最新影响物质跨膜运输的因素及曲线分析资料
与物质运输有关的曲线分析
B.与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面
C.方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关
D.抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响
【解析】选C。分析坐标曲线可以看出,方式a为自由扩散,方式
b为协助扩散或主动运输。脂溶性小分子物质通过自由扩散的
方式进出细胞;自由扩散与载体蛋白无关,只与浓度差有关;方 式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关,因此C正确;抑制细胞 呼吸,能量供应不足,导致主动运输受阻,对方式a无影响,对方 式b可能有影响。
皮细胞多,因此心肌细胞中线粒体较多。
(3)不同的矿质离子运输时需要不同的载体蛋白 ,因此对绿色植
物而言,决定能否吸收土壤中某种离子的直接因素是根细胞膜
上运输相应矿质离子的载体蛋白的有无。 (4)Ca2+吸收量显著 减少而其他物质的吸收不受影响,最可能是毒素抑制了Ca2+载体 蛋白的活性。如果抑制了细胞的呼吸作用 ,影响了能量的供应, 则对K+、C6H12O6等物质的吸收也有影响。
答案:(1)a、b 载体蛋白的数量及参与呼吸作用的酶的数量是 有限的 (2)线粒体 表皮细胞多 (3)根细胞膜上相应矿质离子的载体蛋白的有无 心肌细胞不停地收缩、舒张,需要消耗的能量远比
(4)该毒素抑制了Ca2+载体蛋白的活性,而对运输K+、C6H12O6等
物质的载体蛋白没有影响 这些物质的运输都是主动运输,需
热点专题系列（二）
与物质运输有关的曲线分析
获取信息能力是高考对生物学科的能力要求之一,近年来与物
质运输有关的曲线分析受到了命题者的青睐,其中外界因素对
主动运输影响的曲线分析为常考点。此类试题大多让学生分析 曲线的变化原因,有时会考查到一些特殊点(如曲线的拐点)产 生的原因,同时也会考查曲线中不同区间的限制因素。
物质跨膜运输相关曲线
物质运输方式 运输方向 顺浓度梯度 载 能 体 量 举例
小 分 子 和 离 子 大 分 子
被 动 运 输 主动运输
自由扩 散 协助扩 散
×
O2、CO2、水、甘 油、乙醇、尿素、 × 苯等 葡萄糖进入红细胞 ×等
顺浓度梯度 √ 逆浓度梯度 √
√
Hale Waihona Puke 胞吞作用胞吐作用√
小肠吸收葡萄糖、 氨基酸、无机盐离 子等 蛋白质等
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• 科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下 列四种关系，分别用下图中四条曲线表示， 在研究具体的物质X时，发现与曲线②和 ④相符。试问：细胞膜运输物质X的方式 是
A．自由扩散 C．协助扩散
B．主动运输 D．胞吐
8
• 解析 由于物质X与曲线②、④相等，说明 细胞膜对该物质的运输具有饱和性，这与 载体数量和能量密切相关，故为主动运输。 • 答案 B
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影响物质运输的因素
1.自由扩散 运输速率取决于 膜两侧物质的浓度差。 浓度差越大，自由扩散速率越快。与物质浓度呈 正比 关系
外 细胞膜 内
运 输 速 率 物质浓度差
高浓度
低浓度
影响物质运输的因素
2.协助扩散 物质从高浓度向低浓度运输，当膜两侧浓度差 增加 运输速 率也随着增加，到一定时候，受 载体蛋白种类和数量 的
A.葡萄糖、氨基酸 C.O2、CO2
低浓度 高浓度
B. K+、氨基酸 D.甘油、脂肪酸
注：影响能量供应的也可以影响主动运输速度，如温度、氧气
浓度等
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•
①同一种物质进出不同细胞时，运输 方式可能不同，如红细胞吸收葡萄糖为协助 扩散，小肠细胞吸收葡萄糖则是主动运输。 • ②在跨膜运输方式中，只有主动运输需要能 量，且能逆浓度梯度运输。
