第4章 第2节 主动运输与胞吞、胞吐-【金版教程】2024-2025学年新教材高中生物必修1 分子与细胞创新导学案课件PPT（人教版2019，单选版）

　　　　　　　　　　　　　 第4章　细胞的物质输入和输出 第2节　主动运输与胞吞、胞吐 1.通过对小分子物质逆浓度梯度运输的分析，说明主动运输的过程、特点和意义。2.通过对大分子物质进出细胞过程的学习，说明胞吞、胞吐的过程和特点。3.通过对物质跨膜运输进出细胞多种方式的比较，总结概括细胞膜具有选择透过性、物质跨膜运输有各种方式的结构基础。 目录 CONTENTS 02 知识框架构建 04 课时作业 01 知识自主梳理 03 重点难点突破 01 知识自主梳理 知识点一　主动运输 1.主动运输概念：物质____________进行跨膜运输，需要_________的协助，同时还_________细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。 2.载体蛋白的特异性：由于不同离子或分子的___________不同，不同蛋白质的__________差别也很大，所以一种载体蛋白通常只适合与___________离子或分子结合。 3.运输过程：Na＋、K＋和Ca2＋等离子和其他物质在____________跨膜运输时，首先要与膜上载体蛋白的__________结合。离子或分子与__________结合后，在细胞内____________________推动下，载体蛋白的__________发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来，载体蛋白随后又__________，又可以去转运同种物质的其他离子或分子。 逆浓度梯度 载体蛋白 需要消耗 大小和性质 一种或一类 空间结构 逆浓度梯度 特定部位 载体蛋白 化学反应释放的能量 空间结构 恢复原状 知识自主梳理 5 4.生理意义：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__________所需要的物质，排出__________和对__________的物质，从而保证____________________的需要。 选择吸收 代谢废物 细胞有害 细胞和个体生命活动 知识自主梳理 6 知识点二　胞吞和胞吐 1.胞吞 (1)过程：当细胞摄取________时，首先是大分子与膜上的________结合，从而引起这部分细胞膜______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______，进入细胞内部，这种现象叫胞吞。 (2)实例：如变形虫摄取水中的____________。 大分子 蛋白质 内陷 囊泡 有机物颗粒 知识自主梳理 7 2.胞吐 (1)过程：细胞需要外排的_______，先在细胞内形成______，囊泡移动到________处，与细胞膜______，将大分子_________，这种现象叫胞吐。 (2)实例：如乳腺细胞合成的_______、内分泌腺分泌细胞合成的____________ _、消化腺细胞分泌的_______，排出细胞外的过程。 3.在物质的_________过程中，胞吞、胞吐是普遍存在的现象，它们_________细胞呼吸所释放的能量。 大分子 囊泡 细胞膜 融合 排出细胞 蛋白质 蛋白质类激素 消化酶 跨膜运输 需要消耗 知识自主梳理 8 知识点三　物质跨膜运输方式小结 1.除一些__________的小分子可以__________的方式进出细胞外， ______和较小的__________(如葡萄糖和_________等)的跨膜运输必须借助于__________ ，这又一次体现了________是生命活动的承担者。 2.一种转运蛋白往往只适合转运____________，因此，细胞膜上__________的种类和数量，或__________________的变化，对许多物质的跨膜运输起着________的作用，这也是细胞膜具有____________的结构基础。 3.像蛋白质这样的____________，通过______或胞吐进出细胞，其过程也需要____________的参与，更离不开膜上_______________的流动性。 不带电荷 自由扩散 离子 有机分子 氨基酸 转运蛋白 蛋白质 特定的物质 转运蛋白 转运蛋白空间结构 决定性 选择透过性 生物大分子 胞吞 膜上蛋白质 磷脂双分子层 知识自主梳理 9 1.(课本P69问题探讨)碘是合成____________的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高20～25倍，因此，该种细胞吸收碘________细胞提供能量。 2.