2026届高三生物一轮复习课件第8讲 物质进出细胞的方式及影响因素

该高中生物学高考复习课件聚焦“物质进出细胞的方式及影响因素”专题，依据课标要求阐明细胞膜选择透过性、物质运输方式及大分子运输，结合近五年多地区真题（2025河南T3、云南T3等）分析考点权重，水通道蛋白、运输方式判断、速率影响因素为高频考点，通过比较表格、分类总结构建系统知识体系，对接高考评价体系。 课件亮点在于“真题精练+易错警示+探究实践”策略，如以2025云南真题分析载体蛋白构象变化，用科学思维归纳主动运输与被动运输判断方法，结合呼吸抑制剂实验培养探究实践能力，易错点如“胞吞不只运输大分子”帮助学生规避陷阱，教师可据此精准教学，提升学生答题技巧与得分率。

第8讲 物质进出细胞的方式及影响因素 必修一 第二单元 细胞的基本结构与物质运输 课标要求 1.阐明细胞膜具有选择透过性。 2.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要消耗能量，有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白。 3.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。 考情分析 1.水通道蛋白：2025·河南·T3　2024·黑吉辽·T18　2022·湖北·T3　2022·辽宁·T9 2.物质进出细胞的方式、发生条件：2025·云南·T3　2025·四川·T4　2025·广东·T8　2025·湖南·T15　2025·浙江1月·T4　2024·贵州·T4　2024·江西·T2　2024·甘肃·T2　2024·山东·T1　2024·北京·T3　2023·全国甲·T1　2023·湖南·T14　2023·辽宁·T4　2022·山东·T3　2022·海南·T16　2022·湖北·T3　2022·重庆·T2　2021·全国甲·T29　2021·山东·T2　2021·江苏·T3　2021·河北·T4 3.物质运输速率的影响因素：2025·山东·T2　2023·湖北·T15　2022·全国乙·T29 考点一　各种物质出入细胞方式的比较 考点二　影响物质跨膜运输速率的因素 各种物质出入细胞方式的比较 01 5 一、被动运输 1、概念：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。 2、特点： 顺浓度梯度；不消耗能量 3、分类 被动运输 自由扩散 协助扩散 协助扩散 自由扩散 自由扩散和协助扩散的区别：是否需要膜转运蛋白协助 4、转运蛋白 载体蛋白 通道蛋白 转运 对象 只容许与自身 相适应的分子或离子通过 只容许与自身 相适配、 相适宜的分子或离子通过 特点 一种载体蛋白只能与一种或一类的离子或分子结合；每次转运时都会发生自身构象的改变 ，释放后后恢复原状。 分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。 参与运输方式 图例 结合部位 通道的直径和形状 大小和电荷 协助扩散或主动运输 协助扩散 钾离子通道蛋白 水通道蛋白 1、通道蛋白是一类横跨生物膜磷脂双分子层，允许特定分子或离子顺浓度通过的亲水性蛋白质，具有高度的特异性。 2、细胞膜上通道蛋白的打开、闭合过程既是其分子构象发生改变的过程。 2、运输方向：低浓度向高浓度 3、特点：需要载体、 需要能量 4、实例：小肠上皮细胞吸收无机盐离子、氨基酸、葡萄糖等；肾小管的重吸收 5、生理意义: 保证了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，排出代谢废物和对细胞有害的物质。 能量：ATP水解\电化学势能\光能等 二、主动运输 1、概念：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跨膜运输方式。 拓展延伸：主动运输的3种类型 ATP直接供能 ATP间接供能 光能 (某些古细菌质膜上的质子泵) 所利用的能量来自另一种离子的电化学梯度势能 拓展延伸：与物质出入细胞有关的几种“泵 1 钠钾泵 Na+-K+泵是负责Na+、K+跨膜运输的离子泵，又称 Na+/K+-ATP酶，广泛分布在动、植物细胞的质膜上。钠钾泵的每次循环消耗一个ATP分子，可逆浓度梯度泵出三个Na+、泵入两个K+，以维持细胞内高K+低Na+（细胞外高Na+低K+）的离子环境。 拓展延伸：与物质出入细胞有关的几种“泵 2 钙泵 钙泵是Ca2+激活的ATP酶，它每催化质膜内侧的一个ATP水解，释放出能量，可将细胞内的2个钙离子泵出细胞或者泵入内质网腔中储存起来，以维持细胞内游离Ca2+的低浓度，这对肌肉舒张和细胞信号传导至关重要。 钙泵的结构模式图 3 质子泵 分布于植物、真菌和细菌的细胞膜上，主要功能是分解ATP逆浓度泵出H+，建立膜两侧的质子梯度，维持细胞内部PH稳态。 也可在存在于动物细胞的溶酶体膜、植物细胞的液泡膜上，泵入H+，酸化囊泡内部环境； 存在于线粒体内膜及叶绿体类囊体膜中的质子泵还可利用H+ 顺梯度流动的能量合成ATP。 拓展延伸：与物质出入细胞有关的几种“泵 物质出入细胞的方式 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 图例 运输方向 特点 举例 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 不需要转运蛋白 不消耗能量 需要转运蛋白 不消耗能量 需要载体蛋白 消耗能量 ①红细胞吸收葡萄糖②神经纤维上K+外流Na+内流③H2O(主要) 小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等 ★小分子和离子的跨膜运输类型 ①O2、CO2 ②固醇,甘油,脂肪酸 ③H2O,乙醇,苯等 三、胞吞、胞吐 1、概念： （1）胞吞：细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡进入细胞内部的现象。 （2）胞吐：细胞需要外排的大分子， 先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细 胞膜处，与细胞膜融合将大分子排出细胞的现象。 胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解 ①不需要载体 ②需要消耗能量 4、影响因素： 细胞膜的流动性、温度和能量供应等 2、特点： 膜具有一定流动性 3、结构基础： 胞吞 胞吐 ≠ 不需要膜蛋白参与 吞噬 胞饮 受体介导型 5、实例： 新生儿吸收母乳中的抗体 分泌蛋白的释放 物质出入细胞的方式 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐 自由扩散 协助扩散 图例         运输方向 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 胞外→胞内 胞内→胞外 是否需要转运蛋白 否 是 是 是否消耗能量 否 是 举例 水、气体、甘油、乙醇、苯的跨膜运输 人的红细胞吸收葡萄糖 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等 巨噬细胞吞噬抗原 胰岛素、消化酶、抗体的分泌 否 是 否 是 物质出入细胞方式的比较★ 1、胞吐不是只转运生物大分子，也可以运输小分子物质。 如乙酰胆碱等神经递质 3、生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐的方式运输。 如RNA可通过核孔穿过核膜 4、一些物质的跨膜运输方式不只一种 如葡萄糖以主动运输方式进入小肠上皮细胞、以协助扩散方式进入红细胞；Na+、K+进出神经元。 2、小分子物质的运输方式不一定就是被动运输和主动运输，如胞吐。 5、渗透作用的实质是水分子的自由扩散和协助扩散的叠加，以协助扩散为主。 易错提醒： 02 影响物质跨膜运输速率的因素 20 1 物质浓度差 浓度差主要影响被动运输。自由扩散中，浓度差越大，运输速率越快；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，原因是受转运蛋白数量的限制。 自由扩散 协助扩散 2 氧气浓度 ①P点时， 为离子的吸收提供能量。 ②PQ段: 随着氧气含量的增加，有氧呼吸产生的能量越 ，主动运输的速率也越大。 ③Q点以后: 当氧气含量达到一定程度后，受 数量以及其他的限制因素影响运输速率不再增加。 自由扩散或协助扩散或哺乳动物成熟红细胞的主动运输 主动运输 无氧呼吸 多 载体蛋白 如温度或PH值 3 温度 流动性 温度既可以影响被动运输，也可以影响主动运输。 (1)物质进出细胞方式中的被动运输过程与膜蛋白无关 (2021·浙江6月选考，4) × (2)肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸(2021·江苏，3) (3)胰岛B细胞分泌胰岛素不需要消耗能量(2021·福建，2) √ × 2、探究是自由扩散还是协助扩散的方法 1、探究是主动运输还是被动运输的方法 拓展延伸：探究物质跨膜运输方式的实验 考向一　辨析水通道蛋白 1.(2024·黑吉辽，18改编)研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种，构建腹泻模型。用某种草药进行治疗，发现草药除了具有抑菌作用外，对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3(AQP3)的相对表达量也有影响，结果如图所示。下列叙述错误的是 A.水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的 协助扩散为辅 B.模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减 少，引起腹泻 C.治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高，缓解腹泻，减少致病菌排放 D.治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组，可使回肠对水的转运增加 √ 真题精炼 　　　水分子跨膜运输的主要方式是经过水通道蛋白的协助扩散，A错误； 模型组空肠AQP3相对表达量降低，空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻，B正确。 真题精炼 2.(2025·河南，3)耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族，将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是 A.细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力 B.低温时，水分子通过与蛋白M结合转运到细胞外 C.蛋白M增加了水的运输能力，但不改变水的运输方向 D.水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式 √ 真题精炼 　　　一般当细胞内结合水占比增加时，其抗逆性(如耐寒能力)增强，A正确； 蛋白M为水通道蛋白，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，不与转运的物质(如水分子)结合，B错误； 蛋白M作为水通道蛋白，增加了水的运输能力，但不改变水的运输方向，水的运输方向是由细胞内外的渗透压决定的，C正确； 水进出细胞的方式有自由扩散和借助水通道蛋白的协助扩散，D正确。 真题精炼 考向二　物质跨膜运输方式的判断 3.(2025·云南，3)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 √ 真题精炼 　　　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； 主动运输转运物质时需要载体蛋白的协助，而不是通道蛋白，通道蛋白一般用于协助扩散，D错误。 真题精炼 4.