2026届高三生物一轮复习讲义第7讲　第2课时　物质出入细胞的方式

第2课时　物质出入细胞的方式 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 考点一　物质出入细胞的方式(固本·识记类) 必备知识 1.物质出入细胞的方式 比较项目 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐 自由扩散 协助扩散 运输方向 　　　　　　  低浓度→ 高浓度 　　　  　　　  细胞内→ 细胞外 是否 需要 (消 耗) 蛋 白 质 不需要 　　  需要 　　  需要 能 量 不消耗 　　  　　  　　  　　  　　  　　  　　  　　  模型 举例 O2、CO2、甘油、乙醇、苯 人的红细胞吸收　　　　、H2O通过通道蛋白的运输  小肠上皮细胞吸收葡萄糖、无机盐、氨基酸等 白细胞吞噬病菌 分泌蛋白的分泌 影响因素 浓度差 浓度差;转运蛋白的种类和数量 载体蛋白种类和数量;能量 温度;能量 [提醒]被动运输和主动运输都体现了细胞膜的选择透过性;胞吞、胞吐体现了细胞膜的流动性。 2.转运蛋白的类型识别 (1)如图所示,①表示通道蛋白;②表示载体蛋白,其特点为具有专一性、饱和性。 (2)水分子进出细胞的方式是自由扩散和协助扩散,以协助扩散为主。 (3)Na+、K+逆浓度梯度进出细胞的方式是主动运输。 3.物质出入细胞的方式与膜的关系 (1)除一些不带电荷的小分子可以自由扩散的方式进出细胞外,离子和较小的有机分子的跨膜运输都要借助于转运蛋白,这体现了　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。   (2)一种转运蛋白往往只适合转运　　　　　　,因此,细胞膜上转运蛋白的　　　　　　　,或转运蛋白　　　　　　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。   (3)像蛋白质这样的生物大分子,通过胞吞和胞吐进出细胞,其过程也需要膜上　　　　　的参与,更离不开膜上　　　　　　　　的流动性。   考点易错·明辨析 (1)日常生活中,手上涂抹的护肤甘油进入皮肤细胞的过程属于自由扩散。(　) (2)物质通过通道蛋白的运输速率与细胞的能量供应有关。(　) (3)[2023·全国甲卷] 乙醇是有机物,不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞。(　) (4)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。(　) (5)以胞吐的方式排出细胞的物质不一定都是生物大分子。(　) (6)[2023·全国甲卷] 抗体在浆细胞内合成时消耗能量,其分泌过程不耗能。(　) (7)[2024·安徽卷] 变形虫通过胞吞方式摄取食物,该过程不需要质膜上的蛋白质参与。(　) 长句拓展·练思维 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,与25 ℃相比,4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  2.细胞内碘浓度比血液中的高20~25倍,但细胞仍然能够吸收碘,这种现象说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  典型例题 1.[2024·江苏徐州三模] 如图是液泡膜上多种离子跨膜运输的机制示意图。下列叙述错误的是(　) A.H+出、入液泡的方式分别是协助扩散和主动运输 B.水分子通过细胞膜的主要方式与Ca2+运出液泡的方式相同 C.图中主动运输过程所需能量来源相同 D.离子的运输可以改变细胞液的吸水力和pH 2.胞吞可分为两种类型,当胞吞物为溶液时,形成的囊泡较小,称为胞饮;当胞吞物为大的颗粒状物质时,形成的囊泡较大,称为吞噬。下列叙述错误的是(　) A.两种类型的胞吞过程与胞吞物的状态、大小有关 B.两种类型的胞吞对细胞外物质的转运不具有选择性 C.两种类型的胞吞过程均需要消耗细胞呼吸释放的能量 D.两种类型的胞吞过程中,囊泡的形成均依赖于膜的流动性 题后归纳 1.“三看法”快速判定物质出入细胞的方式 注:小分子神经递质出细胞的方式为胞吐。 