(课本P70与社会的联系)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__________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。 3.(课本P71相关信息)胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被________降解。 甲状腺激素 需要 答案 转运氯离子 载体蛋白 溶酶体 知识自主梳理 10 4.(课本P71思考·讨论)______________________是胞吞、胞吐的基础；胞吞、胞吐过程中膜的变形本身也体现了____________。 5.(课本P72与社会的联系)在人体________寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫，能通过________作用分泌____________，溶解人的肠壁组织，通过________作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾。 6.(课本P72拓展应用1)________中生活的原生动物，如草履虫，能通过伸缩泡排出细胞内__________，以防止__________。 细胞膜结构的流动性 膜的流动性 答案 肠道内 胞吐 蛋白分解酶 胞吞 淡水 过多的水 细胞涨破 知识自主梳理 11 知识框架构建 02 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识框架构建 13 1.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，这种方式叫作主动运输。(课本P69) 练习1　(1)葡萄糖都以协助扩散的方式进入细胞。(　　) (2)细胞主动运输物质的结果是使物质在细胞膜内外的浓度趋于相等。(　　) 答案 × × 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识框架构建 14 2.当细胞摄取大分子时，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，这种现象叫胞吞。(课本P71) 练习2　(1)相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内。 (　　) (2)胞吞、胞吐过程中会导致膜成分的更新。(　　) (3)大分子有机物要通过载体蛋白的作用才能进入细胞内，并且要消耗能量。 (　　) 答案 √ × × 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识框架构建 15 3.一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质，因此，细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。(课本P72) 练习3　(1)一种转运蛋白只能转运一种物质。(　　) (2)同一种物质进入人体不同细胞，能量消耗情况可能存在差异。(　　) 答案 √ × 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识框架构建 16 重点难点突破 03 疑难一　主动运输的类型和影响因素 1.ATP驱动的主动运输 (1)直接型：直接消耗ATP的主动运输，通常称为泵(ATP驱动泵)，如Na＋－K＋泵(如图1)。 (2)间接型：利用依赖ATP的Na＋－K＋泵活动建立的细胞膜两侧Na＋的跨膜浓度梯度的主动运输，如肾小管对氨基酸、葡萄糖等的重吸收(如图2)。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 18 2.影响主动运输的因素 (1)载体蛋白的种类和数量：决定所运输的物质的种类和数量。载体蛋白的数量有限，当细胞膜上的载体蛋白达到饱和时，细胞吸收相应物质的速率不再随物质浓度的增大而增加。 (2)能量：凡是影响细胞产生能量的因素都能影响主动运输，如O2浓度、温度等。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 19 [例1]　植物根系细胞从土壤溶液中吸收Mg2＋和K＋时都会伴随着ATP的水解，向某植物根系土壤中加入某种药物后，根系细胞对Mg2＋的吸收速率基本保持不变，对K＋的吸收速率显著下降。下列关于该种植物根系细胞吸收离子的叙述，正确的是(　　) A.根系细胞细胞膜上运输Mg2＋和K＋的是同种转运蛋白 B.根系细胞吸收Mg2＋的速率主要取决于细胞内外Mg2＋的浓度差 C.K＋的吸收速率下降是由于药物抑制能量供应 D.