2027年高三生物一轮复习课件 必修一第四章 细胞的物质输入和输出

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞的物质输入和输出”专题，依据高考评价体系梳理了渗透作用原理、质壁分离与复原实验、物质跨膜运输方式三大核心考点，通过近五年考情分析明确“实验分析”占45%、“运输方式判断”占30%的高频考点分布，构建了“概念辨析-实验探究-题型归纳”的复习体系。 课件亮点在于“真题引领+素养渗透+实战突破”，如结合2025浙江选考真题分析质壁分离细胞吸水能力判断，运用科学思维解析主动运输影响因素曲线，通过“实验拓展应用”（判断细胞死活、测定细胞液浓度）培养探究实践能力。特设“易错点警示”和“答题模板”，助力学生掌握实验题答题逻辑，教师可据此实现考点精准突破，提升复习效率。

第 07 讲 细胞的物质输入和输出 高 三 生 物 一 轮 复 习 1 实验：渗透作用 半透膜：让小分子通过，而大分子不能通过的一类多孔性薄膜的总称， 物质能否跨膜取决于 。 扩散：物质分子从高浓度向低浓度区域转移，直到均匀分布的现象。 渗透作用：水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散。 物质的直径与孔径的大小 （1）非生物膜玻璃纸、鸡蛋的壳膜、鱼鳔、动物膀胱膜、肠衣 玻璃纸（又叫赛璐玢）是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。 （2）生物膜细胞膜、核膜、细胞器膜。是指具有活性的生物膜，对物质的通过既具有半透膜的物理性质，还具有主动的选择性，如细胞膜。 2 蔗糖溶液 玻璃纸（半透膜） 清水 蔗糖分子 水分子 水分子可以自由通过，而蔗糖分子不能通过。 半透膜 渗透作用 水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散。 1 概念： Q1.从分子的角度分析漏斗内的液面为什么会升高？ 单位时间从清水流入蔗糖溶液中的水分子数 单位时间从蔗糖溶液流入清水中的水分子数 两溶液的水分子双向运动，但由于蔗糖溶液渗透压越大，对水的吸引力越强，因此单位时间内，由清水进入蔗糖溶液的水分子数多于从蔗糖溶液进入清水的分子数，最终使漏斗管内的液面升高。 3 30%蔗糖溶液 玻璃纸 30%蔗糖溶液 30%蔗糖溶液 纱布 清水 思考： B和C的液面会升高吗？渗透作用发生的条件有哪些？ C B 30%蔗糖溶液 玻璃纸 清水 A ①具有半透膜 渗透作用 2 发生条件： ②半透膜两侧的溶液具有浓度差 4 渗透作用 水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散 半透膜 两侧的溶液具有浓度差。 2 发生的条件 3 水的运输方向 1 概念： 溶液浓度低 渗透压低 溶液浓度高 渗透压高 含水量高 含水量低 半透膜 水（溶剂） 蔗糖（溶质） ①从溶质的角度分析： 低浓度溶液→高浓度溶液 ②从水分子自身的角度分析： 高含量一侧→低含量一侧 渗透压：溶质微粒对水的吸引力。 渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。 5 葡萄糖分子量小，相同质量的蔗糖和葡萄糖，葡萄糖的数量更多，渗透压更大，因此右边液面升高 半透膜两边渗透压相等，液面不变 ① ② 1.假设该半透膜只允许水分子通过，则以下情况页面的变化分别为？ 蔗糖被水解为两分子单糖，导致左侧浓度升高，水分子由葡萄糖溶液→蔗糖溶液移动，则左侧液面升高 ③ 渗透作用 1mol/LNaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的渗透压相等 （ ） × NaCl电离出Na+和Cl-，蔗糖不发生电离。 6 当△h的液体重力=蔗糖溶液对清水的渗透压时，液面高度不发生变化，此时为渗透平衡状态。 