物质跨膜运输的方式曲线图及跨膜用
需要 消耗
离子
一些小分子有机物，葡萄糖、 氨基酸通过小肠上皮细胞膜；
物质跨 膜运输 的方式
被动运输
自由扩散
协助扩散
主动运输
图例
胞吞 胞吐
mRNA出 细胞核
• 二、物质跨膜运输的相关曲线
如何分析一个坐标图？
一看坐标轴：横轴、纵轴各表示什么？
分析两者之间的联系，如x随着y的变化而变化， 说明x是影响y变化的因素
物 质 运 输 速 率 浓度差 物 质 运 输 速 率 浓度差
由于自由扩 散和协助扩 散不需要能 量，因此其 细胞呼吸速率 运输速率与 氧气浓度和 呼吸作用强
度无关 结论：在一定范 围内，主动运输 细胞呼吸速率 的物质的运输速 度与细胞呼吸速 率成_正_比_关系， 超过一定的范围 后，物质运输速 度受载__体_数__量 限 细胞呼吸速率 制。
同的物质在一个动物细胞内外的相对浓度
差异。通过图乙所示的过程来维持细胞内
外浓度差异的物质是( B )
A．Na＋ C．胰岛素
B．K＋ D．CO2
1. [2012·浙江五校一次联考]下图表示某生物膜结构，图中A、 B、C、D、E、F表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜
运输方式。下列说法正确的是( B )
二看曲线的变化趋势： 上升？下降？保持稳定？先上升后下降？先下降
后上升？ 三看关键点： 如曲线的起点、终点、转折点等。
解释：曲线各种变化趋势产生的原因及关键点代表的意义
物
质
运
自由 输
扩散
速 率
物
质
协助
运 输
扩散
速 率
物
质
主动
运 输
运输
速 率
影响物质跨膜运输的方式的因素
3、绘制相关曲线并分析 （2）主动运输 影响因素——载体蛋白数量
结论：在一定范围 内，物质的运输速 度与载体蛋白数量 成_正_比___关系，超 过范围后协助扩散 过程物质运输速率 受 ATP量 限制。
OP段限制因子（制约因素）： 载体蛋白数量 P点之后限制因子： ATP量（能量）
3、绘制相关曲线并分析 （2）主动运输 影响因素——ATP量
影响小分子物质物质跨膜运输速率 的因素分析及曲线
1、比较三种小分子物质跨膜运输方式的异同点
运输 运输方 是否 是否
方式
向（浓 需要 度梯度） 载体
蛋白
消耗 根据比较内容，提 能量 出影响不同运输方
式的可能因素
被 动
自由 扩散
高浓度→ 低浓度
不需要 不消耗
运
输
协助 扩散
高浓度→ 低浓度
需要
不消耗
主动运输
A 载体数量、能量 输
B 能量、载体数量
速B 度C
C 载体数量、离子浓度
A
NO3－
D 能量、离子浓度
含氧量
载体蛋白量 限制。
OP段限制因子（制约因素）： ATP量（能量） P点之后限制因子： 载体蛋白数量
3、绘制相关曲线并分析 拓展：绘制 O2浓度对自由扩散或协助扩散
图中是胡萝卜在不同的含氧情况下从
KNO3溶液中吸收K+和NO3－的曲线。影响 A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分
别是B （ ）
运
制。
OP段限制因子（制约因素）：物质浓度
P点之后限制因子： 载体蛋白数量
3、绘制相关曲线并分析 （2）协助扩散 影响因素——载体蛋白数量
结论：在一定范围 内，物质的运输速 度与载体蛋白数量 成_正_比___关系，超 过范围后协助扩散 过程物质运输速率 受 物质浓度 限制。
影响物质跨膜运输的因素
c……)表示。
(2)若图1代表某生物的细胞膜，该细胞能够分泌胰岛素，则该
过程被称为 ___胞__吐___，其依赖于细胞膜的 __流__动__性__的结构
h
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特点。
“穿膜”问题图示分析
小肠黏膜 上皮细胞
毛细血管 壁细胞
组织细胞 线粒体
①
②
③
葡萄糖
红细胞
组织液
肺泡壁
问题12：1分子葡O2萄从糖肺从泡小内肠被腔吸被收吸通收过通血过液血循液环循运环送运
h
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浓度差
