第2单元 第4讲 物质进出细胞的方式及影响因素(Word教师用书)-【金版新学案】2027年高考生物高三总复习大一轮复习讲义（多选）

该高中生物学高考复习讲义聚焦物质进出细胞的方式及影响因素，整合被动运输、主动运输、胞吞胞吐等核心考点，按“夯实必备知识—提升关键能力—检测落实”逻辑架构，通过考点梳理、方法指导、真题训练，帮助学生构建知识网络，突破难点。 讲义突出分层教学与科学思维培养，如用“三看法”判定运输方式，设计实验探究主动运输与被动运输，结合曲线分析影响因素。设置分层练习与真题演练，助力学生掌握解题方法，培养生命观念与探究实践能力，为教师高效把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。

第4讲　物质进出细胞的方式及影响因素 课标要求 核心概念 1.举例说明哪些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量；哪些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白。 2.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。 被动运输、自由扩散、协助扩散、主动运输、转运蛋白、通道蛋白、载体蛋白、胞吞和胞吐 层级Ⅰ　根基稳筑牢——夯实必备知识 必备知识梳理 析概念·点易错·练表达 一、物质进出细胞的方式 1.被动运输 2.通道蛋白与载体蛋白的异同 名称 转运对象 特点 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 每次转运时都会发生自身构象的改变 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 被转运的分子或离子不需要与通道蛋白结合 3.主动运输 析概念 1.下列关于物质进出细胞方式的叙述正确的是(①③) ①一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合 ②分子或离子通过通道蛋白时，需要与通道蛋白结合 ③主动运输选择吸收需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质 ④协助扩散既可以顺浓度梯度也可以逆浓度梯度 ⑤主动运输使膜内外物质浓度趋于一致，维持了细胞的正常代谢 ⑥胞吞、胞吐过程不需要膜上蛋白质的参与 点易错 1.某物质进出细胞的方式并非固定的一种：葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，而葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为主动运输，要视具体情况而定。 2.胞吐也可以运输小分子物质，如乙酰胆碱、谷氨酸等神经递质。 3.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。 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的作用。 练表达 1.(必修1 P67拓展)水分子难以大量通过自由扩散进出细胞，从细胞膜的结构分析，其原因是细胞膜以磷脂双分子层作为基本支架，水分子难以大量通过磷脂双分子层中的疏水区域。 4.胞吞与胞吐 2.(必修1 P70“与社会的联系”)引起囊性纤维化的一种主要原因是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，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。 二、影响物质跨膜运输速率的因素 1.物质浓度 2.转运蛋白数量对跨膜运输的影响 3.O2浓度 4.温度 析概念 2.下列关于影响物质跨膜运输速率的因素的叙述错误的是(①④) ①影响自由扩散和协助扩散物质运输速率的因素相同 ②自由扩散的速率与物质分子的大小、脂溶性程度有关 ③一种转运蛋白可转运不同种的离子，同一种离子也可由不同种的转运蛋白转运 ④胞吞过程需要某些特定的膜蛋白(如受体)的作用，也需要转运蛋白的作用 点易错 浓度梯度对自由扩散和协助扩散的影响 　(1)自由扩散中，浓度梯度越大，物质运输速率越大。 (2)协助扩散中，浓度梯度达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是受转运蛋白数量的限制。 练表达 3.(必修1 P72正文)细胞膜具有选择透过性的结构基础是细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化。 课堂笔记： 层级Ⅱ　要义深剖析——提升关键能力 主题(一)　物质进出细胞的方式 (2025·山东卷)生长于NaCl浓度稳定在100 mmol/L的液体培养基中的酵母菌，可通过离子通道吸收Na＋，但细胞质基质中Na＋浓度超过30 mmol/L时会导致酵母菌死亡。为避免细胞质基质Na＋浓度过高，液泡膜上的蛋白N可将Na＋以主动运输的方式转运到液泡中，细胞膜上的蛋白W也可将Na＋排出细胞。下列说法错误的是(　　) A.Na＋在液泡中的积累有利于酵母细胞吸水 B.蛋白N转运Na＋过程中自身构象会发生改变 C.通过蛋白W外排Na＋的过程不需要细胞提供能量 D.Na＋通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合 答案：C 解析：Na＋在液泡中积累，细胞液浓度增加，从而有利于酵母细胞吸水，A正确；液泡膜上的蛋白N可将Na＋以主动运输的方式转运到液泡中，作为载体蛋白，蛋白N转运Na＋过程中自身构象会发生改变，B正确；为避免细胞质基质Na＋浓度过高，液泡膜上的蛋白N可将Na＋以主动运输的方式转运到液泡中，细胞膜上的蛋白W也可将Na＋排出细胞，外排Na＋也是主动运输，需要细胞提供能量，C错误；Na＋通过离子通道进入细胞时，Na＋不需要与通道蛋白结合，D正确。 “三看法”快速判定物质出入细胞的方式 1.(2025·云南卷)细胞作为生命活动的基本单位，需要与环境进行物质交换。下列说法正确的是(　　) A.协助扩散转运物质需消耗ATP B.被动运输是逆浓度梯度进行的 C.载体蛋白转运物质时自身构象发生改变 D.主动运输转运物质时需要通道蛋白协助 答案：C 解析：协助扩散是顺浓度梯度运输，不需要消耗ATP，A错误；被动运输包括自由扩散和协助扩散，都是顺浓度梯度进行的，B错误；载体蛋白在转运物质时，会与被转运物质结合，自身构象发生改变，从而实现物质的跨膜运输，C正确；主动运输转运物质时需要载体蛋白协助，而不是通道蛋白，通道蛋白用于协助扩散，D错误。 2.(2025·重庆卷)骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病，研究发现患者软骨细胞膜上的Na＋通道蛋白明显多于正常人，从而影响NCX载体蛋白对Ca2＋的运输，据图分析，下列叙述错误的是(　　) A.Na＋通道运输Na＋不需要消耗ATP B.运输Na＋时，Na＋通道和NCX载体均需与Na＋结合 C.患者软骨细胞的Ca2＋内流增多 D.与NCX载体相比，Na＋通道更适合作为研究药物的靶点 答案：B 解析：Na＋通道运输Na＋属于协助扩散，协助扩散不需要消耗能量，A正确；Na＋通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，B错误；因为患者软骨细胞膜上Na＋通道蛋白增多，会使Na＋内流增多，胞内Na＋会积累，NCX载体会将胞内过多的Na＋逆浓度梯度排出胞外，需要利用Ca2＋内流产生的电化学势能提供能量，所以使得Ca2＋内流增多，C正确；因为患者是Na＋通道蛋白明显多于正常人从而引发疾病，所以与NCX载体相比，Na＋通道更适合作为研究药物的靶点，D正确。 主题(二)　影响物质进出细胞的因素及探究 下列关于影响物质进出细胞的因素的说法，错误的是(　　) 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 (2025·广东卷) B.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 (2025·广东卷) C.利用呼吸抑制剂可推测硒酸盐的吸收方式 (2024·贵州卷) D.血浆中的K＋进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP (2023·全国甲卷) E.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 (2021·江苏卷) 答案：B 解析：O2从肺泡向肺毛细血管扩散属于自由扩散，速率由O2浓度差决定。因此呼吸时O2从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受O2浓度的影响，A正确。葡萄糖进入红细胞为协助扩散，速率受浓度差和转运蛋白数量影响，红细胞代谢虽不直接供能，但代谢活动维持细胞内低葡萄糖浓度，从而保持浓度差，因此速率与代谢有关，B错误。利用呼吸抑制剂处理根细胞，根据处理前后根细胞吸收硒酸盐的量可推测硒酸盐的吸收方式，C正确。血浆中K＋含量低，红细胞内K＋含量高，逆浓度梯度为主动运输，需要消耗ATP并需要载体蛋白，D正确。物质通过自由扩散的方式进出细胞的速度与浓度梯度有关，也与分子大小有关，E正确。 1.物质出入细胞曲线题解题关键 (1)分析此类曲线题时，要注意区分横坐标表示的意义，曲线横坐标不同，表示的物质运输方式不完全相同。 (2)解答此类问题时，要明确自由扩散、协助扩散和主动运输三种跨膜运输方式的区别和联系，主要从是否需要能量和载体蛋白两个方面考虑。 2.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 考向1　物质跨膜运输的影响因素 1．(多选)如图甲、乙分别是洋葱根尖在不同O2浓度及不同底物浓度情况下(其他条件适宜)，从含硝酸钾的全营养液中吸收的速率曲线图。下列相关叙述正确的是(　　) A．A点时影响离子吸收速率的主要因素是能量 B．B点时离子吸收速率不再增大是因为载体蛋白的数量有限 C．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 答案：ABC 解析：洋葱根尖吸收的方式是主动运输，吸收速率受能量、载体蛋白和底物浓度的影响。D点时离子吸收速率不再随底物浓度增大而增大，主要是因为载体蛋白数量有限或能量供应不足，D错误。 考向2　物质跨膜运输的有关实验分析 2.(2026·福建厦门模拟)为探究细胞吸收葡萄糖的条件，将兔的成熟红细胞和肌肉细胞分别置于含有5.0％葡萄糖的培养液中进行实验，一段时间后测定培养液中葡萄糖的含量，结果如表。以下分析正确的是(　　) 组别 培养条件 肌肉细胞 成熟红细胞 甲 加入葡萄糖载体抑制剂 5.0％ 5.0％ 乙 加入呼吸抑制剂 4.7％ 3.5％ 丙 不做任何处理 2.5％ 3.5％ A.该实验的对照组为甲组，因变量为培养液中葡萄糖的含量 B.甲组与丙组比较，可知肌肉细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖均需要通道蛋白 C.