2027届高三生物一轮复习课件：第2单元　第6讲　第二课时　物质出入细胞的方式及影响因素

第6讲第二课时物质出入细胞的方式及影响因素课标要求1.阐明质膜具有选择透过性2.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3.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞命题趋势1.物质运输方式的判断:熟方式、析特性——不同运输方式的特点比较及特殊实例、多种方式的协同作用,高考题常提供转运蛋白工作机制模式图等2.影响物质运输的因素:懂模型、会应用——高考题常通过坐标曲线模型,考查各因素对物质运输速率的影响,并紧密结合生产实践与科技前沿3.常考情境:农业生产(如合理施肥、作物抗逆)、医学健康(如药物吸收、疾病治疗)、生态环境(如污水处理)等;质子泵、钠钾泵、光驱动泵等大学教材中的概念考点一考点二目录索引

高考真题•演练考点一物质出入细胞的方式必备知识•精读教材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

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?2.(必修1

P71相关信息)胞吞形成的囊泡,在细胞内可以被

降解。

3.(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。

提示

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。溶酶体

提示

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)液泡膜上的一种载体蛋白只能主动转运一种分子或离子。(2024·安徽卷)(

)(2)葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞。(2023·全国甲卷)(

)(3)血浆中的K+进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP。(2023·全国甲卷)(

)(4)婴儿的肠道上皮细胞可以吸收母乳中的免疫球蛋白,此过程需要载体蛋白协助。(2024·浙江卷)(

)(5)肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸。(2021·江苏卷)(

)××√×√(6)人体成熟红细胞能够运输O2和CO2,其部分结构和功能如图,①~⑤表示相关过程,其中①和②是自由扩散,③是主动运输,④和⑤是协助扩散。(2021·河北卷)(

)(7)胞吞过程需要某些特定的膜蛋白(如受体)的作用,也需要转运蛋白的作用。(

)×√关键能力•练透考法命题角度一

水通道蛋白及其他转运蛋白的结构与功能1.(2025·河南卷)耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族,将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是(

)A.细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力B.低温时,水分子通过与蛋白M结合转运到细胞外C.蛋白M增加了水的运输能力,但不改变水的运输方向D.水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式B解析

结合水是细胞结构的重要组成成分,细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力,A项正确。水分子通过细胞膜上的水通道蛋白进行跨膜运输时,不与其结合,B项错误。蛋白M是细胞膜上的水通道蛋白,可增加水的运输能力,但不改变水的运输方向,C项正确。水进出细胞的方式有自由扩散和水通道蛋白介导的协助扩散,D项正确。2.(2026·安徽合肥模拟)人的肾小管上皮细胞膜上富含水通道蛋白,对其重吸收水至关重要。研究表明,硝酸银(AgNO3)可使通道蛋白失活。据此分析,用AgNO3溶液处理肾小管上皮细胞后,不会发生的生理变化是(

)A.细胞吸收水的总量减少,重吸收功能受阻B.细胞膜上水通道蛋白结合水分子的能力减弱C.水分子通过自由扩散进入细胞的速率基本不变D.AgNO3通过改变该通道蛋白的空间结构使其失活B解析

水通道蛋白失活后,由水通道蛋白介导的协助扩散的重吸收水量减少,但自由扩散仍存在,故吸收水的总量减少,重吸收功能受阻,A项不符合题意。通道蛋白在运输物质时,不会与物质结合,B项符合题意。自由扩散速率由膜两侧的物质浓度差决定,自由扩散不需要借助转运蛋白运输,因此速率基本不变,C项不符合题意。硝酸银中的Ag+通过改变通道蛋白的空间结构使其失活,D项不符合题意。命题角度二

物质跨膜运输方式的判断3.(2025·重庆卷)骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病,研究发现患者软骨细胞膜上的Na+通道明显多于正常人,从而影响NCX载体对Ca2+的运输。据图分析,下列叙述错误的是(

)

A.Na+通道运输Na+不需要消耗ATPB.运输Na+时,Na+通道和NCX载体均需与Na+结合C.患者软骨细胞的Ca2+内流增多D.与NCX载体相比,Na+通道更适合作为研究药物的靶点B解析

Na+通道运输Na+属于协助扩散,协助扩散不需要消耗能量,A项正确。Na+通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,B项错误。因为患者软骨细胞膜上Na+通道蛋白增多,会使Na+内流增多,胞内Na+会积累,NCX载体会将胞内过多的Na+逆浓度梯度排出胞外,需要利用Ca2+产生的电化学势能提供能量,所以使得Ca2+内流增多,C项正确。因为患者是Na+通道明显多于正常人从而引发疾病,所以与NCX载体相比,Na+通道更适合作为研究药物的靶点,D项正确。4.(2025·四川卷)某细菌能将组氨酸脱羧生成组胺和CO2,相关物质的跨膜运输过程如下图。下列叙述正确的是(

)A.转运蛋白W可协助组氨酸逆浓度梯度进入细胞B.胞内产生的组胺跨膜运输过程需要消耗能量C.转运蛋白W能同时转运两种物质,故不具特异性D.CO2分子经自由扩散,只能从胞内运输到胞外B解析

