高三生物学一轮复习讲义09 必修1 第二单元 第7讲　物质出入细胞的方式及影响因素

第7讲物质出入细胞的方式及影响因素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物质出入细胞的方式一、被动运输1．概念：物质以__________方式进出细胞，____________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。2．类型①一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。②水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞的。3．转运蛋白的分类及特点二、主动运输1．特点2．意义：主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出____________________和____________________的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。[深化拓展]主动运输的三种驱动方式的比较方式转运方向能量来源ATP驱动泵逆浓度梯度ATP协同转运蛋白逆向协同运输一种离子或分子逆浓度梯度转运；另外一种离子顺浓度梯度转运利用的能量储存在其中的一种溶质的电化学梯度中同向协同运输光驱动泵逆浓度梯度光能三、大分子进出细胞的方式——胞吞和胞吐1．概念(1)胞吞：细胞摄取的大分子与细胞膜上的__________结合，这部分细胞膜内陷形成小囊。然后，小囊形成________进入细胞内部。(2)胞吐：细胞需要外排的大分子，形成囊泡移动到__________处，并与之融合将大分子排出细胞。2．特点1．(人教版必修1P71相关信息)胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被__________降解。2．(人教版必修1P72与社会的联系)人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫，能通过________作用分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，通过________作用“吃掉”肠壁组织细胞。1．自由扩散的速率与物质分子的大小、脂溶性程度有关。 ()2．分子或离子通过通道蛋白时，需要与通道蛋白结合。 ()3．少数水分子借助水通道蛋白进出细胞，更多的水分子以自由扩散方式进出细胞。 ()4．无机盐离子的运输方式均为主动运输。 ()5．主动运输使膜内外物质浓度趋于一致，维持了细胞的正常代谢。 ()6．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。 ()1．下图是通过实验得出的生物膜和人工膜(双层磷脂)对几种物质或离子的通透性，据此实验结果得出的结论是是通过自由扩散的方式通过生物膜的，通过生物膜需要转运蛋白的协助。2．小肠是消化和吸收的主要器官，食物中的多糖和二糖被水解成单糖后，在小肠黏膜上皮细胞的微绒毛上被吸收。为研究葡萄糖的吸收方式，研究人员进行了体外实验，实验过程及结果如下表所示：实验分组实验处理实验结果实验一蛋白质抑制剂处理小肠微绒毛葡萄糖的转运速率为0实验二在外界葡萄糖浓度为5mmol/L时，呼吸抑制剂处理小肠微绒毛对照组葡萄糖的转运速率＞实验组葡萄糖的转运速率，且实验组葡萄糖的转运速率＝0实验三在外界葡萄糖浓度为100mmol/L时，呼吸抑制剂处理小肠微绒毛对照组葡萄糖的转运速率＞实验组葡萄糖的转运速率，且实验组葡萄糖的转运速率＞0(1)实验一的结果说明：。(2)实验二的结果说明：。(3)实验三的结果说明：。转运蛋白的种类和功能1．(链接人教版必修1P70与社会的联系)囊性纤维化患者支气管被异常的黏液堵塞，常于幼年时死于肺部感染，相关机理如图所示。下列叙述不正确的是()A．图中Cl－的运输方式为主动运输B．CFTR蛋白异常关闭，影响H2O向外扩散C．CFTR蛋白转运Cl－过程中自身的构象发生改变D．CFTR蛋白转运Cl－过程中形成与之适配的通道2．(链接人教版必修1P66图4-4)骨骼肌细胞处于静息状态时，钙泵可维持细胞质基质的低Ca2+浓度。骨骼肌细胞中Ca2+主要运输方式如图所示。下列叙述错误的是()A．Ca2+与钙泵结合，会激活钙泵ATP水解酶的活性B．钙泵转运Ca2+过程中，会发生磷酸化和去磷酸化C．Ca2+进入内质网是主动运输，出内质网是协助扩散D．Ca2+进入细胞质基质的过程，需要与通道蛋白结合物质出入细胞方式的判断3．(链接人教版必修1P66、P69－70正文及示意图)Ca2+在维持肌肉兴奋、收缩和骨骼生长等生命活动中发挥着重要作用，血液中Ca2+含量低会出现抽搐等症状。