第4章 微专题突破二 物质进出细胞方式的判断-【成才之路•学案】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞同步新课程学习指导(人教版)

092 向枪乌贼的神经 神经细胞膜的方式是 加入乙加入 神经细胞周围溶液 4 细胞内注入微量 (3)由实验2、3可知甲药物的作用是 药物 ATP 中没有出现Na 的2Na (1)由实验1中观察到的现象可知，神经细胞周围 (4)实验4中加入乙药物后，除表中现象外，细胞 溶液中的4Na+来源于 的其他生命活动没有受到影响，乙药物最可能 (2)由实验2、3及其现象可知，4Na+穿过神经细 据此可判断4Na+通过 是抑制了 的作用。 胞膜需要 课时小结 外→内 运输方向 主动运输与胞 细胞外 能量 运输动力 吞、胞吐 不需要 转运蛋白 逆浓度梯度运输 白细胞吞噬病菌 举例 胞吞 特点 需要我体蛋白 消耗能量(ATP) 细胞内 内→外 运输方句 胞吞 主动 意义 细胞选择性的吸收所需要的物质 能量 运输动力 胞吐 胞吐 运输 排除代射废物和对细胞有害的物质 不需要 转运蛋白 小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖 分泌蛋白的排出举例 举例 植物根细胞吸收矿质元素 夯基提能作业 请同学们认真完成练案[15] 微专题突破二 物质进出细胞方式的判断 今根据题目中的描述进行判断 1.关于浓度大小关系的相关描述。 逆浓度梯度运输 一定为主动运输 浓度 不需转运蛋白 顺浓度梯度运输 自由扩散 需转运蛋白 协助扩散 2.关于是否需要提供能量及是否需要转运蛋白协助的相关描述。 需转运蛋白 不耗能被动运输 协助扩散 不需转运蛋白 能量 自由扩散 需囊泡 耗能是否需囊泡不需囊泡 胞吞、胞吐 主动运输 3.关于物质的化学本质和分子特点的相关描述。 (1)水、气体分子、脂溶性小分子等可通过自由扩散的方式穿过生物膜。 (2)大部分水进出细胞、葡萄糖进入红细胞、离子穿过通道蛋白等运输过程为协助扩散。 (3)大多数情况下无机盐、氨基酸、核苷酸、葡萄糖等的吸收方式为主动运输。 (4)大分子物质进出细胞一般通过胞吞、胞吐的形式。但发生胞吞、胞吐现象时，运输的物质不一定是大 分子物质，如许多神经递质为小分子物质，仍然通过胞吐的形式进行释放，以在短时间内达到大量释 放的效果。 4.关于达到平衡时的浓度差相关描述。 若达到平衡时细胞内外仍存在浓度差，则是主动运输，因为自由扩散和协助扩散达到平衡时，细胞内外浓 度相等。 093 〉变式训练 1.液泡是植物细胞中储存C?+的主要细胞器。液泡膜上的H焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量 跨膜运输H+,建立液泡膜两侧的H+浓度梯度。该浓度梯度驱动H+通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成 跨膜运输，从而使C2+以与H+相反的方向同时通过CAX进入液泡并储存。下列说法错误的是() A.Ca2+通过CAX的跨膜运输方式属于协助扩散 B.C2+通过CAX的运输有利于植物细胞保持坚挺 C.加入H+焦磷酸酶抑制剂，Ca2+通过CAX的运输速率变慢 D.H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输 今根据模型进行判断 1.常见物理模型 大分子 或颗粒物 d e: 。