根系细胞吸收K＋和Mg2＋的方式相同 答案 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 20 解析:据题分析，植物根系细胞吸收Mg2＋和K＋时都会伴随着ATP的水解(消耗能量)，吸收方式为主动运输，又因某种药物加入后只影响K＋的吸收，而不影响Mg2＋的吸收，说明药物没有影响能量供应，影响的是K＋的载体蛋白，根系细胞细胞膜上运输Mg2＋和K＋的不是同种转运蛋白，A、C错误，D正确；根系细胞吸收Mg2＋的方式是主动运输，吸收速率主要取决于转运蛋白的数量和能量，B错误。 解析 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 21 [例2]　协同运输是物质跨膜运输的一种方式， 过程如图所示，细胞膜上的载体蛋白同时与葡萄糖 和Na＋结合后，在膜两侧Na＋浓度梯度驱动下吸收 葡萄糖，跨膜的Na＋再由另一种载体蛋白运回膜外。 下列有关该过程的分析，正确的是(　　) A.Na＋和葡萄糖协同运输所需能量直接来自ATP B.图示细胞吸收葡萄糖与苯、甘油等跨膜方式相同 C.同时与Na＋和葡萄糖结合的载体蛋白无特异性 D.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘与Na＋运出细胞的方式相同 答案 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 22 解析: Na＋驱动的葡萄糖载体蛋白同时与Na＋ 和葡萄糖结合后，在膜两侧Na＋浓度梯度驱动下吸 收葡萄糖，则Na＋的运输方式是协助扩散，葡萄糖 的运输方式是主动运输，而跨膜的Na＋再由另一种 载体蛋白运回膜外需要载体和能量，属于主动运输。 由以上分析可知，图示Na＋和葡萄糖的协同运输所需能量直接来自膜两侧Na＋的浓度梯度，A错误；细胞吸收葡萄糖所需的能量由两侧Na＋浓度梯度提供，说明细胞吸收葡萄糖是一种特殊的主动运输，苯、甘油等通过自由扩散的方式进入细胞，细胞吸收葡萄糖与苯、甘油等跨膜方式不相同，B错误；甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是主动运输，Na＋运出细胞需要载体蛋白，消耗能量，也是主动运输，所以甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘与Na＋运出细胞的方式相同，D正确。 解析 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 23 疑难二　胞吞、胞吐的过程 1.胞吞与胞吐的比较 项目 胞吞 胞吐 过程 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 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 特点 物质通过囊泡转移，不需要载体蛋白，但消耗能量 举例 变形虫摄取水中的有机物颗粒 胰岛素、消化酶、抗体等的分泌 结构基础 依赖于细胞膜的流动性 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 24 2.易错提示 (1)通过胞吞和胞吐方式运输的物质可以是固体，也可以是液体，一般是一些颗粒状物质、蛋白质等大分子。 (2)RNA和蛋白质等大分子物质通过核孔进出细胞核，而不是通过胞吞、胞吐方式。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 25 [例3]　受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于摄取特殊的生物大分子，其过程如图所示，下列有关叙述不正确的是(　　) A.该过程以膜的流动性为基础 B.该过程生物大分子需与受体结合 C.Na＋、K＋等无机盐离子也可通过此方式跨膜运输 D.受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能 答案 解析:Na＋、K＋等无机盐离子是通过主动运输或协助扩散的方式进行跨膜运输的，C错误。 解析 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 26 [例4]　胞饮指某些细胞以摄入液体的方式摄取可溶性异物，其过程是细胞膜内折，形成包含可溶性异物的囊泡。在植物细胞中，囊泡与液泡膜融合，最终可溶性异物在液泡内被消化。下列说法错误的是(　　) A.胞饮体现了生物膜具有一定的流动性 B.胞饮不需要蛋白质的参与但消耗能量 C.囊泡在细胞内的运动可能与细胞骨架有关 D.植物细胞的液泡具有与溶酶体相似的功能 答案 解析:胞饮作用有膜的融合过程，依赖于细胞膜的流动性，A正确；胞饮的实质是胞吞，胞吞物要与细胞膜上的蛋白质结合，同时需要消耗细胞代谢产生的能量，B错误；溶酶体有多种水解酶，能分解细胞内衰老、损伤的细胞器，而液泡也能消化可溶性异物，故二者有相似的功能，D正确。 