高三一轮复习 生物：物质出入细胞的方式及影响因素课件

物质出入细胞的方式及影响因素考点一物质出入细胞的方式夯实基础•精研教材1.被动运输(1)概念:物质以

进出细胞,

消耗细胞内化学反应所释放的能量的物质运输方式。

扩散方式不需要(2)类型

转运蛋白高低高低不需要不消耗(3)转运蛋白

协助扩散主动运输不改变改变特异性2.主动运输

逆载体蛋白需要低高载体蛋白主动运输代谢废物对细胞有害3.大分子进出细胞的方式——胞吞和胞吐

4.物质跨膜运输的方式与生物膜结构的关系(1)协助扩散和主动运输依赖细胞膜上转运蛋白的

,或转运蛋白

的变化,这也是细胞膜具有________________

的结构基础。

(2)胞吞和胞吐也需要膜上

的参与,更离不开生物膜的

。

种类和数量空间结构选择透过性蛋白质流动性教材深挖1.(必修1

P69正文)主动运输过程中载体蛋白会发生怎样的变化?运输的离子或分子与载体蛋白结合后,载体蛋白的空间结构发生变化完成跨膜转运,运输完成后载体蛋白又恢复为原状。2.(必修1

P72概念检测1改编)只要是消耗能量的运输方式就一定是主动运输吗?请说明理由。不一定。消耗能量的运输方式除了主动运输,还有胞吞和胞吐以及通过核孔进出细胞核易错排查1.葡萄糖是机体能量的重要来源,能经自由扩散通过细胞膜。(2023·全国新课标Ⅱ卷)(

)2.物质进出细胞方式中的被动运输过程与膜蛋白无关。(

)3.胰岛B细胞分泌胰岛素不需要消耗能量。(

)4.自由扩散只能顺浓度梯度运输,而协助扩散既可以顺浓度梯度运输也可以逆浓度梯度运输。(

)5.轮藻细胞中K+的浓度比它们生活的水环境高63倍,说明轮藻吸收K+的方式为主动运输。(

)××××√思维探究•考教衔接(根据2022·重庆卷、2020·江苏卷情境设计)下图为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的示意图,其中面向肠腔的一侧绒毛上有运输Na+和葡萄糖的共同载体(蛋白S),基底膜上有葡萄糖转运体(蛋白G)和Na+—K+泵,请回答下列问题。(1)如上图所示,小肠腔内葡萄糖浓度

(填“高于”或“低于”)小肠上皮细胞内的葡萄糖浓度,小肠腔内Na+浓度

(填“高于”或“低于”)小肠上皮细胞内的Na+浓度,Na+借助蛋白S,

(填“顺”或“逆”)浓度梯度进入小肠上皮细胞的同时,将葡萄糖运进来,据此分析,小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式属于

。随着Na+的不断流入,造成膜两侧Na+浓度差逐渐减小,为了维持细胞内较低的Na+浓度,需要依靠Na+—K+泵消耗

来维持。

(2)在基膜侧,小肠上皮细胞利用蛋白G将吸收的葡萄糖分子通过

的方式运出,再通过血液循环运输到全身组织细胞。

低于高于顺主动运输ATP协助扩散考法练透•素养提升考法一

转运蛋白的种类和功能1.(2024·辽宁丹东模拟)转运蛋白可以分为通道蛋白和载体蛋白两种类型。由通道蛋白介导的物质跨膜运输速率比由载体蛋白介导的物质跨膜运输速率快1000倍以上。下列叙述错误的是(

)A.分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合B.载体蛋白转运分子或离子的过程中会发生自身构象的改变C.由载体蛋白和通道蛋白介导的都是物质顺浓度梯度的跨膜运输D.细胞膜上转运蛋白的种类和数量,或转运蛋白空间结构的变化是细胞膜具有选择透过性的结构基础C解析

通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,A项正确;载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变,B项正确;由通道蛋白介导的是物质顺浓度梯度的跨膜运输,由载体蛋白介导的可能是物质逆浓度梯度的主动运输或物质顺浓度梯度的协助扩散,C项错误;一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质,细胞膜上转运蛋白的种类和数量,或转运蛋白空间结构的变化是细胞膜具有选择透过性的结构基础,D项正确。2.(2025·八省联考四川卷)葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)是一种存在于脂肪细胞中的蛋白质。在胰岛素的刺激下,GLUT4会从脂肪细胞内的囊泡膜上转移至细胞膜上,葡萄糖借助细胞膜上的GLUT4进入脂肪细胞。下列叙述错误的是(

)A.脂肪细胞中的GLUT4以氨基酸为原料,在核糖体中合成B.GLUT4转移至细胞膜所需要的能量主要来自线粒体C.GLUT4每次转运葡萄糖时,其自身构象都会发生改变D.当血糖浓度升高时,脂肪细胞膜上的GLUT4数量减少D解析

GLUT4的本质是蛋白质,以氨基酸为原料,在核糖体中合成,A项正确;GLUT4转移至细胞膜所需要的能量来自细胞呼吸,细胞呼吸释放的大部分能量来自线粒体,B项正确;葡萄糖通过GLUT4的转运需要与其结合,因此GLUT4每次转运葡萄糖时,其自身构象都会发生改变,C项正确;血糖浓度升高时,胰岛素分泌增加,胰岛素刺激GLUT4从脂肪细胞内的囊泡膜上转移至细胞膜上,故细胞膜上的GLUT4数量增多,D项错误。考法二

物质出入细胞的方式及其判断3.(2024·江西卷)营养物质是生物生长发育的基础。依据表中信息,下列有关小肠上皮细胞吸收营养物质方式的判断,错误的是(

)方式细胞外相对浓度细胞内相对浓度需要提供能量需要转运蛋白甲低高是是乙高低否是丙高低是是丁高低否否A.甲为主动运输B.乙为协助扩散C.丙为胞吞作用

D.丁为自由扩散C解析

甲表示的运输方向为逆浓度梯度进行,且需要消耗能量,并通过转运蛋白转运,应为主动运输,A项正确;乙为顺浓度梯度进行,需要转运蛋白协助,不需要消耗能量,应为协助扩散,B项正确;胞吞作用不需要转运蛋白参与,C项错误;丁顺浓度梯度进行,不需要转运蛋白协助,也不需要消耗能量,是自由扩散,D项正确。4.(2024·江苏南通模拟)下图表示物质进出红细胞的方式,下列相关叙述错误的是(

)

A

考点二影响物质跨膜运输的因素和实验探究夯实基础•精研教材1.影响物质跨膜运输因素的分析(1)物质浓度自由扩散转运蛋白协助扩散或主动运输(2)氧气浓度

注:左图也可以表示哺乳动物成熟的红细胞的主动运输,哺乳动物成熟的红细胞的主动运输与O2浓度无关。自由扩散或协助扩散主动运输(3)温度

流动性2.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

主动运输被动运输协助扩散自由扩散教材深挖(必修1

P72拓展应用2)柽柳是一种强耐盐植物,叶子和嫩枝可以将吸收的盐分排出。柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输?请设计实验加以证明(实验材料:形态及生理状况相似的柽柳幼苗若干,适宜浓度的含Ca2+和K+的完全培养液,细胞呼吸抑制剂,蒸馏水),写出实验步骤,并预测实验结果。提示

实验步骤:①将柽柳幼苗随机均分为甲、乙两组,分别培养在适宜浓度的含Ca2+和K+的完全培养液中;②甲组柽柳幼苗的培养液中加入一定量的细胞呼吸抑制剂,乙组柽柳幼苗的培养液中加入等量的蒸馏水,在适宜的条件下培养;③一段时间后,分别测定两组柽柳幼苗吸收Ca2+和K+的速率,并进行比较。预期实验结果:若两组柽柳幼苗对Ca2+和K+的吸收速率相同,则柽柳幼苗从土壤中吸收无机盐的方式是被动运输;若甲组柽柳幼苗对Ca2+和K+的吸收速率明显小于乙组柽柳幼苗对Ca2+和K+的吸收速率,则柽柳幼苗从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输。易错排查1.膜内、外物质浓度梯度的大小会直接影响自由扩散和协助扩散的运输速率。(

)2.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率。(

)3.红细胞摄入葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度都有关。(

)4.胞吞和胞吐不需要转运蛋白参与,其运输过程与蛋白质无关。(

)√×××思维探究•考教衔接(根据2019·北京卷情境设计)下图表示生物膜和人工膜(磷脂双分子层)对多种物质通透性的比较结果。请回答下列问题。(1)甘油通过生物膜的速率和通过人工膜的速率是

(填“相同”或“不相同”)的,说明甘油通过生物膜的方式是

。

相同自由扩散(2)由图中信息可知,部分H2О通过生物膜和通过人工膜的方式的不同之处可能在于生物膜上存在

。若要使生物膜对水的通透性和人工膜的相同,可采用的方法是______________________________________________________________

(答出一个即可)。

(3)实验证明,外界溶液的Cl-可以被吸收进Cl-浓度更高的细胞质中,这体现了细胞膜的

的功能,细胞呼吸受到抑制后,Cl-的吸收速率降低的原因是

。

协助H2O通过的蛋白质(水通道蛋白)用蛋白酶处理协助H2O通过的水通道蛋白或抑制协助H2O通过的水通道蛋白的活性控制物质进出细胞细胞呼吸受到抑制后,产生的ATP减少,无法为Cl-的主动运输提供足够能量考法练透•素养提升

C

2.(2024·山东枣庄月考)氰化物是一种剧毒物质,其通过抑制[H]与O2的结合,使得组织细胞不能利用O2而抑制有氧呼吸。如图为研究植物根尖吸收K+的相关实验。据图分析,下列有关叙述错误的是(

)甲乙A.通过实验甲可以判断植物根尖细胞吸收K+属于主动运输B.实验甲中4h后O2消耗速率下降可能与细胞外K+浓度降低有关C.实验乙中4h后吸收K+的能量可能来自无氧呼吸D.实验乙加入氰化物后,可能是通过抑制载体蛋白的活性来减少O2的吸收量答案

D

解析

由实验甲可知,加入KCl后,O2的消耗速率增加,说明植物根尖细胞吸收K+需要消耗能量,属于主动运输,A项正确;实验甲中4

h后O2消耗速率下降可能与细胞外K+浓度降低有关,吸收的K+减少,耗氧速率降低,B项正确;氰化物是一种剧毒物质,其通过抑制[H]与O2的结合,抑制有氧呼吸,则实验乙中4

h后吸收K+的能量可能来自无氧呼吸,C项正确;氰化物的作用机理是抑制[H]与O2的结合,影响能量供应,可能是抑制呼吸酶的活性,而且O2进入细胞是自由扩散,不需要载体蛋白,D项错误。考法二

探究物质跨膜运输方式的实验分析3.(2024·广东汕头调研)为探究细胞吸收葡萄糖的条件,将兔的成熟红细胞和肌肉细胞分别置于含有5.0%葡萄糖的培养液中进行实验,一段时间后测定培养液中葡萄糖的含量,结果如表。组别培养条件肌肉细胞成熟红细胞甲加入葡萄糖转运蛋白抑制剂5.0%5.0%乙加入呼吸抑制剂4.7%3.5%丙不做任何处理2.5%3.5%以下分析正确的是(

)A.该实验的对照组为甲组,因变量为培养液中葡萄糖的含量B.甲组与丙组比较,可知肌肉细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖均需要通道蛋白C.乙组与丙组比较,可知肌肉细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖均需要能量D.实验结果说明肌肉细胞吸收葡萄糖的方式既有主动运输,也有协助扩散D解析

由于甲组加入葡萄糖转运蛋白抑制剂,乙组加入呼吸抑制剂,而丙组不做任何处理,因此该实验中,甲组和乙组为实验组,丙组为对照组,实验的因变量为培养液中葡萄糖的含量,A项错误;甲组与丙组比较,自变量为是否加入葡萄糖转运蛋白抑制剂,结果显示甲组成熟红细胞和肌肉细胞培养液中葡萄糖含量不变,丙组成熟红细胞和