8能量 ●● 能量 ·●●●●分别代表各种物质分子或离子 甲 (1)根据细胞膜两侧是否有糖蛋白判断细胞内外，进而判断物质的吸收和外排。如甲图中可根据糖蛋白 的位置判断：上方为细胞外，下方为细胞内，进而可知bcd为物质吸收，e为物质外排。 (2)注意物质是穿膜方式还是膜泡运输方式：甲图中均为穿膜运输（直接穿过磷脂双分子层为自由扩散、 通过转运蛋白穿过生物膜且不消耗能量为协助扩散、通过转运蛋白穿过生物膜且消耗能量为主动运 输)，乙图为膜泡运输（进人细胞为胞吞、排出细胞为胞吐）。 (3)代表分子的图形多少可表示浓度的大小关系：如甲图中d运输过程，相应物质的图形上侧四个、下侧 两个，代表该过程顺浓度梯度进行运输，为协助扩散。 2.常见数学模型 ◆运输速率 ◆运输速率 个运输速率 bc O细胞外浓度 O细胞外浓度 0细胞能量供应 图A 图B 图C (1)图A中物质的运输速率与细胞外的浓度成正比例的关系，说明该物质的运输速率主要取决于膜内外 物质浓度梯度的大小，不受转运蛋白数量的限制，因此为自由扩散。 (2)图B中物质的运输速率在一定范围内取决于膜内外物质浓度梯度的大小，但是当物质浓度超过一定 范围后，物质运输的速率不再增大，可能是受到转运蛋白数量的限制。综上所述，该物质的运输为被 动运输且需要转运蛋白，为协助扩散。 (3)图C中物质的运输速率与细胞的能量供应无关，说明该物质的运输方式为被动运输，可能是自由扩 散，也可能是协助扩散。 【特别提醒】主动运输的能量提供有两种常见类型①直接型：直接消耗ATP的主动运输，通常相应转 运蛋白同时具有ATP水解酶的功能。②间接型：利用膜两侧其他物质的浓度梯度提供的化学势能。 》变式训练 2.如图甲、乙分别是洋葱根尖在不同02浓度及不同底物浓度情吸 况下（其他条件适宜），从含硝酸钾的全营养液中吸收O,的 收 收 速 速率曲线图。下列相关叙述错误的是 （)率 A.a点时影响离子吸收速率的主要因素是能量 O2浓度 底物的浓度 B.b点时离子吸收速率不再增大是因为载体的数量有限 甲 乙 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 094 目物质跨膜运输方式的实验探究 1.实验原理 根据主动运输和被动运输对能量和转运蛋白的需求，确定实验的自变量。 2.实验方法 (1)探究是主动运输还是被动运输的方法 对某离子吸收咸弱或停止 →主动运输 植株+完全培养液 呼吸「 抑制利 →不影响离子吸收 →被动运输 (2)探究是自由扩散还是协助扩散的方法 植株+完全培养液 蛋白质抑制利 →对某离子吸收减弱或停止 →协助扩散 (或蛋白酶) →不影响离子吸收 →自由扩散 》变式训练 3.主动运输是一种重要的跨膜运输方式，体现了生命活动的“主动性”。为探究主动运输的特点，科研人员 利用下图装置进行实验，其中HgCL2是一种可以影响ATP(直接供能物质)水解的新陈代谢抑制剂。请分 析回答： KH,PO,溶液 KHPO,溶液 KH,PO,溶液 馏水 HgC,溶 蒸馏 成熟胡萝卜片 成熟胡萝卜片 幼嫩胡萝卜片 幼嫩胡萝下片 丙 (1)本实验的名称是 (2)实验得到如图所示的结果。 ①根据实验结果，科研人员在实验前后需测定 0 ②比较乙组和甲组结果，得出的结论是 ③与甲组相比，丙组吸收磷酸盐较少的原因可能是 夯基提能作业 请同学们认真完成练案[16] 章末总结 构建网络素养提升 水进出细胞的原理挥完)植物细胞的吸水和失水 细胞 被动运输 8 自由扩散和 自由扩散总>顺浓度梯度，不需要转运蛋白和能量 协助扩散 协助扩散特点)顺浓度梯度，需要转运蛋白，不需要能量 入和 输出 主动运输与 主动运输 特点 逆浓度梯度，需要载体蛋白，需要能量 胞吞、胞吐 胞吞、胞吐 特总> 一般为大分子物质，不需要载体蛋白，需要能量2.