解析 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 27 疑难三　物质跨膜运输的比较 1.物质跨膜运输的方式模型图 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 28 2.“三看法”判断物质跨膜运输方式 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 29 3.影响因素 运输方式 影响因素 自由扩散 物质浓度差 协助扩散 物质浓度差、细胞膜上转运蛋白的数量 主动运输 能量供应、细胞膜上载体蛋白的数量 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 30 答案 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 31 [例6]　甲、乙分别为物质进出细胞的坐标图和模式图，下列相关说法正确的是(　　) A.图甲、乙所代表的物质运输方式没有共同点 B.图甲、乙所代表的物质运输方式体现了细胞膜的结构特点 C.图乙中运输的物质可能是葡萄糖 D.氧气分子进入细胞的过程可用图甲中的跨膜运输方式表示 答案 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 32 解析:图甲是主动运输，图乙是协助扩散，共同点都需要转运蛋白，A错误；图甲、乙所代表的物质运输方式体现了细胞膜的功能特点，即选择透过性，B错误；氧气分子进入细胞的过程是自由扩散，图甲的运输方式是主动运输，不能用图甲中的跨膜运输方式表示氧气分子进入细胞的过程，D错误。 解析 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 33 课时作业 04 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 题点 图像分析判断H＋进入溶酶体的方式 主动运输过程 主动运输条件、结果、影响因素 大分子物质运输方式 胞吞过程 分析 物质运输方式的判定 物质运输方式判断 物质跨膜运输方式相关叙述 据图分析物质运输方式 题号 10 11 12 13 14 15 16 17 18 难度 ★ ★ ★★ ★★ ★★★ ★★★ ★★ ★★★ ★★ 题点 据图分析物质运输方式及影响因素 探究主动运输的特点 细菌吸收甘露糖的过程分析 盐碱地植物运输Na＋的过程分析 鱼藤酮和乌本苷处理细胞对细胞内外K＋和 Mg2＋的影响 植物细胞运输H＋运输示意图分析 物质运输方式判断 物质运输方式判断 物质运输方式的判断及柽柳吸收盐分方式的探究 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 35 [基础对点] 知识点一　主动运输 1.溶酶体是细胞内的一种重要细胞器，其示意图如图， 据图分析H＋进入溶酶体的运输方式属于(　　) A.协助扩散 B.胞吞作用 C.渗透作用 D.主动运输 解析:据图可知，细胞质基质的pH为7.0，溶酶体腔中的pH为5.0，说明溶酶体腔内的H＋浓度较高，且据图可知，H＋进入溶酶体需要质子泵参与，消耗ATP水解释放的能量，因此运输方式为主动运输，D正确。　 答案 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 36 2.物质跨膜运输是细胞维持正常生命活动的基础之一，也是细胞膜的重要功能之一。如图表示某种离子跨膜运输的过程，下列叙述正确的是(　　) A.用呼吸抑制剂处理不会影响该离子的跨膜运输 B.图中膜结构一定是细胞膜 C.这种运输方式能够保证活细胞主动选择吸收所需要的营养物质 D.膜上载体蛋白结合离子后其空间结构发生不可逆的改变 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 37 解析:据图分析可知，该离子的运输方式需要能量，需要载体蛋白的协助，属于主动运输，呼吸抑制剂处理会抑制细胞呼吸，能量产生受阻，会影响该离子的跨膜运输，A错误；题图中膜结构不一定是细胞膜，有可能是细胞器膜，B错误；膜上载体蛋白与离子结合后构象会发生改变，但这种改变是可逆的，D错误。 　 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 38 3.下列有关主动运输的叙述，不正确的是(　　) A.主动运输过程中，需要载体蛋白协助和能量 B.细胞膜上的载体蛋白种类决定了细胞主动吸收的物质的类别 C.主动运输的结果是细胞内外的浓度差趋于0 D.