(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 √ 真题精炼 　　　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，A错误； 胞内产生的组胺跨膜运输至膜外是从低浓度至高浓度，属于主动运输，需要消耗能量，能量由组氨酸顺浓度梯度转运产生的势能提供，B正确； 转运蛋白W能同时转运两种物质，也具有特异性，C错误； 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，D错误。 真题精炼 考向三　影响物质跨膜运输的因素分析 5.(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 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 √ 真题精炼 　　　该药物可以特异性阻断细胞膜上的Na＋－K＋泵，膜外Na＋减少，细胞膜上的Na＋－Ca2＋交换体(即细胞外Na＋进入细胞内的同时细胞内Ca2＋流出细胞外)活动减弱，使细胞外Na＋进入细胞内减少，Ca2＋外流减少，细胞内 Ca2＋浓度增加，心肌收缩力加强，A、D错误，C正确； 该种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na＋－K＋泵，导致K＋内流、Na＋外流减少，故细胞内液的钠离子浓度升高，钾离子浓度降低，B错误。 真题精炼 6.(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 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 √ 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。 真题精炼 　　　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，从而避免高浓度Cl－对细胞的毒害，A正确； 分析Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ3组地上部分离子含量可知，Ⅱ、Ⅳ组溶液中Cl－浓度高于Ⅰ组，但向地上部分转运的K＋量低于Ⅰ组，B错误； 与Ⅰ、Ⅳ组相比，Ⅱ组和Ⅲ组溶液中Na＋浓度较高，但细胞中的K＋含量均低于Ⅰ、Ⅳ组，说明Na＋抑制该植物组织中K＋的积累，有利于维持Na＋、K＋的平衡，C正确； 由题图可知，地上部分的K＋浓度大于根，故K＋从根转运到地上部分组织细胞的方式为主动运输，需要消耗能量，D正确。 真题精炼 一、基础排查 1.判断下列关于物质跨膜运输方式的叙述 (1)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(　　) × (2)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 (　　) √ (3)小分子或离子都可以通过自由扩散进入细胞(　　) 提示　一些不带电荷的无机小分子和脂溶性的有机小分子可能通过自由扩散的方式进出细胞，有些小分子物质或离子需要以协助扩散或主动运输的方式进入细胞。 × (4)人的红细胞吸收葡萄糖的过程，需要载体蛋白和ATP供能(　　) × 提示　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。 (5)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 (　　) (6)被动运输可以降低膜两侧的浓度差(　　) √ √ (7)转运蛋白的数量一般不会影响协助扩散的运输速率(　　) 提示　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。 × (8)物质通过磷脂双分子层的扩散速率与脂溶性有关(　　) √ 2.判断下列关于主动运输及物质进出细胞速率的影响因素的叙述 (1)一般情况下，主动运输的物质分子从低浓度一侧运输到高浓度一侧(　　) (2)主动运输需要消耗能量，能量都是由线粒体提供的(　　) × √ (3)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(　　) (4)主动运输可以使被运输离子在细胞内外浓度趋于相同(　　) 提示　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。 √ × (5)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(　　) (6)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(　　) (7)在一定范围内，甘氨酸进入小肠上皮细胞的速率与载体蛋白数量呈正相关(　　) (8)同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同(　　) (9)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(　　) √ √ √ √ √ (10)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(　　) 提示　胞吞、胞吐过程需要膜上蛋白质的参与。 × (11)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(　　) √ 3.判断下列关于转运蛋白的叙述 (1)转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白两种类型(　　) (2)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 (　　) × (3)载体蛋白在每次转运时会发生自身构象的改变(　　) √ √ (4)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 (　　) 提示　分子或离子通过通道蛋白时，不需要和通道蛋白结合。 × (5)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(　　) √ $