物质出入细胞的方式及影响因素(新高考生物一轮复习教案)

（新高考生物一轮复习教案）第二单元细胞的基本结构和物质的运输第6课时物质出入细胞的方式及影响因素课标要求 1.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量，有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白。

2.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。

1．物质出入细胞方式的比较物质出入细胞的方式被动运输主动运输胞吞胞吐自由扩散协助扩散图例运输方向高浓度→低浓度低浓度→高浓度胞外→胞内胞内→胞外是否需要转运蛋白否是是否是否消耗能量否否是是举例O2、CO2、甘油、乙醇、苯的跨膜运输人的红细胞吸收葡萄糖小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等巨噬细胞吞噬抗原胰岛素、消化酶、抗体的分泌易错提醒(1)胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用，但是不需要转运蛋白的作用。

(2)胞吐不是只能运输大分子物质，也可以运输小分子物质，如神经递质。

(3)被动运输和主动运输主要体现了膜的选择透过性，胞吞、胞吐主要体现了膜的流动性。

延伸应用“三看法”快速判定物质出入细胞的方式2．影响物质跨膜运输因素的分析(1)物质浓度(2)氧气浓度(3)温度3．探究物质跨膜运输方式的实验设计思路(1)探究是主动运输还是被动运输(2)探究是自由扩散还是协助扩散考向一物质跨膜运输方式的判断1．(2022·北京房山高三期末)下图表示几种常见的物质进出细胞的方式，下列相关说法不正确的是()A．同种生物不同细胞的细胞膜上转运蛋白的种类和数量不同B．①和②均属于被动运输，需要相应的蛋白质进行协助C．③属于主动运输，能够逆着浓度梯度转运物质且消耗能量D．胰岛素是大分子蛋白质，以③方式出组织细胞发挥作用答案 D解析胰岛素是大分子蛋白质，以胞吐的形式出细胞发挥作用，D错误。

2．研究表明，主动运输根据能量的来源不同分为三种类型，如图中a、b、c所示，■、▲、●代表跨膜的离子或小分子。

下列叙述正确的是()A．a类型中Y离子转运所需的能量来自于X离子的转运过程B．肌细胞吸收氨基酸分子是通过c类型进行的C．蓝细菌、水绵、叶肉细胞、萤火虫发光器细胞内均可发生c类型D．温度、酸碱度、氧气浓度均会影响a、b、c三种类型的运输速率答案 A解析蓝细菌、水绵、叶肉细胞细胞内有光合色素均可利用光能，能发生c类型，而萤火虫发光器细胞没有光合色素，不能利用光能，故不能发生c过程，C错误；温度、酸碱度均会影响a、b、c三种类型的运输速率，而氧气浓度只影响b过程，D错误。

考向二影响物质跨膜运输的因素分析3．如图甲、乙分别是洋葱根尖在不同O2浓度及不同底物浓度情况下(其他条件适宜)，从含硝酸钾的全营养液中吸收NO－3的速率曲线图。

下列相关描述不正确的是()A．a点时影响离子吸收速率的主要因素是能量B．b点时离子吸收速率不再增大是因为载体蛋白的数量有限C．c点时影响离子吸收速率的主要因素是物质浓度D．d点时离子吸收速率不再增大是因为物质浓度太高，细胞发生质壁分离答案 D解析洋葱根尖吸收NO－3的方式是主动运输，吸收速率受能量、载体蛋白和物质浓度的影响。

d点时离子吸收速率不再随物质的浓度的增大而增大，可能是因为载体蛋白数量有限或能量不足，D错误。

4．主动运输可根据是否由A TP直接供能，分为原发性主动运输和继发性主动运输，其中继发性主动运输不由ATP直接供能。

图甲为人小肠上皮细胞与肠腔、组织液之间部分物质交换的示意图，图乙表示物质跨膜运输时被转运分子的浓度和转运速率的关系。

下列有关叙述错误的是()A．图甲中转运蛋白①运输葡萄糖的方式为继发性主动运输B．图甲中转运蛋白②的功能可能包括物质运输和催化作用C．图甲中转运蛋白②和转运蛋白③运输物质的速率与被转运分子浓度的关系，分别用图乙中的曲线a和曲线b表示D．由图甲可知，同一种物质可能存在两种跨膜运输方式答案 C解析图乙中a表示自由扩散，b表示主动运输或者协助扩散，转运蛋白②和转运蛋白③运输物质的方式分别为主动运输和协助扩散，C错误。

