2026届高三生物二轮复习课件专题1细胞的物质组成、结构和物质运输③

专题一 细胞的分子组成、结构与功能 热点聚焦2 主动运输的类型 【模型构建①】ATP直接供能(ATP驱动泵) 【模型构建②】ATP间接供能(协同转运蛋白) 【模型构建③】光驱动泵 【旧知识回顾】物质进出细胞的方式 00 方式 被动运输 主动运输 自由扩散 (简单扩散) 协助扩散 (易化扩散) 运输方向 是否 需要载体 是否 消耗能量 影响因素 顺浓度梯度 顺浓度梯度 逆浓度梯度 不需要 需要 （转运蛋白） 需要 （载体蛋白） 不消耗 不消耗 消耗 浓度差 ①浓度差 ②转运蛋白的数量 ①能量 ②载体蛋白的数量 补充：物质浓度、温度也会影响上述跨膜运输速率。 1.穿膜运输： 主要体现膜的功能特性：选择透过性。 他们将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标志的亮氨酸的培养液中培养， 3min,后带有放射性标记的物质出现在附着有核糖体的内质网中； 17min后，出现在高尔基体中； 117min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。 【旧知识回顾】物质进出细胞的方式 00 【补充】穿膜运输的实例 运输方式 实例 协助 扩散 自由 扩散 ①O2、CO2等 分子； ②甘油、乙醇、苯、性激素等 性小分子有机物； 协助 扩散 ①葡萄糖进入 ； ②神经细胞中的 内流， 外流； 主动 运输 ①葡萄糖、氨基酸进入 ； ②大多数的 进出细胞； 思考 甘油、乙醇等分子为什么能以自由扩散的方式进出细胞？ 因为甘油、乙醇等是脂溶性物质， 与磷脂分子有较强的亲和力， 容易通过磷脂双分子层出入细胞。 气体 脂溶 红细胞 Na+ K+ 小肠上皮细胞 无机盐 他们将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标志的亮氨酸的培养液中培养， 3min,后带有放射性标记的物质出现在附着有核糖体的内质网中； 17min后，出现在高尔基体中； 117min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。 【旧知识回顾】物质进出细胞的方式 00 思考 观察图片，水分子进出细胞的方式是什么？ ①由于水分子比较小，可以在磷脂分子侧向自由移动产生的间隙中以 的方式进出细胞； ②但后来的研究表明，水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以 方式进出细胞； 自由扩散 协助扩散 他们将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标志的亮氨酸的培养液中培养， 3min,后带有放射性标记的物质出现在附着有核糖体的内质网中； 17min后，出现在高尔基体中； 117min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。 【旧知识回顾】物质进出细胞的方式 00 名称 通道蛋白 载体蛋白 图示 特点 被运输分子结合 被运输分子结合 选择机制 与自身通道的 和 相适配、 和 相适宜的分子或离子 与自身 部位相适应的 分子或离子 共 同 点 ①均为 ； ②均分布在细胞的膜结构中； ③均控制特定物质的跨膜运输，具有 。 参与 协助扩散 参与 协助扩散 主动运输 蛋白质 特异性 直径 形状 大小 电荷 不与 注:离子通道蛋白在特定刺激发生时瞬间开放 (其构象发生改变)，随后自动关闭。 注:每次转运时都会发生自身构象的改变。 与 结合 他们将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标志的亮氨酸的培养液中培养， 3min,后带有放射性标记的物质出现在附着有核糖体的内质网中； 17min后，出现在高尔基体中； 117min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。 【旧知识回顾】物质进出细胞的方式 00 方式 胞吞 胞吐 图例 运输方向 共同点 ① 消耗能量； ② 载体蛋白， 膜蛋白参与(起 作用)； ③依赖膜的 性。 ④影响因素： 、 。 2.不穿膜运输： 主要体现膜的结构特性：流动性。 [实例] 巨噬细胞吞噬抗原； 变形虫摄食； [实例] 胰岛素、消化酶、 抗体等物质的分泌； 神经递质的释放； 胞外→胞内 胞内→胞外 需要 不需要 需要 识别 流动 温度 能量(O2浓度) 他们将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标志的亮氨酸的培养液中培养， 3min,后带有放射性标记的物质出现在附着有核糖体的内质网中； 17min后，出现在高尔基体中； 117min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。 【旧知识回顾】物质进出细胞的方式 00 思考 在物质的跨膜运输过程中，胞吞、胞吐是普遍存在的。 若某大分子通过胞吞、胞吐进出细胞，其需要穿过几层膜？ 0层膜。 他们将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标志的亮氨酸的培养液中培养， 3min,后带有放射性标记的物质出现在附着有核糖体的内质网中； 17min后，出现在高尔基体中； 117min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。 模型构建：主动运输的三种驱动方式【P12】 00 他们将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标志的亮氨酸的培养液中培养， 3min,后带有放射性标记的物质出现在附着有核糖体的内质网中； 17min后，出现在高尔基体中； 117min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。 模型构建①：ATP直接供能（ATP驱动泵）【P12】 01 1.概念：由 提供能量直接驱动相应物质的运输。 2.特点：ATP驱动泵既是 ,同时也是 。 3.常考实例：钠钾泵、质子泵。 