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)出入細胞的方式及影響因素

第5講

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

有些物質(zhì)逆濃度梯度進出細胞，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、胞吐進出細胞。第二單元

細胞的基本結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運輸

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？P66-672.物質(zhì)進出細胞的方式？如何區(qū)分？（運輸方向、是否耗能？是否需要轉(zhuǎn)運蛋白？實例？）3.主動運輸對于細胞的生命活動有什么意義？4.胞吞和胞吐有什么特點？對于細胞生命活動有什么意義？被動運輸（自由擴散、協(xié)助擴散）、主動運輸、包吞和胞吐運輸方式特點舉例影響因素自由擴散協(xié)助擴散主動運輸胞吞、胞吐高濃度→低濃度不需要轉(zhuǎn)運蛋白不需要能量（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物進出細胞的方式需要消耗能量（ATP)高濃度→低濃度需要轉(zhuǎn)運蛋白不需要能量（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；葡萄糖進入紅細胞；K+、Na+、Ca+等離子順濃度跨膜運輸。K+、Na+、Ca+等離子逆濃度跨膜運輸；小腸細胞吸收氨基酸、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)進出細胞的方式1水？離子？自由擴散協(xié)助擴散協(xié)助擴散載體蛋白通道蛋白轉(zhuǎn)運特點只容許與自身結(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)運的分子結(jié)合是否有特異性實例運輸方式轉(zhuǎn)運蛋白的類型: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)助擴散、主動運輸協(xié)助擴散主動運輸過程：意義:通過主動運輸選擇吸收所需要的物質(zhì)，排出代謝廢物和對細胞有害的物質(zhì)，保證細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)運輸?shù)侥さ牧硪粋?cè)復(fù)原：載體蛋白又恢復(fù)原狀。主動運輸普遍存在于動植物和微生物細胞中。概念：物質(zhì)逆濃度梯度進行跨膜運輸，需要載體蛋白的協(xié)助，

同時還需要消耗細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量。細胞外細胞內(nèi)bcdea能量能量自由擴散協(xié)助擴散主動運輸協(xié)助擴散主動運輸考向一物質(zhì)跨膜運輸方式的判斷2.研究表明，主動運輸根據(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)運所需的能量來自于

X離子的轉(zhuǎn)運過程B.肌細胞吸收氨基酸分子是通過c類型進

行的C.藍細菌、水綿、葉肉細胞、螢火蟲發(fā)光

器細胞內(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)同運輸是一類靠間接提供能量完成的運輸方式。物質(zhì)跨膜運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)運輸方式的敘述正確的是（）

A.紅細胞吸收葡萄糖與圖中細胞吸收葡萄糖的方式相同B.圖中的A、B屬于通道蛋白C.與細胞外相比，細胞內(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主動運輸協(xié)助擴散逆濃度進逆濃度進載體蛋白低B

轉(zhuǎn)運蛋白可以幫助許多離子和小的分子通過細胞膜，但是對蛋白質(zhì)和多糖等大分子有機物卻無能為力。那么，大分子有機物是通過什么方式進出細胞的呢？當(dāng)細胞攝取大分子時，首先是大分子與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合，從而引起這部分細胞膜內(nèi)陷形成小囊，包圍著大分子。然后小囊從細胞膜上分離下來，形成囊泡，進入細胞內(nèi)部，這種現(xiàn)象叫作胞吞。吞噬細胞吞噬病原體、變形蟲攝取食物胞吞形成的囊泡，一般與細胞質(zhì)內(nèi)的溶酶體融合，進一步將吞進的物質(zhì)消化分解。實例：胞吞細胞需要外排的大分子，先在細胞內(nèi)形成囊泡，囊泡移動到細胞膜處，與細胞膜融合，將大分子排出細胞，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）的釋放乳腺細胞合成的蛋白質(zhì)實例：胞吐提醒：1.同一種物質(zhì)進出不同細胞時，運輸方式可能不同。（請舉例）2.RNA和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)通過核孔進出細胞核，不是通過胞吞、胞吐作用。3.通過胞吐運輸?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)運蛋白的作用。5.被動運輸和主動運輸主要體現(xiàn)了生物膜的

