2026届高三生物一轮复习课件第07讲物质进出细胞的方式及影响因素

第二单元 细胞的基本结构与物质运输 第7课时　物质进出细胞的方式及影响因素 2026届高三大一轮复习教学课件（人教版2019） 高三一轮复习 课标要求 1.阐明细胞膜具有选择透过性。 2.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要消耗能量，有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白。 3.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。 本章内容常以选择题形式考查，以文字信息或图形信息的形式呈现，或以科学实验和探究为情境，要求学生利用题目信息，运用教材知识准确辨析不同物质跨膜运输的方式及相关特点，需要学生具备较强的逻辑推理与论证、识图析图、图文转换等能力。 考情分析 1.水通道蛋白 2024·黑吉辽·T18　2022·湖北·T3　2022·辽宁·T9 2.物质进出细胞的方式、发生条件 2024·贵州·T4　2024·江西·T2　2024·甘肃·T2　2024·山东·T1　2024·北京·T3　2023·全国甲·T1　2023·湖南·T14　2023·辽宁·T4 2022·山东·T3　2022·海南· T16　2022·湖北·T3　2022·重庆·T2 2022·辽宁·T9　2021·全国甲·T29　2021·山东·T2　2021·江苏·T3 2021·河北·T4　2020·江苏·T5　2020·海南·T18 3.物质运输速率的影响因素 2023·湖北·T15　2022·全国乙·T29 近几年该部分内容在高考中经常出现，考查学生对各种物质进出细胞的方式及特点的理解和掌握，主要命题点包括： （1）物质跨膜运输方式的判断，根据题目所给信息，如浓度高低，是否需要转运蛋白，是否消耗能量等判断出所考查的具体物质的跨膜运输的方式，从而进行分析解题； （2）主动运输的实例； （3）膜转运蛋白的种类； （4）影响物质运输的因素。 近几年本章的命题热点为“影响物质运输的因素”。由于主动运输消耗的能量可以由ATP提供也可以由离子的电化学梯度的势能提供，因此常将影响主动运输的因素与细胞呼吸、能量来源等结合进行考查。而被动运输的过程涉及到生物膜内外物质浓度差、膜转运蛋白种类，常与细胞结构和细胞代谢等综合考查，是近几年高考命题的新方向。 考频统计 知识点 考频 题型 考查难度 选择题 非选择题 易 中 难 渗透作用与被动运输 30 26 4 √ √ 主动运输与胞吞胞吐 24 16 8 √ √ 复习建议： （1）熟练掌握教材中所涉及的跨膜运输方式的实例，并理解其主要特点，如气体、脂溶性小分子、有机溶剂等以自由扩散方式运输；水分子主要通过水通道蛋白进行协助扩散；大多数离子、葡萄糖、氨基酸进出细胞的方式是主动运输；葡萄糖进入红细胞、钾离子外流和钠离子内流是协助扩散。 （2）大分子蛋白质进出细胞的方式是胞吞、胞吐，可结合蛋白质的合成和分泌过程及有关的细胞结构、细胞器等进行复习。 复习脉络 一 二 物质进出细胞的方式 影响物质跨膜运输的因素 核心考点 考点一 物质进出细胞的方式 一、物质进出细胞的方式 （1）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： 考点一 物质进出细胞的方式 扩散 不需要 自由扩散 概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式 运输方向：从 浓度往 浓度运输 高 低 不需要转运蛋白 不消耗能量 实例：水分子；气体分子；脂溶性小分子有机物 影响因素：浓度差的大小 一、物质进出细胞的方式 （1）被动运输 ②类型： 考点一 物质进出细胞的方式 协助扩散 概念：物质借助膜上的转运蛋白进出细胞扩散的方式 运输方向：从 浓度往 浓度运输 高 低 需要转运蛋白 不消耗能量 实例：水分子通过水通道进出细胞；离子和一些小分子有机物 影响因素：浓度差的大小；转运蛋白的数量 考点一 物质进出细胞的方式 转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白。 ①载体蛋白参与协助扩散或主动运输,其运输物质时需要与被运输的物质结合,且会发生构象改变。 ②通道蛋白只参与协助扩散,其运输物质时不需要与被运输物质结合。 一、物质进出细胞的方式 （2）主动运输 考点一 物质进出细胞的方式 主动运输 概念：物质 浓度梯度进行跨膜运输，需要 的协助，同时还 消耗细胞内化学反应所需要的能量的运输方式。 运输方向：从 浓度往 浓度运输 高 低 需要载体蛋白 消耗能量 用于改变载体蛋白的空间结构，能量源自于ATP的水解、电势能、光能等。 影响因素：载体蛋白数量、O2浓度(能量) 逆 载体蛋白 需要 实例：小肠上皮细胞等逆浓度梯度吸收无机盐离子、氨基酸、葡萄糖等 一、物质进出细胞的方式 （3）胞吞胞吐 胞吞：物质被一部分质膜包起来，然后这一部分 质膜与整个质膜脱离，裹着该物质运到细 胞的内侧。 