溶液S1 溶液S2 平衡前： S表示溶液浓度 渗透过程： 平衡后： 4 渗透平衡 S2↓ S1↑ S2＞S1 1.如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？ 平衡时，半透膜两侧水分子移动速率相等。 2.渗透平衡状态下，半透膜两侧有无水分子的进出？ S2＞S1 当液面高度不变的时候，就达到了渗透平衡，平衡后S1与S2的浓度差产生的吸水力与高度差的重力相等，S1与S2的浓度差越大，高度差就越大。①液面高度不发生变化，水分子双向运动速率相等， 即动态平衡。 7 外界溶液 细胞膜 半透膜 蔗糖溶液 细胞质基质 相当于 相当于 浓度差 细胞是个开放的生命系统，如果将装置中的漏斗换成动物细胞还会不会吸水？一个动物细胞能否构成一个渗透系统？ 讨论: 动物细胞与外界溶液组成了一个渗透系统 ②细胞内溶液与外界溶液存在浓度差 ①细胞膜相当于一层半透膜 水进出动物细胞的原理 ——渗透作用 8 水进出植物细胞的原理——渗透作用 如果将装置中的漏斗换成植物细胞将如何？ 和动物细胞一样也会吸水涨破吗？ 植物细胞中相当于半透膜的是什么结构？ 水进出动物细胞主要是进出 ， 相当于半透膜。 细胞膜 细胞质基质 水进出植物细胞主要是进出 ， 、 、 相当于半透膜 细胞膜 液泡 液泡膜 两层膜间细胞质 植物细胞壁对于水和大部分溶质是通透的，且伸缩性比较小，能支持、保护细胞。 水进出动物细胞主要是进出动物细胞质 植物细胞壁对于水和大部分溶质是通透的，且伸缩性比较小。原生质体：去除细胞壁外剩下的部分。提示：水分进出植物细胞主要是指水经过原生质层进出液泡，这一点与动物细胞有所区别。 9 水进出植物细胞的原理——渗透作用 细胞壁 细胞膜 液泡膜 细胞质 原生质层 细胞液 ① ② ③ ④ ⑤ 1.原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。 2.水进出植物细胞：主要是指水经过原生质层进出液泡。 （全透性，支持和保护细胞，伸缩性比较小） 成熟植物细胞结构模式图 （植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里的细胞液，有一定浓度，与外界溶液能形成一定的浓度差） →相当于植物细胞的半透膜 10 (必修1 P63“思考·讨论”)红细胞的细胞膜相当于半透膜：习惯上说的半透膜是_________________薄膜，物质能否通过取决于____________；选择透过性膜是_________的生物膜，其对不同物质的通过性不仅取决于_________，还与_________有关。因此细胞膜和半透膜类似，又有所不同。 教材隐性知识 无生命的物理性 微粒的大小 具有活性 分子大小 细胞需求 11 设计实验探究植物细胞的吸水和失水 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 实验结果 水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？ 原生质层是不是相当于一层半透膜？ 原生质层相当于一层半透膜 （1）如果假设是正确的，当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会 ；当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会 。 （2）如何提高或降低细胞外溶液浓度？ （3）如何看到细胞？需要用到什么材料和器具？ 实验结论 提高细胞外溶液浓度：0.3g/ml的蔗糖溶液 降低细胞外溶液浓度：清水 利用显微镜观察临时装片。 失水 吸水 12 实验：观察植物细胞的质壁分离与复原【P42】 02 1.实验原理： (1)内因：①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层 。 ②原生质层比细胞壁的伸缩性 。 (2)外因： 与外界溶液之间具有一定的浓度差，细胞能渗透吸水或失水。2.