；胞吞、胞吐主要體現(xiàn)了生物膜的

。6.實現(xiàn)各種運輸?shù)那疤崾潜ＷC細胞具有活性，否則生物膜失去選擇透過性和流動性。選擇透過性流動性【對點訓(xùn)練】基于對物質(zhì)進出細胞方式的理解，下列表述正確的有（）A.水分子和脂溶性小分子有機物都可以通過自由擴散進入細胞B.自由擴散只能順濃度梯度，而協(xié)助擴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胞膜上的水通道蛋白以協(xié)助擴散方式進出細胞D.輪藻細胞中K+濃度比它們生活的水環(huán)境高63倍，說明輪藻吸收K+的方式為主動運輸E.胞吞、胞吐依賴于膜的流動性,主動運輸、協(xié)助擴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輸H.細胞外高濃度的超氧化物歧化酶可以自由擴散進入細胞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輸屬于協(xié)助擴散J.植物根細胞吸收礦質(zhì)元素離子主要依靠滲透作用進入細胞，并且要消耗能量ACD主動運輸轉(zhuǎn)運蛋白的數(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)運蛋白的種類和數(shù)量濃度

濃度自由擴散協(xié)助擴散/主動運輸載體蛋白的數(shù)量有限O能量運輸速率P影響物質(zhì)進出細胞的因素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

主動運輸考向二影響物質(zhì)跨膜運輸?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點時影響離子吸收速率的主要

因素是能量B.b點時離子吸收速率不再增大是

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

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輸方式C自由擴散主動運輸/協(xié)助擴散順—協(xié)助擴散逆—主動運輸順—協(xié)助擴散逆—主動運輸均用曲線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胞內(nèi)過多的水，以防止細胞漲破。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，滲透吸水會使細胞膨脹甚至破裂，不同的細胞用不同的機制解決這種危機。下圖表示高等動物、高等植物與原生生物細胞以三種不同的機制避免滲透膨脹，據(jù)此推斷下列說法正確的是A.動物細胞避免滲透膨脹需要轉(zhuǎn)運蛋白的協(xié)助B.植物細胞吸水達到滲透平衡時，細胞內(nèi)外溶液濃度相等C.若將原生生物置于高于其細胞質(zhì)濃度的溶液中，其收縮泡的伸縮頻率會增加D.三種細胞發(fā)生滲透吸水的原理均為細胞膜相當(dāng)于半透膜A大本P372.檉柳是強耐鹽植物，它的葉子和嫩枝可以將吸收到植物體內(nèi)的無機鹽排出體外。輕柳的根部吸收無機鹽離子是主動運輸還是被動運輸？如果要設(shè)計實驗加以證明，請說出實驗思路。實驗思路：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；甲組給予正常的細胞呼吸條件，乙組抑制細胞呼吸；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鹽為被動運輸；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鹽是主動運輸。實驗思路：自變量的處理+因變量的檢測1.探究是主動運輸還是被動運輸2.探究是自由擴散還是協(xié)助擴散拓展：實驗探究內(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出細胞，更多的水分子以自由擴散方式進出細胞(

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

)4.細胞外液中的K＋進入神經(jīng)細胞屬于自由擴散(

)5.同種物質(zhì)進出同一細胞的方式一定相同(

)6.以胞吐的方式排出細胞的物質(zhì)不一定都是生物大分子(

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

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

)×××√×√××1.(2021·湖北，11)紅細胞在高滲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)該滲透作用機制的敘述，正確的是A.細胞膜對Na＋和Cl－的通透性遠高于水分子，水分子從低滲溶液運輸至高滲

溶液B.細胞膜對水分子的通透性遠高于Na＋和Cl－，水分子從低滲溶液擴散至高滲

溶液C.細胞膜對Na＋和Cl－的通透性遠高于水分子，Na＋和Cl－從高滲溶液擴散至低

滲溶液D.細胞膜對水分子的通透性遠高于Na＋和Cl－，Na＋和Cl－從高滲溶液擴散至低

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H＋。①將某植物氣孔的保衛(wèi)細胞懸浮在一定pH的溶液中(假設(shè)細胞內(nèi)的pH高于細胞外)，置于暗中一段時間后，溶液的pH不變。②再將含有保衛(wèi)細胞的該溶液分成兩組，一組照射