细胞呼吸速率 质的运输速度与细
物
胞呼吸速率成___
质
关系，正超比过一定的
运 输 速
范围后，物质运输 速度受_____
率
h
限载制体。数量 8
浓度差
细胞呼吸速率
物 质 运
自由 输 速
扩散 率
物
质
协助
运 输
扩散
速 率
物
质
主动
运 输
运输
速 率
物
物
质
质
运
运
输
输
速
速
有氧呼率吸和无氧呼吸都可率
浓度以差为主动运输细提胞呼供吸能速量率，
Na+进入神经细胞、 需要 不消耗 K+排出神经细胞、有时
氨基酸顺浓度梯度运输
离子
需要 消耗 h
一些小分子有机物，葡萄糖、 氨基酸通过小肠上皮细胞2膜；
物质跨 膜运输 的方式
被动运输
自由扩散
协助扩散
主动运输
图例
h
3
h
4
胞吞 胞吐
mRNA出 细胞核
h
(完整版)影响物质跨膜运输的因素及曲线分析
影响物质跨膜运输的因素及曲线分析物质跨膜运输的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输，因其特点各异，所以相应的影响因素和曲线就各有不同。
一、影响跨膜运输的因素1、自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。
2、影响协助扩散的因素：（1）细胞膜内外物质的浓度差；（2）细胞膜上相应载体的数量。
3、影响主动运输的因素：（1）载体的种类和数量；（2）能量。
二、影响物质运输速率的曲线分析1、浓度（在一定范围内）对运输速率的影响曲线：（1）自由扩散的运输方向是由高浓度一侧到低浓度一侧，其动力是两侧溶液的浓度差，在一定浓度范围内，随物质浓度的增大，其运输速率越大。
（2）协助扩散或主动运输的共同特点是都需要载体协助，在物质浓度较低时，随物质浓度的增大，运输速率也逐渐增大，到达一定物质浓度时，由于受膜上载体数量的限制，运输速率不再随浓度增大而增大。
协助扩散或主动运输2、氧气浓度对物质运输速率的影响曲线：（1）自由扩散和协助扩散统称为被动运输，其运输方向都是从高浓度一侧到低浓度一侧，其运输的动力都是浓度差，不需要能量，因此与氧气浓度无关，运输速率不随氧气浓度增大而改变。
（2）主动运输方式既需要载体协助又需要消耗能量，在氧气浓度为零时，通过细胞无氧呼吸供能，但无氧呼吸产生能量较少，所以运输速率较低，在一定范围内随氧气浓度升高，有氧呼吸加强，产生的能量逐渐增多，所以运输速率不断加快，当氧气浓度足够高时，能量供应充足，但由于受到载体数量的限制，运输速率不再随氧气浓度增大而加快。
三、几点说明1、要确定某种物质的运输方式，必须抓三个关键：（1）分析被运输的物质是否通过细胞膜；（2）明确被运输物质微粒的性质（大分子、小分子、离子）；（3）分析物质通过细胞膜的转运方向（高浓度到低浓度，低浓度到高浓度），是否需要载体协助，是否需要消耗能量。
2、在一定浓度范围内，协助扩散或主动运输速率不再随物质浓度的增大而加快，主要是因为细胞膜上运输该物质的载体蛋白的数量有限，主动运输还可能受细胞能量供应的限制。
3物质跨膜运输
物质跨膜运输的方式1一、小分子或离子出入细胞的方式：特别提醒：①表中“高浓度”“低浓度”是指被运输离子的浓度或水分子等被运输物质 的浓度，而不是它们所在溶液的浓度。
②协助扩散和主动运输中的膜载体蛋白都具专一性，载体的种类和数量影响运输速率。
③扩散与渗透的关系如上图所示，渗透是水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散， 而扩散不只是溶剂分子，也可是气体、溶质分子由高浓度到低浓度的运动。
④同一种物质进出不同细胞时的运输方式可能不同。
如葡萄糖进入红细胞为协助扩散，而进 入其他细胞为主动运输。
物质跨膜运输的方式2物质跨膜运输方式的判断：①主动运输的条件有两个：载体和能量。
这两个条件是判断主动运输的依据。
②逆浓度梯度运输也是判断主动运输的依据。
但是顺浓度梯度运输不一定不是主动运输，原因是主动运输既可顺浓度梯度运输，也可逆浓度梯度运输。
只要是逆浓度梯度，则一定是主动运输，若顺浓度梯度运输时，应进一步根据其他条件来判断：a ．只需载体协助的为协助扩散；b ．既需载体又消耗能量的是主，动运输；c ．只靠两侧物质浓度差顺浓度梯度运输，不需任何其他条件的是自由扩散。
