第4章 微专题突破二 物质进出细胞方式的判断(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程生物必修第一册同步学习指导(人教版2019)

092 向枪乌贼的神经 神经细胞膜的方式是 加入乙加入 神经细胞周围溶液 细胞内注入微量 (3)由实验23可知甲药物的作用是 药物 ArP 中没有出现{*Na' 的”Na' (1)由实验1中观察到的现象可知,神经细胞周围 溶液中的*Na'来源于 (4)实验4中加人乙药物后,除表中现象外,细脂 (2)由实验2、3及其现象可知.“Na穿过神经细 的其他生命活动没有受到影响,乙药物最可能 是抑制了 的作用。 胞膜需要 ,据此可判断*Na'通过 课时小结 主动运输与施 运句 益→内 外 劫力 吞,胞吐 不需要 达台 稳达指 特点。 吞 白驰吞嘎 角 需善载体白 赴舱/P) 胞吞 主动 意义 内→外 _输方刻 扭送择性的吸叹所需卷的物 爬吐 运输 能量 运输动力 炮吐 排代谢&指和过舰有的物房 不需要 这白 小临致毛上及细阻没改着 分必自的排土 悔 植细殿矿质元幸 夯基提能作业 请同学们认真完成练案[15] 微专题突破二 物质讲出细胞方式的判断 根据题目中的描述进行判断 1.关于浓度大小关系的相关描述。 逆浓梯度运输 不需转送逼白。自壮. 一定为主动运输 浓度 浓度度运输 露转遥白 协助散 2.关于是否需要提供能量及是否需要转运蛋自协助的相关描述。 不该劫运输 不远遥白 需转运白 协勤扩散 能量 自由扩散 需跑 战 是否需囊泡不需泡 袍吞,吐 生动运输 3.关于物质的化学本质和分子特点的相关描述。 (1)水、气体分子、脂溶性小分子等可通过自由扩散的方式穿过生物膜。 (2)大部分水进出细胞、葡萄糖进入红细胞、离子穿过通道蛋白等运输过程为协助扩散。 (3)大多数情况下无机盐、氢基酸、核苷酸、葡萄糖等的吸收方式为主动运输 (4)大分子物质进出细胞一般通过胞吞、胞吐的形式。但发生胞吞、胞吐现象时,运输的物质不一定是大 分子物质,如许多神经递质为小分子物质,仍然通过胞吐的形式进行释放,以在短时间内达到大量释 放的效果。 4.关于达到平衡时的浓度差相关描述 若达到平衡时细胞内外仍存在浓度差,则是主动运输,因为自由扩散和协助扩散达到平衡时,细胞内外浓 度相等。 -□ )变式训练 1.液泡是植物细胞中储存Ca{①}的主要细胞器。液泡膜上的H焦磷酸梅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Ca}”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.Ca”通过CAX的跨膜运输方式属于协助扩散 B.Ca”通过CAX的运输有利于植物细胞保持坚招 C.加入H'焦磷酸抑制剂,Ca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 根据模型进行判断 1.常见物理模型 大子 物 TNnNR I 1 _i 。。·物i子 中 (1)根据细胞膜两侧是否有糖蛋白判断细胞内外,进而判断物质的吸收和外排。如甲图中可根据糖蛋白 的位置判断:上方为细胞外,下方为细胞内,进而可知abcd为物质吸收,e为物质外排 (2)注意物质是穿膜方式还是膜泡运输方式:甲图中均为穿膜运输(直接穿过磷脂双分子层为自由扩散、 通过转运蛋白穿过生物膜且不消耗能量为协助扩散、通过转运蛋白穿过生物膜且消耗能量为主动运 输),乙图为膜泡运输(进入细胞为胞吞、排出细胞为胞吐)。 (3)代表分子的图形多少可表示浓度的大小关系:如甲图中d运输过程,相应物质的图形上侧四个、下侧 两个,代表该过程顺浓度梯度进行运输,为协助扩散。 2.常见数学模型 速 1运输速 运输速 0细胞外浓度 0外浓度 0 细胸能量供应 A 图1 图: (1)图A中物质的运输速率与细胞外的浓度成正比例的关系,说明该物质的运输速率主要取决于膜内外 物质浓度梯度的大小,不受转运蛋白数量的限制,因此为自由扩散。 (2)图B中物质的运输速率在一定范围内取决于膜内外物质浓度梯度的大小,但是当物质浓度超过一定 范围后,物质运输的速率不再增大,可能是受到转运蛋白数量的限制。综上所述,该物质的运输为被 动运输且需要转运蛋白,为协助扩散。 (3)图C中物质的运输速率与细胞的能量供应无关,说明该物质的运输方式为被动运输,可能是自由扩 散,也可能是协助扩散 【特别提醒】 主动运输的能量提供有两种常见类型①直接型:直接消耗ATP的主动运输,通常相应转 运蛋白同时具有ATP水解晦的功能。②间接型:利用膜两侧其他物质的浓度梯度提供的化学势能。 式T练 2.如图甲、乙分别是洋葱根尖在不同0,浓度及不同底物浓度情 况下(其他条件适宜),从含硝酸钾的全营养液中吸收NO。的 速率曲线图。下列相关叙述错误的是 0.浓度 A.a点时影响离子吸收速率的主要因素是能量 底物的浓度 甲 B.b点时离子吸收速率不再增大是因为载体的数量有限 乙 C.c点时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度 D.d点时离子吸收速率不再增大是因为底物浓度太高,细胞发生质壁分离 nu 物质跨膜运输方式的实验探穷 1.实验原理 根据主动运输和被动运输对能量和转运蛋白的需求,确定实验的自变量 2.实验方法 (1)探究是主动运输还是被动运输的方法 1 → 对某南于吸收减弱或序上→王动运 植蛛+完全培养液 →不彰响离于吸收 →被动运输 (2)探究是自由扩散还是协助扩散的方法 值+完全培养液(白) -→对某离子吸收减弼威停止 ) -→协助扩散 →不响荡子吸枚 →自静 D变式练 3.主动运输是一种重要的跨膜运输方式,体现了生命活动的“主动性”。为探究主动运输的特点,科研人员 利用下图装置进行实验,其中HgCL.是一种可以影响ATP(直接供能物质)水解的新陈代谢抑制剂。请分 析回答: ___) ___ __j_ ___ - -_斗 一 - 乙 甲 T (1)本实验的名称是 (2)实验得到如图所示的结果 ①根据实验结果,科研人员在实验前后需测定 ②比较乙组和甲组结果,得出的结论是 ③与甲组相比,丙组吸收磷酸盐较少的原因可能是 夯基提能作业 请同学们认真完成练案[16]- 章末总结 构建网络 素养提升 水过出细胞的凉理探>植物细的吸水和失水 运输 自由扩散“点→顾浓度梯度,不需要转运蛋白和能量 的扫 自由扩散和 协助散 质 协助扩散点→浓度梯度,需要转运蛋白,不需要能量 入{ 王动运输 主动运输与 推点迎浓度梯度,需要载体白,需要量 临出 吞,跑吐 趋息一般为大分于物质,不需要载体白,需要能量 崩吞,吐白，B错误：有的离子可以通过协助扩散进入细胞，C错误：物 细胞需要消耗能量，而细胞外和细胞内的H'浓度梯度产生的 质逆浓度梯度的跨膜运输属于主动运输，需要消耗能量，D正 势能，又可推动H·和蔗糖的吸收，氧气浓度可影响H'外运， 确。故选D。 