第08讲 物质出入细胞的方式及影响因素-备战2025年高考生物一轮复习课件+知识清单

第8讲 物质出入细胞的方式及影响因素 新人教版高考生物 一轮复习 by：Biology Teacher Yóu 1.小分子物质进出细胞的方式一般包括： 被动运输（自由扩散、协助扩散）和主动运输。 一、物质出入细胞的方式 2 一、物质出入细胞的方式 ①被动运输：物质以_______方式进出细胞，_________消耗细胞内化学反应所释放的能量的跨膜运输方式。 ②自由扩散：物质通过_____________________进出细胞的方式。 自由扩散也叫作_____________。 ③协助扩散：借助膜上的___________进出细胞的_________方式。 协助扩散也叫作_____________。 ④主动运输：物质_____________进行跨膜运输，需要__________的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的_____，这种方式叫作主动运输。 主动运输的意义是：__________________________________________________________。 扩散 不需要 简单的扩散作用 简单扩散 转运蛋白 扩散 易化扩散 逆浓度梯度 载体蛋白 能量 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，从而保证细胞和个体生命活动的需要 3 一、物质出入细胞的方式 2.大分子物质进出细胞的方式一般包括：胞吞和胞吐。 ①胞吞：当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的_________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，这种现象叫胞吞。 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，这种现象叫胞吐。 3.胞吐不是只能运输大分子物质，也可以运输小分子物质，如神经递质是小分子，通过胞吐运输。 蛋白质 4 二、物质出入细胞方式的比较 物质进出细胞的方式 图例 运输方向 是否需要 转运蛋白 是否消 耗能量 举例 被动运输 自由扩散         协助扩散         主动运输       小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等 高浓度 低浓度 不需要 不需要 O2、CO2 、甘油、乙醇、苯（等脂溶性的小分子有机物） 高浓度 低浓度 需要 不需要 红细胞吸收葡萄糖 低浓度 高浓度 需要 需要 5 二、物质出入细胞方式的比较 物质进出细胞的方式 图例 运输方向 是否需要 转运蛋白 是否消 耗能量 举例 胞吞             巨噬细胞吞噬抗原    胞吐       胰岛素、消化酶、抗体等分泌蛋白的分泌 胞外 胞内 不需要 需要 胞内 胞外 不需要 需要 6 二、物质出入细胞方式的比较 1.被动运输只能从高浓度→低浓度运输，结果是使膜内外物质浓度趋于一致。 主动运输是从低浓度→高浓度的运输，结果是使膜内外物质保持浓度差。 7 二、物质出入细胞方式的比较 2.关于转运蛋白 （1）转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。 载体蛋白：只容许___________________________的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生__________________。 通道蛋白：只容许________________________________________________________的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，__________与通道蛋白结合，________发生自身构象的改变。 与自身结合部位相适应 自身构象的改变 与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜 不需要 不会 8 二、物质出入细胞方式的比较 （2）除一些_______________________可以自由扩散的方式进出细胞外，离子和较小的有机分子（如葡萄糖和氨基酸等）的跨膜运输必须借助于______________。 （3）细胞膜具有选择透过性的结构基础：细胞膜上________________________，或____________________________。 不带电荷的小分子 转运蛋白 转运蛋白的种类和数量 转运蛋白空间结构的变化 9 二、物质出入细胞方式的比较 （4）转运蛋白具有特异性：这是由于不同离子或分子的大小和性质不同，不同蛋白质的空间结构差别也很大，所以一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。 注意：一种转运蛋白可转运不同种的离子，同一种离子也可由不同种的转运蛋白转运。   运输方式 K+外流   K+内流   Na+外流   Na+内流   被动运输 主动运输 主动运输 被动运输 10 二、物质出入细胞方式的比较 （5）胞吞过程不需要转运蛋白的作用，需要某些特定的膜蛋白(如受体)的作用。 像蛋白质这样的生物大分子，通过胞吞或胞吐进出细胞，其过程也需要膜上__________的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的___________性。 蛋白质 流动 11 二、物质出入细胞方式的比较 3.被动运输和主动运输主要体现了膜的___________性； 胞吞、胞吐主要体现了膜的_________性。 4.胞吞、胞吐都要消耗能量；主动运输消耗能量，被动运输都不消耗能量。 选择透过 流动 12 二、物质出入细胞方式的比较 5.“三看法”快速判定物质出入细胞的方式 自由扩散和协助扩散都是_________ 运输，都_______细胞提供能量，因此属于被动运输。 借助___________,_____________运输，_______细胞提供能量的运输方式称为主动运输。 