【高中生物】2023届高三生物一轮复习课件物质出入细胞的方式及影响因素

第二单元细胞的基本结构和物质运输第6课时物质出入细胞的方式及影响因素(1)1.比较自由扩散和协助扩散的异同点，建构被动运输的概念。课标要求2.掌握主动运输的特点及其与被动运输的区别。3.掌握胞吞和胞吐的过程和特点，理解主动运输及胞吞、胞吐对细胞生命活动的意义。4.阐明物质跨膜运输方式与细胞结构的关系。知识点01被动运输

知识梳理1.物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类。2.自由扩散和协助扩散比较

自由扩散协助扩散物质运输方向顺浓度梯度顺浓度梯度是否消耗能量不消耗不消耗转运蛋白的种类无载体蛋白和通道蛋白影响运输速率的因素膜内外物质浓度梯度的大小膜内外物质浓度梯度的大小和膜上转运蛋白的数量举例氧气、二氧化碳、水，甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子葡萄糖进入红细胞，水分子借助水通道蛋白进出细胞，Na+、K+借助通道蛋白进细胞、出细胞知识点01被动运输

如图甲、乙分别表示由载体蛋白和通道蛋白介导的两种物质运输方式，其中通道介导的运输速率比载体介导的快一千倍。下列叙述错误的是（）【典例1】A．细胞膜上的大多数蛋白质具有一定的流动性B．这两种蛋白对运输的物质可能均具有专一性C．通道介导的运输速率较快可能是因为其消耗的能量较多D．载体介导的运输速率会受到载体蛋白数量的限制【解析】根据细胞膜的流动镶嵌结构模型可知，细胞膜上的大多数蛋白质具有一定的流动性，载体蛋白和通道蛋白也不例外，A正确；载体蛋白和通道蛋白均具有专一性，B正确；通道介导的运输速率较快与其结构特点有关，但通道蛋白转运物质都是顺浓度梯度进行的，不消耗能量，C错误；载体介导和通道蛋白转运的物质运输速率都受到转运蛋白质数量的限制，D正确。C知识点01被动运输

题后总结1.类型方式自由扩散（也叫简单扩散）协助扩散（也叫易化扩散）图示概念物质通过简单的扩散作用进出细胞的物质扩散方式借助膜上的转运蛋白（分为载体蛋白和通道蛋白）进出细胞的扩散方式实例O2、CO2、甘油、乙醇、苯等葡萄糖进入红细胞、水分子借助水通道蛋白进出细胞2.影响因素（1）被动运输的速率直接受膜内外物质浓度梯度大小的影响。（2）协助扩散的速率还与转运蛋白的数量有关。知识点02主动运输主动运输是物质

逆浓度

梯度进行跨膜运输，需要

载体蛋白

的协助，同时还需要消耗

能量

。主动运输普遍存在于

动植物和微生物

细胞中，通过主动运输

选择

吸收所需要的物质，排出代谢废物和

对细胞有害

的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。主动运输的运输速率和细胞的能量供应之间的关系如图所示。①

ab段：随能量供应的增加，运输速率增大，说明主动运输需要能量。②bc段：受载体蛋白数量的限制，能量供应增加，但运输速率不再增加。

知识梳理下图表示葡萄糖跨膜运输的过程，据图分析正确的是(

)A.该膜中的载体蛋白也能运输氨基酸B.该方式发生在被转运物质从低浓度到高浓度时C.该膜可能是哺乳动物的红细胞膜D.与该过程有关的细胞器是线粒体和核糖体【解析】[细胞膜上的载体蛋白具有专一性，运输葡萄糖的载体蛋白不能运输氨基酸；需要载体蛋白协助而不消耗能量的运输方式为协助扩散，它是被动运输的一种，其运输方向为顺浓度梯度；哺乳动物红细胞吸收葡萄糖的方式就是协助扩散；协助扩散不消耗能量，与协助扩散有关的细胞器不包括线粒体。【典例2】知识点02主动运输C知识点02主动运输变式1．如图为某种离子跨膜运输的示意图，由此做出的判断正确的是(

