2025届高三生物一轮复习课件 第7讲 物质跨膜运输的方式

该高中生物学课件聚焦“物质跨膜运输的方式”高考核心考点，涵盖被动运输（自由扩散、协助扩散）、主动运输、胞吞胞吐及影响因素等内容，对接高考评价体系，分析各考点权重（如主动运输为高频考点），归纳识图分析、实验探究等常考题型，体现备考针对性与实用性。 课件亮点在于高考真题训练（含2021浙江选考、2023福州质检题）与应试技巧指导，通过“探究运输方式实验设计”培养科学思维与探究实践素养，剖析载体蛋白与通道蛋白区别等易错点，助力学生掌握答题逻辑，教师可据此精准教学，提升复习效率。

YOUR LOGO 第七讲 物质跨膜运输的方式 必属精品 1 考点1 被动运输 1、概念: 像水分子这样，物质以 ____进出细胞, _____消耗细胞内化学反应所释放的 ,这种物质跨膜运输方式称为 ___________。 扩散方式 不需要 能量 被动运输 考点1 被动运输 2、类型: 浓度梯度 相对含量低 相对含量高 协助扩散 自由扩散 考点1 被动运输 2、类型: O2、CO2、水分子、脂质、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子。 顺浓度梯度运输（高到低） 不需要转运蛋白 不消耗能量 ②实例： ③特点： ①概念： 通过简单的扩散作用进出细胞的方式叫做自由扩散，也叫简单扩散。 （1）自由扩散 注：甘油、乙醇等都是脂溶性物质,与磷脂分子有较强的亲和力，容易通过磷脂双分子层进出细胞。 细胞外 细胞内 考点1 被动运输 2、类型: （1）自由扩散 ④运输方向： ⑤影响因素： 溶质:溶质分子多(高浓度)→溶质分子少(低浓度) 水:水分子多(低浓度)→水分子少(高浓度) 浓度差、温度 浓度差 运输速率(v) 考点1 被动运输 2、类型: （2）协助扩散 哺乳动物红细胞通过载体蛋白吸收葡萄糖 ②实例： 借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散。 ①概念： 神经细胞静息状态（静息电位）时K+外流（通过离子通道蛋白） 神经细胞兴奋状态（动作电位）时Na+内流（通过离子通道蛋白） 水分子通过水通道蛋白运输 考点1 被动运输 2、类型: （2）协助扩散 需要转运蛋白协助（载体蛋白+通道蛋白） 顺浓度梯度运输 不消耗能量 ③特点： 通道蛋白：水通道蛋白+离子通道蛋白 ④影响因素： 浓度差 温度 转运蛋白种类和数量 考点1 被动运输 2、类型: （2）协助扩散 ⑤载体蛋白和通道蛋白的区别 载体蛋白 通道蛋白 图示 转运 对象 特点 每次转运时都会发生 ___________的改变 只容许与自身通道的 ___相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。 只容许与自身结合部位相适应的 通过。 分子或离子通过通道蛋白时， ___________________________。 分子或离子 直径和形状 自身构象 不需要与通道蛋白结合 考点1 被动运输 2、类型: （2）协助扩散 ⑤载体蛋白和通道蛋白的区别 载体蛋白 通道蛋白 图示 共同点 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（专一性），可重复利用 ！！载体蛋白具饱和性，通道蛋白不具饱和性 Q：一种转运蛋白只适合与一种或一类离子、分子结合（ ） × 考点1 被动运输 ①水通道： 小管液 肾小管 上皮细胞 肾小管 组织液 H2O H2O H2O H2O H2O 抗利尿激素 水通道 广泛存在于所有细胞的细胞膜上。 3、深度拓展 Q：水通道蛋白是镶在细胞膜表面的蛋白质？ （ ） × 水通道蛋白是一类贯穿于细胞膜的蛋白质。 考点1 被动运输 3、深度拓展 K+ ++ ++ - - - - Na+ - - - ++ ++ - Ca2+ Ca2+ Na+ + + - - + + - - 电压门控 Na+通道 电压门控 Ca2+通道 化学门控Na+通道 K+通道 ②神经细胞上的K+、Na+、Ca2+通道 兴奋性神经递质 Na+内流 考点1 被动运输 3、深度拓展 K+ ++ ++ - - - - Na+ - - - ++ ++ - Ca2+ Ca2+ Cl- + + - - + + - - 电压门控 Na+通道 电压门控 Ca2+通道 化学门控Cl-通道 K+通道 ③神经细胞上的K+、Cl-、Ca2+通道 抑制性神经递质 Cl-内流 考点2 主动运输 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。 需要载体蛋白、消耗能量 2、特点： 1、概念： 3、运输动力： 细胞内化学反应产生的能量 5、主要相关细胞器： 核糖体、线粒体等 4、影响因素： ③浓度差、温度等 ②载体蛋白 能量 考点2 主动运输 7、实例： 6、意义： 选择吸收所需物质，排出代谢废物和有害物质，保证细胞和个体生命活动所需 ①植物根部细胞吸收无机盐离子 ②甲状腺细胞吸收碘离子 ③动物细胞吸收钾离子和排出钠离子(Na-K泵) ④小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞吸收葡萄糖。 