二、物质跨膜运输速度的影响因素：1．影响自由扩散、协助扩散和主动运输的因素2．影响物质运输速度的曲线分析(1)自由扩散中物质运输速度的影响因素由上图可解读出以下信息：①图A 中物质从浓度高的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运，不消耗能量也不需要载体协助，所以此图是指物质通过细胞膜的自由扩散过程。
②可以预测，图A 中随着细胞膜内外物质浓度差的减小，自由扩散的速度会越来越慢。
③图A 中箭头表示当细胞外物质浓度高于细胞内物质浓度时物质的转运方向。
④图B 表示物质的运输速度与细胞内外物质浓度差呈正比关系，说明自由扩散过程主要受细胞内外物质浓度差的影响。
影响物质跨膜运输的因素及曲线分析
影响物质跨膜运输的因素及曲线分析This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020影响物质跨膜运输的因素及曲线分析物质跨膜运输的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输，因其特点各异，所以相应的影响因素和曲线就各有不同。
一、影响跨膜运输的因素1、自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。
2、影响协助扩散的因素：（1）细胞膜内外物质的浓度差；（2）细胞膜上相应载体的数量。
3、影响主动运输的因素：（1）载体的种类和数量；（2）能量。
二、影响物质运输速率的曲线分析1、浓度（在一定范围内）对运输速率的影响曲线：（1）自由扩散的运输方向是由高浓度一侧到低浓度一侧，其动力是两侧溶液的浓度差，在一定浓度范围内，随物质浓度的增大，其运输速率越大。
（2）协助扩散或主动运输的共同特点是都需要载体协助，在物质浓度较低时，随物质浓度的增大，运输速率也逐渐增大，到达一定物质浓度时，由于受膜上载体数量的限制，运输速率不再随浓度增大而增大。
2、氧气浓度对物质运输速率的影响曲线：（1）自由扩散和协助扩散统称为被动运输，其运输方向都是从高浓度一侧到低浓度一侧，其运输的动力都是浓度差，不需要能量，因此与氧气浓度无关，运输速率不随氧气浓度增大而改变。
（2）主动运输方式既需要载体协助又需要消耗能量，在氧气浓度为零时，通过细胞无氧呼吸供能，但无氧呼吸产生能量较少，所以运输速率较低，在一定范围内随氧气浓度升高，有氧呼吸加强，协助扩散或主动运输产生的能量逐渐增多，所以运输速率不断加快，当氧气浓度足够高时，能量供应充足，但由于受到载体数量的限制，运输速率不再随氧气浓度增大而加快。
三、几点说明1、要确定某种物质的运输方式，必须抓三个关键：（1）分析被运输的物质是否通过细胞膜；（2）明确被运输物质微粒的性质（大分子、小分子、离子）；（3）分析物质通过细胞膜的转运方向（高浓度到低浓度，低浓度到高浓度），是否需要载体协助，是否需要消耗能量。
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影响物质跨膜运输的因素及曲线分析
物质跨膜运输的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输，因其特点各异，所以相应的影响因素和曲线就各有不同。
一、影响跨膜运输的因素
1、自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。
2、影响协助扩散的因素：（1）细胞膜内外物质的浓度差；（2）细胞膜上相应载体的数量。
3、影响主动运输的因素：（1）载体的种类和数量；（2）能量。
二、影响物质运输速率的曲线分析
1、浓度（在一定范围内）对运输速率的影响曲线：
（1）自由扩散的运输方向是由高浓度一侧到低浓度一侧，其动力是两侧溶液的浓度差，在一定浓度范围内，随物质浓度的增大，其运输速率越大。
（2）协助扩散或主动运输的共同特点是都需要载体协助，在物质浓度较低时，随物质浓度的增大，运输速率也逐渐增大，到达一定物质浓度时，由于受膜上载体数量的限制，运输速率不再随浓度增大而增大。
