2026届高三一轮复习生物：细胞的物质输入与输出(2)—物质进出细胞的方式课件

必修1 第4章 细胞的物质输入和输出（2） ——物质进出细胞的方式 1 考点一：被动运输 1）被动运输 物质通过简单扩散作用进出细胞。 自由扩散 （简单扩散） 水、O2、CO2、苯、甘油、脂肪酸、尿素、固醇、乙醇等。 物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的物质跨膜运输方式。 借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。 协助扩散 （易化扩散） 水、K+、Na+、氨基酸、人红细胞吸收葡萄糖等。 顺浓度梯度运输 ①运输方向： 不消耗能量 ②特点： ③影响因素： 膜内外物质浓度梯度的大小、 转运蛋白的种类和数量、 温度 载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，且转运时都会发生自身构象的改变。参与主动运输、协助扩散 通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过时，不需要与通道蛋白结合。只参与协助扩散 膜上的两种转运蛋白 考点一：被动运输 换图 3 血糖的转运 葡萄糖进入红细胞 胰岛素与血糖调节 胰岛素 胰岛素受体 1.葡萄糖转运蛋白储存在细胞质中的囊泡中 2.当胰岛素与细胞膜上受体结合，囊泡转运到细胞膜并与之融合，葡萄糖转运蛋白开始转运葡萄糖 3.当血糖水平下降后，细胞膜通过内吞作用将转运蛋白转移到小囊泡上储存起来 4.囊泡融合成内体 5.内体出芽产生新的囊泡，在血糖上升时再次重复以上循环 考点一：被动运输（拓展） 4 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的方式。 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。 考点二：主动运输 ①运输方向： ②特点： ③影响因素： 逆浓度梯度 能量：ATP水解\电化学梯度\光能等 需要载体蛋白 需要能量(ATP) 载体蛋白的种类和数量、能量、温度 5 考点二：主动运输（拓展） 直接耗能的主动运输 ATP直接供能 Na+-K+ 泵 ATP水解酶 协同转运：小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞吸收葡萄糖或氨基酸等有机物就是伴随着Na+从细胞外流入细胞内完成的。工作原理就是，载体蛋白上有两个结合位点，可分别与Na+和葡萄糖结合，由于Na+泵需要ATP供能，并不断地将Na+输出到细胞外，结果造成了Na+浓度膜外高于膜内，由此产生了电化学梯度。Na+和葡萄糖分别与载体蛋白结合，借助电化学梯度的驱动力，使Na+和葡萄糖结伴而行，进入细胞，进入细胞后葡萄糖与载体蛋白分开，Na+又被泵出细胞外。 6 考点二：主动运输（拓展） 直接耗能的主动运输 1. 载体蛋白的激活 膜内侧的Ca2+与其相应位点结合，激活载体蛋白的ATP水解酶活性 2. 载体蛋白的磷酸化 ATP水解，磷酸基团与载体蛋白结合，并伴随能量转移 3. 载体蛋白的空间结构改变 Ca2+的结合位点转向膜外侧，Ca2+释放到膜外 协同转运：小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞吸收葡萄糖或氨基酸等有机物就是伴随着Na+从细胞外流入细胞内完成的。工作原理就是，载体蛋白上有两个结合位点，可分别与Na+和葡萄糖结合，由于Na+泵需要ATP供能，并不断地将Na+输出到细胞外，结果造成了Na+浓度膜外高于膜内，由此产生了电化学梯度。Na+和葡萄糖分别与载体蛋白结合，借助电化学梯度的驱动力，使Na+和葡萄糖结伴而行，进入细胞，进入细胞后葡萄糖与载体蛋白分开，Na+又被泵出细胞外。 7 间接耗能的主动运输 能量来源：离子电化学梯度 ATP作用：产生并维持电化学梯度 小肠上皮细胞中Na+介导的葡萄糖共转运 考点二：主动运输（拓展） 协同转运：小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞吸收葡萄糖或氨基酸等有机物就是伴随着Na+从细胞外流入细胞内完成的。工作原理就是，载体蛋白上有两个结合位点，可分别与Na+和葡萄糖结合，由于Na+泵需要ATP供能，并不断地将Na+输出到细胞外，结果造成了Na+浓度膜外高于膜内，由此产生了电化学梯度。Na+和葡萄糖分别与载体蛋白结合，借助电化学梯度的驱动力，使Na+和葡萄糖结伴而行，进入细胞，进入细胞后葡萄糖与载体蛋白分开，Na+又被泵出细胞外。 8 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 √ 小试牛刀 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。 9 3）胞吞胞吐 ①特点： ③实例： ②影响因素： 需要能量(ATP) 需要膜上蛋白质的参与 依赖生物膜的流动性 温度、能量等 乳腺细胞合成的蛋白质，内分泌腺分泌细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶等。 考点三：胞吞胞吐 10 (1)浓度差对物质跨膜运输的影响 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 ；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。 大 大 转运蛋白数量 考点四：影响物质跨膜运输的因素 11 转运蛋白主要影响 和 。其他条件适宜的情况下，协助扩散中转运蛋白数量越多，运输速率越大；主动运输中载体蛋白数量达到一定程度后运输速率不再增加，可能原因是受能量供应限制。自由扩散不受转运蛋白数量的影响。 协助扩散 主动运输 (2)转运蛋白数量对跨膜运输的影响 考点四：影响物质跨膜运输的因素 12 通过影响细胞呼吸进而影响主动运输的速率。 ①P点时： 为物质的运输提供能量。 ②PQ段：随着氧气含量的增加，有氧呼吸产生的能量越 ，主动运输的速率越 。 ③Q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限制因素的影响，运输速率不再增加。 无氧呼吸 多 大 (3)氧气含量对跨膜运输的影响 考点四：影响物质跨膜运输的因素 换图 13 (4)温度对跨膜运输的影响 考点四：影响物质跨膜运输的因素 换图 14 注意：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 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 顺浓度梯度 逆浓度梯度 入细胞 出细胞 是否 蛋白质 不需要 需要 载体蛋白 或 通道蛋白 需要 载体蛋白 需要 需要 能量 不消耗 不消耗 消耗 消耗 消耗 举例 O2、CO2 甘油,乙醇,苯 尿素 红细胞吸收 血浆中的 葡萄糖 小肠上皮细胞 吸收消化液中 的氨基酸 吞噬细胞 吞噬 病原体 消化腺 细胞分泌消化酶 Na+由 Na+通道 进入神经元 K+由钠钾泵 进入红细胞 变形虫摄取有机物颗粒 神经元 释放 神经递质 各种物质跨膜运输方式的比较 (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 考点五：探究物质跨膜运输的实验设计 换图 16 牛刀小试 载体蛋白的选择性与其上特定的位点有关 在细胞主动运输过程中，均需要ATP水解直接供能 只有某些酶和激素类蛋白质才能通过胞吐排出细胞外 胰腺细胞分泌蛋白酶的过程不需要穿过膜结构 √ × × √ (2021·江苏,3,2分)细胞可运用不同的方式跨膜转运物质,下列相关叙述错误的是 ( ) A.物质自由扩散进出细胞的速度既与浓度梯度有关,也与分子大小有关 B.小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度有关 C.神经细胞膜上运入K+的载体蛋白和运出K+的通道蛋白都具有特异性 D.肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸 B 小试牛刀 换图 18 $