ATP水解 载体蛋白 催化ATP水解的酶 钠钾泵(吸钾排钠) P型泵 V型泵 质子泵(运输H+) 他们将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标志的亮氨酸的培养液中培养， 3min,后带有放射性标记的物质出现在附着有核糖体的内质网中； 17min后，出现在高尔基体中； 117min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。 模型构建①：ATP直接供能（ATP驱动泵） 01 4.主动运输过程中ATP的供能机制【必修一P88】 ①激活酶活性： 参与Ca2+主动运输的载体蛋白 是一种能 的酶。当膜内侧的Ca2+与其相应位点 结合时，其酶活性就被激活了。 ②载体蛋白的磷酸化： 在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的 脱离下来与载体蛋白结合， 这一过程伴随着 的转移。 催化ATP水解 末端磷酸基团 ③载体蛋白空间结构改变： 载体蛋白磷酸化导致 其 发生变化， 使Ca2+的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外。 空间结构 能量 他们将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标志的亮氨酸的培养液中培养， 3min,后带有放射性标记的物质出现在附着有核糖体的内质网中； 17min后，出现在高尔基体中； 117min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。 模型构建②：ATP间接供能（协同转运蛋白）【P12】 02 1.概念：由 提供能量驱动相应物质的运输。 2.特点：这种电化学梯度(浓度差)需要由 维持。 3.方式：同向协同运输、反向协同运输。 膜两侧离子的电化学梯度 ATP水解直接供能的主动运输 他们将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标志的亮氨酸的培养液中培养， 3min,后带有放射性标记的物质出现在附着有核糖体的内质网中； 17min后，出现在高尔基体中； 117min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。 模型构建②：ATP间接供能（协同转运蛋白）【P12】 02 4.协同转运的原理分析： ①H+顺浓度梯度转运- ， Ca2+逆浓度梯度转运- ， Ca2+转运所需的能量，由 提供。 ②协同转运所需的H+的浓度梯度, 由 维持。 协助扩散 主动运输 H+的浓度梯度 质子泵 他们将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标志的亮氨酸的培养液中培养， 3min,后带有放射性标记的物质出现在附着有核糖体的内质网中； 17min后，出现在高尔基体中； 117min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。 模型构建③：光驱动（光驱动泵）【P12】 03 1.概念：利用 驱动相应物质的运输。 2.常考实例：某些细菌细胞膜上的转运蛋白；叶绿体类囊体膜上的转运蛋白。 光能 F型泵 他们将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标志的亮氨酸的培养液中培养， 3min,后带有放射性标记的物质出现在附着有核糖体的内质网中； 17min后，出现在高尔基体中； 117min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。 真题引领【P13】 04 1.(2025·陕晋宁青，8)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图。下列叙述错误的是(　　) D H+多 H+少 H+:协助扩散 丙酮酸根:主动运输 (能量由H+的浓度梯度提供) 他们将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标志的亮氨酸的培养液中培养， 3min,后带有放射性标记的物质出现在附着有核糖体的内质网中； 17min后，出现在高尔基体中； 117min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。 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 MPC功能减弱会抑制丙酮酸进入线粒体，则留在细胞质基质中进行无氧呼吸，√； 两者共同与MPC结合使MPC构象改变，从而运输丙酮酸根和H+，√； pH的变化，即H+浓度改变，进而影响丙酮酸根进入线粒体，√； 丙酮酸根-主动运输，其运输速率受MPC(载体蛋白)的数量及H+浓度的影响，×； 真题引领【P13】 04 B 2.(2025·四川，4)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 从图中看出，转运蛋白W可协助组氨酸顺浓度梯度进入细胞，×； 组胺顺浓度梯度排出细胞-主动运输，需要消耗能量，√； 转运蛋白W能同时转运两种物质，也具有特异性，×； CO2分子经自由扩散，也可以从胞外运输至胞内，例如从血浆进入肺部细胞，×； 协 主 他们将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标志的亮氨酸的培养液中培养， 3min,后带有放射性标记的物质出现在附着有核糖体的内质网中； 17min后，出现在高尔基体中； 117min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。 真题引领【P13】 04 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(　　) C 主 主 协 主 他们将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标志的亮氨酸的培养液中培养， 3min,后带有放射性标记的物质出现在附着有核糖体的内质网中； 17min后，出现在高尔基体中； 117min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。 