2.同种物质的不同运输方式 物质 相应过程 运输方式 葡萄糖 进入红细胞 协助扩散 进入小肠绒毛上皮细胞 主动运输 肾小管重吸收葡萄糖 主动运输 Na+ 进入神经细胞 协助扩散 运出神经细胞 主动运输 (Na+-K+泵) K+ 进入神经细胞 主动运输 (Na+-K+泵) 运出神经细胞 协助扩散 考点二　影响物质跨膜运输速率的因素(迁移·提能类) 重点难点 1.影响物质跨膜运输速率的因素 (1)浓度差对物质跨膜运输速率的影响 浓度差主要影响自由扩散和协助扩散: ①自由扩散中,浓度差越大,运输速率越　;  ②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　　　　　　数量的限制。  (2)转运蛋白数量对跨膜运输速率的影响 转运蛋白数量主要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: 其他条件适宜的情况下,协助扩散中转运蛋白数量越多,运输速率越　　　　;主动运输中载体蛋白数量达到一定程度后运输速率不再增加,可能原因是受　　　　供应限制。  (3)氧气含量对跨膜运输速率的影响 氧气含量通过影响　　　　　　进而影响主动运输的速率:  ①P点时:无氧呼吸为物质的运输提供能量。 ②PQ段:随着氧气含量的增加,有氧呼吸产生的能量越多,主动运输的速率越大。 ③Q点以后:当氧气含量达到一定程度后,受　　　　　　数量以及其他限制因素的影响,运输速率不再增加。  (4)温度对跨膜运输速率的影响 2.探究物质跨膜运输方式的实验设计 (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 典型例题 命题角度一　影响物质运输速率的因素 1.[2025·广东珠海月考] 农业生产中,农作物生长所需的氮素可以N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N的速率与O2浓度的关系如图所示。下列叙述错误的是(　) A.由图可推断,N进入根细胞的运输方式是主动运输 B.定期松土可促进农作物对N的吸收利用 C.当O2浓度大于a时,限制作物乙吸收N的内部因素主要是转运蛋白的数量 D.当作物甲、乙的根细胞对N的吸收速率均达到最大值时,作物甲的根细胞呼吸速率一定小于作物乙的 2.[2024·重庆八中月考] 氰化物是一种剧毒物质,其毒害机理是通过抑制线粒体内膜上酶的活性从而使组织细胞缺氧窒息。某研究小组以植物根尖为实验对象进行了相关实验,得到了如图所示结果。据图分析下列叙述错误的是(　) A.由图甲可以判断出植物根尖细胞吸收K+的方式是主动运输 B.图甲中4 h后细胞不能再利用氧气,但可以继续吸收K+ C.图乙中4 h后O2消耗速率下降的原因是细胞膜上K+载体蛋白数量的限制 D.结合图甲和图乙,不能判断根尖细胞吸收Cl-的方式 命题角度二　物质运输相关实验分析与设计 3.[2024·湖北黄冈一模] 某生物小组将哺乳动物的成熟红细胞和肌肉细胞分别培养在含有5%葡萄糖的培养液中,一段时间后,测定各培养液中葡萄糖的含量(%),培养条件和实验结果如表所示。下列叙述错误的是(　) 组别 培养条件 肌肉细胞 成熟红细胞 第一组 加入葡萄糖载体抑制剂 5% 5% 第二组 加入呼吸抑制剂 4.8% 3.5% 第三组 不加入葡萄糖载体抑制剂和呼吸抑制剂 2.5% 3.5% A.第一组和第二组为实验组,第三组为对照组 B.本实验共有3种自变量,实验过程中无关变量要相同且适宜 C.分析第一、三组可知两种细胞吸收葡萄糖均需要转运蛋白的协助 D.分析第二、三组可知肌肉细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖的方式分别为协助扩散、主动运输 4.为探究某植物对镉离子(Cd2+)的吸收方式,在一定Cd2+浓度的培养液中水培该种植物,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 组可知,细胞吸收Cd2+存在主动运输 B.由图中 Ⅰ 、 Ⅳ 组可知,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 经典真题·明考向 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·北京卷] 胆固醇等脂质被单层磷脂包裹形成球形复合物,通过血液运输到细胞并被胞吞,形成的囊泡与溶酶体融合后,释放胆固醇。