实验材料： 紫色洋葱鳞片叶。 质量分数为0.3g/mL的蔗糖溶液、清水。 刀片、镊子、滴管、载玻片、盖玻片、 吸水纸、显微镜等。 细胞液 大 半透膜 注：教材中唯一一个 只在低倍镜下观察的实验。 实验：观察植物细胞的质壁分离与复原【P42】 02 3.实验步骤： 制片 制作临时装片：选择紫色洋葱鳞片叶 表皮。 低倍镜观察 ①有一个 的中央大液泡， ②原生质层紧贴 。 紫色洋葱 鳞片叶外表皮 紫色洋葱 鳞片叶内表皮 外 紫色 有大液泡，且内含紫色花青素，便于观察。 细胞壁 从盖玻片的一侧滴 ， 另一侧用 引流，重复几次。 滴蔗糖溶液 实验：观察植物细胞的质壁分离与复原【P42】 02 3.实验步骤： 低倍镜观察 质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液 吸水纸 ①中央液泡 (颜色 )； ②原生质层与细胞壁逐渐 。 逐渐变小 分离 加深 →质壁分离. 【思考】 原生质层和细胞壁之间充满 的液体是 。 外界溶液 注意：质壁分离的“质”指的是原生质层(细胞膜、液泡膜、细胞质)；“壁”指的是细胞壁。 从盖玻片的一侧滴 ， 另一侧用 引流，重复几次。 滴清水 实验：观察植物细胞的质壁分离与复原【P42】 02 3.实验步骤： 低倍镜观察 吸水纸 ①中央液泡 (颜色 )； ②原生质层逐渐 细胞壁。 逐渐变大 贴近 变浅 →质壁分离的复原 清水 实验：观察植物细胞的质壁分离与复原【P42】 02 4.实验结果： ①细胞的正常形态 ②在蔗糖溶液中 发生质壁分离 ③在清水中发生 质壁分离复原 三次观察 两次自身对照 注：细胞大小基本不变 【提醒】本实验选用0.3 g/mL的蔗糖溶液。 ①若质量浓度过 ，质壁分离速度虽快，但会使细胞在短时间内因失水 过多而死亡，质壁分离后不能复原； ②若质量浓度过 ，则不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。 高 低 ①本实验中存在两组对照实验，对照组和实验组在同一装片中先后进行，属于自身前后对照。 实验：观察植物细胞的质壁分离与复原【P42】 02 4.实验结果： 提示：不能；静态图片无法判断动态状态： ①该细胞可能正在失水，则细胞液浓度 外界溶液浓度； ②该细胞可能正在吸水，则细胞液浓度 外界溶液浓度； ③该细胞可能处于平衡状态，则细胞液浓度 外界溶液浓度。 ＜ ＞ 思考 当显微镜下观察到细胞处于质壁分离状态时，能否判断该细胞的细胞液与外界溶液浓度的大小？ ＝ ①本实验中存在两组对照实验，对照组和实验组在同一装片中先后进行，属于自身前后对照。 实验：观察植物细胞的质壁分离与复原【P42】 02 5.拓展思考： ①假如细胞已经死亡，还能发生吸水和失水的现象吗？ ②幼嫩的植物细胞可以发生质壁分离现象吗？ 不会，死细胞的细胞膜或原生质层已失去功能。 不可以，幼嫩的植物细胞没有成熟的大液泡，也就是没有原生质层。 【小结】植物细胞发生质壁分离的条件： ①植物细胞是 的； ②植物细胞有 （成熟的植物细胞）； ③细胞外溶液的浓度 细胞液浓度； 成熟植物细胞模式图 活 大液泡 大于 实验：观察植物细胞的质壁分离与复原【P42】 02 ③用物质的量浓度为2 mol·L－1的乙二醇溶液和2 mol·L－1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察细胞的质壁分离现象，得到其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)体积变化情况如图所示。 为什么处于乙二醇溶液中的细胞发生质壁分离后可自动复原？ 因为乙二醇分子可以进入细胞内， 引起细胞液的浓度增大， 细胞吸水使质壁分离自动复原。 补充：细胞在甘油、尿素、KNO3等溶液中， 均可发生质壁分离的自动复原。 思考： ② 滴加清水后质壁分离未复原的原因是什么？ a. 外界溶液浓度过高，细胞失水过多死亡，例如果脯腌制； b. 