考点2 主动运输 囊性纤维化与Cl-载体蛋白异常关闭有关 ATP ADP+Pi H2O 稀薄的黏液 黏稠的分泌物不断积累 功能正常的氯离子载体 功能异常的氯离子载体 氯离子 氯离子 囊性纤维化患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常 患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。 典例： 考点2 主动运输 （1）直接消耗ATP的主动运输。 通常称为泵（ATP驱动泵） ①Na+-K+泵 ②质子泵 ！！ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶。 8、主动运输消耗的能量类型 Pi ATP ADP 提供能量的一侧是细胞的内侧 考点2 主动运输 解析 质子泵：H+泵和ATP合成酶 H+ 泵: 消耗ATP逆浓度运输H+ ATP合成酶: 利用H+的浓度差合成ATP（ATP合成酶具催化、运输功能） 主要分布在叶绿体类囊体膜上和线粒体内膜上。 考点2 主动运输 （2）间接消耗ATP的主动运输。 如图：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。 肾小管上皮细胞吸收葡萄糖同上。 （协同转运蛋白） 8、主动运输消耗的能量类型 考点2 主动运输 细胞外 Na+浓度高 Na+顺浓度内流 为其他物质逆浓度运输提供能量 细胞外 细胞内 细胞外 细胞内 同向转运 逆向转运 Na+ Na+ 葡糖糖 H+ 解析 协同转运 考点2 主动运输 葡萄糖 Na+ Na+ K+ ATP 葡萄糖 葡萄糖 小肠或肾小管腔 小肠或肾小管上皮细胞 组织液 高Na+ 高葡萄糖 低Na+ 低葡萄糖 高Na+ 低葡萄糖 主动运输 协助扩散 主动运输 顶端膜 基底膜 Na+-葡萄糖同向转运载体存在于小肠和肾小管的上皮细胞 考点2 主动运输 ATP ADP+Pi H+ H+ 液泡腔 (pH=3~6) H+ Ca2+ 蔗糖 蔗糖的主动运输 Ca2+的主动运输 H+驱动蔗糖逆向转运，使得液泡在白天将叶绿体光合作用合成的多余蔗糖储存在液泡中，夜间再将这些蔗糖运到细胞质基质。 H+ Na+的主动运输 Na+ 细胞质基质 (pH=7.0) H+的主动运输 植物液泡膜上有H+-Ca2+、H+-蔗糖逆向运输载体 考点2 主动运输 光 H+ H+ H+ H+ H+ H+ ATP ADP+Pi 细胞外 细胞内 ATP合酶 细菌视紫红质 光能 H+浓度差(势能) ATP中的化学能 （3）光驱动（光驱动泵） 8、主动运输消耗的能量类型 光驱动：一种噬盐的厌氧细胞膜上特有的蛋白质(细菌视紫红质)，可在光能的激发下，逆浓度将H+运出细胞，造成细胞外积累高能浓度H+，这种H+浓度差可被另一种蛋白利用合成ATP。 1.(2021·浙江1月选考)下图为植物细胞质膜中H＋－ATP酶将细胞质中的H＋转运到膜外的示意图。下列叙述正确的是 (　　) A．H＋转运过程中H＋－ATP酶不发生形变 B．该转运可使膜两侧H＋维持一定的浓度差 C．抑制细胞呼吸不影响H＋的转运速率 D．线粒体内膜上的电子传递链也会发生图示过程 E. 该转运可造成膜两侧pH趋向相同 习题巩固 B　 【解析】　据图，H＋逆浓度梯度运输，且需要消耗能量，该过程为主动转运，在此过程中H＋－ATP酶兼有载体蛋白和ATP水解酶的功能。主动转运过程中H＋－ATP酶作为载体蛋白，会发生形变，协助物质运输，A错误；该转运方式为主动转运，主动转运的结果是使膜两侧H＋维持一定的浓度差，B正确；H＋的转运方式主动转运，需要载体蛋白的协助，同时需要能量，抑制细胞呼吸会影响细胞的能量供应，进而影响H＋的转运速率，C错误；图示过程是消耗ATP的过程，而线粒体内膜的电子传递链最终会生成ATP，不会发生图示过程，D错误。 习题巩固 2.(2023·福州市质检)下列关于通道蛋白的说法，错误的是(　　) A.一种离子通道蛋白只允许一种离子通过 B.水通道蛋白是镶在细胞膜表面的蛋白质 C.细胞膜上的钠离子通道蛋白与水通道蛋白在空间结构上有差异 D.物质通过通道蛋白的运输属于被动运输，不消耗能量 B 【解析】　离子通道蛋白具有特异性，一种离子通道蛋白只允许一种离子通过，A正确；水通道蛋白是一类贯穿于细胞膜磷脂双分子层的蛋白质，B错误；通道蛋白有特异性，离子通道蛋白和水通道蛋白在空间结构上有差异，C正确；物质通过通道蛋白的运输为顺浓度梯度运输，属于被动运输，不消耗能量，D正确。 考点3 胞吞胞吐 ①在转运过程中，物质包裹在脂双层膜的包被的囊泡运输，(膜泡运输) ②运输过程中需要消耗细胞呼吸释放的能量 ③批量运输大分子物质或颗粒物。 