温度可通过影响生物膜的流动性和有关酶的活性来影响物质运输速率 解析:主动运输的结果是使细胞内外维持一定的浓度差，C错误。 　 答案 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 39 知识点二　胞吞和胞吐 4.科学家预计在不久的将来，能研制出“瘦素穿肠蛋白”来治疗肥胖，通过口服能进入人体的血液，可以减轻肥胖症患者通过肌肉注射的痛苦，推测这种药品穿过小肠上皮细胞最可能的方式是(　　) A.主动运输 B.被动运输 C.胞吞 D.渗透作用 解析:由题干可知，“瘦素穿肠蛋白”为一种蛋白质，蛋白质为生物大分子，只能通过胞吞、胞吐进出细胞。 　 答案 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 40 5.如图表示物质进出细胞的不同过程，相关叙述错误的是(　　) A.甲可以表示胞吞，乙可以表示胞吐 B.甲、乙两种物质运输过程都不需要载体蛋白的协助 C.这两种物质运输过程都是将物质从低浓度向高浓度输送的 D.甲过程需要细胞识别并且消耗能量 解析:分析题图可知，甲可以表示胞吞，乙可以表示胞吐，胞吞和胞吐过程都不需要载体蛋白的协助，A、B正确；这两种物质的运输过程与细胞内外物质浓度无关，C错误。 　 答案 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 41 知识点三　物质的跨膜运输方式 6.下列关于物质跨膜运输的说法中错误的是(　　) A.果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果 B.氧气、甘油和乙醇等物质进出细胞是通过自由扩散的方式进行的 C.葡萄糖进入红细胞需要转运蛋白的协助 D.大肠杆菌吸收K＋属于主动运输，既消耗能量，又需要膜上的载体蛋白 解析:果脯在腌制过程中，细胞死亡，细胞膜等膜结构失去了选择透过性，糖分能直接进入细胞中，使果脯慢慢变甜，A错误。 答案 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 42 7.如图为氨基酸和Na＋进出肾小管上皮细胞的示意图。下列选项中正确的是( ) A.①过程为协助扩散 B.②过程需要消耗ATP C.③过程为主动运输 D.Na＋进出肾小管上皮细胞需要载体蛋白 解析:管腔中氨基酸进入上皮细胞是低浓度→高浓度，需要载体蛋白并消耗能量，属于主动运输，A错误；管腔中Na＋进入上皮细胞是高浓度→低浓度，需要载体蛋白，但不消耗能量，属于协助扩散，B错误；上皮细胞中氨基酸进入组织液是高浓度→低浓度，需要载体蛋白，但不消耗能量，属于协助扩散，C错误；Na＋进出肾小管上皮细胞的方式分别是协助扩散和主动运输，所以都必须有载体蛋白协助，D正确。 答案 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 43 8.(2023·全国甲卷，1，改编)物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。在人体内，细胞内的K＋高于血浆。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 解析:乙醇是有机物，与细胞膜中磷脂相似相溶，可以通过自由扩散方式进入细胞，A错误；血浆中K＋含量低，红细胞内K＋含量高，血浆中的K＋进入红细胞是逆浓度梯度运输，为主动运输，需要消耗ATP并需要载体蛋白，B正确；抗体为分泌蛋白，分泌过程为胞吐，需要消耗能量，C错误；葡萄糖进入小肠上皮细胞等为主动运输，进入哺乳动物成熟的红细胞为协助扩散，D错误。 答案 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 44 9.如图为细胞膜及物质跨膜运输方式示意图，a～e 代表跨膜运输方式，据图分析，下列说法错误的是(　　) A.水分子以b和c两种方式通过细胞膜 B.图中A在运输物质时，需要与运输的物质结合 C.细胞膜的选择透过性主要取决于物质A的种类，也与磷脂分子有关 D.葡萄糖不能通过b方式进入细胞 解析:大多数水分子通过c协助扩散通过细胞膜，少部分水分子以b自由扩散通过细胞膜，A正确；图中A是膜上蛋白质，其中c方式中的蛋白是通道蛋白，其在运输物质时不需要与运输的物质结合，B错误；细胞膜的选择透过性主要取决于物质A(蛋白质)的种类，也与磷脂分子有关，C正确；葡萄糖不能通过b方式(自由扩散)进入细胞，D正确 答案 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 45 10.图甲表示物质跨膜运输的示意图(①～④表示物质运输的方式)。据图回答相关问题： (1)脂溶性的有机小分子通过图甲中的________(填标号)方式进入细胞，影响这种方式运输速率的因素主要是_______________________。 (2)图甲中③与①相比，③具有的主要特点是______________________。 答案 ① 膜两侧物质的浓度差 需要转运蛋白的协助 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 46 (3)③④两种物质跨膜运输方式中，被转运物质不需要与转运蛋白结合的是________(填标号)。 (4)图甲中②方式的运输速率与能量的关系如图乙所示，则a、b两点运输速率的限制因素分别是________、____________________。 答案 ④ 能量 载体蛋白的数量 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 47 解析:(1)脂溶性的有机小分子以自由扩散的方式进入细胞，即图中的①方式，由于自由扩散的特点是由高浓度到低浓度运输，因此影响自由扩散的主要因素是膜两侧的浓度差。 (2)图甲中的③为协助扩散，其特点是顺浓度梯度进行运输，需要转运蛋白协助，不消耗能量，而图甲中①为自由扩散，其特点是顺浓度梯度运输，不需要转运蛋白协助，不消耗能量。 (3)图甲中③④均为协助扩散，④是通过通道蛋白进行的协助扩散，因此被转运物质不需要与转运蛋白结合。 　 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 48 11.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，科研人员利用图1装置进行实验，其中HgCl2影响细胞的能量供给。请回答下列有关问题： 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 49 (1)与自由扩散相比，主动运输的特点是_________________________________ _______________。成熟胡萝卜片细胞中产生能量的主要部位是________。 (2)图1实验的目的是探究______________________对胡萝卜片细胞主动运输(吸收磷酸盐)的影响。 (3)分析图1和图2，并对乙组和甲组的结果进行比较，得出的结论是_________ _____________________________________________________________________________________________。与甲组相比，丙组吸收磷酸盐较少的原因可能是____________________________________________。 答案 需要能量和载体蛋白，从低浓度侧运向高浓度侧 线粒体 HgCl2和细胞成熟程度 成熟胡萝卜片细胞主动运输(吸收磷酸盐)需要消耗能量(或HgCl2能够抑制能量供给，从而影响主动运输) 幼嫩组织细胞膜上运输磷酸盐的载体蛋白较少 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 50 解析: (3)甲、乙两组都是成熟的胡萝卜片，乙组中加入了HgCl2，影响细胞的能量供给，结果是乙组吸收磷酸盐量比甲组少，说明细胞主动运输需要消耗能量(或HgCl2能够抑制能量供给，从而影响主动运输)；丙组与甲组对比，甲组是成熟的胡萝卜片，丙组是幼嫩的胡萝卜片，幼嫩细胞代谢旺盛，能量供应多，则丙组吸收磷酸较少的原因可能是幼嫩组织细胞膜上运输磷酸盐的载体蛋白少。 　 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 51 [能力提升] 12.某种细菌的细胞边界由内膜、外膜和周质间隙组成，该细菌从外界吸收甘露糖(一种单糖，分子式为C6H12O6)的过程如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A.图示主动运输泵运输甘露糖时，空间构象不变 B.甘露糖经选择性孔蛋白进入周质间隙不消耗ATP C.能与图示主动运输泵特异性结合的物质是甘露糖 D.能运输甘露糖的转运蛋白，一定能运输葡萄糖 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 52 解析:图示主动运输泵作为载体蛋白，其运输方式为主动运输，运输甘露糖时，主动运输泵的空间构象会发生改变，A错误；甘露糖经选择性孔蛋白进入周质间隙为协助扩散，不消耗ATP，B正确；由图可知，能与图示主动运输泵特异性结合的物质是甘露糖和周质蛋白形成的复合物，C错误；甘露糖和葡萄糖的分子式一样，但结构不同，转运蛋白具有特异性，能运输甘露糖的转运蛋白，不一定能运输葡萄糖，D错误。 　 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 53 13.