质壁分离的时间过长 ①滴加蔗糖溶液后不发生质壁分离的原因是什么？能用细菌替代吗？ 死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。细菌细胞也能发生质壁分离，但现象不明显。 ③发生质壁分离的洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是何物质？ 细胞壁是全透性的，原生质层与细胞壁之间是浓度降低的外界溶液。 ⑥什么情况下会发生自动复原？自动复原的原理是什么？ 原理：开始时，外界KNO3溶液的浓度大于细胞液浓度，植物细胞由于失水而发生质壁分离；但由于K+和NO3－是植物需要的离子，可被植物细胞吸收，这样就增大了细胞液的浓度， 当细胞液浓度大于外界溶液浓 度时，植物细胞再从外界吸收 水分，引起质壁分离复原。 已经发生质壁分离的活细胞、外界溶液浓度小于细胞液浓度 外界溶液的溶质能被细胞吸收，如甘油、尿素、KNO3、乙二醇、葡萄糖等 ⑤什么条件下会复原？ 时间/min 细胞失水量 a b 时间/min 原生质体体积 A B C 拓展：尝试用曲线图表示质壁分离及复原 （1）a点之前： （2）a点之后b点之前： （3）b点： （4）a点： （5）细胞液浓度增大原因： （6）细胞吸收溶质分子时间： （7）b点细胞浓度与初始细胞浓度大小比较： 细胞失水（速率逐渐减小），质壁分离；细胞液浓度小于外界溶液浓度； 细胞吸水，开始质壁分离复原； 细胞液浓度大于外界溶液浓度； 质壁分离完全复原，吸水量等于失水量； 细胞失水量最大，细胞液浓度等于外界溶液浓度； 细胞主动吸收外界溶液中的溶质分子； a点以后细胞液浓度已经大于外液 溶液浓度，故细胞主动吸收溶质分子发生在a点之前。 细胞失水量＝吸水量， 但细胞主动吸收溶质分子，溶剂量不变，溶质增多，故 b点细胞浓度大于初始细胞浓度。 质壁分离和复原实验的拓展应用 发生质壁分离——活细胞 不发生质壁分离—死细胞 （1）判断成熟植物细胞的死活 （2）测定细胞液浓度范围 细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的两蔗糖溶液浓度之间 待测成熟植物细胞 一系列浓度梯度的蔗糖溶液 镜检 待测成熟植物细胞 一定浓度的蔗糖溶液 镜检 24 质壁分离和复原实验的拓展应用 （3）比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 （4）比较未知浓度溶液的浓度大小 发生质壁分离所需时间越短。未知溶液的浓度越大，反之，未知溶液的浓度越小。 同一植物的相同成熟细胞 未知浓度的溶液 镜检 发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之则细胞液浓度越大 不同成熟植物细胞 同一浓度梯度的蔗糖溶液 镜检 25 质壁分离和复原实验的拓展应用 （5）鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液） 溶液不能透过半透膜（如蔗糖溶液） 成熟植物细胞 不同种类溶液 镜检 只发生质壁分离 质壁分离后自动复原 溶质能透过半透膜（KNO3溶液） 如果所用溶液中的溶质为葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等，质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。 ①“烧苗” 现象 ②糖渍、盐渍食品不变质 ③用浓度较高的蔗糖或盐溶液腌制食品 一次施肥过多，土壤溶液浓度过高，甚至超过根细胞液浓度，导致根不易吸水或因失水而造成 “烧苗”。 是因为在食品的外面形成很高浓度的溶液，使微生物 (如细菌) 不能在上面生存、繁殖，所以能较长时间地保存。 细胞大量失水死亡，细胞膜失去选择透过性，蔗糖或Na+、Cl−进入死细胞，使腌制食品具有甜或咸味。 