以下相关推测合理的是(　) A.磷脂分子尾部疏水,因而尾部位于复合物表面 B.球形复合物被胞吞的过程,需要高尔基体直接参与 C.胞吞形成的囊泡与溶酶体融合,依赖于膜的流动性 D.胆固醇通过胞吞进入细胞,因而属于生物大分子 3.[2024·浙江6月选考] 植物细胞胞质溶胶中的Cl-、N通过离子通道进入液泡,Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡,以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中,夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是(　) A.液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓度梯度 B.Cl-、N通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能 C.Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量 D.白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2课时　物质出入细胞的方式 考点一 ● 必备知识 1.高浓度→低浓度　细胞外→细胞内　需要　需要　不消耗　消耗　消耗　消耗　葡萄糖 3.(1)蛋白质是生命活动的主要承担者 (2)特定的物质　种类和数量　空间结构 (3)蛋白质　磷脂双分子层 【考点易错】 (1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×　(7)× [解析] (2)物质通过通道蛋白的运输方式是协助扩散,不需要消耗能量。(3)乙醇是脂溶性物质,与细胞膜中的磷脂分子有较强的亲和力,容易通过磷脂双分子层出入细胞,故乙醇可以通过自由扩散方式进入细胞。(4)主动运输使膜内外物质浓度有差异,维持了细胞的正常代谢。(6)抗体属于分泌蛋白,分泌过程为胞吐,需要消耗能量。(7)变形虫通过胞吞方式摄取食物,该过程需要质膜上的蛋白质进行识别。 【长句拓展】 1.温度降低,酶的活性降低,呼吸速率减慢,为主动运输提供的能量减少 2.细胞膜具有一定的选择透过性,能够根据自身需要逆浓度梯度吸收碘 ● 典型例题 1.C　[解析] 题图中H+运入液泡需要载体蛋白和ATP,所以属于逆浓度梯度运输的主动运输,而运出液泡是顺浓度梯度运输的协助扩散,A正确;依据题图信息可知,Ca2+运出液泡的方式是协助扩散,水分子通过细胞膜的主要方式也是协助扩散,B正确;图中的H+、Ca2+及Na+运入液泡的方式都是主动运输,前两者所需的能量来自ATP,后者所需能量来自H+在液泡内外浓度差形成的势能,C错误;离子运入液泡可以增大细胞液浓度,提高细胞液的吸水力,离子运出液泡则降低细胞液的吸水力,此外H+运出或运入液泡还会改变细胞液的pH,D正确。 2.B　[解析] 当胞吞物为溶液时,形成的囊泡较小,称为胞饮;当胞吞物为大的颗粒状物质时,形成的囊泡较大,称为吞噬,两种类型的胞吞过程与胞吞物的状态、大小有关,A正确。两种类型的胞吞对细胞外物质的转运具有选择性,B错误。胞吞过程中需要消耗由细胞呼吸提供的能量,C正确。两种类型的胞吞过程中,囊泡的形成体现了细胞膜的结构特点是具有流动性,D正确。 考点二 ● 重点难点 1.(1)①大　②转运蛋白　(2)大　能量　(3)细胞呼吸　载体蛋白 2.(1)主动　被动　(2)协助　自由 ● 典型例题 1.D　[解析] 主动运输是物质由低浓度向高浓度运输,需要能量的供应和转运蛋白协助,由题图可知,当O2浓度小于a时,随着O2浓度的增加,根细胞对N的吸收速率逐渐增加,说明根细胞吸收N需要能量的供应,为主动运输,A正确;在农业生产中,为了促进根细胞对矿质元素的吸收,需要定期松土,增加土壤中的含氧量,促进根细胞的有氧呼吸,为主动吸收矿质元素提供能量,B正确;O2浓度大于a时,作物乙吸收N的速率不再随着O2浓度的增加而增加,此时影响根细胞吸收N的内部因素主要是转运蛋白的数量,C正确;当作物甲、乙的根细胞对N的吸收速率均达到最大值时,作物甲的根细胞对N的最大吸收速率大于作物乙的,说明作物甲吸收N需要的能量更多,消耗的O2更多,作物甲的根细胞呼吸速率可能大于作物乙的,D错误。 