乙组与丙组比较，可知肌肉细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖均需要能量 D.实验结果说明肌肉细胞吸收葡萄糖的方式既有主动运输，也有协助扩散 答案：D 解析：由于甲组加入葡萄糖载体抑制剂，乙组加入呼吸抑制剂，而丙组不加入葡萄糖载体抑制剂和呼吸抑制剂，因此该实验中，甲组和乙组为实验组，丙组为对照组，实验的自变量为是否添加抑制剂和细胞种类，因变量是培养液中葡萄糖的剩余量，A错误。甲组与丙组比较，自变量为是否加入葡萄糖载体抑制剂，结果显示甲组成熟红细胞和肌肉细胞培养液中葡萄糖含量不变，丙组成熟红细胞和肌肉细胞培养液中葡萄糖的含量均减少，说明肌肉细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖均需要载体协助，但不确定是否需要通道蛋白，B错误。乙组与丙组比较，自变量为是否加入呼吸抑制剂，结果显示乙组肌肉细胞培养液中葡萄糖含量高于丙组，成熟红细胞培养液中葡萄糖含量两组相等，可知肌肉细胞吸收葡萄糖需要能量，成熟红细胞吸收葡萄糖不需要消耗能量，C错误。肌肉细胞在乙组(无能量)培养液中葡萄糖含量低于甲组，说明其吸收存在协助扩散；而丙组培养液(有能量)中葡萄糖含量更低，说明主动运输为主。因此，肌肉细胞吸收葡萄糖的方式包含主动运输和协助扩散，D正确。 知能快检窗——查落实·固基础 1.下列关于物质进出细胞的方式的叙述，错误的是(　　) A.自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输，都不需要细胞提供能量和转运蛋白，因此属于被动运输 B.气体以及甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子进出细胞的方式是自由扩散 C.小分子或离子都可以通过自由扩散进入细胞 D.人的红细胞吸收葡萄糖的过程，需要载体蛋白和ATP供能 E.在一定范围内，水分子以协助扩散方式跨膜运输的速率大于自由扩散 F.转运蛋白的数量一般不会影响协助扩散的运输速率 G.主动运输需要消耗能量，能量都是由线粒体提供的 H.主动运输可保证活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的物质 I.主动运输可以使被运输离子在细胞内外浓度趋于相同 答案：ACDFGI 解析：协助扩散需借助膜上的转运蛋白，A错误；离子有的需要通过协助扩散或主动运输进入细胞，C错误；人的红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，不需要消耗能量，D错误；协助扩散需要转运蛋白，转运蛋白的数量一般会影响协助扩散的运输速率，F错误；能量并非都是由线粒体提供的，细胞质基质也可以提供，G错误；主动运输逆浓度梯度进行，使被运输离子在细胞内外维持一定的浓度差，I错误。 2.下列关于转运蛋白的说法，正确的是(　　) A.转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白两种类型 B.通道蛋白跨膜运输物质不消耗能量，载体蛋白跨膜运输物质都消耗能量 C.载体蛋白在每次转运时会发生自身构象的改变 D.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，分子或离子通过通道蛋白时，需要和通道蛋白结合 E.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 答案：ACE 解析：载体蛋白既可参与协助扩散也可参与主动运输，协助扩散不消耗能量，B错误；分子或离子通过通道蛋白时，不需要和通道蛋白结合，D错误。 3.下列关于物质进出细胞速率的影响因素的叙述，错误的是(　　) A.如果X跨膜运输的方式是自由扩散，则在一定范围内，其运输速率与物质浓度成正比 B.如果X(氧气除外)跨膜运输的方式是被动运输，则其运输速率与氧气浓度无关 C.同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同 D.自由扩散、协助扩散和主动运输均能体现细胞膜的选择透过性 E.在大分子或颗粒物的跨膜运输过程中，胞吞、胞吐是普遍存在的现象，这个过程不需要膜蛋白的参与 F.细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这是细胞膜具有选择透过性的结构基础 答案：E 解析：胞吞、胞吐过程需要膜上蛋白质的参与，E错误。 4.细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题： (1)细胞膜上的H＋-ATP酶是一种转运H＋的载体蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解释放的能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的pH　　　　；此过程中，H＋-ATP酶作为载体蛋白在转运H＋时发生的变化是　　　　　　　　　　　　　　。 (2)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐，不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25 ℃相比，4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)降低　载体蛋白发生磷酸化，自身构象改变(导致其空间结构改变)　(2)温度降低，酶的活性降低，抑制根细胞的呼吸作用，使根细胞产生的能量减少，而磷酸盐的吸收方式为主动运输，需要消耗能量 学科网（北京）股份有限公司 $