二、细胞的吸水和失水 (2025·浙江1月选考)某同学利用幼嫩的黑藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后，继续进行“质壁分离”实验，示意图如下。 下列叙述正确的是 A.实验过程中叶肉细胞处于失活状态 B.①与②的分离，与①的选择透过性无关 C.与图甲相比，图乙细胞吸水能力更强 D.与图甲相比，图乙细胞体积明显变小 真题研磨 主题(二)　植物细胞吸水和失水的探究分析 例 √ 1.(2026·河北衡水模拟)植物细胞质壁分离程度可用原生质层长度(B)与细胞长度(A)的比值(B/A)表示。某同学用同一浓度的蔗糖溶液对4种不同植物细胞处理后，得到结果如表。由此可推测 A.处理前细胞Ⅰ的细胞液浓度等于细胞Ⅱ的细胞液浓度 B.处理前细胞Ⅲ的细胞液浓度大于细胞Ⅳ的细胞液浓度 C.实验中B/A的值越小，植物细胞的吸水能力越弱 D.一段时间后，细胞Ⅲ和细胞Ⅳ的B/A值会逐渐增加到1 考向突破 √ 细胞 细胞Ⅰ 细胞Ⅱ 细胞Ⅲ 细胞Ⅳ B/A 1 1 0.85 0.78 1.下列关于渗透作用与细胞吸水和失水的叙述正确的是 ①渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量分数 ②1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等 ③水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透 ④植物细胞内的液体环境主要指的是细胞质基质中的细胞液 ⑤植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核 析概念·点易错·练表达 析概念 √ 物质进出细胞的方式及影响因素 31 资料1：人工合成的脂双层对物质的通透性 1、为什么O2、CO2 能够通过人工脂双层？ 2、为什么甘油、苯、乙醇等脂溶性小分子能够通过人工脂双层？ O2、CO2分子小，能从磷脂分子的间隙穿过 磷脂双分子层是脂溶性物质，甘油、苯、乙醇等物质可以通过相似相溶原理进出脂双层 甘油、乙醇等都是脂溶性物质,与磷脂分子有较强的亲和力，容易通过磷脂双分子层进出细胞。 32 1 自由扩散（简单扩散） (1)概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞。 ① 梯度运输 ②不需要转运蛋白协助（通过磷脂双分子层） ③不需要消耗能量 (2)特点 (3)实例： (4)影响因素： 细胞内外浓度差 浓度差 扩散速度 比喻：球往低处滚 顺浓度（高→低） ①小分子物质： 气体（如O2、CO2）、尿素等 苯、甘油、乙醇、脂肪酸、固醇 ②脂溶性物质： 33 ①需要借助转运蛋白 ②顺浓度梯度运输 ③不消耗能量 思考：如图表示人体成熟红细胞的部分结构和功能，葡萄糖进入红细胞时的运输特点是什么？ 资料1：人工合成的脂双层对物质的通透性 34 (1)概念：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散，叫做协助扩散(易化扩散)。 (2)特点 ① 顺浓度梯度运输 ② 需要转运蛋白协助 ③不需要消耗能量 (3)实例： 如红细胞吸收葡萄糖、水通道蛋白、Na+进入神经细胞等 浓度差、转运蛋白种类和数量 浓度差 扩散速度 (4)影响因素： 2 协助扩散（易化扩散） 受转运蛋白数量限制 离子和一些小分子物质： 35 3 转运蛋白 (1)定义： 镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助离子和一些小分子 有机物顺浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。 (2)类型：分为 和 两种类型。 载体蛋白 通道蛋白 载体蛋白 通道蛋白 通道蛋白 36 载体蛋白 通道蛋白 图示 转运 对象 特点 共同点 每次转运时都会发生 的改变。 只容许与自身通道的 相适配、 相适宜的分子或离子通过。 