2026届高三生物一轮复习课件物质进出细胞的方式及影响因素

第7讲 物质跨膜运输的方式及影响因素 考点一 物质跨膜运输的方式 考点二 影响物质跨膜运输的因素和实验探究 2026届生物一轮复习 1.小分子物质跨膜运输三种方式的比较 运输方式 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 运输方向 转运蛋白 能量 举例 影响因素 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 不需要 需要（载体蛋白和通道蛋白） 需载体蛋白 不消耗 不消耗 消耗 浓度差 浓度差、转运蛋白的种类和数量 载体的种类和数量、能量 ①水、尿素等小分子 ②气体 ③脂溶性小分子 (甘油、乙醇、苯等) 离子和一些小分子有机物（葡萄糖进入红细胞；水通道蛋白运输水分，神经纤维上K+外流、Na+内流） 离子或其他物质逆浓度梯度运输 动力：来自浓度差 用于改变载体蛋白的空间结构 主动运输的意义：通过主动运输来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。 转运蛋白 转运蛋白类型 (1)载体蛋白类：只容许与 相适应的分子或离子通过，且每次转运时都会发生 的改变。 (2)通道蛋白类：只容许与自身通道的直径和 相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子 与通道蛋白结合，且自身构象不发生改变，实例：水分子可以借助水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。 自身结合部位 自身构象 形状 不需要 （选择性更强） 转运蛋白 分类 载体蛋白 通道蛋白 参与运输 特点 举例 只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过；载体蛋白转运物质时，自身构象会发生改变。 分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，不需要改变自身构象，但通道蛋白具有开闭性。 协助葡萄糖进入红细胞的载体蛋白 水通道蛋白、离子通道蛋白 参与主动运输、协助扩散 只参与协助扩散 相同点： ①都是蛋白质 ②都分布在细胞的膜结构中 ③都控制特定物质的跨膜运输，具有特异性 b c d e a 代表各种物质分子或离子 能量 能量 a主动运输 d协助扩散 e主动运输 c协助扩散 b自由扩散 观察下图，说出a、b、c、d、e分别是哪种物质运输方式，并说出判断依据。 比较三种物质跨膜运输方式的异同 细胞膜上的磷脂双分子层和蛋白质的种类和数目，是细胞膜具有选择透过性的结构基础 5 主动运输的3种类型 知识拓展 （ATP直接供能） （ATP间接供能） 同向协同转运蛋白和反向协同转运蛋白 所利用的能量储存在一种离子的电化学梯度中 光能—细菌质膜上的H+泵 S z L w h 小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖时，没有直接消耗ATP，而是利用Na+浓度差的能量。但是Na+浓度差的建立是依靠Na+-K+泵的，而Na+-K+需要消耗ATP。 6 ①运输方向：低浓度向高浓度 ②特点：需要载体 需要能量(ATP) ③实例：小肠上皮细胞吸收无 机盐离子，氨基酸、葡萄糖等 ④影响主运输的因素： 物质的浓度、载体蛋白的种类和数量、能量 ⑤载体蛋白具有专一性 原因：一种载体蛋白只能与一种或一类的离子或分子结合 逆浓度梯度 能量：ATP水解\电势能\光能等 2 主动运输 S z L w h 7 哺乳动物细胞内外Na+和K+浓度 细胞内浓度 细胞外浓度 Na+ 10～20mmol/L 约150mmol/L K+ 约100mmol/L 约5mmol/L 依靠被动运输，能不能建立起细胞内外K+、Na+的浓度差? （Na+-K+泵） Na+-K+泵逆浓度梯度进行Na+和K+的主动运输，以建立膜两侧Na+和K+的浓度差， 运输过程中需要消耗能量(ATP)以改变载体蛋白的空间结构。 2 主动运输 S z L w h 2 主动运输 Na+、K+ 维持神经细胞、肌肉细胞的兴奋性 静息电位：K+外流 动作电位：Na+内流 [提醒]　神经调节中静息电位维持时K＋外流及动作电位形成时Na＋内流均为协助扩散(不耗能)。 S z L w h 氨基酸从肠腔进入小肠上皮细胞是什么运输方式？判断的依据是什么？ 氨基酸通过主动运输的方式从肠腔进入小肠上皮细胞。依据是逆浓度梯度运输，需要载体蛋白 且需要利用Na＋电化学梯度势能。 △主动运输的能量不一定全部来自ATP直接水解，还可能来自电化学势能等 1.主动运输消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度等。如图为Na＋、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图。下列关于图中物质跨膜运输过程的分析错误的是 A.葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是不需耗能的主动运输 B.Na＋从小肠上皮细胞进入组织液是需要消耗ATP的主动运输 C.葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与Na＋从肠腔进入小肠上皮细胞相伴随 D.Na＋从肠腔到小肠上皮细胞以及葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液均为被动运输 离子电化学梯度 √ 提醒： 某物质的具体运输方式并不唯一，需要根据具体情况去分析判定 2 主动运输 3、胞吞与胞吐 胞吞的过程(视频) 3、胞吞与胞吐 胞吞 胞吐 物质排到细胞外 大分子物质 如：白细胞吞噬病菌；变形虫吞食食物颗粒等； 如：胰岛B细胞分泌胰岛素、浆细胞分泌抗体等； 在细胞内形成囊泡 囊泡移动到细胞膜处与细胞膜融合 囊泡 物质进入 细胞内 大分子物质 与膜上的蛋白质结合 细胞膜内陷、分离 ※特点 ②需要细胞呼吸所释放的能量； ①需要细胞膜上特定蛋白质的识别； ③依靠细胞膜的流动性。 判断：以胞吐的方式排出细胞的物质不一定都是生物大分子（ ） √ 《选必1》P29 ————————■链教材资料·发展科学思维■—————————— S z L w h 水 直接穿过磷脂双分子层：自由扩散 水通道蛋白介导： 协助扩散 无机盐离子 一般为主动运输 通过离子通道蛋白顺浓度进行：协助扩散 葡萄糖等有机小分子 协助扩散，如进入红细胞。 小肠上皮细胞、肾小管上皮细胞等：主动运输 关键：是否需要水通道蛋白 关键：转运蛋白类型、浓度梯度 【思维拓展】三种（类）常考物质进出细胞的方式 同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同。 归纳：“三看法”快速判定物质出入细胞的方式 考点一 各种物质出入细胞方式的比较 提醒　 (1)胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用，但是不需要转运蛋白的作用。 (2)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。 (3)被动运输和主动运输主要体现了膜的选择透过性，胞吞、胞吐主要体现了膜的流动性。 考点二 影响物质跨膜运输速率的因素 温度 物质浓度 O2浓度 影响生物膜的流动性 影响酶活性→呼吸速率→能量 影响物质运输速率 考点二 影响物质跨膜运输速率的因素 物质浓度 协助扩散或主动运输 运输速率 O P （P点之后运输速率不变的主要原因是膜上转运蛋白（载体蛋白）数量有限） 时间 细胞内浓度 O P （P点后低浓度→高浓度） 细胞外浓度 主动运输 物质进入细胞的方式是： 考点二 影响物质跨膜运输速率的因素 自由扩散 物质浓度 运输速率 O O2浓度 主动运输 运输速率 O P Q （膜上载体蛋白数量有限） Q点无氧呼吸提供能量 O2浓度 自由扩散或协助扩散 运输速率 O 或哺乳动物成熟的红细胞的主动运输 题后归纳 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 课后习题P72 2.柽柳（见下图）是强耐盐植物，它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的无机盐排出体外。柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输还是被动运输？如果要设计实验加以证明，请说出实验思路。 实验设计思路 ①将若干生长状况相似的怪柳幼苗，均分为甲、乙两组 ②甲组： 乙组： 幼苗+溶液（K+）+正常呼吸条件 幼苗+溶液（K+）+抑制呼吸作用 相同且适宜环境培养一段时间，测定吸收速率 ③若两组吸收速率相同，被动运输；若甲组＞乙组，则主动运输。 针对训练: 水存在两种跨膜运输机制:一种是通过脂双层的自由扩散，另一种是通过专一的水通道一水孔蛋白跨膜运输。研究者据此提出的实验思路如下： ①实验分组： 甲组：肾小管上皮细胞+生理盐水配制的蛋白酶液 乙组：肾小管上皮细胞+X ②将甲、乙两组制成装片，在盖玻片一侧滴清水，另一侧用吸水纸吸引，显微镜下观察破裂的细胞数目。 （1）实验目的:_________________________________________________。 （2）题中X是____________________________________。 （3）若甲组和乙组破裂的细胞数目基本相同，说明_____________________ ____________________；若甲组极少的细胞发生破裂，说明_______________ ________________________；若出现____________________________________ ___________________________，说明肾小管上皮细胞通过两种方式吸收水分。 探究肾小管上皮细胞的吸水方式 等量的生理盐水 肾小管上皮细胞主要 通过自由扩散吸水 肾小管上皮细胞 主要依赖水孔蛋白吸水 甲乙两组均出现一定破裂的细胞，且甲 组破裂的细胞数量比乙组少 （1）A代表 __分子；B代表 _ ；D代表 。 （2）细胞膜从功能上来说，它是一层 膜。 转运蛋白 磷脂双分子层 选择透过性 1.下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答： 糖蛋白 4.2主动运输与胞吞、胞吐（33张PPT） 4.2主动运输与胞吞、胞吐（33张PPT） （3）动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具________________ （4）在a－e的五种过程中，代表被动运输的是________ 。 一定的流动性 bcd 4.2主动运输与胞吞、胞吐（33张PPT） （5）可能代表氧气转运过程的是图中编号____;葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号_____ 。 b a 2.(2020·江苏，5)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 √ 典例分析： 3.(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 √ 典例分析： Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$