下图是Ca2+在小肠的吸收过程。下列叙述错误的是()A．钙在离子态下易被吸收，维生素D可促进Ca2+的吸收B．Ca2+通过肠上皮细胞腔侧膜Ca2+通道进入细胞的方式属于被动运输C．Ca2+通过Ca2+-ATP酶从基底侧膜转出细胞的方式属于主动运输D．Na＋-Ca2+交换的动力来自Na＋的浓度差，属于被动运输4．(2024·广东四校联考)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，NOA．NH4+B．NO3C．铵毒发生后，增加细胞外的NO3D．载体蛋白NRT1.1转运NO3-和H“三看法”快速判定物质出入细胞的方式考点2影响物质跨膜运输速率的因素一、影响因素二、曲线分析1．分子或离子进行跨膜运输时不需要与载体蛋白结合。 ()2．载体蛋白转运物质时不会发生自身构象的改变。 ()3．胞吞、胞吐依赖于膜的流动性，主动运输、协助扩散与膜的流动性无关。 ()4．自由扩散只能顺浓度梯度，而协助扩散既可以顺浓度梯度也可以逆浓度梯度。 ()5．一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。 ()1．植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐，不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25℃相比，4℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是。2．农业生产中，农作物生长所需的氮素可以NO3-的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收NO3-(1)由图可判断NO3-进入根细胞的运输方式是。(2)O2浓度大于a时作物乙吸收NO3-。(3)作物甲和作物乙各自在NO3-。(4)据图可知，在农业生产中，为促进农作物根对NO3-的吸收利用，可以采取的措施是(答出一点即可影响物质跨膜运输因素的分析1．(链接人教版必修1P66－67、P69正文)如图1～4为细胞内外物质浓度梯度或O2浓度与物质跨膜运输速率间关系的曲线图。下列相关叙述不正确的是()A．图1、图2、图3可表示不同条件下人体细胞吸收水分子的过程B．图3可表示人体成熟的红细胞吸收K＋的过程C．若是酒精被小肠上皮细胞吸收，运输速率可用图1与图3表示D．图1与图4能表示同一种物质的运输速率变化2．(链接人教版必修1P67、P69正文)研究发现，较长时间生活在低温条件下的某植物根系比常温下干重下降、对磷的吸收减慢。下列有关产生这一现象原因的说法，错误的是()A．运输PO4B．低温影响与细胞呼吸有关酶的活性，能量供应减少C．组成根细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子在低温下流动性降低D．根系在低温条件下生长缓慢，根毛区的有效吸收面积较常温下生长的根系小影响物质跨膜运输因素的实验分析3．(2024·广东惠州联考)为探究主动运输的特点，科研人员进行了如下四组实验：甲组：成熟胡萝卜片＋KH2PO4溶液＋蒸馏水乙组：成熟胡萝卜片＋KH2PO4溶液＋HgCl2溶液丙组：幼嫩胡萝卜片＋KH2PO4溶液＋蒸馏水丁组：幼嫩胡萝卜片＋KH2PO4溶液＋HgCl2溶液其中HgCl2是一种ATP水解抑制剂，实验结果：实验前后溶液中磷酸盐浓度差(mg/L)为甲>乙>丙>丁。下列叙述错误的是()A．根据该实验结果可知，需在实验前后测定溶液中磷酸盐的浓度B．甲、乙两组实验结果表明，细胞吸收磷酸盐需要能量C．该实验的无关变量是温度、pH、溶液的量、胡萝卜片的成熟度等D．与甲组相比，丙组吸收磷酸盐较少的原因可能是幼嫩组织细胞膜上载体蛋白较少4．(2024·贵州适应性测试)为探究某植物对镉(Cd2+)的跨膜运输方式，在一定Cd2+浓度的培养液中水培，设置4组实验：对照组(Ⅰ)、加入Ca2+通道抑制剂(Ⅱ)、加入ATP水解酶抑制剂(Ⅲ)、加入K＋通道抑制剂(Ⅳ)，培养一段时间后，测定叶组织中的Cd2+含量，结果如图所示。下列叙述错误的是()A．由图中Ⅰ、Ⅲ可知，细胞吸收Cd2+存在主动运输B．由图中Ⅰ、Ⅳ可知，K＋通道蛋白不参与吸收Cd2+C．细胞吸收Cd2+过程中，Cd2+要与Ca2+通道蛋白结合D．增加Ⅰ组培养液的Ca2+含量，可能降低Cd2+吸收量物质跨膜运输方式的实验探究(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1．(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·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B