只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过。 分子或离子通过通道蛋白时不需要与通道蛋白结合。 ①均为蛋白质；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，具有特异性 直径和形状 (3)比较载体蛋白和通道蛋白的异同： 大小和电荷 自身构象 37 1.自由扩散和协助扩散的动力是什么？ ①顺浓度梯度； ②不消耗能量 2.自由扩散与协助扩散相同点？ 4 被动运输 来自细胞内外物质的浓度差 运输动力： 自由扩散 协助扩散 协助扩散 自由扩散和协助扩散都是顺物质的浓度梯度进行，不需要细胞消耗能量，被统称为被动运输。 38 甲状腺 血液：碘浓度低 碘浓度高 甲状腺滤泡上皮细胞 人体甲状腺分泌的甲状腺激素，在生命活动中起着重要作用。碘是合成甲状腺激素的重要原料。 甲状腺滤泡上皮细胞内碘的浓度比血液中高20-25倍。 问题探讨 1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？ 甲状腺要合成甲状腺激素，需要保持较高的碘浓度，碘的吸收要从低浓度→高浓度，不能通过被动运输来吸收碘。 逆浓度运输 39 5 主动运输 ① 梯度运输 ②需要消耗能量 ③需要载体蛋白协助 (1)特点： 逆浓度（低→高） (2)过程： 运输物质结合位点 载体蛋白 ATP结合位点 磷酸化 p 去磷酸化 ATP p ADP 协助运输载体蛋白构象发生变化的动力来自浓度差 40 (5)影响主动运输的因素： 运输速率 O2浓度 运输速率 物质的浓度 Q点由 供能 P点前受 限制 P点后受 限制 P点前受 限制 P点后受 限制 Q P P 、载体蛋白的数量 O2供应(或能量供应) 无氧呼吸 氧气浓度 载体蛋白数量 物质浓度 载体蛋白数量 温度 生物膜的流动性 酶活性 呼吸速率 影响 影响 影响 影响 物质运输速率 温度对被动运输的影响 Q:温度是否影响物质跨膜运输？ 会，温度不仅影响呼吸作用，从而影响能量的供给，还会影响膜的流动性 41 (3)主动运输的意义： 红树林 桐花树的泌盐现象 资料3： 甲状腺滤泡上皮细胞内碘的浓度比血液中高20-25倍。如果缺碘会导致大脖子病。 ①主动选择吸收所需要的营养物质 ②排出代谢废物和对细胞有害的物质 保证活细胞正常生命活动的需要 主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，细胞通过主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，保证了细胞和个体生命活动的需要。 42 微专题 特殊的跨膜运输 一、主动运输的类型 【核心要点1】ATP直接供能（ATP驱动泵） 【核心要点2】ATP间接供能（协同转运蛋白） 【核心要点3】光驱动（光驱动泵） 主动运输的类型 01 1.ATP直接供能（ATP驱动泵）： 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：Na+-K+泵、Ca2+泵、质子泵。 ATP水解 载体蛋白 催化ATP水解的酶 【常考实例】Na+-K+泵 01 【Na+-K+泵的作用机制】 每消耗 个ATP分子，逆浓度梯度泵出 个Na+和泵入 个K+， 保持膜内高钾，膜外高钠的不均匀离子分布。 1 3 2 [资料1]Na+-K+泵普遍存在于动、植物细胞质膜上，它有大小两个亚基，大亚基催化ATP水解，小亚基是一个糖蛋白。大亚基以亲Na+态结合Na+后，触发水解ATP。每水解一个ATP释放的能量输送3个Na+到胞外，同时摄取2个K+入胞，造成跨膜梯度和电位差，如此造成膜内高K+，膜外高Na+状态。 【常考实例】Ca2+泵 01 【Ca2+泵的作用机制】 每消耗 个ATP分子，逆浓度梯度转运 个Ca2+， 维持细胞质中Ca2+的低浓度水平，为Ca2+作为信号分子的快速响应提供基础。 