江苏高考生物一轮复习第10讲　物质进出细胞的方式学生用

第10讲物质进出细胞的方式【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。考点1被动运输与主动运输考点透析知识1被动运输1.概念：物质以方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的跨膜运输方式。2.形式：(简单扩散)和(易化扩散)。形式自由扩散协助扩散图示方式方式运输方向一侧→一侧(顺浓度梯度)概念物质通过作用进出细胞的方式借助膜上的进出细胞的物质扩散方式条件不需要，不消耗需要，不消耗能量举例O2和CO2等气体；水(少数情况)；苯、乙醇等葡萄糖、氨基酸的顺浓度梯度跨膜运输；水通过的运输3.通道蛋白与载体蛋白的异同通道蛋白转运速率与物质浓度成比例，比载体蛋白介导的转运速度更快。知识2主动运输1.物质运输方向：梯度，即从低浓度一侧→高浓度一侧。2.条件：需要细胞膜上相应的协助；消耗细胞内化学反应所释放的。3.实例：K＋、Ca2＋、Na＋等通过细胞膜；小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等分子。4.意义：保证了活细胞和个体生命活动的需要，主动选择吸收，排出的物质。转运蛋白参与物质跨膜运输的转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白。载体蛋白既可以介导主动运输，又可以介导协助扩散，通道蛋白一般介导协助扩散。通道蛋白有离子通道蛋白和水通道蛋白等。(1)离子通道和钠钾泵生物膜对无机离子的跨膜运输有被动运输(顺离子浓度梯度)和主动运输(逆离子浓度梯度)两种方式。被动运输的通道称离子通道，主动运输的离子载体称为离子泵。如下图所示：上图中，Na＋和K＋各行其道，且只有通道开放时，离子才能顺浓度梯度流动，该过程不消耗能量，属于协助扩散(如图中K＋通过K＋通道外流，Na＋因Na＋通道未开放而不能内流)。钠钾泵能逆浓度梯度转运Na＋和K＋，转运方向相反，且钠钾泵同时具有ATP水解酶的作用，催化ATP水解并释放能量，为Na＋和K＋主动运输供能(如Na＋运出神经细胞，K＋进入神经细胞)。(2)单一运输载体、同向协同运输载体和反向协同运输载体下图中钠钾泵、GLUT2、GLUT5、SGLT1分别代表载体，其中GLUT5属于单一运输载体，只能专一性运载果糖。钠钾泵、GLUT2、SGLT1能运输两种物质，属于协同运输载体，其中SGLT1、GLUT2属于同向协同运输载体，钠钾泵属于反向协同运输载体。思辨小练判断下列说法的正误：(1)转运蛋白的种类和数量或空间结构的变化对许多物质跨膜运输起决定性作用。()(2)在细胞膜上运输水分子的蛋白质有载体蛋白和通道蛋白。()(3)水分子通过细胞膜的方式是自由扩散和协助扩散。()(4)载体蛋白与被运输物质结合有特异性，通道蛋白运输物质没有特异性。()(5)同种物质进出同一细胞的方式一定相同。()(6)葡萄糖进入细胞的跨膜运输方式都是协助扩散。()典题说法考向1被动运输(多选)(2024·黑吉辽卷)研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种，构建腹泻模型。用某种草药进行治疗，发现草药除了具有抑菌作用外，对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3(AQP3)的相对表达量也有影响，结果如图所示。下列叙述正确的是()A.水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅B.模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻C.治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高，缓解腹泻，减少致病菌排放D.治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组，可使回肠对水的转运增加(2024·淮安期末)载体蛋白几乎存在于所有类型的生物膜上，下图为载体蛋白通过构象改变介导某物质进入细胞的示意图。下列叙述错误的是()A.该物质进入细胞的方式为协助扩散B.该物质不可能是葡萄糖C.载体蛋白构象的改变是可逆的D.载体蛋白的数量会影响该物质的运输速率考向2主动运输和被动运输综合(2024·镇江期初)海水稻具有优良的耐盐碱性，下图表示不同物质进出根部成熟区细胞的作用示意图，其中①和②为水进入细胞的过程。下列叙述正确的是()A.H＋进出液泡的过程均离不开ATP的供能B.Na＋进入细胞和液泡过程均需与膜转运蛋白结合C.过程②的运输速率高于①体现了通道蛋白体的高效性D.Na＋在液泡中的积累可提高成熟区细胞吸水能力(2024·山东卷)植物细胞被感染后产生的环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2＋通道蛋白，使细胞内Ca2＋浓度升高，调控相关基因表达，导致H2O2含量升高进而对细胞造成伤害；细胞膜上的受体激酶BAK1被油菜素内酯活化后关闭上述Ca2＋通道蛋白。下列说法正确的是()A.环核苷酸与Ca2＋均可结合Ca2＋通道蛋白B.维持细胞Ca2＋浓度的内低外高需消耗能量C.Ca2＋作为信号分子直接抑制H2O2的分解D.油菜素内酯可使BAK1缺失的被感染细胞内H2O2含量降低考点2胞吞与胞吐、影响物质运输的因素考点透析知识1胞吞和胞吐1.胞吞和胞吐的过程运输方式胞吞胞吐图示过程大分子与膜上的结合引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后其从细胞膜上分离下来，形成，进入细胞内部的现象细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成，然后移动到处，并与之融合，将大分子排出细胞的现象实例①变形虫摄取有机物；②巨噬细胞吞噬抗原①一些激素、消化酶的分泌；②浆细胞分泌原理膜的2.胞吞、胞吐的意义在物质运输的过程中，胞吞、胞吐是普遍存在的现象，它们需要消耗细胞呼吸所释放的能量。解疑释惑“三看法”快速判定物质出入细胞的方式知识2影响物质跨膜运输的因素1.物质浓度差对跨膜运输的影响浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中，浓度差越大，运输速率越；协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是。运输一般不受浓度差的影响。2.氧气含量(能量、ATP量)对物质跨膜运输的影响氧气含量通过影响进而直接或间接影响主动运输的速率。(1)P点时，可通过呼吸为主动运输提供能量。(2)P～Q段：随着氧气含量增加，有氧呼吸产生的能量越多，主动运输的速率也越。(3)Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受数量以及其他因素的限制，运输速率不再增加。3.温度也会通过影响膜分子的运动、ATP合成酶活性等，进而影响被动运输、主动运输和胞吞、胞吐的速率。思辨小练1.判断下列说法的正误：(1)以胞吐、胞吐方式进出细胞的都是生物大分子或颗粒物。()(2)巨噬细胞吞噬病原体不需要消耗能量，也不需要转运蛋白的协助。()(3)胞吞或胞吐过程需要膜上蛋白质的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。()(4)低温使蛋白质活性降低，因此只影响协助扩散和主动运输。()(5)主动运输不一定消耗细胞呼吸产生的ATP。()(6)胞吞过程离不开囊泡运输的识别和定位。()新生儿小肠上皮细胞直接吸收母乳中的免疫球蛋白是什么运输方式？需要膜蛋白发挥作用吗？需要消耗能量吗？典题说法考向1胞吞和胞吐(2024·浙江卷)婴儿的肠道上皮细胞可以吸收母乳中的免疫球蛋白，此过程不涉及()A.消耗ATP B．受体蛋白识别C.载体蛋白协助 D．细胞膜流动性考向2影响物质运输的因素(2024·南通期中)盐碱地中过量的钠盐会对水稻的生存造成威胁，由我国农业科学家陈日胜培育的“海稻86”具有良好的抗盐碱能力。如图为“海稻86”抗盐碱相关的生理过程示意图，相关说法错误的是()A.水分子主要是以图中方式②进入根细胞的，这与细胞膜的结构有关B.“海稻86”将根细胞细胞质基质中的Na＋转运储存在液泡中，有利于根系从外界吸水C.SOS1和NHX对Na＋的转运速率不受细胞呼吸强度影响D.根细胞将Na＋和H＋排出细胞外的运输方式相同配套精练第10讲物质进出细胞的方式一、单项选择题1.(2024·扬州四模)关于细胞的物质运输，叙述错误的是()A．细胞内囊泡穿梭往来运输物质与细胞骨架密切相关并消耗ATPB．生物大分子通过胞吞胞吐进出细胞，其过程需要膜上蛋白质的参与C．水分子少部分通过自由扩散进出细胞，绝大多数通过水通道进出细胞D．分泌蛋白在游离核糖体上合成一段肽链后，经囊泡运输到内质网腔内2.(2024·甘肃卷)维持细胞的Na＋平衡是植物的耐盐机制之一。盐胁迫下，植物细胞膜(或液泡膜)上的H＋－ATP酶(质子泵)和Na＋－H＋逆向转运蛋白可将Na＋从细胞质基质中转运到细胞外(或液泡中)，以维持细胞质基质中的低Na＋水平(见下图)。下列叙述错误的是()A.细胞膜上的H＋－ATP酶磷酸化时伴随着空间构象的改变B．细胞膜两侧的H＋浓度梯度可以驱动Na＋转运到细胞外C．H＋－ATP酶抑制剂会干扰H＋的转运，但不影响Na＋转运D．盐胁迫下Na＋－H＋逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高3.(2024·贵州卷)茶树根细胞膜上的硫酸盐转运蛋白可转运硒酸盐。硒酸盐被根细胞吸收后，随着植物的生长，吸收的大部分硒与胞内蛋白结合形成硒蛋白，硒蛋白转移到细胞壁中储存。下列叙述错误的是()A．硒酸盐以离子的形式才能被根细胞吸收B．硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系C．硒蛋白从细胞内转运到细胞壁需转运蛋白D．利用呼吸抑制剂可推测硒酸盐的吸收方式4.(2024·南京期末)缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，可结合在微生物的细胞膜上，将K＋运输到细胞外(如图所示)，降低细胞内外的K＋浓度差，使微生物无法维持细胞内离子的正常浓度而死亡。下列叙述正确的是()A．细胞膜上一定具有缬氨霉素受体B．缬氨霉素为运输K＋提供ATPC．缬氨霉素顺浓度梯度运输K＋到膜外D．缬氨霉素和磷脂都是以碳链为骨架的生物大分子5.(2024·连云港考前模拟)下图表示物质进出红细胞的方式，相关叙述错误的是()A．水分子、O2和CO2均通过自由扩散进出细胞B．红细胞通过协助扩散摄取葡萄糖C．阴离子交换体转运HCOeq\o\al(－,3)可调节细胞内的pHD．Na＋－K＋泵的转运可维持细胞内外Na＋、K＋浓度差6.(2024·徐州考前打靶卷)根据能量的来源不同，主动运输分为下图三种类型。某些光合细菌存在光驱动泵。有关叙述正确的是()A．ATP驱动泵同时具有载体蛋白和ATP水解酶的功能B．协同转运分为同向和反向转运，由ATP直接提供能量C．利用光能的光驱动泵位于细菌叶绿体的类囊体膜上D．葡萄糖进入红细胞的运输靠协同转运蛋白7.(2024·淮安期末)血液中的胆固醇通常以低密度脂蛋白(LDL)的形式存在，LDL通过与细胞膜上的受体结合后，内陷进入细胞。下列叙述错误的是()A．LDL受体的化学本质是蛋白质B．LDL进入细胞的过程与ATP密切相关C．该过程体现了细胞膜具有选择透过性D．受体缺陷会导致血液中胆固醇浓度变高，易引发高血脂8.(2024·南京二模)溶酶体内pH为4.6左右，溶酶体膜上存在两种H＋转运蛋白，如图所示。下列叙述错误的是()A．溶酶体的形成与核糖体、高尔基体、线粒体等细胞器有关B．转运蛋白1是载体蛋白，可能同时具有ATP水解酶活性C．若转运蛋白2转运过程中不与H＋结合，推测其为通道蛋白D．溶酶体破裂释放的蛋白酶会催化细胞膜的基本骨架分解9.(2024·无锡期末)CLCa蛋白是位于液泡膜上的NOeq\o\al(－,3)/H＋转运蛋白。液泡借助该蛋白逆浓度梯度吸收2个NOeq\o\al(－,3)的同时向外排出1个H＋。野生型植株CLCa蛋白中一个谷氨酸发生突变后会转化为NOeq\o\al(－,3)的通道蛋白(如图)。下列叙述错误的是()注：箭头粗细表示量的多少。A．野生型植株CLCa蛋白运输NOeq\o\al(－,3)时需要消耗H＋的电化学势能B．突变导致CLCa蛋白的空间结构发生改变，从而影响其功能C．突变型CLCa蛋白双向运输NOeq\o\al(－,3)更有利于调节植物细胞的渗透压D．根部特异性表达突变型CLCa蛋白可能会提高植株对氮素的利用率10.(2024·浙江6月卷)植物细胞细胞质基质中的Cl－、NOeq\o\al(－,3)通过离子通道进入液泡，Na＋、Ca2＋逆浓度梯度转运到液泡，以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中，夜间这些蔗糖运到细胞质基质。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是()A．液泡通过主动运输方式维持膜内外的H＋浓度梯度B．Cl－、NOeq\o\al(－,3)通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能C．Na＋、Ca2＋进入液泡需要载体蛋白协助，不需要消耗能量D．白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行11.(2024·安徽卷)变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫，发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构，并伴有纤维的消长。下列叙述正确的是()A．被荧光标记的网架结构属于细胞骨架，与变形虫的形态变化有关B．溶酶体中的水解酶进入细胞质基质，将摄入的食物分解为小分子C．变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过程不需要细胞膜上的蛋白质参与D．变形虫移动过程中，纤维的消长是其构成蛋白的不断组装所致二、多项选择题12.(2024·扬州中学)载体蛋白和通道