从图中看出,转运蛋白W可协助组氨酸顺浓度梯度进入细胞,A项错误。胞内产生的组胺跨膜运输至膜外是从低浓度到高浓度,属于主动运输,需要消耗能量,能量由组氨酸的浓度梯度提供,B项正确。转运蛋白W能同时转运两种物质,具有特异性,C项错误。CO2分子经自由扩散,也可以从胞外运输至胞内,例如从血浆进入肺部细胞,D项错误。考点二影响物质跨膜运输的因素和实验探究突破题型•掌握解法1.影响物质跨膜运输速率因素的分析(1)物质浓度自由扩散转运蛋白协助扩散或主动运输(2)O2浓度

(3)温度

自由扩散或协助扩散主动运输流动性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关键能力•练透考法1.(2025·广东卷)物质跨膜运输是维持细胞正常生命活动的基础,下列叙述正确的是(

)A.呼吸时O2从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受O2浓度的影响B.心肌细胞主动运输Ca2+时参与转运的载体蛋白仅与Ca2+结合C.血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞的速率与细胞代谢无关D.集合管中Na+与通道蛋白结合后使其通道开放进而被重吸收A解析

O2从肺泡向肺毛细血管扩散属于自由扩散,其速率由O2浓度差决定,因此呼吸时O2从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受O2浓度的影响,A项正确。心肌细胞主动运输Ca2+时,载体蛋白需结合Ca2+并催化ATP水解,还需结合磷酸基团从而磷酸化,并非仅与Ca2+结合,B项错误。葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散,其速率受浓度差和载体蛋白数量影响,红细胞代谢虽不直接供能,但细胞代谢活动可维持细胞内低葡萄糖浓度,从而保持浓度差,因此速率与细胞代谢有关,C项错误。集合管中Na+重吸收主要通过主动运输(如钠钾泵),需载体蛋白协助且消耗能量,D项错误。2.为探究植物根尖细胞对M的吸收方式,某同学将根尖细胞培养在M配制的适宜浓度溶液中。与对照组相比,在实验组中加入了物质W,其余条件相同且适宜,测得根尖细胞对M的吸收速率与氧气浓度的关系如图。下列有关叙述错误的是(

)A.物质M是水溶性物质,不会是脂溶性物质B.实验组的根尖细胞中不能合成ATPC.物质W可能是有氧呼吸抑制剂D.氧气浓度为d时,增加M浓度v不会增大B解析

氧气浓度小于c时,M的吸收速率与氧气浓度呈正相关,说明根尖细胞吸收M的方式是主动运输,脂溶性物质以自由扩散的方式进入细胞,因此M是水溶性物质,不是脂溶性物质,A项正确。根尖细胞以主动运输的方式吸收M,加入W后实验组仍能吸收M但吸收速率与氧气浓度无关,说明有氧呼吸被抑制,仅由无氧呼吸提供ATP,即实验组的根尖细胞中能合成ATP,物质W可能是有氧呼吸抑制剂,B项错误,C项正确。氧气浓度为d时,载体蛋白数量为限制细胞吸收M速率的主要因素,故增加M浓度v不会增大,D项正确。高考真题•演练1.(2025·云南卷)细胞作为生命活动的基本单位,需要与外界环境进行物质交换。下列说法正确的是(

)A.协助扩散转运物质需消耗ATPB.被动运输是逆浓度梯度进行的C.载体蛋白转运物质时自身构象发生改变D.主动运输转运物质时需要通道蛋白协助C解析

协助扩散是顺浓度梯度运输,不需要消耗ATP,A项错误。被动运输包括自由扩散和协助扩散,都是顺浓度梯度进行的,B项错误。载体蛋白转运物质时,会与被转运物质结合,自身构象发生改变,从而实现物质的跨膜运输,C项正确。主动运输转运物质时需要载体蛋白协助,而不是通道蛋白,通道蛋白一般用于协助扩散,D项错误。2.(2025·山东卷)生长于NaCl浓度稳定在100mmol/L的液体培养基中的酵母菌,可通过离子通道吸收Na+,但细胞质基质中Na+浓度超过30mmol/L时会导致酵母菌死亡。为避免细胞质基质Na+浓度过高,液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中,细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞。下列说法错误的是(

)A.Na+在液泡中的积累有利于酵母细胞吸水B.蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变C.通过蛋白W外排Na+的过程不需要细胞提供能量D.Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合C解析

Na+在液泡中的积累可以提高细胞液的渗透压,有利于酵母细胞吸水,A项正确。蛋白N转运Na+的过程为主动运输,所以蛋白N为载体蛋白,在运输过程中自身构象会发生改变,B项正确。通过蛋白W外排Na+的过程属于主动运输,需要细胞提供能量,C项错误。Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合,D项正确。【能力素养·思维链】[关键点]离子转运方式与渗透调节机制。[思维链]选项A:液泡内积累Na+→细胞液浓度升高→细胞液渗透压升高→细胞吸水能力增强。选项B:蛋白N参与主动运输→作为载体蛋白,需与Na+结合→在转运过程中利用能量发生构象改变,将Na+从细胞质基质运入液泡。选项C:题干指出“细胞质基质中N