)A．图中离子通过膜的正确顺序是乙→丙→甲B．离子通过膜有随机性并消耗能量C．磷脂的可运动性使离子通过膜的通道自动开闭D．图示的离子通过膜的方式为协助扩散【解析】由题图中箭头可以看出，离子通过膜的正确顺序是乙→丙→甲，A正确；根据载体蛋白的专一性的特点，离子通过膜不是随机的，而是具有选择性的，B错误；该过程用到了载体蛋白和能量，为主动运输过程，D错误；A知识点02主动运输变式2.（2019·新课标Ⅱ卷）某种H﹢-ATPase是一种位于膜上的载体蛋白，具有ATP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ATP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位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的H﹢转运到细胞外B．蓝光通过保卫细胞质膜上的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质膜进入保卫细胞C【解析】载体蛋白位于细胞膜上，根据题意可知，照射蓝光后溶液的pH值明显下降，说明H+含量增加，进而推知：蓝光能够引起细胞内H+转运到细胞外，A正确；对比②中两组实验可知，蓝光引起细胞内H+转运到细胞外需要通过H+-ATPase，且原先细胞内pH值高于细胞外，即细胞内H+浓度低于细胞外，因此该H+为逆浓度梯度转运，B正确；由题意可知H+－ATPase具有ATP水解酶活性，利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H+，C错误；由①中的实验可知，最初细胞内pH值高于细胞外，即细胞内H+浓度低于细胞外，但暗处理后溶液浓度没有发生变化，说明溶液中的H+不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞，D正确。知识点02主动运输1.离子和小分子以穿膜运输方式进出细胞题后总结物质跨膜运输的方式被动运输主动运输自由扩散协助扩散图例物质运输方向高浓度→低浓度高浓度→低浓度低浓度→高浓度转运蛋白质不需要需要需要能量消耗不消耗不消耗消耗举例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯、性激素等脂溶性小分子红细胞吸收葡萄糖神经元或肌肉细胞吸收K+，排出Na+。某些海藻细胞摄入碘等。知识点03胞吞、胞吐

1.胞吞是大分子与细胞膜上的蛋白质结合引起这部分细胞膜内陷形成

小囊，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成

囊泡，进入细胞内部的现象；2.胞吐是细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成

囊泡，然后移动到

细胞膜处，并与

细胞膜

融合将大分子排出细胞的现象。3.胞吞和胞吐

不需要

载体协助，需要

消耗细胞呼吸所释放的能量。知识梳理

．细胞吸收物质的方式之一是胞吞。具体过程是当物质吸附在细胞膜上时，细胞膜内陷，形成小囊泡，然后囊泡包裹着物质，将其运输至相应部位。下列叙述错误的是（）A．胞吞消耗能量，会发生质膜的断裂

B．各种离子通过胞吞被运送到细胞内侧C．被胞吞的物质可以是固体或液体

D．胞吞发生时，质膜的相对面积可能会减少【解析】胞吞过程利用了细胞膜的流动性，有细胞膜形成囊泡的过程，会发生质膜的断裂，需要消耗能量，A正确；离子通过主动运输或协助扩散转运到细胞内侧，B错误；胞吞的物质可以是固体也可以是液体，C正确；胞吞发生，质膜会形成囊泡从细胞膜上脱离，相对面积可能减少，D正确。知识点03胞吞、胞吐

【典例3】B题后总结知识点03胞吞、胞吐

大分子以膜泡运输方式进出细胞膜泡运输的方式胞吞胞吐吞噬作用胞饮作用图例过程运输的物质→与质膜接触→质膜内陷→小囊泡→脱离质膜进入细胞运输的物质→囊泡→与质膜融合→释放转运蛋白质不需要不需要不需要能量消耗消耗消耗消耗举例吞噬细胞吞入细菌、细胞碎片、癌细胞、衰老的细胞等细胞吞入较小的颗粒或液体物质分泌蛋白的分泌课堂小结课堂检测2.如图一是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中组成离子通道的通道蛋白是横跨生物膜的亲水性通道，允许相应的离子通过，①②③④代表不同的运输方式。图二表示物质通过膜的运输速率随O2浓度变化的情况。请仔细观察图示并回答有关问题：（1）图一生物膜的功能与其化学组成密切相关，功能越复杂的生物膜____________的种类与数目越多。（2）图二与图一中的_________（填序号）代表的物质运输方式一致。若需跨膜运输的物质足够，图中曲线出现BC段的主要原因是_________________________。蛋白质载体蛋白数量有限④（3）盐角草是世界上最著名的耐盐植物，它能生长在含盐量高达0.5%—6.5%高浓度潮湿盐沼气中。为探究盐角草从土壤中吸收盐分的方式是主动运输还是被动运输，设计了如下实验。①实验步骤：A．取甲、乙两组生长发育状况基本相同的盐角草幼苗，分别放入适宜浓度的同时含有Ca2+、Na+的培养液中进行培养。B．甲组给予正常的呼吸条件，乙组_______________________。C．__________________________________________________________________。②实验结果及结论：结果结论两组植株对Ca2+、Na+