运输时不穿膜 特例：小分子的神经递质释放是胞吐。 ④利用(体现)了膜的流动性 ⑤胞吞和胞吞细胞膜成分相对稳定 ⑥不需载体蛋白，需特定的膜蛋白 1、特点： 考点3 胞吞胞吐 2、胞吞 ①大分子与膜上的 结合； 受体蛋白 ②细胞膜 ，包围着大分子； 内陷形成小囊 ③小囊从细胞膜 下来， 形成 ， 进入细胞内部。 分离 囊泡 （2）实例: 白细胞吞噬病菌、变形虫吞食细菌等。 磷脂分子重排 形成囊泡 （胞吞形成的囊泡可在细胞内被溶酶体降解） （1）过程 考点3 胞吞胞吐 ①细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成 ； ②囊泡移到细胞膜处，与细胞膜 ； ③大分子排出到细胞外。 囊泡 融合 （2）实例: 分泌蛋白的分泌，如抗体、胰岛素、消化酶等 3、胞吐 有的大分子如mRNA、蛋白质等通过核孔运输。 Q：所有大分子物质均通过胞吞和胞吐运输？（ ） × （1）过程 考点3 胞吞胞吐 （3）胞吐的特例 神经递质虽然是小分子物质，但是神经递质是通过突触小泡，以胞吐方式释放到突触间隙的。 目前已知的神经递质种类很多，主要有乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺、氨基酸类（如谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸等）、一氧化氮等。 P选一29 3、胞吐 习题巩固 (1)膜内外物质浓度梯度的大小会直接影响自由扩散和协助扩散的运输速率。(必修1 P67正文)(　√　) (2)加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率。(必修1 P69正文拓展)(　×　) (3)胞吞和胞吐不需要转运蛋白参与,其运输过程与蛋白质无关。(必修1 P72正文拓展)(　×　) 习题巩固 旁栏边角 (必修1 P66图4-4拓展)只要是消耗能量的运输方式就一定是主动运输吗?请说明理由。 提示:不一定。消耗能量的运输方式除了主动运输,还有胞吞和胞吐以及穿越核孔的运输方式。 考点4 物质跨膜运输的影响因素 种类 呼吸强度 1、影响因素： 浓度差 温度 （1）自由扩散： （2）协助扩散： 浓度差 温度 转运蛋白种类和数量 （3）主动运输： 温度、浓度差等 载体蛋白 能量、02 考点4 物质跨膜运输的影响因素 1、影响因素： ▲浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中，浓度差越 ，运输速率越 ； 大 大 1、浓度差对跨膜运输的影响 ▲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 的限制。 载体数量 ▲主动运输中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是受 _______的限制。 载体数量和能量 习题巩固 习题巩固 ▲载体蛋白主要影响 ______和 ____。其他条件适宜的情况下，载体蛋白数量越多，运输速率越大。自由扩散不受载体蛋白数量的影响。 协助扩散 主动运输 Q点：能量的限制 2、载体数量对跨膜运输的影响 习题巩固 （1）P点时， 为离子的吸收提供能量。 无氧呼吸 3、氧气含量对跨膜运输的影响，氧气通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。 （2）PQ段：随着氧气含量的增加，有氧呼吸产生的能量越 ，主动运输的速率也越大。 多 （3）Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受载体蛋白数量以及其他的限制因素运输速率不再增加。 协助扩散/自由扩散 主动运输 载体蛋白 能量的限制 考点5 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 总结提升 (1)需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外，不要漏掉协助扩散。 (2)消耗能量的运输方式除主动运输外，不要漏掉胞吞和胞吐。 (3)从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外，不要漏掉协助扩散。 (4)影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外，不要漏掉浓度差。 (5)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外，不要漏掉载体蛋白的合成场所——核糖体。 (6)运输速率与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外，不要漏掉协助扩散。 $