考向三物质跨膜运输的有关探究实验分析5．(2022·北京通州高三一模)将生长状况良好的人成熟红细胞平均分为三组进行物质转运实验。

甲组加入细胞呼吸抑制剂，乙组加入载体蛋白抑制剂，丙组不做处理，一段时间后测定物质转运速率。

与丙组相比，甲组和乙组中物质的转运速度明显降低，甲、乙两组中的待转运物质是()A．甲组：K＋；乙组：葡萄糖B．甲组：氧气；乙组：二氧化碳C．甲组：葡萄糖；乙组：甘油D．甲组：氨基酸；乙组：大分子蛋白质答案 A解析K＋进入细胞的方式为主动运输，葡萄糖进入人成熟红细胞的方式为协助扩散，A正确；氧气进入人成熟红细胞与二氧化碳出人成熟红细胞的方式都为自由扩散，B错误；葡萄糖进入人成熟红细胞的方式为协助扩散，甘油进出人成熟红细胞的方式为自由扩散，C错误；氨基酸进入人成熟红细胞的方式为主动运输，大分子蛋白质进出细胞的方式为胞吞、胞吐，D 错误。

6．HgCl2是一种影响A TP水解的代谢抑制剂，为探究主动运输与HgCl2的关系，科研人员进行了甲、乙、丙、丁四组实验(“＋”表示加入，“－”表示不加入)，下列相关叙述合理的是()组别实验材料蒸馏水KH2PO4溶液HgC12溶液实验结果甲幼嫩胡萝卜片＋＋－乙幼嫩胡萝卜片－＋＋丙成熟胡萝卜片＋＋－丁成熟胡萝卜片－＋＋A.实验的自变量为蒸馏水与HgCl2溶液的有无B．与丙组相比，甲组吸收KH2PO4较少可能与其细胞内线粒体、核糖体数量较少有关C．实验结果表明，幼嫩组织对磷酸盐的吸收能力大于成熟组织D．本实验的目的是探究HgCl2对细胞吸收磷酸盐的影响答案 B解析实验涉及两个自变量：一个是HgCl2溶液和蒸馏水，另一个是成熟胡萝卜片和幼嫩胡萝卜片，A不合理；主动运输需要载体蛋白和能量，核糖体是蛋白质合成场所，线粒体可为主动运输提供能量，故与丙组相比，甲组吸收KH2PO4较少与其细胞内线粒体、核糖体数量较少有关，B合理；通过甲组与丙组对照，乙组和丁组对照，幼嫩组织对磷酸盐的吸收能力小于成熟组织，C不合理；本实验的目的是探究主动运输与HgCl2的关系，D不合理。

重温高考真题演练1．(2021·湖北，11)红细胞在高渗NaCl溶液(浓度高于生理盐水)中体积缩小，在低渗NaCl 溶液(浓度低于生理盐水)中体积增大。

下列有关该渗透作用机制的叙述，正确的是() A．细胞膜对Na＋和Cl－的通透性远高于水分子，水分子从低渗溶液运输至高渗溶液B．细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液C．细胞膜对Na＋和Cl－的通透性远高于水分子，Na＋和Cl－从高渗溶液扩散至低渗溶液D．细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－，Na＋和Cl－从高渗溶液扩散至低渗溶液答案 B解析大多数水分子以协助扩散的方式进出细胞，少数水分子以自由扩散的方式进出细胞，而Na＋和Cl－以主动运输的方式进出红细胞。

自由扩散和协助扩散比主动运输更容易，故细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－。

由于自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输，主动运输是逆浓度梯度运输，故水分子从低渗溶液被运输至高渗溶液，Na＋和Cl－从低渗溶液运输至高渗溶液，B正确，A、C、D错误。

2．(2021·山东，2)液泡是植物细胞中储存Ca2＋的主要细胞器，液泡膜上的H＋焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H＋，建立液泡膜两侧的H＋浓度梯度。

该浓度梯度驱动H＋通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输，从而使Ca2＋以与H＋相反的方向同时通过CAX进入液泡并储存。

下列说法错误的是()A．Ca2＋通过CAX的跨膜运输方式属于协助扩散B．Ca2＋通过CAX的运输有利于植物细胞保持坚挺C．加入H＋焦磷酸酶抑制剂，Ca2＋通过CAX的运输速率变慢D．H＋从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输答案 A解析Ca2＋通过CAX的跨膜运输方式为主动运输，所需要的能量由H＋顺浓度梯度产生的势能提供，A错误；Ca2＋通过CAX运输进入液泡，增加细胞液的浓度，有利于植物细胞保持坚挺，B正确；加入H＋焦磷酸酶抑制剂，则液泡中的H＋浓度降低，液泡膜两侧的H＋浓度梯度差减小，为Ca2＋通过CAX的运输提供的能量减少，C正确；H＋从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式需要水解无机焦磷酸释放的能量来提供，为主动运输，D正确。

3．(2020·海南，18)ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，参与细胞吸收多种营养物质，每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性。

ABC转运蛋白的结构及转运过程如图所示，下列有关叙述正确的是()A．ABC转运蛋白可提高O2的跨膜运输速度B．ABC转运蛋白可协助葡萄糖顺浓度梯度进入细胞C．Cl－和氨基酸依赖同一种ABC转运蛋白跨膜运输D．若A TP水解受阻，ABC转运蛋白不能完成转运过程答案 D解析O2的跨膜运输方式为自由扩散，不需要载体蛋白协助，A错误；据图可知，ABC转运蛋白发挥作用过程伴随ATP水解，消耗能量，葡萄糖顺浓度梯度进入细胞不需要耗能，B 错误；据题干信息可知“每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性”，故Cl－和氨基酸跨膜运输依赖的转运蛋白不同，C错误；据图可知，ABC转运蛋白的功能发挥伴随ATP水解的过程，故若ATP水解受阻，ABC转运蛋白不能完成转运过程，D正确。

4．(2019·全国Ⅱ，3)某种H＋－A TPase是一种位于膜上的载体蛋白，具有A TP水解酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H＋。

①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中(假设细胞内的pH高于细胞外)，置于暗中一段时间后，溶液的pH不变。

②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组照射蓝光后溶液的pH明显降低；另一组先在溶液中加入H＋－ATPase的抑制剂(抑制A TP水解)，再用蓝光照射，溶液的pH不变。

根据上述实验结果，下列推测不合理的是()A．H＋－ATPase位于保卫细胞细胞膜上，蓝光能够引起细胞内的H＋转运到细胞外B．蓝光通过保卫细胞细胞膜上的H＋－ATPase发挥作用导致H＋逆浓度梯度跨膜运输C．H＋－ATPase逆浓度梯度跨膜转运H＋所需的能量可由蓝光直接提供D．溶液中的H＋不能通过自由扩散的方式透过细胞膜进入保卫细胞答案 C解析用蓝光照射后，含有保卫细胞的溶液的pH下降，可推测细胞内的H＋被转运到了细胞外，再结合题干信息可推测H＋－A TPase位于保卫细胞细胞膜上，A项不符合题意；细胞内pH高于细胞外，即细胞内H＋浓度低于细胞外，用蓝光照射后，溶液的pH明显降低，推测蓝光可通过保卫细胞细胞膜上的H＋－ATPase发挥作用使细胞内的H＋逆浓度转运到细胞外，B项不符合题意；H＋－ATPase逆浓度梯度跨膜转运H＋所需的能量来自A TP水解，不是由蓝光直接提供，C项符合题意；溶液中的H＋不能通过自由扩散的方式透过细胞膜进入保卫细胞，D项不符合题意。