2026届高三二轮复习生物：物质运输课件

物质运输 第三单元 细胞的能量供应和利用 必修一 项 目 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 运输方向 是否需蛋白质 是否耗能 代表例子 高浓度→低浓度 不需要 需要（通道蛋白、载体蛋白） 需要载体蛋白 不耗能 不耗能 消耗能量 ①O2、CO2、尿素、水（少）等 ②脂溶性物质：甘油、乙醇、苯，性激素等 ①葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞 ②水（大部分水） ③离子通过离子通道蛋白运输 静息电位：K+外流 动作电位：Na+内流 ①小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸 ②离子通过细胞膜（如Na+—K+泵） 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 转运蛋白 1. 小分子物质运输：主动or被动 物质进出细胞的方式 1. 浓度差 自由扩散 协助扩散 主动运输 Q 影响物质运输的因素 2. 氧气含量 P点：无氧呼吸提供能量 影响物质运输的因素 或哺乳动物成熟的红细胞的主动运输 3. 载体数量 其他条件适宜的情况下，载体数量越多，运输速率越大 影响物质运输的因素 4. 温度(ph) 自由扩散 协助扩散 主动运输 影响物质运输的因素 判断内容 分析条件 运输方式   一看浓度 低浓度→高浓度 主动运输 高浓度→低浓度，不需转运蛋白 自由扩散 高浓度→低浓度，需转运蛋白 协助扩散   二看能量 不需要细胞代谢供能 被动运输（自由扩散/协助扩散） 需要细胞代谢供能 主动运输     三看物质种类 水、脂溶性物质、气体 自由扩散 氨基酸、葡萄糖等小分子/离子，顺浓度梯度+需转运蛋白 协助扩散 氨基酸、葡萄糖等小分子/离子，逆浓度梯度+需转运蛋白 主动运输 “三看法”判断物质运输的方式 (1)影响自由扩散速率的因素： 浓度差 (2)影响协助扩散速率的因素： 浓度差、 (3)影响主动运输速率的主要因素： 载体种类、数量、 载体种类和数量 能量 注意： 凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等 总结影响物质运输的因素 例. 图①～⑤表示物质进出小肠上皮细胞的几种方式，下列叙述正确的是 (　　) A.葡萄糖进、出小肠上皮细胞的方式不同 B.Na＋主要以方式③运出小肠上皮细胞 C.多肽以方式⑤进入细胞，以方式②离开 细胞 D.口服维生素D通过方式⑤被吸收 葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式①为主动运输；葡萄糖运出小肠上皮细胞是顺浓度梯度进行的，需要载体协助，方式③为协助扩散 ②主动运输 多肽以⑤胞吞的方式进入细胞，以胞吐方式离开细胞 维生素D属于固醇类，进入细胞的方式为④自由扩散 A 即时训练 通道蛋白只容许与自身通道直径和形状相匹配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过； 不需要与分子或离子结合 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， 而且每次转运时要结合，都会发生自身构象的改变 转运蛋白的比较 都具有特异性，饱和性 一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合，载体蛋白具有专一性。 饱和效应：当细胞膜上的载体蛋白全部参与物质运输时，细胞吸收该载体蛋白运载的物质的速度不再随物质浓度的增大而增大 特异性（专一性）：一种载体蛋白通常只能转运一类分子或离子 例.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，下列叙述错误的是（ ） 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 B      能量 细胞膜 载体蛋白 小分子物质 细胞外 细胞内 Q：ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，改变载体蛋白的空间结构，进行主动运输，那需要的能量都来自ATP吗？ 主动运输 ①逆浓度梯度 主动运输的特点： ②需要消耗能量 ③需要膜上载体蛋白 即时训练 （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（见下图）。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      Pi ATP ADP 光 H+ H+ H+ H+ ATP驱动 协同转运 光驱动 拓展延伸：主动运输的类型 （ATP直接供能） （ATP间接供能） 光能—细菌质膜上的H+泵 电化学梯度能 主动运输 拓展：主动运输消耗的能量来源 第一类： 直接消耗ATP的主动运输，通常称为泵（ATP驱动泵） ①Na+-K+泵 ②H+泵 ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶 主动运输 拓展：主动运输消耗的能量来源 第二类： 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 主动运输 协同转运 协同转运是一种间接消耗能量的主动运输，可使一种物质逆浓度梯度的转运与另一种物质顺浓度梯度的转运偶联起来，其物质逆浓度梯度运输所需要的能量来自膜两侧离子的电化学势能 类型 同向协同转运 转运蛋白运输物质的方向相同 例如：小肠上皮细胞吸收葡萄糖或氨基酸等有机物时，伴随Na＋内流，葡萄糖或氨基酸的吸收由Na＋浓度梯度驱动 反向协同转运 转运蛋白运输物质的方向相反 例如：细胞膜上Na＋-H＋协同转运蛋白输出H＋的同时伴随Na＋输入细胞，H＋的输出由Na＋浓度梯度驱动 协同转运 核心趋势： 1.新情境：主动运输的 “间接供能” 模式 以Na+-氨基酸共转运体的运输过程”为例，人体细胞先通过ATP驱动的Na+运输建立膜两侧Na+浓度梯度（细胞外Na+浓度高），再利用Na+顺浓度梯度的势能，驱动氨基酸逆浓度梯度进入细胞考查对主动运输本质的理解 2.新角度：将微生物生态功能与植物细胞运输结合 如以“解磷真菌与植物的磷吸收、储存及再利用”为新情境，整合了微生物 - 植物的种间关系（互利）与植物细胞内物质的跨膜运输（液泡与细胞质基质间的磷转运）：既涉及土壤中解磷真菌通过分泌酶活化有机磷的生态过程，又包含植物细胞逆浓度吸收磷、磷在液泡的储存及缺磷时的再分配，体现了“微生物功能 - 植物物质运输 - 细胞结构功能”的多层面联系 胞吞和胞吐 与膜上的蛋白质结合 细胞膜内陷 大分子物质 小囊 囊泡 进入 包围着大分子 从细胞膜分离 胞吞 大分子物质 在细胞内形成 囊泡 排出 移动到细胞膜处，与其融合 胞吐 1.特点： 消耗能量，不需要载体蛋白 2.结构基础： 3.影响因素： 膜具有一定流动性 细胞膜的流动性、 温度和能量等 跨膜层数为0 要膜上某蛋白质参与 20 (1)信号分子(如激素、细胞因子、神经递质)的受体蛋白：糖蛋白 (2)膜转运蛋白：膜上用于协助扩散和主动运输的通道蛋白、载体蛋白等 (3)具催化作用的酶：如好氧型细菌细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还存在ATP水解酶(催化ATP水解，用于主动运输等) (4)标志蛋白：用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精卵间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等) 四种常考的“膜蛋白”及其功能 物质进出细胞的方式 真题演练 (2025·广东)物质跨膜运输是维持细胞正常生命活动的基础，下列叙述正确的是（ ） A.呼吸时O2从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受O2浓度的影响 B.心肌细胞主动运输Ca2＋时参与转运的载体蛋白仅与Ca2＋结合 C.血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞的速率与细胞代谢无关 D.集合管中Na＋与通道蛋白结合后使其通道开放进而被重吸收 A 真题演练 (2025·湖南)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   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 真题演练 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 B 真题演练 (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 D 真题演练 （2025·浙江）人体细胞通过消耗 ATP 维持膜两侧Na+浓度梯度，细胞膜上的Na+-氨基酸共转运体能利用Na+浓度梯度驱动氨基酸逆浓度进入细胞，如图所示，下列叙述正确的是（　　） A．Na+-氨基酸共转运体运输物质不具有特异性 B．氨基酸依赖转运体进入细胞的过程属于被动运输 C．使用细胞呼吸抑制剂不会影响氨基酸的运输速率 D．适当增加膜两侧Na+的浓度差能加快氨基酸的运输 D (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 真题演练 B 真题演练 （2025·贵州）正常情况下，有效磷浓度低于植物根细胞内的磷浓度，某些解磷真菌能分泌酸性酶将土壤中的有机固态磷转化为有效磷，利于植物吸收。植物吸收的磷主要储存于液泡中，缺磷时液泡中的磷可进入细胞质基质。下列叙述错误的是（　　） A．正常情况下植物根细胞吸收有效磷需要消耗能量 B．无机磷从液泡进入细胞质基质需要蛋白质参与 C．植物吸收的磷可参与构成细胞的生物膜系统 D．解磷真菌分泌酸性磷酸酶的过程使细胞膜面积减少 D 真题演练 (2024·山东)仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是（ ） A.细胞失水过程中，细胞液浓度增大 B.干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低 C.失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离 D.干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞的 光合作用 B ①小分子物质的运输方式不一定都是被动运输或主动运输， 神经递质的释放方式是胞吐 ②生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的， 如RNA和蛋白质可通过核孔出入细胞核 ③同一种物质进出细胞的运输方式不一定相同，例如人的红细胞 吸收葡萄糖的方式是协助扩散，肾小管细胞重吸收葡萄糖的 方式是主动运输 ④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 ⑤小分子跨膜运输体现了膜的功能特点——选择透过性 ⑥胞吞和胞吐体现了膜的结构特点——流动性 易错归纳 $