1 2 [资料2]钙泵是Ca2+激活的ATP酶，每水解一个ATP可转运两个Ca2+到细胞外或内质网等细胞器中，形成钙离子梯度。通常细胞质中游离的Ca2+浓度很低，胞外的Ca2+即使很少量涌入胞内都会引起细胞质中游离的Ca2+浓度显著变化，导致一系列生理反应。钙离子内流能迅速地将细胞外信号传入细胞内，因此Ca2+是一种十分重要的信号物质。 【常考实例】质子泵 01 [资料3]细菌、真菌及植物细胞膜上存在P型H+泵，可通过自身的磷酸化来改变构象进行逆浓度运输H+。溶酶体、液泡等细胞器膜上存在V型H+泵，可以通过结合的ATP水解释放的能量导致其发生旋转而实现逆浓度运输H+。 【辨析】①质子泵( )： 利用ATP水解释放的能量逆浓度梯度转运H+； ②质子通道蛋白( )： 利用H+顺浓度梯度跨膜运输产生的势能来合成ATP。 主动运输 协助扩散 两类主动运输能量来源： 2、间接型： 间接消耗ATP的主动运输（协同运输）。 利用依赖ATP的Na+-K+泵活动建立的细胞膜两侧Na+的跨膜浓度梯度主动运输 肾小管对氨基酸、葡萄糖等的重吸收 葡萄糖主动运输的动力来源于： Na+浓度差 由Na+-K+泵维持 48 【补充】同向协同运输 01 [资料4]钠驱动的葡萄糖载体蛋白可利用钠钾泵产生的Na+浓度梯度来推动葡萄糖进入小肠上皮细胞，为细胞提供所需的营养物质，同时维持细胞内外物质浓度的平衡。 【思考】 ①葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的运输方式是： 。 ②葡萄糖从小肠上皮细胞进入组织液的运输方式是： 。 主动运输 协助扩散 【补充】反向协同运输 01 [资料5]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。 【思考】使用ATP抑制剂处理细胞，Na+的排出量会明显减少的原因： . . . 。 ①导致ATP合成量减少，H+的排出量减少，膜内外H+浓度梯度（浓度差）降低， 因：使用ATP抑制剂处理细胞， 果：Na+的排出量会明显减少。 ②而Na+的运输能量来自H+的电化学梯度（顺浓度梯度运输产生的势能）， 我们在上一单元学习的分泌蛋白的形成过程，分泌蛋白是通过自由扩散、协助扩散或者主动运输运出细胞吗？ 分泌蛋白是生物大分子，因此无法像H2O或CO2这样通过自由扩散穿过细胞膜的脂双层。协助扩散和主动运输都是需要细胞膜上的转运蛋白的运输方式，是用来运输离子和小分子的，也无法转运这些大分子。 51 6 胞吞胞吐 (1)胞吞的过程 ①大分子与膜上的 结合； 受体蛋白 ②细胞膜 ，包围着大分子； 内陷形成小囊 ③小囊从细胞膜 下来， 形成 ， 进入细胞内部。 分离 囊泡 实例: 白细胞吞噬病菌、变形虫吞食细菌等。 磷脂分子重排 形成囊泡 52 ①细胞需要外排的大分子， 先在细胞内形成 ； ②囊泡移到细胞膜处， 与细胞膜 ； ③大分子排出到细胞外。 囊泡 融合 实例: 分泌蛋白的分泌，如抗体、胰岛素、消化酶等 (2)胞吐的过程 6 胞吞胞吐 53 胞吐的特例 神经递质虽然是小分子物质，但是神经递质是通过突触小泡，以胞吐方式释放到突触间隙的。 目前已知的神经递质种类很多，主要有乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺、氨基酸类（如谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸等）、一氧化氮等。 P选一29 6 胞吞胞吐 胞吐一定介导生物大分子的运输吗？ 54 （3）特点 ①要消耗能量 ②不需要载体蛋白，需要某些特定的膜蛋白的作用（受体蛋白） （4）结构基础 （5）影响因素 膜具有一定流动性 温度和能量等。 6 胞吞胞吐 注：①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。②胞吐不是只能运输大分子物质，也可以运输小分子物质，如神经递质。③胞吞或胞吐穿膜层数为0层。 