进而影响细胞外和细胞内H·浓度差，从而影响莲糖的吸收.故 5D图中甲，丙物质都是顺浓度梯度运输的，不需要消耗能量， 氧气浓度对细胞吸收蔗糖分子有影响，D错误。故选C。 其运输方式为协助打散，丁物质逆浓度梯度运输，A错误：乙物4.D由题干可知，氯离子和钾离子的吸收都是主动运输，需 质的运输方式是胞吐，胞吐主要依赖细胞膜的流动性，B错误： 载体和能量，A说法不对，细胞对C的主动吸收减少，而对 乙物质离开细胞1的方式为胞吐，不需要载体蛋白，C错误：运 K的主动吸收并没有影响，可见，在玉米培养液中加入某种 输甲物质的转运蛋白是载体蛋白，运输丙物质的转运蛋白是通 阴离子，并不影响能量的供应，而是影响了运输氯离子的载 道蛋白，它们是两种不同的蛋白质，结构不同，但都具有专 体，很可能是该种阴离子的载体和C的相同，该种阴离子 性，D正确。故选D 与C竞争同一种载体。 6.A胞吞作用有膜的凹陷，以膜的流动性为基础.A错误：受体5.D 由题意可知，如果在培养液中加入不影响细胞呼吸作用 介导的胞吞过程需要受体和大分子物质的识别，需要细胞内部 的药物，这表明不影响能量的供应。钾离子的跨膜运输属于 供能，B正确：囊泡膜是由细胞膜分离下来的，所以构成囊泡膜 主动运输过程，需要消耗能量和载体的协助，所以该药物是抑 的基本支架是磷脂双分子层，C正确：溶酶体中富含水解酶，形 制了细胞膜上载体的活性，D正确。故选D 成的囊泡可能与溶酶体结合.以将囊泡中的物质分解，D正确。：6.DQ《一淀粉酶的化学本质是蛋白质，该酶从糊粉层细胞排到 故选A 细胞外的方式是高尔基体形成囊泡，与质膜融合排出，即运输 7,CO2和甘油通过图②2所示方式（自由扩撒）运输.A错误：图 方式是胞吐，体现质膜的流动性。A、B,C均错误，D正确。故 ①所示方式为协助扩散，图③所示方式为主动运输，协助扩散 选D 不需要细胞呼吸提供能量，而主动运输需要细胞呼吸提供能7.A温度影响细胞膜的流动性，也影响能量的产生，因此对上 量，B错误：在主动运输的过程中，离子或分子与载体蛋白结合 述过程均有影响，A错误：由分析可知，④为胞吞，病原体是大 后，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结 分子，吞璃细胞通过胞吞过程吞噬病原体，B正确：小肠上皮 构发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转送到 细胞以自由扩散的方式吸收乙醇，即图中的①，C正确：氧气 另一侧并释放出来，载体蛋白随后又恢复原状，又可以去转运 通过自由扩散的方式进入细胞，即图中的①，D正确 同种物质的其他离子或分子，C正确：图④所示方式为胞吞，体8.(1)③ 现了细胞膜的流动性，某些小分子物质也能通过图④所示方式 (2)细胞膜其有一定的流动性 运输，D错误。故选C (3)细胞膜具有选择透过性① 8.(1)自由扩散 协助扩散主动运输跑吐 (4)ba (2)葡萄槽 (5)a (3)转运蛋白 核糖体 【解析】(1)脂溶性物质容易通过细胞膜，主要与构成细胞 (4)CD 膜的③磷脂哀分子层有关。(2)白细胞能改变形状穿过毛细 (5)B,C细胞膜内外浓度差和载体蛋白数量线粒体和核 血管壁，到达炎症部位吞噬病菌，这说明细胞膜具有一定的流 糖体 动性。(3)人的小肠上皮细胞可以吸收葡萄糖，而不吸收比 【解析】(1)A从高浓度到低浓度，不需要载体和能量，表示 前萄糖相对分子质量小的木槽，这说明了细胞膜具有选择透 自由扩撒：B图中物质的运输方向是高浓度运输到低浓度，需 过性，这种特性与图甲中的①蛋白质有关。(4)假如该细胞 要载体，不雷要能量，表现协助扩散：C图中物质的运输方向是 膜表示帽上皮细胞膜，酒精通过它可用图甲中b自由扩微表 低浓度运输到高浓度，需要载体和能量，属于主动运输：D图中 示：假如该细胞膜表示小肠上皮细胞膜，吸收N阳可用图甲中 生物大分子形成囊泡，以胞吐的方式出细胞。(2)葡萄糖以协 a主动运输表示。(5)图乙表示物质能从低浓度一侧运输到 助扩撒方式进入红细胞。(3)与A自由扩微方式相比，B协助 高浓度一侧，表示主动运输，并且是由细胞外进入细胞内，可 扩散方式的主要特点是霸要借助转运蛋白，而转运蛋白是在核 表示图甲中的a。 糖体上合成的。(4)主动运输和胞吐需要消耗能量：若在细胞 微专题突破二 物质进出细胞方式的判断 中注入某种呼吸抑制剂，影响供能，则会影响主动运输和胞吐 (5)据图分析，B(协助扩撒)、C(主动运输)需要载体蛋白协 变式训练 助：B(协助扩散)的特点是高冰度一侧运输到低浓度一侧，带1.A根据题意可知，整个运输过程中，首先H通过主动运输 斐载体，不需要能量，则影响因素是浓度差和载体蛋白的数量： 从细胞质基质进人液泡，从而建立液泡膜两侧的H浓度梯 主动运输需能量和载体，因此与线粒体和核糖体有关。 度，然后H顺浓度梯度通过载体蛋白CAX经协助扩散运出 选择考提升练 液泡，同时H浓度梯度驱动Ca2·通过主动运输进入液泡，该 1,C可通过肝细胞内外各物质的浓度的关系来迅速作出判断 过程属于反向协同运输，A错误，D正确：Ca”通过CA运输 K逆浓度从细胞外进人到细胞内部，其跨膜运输的方式为主 进人液泡后，增大了细胞液的渗透压，有利于植物细胞从外界 动运输，C正确，A,B、D错误。故选C 吸水，使植物细胞保持坚挺，B正确：加入H焦磷酸酶抻制剂 2.D将洋葱表皮细胞放到一定浓度的KNO,溶液中，外界溶液 后，用于H主动运输的能量减少，液泡膜两侧的H浓度梯 的浓度高于细胞液浓度，细胞失水，发生质壁分离，此过程中水 度不易建立，而Ca·通过CAX运输进人液泡需要H'浓度梯 分子的运输方式是被动运输：NO,和K·可以以主动运输的方 度来驱动，故加人H'焦磷酸酶抑制剂后，Ca·通过CAX的运 式进人细胞，当细胞液的浓度高于外界溶液的浓度，植物细胞 输速率变慢，C正确 吸水，水分子以被动运输的方式进人细胞，发生质壁分离复原2.D洋葱根尖吸收N0:的方式是主动运输，吸收速率受能 现象，综上所述，D正确.A,B、C错误。故选D 量，载体和底物浓度的影响。a点时高子吸收速率未达到最 3.C根据分析可知.①②均为载体蛋白.化学本质均为蛋白质」 大，限制因素是O2浓度，而O2浓度通过影响呼吸作用产生的 A错误：蛋白质的结构决定功能，①2的功能不同，故可推测其 能量影响吸收速率，故此时主要影响因素是能量，A正确： 结构也不相同，B错误：根据图示可知，H运出细胞需要载体 点时离子吸收速率不再随O,浓度增大而增大，此时的限制因 和消耗能量，运输方式为主动运输，C正确：由图可知，H运出 素是载体的数量，B正确：《点时离子吸收速率未达到最大， 282 此时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度，C正确：d点 AB段不再上升，说明两种离子的吸收量已经能满足自身的需 时离子吸收速案不再随底物浓度增大而增大，主要是因为载 要，D正确 体数量有限，D错误。 7.D本题考查跨膜运输的条件。氧气的运输方式是自由扩 3.(1)探究HC,溶液和细胞成熟程度对细胞主动运输（吸收 散，物质P的运输方式是主动运输，A错误：水分子的运输方 磷酸盐)的影响 式可以是自由扩散，可用物质Q表示，但物质Q不一定是水， (2)溶液中磷酸盐的浓度细胞主动运输吸收磷酸盐需要消 B错误：物质P出细胞需要转运蛋白，物质Q出细胞是被动运 耗能量幼嫩组织供能少，幼嫩组织细胞膜上载体少 输，包括自由扩散和协助扩散，而自由扩撒不需要转运蛋白， 【解析】(1)通过对比可知，甲与乙，丙与丁之间的自变量为 C错误：物质P的运输方向是低浓度到高浓度，表示主动运 是否添加Hg1溶液，甲与丙、乙与丁之间的自变量为细胞成 输，需要消耗能量：物质Q的运输方向是高浓度到低浓度，可 熟程度，因此实验目的为探究HgC溶液和细胞成熟程度对 表示被动运输，不需要消耗能量，D正确。 细胞主动运输（吸收磷酸益）的影响。(2)根据数学模型可 8.(1)甲磷脂分子 知，需要计算实脸前后溶液中磷酸盐浓度差，所以实脸前后需 (2)协助扩散 测定溶液中磷酸挂的浓度：乙组添加HC溶波，ATP为主动 (3)加人呼吸抑制剂一段时间后测定并计算两组植株对 运输供能受阻，对磷酸亞的吸收明显减少，这说明细胞吸收磷 Ca·,K·的吸收速率怪柳从土壤中吸收C2·、K·的方式是 酸盐需要消耗能量：与甲组相比，丙组为幼嫩组织，细胞痕表 被动运输若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，说明轻 面的转运蛋白较成熟组织少，且产生的能量也较少，因此主动 柳从土壤中吸收Ca·、K的方式是主动运输 运输比甲组弱 【解析】(1)题中事实证明组成细胞膜的主要成分有磷脂分 子，对应图中的甲。(2)逸径②2表示物质在离子通道的协助 练案[16] 下进行跨膜运输，且不消耗能量，故途径②表示协助扩散，脚 1,C由题意可知，离子通过离子泵进行跨膜运输需婴消耗能 鲨鱼排出体内多余盐分的方式是协助扩散。(3)由题意可 量，而协助扩散不需要消耗能量。消耗能量的物质跨膜运输 知，该实验的自变量是能量的有无（生命话动所需能量主要 一般是逆浓度梯度进行的。动物一氧化碳中毒会影响红细胞 来自细胞呼爱)，因此乙组应加入呼吸抑制剂抑制怪柳的细 运输氧气，进面影响有氧呼吸，影响AP的合成，从面降低离 胞呼吸，实险的因变量是植株对离子的吸收速率，所以「过程 子泵跨膜运输离子的速率。离子泵是一种蛋白质，因此加人 为测定并计算两组植株对C·,K·的吸收速率。若两组植 蛋白质变性剂会破坏离子泵的结构，进而降低离子泵跨膜运 株吸收C、K·的速率相同，说明两种离子被怪柳吸收不需 输离子的速率。故选C 要细胞呼吸提供能量，怪柳从土壤中吸收Ca”、K的方式为 2.DNa'/K泵吸收K·和排出Na'均从低浓度到高浓度进 被动运输：若乙组吸收Ca,K的速率明显小于甲组的，说 行，且需要ATP提供能量，A正确：小肠上皮细胞吸收葡萄糖 明两种离子被柽柳吸收需要浦耗能量，柽柳从土壤中吸收 是从低浓度运输到高浓度，属于主动运输，需要能量(Na势 Ca2”,K的方式为主动运输。 能)，增加小肠肠腔中Na的含量，可增加Na势能，进而加 章末总结 速小肠上皮细胞对肠腔中葡萄糖的吸收，B、C正确：小肠上皮 体验真题直击高考 细跑中的葡萄糖进人组织液是从高浓度运输到低浓度，属于 1,A水分子跨膜运输的主要方式是经过水通道蛋白的协助扩 协助扩散，不需要消耗能量，D错误。