2.C　[解析] 根据图甲可知,在加入氰化物之前,K+的吸收速率不变,加入氰化物之后,K+的吸收速率逐渐降低,最后保持相对稳定,说明K+的吸收需要消耗能量,故为主动运输,A正确;氰化物通过抑制线粒体内膜上酶的活性从而使组织细胞缺氧窒息,图甲中,在2~3 h加入了氰化物,影响了组织细胞对氧气的利用,从而影响了有氧呼吸为主动运输提供能量,但K+的吸收速率大于0,说明4 h后吸收K+的能量可能来自无氧呼吸,由于线粒体内膜上酶的活性被抑制,导致细胞不再利用氧气,B正确;图乙中4 h后氧气消耗速率下降是因为细胞外K+浓度降低,细胞吸收K+的量减少,因此需要消耗的氧气减少,若为细胞膜上K+载体蛋白数量的限制,则氧气消耗速率不会下降,C错误;图甲只表示了K+的吸收速率变化,所以结合图甲和图乙,不能判定植物根尖细胞吸收Cl-的方式,D正确。 3.D　[解析] 由于第一组加入葡萄糖载体抑制剂,第二组加入呼吸抑制剂,而第三组不加入葡萄糖载体抑制剂和呼吸抑制剂,所以该实验中,第一组和第二组为实验组,第三组为对照组,A正确;本实验的自变量分别有是否进行葡萄糖载体抑制剂处理、是否进行呼吸抑制剂处理、细胞类型,故有三种自变量,实验过程中无关变量要相同且适宜,B正确;第一组加入葡萄糖载体抑制剂,与第三组不加入葡萄糖载体抑制剂相比较,培养液中葡萄糖的含量更高,可得出的结论是肌肉细胞和红细胞吸收葡萄糖均需要转运蛋白的协助,C正确;第二组加入呼吸抑制剂,与第三组不加入呼吸抑制剂相比较,肌肉细胞的培养液中葡萄糖的含量更高,说明肌肉细胞可通过主动运输吸收葡萄糖,而成熟红细胞的培养液中葡萄糖的含量相同,说明红细胞可通过协助扩散吸收葡萄糖,D错误。 4.C　[解析] 由题图中 Ⅰ 、 Ⅲ 组可知,加入ATP水解酶抑制剂,叶组织中Cd2+相对含量下降,说明细胞吸收Cd2+需要消耗能量,存在主动运输,A正确;由图中 Ⅰ 、 Ⅳ 组可知,加入K+通道抑制剂,叶组织中Cd2+相对含量基本未发生改变,说明K+通道蛋白不参与吸收Cd2+,B正确;由图中 Ⅰ 、 Ⅱ 组可知,加入Ca2+通道抑制剂,叶组织中Cd2+相对含量下降,说明Ca2+通道蛋白参与吸收Cd2+,通过通道蛋白进行跨膜转运,无须与通道蛋白结合,C错误;Ca2+与Cd2+竞争Ca2+通道蛋白,增加 Ⅰ 组培养液的Ca2+含量,可能降低Cd2+吸收量,D正确。 经典真题·明考向 1.C　[解析] 甲逆浓度梯度进行,且需要消耗能量,并通过载体蛋白转运,为主动运输,A正确;乙顺浓度梯度进行,需要转运蛋白,不需要消耗能量,为协助扩散,B正确;丙既需要转运蛋白又需要消耗能量,故丙不是胞吞作用,胞吞过程需要受体蛋白识别,并消耗能量,C错误;丁顺浓度梯度进行,不需要转运蛋白,也不需要能量,为自由扩散,D正确。 2.C　[解析] 磷脂分子头部亲水,尾部疏水,所以头部位于复合物表面,A不符合题意;球形复合物被胞吞的过程中不需要高尔基体直接参与,直接由细胞膜形成囊泡,然后与溶酶体融合,释放胆固醇,B不符合题意;胞吞形成的囊泡(单层膜)能与溶酶体融合,依赖于膜具有一定的流动性,C符合题意;胆固醇属于固醇类物质,是小分子物质,D不符合题意。 3.C　[解析] 由图可知,细胞液的pH为3~6,胞质溶胶的pH为7.5,说明细胞液的H+浓度高于细胞溶胶,若要长期维持膜内外的H+浓度梯度,需通过主动运输将细胞溶胶中的H+运输到细胞液中,A正确;通过离子通道运输物质的方式为易化扩散,Cl-、N通过离子通道进入液泡属于易化扩散,不需要ATP供能,B正确;液泡膜上的载体蛋白将H+转运出液泡的同时将细胞溶胶中的Na+、Ca2+转运到液泡内,说明Na+、Ca2+进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度,因此该过程Na+、Ca2+进入液泡的方式为主动转运,需要消耗能量,C错误;白天蔗糖进入液泡,使光合作用产物及时转移,避免光合作用产物蔗糖在细胞溶胶中过度积累,有利于光合作用的持续进行,D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$