于胞吞，不須要載體蛋白的幫助。(2024·北京高考)細(xì)胞膜的選擇透過性保證了細(xì)胞內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定的微環(huán)境。下列物質(zhì)中，以(自由)擴(kuò)散方式通過細(xì)胞膜的是 ()A.Na+B.二氧化碳C.RNAD.胰島素【解析】選B。Na+進(jìn)出細(xì)胞的方式為主動(dòng)運(yùn)輸或幫助擴(kuò)散，A項(xiàng)錯(cuò)誤；二氧化碳、水、脂溶性小分子物質(zhì)等以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞，B項(xiàng)正確；RNA不能通過細(xì)胞膜，C項(xiàng)錯(cuò)誤；胰島素等蛋白質(zhì)分子，以胞吐的形式排出細(xì)胞，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！叭椒ā蓖茢辔镔|(zhì)出入細(xì)胞的方式【加固訓(xùn)練】(2024·全國卷Ⅱ)下列過程中，不屬于胞吐作用的是 ()A.漿細(xì)胞分泌抗體到細(xì)胞外的過程B.mRNA從細(xì)胞核到細(xì)胞質(zhì)的過程C.分泌蛋白從胰腺的腺泡細(xì)胞到胞外的過程D.突觸小泡中的神經(jīng)遞質(zhì)釋放到突觸間隙的過程【解題指南】(1)關(guān)鍵學(xué)問：細(xì)胞須要外排的大分子，先在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡，囊泡移動(dòng)到細(xì)胞膜處，與細(xì)胞膜結(jié)合，將大分子排出細(xì)胞，這種現(xiàn)象叫胞吐。(2)隱含信息：抗體是分泌蛋白，是經(jīng)囊泡運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜的?！窘馕觥窟xB。本題考查物質(zhì)出入細(xì)胞的方式。漿細(xì)胞產(chǎn)生的抗體是分泌蛋白，在核糖體上合成后，經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工，經(jīng)囊泡運(yùn)輸與細(xì)胞膜融合，分泌到細(xì)胞外，故A項(xiàng)屬于胞吐作用。mRNA通過細(xì)胞核的核孔運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)，故B項(xiàng)不屬于胞吐作用。胰腺的腺泡細(xì)胞的分泌蛋白分泌過程與抗體分泌過程相像，故C項(xiàng)屬于胞吐作用。突觸小泡與細(xì)胞膜(突觸前膜)融合，將神經(jīng)遞質(zhì)釋放到突觸間隙，故D項(xiàng)屬于胞吐作用?？键c(diǎn)二影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩貙W(xué)生用書P351.物質(zhì)濃度對(duì)運(yùn)輸速率的影響：(1)自由擴(kuò)散的運(yùn)輸動(dòng)力是膜兩側(cè)溶液的濃度差，運(yùn)輸速率與物質(zhì)濃度成正比。(2)幫助擴(kuò)散須要載體蛋白幫助，在物質(zhì)濃度較低時(shí)，隨物質(zhì)濃度的增大，運(yùn)輸速率也漸漸增大，到達(dá)肯定物質(zhì)濃度時(shí)，由于受膜上載體蛋白數(shù)量的限制，運(yùn)輸速率不再隨物質(zhì)濃度增大而增大。(3)主動(dòng)運(yùn)輸既須要載體蛋白，又須要能量，可以逆濃度運(yùn)輸，a點(diǎn)以后細(xì)胞內(nèi)濃度大于細(xì)胞外濃度，細(xì)胞接著汲取直至穩(wěn)定。2.氧氣濃度對(duì)運(yùn)輸速率的影響：(1)被動(dòng)運(yùn)輸不須要能量，因此與氧氣濃度無關(guān)，運(yùn)輸速率不隨氧氣濃度增大而變更。(2)在肯定范圍內(nèi)，隨氧氣濃度上升，主動(dòng)運(yùn)輸速率不斷增大，當(dāng)氧氣濃度足夠高時(shí)，由于受膜上載體蛋白數(shù)量的限制，主動(dòng)運(yùn)輸速率不再隨氧氣濃度增大而增大。3.溫度對(duì)運(yùn)輸速率的影響：溫度影響物質(zhì)運(yùn)輸速率時(shí)，既與分子的運(yùn)動(dòng)有關(guān)，也與細(xì)胞呼吸有關(guān)?！靖呖季尽坑绊懳镔|(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)乃狞c(diǎn)提示(1)運(yùn)輸速率與O2濃度無關(guān)的運(yùn)輸方式除自由擴(kuò)散外，還有幫助擴(kuò)散。