55 物质出入细胞的方式【P46】 01 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。 水 直接穿过磷脂双分子层： 自由扩散 水通道蛋白介导： 协助扩散 无机盐离子 一般为 主动运输 通过离子通道蛋白顺浓度进行：协助扩散 葡萄糖等有机小分子 一般为协助扩散，如进入红细胞 小肠上皮细胞、 肾小管上皮细胞等：主动运输 关键：是否需要水通道蛋白 关键：转运蛋白类型、 浓度梯度 关键：浓度梯度 三类常考物质进出细胞的方式 物质跨膜运输方式的实验探究 (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 58 小分子 大分子 自由扩散 协助扩散 主动运输 胞吞 胞吐 运输 方向 载体 能量 举例 影响 因素 不需要 需要 需要 不消耗 不消耗 消耗 顺浓度梯度 高浓度→低浓度 O2、CO2 、H2O 脂溶性小分子 （ 甘油、乙醇、苯） 人红细胞吸收葡萄糖、大部分H2O、 K+出 Na+进细胞 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、无机盐、氨基酸等 顺浓度梯度 高浓度→低浓度 逆浓度梯度 低浓度→高浓度 无 无 消耗 白细胞 吞噬病菌 分泌蛋白 的分泌 浓度差 浓度差；转运蛋白的种类和数量 载体蛋白种类和数量；能量 温度、能量 59 ☞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。 ❀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 ； 大 大 转运蛋白的数量 ☞主动运输中，物质浓度达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因 是受 的限制。 载体蛋白数量和能量 O 运输速率 浓度差 自由扩散 O 运输速率 浓度差 协助扩散 Q点 O 运输速率 物质浓度 主动运输 Q点 三、物质进出细胞的方式 知识点4  影响物质跨膜运输效率的因素 浓度差对物质跨膜运输的影响 60 ❀载体主要影响 和 。其他条件适宜的情况下，载体数量越多，运输速率越大。自由扩散不受载体数量的影响。 协助扩散 主动运输 O 运输速率 转运蛋白数量 自由扩散 O 运输速率 转运蛋白数量 协助扩散 O 运输速率 载体蛋白数量 主动运输 Q点：能量的限制 三、物质进出细胞的方式 知识点4  影响物质跨膜运输效率的因素 转运蛋白对物质跨膜运输的影响 61 通过影响 进而影响主动运输的速率。 P点时： 为离子的吸收提供能量。 无氧呼吸 PQ段：随着氧气含量的增加，有氧呼吸产生的能量越 ， 主动运输的速率也越大。 多 Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受载体蛋白数量 以及其他的限制因素运输速率不再增加。 细胞呼吸 O 运输速率 氧气含量 自由扩散/协助扩散 O 运输速率 氧气含量 主动运输 P Q 三、物质进出细胞的方式 知识点4  影响物质跨膜运输效率的因素 氧气浓度对物质跨膜运输的影响 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。 62 同一种植物对不同离子的吸收量不同， 取决于膜上不同种类的离子载体蛋白的数量。 ( ) 不同植物对同一种离子的吸收量不同，取决于不同植物的细胞膜上该离子载体蛋白的数量。 ( ) 抑制某载体蛋白活性，只会导致以该载体蛋白转运的物质运输停止，对其他物质运输不影响。 ( ) √ √ 协同转运 温度 生物膜的流动性 酶活性 呼吸速率 物质运输速率 影响 影响 影响 × 三、物质进出细胞的方式 知识点4  影响物质跨膜运输效率的因素 温度对物质跨膜运输的影响 63 谢 谢 观 看 第4讲　 物质进出细胞的方式及影响因素 EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $