2026届高三生物一轮复习课件第9讲 物质进出细胞的方式

第9讲 物质进出细胞的方式 2026届高三生物一轮复习 1.物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞，以维持细胞的正常代谢活动，阐明细胞膜具有选择透过性。 2.举例说明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。 课标要求 考情分析 1.转运蛋白 2025·河南，3 2024·黑吉辽，18 2.物质进出细胞的方式、 发生条件 2025·湖南，15 2025·山东，2 2025·河北，19 2025·云南，3 2024·贵州，4　 2024·江西，2　 2024·甘肃，2　 2024·山东，1　 2024·北京，3　 2023·全国甲，1　 2023·湖南，14　 2023·辽宁，4 3.物质运输速率的影响因素 2025·广东，8 2025·陕甘宁青，8 2023·湖北，15 考点一 各种物质出入细胞的方式 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。 扩散 不需要 自由扩散 协助扩散 是指物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，也叫 。 是指借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，也叫 。 简单扩散 易化扩散 （2）类型 2、主动运输 （1）概念：物质以 进行跨膜运输，需要 的协助，同时还 消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式称为主动运输。 逆浓度梯度 载体蛋白 需要 （2）意义：主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出 和 的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。 代谢废物 对细胞有害 基础知识梳理 3、转运蛋白的种类和特点 项目 通道蛋白 载体蛋白 参与的运输方式 是否与被运输分子结合 自身构象是否发生改变 共同点 协助扩散 协助扩散、主动运输 否 是 否 是 均为蛋白质；均分布在细胞的膜结构中；均控制特定物质的跨膜运输，具有特异性。 4、大分子进出细胞的方式 （1）概念 ①胞吞：细胞摄取的大分子与细胞膜上的 结合，这部分细胞膜内陷形成小囊。然后，小囊形成 进入细胞内部。 ②胞吐：细胞需要外排的大分子，形成囊泡移动到 处，并与之融合将大分子排出细胞。 蛋白质 囊泡 细胞膜 （2）特点 能量 流动性 5、物质出入细胞的方式的比较 方式 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐 自由扩散 协助扩散 运输方向 是否需 要(消耗) 蛋白质 能量 模型 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 低浓度→ 高浓度 细胞内→ 细胞外 不需要 需要 需要 不消耗 方式 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐 自由扩散 协助扩散 实例 　O2、CO2、甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有机物  　离子和一些小分子有机物，如葡萄糖、氨基酸等 　小肠上皮细 胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等 白细胞吞 噬细菌 分泌蛋白的分泌 5、物质出入细胞的方式的比较（续表） 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。 （4）水分子更多的是通过借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞的。 1. 、与乙醇分子自由扩散通过细胞膜的原理相同。 （ ） 2.载体蛋白具有特异性，而通道蛋白不具有特异性。 （ ） 3.载体蛋白转运物质时发生结构改变，不能再次利用。 （ ） 4.主动运输都是逆浓度梯度进行的，能使膜内外物质浓度趋于一致，维持了细胞的正常代谢。 （ ） 5. 人红细胞吸收胆固醇与吸收葡萄糖的相同点是均需要载体蛋白的协助。（ ） 6. 果脯在腌制过程中细胞通过主动运输吸收蔗糖分子。 （ ） 7.水分子进出细胞的方式是自由扩散。 （ ） × × × × × × 【学透教材】 × 【用活教材】 1、（ P69正文）主动运输过程中载体蛋白发生怎样的变化？ 2、 （P71正文）免疫细胞行使免疫功能时，会涉及胞吞和胞吐这两种物质跨膜运输方式，这两种方式的共同点有哪些？ 离子或分子与载体蛋白结合后，载体蛋白的空间结构发生变化，运输完成后载体蛋白又恢复原状。 能运输生物大分子等；运输过程中形成囊泡；需要膜蛋白参与；需要消耗能量。 考向1 考查物质进出细胞的方式 【典例1】（2025·云南）细胞作为生命活动的基本单位，需要与环境进行物质交换。