顺浓度梯度 不需要 载体蛋白 逆浓度梯度 需要 13 二、物质出入细胞方式的比较 6.水分子可以通过___________的方式进出细胞，但是更多的是借助细胞膜上的______________以____________的方式进出细胞。 7.胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被___________降解。 8.囊性纤维化发生的一种主要原因是，患者肺部支气管上皮细胞表面____________ _____________的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。 自由扩散 水通道蛋白 协助扩散 溶酶体 转运氯离子 的载体蛋白 14 图1物质的跨膜运输方式是______________； 图2物质的跨膜运输方式是______________，P点以前影响运输速率的因素主要是______________，P点以后影响运输速率的因素主要是_____________________。 浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。 三、影响物质跨膜运输速率的因素（浓度差、转运蛋白的数量、O2、温度） 1.浓度差对物质跨膜运输的影响 自由扩散 运输速率 浓度差 0 图1 运输速率 浓度差 0 图2 P 协助扩散 浓度差 转运蛋白的数量 15 图3物质的跨膜运输方式是______________； 图4物质的跨膜运输方式是______________； 图5物质的跨膜运输方式是______________，Q点以前影响运输速率的因素主要是___________________，Q点以后影响运输速率的因素主要是__________。 转运蛋白数量影响协助扩散和主动运输，自由扩散不受转运蛋白数量的影响。 三、影响物质跨膜运输速率的因素（浓度差、转运蛋白的数量、O2、温度） 2.转运蛋白的数量对物质跨膜运输的影响 自由扩散 运输速率 转运蛋白的数量 0 图3 (被转运物质足够多) 运输速率 转运蛋白的数量 0 图4 (被转运物质足够多) 运输速率 转运蛋白的数量 0 图5 (被转运物质足够多) Q 协助扩散 主动运输 转运蛋白的数量 能量 16 图6物质的跨膜运输方式是_________________________； 图7物质的跨膜运输方式是____________；M点运输速率不为0的原因是____________ _______________________，MN段运输速率逐渐增加的原因是________________________ ___________________________，N点以后运输速率不变的原因主要是________________。 三、影响物质跨膜运输速率的因素（浓度差、转运蛋白的数量、O2、温度） 3.O2浓度对物质跨膜运输的影响（通过影响细胞呼吸进而影响主动运输的速率） 自由扩散或协助扩散 运输速率 O2的浓度 0 图6 运输速率 O2的浓度 0 图7 N M 主动运输 无氧呼吸 为主动运输提供能量 随O2浓度升高，有氧 呼吸增强，产生能量增多 转运蛋白的数量有限 17 三、影响物质跨膜运输速率的因素（浓度差、转运蛋白的数量、O2、温度） 4.温度对物质跨膜运输的影响 18 图8实线代表的这种物质的跨膜运输方式是______________；D点以后运输速率不变的原因主要是________________________________________。 三、影响物质跨膜运输速率的因素（浓度差、转运蛋白的数量、O2、温度） 5.其他曲线 主动运输 转运蛋白的数量和能量有限 细胞内液的浓度 时间 0 图8 细胞外液的浓度 D 19 四、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 20 练习 1.(2023·全国甲)物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述，正确的是(　　) A.乙醇是有机物，不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞 B.血浆中的K＋进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP C.抗体在浆细胞内合成时消耗能量，其分泌过程不耗能 D.葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞 B 21 练习 2.(2021·江苏)细胞可运用不同的方式跨膜转运物质，下列相关叙述错误的是(　　) A.物质自由扩散进出细胞的速度既与浓度梯度有关，也与分子大小有关 B.小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度有关 C.神经细胞膜上运入K＋的载体蛋白和运出K＋的通道蛋白都具有特异性 D.肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸 B 22 练习 3.(2022·辽宁)水通道蛋白(AQP)是一类细胞膜通道蛋白。检测人唾液腺正常组织和水肿组织中3种AQP基因mRNA含量，发现AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化，而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍。下列叙述正确的是(　　) A.人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列相同 B.AQP蛋白与水分子可逆结合，转运水进出细胞不需要消耗ATP C.检测结果表明，只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成 D.正常组织与水肿组织的水转运速率不同，与AQP蛋白的数量有关 D 23 练习 4.(2022·湖北)哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白，硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是(　　) A.