高三生物一轮复习课件第7讲物质出入细胞的方式及影响因素

2026第7讲

物质出入细胞的方式及影响因素必修一第二单元

细胞的基本结构与物质运输课标要求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。目录PART01各种物质出入细胞方式的比较PART02影响物质跨膜运输速率的因素PART03真题精练PART04探究物质跨膜运输方式的实验各种物质出入细胞方式的比较

01一、被动运输1、概念：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。2、特点：顺浓度梯度；不消耗能量3、分类被动运输自由扩散协助扩散水、气体、脂溶性物质、尿素等协助扩散自由扩散自由扩散和协助扩散的区别：是否需要膜转运蛋白协助（2024•安徽）真核细胞的质膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。下列叙述正确的是（）A．液泡膜上的一种载体蛋白只能主动转运一种分子或离子B．水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞C．根尖分生区细胞的核膜在分裂间期解体，在分裂末期重建D．[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上B4、转运蛋白载体蛋白通道蛋白转运对象只容许与自身

相适应的分子或离子通过只容许与自身

相适配、

相适宜的分子或离子通过特点一种载体蛋白只能与一种或一类的离子或分子结合；每次转运时都会发生自身构象的改变，释放后后恢复原状。

分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。参与运输方式协助运输或主动运输协助扩散图例结合部位通道的直径和形状大小和电荷钾离子通道蛋白水通道蛋白1、通道蛋白是一类横跨生物膜磷脂双分子层，允许特定分子或离子顺浓度通过的亲水性蛋白质，具有高度的特异性。2、细胞膜上通道蛋白的打开、闭合过程既是其分子构象发生改变的过程。（2025·山东）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C2、运输方向：低浓度向高浓度3、特点：需要载体、

需要能量4、实例：小肠上皮细胞吸收无机盐离子、氨基酸、葡萄糖等5、生理意义:保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动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。能量：ATP水解\电化学势能\光能等二、主动运输1、概念：物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的跨膜运输方式。主动运输的3种类型ATP直接供能ATP间接接供能光能(某些古细菌质膜上的质子泵)所利用的能量来自另一种离子的电化学梯度势能（2022·山东）NO3-和NH4+是植物利用的主要无机氮源，NH4+的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动，NO3-的吸收由H+浓度梯度驱动，相关转运机制如图。铵肥施用过多时，细胞内NH4+的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到的现象称为铵毒。下列说法正确的是（

）BA.NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATPB.NO3-通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输C.铵毒发生后，增加细胞外的NO3-会加重铵毒D.载体蛋白NRT1.1转运NO3-和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关主主协主协协同运输：是一种物质借助另一离子的电化学梯度势能完成的主动运输方式。核心是“借势能、共载体、联运输”。被转运的两种物质既可以同向运输也可以反向运输。同向转运（2024·大连一模）如图，心肌细胞在静息时，NCX（Na+一Ca²+共转运蛋白）和Ca²+泵会将细胞质基质中Ca²+排出细胞，以维持细胞内外正常的Ca²+浓度梯度。在某些病理条件下，NCX转为Na+一Ca²+“反向”运输模式，导致细胞中Ca²+浓度过高，引起心肌损伤。下列叙述错误的是（

）CA.Ca²+泵发生磷酸化时伴随着能量的转移和空间结构的变化B.Na+-K+泵的主动运输有利于维持心肌细胞膜内外Na+的浓度梯度C.Ca²+和Na+借助共转运蛋白NCX的跨膜运输属于易化扩散D.NCX抑制剂可降低由Ca²+积累所导致的心肌损伤的程度主主主协反向转运与物质出入细胞有关的几种“泵1钠钾泵Na+-K+泵是负责Na+、K+跨膜运输的离子泵，又称Na+/K+-ATP酶，广泛分布在动、植物细胞的质膜上。钠钾泵的每次循环消耗一个ATP分子，可逆浓度梯度泵出三个Na+、泵入两个K+，以维持细胞内高K+低Na+（细胞外高Na+低K+）的离子环境。与物质出入细胞有关的几种“泵2钙泵钙泵是Ca2+激活的ATP酶，它每催化质膜内侧的一个ATP水解，释放出能量，可将细胞内的2个钙离子泵出细胞或者泵入内质网腔中储存起来，以维持细胞内游离Ca2+的低浓度，这对肌肉舒张和细胞信号传导至关重要。钙泵的结构模式图与物质出入细胞有关的几种“泵3质子泵分布于植物、真菌和细菌的细胞膜上，主要功能是分解ATP逆浓度泵出H+，建立膜两侧的质子梯度，维持细胞内部PH稳态。也可在存在于动物细胞的溶酶体膜、植物细胞的液泡膜上，泵入H+，酸化囊泡内部环境；存在于线粒体内膜及叶绿体类囊体膜中的质子泵还可利用H+

顺梯度流动的能量合成ATP。物质出入细胞的方式被动运输主动运输自由扩散协助扩散图例运输方向特点举例高浓度→低浓度低浓度→高浓度不需要转运蛋白不消耗能量需要转运蛋白不消耗能量需要载体蛋白消耗能量①红细胞吸收葡萄糖②神经纤维上K+外流Na+内流③H2O(主要)小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等小分子和离子的跨膜运输①O2、CO2②固醇,甘油,脂肪酸③H2O,乙醇,苯等囊性纤维化囊性纤维化是由肺部支气管上皮细胞膜上CFTR蛋白异常导致的常染色体隐性遗传病，其中约70%患者发生的是编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基对导致CFTR蛋白508位苯丙氨酸缺失，CFTR蛋白转运氯离子功能异常，病症表现为患者支气管黏液增多，易发细菌感染。肺黏液阻塞了气道三、胞吞、胞吐1、概念：（1）胞吞：细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而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：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合将大分子排出细胞的现象。胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解①不需要载体②需要消耗能量4、影响因素：细胞膜的流动性、温度和能量供应等2、特点：膜具有一定流动性3、结构基础：胞吞胞吐≠

不需要膜蛋白参与吞噬胞饮5、实例：新生儿吸收母乳中的抗体分泌蛋白的释放三、胞吞、胞吐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

是是是否消耗能量否是举例水、气体、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、抗体的分泌否是否是物质出入细胞方式的比较1、胞吐不是只转运生物大分子，也可以运输小分子物质。如乙酰胆碱等神经递质3、生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐的方式运输。如RNA可通过核孔穿过核膜4、一些物质的跨膜运输方式不只一种如葡萄糖以主动运输方式进入小肠上皮细胞、以协助扩散方式进入红细胞；Na+、K+进出神经元。2、小分子物质的运输方式不一定就是被动运输和主动运输，如胞吐。5、渗透作用的实质是水分子的自由扩散和协助扩散的叠加，以协助扩散为主。02影响物质跨膜运输速率的因素1物质浓度差浓度差主要影响被动运输。自由扩散中，浓度差越大，运输速率越快；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，原因是受转运蛋白数量的限制。自由扩散协助扩散2氧气浓度①P点时，

为离子的吸收提供能量。②PQ段:随着氧气含量的增加，有氧呼吸产生的能量越

，主动运输的速率也越大。③Q点以后:当氧气含量达到一定程度后，受

数量以及其他的限制因素影响运输速率不再增加。自由扩散或协助扩散主动运输无氧呼吸多载体蛋白如温度或PH值3温度流动性温度既可以影响被动运输，也可以影响主动运输。03探究物质跨膜运输方式的实验2、探究是自由扩散还是协助扩散的方法1、探究是主动运输还是被动运输的方法（2025·湘潭模拟）土壤盐分过高对植物的伤害作用称为盐胁迫。SOS信号转导途径是在拟南芥中发现的介导盐胁迫下细胞介导外排Na+，是维持Na+/K+平衡的重要调节机制。盐胁迫出现后，磷脂分子PA在细胞膜迅速聚集并与能催化底物磷酸化的蛋白激酶SOS2结合，致使SOS2接触激活钠氢转运蛋白SOS1，并使钙结合蛋白SCaBP8发生磷酸化，进而其功能发生改变。具体调节机制如图所示。下列相关叙述错误的是（

）A.SOS1、AKT1、HKT1不属于细胞膜的基本支架B.盐胁迫条件下，Na+通过转运蛋白SOS1运出细胞的方式是主动运输C.磷脂分子PA在细胞膜迅速聚集，利于减小细胞中的K+浓度D.细胞膜的选择透过性与图中转运蛋白的种类和数量有关C盐胁迫盐胁迫是指土壤中或灌溉水中的可溶性盐分（如NaCl、Na2SO4等）浓度过高，对植物正常生长发育造成的不利影响，它是非生物胁迫的一种主要形式。1什么是盐胁迫2盐胁迫对植物的危害有哪些盐胁迫主要通过两种方式对植物造成伤害：渗透胁迫

和

离子毒害。盐胁迫主要通过两种方式对植物造成伤害：渗透胁迫

和

离子毒害。①渗透胁迫：土壤盐浓度过高，导致土壤水势降低，植物根系难以从土壤中吸收水分，甚至会导致植物体内水分外渗。②离子毒害：主要是Na+和Cl-过量进入植物体内，造成以下影响❆破坏膜结构：Na⁺会置换细胞膜上的Ca²⁺，破坏膜结构的稳定性，导致膜透性增加，细胞内物质外流。❆影响酶活性：

高浓度离子会破坏酶的空间结构，使其失活，打乱正常的代谢过程（如光合作用、呼吸作用）。

❆营养失衡：Na+与K+化学性质相似，会竞争K+的吸收和运输通道。K+是多种酶的激活剂，对植物生长至关重要。Na+的竞争性吸收导致植物缺钾，影响正常生理功能。盐胁迫3植物对盐胁迫的适应机制植物并非完全被动，它们演化出了一系列抵抗机制，可分为避盐和耐盐。1.避盐机制•拒盐：

根部细胞膜上的离子通道和载体具有选择性，严格控制Na+进入根部。例如，根冠细胞会主动脱落，以阻挡盐分向内运输。•排盐：

植物通过一定的方式将体内过多的盐分分泌到体外（如柽柳、补血草）。•稀释盐：

通过快速生长、增加含水量等来“稀释”体内的盐浓度。2.耐盐机制•区域化作用（核心）：植物通过细胞膜和液泡膜上的转运蛋白，将细胞内过多的Na⁺聚集到液泡中。

避免了细胞质中Na⁺浓度过高对酶和细胞器的毒害，同时还可以利用液泡中的盐分降低水势，促进细胞吸水，抵抗渗透胁迫。•合成与积累相容性溶质：

植物会合成一些小分子有机物质，如脯氨酸、甜菜碱、可溶性糖等，提高细