2、氧气浓度对物质运输速率的影响曲线：
（
1）自由扩散和协助扩散统称为被动运输，其运输方向都是从高浓度一侧到低浓度一侧，其运输的动力都是浓度差，不需要能量，因此与氧气浓度无关，运输速率不随氧气浓度增大而改变。
（2）主动运输方式既需要载体协助又需要消耗能量，在氧气浓度为零时，通过细胞无协助扩散或主动运输
氧呼吸供能，但无氧呼吸产生能量较少，所以运输速率较低，在一定范围内随氧气浓度升高，有氧呼吸加强，产生的能量逐渐增多，所以运输速率不断加快，当氧气浓度足够高时，能量供应充足，但由于受到载体数量的限制，运输速率不再随氧气浓度增大而加快。
三、几点说明
1、要确定某种物质的运输方式，必须抓三个关键：
（1）分析被运输的物质是否通过细胞膜；
（2）明确被运输物质微粒的性质（大分子、小分子、离子）；
（3）分析物质通过细胞膜的转运方向（高浓度到低浓度，低浓度到高浓度），是否需要载体协助，是否需要消耗能量。
2、在一定浓度范围内，协助扩散或主动运输速率不再随物质浓度的增大而加快，主要是因为细胞膜上运输该物质的载体蛋白的数量有限，主动运输还可能受细胞能量供应的限制。
3、氧气浓度是通过影响细胞呼吸产生能量的多少来影响主动运输速率的。
例题1、科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用下图中四条曲线表示，在研究具体的物质X时，发现与曲线②和④相符。
则细胞膜运输物质X的方式是（）
A.自由扩散
B.主动运输
C.协助扩散
D.胞吐
解析：分析跨膜运输的方式，主要应从影响跨膜运输的因素入手，尤其东载体蛋白和能量两方面考虑。
曲线①说明运输速率与物质浓度呈正相关，不受其他因素的限制，应为自由扩散。
因为氧气浓度的高低影响细胞呼吸，进而影响能量的供应，而主动运输需要消耗能量，曲线③说明运输速率与氧气浓度无关，说明这种方式不是主动运输，而是一种被动运输的方式。
曲线②在一定范围内随物质浓度升高运输速率加快，当达到一定程度后，由于受到载体数量的限制，运输速率不再增加，而保持稳定，说明这种运输需要载体，不是自由扩散，可能是协助扩散或主动运输。
曲线④说明运输速率与氧气浓度有关，说明这个过程是需要能量的，只能是主动运输。
综合分析，运输物质X的方式是主动运输。
例题2、物质进入细胞都要穿过细胞膜，不同物质穿过细胞膜的方式不同，下列各图表示在一定范围内细胞膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况。
回答下列问题：
（1）据图指出A、B、C所表示的物质运输方式：A是_________，B是_________，C是_________。
（2）上述三种运输方式中，哪一种加入呼吸抑制剂后曲线会发生变化?为什么?
（3）乙醇、CO2、氨基酸进入细胞的方式分别是_________、_________、_________。
点拨：本题主要考查细胞膜的结构、细胞膜对物质的通透性，即细胞膜作为半透膜的特性。
另一方面就是不同物质进出细胞膜的各种方式。
在能力方面，主要考查运用知识的能力和处理图表信息的能力。
物质进出细胞的方式有3种：单纯扩散、协助扩散和主动运输。
单纯扩散是小分子物质进出细胞膜的方式，它总是从高浓度一侧向低浓度一侧扩散，其扩散速度与物质浓度的高低成正比，表现出A图所示的曲线；协助扩散亦是从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散，但这种扩散必须由载体来转运，当细胞膜上的载体达到饱和时，其扩散速度就会受到限制，表现为B图的曲线；主动运输是物质进出细胞的主要方式，该过程需要载体和能量，当外界离子的浓度高于细胞内离子浓度时（顺浓度梯度），主动运输比单纯扩散和协助扩散要快得多。
主动运输逆浓度梯度进行时，在能量充足、载体没有达到饱和之前，运输速度随离子浓度的升高而加快，当载体饱和或能量不足时，主动运输就会减弱，表现为C图曲线。
因此，当加入呼吸抑制剂后，能量供应不足，主动运输受到影响。
答案：（1）自由扩散协助扩散主动运输（2）主动运输（C）主动运输需要呼吸作用提供能量（3）自由扩散自由扩散主动运输。