故选D 散，A错误：模型组空肠AQP3相对表达量降低，空肠黏膜细 3,C吞噬细菌方式为胞吞，A错误：胞吞过程利用了膜的流动 胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻，B正确：治疗后空肠、回 性，需要细胞供能，B错误：初级溶酶体是溶酶体和吞噬体融 肠AQP3相对表达量提高，对水的转运增加，缓解腹泻，减少 合在一起形成的，单层膜结构，溶酶体的形成需要线粒体提供 致病菌排放，C正确：治疗组回肠AQP3相对表达量高于对照 能量，C正确：溶酶体中酸性水解酶不是溶菌酶，溶菌酶是 组.可使回肠对水的转运增加，D正确。故选A 种分祕蛋白，在细胞外发挥作用，在核糖体上合成.D错误。2.C药物特异性阻断细胞膜上的Na·-K·泵，会使得向细胞 故选C。 内运输的钾离子和向细胞外运输的钠离子减少，进而使细胞 4.A通道蛋白只能介导被动运输，有些载体蛋白介导主动运 外的钠离子和细胞内的钾离子浓度下降，钠钙交换体活动减 输，有些载体蛋白介导被动运输，A错误：载体蛋白每次转运 弱.钙离子外流减少.细胞内钙离子浓度增加，心肌收缩力加 时会发生自身构象的改变，B正确：通道蛋白对溶质的选择性 强，A,B、D错误：细胞外的钠离子浓度下降会导致动作电位 主要取决于通道的直径、形状以及电荷，故具有一定的专一 期间钠离子的内流量减少，C正确。故选C。 性，C正确：根据结构与功能相适应的基木生命观念，不同生3.B乙醇是有机物，与细胞膜中磷脂相似相溶，可以通过自由 物膜各含有一套与该膜功能相关的不同的转运蛋白，D正确。 扩散方式进人细胞，A错误：血浆中K◆量低，红细胞内K·含 故选A 量高，逆浓度梯度为主动运输，需要消耗ATP并需要载体蛋 5.B根据图示中耗能情况可知.甲侧为细胞外侧，乙侧为细胞 白，B正确：抗体为分泌蛋白，分泌过程为胞吐，需要消耗能 内侧，A正确：由图示可知，葡萄糖进人细胞需要载体蛋白协 量，C惜误：葡萄糖进入小肠上皮细胞等为主动运输，进人哺 助，而水分子进入细胞的方式为自由扩散，不需要载体蛋白协 乳动物成熟的红细胞为协助扩散，D错误。故选B。 助，B借误：a代表磷脂分子，b代表蛋白质，磷脂分子和大多4.A结合题意“将K·运输到细胞外，降低细胞内外的K·浓 数蛋白质分子都是可以运动的，导致细胞膜具有一定的流动 差”和题图中缬氨霉素运输K的过程不消耗能量，可推测 性，有利于物质的跨膜运输，C正确：萄糖，Na等物质的运 K的运输方式为协助扩散，顺浓度梯度运输，A正确：结合A 输均需载体蛋白的协助，因此用蛋白酶处理细胞膜，会影响葡 选项分析可知，K'的运输方式为协助扩散，不需要消耗ATP 萄糖，Na等物质的运输，D正确。故选B B错误：缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，能结合在细胞膜上， 6.C根据虑线上方的曲线分析可知，当细胞内浓度大于细胞 能在磷脂双子层间移动，该过程与质膜具有一定的流动性这 外浓度时，甲、乙均可逆浓度梯度运输，所以均为主动运输，A 一结构特点有关，C错误：噬菌体为DNA病毒，病毒没有细胞 正确：该组织细胞运输的离子甲比离子乙多，说明运输离子甲 结构，故缬氨霉素不会影响噬菌体的侵染能力，D错误。故 的载体蛋白数量比离子乙的载体蛋白数量多，B正确：主动运 选A。 输主要是从低浓度一侧向高浓度一侧运输，C错误：MN段和5.DCˉ/H转运蛋白在H浓度梯度驱动下，运出H的同时 283