下列说法正确的是（　　） A．协助扩散转运物质需消耗ATP B．被动运输是逆浓度梯度进行的 C．载体蛋白转运物质时自身构象发生改变 D．主动运输转运物质时需要通道蛋白协助 C 素养提升 【题后提升】判断物质进出细胞的方式 变式1:（2024·甘肃）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 【题后提升】物质运输中应注意的特殊情况 （1）同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同，如红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，而小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式则是主动运输，神经细胞膜上运入K+的方式为主动运输，运出K+的方式为协助扩散，运入K+的载体蛋白和运出K+的通道蛋白都具有特异性。 （2）Na+、K+等无机盐离子一般以主动运输的方式进出细胞，但也可通过协助扩散进出细胞，如神经细胞维持静息电位时的K+外流和形成动作电位时的Na+内流。 （3）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。 （4）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。 （5）自由扩散、协助扩散、主动运输主要体现了生物膜的选择透过性；胞吞、胞吐体现了生物膜的流动性。 （6）主动运输消耗的能量不一定是ATP提供，还可能来自离子顺浓度梯度产生的势能。 变式2：当细胞内Ca2+浓度升高时，细胞内的Ca2+可与一种称为钙调素(CaM)的钙结合蛋白结合，生成Ca2+/CaM复合物。 CaM本身无活性，其与Ca2+结合后，因构象发生改变而被活化，活化的CaM可激活蛋白磷酸酶，使底物蛋白发生磷酸化。当Ca2+浓度降低时， Ca2+/CaM复合物解离。细胞膜和内质网膜上的Ca2+泵可分别将细胞质中的Ca2+逆浓度梯度运至细胞外或内质网腔中。下列叙述错误的是（ ） A. 细胞内的Ca2+可能作为一种信号分子参与某些生命活动的调节 B. Ca2+泵将细胞质中的Ca2+运至细胞外或内质网腔属于主动运输 C. ATP可为Ca2+/CaM复合物催化底物蛋白磷酸化的过程直接供能 D. Ca2+/CaM复合物可能通过促进Ca2+泵的磷酸化以维持胞内Ca2+水平 C 考向2 考查转运蛋白与物质运输 【典例2】（2025·江苏）（不定项）研究小组开展了Cl-胁迫下，添加脱落酸（ABA）对植物根系应激反应的实验，机理如图所示。下列相关叙述错误的有（      ） A．Cl-通过自由扩散进入植物细胞 B．转运蛋白甲、乙的结构和功能相同 C．ABA进入细胞核促进相关基因的表达 D．细胞质膜发挥了物质运输、信息交流的功能 ABC 载体是协助物质运输的蛋白质，如血红蛋白是运输氧的载体，细胞膜上有运输葡萄糖、、等的转运蛋白；受体是接收信号分子的蛋白质，如神经递质受体、激素分子受体，其主要作用是实现细胞间的信息交流。 【题后提升】载体与受体的区别 变式1：转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型，通道蛋白包括水通道蛋白和离子通道蛋白，通道蛋白含有“感受器”，它只有在“感受刺激”时才开放。下列叙述错误的是（ ） A. 载体蛋白通过自身构象的变化，与氨基酸、核苷酸等分子结合，将其转移到膜的另一侧 B. 抗利尿激素促进肾小管对水的重吸收，主要通过水分子与水通道蛋白结合发挥作用 C. 甲状腺滤泡上皮细胞通过载体蛋白吸收碘，需要细胞提供能量 D. Na+通过钠离子通道内流，参与形成动作电位，维持神经和肌肉的正常兴奋性 B 变式2：（2024·黑吉辽）（不定项）研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种，构建腹泻模型。用某种草药进行治疗，发现草药除了具有抑菌作用外，对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3(AQP3)的相对表达量也有影响，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅 B. 模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻 C. 治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高，缓解腹泻，减少致病菌排放 D. 治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组，可使回肠对水的转运增加 BCD 考点二 影响物质跨膜运输速率的因素 基础知识梳理 （1）浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。 （2）自由扩散中，浓度差越大，运输速率越 ； （3）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，原因是受的 的限制。主动运输中，物质浓度达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是受 的限制。 1、 浓度差对物质跨膜运输速率的影响 大 转运蛋白数量 载体蛋白的数量或能量 2、 转运蛋白数量对跨膜运输速率的影响 （1）转运蛋白数量影响协助扩散和 ， 不受转运蛋白数量的影响。 （2）主动运输中，其他条件适宜的情况下，载体蛋白数量越多，运输速率越 ；载体蛋白数量达到一定程度后运输速率不再增加，原因可能是受 供应限制。 主动运输 自由扩散 能量 大 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。 （1）P点时： 为物质的运输提供能量。 （2）PQ段：随着氧气含量的增加， 产生的能量越多，主动运输的速率越大。 （3）Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受 以及其他限制因素的影响，运输速率不再增加。 细胞呼吸 无氧呼吸 有氧呼吸 载体蛋白数量 提醒：哺乳动物成熟红细胞主动运输速率不受含量影响，其能量由无氧呼吸供应。 4、温度对跨膜运输速率的影响 流动 酶活性 温度 影响 生物膜的 性 呼吸速率 影响 物质运输速率 1. 红细胞摄入葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度都有关。 （ ） 2. 胞吞、胞吐运输大分子物质受到膜上转运蛋白的限制。 （ ） 3. 一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。 （ ） × × 【学透教材】 √ 【典例1】（2025·陕晋宁青）丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白（MPC）运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述错误的是（ ） A. MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加 B. 丙酮酸根、H+共同与MPC结合使后者构象改变 C. 线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率 D. 线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高 考向一 考查物质跨膜运输的影响因素 D 素养提升 变式1：（2022·山东）NO3-和NH4+是植物利用的主要无机氮源，NH4+的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动，NO3-的吸收由H＋浓度梯度驱动，相关转运机制如图。铵肥施用过多时，细胞内NH4+的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是(　　) A．NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP B．NO3-通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输 C．铵毒发生后，增加细胞外的NO3-会加重铵毒 D．载体蛋白NRT1.1转运NO3-和H＋的速度与二者在膜外的浓度呈正相关 B 变式2：如图甲中曲线、表示物质跨膜运输的两种方式，图乙表示大分子物质进出细胞的过程。相关叙述错误的是（ ） A. 图甲中的a曲线可表示O2、甘油和酒精等物质的跨膜运输方式 B. 图甲中的b曲线不再上升时，影响转运速率的因素包括转运蛋白的数量 C. 图甲中的b曲线所示跨膜运输方式和图乙所示物质进出细胞的过程均需要消耗细胞代谢产生的能量 D. 图乙所示过程的顺利进行依赖于细胞膜具有一定的流动性 C 【典例2】为探究细胞吸收葡萄糖的条件，将兔的成熟红细胞和肌肉细胞分别置于含有葡萄糖的培养液中进行实验，一段时间后测定培养液中葡萄糖的含量，结果如表。以下分析正确的是（ ） A. 该实验的对照组为甲组，因变量为培养液中葡萄糖的含量 B. 甲组与丙组比较，可知肌肉细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖均需要通道蛋白 C. 乙组与丙组比较，可知肌肉细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖均需要能量 D. 实验结果说明肌肉细胞吸收葡萄糖的方式既有主动运输，也有协助扩散 组别 培养条件 肌肉细胞 成熟红细胞 甲 加入葡萄糖载体抑制剂 乙 加入呼吸抑制剂 丙 不做任何处理 考向二 物质跨膜运输的相关实验及分析 D （1）探究是主动运输还是被动运输 【题后提升】探究物质跨膜运输方式的实验设计思路 （2）探究是自由扩散还是协助扩散 主动运输 被动运输 协助扩散 自由扩散 变式2：（2022·全国乙卷改编）农业生产中，农作物生长所需的氮素可以NO3-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NO3- 的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题。 （1） 由图可判断NO3-进入根细胞的运输方式是主动运输，判断 的依据是 。 （2） O2浓度大于时作物乙吸收NO3-速率不再增加，推测其原因是 。 （3） 作物甲和作物乙各自在NO3-最大吸收速率时，作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙，判断的依据是 。 （4） 据图可知，在农业生产中，为促进农作物根对NO3-的吸收利用，可以采取的措施是 (答出1点即可）。 主动运输需要载体蛋白，但细胞膜上载体蛋白的数量是有限的，此时载体蛋白达到饱和 作物甲的NO3-最大吸收速率大于作物乙的，甲需要的能量多，而能量主要来源于细胞呼吸，且在各自NO3-最大吸收速率时，作物甲对应的O2浓度大于作物乙 适时松土 主动运输需要细胞呼吸提供能量，达到NO3-最大吸收速 率之前，根细胞对NO3-的吸收速率与浓度呈正相关 变式2：（2022·全国乙卷改编）农业生产中，农作物生长所需的氮素可以NO3-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NO3- 的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题。 （5） 作物甲从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输？ 请设计实验加以证明（实验材料：形态及生理状况相似的作物甲幼 苗若干，适宜浓度的含Ca2+和K+的完全培养液，细胞呼吸抑制剂， 蒸馏水），写出实验思路并预测实验结果。 实验思路： 预期结果： 将作物幼苗随机均分为甲、乙两组，分别培养在适宜浓度的含Ca2+和K+的完全培养液中；甲组幼苗的培养液中加入一定量的细胞呼吸抑制剂，乙组幼苗的培养液中加入等量的蒸馏水，在适宜的条件下培养；分别测定两组幼苗吸收Ca2+和K+的速率，并进行比较。 若两组植株对Ca2+和K+的吸收速率相同，则幼苗从土壤中吸收无机盐的方式是被动运输； 若甲组幼苗对Ca2+和K+的吸收速率明显小于乙组幼苗对Ca2+和K+的吸收速率，则幼苗从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输。 1、（ 2025·河南）耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族，将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是（ ） A．细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力 B．低温时，水分子通过与蛋白M结合转运到细胞外 C．蛋白M增加了水的运输能力，但不改变水的运输方向 D．水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式 B 高考真题演练 2、（ 2025·四川）某细菌能将组氨酸脱羧生成组胺和CO2，相关物质的跨膜运输过程如下图。下列叙述正确的是（ ） A．转运蛋白W可协助组氨酸逆浓度梯度进入细胞 B．胞内产生的组胺跨膜运输过程需要消耗能量 C．转运蛋白W能同时转运两种物质，故不具特异性 D．CO2分子经自由扩散，只能从胞内运输到胞外 B 高考真题演练 3、（ 2024·贵州）茶树根细胞质膜上的硫酸盐转运蛋白可转运硒酸盐。硒酸盐被根细胞吸收后，随者植物的生长；吸收的大部分硒与胞内蛋白结合形成硒蛋白，硒蛋白转移到细胞壁中储存。下列叙述错误的是（ ） A．硒酸盐以离子的形式才能被根细胞吸收 B．硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系 C．硒蛋白从细胞内转运到细胞壁需转运蛋白 D．利用呼吸抑制剂可推测硒酸盐的吸收方式 C 高考真题演练 4、（ 2024·浙江6月）植物细胞胞质溶胶中的、通过离子通道进入液泡，、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浓度梯度 B. 、通过离子通道进入液泡不需要直接供能 C. 、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 高考真题演练 5、（ 2023·全国甲卷）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 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 高考真题演练 6、（ 2023·湖北）心肌细胞上广泛存在泵和交换体（转入的同时排出），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. 细胞膜上交换体的活动加强 C 高考真题演练 $$