胞吞：物质被一部分质膜包起来，然 后这一部分质膜与整个质膜脱离， 裹着该物质运到细胞的内侧。 考点一 物质进出细胞的方式 一、物质进出细胞的方式 （3）胞吞胞吐 考点一 物质进出细胞的方式 ①不需要载体蛋白 ②需要细胞膜上特定蛋白质的识别 ③需要细胞呼吸所释放的能量。 ④都产生小囊泡, 都体现细胞膜的流动性 ⑤运输分子一般为大分子 影响因素：O2浓度(能量)、温度（膜的流动性） 提醒　 ①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。 ②生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的，如RNA和蛋白质可通过核孔出入细胞核。 ③无机盐离子的运输方式不一定是主动运输，如兴奋产生和恢复过程中的Na＋内流和K＋外流的方式均为协助扩散。 考点一 物质进出细胞的方式 物质进出细胞的方式 资料1: 盐碱地中含过量的钠盐，如NaCl、NaHCO3、Na2CO3等，会对海水稻的生存造成威胁。同时一些病原菌也会感染水稻植株，影响正常生长，而海水稻可调节相关物质运输从而抵抗逆境。下图为海水稻抗逆性相关的生理过程示意图。 考点一 物质进出细胞的方式 拓展提升 根据资料1和图1信息， 在下表中归纳概括海水稻抗逆性相关的物质跨膜运输方式、特点，列举图1中物质运输实例，独立完成表格内容后小组交流讨论。 考点一 物质进出细胞的方式 拓展提升 自由扩散 协助扩散 考点一 物质进出细胞的方式 拓展提升 主动运输 考点一 物质进出细胞的方式 拓展提升 胞吐 考点一 物质进出细胞的方式 拓展提升 资料2:盐碱地土壤中过多的无机盐，不仅增大了土壤溶液的渗透压，使植物吸水困难，产生渗透胁迫，还会使土壤pH呈碱性，干扰植物细胞正常的物质运输，出现碱胁迫。同时过量的Na+进入水稻根部细胞，也会影响细胞质基质中某些酶的活性，对植物产生离子毒害。 任务二: 根据资料1和资料2，独立思考，小组合成完成下列问题。 ①海水稻如何应对渗透胁迫吸收水分？ 为解决渗透胁迫，海水稻需要将无机盐离子跨膜运输进入细胞，增大细胞液渗透压，以应对渗透胁迫。 考点一 物质进出细胞的方式 拓展提升 资料2:盐碱地土壤中过多的无机盐，不仅增大了土壤溶液的渗透压，使植物吸水困难，产生渗透胁迫，还会使土壤pH呈碱性，干扰植物细胞正常的物质运输，出现碱胁迫。同时过量的Na+进入水稻根部细胞，也会影响细胞质基质中某些酶的活性，对植物产生离子毒害。 任务二: 根据资料1和资料2，独立思考，小组合成完成下列问题。 ②盐碱地土壤pH呈碱性，但海水稻根细胞间pH小于7，原因是什么? 盐碱地土壤溶液pH呈碱性，根尖细胞通过主动运输将细胞质基质中的H+跨膜运输到细胞膜外，以中和盐碱地中过多的碱。 考点一 物质进出细胞的方式 拓展提升 资料2:盐碱地土壤中过多的无机盐，不仅增大了土壤溶液的渗透压，使植物吸水困难，产生渗透胁迫，还会使土壤pH呈碱性，干扰植物细胞正常的物质运输，出现碱胁迫。同时过量的Na+进入水稻根部细胞，也会影响细胞质基质中某些酶的活性，对植物产生离子毒害。 任务二: 根据资料1和资料2，独立思考，小组合成完成下列问题。 ③细胞通过哪些途径缓解过量Na+的离子毒害? 该过程是否消耗了能量? 海水稻根尖细胞会将多余无机盐运出细胞或储存于液泡中，以降低细胞质基质中Na+的浓度，以此缓解过量无机盐离子产生的离子毒害。 考点一 物质进出细胞的方式 拓展提升 资料2:盐碱地土壤中过多的无机盐，不仅增大了土壤溶液的渗透压，使植物吸水 困难，产生渗透胁迫，还会使土壤pH呈碱性，干扰植物细胞正常的物质运输，出现碱胁迫。同时过量的Na+进入水稻根部细胞，也会影响细胞质基质中某些酶的活性，对植物产生离子毒害。 任务二: 根据资料1和资料2，独立思考，小组合成完成下列问题。 ④土壤溶液pH偏高，对海水稻缓解离子毒害有无影响? 理由是什么? 有影响；土壤呈碱性，根尖细胞需要将H+跨膜运输到细胞膜外以中和过多的碱，而膜两侧的H+浓度差又影响着SOS1和NHX这两种膜蛋白对Na+的主动转运。 考点一 物质进出细胞的方式 拓展提升 1.（2023·安徽合肥调研）下图表示几种常见的物质进出细胞的方式，下列相关说法不正确的是(　　) A.同种生物不同细胞的细胞膜上转运蛋白的种类和数量不同 B.①和②均属于被动运输，需要相应的 蛋白质进行协助 C.③属于主动运输，能够逆着浓度梯度 转运物质且消耗能量 D.胰岛素是大分子蛋白质，以③方式出 组织细胞发挥作用 D 激素对生命活动起调节作用，不进入细胞 对点练习 二、探究物质跨膜运输的实验设计 考点一 物质进出细胞的方式 (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 2.柽柳是强耐盐植物，其根部吸收无机盐离子(如：Ca2＋、K＋)是主动运输还是被动运输？如果要设计实验加以证明，请完善实验思路： 取甲、乙两组 的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2＋、K＋的溶液中；甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组 ；一段时间后测定两组植株根系对Ca2＋、K＋的吸收速率，若两组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率 ，说明柽柳从土壤中吸收无机盐为被动运输；若 ，说明柽柳从土壤中吸收无机盐是主动运输。 生长状态基本相同 抑制细胞呼吸 相同 乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率 对点练习 考点二 影响物质跨膜运输的因素 三、影响物质跨膜运输速率因素的分析 （1）物质浓度 考点二 影响物质跨膜运输速率因素的分析 自由扩散 转运蛋白 协助扩散或主动运输 三、影响物质跨膜运输速率因素的分析 （2）O2浓度 考点二 影响物质跨膜运输速率因素的分析 自由扩散或协助扩散 主动运输 三、影响物质跨膜运输速率因素的分析 （3）温度 考点二 影响物质跨膜运输速率因素的分析 流动性 3.（2024·广东深圳月考）图甲曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，图乙表示大分子物质进行胞吞和胞吐的过程。下列相关叙述错误的是（ ） A.图甲中的方式a运输的物质可能是O2、甘油和酒精等 B.图甲b曲线所示方式和图乙过程均需要消耗能量 C.图甲中b曲线达到最大转运速率后的限制因素可能是转运蛋白的数量 D.图乙过程的顺利进行依赖于细胞膜具有流动性 B b曲线可能是协助扩散也可能是主动运输 对点练习 4.（2024·广东揭阳期末）如图甲、乙分别表示洋葱根尖在不同O2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NO3-的速率曲线图。下列相关描述不正确的是（ ） A. a点时影响离子吸收速率的主要因素是能量 B. b点时离子吸收速率不再增大是因为载体蛋白的数量有限 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 D d点离子吸收速率不再增大，是因为膜上蛋白数量有限 对点练习 重温高考 真题演练 链接真题 1.(2023·全国甲，1)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，其分泌过程不耗能量 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 乙醇是脂溶性的小分子有机物，与细胞膜中的磷脂相似相溶，可以通过自由扩散进入细胞 抗体为分泌蛋白，分泌方式为胞吐，其分泌过程需要消耗能量 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 链接高考 2.(2022·辽宁，9)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 AQP基因有3种，AQP蛋白应该也有3种，故人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列不相同 AQP蛋白是一类细胞膜水通道蛋白，水分子通过时不需要与其结合 “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”可知，AQP5基因mRNA含量在水肿组织和正常组织中有差异，但不能说明只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成 链接高考 3.(2024·甘肃，2)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 C H＋－ATP酶抑制剂干扰H＋的转运，进而影响膜两侧H＋浓度，对Na＋的运输会产生干扰 链接高考 4.(2023·湖北，15)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 该药物可以特异性阻断细胞膜上的Na＋－K＋泵，膜外Na＋减少，细胞膜上的Na＋－Ca2＋交换体(即细胞外Na＋进入细胞内的同时细胞内Ca2＋流出细胞外)活动减弱，使细胞外Na＋进入细胞内减少，Ca2＋外流减少，细胞内Ca2＋浓度增加，心肌收缩力加强， 该种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na＋－K＋泵，导致K＋内流、Na＋外流减少，故细胞内液的钠离子浓度升高，钾离子浓度降低， 链接高考 5.  (2024浙江6月选考,15,2分)植物细胞胞质溶胶中的Cl-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-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 C 由题干和图知,Na+和Ca2+逆浓度梯度转运到液泡,故运输方式均为主动运输, 均需要消耗能量, 链接高考 Lavf57.83.100 $$