经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀 B.经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小 C.未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀 D.未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小 B 24 练习 5.(2021·山东卷)液泡是植物细胞中储存Ca2＋的主要细胞器。液泡膜上的H＋焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H＋，建立液泡膜两侧的H＋浓度梯度。该浓度梯度驱动H＋通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输，从而使Ca2＋以与H＋相反的方向同时通过CAX进入液泡并储存。下列说法错误的是(　　) A.Ca2＋通过CAX的跨膜运输方式属于协助扩散 B.Ca2＋通过CAX的运输有利于植物细胞保持坚挺 C.加入H＋焦磷酸酶抑制剂，Ca2＋通过CAX的运输速率变慢 D.H＋从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输 A 25 练习 6.(2020·江苏)如图①～⑤表示物质进、出小肠上皮细胞的几种方式，下列叙述正确的是(　　) A.葡萄糖进、出小肠上皮细胞方式不同 B.Na＋主要以方式③运出小肠上皮细胞 C.多肽以方式⑤进入细胞，以方式②离开细胞 D.口服维生素D通过方式⑤被吸收 A 26 练习 7.(2023·湖北)心肌细胞上广泛存在Na＋－K＋泵和Na＋－Ca2＋交换体(转入Na＋的同时排出Ca2＋)，两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na＋－K＋泵。关于该药物对心肌细胞的作用，下列叙述正确的是(　　) A.心肌收缩力下降 B.细胞内液的钾离子浓度升高 C.动作电位期间钠离子的内流量减少 D.细胞膜上Na＋－Ca2＋交换体的活动加强 C 27 (1)由图可判断NO3－进入根细胞的运输方式是主动运输，判断的依据是______________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 练习 8.(2022·全国乙卷)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－的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题： 主动运输需要呼吸作用提供能量，氧气浓度小于a点，根细胞对NO3－的吸收速率与氧气浓度呈正相关 28 (2)O2浓度大于a时作物乙吸收NO3－速率不再增加，推测其原因是____________________ __________________________________________________________________________________。 练习 8.(2022·全国乙卷)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－的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题： 主动运输需要载体蛋白，此时载体蛋白达到饱和 29 (3)作物甲和作物乙各自在NO3－最大吸收速率时，作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙，判断的依据是______________________________________________________________。 甲的NO3－最大吸收速率大于乙，甲需要能量多，消耗氧气多 练习 8.(2022·全国乙卷)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－的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题： 30 (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1点即可)。 定期松土 练习 8.(2022·全国乙卷)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－的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题： 31 本课结束 32 $$ 第08讲 物质出入细胞的方式及影响因素 一、物质出入细胞的方式 1.小分子物质进出细胞的方式一般包括：被动运输（自由扩散、协助扩散）和主动运输。 ①被动运输：物质以_______方式进出细胞，_________消耗细胞内化学反应所释放的能量的跨膜运输方式。 ②自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式。自由扩散也叫作_____________。 ③协助扩散：借助膜上的_________进出细胞的_________方式。协助扩散也叫作_____________。 ④主动运输：物质____________进行跨膜运输，需要__________的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的_____________，这种方式叫作主动运输。 主动运输的意义是：_________________________________________________________________________。 2.大分子物质进出细胞的方式一般包括：胞吞和胞吐。 ①胞吞：当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的_________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，这种现象叫胞吞。 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，这种现象叫胞吐。 3.胞吐不是只能运输大分子物质，也可以运输小分子物质，如神经递质是小分子，通过胞吐运输。 二、物质出入细胞方式的比较 物质进出细胞的方式 图例 运输方向 是否需要 转运蛋白 是否消 耗能量 举例 被动运输 自由扩散 协助扩散 主动运输 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等 胞吞 巨噬细胞吞噬抗原 胞吐 胰岛素、消化酶、抗体等分泌蛋白的分泌 1.被动运输只能从高浓度→低浓度运输，结果是使膜内外物质浓度趋于一致。 主动运输是从低浓度→高浓度的运输，结果是使膜内外物质保持浓度差。 2.关于转运蛋白 （1）转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。 载体蛋白：只容许_____________________的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生______________。 通道蛋白：只容许___________________________________________________________的分子或离子通过。 分子或离子通过通道蛋白时，__________与通道蛋白结合，________发生自身构象的改变。 （2）除一些___________________可以自由扩散的方式进出细胞外，离子和较小的有机分子（如葡萄糖和氨基酸等）的跨膜运输必须借助于______________。 （3）细胞膜具有选择透过性的结构基础：细胞膜上________________________，或_______________________。 （4）转运蛋白具有特异性：这是由于不同离子或分子的大小和性质不同，不同蛋白质的空间结构差别也很大，所以一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。 注意：一种转运蛋白可转运不同种的离子，同一种离子也可由不同种的转运蛋白转运。 运输方式 K+外流 K+内流 Na+外流 Na+内流 （5）胞吞过程不需要转运蛋白的作用，需要某些特定的膜蛋白(如受体)的作用。 像蛋白质这样的生物大分子，通过胞吞或胞吐进出细胞，其过程也需要膜上__________的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的___________性。 3.被动运输和主动运输主要体现了膜的___________性；胞吞、胞吐主要体现了膜的___________性。 4.胞吞、胞吐都要消耗能量；主动运输消耗能量，被动运输都不消耗能量。 5.“三看法”快速判定物质出入细胞的方式 自由扩散和协助扩散都是_____________运输，都_______细胞提供能量，因此属于被动运输。 借助___________,_____________运输，_______细胞提供能量的运输方式称为主动运输。 6.水分子可以通过___________的方式进出细胞，但是更多的是借助细胞膜上的____________以____________的方式进出细胞。 7.胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被___________降解。 8.囊性纤维化发生的一种主要原因是，患者肺部支气管上皮细胞表面_____________________的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。 三、影响物质跨膜运输速率的因素（浓度差、转运蛋白的数量、O2、温度） 1.浓度差对物质跨膜运输的影响0 浓度差 运输速率 P 图2 0 浓度差 运输速率 图1 图1物质的跨膜运输方式是______________； 图2物质的跨膜运输方式是______________，P点以前影响运输速率的因素主要是______________，P点以后影响运输速率的因素主要是_____________________。 浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。 2.转运蛋白的数量对物质跨膜运输的影响 0 转运蛋白的数量 运输速率 （被转运物质足够多） Q 图5 0 转运蛋白的数量 运输速率 （被转运物质足够多） 图4 0 转运蛋白的数量 运输速率 图3 图3物质的跨膜运输方式是______________； 图4物质的跨膜运输方式是______________； 图5物质的跨膜运输方式是______________，Q点以前影响运输速率的因素主要是______________，Q点以后影响运输速率的因素主要是_____________________。 转运蛋白数量影响协助扩散和主动运输，自由扩散不受转运蛋白数量的影响。 3.O2浓度对物质跨膜运输的影响（通过影响细胞呼吸进而影响主动运输的速率） N 0 O2的浓度 运输速率 0 O2的浓度 运输速率 M 图6 图7 图6物质的跨膜运输方式是_________________________； 图7物质的跨膜运输方式是______________；M点运输速率不为0的原因是___________________________，MN段运输速率逐渐增加的原因是___________________________________________，N点以后运输速率不变的原因主要是_____________________。 4.温度对物质跨膜运输的影响 5.其他曲线 0 时间 细胞内液的浓度 细胞外液的浓度 图8 D 图8实线代表的这种物质的跨膜运输方式是______________；D点以后运输速率不变的原因主要是_________ _______________________________。 四、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 1 学科网（北京）股份有限公司 $$