在盐碱地中生活的某种植物细胞的液泡膜上有一种载体蛋白，能将细胞质中的Na＋逆浓度梯度运入液泡，从而减轻Na＋对细胞质中酶的伤害。下列叙述错误的是(　　) A.Na＋进入液泡的过程要消耗能量 B.Na＋进入液泡的过程体现了液泡膜的选择透过性 C.该载体蛋白有助于提高植物的耐盐性 D.该载体蛋白作用的结果不利于增强细胞的吸水能力 解析:Na＋逆浓度梯度进入液泡的方式属于主动运输，该过程需要载体蛋白，并消耗能量，A正确；Na＋进入液泡的过程需要液泡膜上有载体蛋白，体现了液泡膜的选择透过性，B正确；该载体蛋白作用的结果是使Na＋进入液泡，细胞液浓度增大，因而细胞的吸水能力增强，有助于提高植物的耐盐性，C正确，D错误。 答案 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 54 14.下表是不同条件下，人体成熟红细胞内与血浆中的K＋和Mg2＋的含量比较，据表分析最不合理的是(　　) A.正常情况下，血浆中K＋和Mg2＋均通 过主动运输方式进入红细胞 B.鱼藤酮可导致红细胞运输K＋和Mg2＋ 的方式改变，从而导致细胞内两种离子的含 量降低 C.鱼藤酮可能是通过抑制能量的供应从 而影响K＋和Mg2＋的运输 D.乌本苷可能抑制K＋载体蛋白的功能而不影响Mg2＋载体蛋白的功能 答案 K＋含量/(mol/L) Mg2＋含量/(mol/L) 处理前 细胞内 145 35 血浆中 5 1.4 用鱼藤酮 处理后 细胞内 11 1.8 血浆中 5 1.4 用乌本苷 处理后 细胞内 13 35 血浆中 5 1.4 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 55 解析:由题表可知，处理前红细胞内的K＋和Mg2＋的含量均显著高于血浆中的，可见红细胞可通过主动运输吸收K＋和Mg2＋来维持这两种离子在细胞内外的不均衡分布，A合理；用鱼藤酮处理后，细胞内K＋和Mg2＋的含量均降低，可能是因为鱼藤酮抑制了能量的供应，从而抑制了细胞对两种离子的主动吸收，并不是因为鱼藤酮导致红细胞运输K＋和Mg2＋的方式改变，B不合理，C合理；乌本苷处理后，K＋的转运受阻而Mg2＋的转运没有受阻，说明乌本苷可能抑制了K＋载体蛋白的功能而不影响Mg2＋载体蛋白的功能，D合理。 　 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 56 15.植物细胞的细胞膜、液泡膜上含有一种H＋－ATP酶，可以转运H＋，有利于细胞对细胞外溶质分子的吸收和维持液泡内的酸性环境。如图是植物细胞对H＋的运输示意图，下列叙述错误的是(　　) A.在细胞质基质、细胞液、细胞外环境中，细胞 质基质的pH最大 B.主动运输是H＋跨膜进出植物细胞的唯一方式 C.H＋－ATP酶是一种膜蛋白，发挥作用时需改变 自身的空间结构 D.植物细胞呼吸受到抑制，会影响植物细胞转运H＋ 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 57 解析: H＋运出细胞和运进液泡需要载体蛋白H＋－ ATP酶的协助，同时需要ATP水解提供能量，表明H＋ 运出细胞和运进液泡的运输方式是主动运输，H＋运出 细胞和运进液泡是逆H＋浓度梯度，所以细胞质基质中 H＋浓度小于细胞外H＋浓度和细胞液H＋浓度，H＋浓度越小，其pH越大，故细胞质基质的pH最大，A正确；细胞外H＋进入细胞的方式是协助扩散，B错误；据图分析可知，H＋－ATP酶是一种载体蛋白，载体蛋白发挥作用时需改变自身的空间结构，C正确；H＋运出细胞和运进液泡的方式是主动运输，植物细胞呼吸受到抑制，细胞呼吸产生的ATP减少，会影响H＋的运输，从而影响细胞转运H＋，D正确。 　 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 58 16.主动运输的能量除来自ATP外，还可依赖浓度差提供能量。某动物细胞Na＋浓度外高内低、K＋浓度外低内高的状态是由细胞 膜上的钠钾泵维持的，载体蛋白甲依赖于细胞膜 两侧的Na＋浓度差完成葡萄糖的运输，过程如图 所示，下列叙述不正确的是(　　) A.动物CO中毒会降低钠钾泵跨膜运输离子的速率 B.图中C6H12O6和K＋的跨膜运输均为主动运输 C.图中Na＋出入该细胞的方式均为主动运输 D.图中载体蛋白甲和钠钾泵均具有专一性 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 59 解析:动物CO中毒会减少氧气来源，因此细胞有氧呼吸降低，提供的ATP减少，所以降低钠钾泵跨膜运输离子的速率，A正确；图中细胞对C6H12O6和K＋的吸收方式都是由低浓度向高浓度转运，分别依靠细胞膜两侧的Na＋浓度差和ATP提供能量，属于主动运输，B正确；载体蛋白甲将Na＋顺浓度梯度运入细胞，所以其运输方式是协助扩散，C错误。 　 