(2)影響幫助擴(kuò)散運(yùn)輸速率的因素除載體蛋白數(shù)量外，還有濃度差。(3)抑制某載體蛋白的活性，只會(huì)導(dǎo)致以該載體蛋白為載體轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)運(yùn)輸受到影響，對(duì)其他物質(zhì)運(yùn)輸不影響。(4)抑制細(xì)胞呼吸，全部以主動(dòng)運(yùn)輸方式跨膜的物質(zhì)運(yùn)輸都會(huì)受到影響?！镜淅?2024·海南高考)在相宜條件下，測得的某植物根細(xì)胞對(duì)a、b兩種物質(zhì)的汲取速率與外界溶液中這兩種物質(zhì)濃度的關(guān)系如圖所示(a、b兩條曲線分別代表植物根細(xì)胞對(duì)不同濃度a、b兩種物質(zhì)的汲取速率)?；卮鹣铝袉栴}。(1)依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果發(fā)覺a是通過自由擴(kuò)散方式跨膜運(yùn)輸?shù)?。自由擴(kuò)散的含義是________________。

(2)試驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)外界溶液中b的濃度達(dá)到肯定數(shù)值時(shí)，再增加b的濃度，根細(xì)胞對(duì)b的汲取速率不再增加?？赡艿木売墒莀__________________。

(3)王同學(xué)據(jù)圖認(rèn)為b的跨膜運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸，李同學(xué)認(rèn)為是幫助擴(kuò)散。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)試驗(yàn)確定王同學(xué)的推斷是否正確。要求簡要寫出試驗(yàn)思路、預(yù)期結(jié)果和結(jié)論?！窘馕觥?1)物質(zhì)通過簡潔的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞，叫做自由擴(kuò)散。(2)當(dāng)外界溶液中b的濃度達(dá)到肯定數(shù)值時(shí)，再增加b的濃度，根細(xì)胞對(duì)b的汲取速率不再增加，可能的緣由是載體數(shù)量有限或者能量供應(yīng)不足。(3)主動(dòng)運(yùn)輸和幫助擴(kuò)散的主要區(qū)分為是否消耗能量，為了驗(yàn)證b物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸還是幫助擴(kuò)散，在設(shè)計(jì)試驗(yàn)時(shí)可分兩組，一組供應(yīng)能量，另一組不供應(yīng)能量即可。試驗(yàn)思路：將兩組生理狀態(tài)和數(shù)量相同的植物根細(xì)胞分別培育在相同且相宜濃度的b物質(zhì)溶液中，第一組不做處理，其次組添加呼吸抑制劑，其余操作均相同，定期測定兩組根細(xì)胞對(duì)b物質(zhì)的汲取速率。預(yù)期結(jié)果和結(jié)論：若第一組和其次組根細(xì)胞對(duì)b物質(zhì)的汲取速率相同，則b物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式為幫助擴(kuò)散，即王同學(xué)的推斷不正確；若第一組根細(xì)胞對(duì)b物質(zhì)的汲取速率大于其次組，則b物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式為主動(dòng)運(yùn)輸，即王同學(xué)的推斷正確。答案：(1)物質(zhì)通過簡潔的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞(2)載體數(shù)量有限或能量供應(yīng)不足(3)試驗(yàn)思路：將兩組生理狀態(tài)和數(shù)量相同的植物根細(xì)胞分別培育在相同且相宜濃度的b物質(zhì)溶液中，第一組不做處理，其次組添加呼吸抑制劑，其余操作均相同，定期測定兩組根細(xì)胞對(duì)b物質(zhì)的汲取速率。預(yù)期結(jié)果和結(jié)論：若第一組和其次組根細(xì)胞對(duì)b物質(zhì)的汲取速率相同，則王同學(xué)的推斷不正確；若第一組根細(xì)胞對(duì)b物質(zhì)的汲取速率大于其次組，則王同學(xué)的推斷正確。(1)影響植物根細(xì)胞汲取無機(jī)鹽離子的外界因素主要是溫度和氧氣含量。氧氣通過影響主動(dòng)運(yùn)輸?shù)墓┠芏绊懼鲃?dòng)運(yùn)輸?shù)乃俾省?2)給作物施肥時(shí)，根細(xì)胞對(duì)無機(jī)鹽離子的汲取速率不會(huì)(填“會(huì)”或“不會(huì)”)因施肥越多而汲取越快，緣由是當(dāng)細(xì)胞膜上的載體蛋白已經(jīng)達(dá)到飽和時(shí)，該載體蛋白運(yùn)載的物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)速率不再隨物質(zhì)濃度的增大而增大。(2024·全國卷Ⅰ)下列有關(guān)植物根系汲取利用養(yǎng)分元素的敘述，錯(cuò)誤的是()A.在酸性土壤中，小麥可汲取利用土壤中的N2和NOB.農(nóng)田適時(shí)松土有利于農(nóng)作物根細(xì)胞對(duì)礦質(zhì)元素的汲取C.土壤微生物降解植物秸稈產(chǎn)生的無機(jī)離子可被根系汲取D.給玉米施肥過多時(shí)，會(huì)因根系水格外流引起“燒苗”現(xiàn)象【解析】選A。本題考查植物對(duì)礦質(zhì)元素的汲取。在酸性土壤中小麥可汲取利用土壤中的NO3-，但不能汲取N2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；農(nóng)田適時(shí)松土可促進(jìn)根部的有氧呼吸，有利于農(nóng)作物根細(xì)胞對(duì)礦質(zhì)元素的汲取(主動(dòng)運(yùn)輸)，B項(xiàng)正確；土壤微生物降解植物秸稈會(huì)產(chǎn)生無機(jī)離子，無機(jī)離子可通過主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞奖桓导橙?，C項(xiàng)正確；給玉米施肥過多時(shí)，土壤溶液濃度會(huì)大于細(xì)胞液濃度，導(dǎo)致根系細(xì)胞失水，水格外流引起“燒苗”現(xiàn)象依據(jù)外在條件推斷自由擴(kuò)散、幫助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸(1)受細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)濃度差影響的是自由擴(kuò)散和幫助擴(kuò)散。(2)受載體蛋白影響的是幫助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸。(3)受能量供應(yīng)影響的只有主動(dòng)運(yùn)輸。(4)三種運(yùn)輸方式(自由擴(kuò)散、幫助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸)都受溫度的影響，因?yàn)闇囟扔绊懠?xì)胞膜的流淌性；除此之外，溫度還通過影響酶的活性來影響能量的供應(yīng)進(jìn)而影響主動(dòng)運(yùn)輸?！炯庸逃?xùn)練】1.(2024·全國卷Ⅱ)將三組生理狀態(tài)相同的某植物幼根分別培育在含有相同培育液的密閉培育瓶中，一段時(shí)間后，測定根汲取某一礦質(zhì)元素離子的量。培育條件及試驗(yàn)結(jié)果見下表：培育瓶中氣體溫度(℃)離子相對(duì)汲取量(%)空氣17100氮?dú)?710空氣328下列分析正確的是 ()A.有氧條件有利于該植物幼根對(duì)該離子的汲取B.該植物幼根對(duì)該離子的汲取與溫度的變更無關(guān)C.氮?dú)猸h(huán)境中該植物幼根細(xì)胞汲取該離子不消耗ATPD.與空氣相比，氮?dú)猸h(huán)境有利于該植物幼根對(duì)該離子的汲取【解析】選A。本題考查試驗(yàn)分析實(shí)力。第一組試驗(yàn)有氧氣，離子相對(duì)汲取量高；其次組試驗(yàn)無氧氣，離子相對(duì)汲取量低，因此，有氧條件有利于該植物幼根對(duì)該離子的汲取，故A正確。第一、三組試驗(yàn)溫度不同，對(duì)離子的相對(duì)汲取量不同，因此，溫度影響該植物幼根對(duì)該離子的汲取，故B錯(cuò)誤。該礦質(zhì)元素離子進(jìn)入細(xì)胞的方式為主動(dòng)運(yùn)輸，消耗ATP，故C錯(cuò)誤。與空氣相比，氮?dú)猸h(huán)境中離子相對(duì)汲取量低，不利于該植物幼