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 如分析所示，心肌收缩力加强，×； 如分析所示，Na+－K+泵的活动减弱，钾离子内流减少，细胞内钾离子浓度降低，×； 如分析所示，Na+－K+泵的活动减弱，浓度差降低，钠离子内流量减少，√； 如分析所示，Na+－Ca2+交换体的活动减弱，×； 某种药物 ↓ Na+－K+泵 ↓ Na+－Ca2+交换体 ↓ 细胞质Ca2+浓度 ↓ 心肌收缩 低 高 强 低 真题引领【P8】 04 3.(2025·湖南，15)Cl属于植物的微量元素。分别用渗透压相同、Na+或Cl-物质的量浓度也相同的三种溶液处理某荒漠植物(不考虑溶液中其他离子的影响)。 5天后，与对照组(Ⅰ)相比，Ⅱ和Ⅲ组光合速率降低，而Ⅳ组无显著差异； 各组植株的地上部分和根中Cl-、K+含量如图所示。下列叙述错误的是(　　) B 注： Ⅰ.对照(正常栽培)； Ⅱ.NaCl溶液； Ⅲ.Na+浓度与Ⅱ中相同、 无Cl-的溶液； Ⅳ.Cl-浓度与Ⅱ中相同、 无Na+的溶液。 他们将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标志的亮氨酸的培养液中培养， 3min,后带有放射性标记的物质出现在附着有核糖体的内质网中； 17min后，出现在高尔基体中； 117min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。 A．过量的Cl-可能储存于液泡中，以避免高浓度Cl-对细胞的毒害 B．溶液中Cl-浓度越高，该植物向地上部分转运的K+量越多 C．Na+抑制该植物组织中K+的积累，有利于维持Na+、K+的平衡 D．K+从根转运到地上部分的组织细胞中需要消耗能量 植物细胞可以通过将过量的Cl-储存于液泡中，来降低细胞质中Cl-的浓度，√； Ⅱ、Ⅳ组Cl-浓度较对照组(Ⅰ)高，但向地上部分转运的K+量低于对照组(Ⅰ)，×； Ⅱ、Ⅲ组Na+浓度较高，但细胞中的K+含量均低于Ⅰ、Ⅳ组，故有利于，√； 地上部分的K+浓度大于根-主动运输，需要消耗能量，√； 预测演练【P13】 04 1.(2025·汕头一模)主动运输普遍存在于动、植物细胞和微生物细胞，根据能量的来源不同，可将主动运输分为：由ATP直接提供能量(ATP驱动泵)、间接提供能量(协同转运蛋白)以及光驱动三种基本类型。下列叙述正确的是(　　) A 他们将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标志的亮氨酸的培养液中培养， 3min,后带有放射性标记的物质出现在附着有核糖体的内质网中； 17min后，出现在高尔基体中； 117min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。 A．方式甲中，载体蛋白磷酸化会导致其空间结构发生变化 B．方式乙中，被运输的物质B的浓度在细胞内外趋于一致 C．方式丙中，光驱动泵位于某些细菌的类囊体薄膜上 D．神经元产生静息电位时，钾离子通过方式甲运出细胞 ATP水解会导致载体蛋白磷酸化，进而使其空间结构发生变化，√； B-逆浓度梯度运输，维持细胞内外物质B的浓度差，×； 细菌属于原核生物，没有叶绿体，也没有类囊体薄膜，×； 神经元产生静息电位时，K+外流，运输方式为协助扩散，×； 预测演练【P14】 04 2.由通道蛋白形成的离子通道包括电压门通道和配体门通道。在电压门通道中，带电荷的蛋白质结构域会随膜电位的改变而发生相应的移动，从而使离子通道开启或关闭。在配体门通道中，细胞内外的某些小分子配体与通道蛋白结合，继而引起通道蛋白开启与关闭。图1中A、B、C通道处于关闭状态，图2中A、B、C通道处于开启状态，据图判断，下列叙述错误的是(　　) B 电压 配体 配体 他们将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标志的亮氨酸的培养液中培养， 3min,后带有放射性标记的物质出现在附着有核糖体的内质网中； 17min后，出现在高尔基体中； 117min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。 A．离子通道A属于电压门通道，离子通道B、C属于配体门通道 B．离子通过配体门通道运输需要与通道蛋白发生结合，并引起通道蛋白构象改变 C．电压门通道的离子转运过程不需要消耗ATP D．通过离子通道转运的方式属于协助扩散 如分析所示，√； 运输前通道蛋白的构象会发生改变，但转运时，离子不与通道蛋白结合，×； 协助扩散-不需要消耗ATP，√； 通过离子通道转运的方式是顺浓度梯度转运，属于协助扩散，√； 预测演练【P14】 04 3.(2025·珠海一模)“海水稻”能通过一系列跨膜运输调控机制维持细胞质基质中的低Na+水平(如图)，从而适应盐碱环境。下列推测错误的是(　　) A 自 协 协 主 协 主 协 主 主 他们将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标志的亮氨酸的培养液中培养， 3min,后带有放射性标记的物质出现在附着有核糖体的内质网中； 17min后，出现在高尔基体中； 117min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。 A．过程①和②都不消耗能量，但过程①的运输速率更快 B．盐胁迫下，海水稻通过增强过程⑤⑧以提高耐盐性 C．H+－ATP酶磷酸化时伴随着空间结构的改变将H+释放到细胞外 D．海水稻根部SOS1蛋白基因的表达水平显著高于普通水稻的 过程②的运输速率更快，×； 增强过程⑤⑧可以降低细胞质基质中的Na+水平，可以增大细胞液的浓度，√； ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质磷酸化，空间结构发生变化，运输H+，√； 海水稻的⑤过程应更强，因此相关的SOS1蛋白基因的表达水平会更高，√； $