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 60 17.植物细胞中的蛋白质会解离为R－(带负电的蛋白质)和H＋两种离子，H＋被细胞膜上的H＋泵(具ATP水解酶活性)逆浓度梯度泵出细胞，使细胞呈现内负外正的电位差，成为细胞积累阳离子的主要动力。由于R－(不能扩散到细胞外)的吸引，溶液中阳离子借助膜上的转运蛋白进入细胞内，最终膜两侧离子浓度不相等，但达到了离子扩散速度相等的平衡，称为杜南平衡。下列叙述错误的是(　　) A.蛋白质解离出的H＋被膜上H＋泵泵出细胞的方式为主动运输 B.通过杜南平衡在细胞内积累某阳离子时不消耗细胞代谢产生的能量 C.若抑制H＋泵的功能，则会导致植物细胞中积累的阳离子的量减少 D.当细胞达到杜南平衡状态时，细胞膜内、外不再发生水分子的交换 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 61 解析:蛋白质解离出的H＋被膜上H＋泵泵出细胞外需要ATP水解提供能量，所以运输方式为主动运输，A正确；根据题意，细胞内外的电位差是细胞积累阳离子的主要动力，同时由于R－(不能扩散到细胞外)的吸引，溶液中阳离子借助膜上的转运蛋白进入细胞内，最终膜两侧离子浓度不相等，但达到了离子扩散速度相等的平衡，此过程中阳离子顺着电化学梯度进入细胞，不消耗细胞代谢产生的能量，B正确；若抑制H＋泵的功能，则会使细胞泵出的H＋减少，导致细胞内外的电位差减小，从而导致溶液中顺着电化学梯度进入细胞的阳离子的量减少，C正确；水分子可以通过自由扩散、协助扩散进出细胞，所以当细胞达到杜南平衡状态时，细胞膜内、外还会发生水分子的交换，D错误。 　 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 62 18.如图1是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，①②③④代表不同的运输方式。图2表示物质通过膜的运输速率随O2浓度变化的情况。请仔细观察图示并回答有关问题： (1)图1生物膜的功能与其化学组成密切相关， 功能越复杂的生物膜，________的种类与数目越多。 (2)图2与图1中的________(填序号)代表的物质 运输方式一致。若需要跨膜运输的物质足够多，图 中曲线出现BC段的主要原因是__________________ ____________。 答案 蛋白质 ④ 载体蛋白的数量是有限的 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 63 (3)②③代表的运输方式为__________，二者的运输机制______(填“相同”或“不同”)。其中葡萄糖进入红细胞顺浓度梯度，而且需要载体蛋白，这种运输方式为________(填序号)，水主要以________方式进入细胞(填序号)。 (4)柽柳是泌盐植物，其叶子和嫩枝可以将植物体内的盐分排出，是强耐盐植物。为探究柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动运输还是被动运输，设计了如下实验。 ①实验步骤： a.取甲、乙两组生长发育状况基本相同的柽柳幼苗植株，放入适宜浓度的含有Ca2＋、Na＋的培养液中进行培养。 答案 协助扩散 不同 ③ ② 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 64 结果 结论 乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率 两组植株对Ca2＋、Na＋的吸收速率相同 b.甲组给予正常的呼吸条件，乙组________________。 c.______________________________________________________。 ②实验结果及结论： 答案 完全抑制呼吸 一段时间后测定两组植株根系对Ca2＋、Na＋的吸收速率 柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动运输 柽柳从土壤中吸收盐分的方式是被动运输 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 65 　　　　　　　　　　　　　 R [例5]　如图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K＋和NOeq \o\al(－,3)的曲线。导致A、B两点和B、C两点吸收量不同的主要因素分别是(　　) A.载体蛋白数量、氧浓度 B.氧浓度、载体蛋白数量 C.载体蛋白数量、离子浓度 D.氧浓度、离子浓度 $$