提示：消耗能量。组2呼吸受到抑制后，培养液中葡萄糖的剩： 除了需要能量还有载体蛋白。4Na*来源于神经细胞内。(2) 余量增加 由实验2、3及其现象可知，实验2、3的自变量是加入了ATP 3.提示：主动运输。葫萄糖的跨膜运输需要载体蛋白协助和消 说明4Na穿过神经细胞膜需要消耗能量，运输方式是主动运 耗细胞代谢产生的能量。 输。(3)由实验2、3可知甲药物的作用是抑制神经细胞的细 4.提示：主动运输。细胞内Na浓度低，细胞外Na浓度高， 胞呼吸。(4)实验4中加入乙药物后，除表中现象外，细胞的 Na外排转运方向为逆浓度梯度，需要间接消耗细胞代谢产 其他生命活动没有受到影响，说明乙药物不影响细胞呼吸，乙 生的能量。 药物最可能是抑制了载体蛋白的作用。 5.提示：会。会导致细胞内Na浓度过高，破坏细胞膜结构。 典例剖析 微专题突破二物质进出细胞方式的判断 例：C分析图解可知，图甲物质的运输属于协助扩散，可以表 :变式训练 示葡萄糖进入红细胞，A正确；图2中乙物质的运输由低浓 1.A根据题意可知，整个运输过程中，首先H通过主动运输 度向高浓度一侧，并且需要载体蛋白的协助和消耗能量，属 从细胞质基质进入液泡，从而建立液泡膜两侧的H浓度梯 于主动运输，B正确；图乙可以判断乙物质为运进细胞，而图 度，然后H顺浓度梯度通过载体蛋白CAX经协助扩散运出 甲中不能判断细胞内外，因此不能确定甲物质是否是细胞 液泡，同时H浓度梯度驱动C+通过主动运输进入液泡，该 代谢所需的营养物质，C错误：除去细胞膜上的载体蛋白，对 过程属于反向协同运输，A错误，D正确：C2+通过CAX运输 协助扩散和主动运输均有影响，D正确。故选C。 进入液泡后，增大了细胞液的渗透压，有利于植物细胞从外界 变式训练 吸水，使植物细胞保持坚挺，B正确：加入H焦磷酸酶抑制剂 1.B作物乙在O2浓度大于a时，NO吸收速率不再增加，说 后，用于H主动运输的能量减少，液泡膜两侧的H浓度梯 明运输NO,的载体蛋白已饱和，A正确：生物种类不同，同种 度不易建立，而Ca2+通过CAX运输进人液泡需要H*浓度梯 物质的运输载体效率也会有差异，不是数量多速率就一定快， 度来驱动，故加人H焦磷酸酶抑制剂后，C2+通过CAX的运 B错误；图示细胞吸收的NO3方式为主动运输，水的吸收是： 输速率变慢，C正确。 自由扩散或者协助扩散，C正确：蛋白质、核酸、磷脂中含有N2.D洋葱根尖吸收NO的方式是主动运输，吸收速率受能 元素，D正确。故选B。 量、载体和底物浓度的影响。a点时离子吸收速率未达到最 任务二 大，限制因素是O,浓度，而O,浓度通过影响呼吸作用产生的 问题探究 能量影响吸收速率，故此时主要影响因素是能量，A正确；b 1.提示：分别是胞吞、胞吐。 点时离子吸收速率不再随O,浓度增大而增大，此时的限制因 2.提示：细胞膜具有一定的流动性。 素是载体的数量，B正确：℃点时离子吸收速率未达到最大 3.提示：胞吞和胞吐需要消耗能量。 此时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度，C正确；d点 典例剖析 时离子吸收速率不再随底物浓度增大而增大，主要是因为载 例：Ca胞吐和b胞吞依据的是膜的流动性，A正确；变形虫是 体数量有限，D错误。 单细胞生物，是以b的方式吞噬食物，B正确；胞吞和胞吐还 :3.(1)探究HgCL2溶液和细胞成熟程度对细胞主动运输（吸收 可以运输小分子物质，C错误；b一定需要细胞的表面识别， 磷酸盐)的影响 具有特异性，需要ATP为其提供能量，D正确。枚选C。 (2)溶液中磷酸盐的浓度细胞主动运输吸收磷酸盐需要消 变式训练 耗能量 幼嫩组织供能少，幼嫩组织细胞膜上载体少 2.A图a过程除了可发生在细胞膜处，也可能是内质网释放 【解析】(1)通过对比可知，甲与乙、丙与丁之间的自变量为 囊泡，A错误：图b可表示胞吐，通过胞吐运输的一般为蛋白 是否添加HgCL2溶液，甲与丙、乙与丁之间的自变量为细胞成 质等生物大分子及颗粒性结构，B正确；图a过程可以是胞 熟程度，因此实验目的为探究Hg2溶液和细胞成熟程度对 吞，此时大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜 细胞主动运输（吸收磷酸盐）的影响。(2)根据数学模型可 内陷形成小囊，C正确：图b过程发生囊泡与膜融合释放所运 知，需要计算实验前后溶液中磷酸盐浓度差，所以实验前后需 输物质，该过程依赖于膜的流动性，D正确。故选A。 测定溶液中磷酸盐的浓度；乙组添加HgCL,溶液，ATP为主动 课堂达标巩固训练 运输供能受阻，对磷酸盐的吸收明显减少，这说明细胞吸收磷 酸盐需要消耗能量；与甲组相比，丙组为幼嫩组织，细胞膜表 1.D据题图可知，该矿质元素离子的运输既需要载体蛋白也 面的转运蛋白较成熟组织少，且产生的能量也较少，因此主动 需要消耗能量，是主动运输，A正确：该矿质元素离子逆浓度 运输比甲组弱。 梯度运输，B正确；该矿质元素离子的运输需要载体蛋白，如 果细胞膜上运输该矿质元素离子的载体蛋白被去除，则该矿 章末总结 质元素离子不能被运输，C正确：载体蛋白可重复使用，D错 体验真题直击高考 误。故选D。 1.A水分子跨膜运输的主要方式是经过水通道蛋白的协助扩 2.Da是胞吞过程，b是胞吐过程，无论是胞吞还是胞吐都伴 散，A错误：模型组空肠AQP3相对表达量降低，空肠黏膜细 随着细胞膜的变化和具膜小泡的形成，均以膜的流动性为基 胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻，B正确：治疗后空肠、回 础，A正确：胞吞和胞吐均需要消耗能量，B正确：胞吐过程中 肠AQP3相对表达量提高，对水的转运增加，缓解腹泻，减少 有具膜小泡的形成、具膜小泡与细胞膜的融合，因此存在膜成 致病菌排放，C正确：治疗组回肠AQP3相对表达量高于对照 分的更新，C正确：物质通过胞吞和胞吐运输时，不需要载体 组，可使回肠对水的转运增加，D正确。故选A。 蛋白的协助，但细胞摄取大分子时，需要膜蛋白的参与，D错：2.C 药物特异性阻断细胞膜上的Na-K泵，会使得向细胞 误。故选D。 内运输的钾离子和向细胞外运输的钠离子减少，进而使细胞 3.(1)神经细胞内 外的钠离子和细胞内的钾离子浓度下降，钠钙交换体活动减 (2)消耗能量主动运输 弱，钙离子外流减少，细胞内钙离子浓度增加，心肌收缩力加 (3)抑制神经细胞的细胞呼吸 强，A、B、D错误；细胞外的钠离子浓度下降会导致动作电位 (4)载体蛋白 期间钠离子的内流量减少，C正确。故选C。 【解析】(1)乙药物抑制了主动运输的载体，因为主动运输：3.B乙醇是有机物，与细胞膜中磷脂相似相溶，可以通过自由 268