第2单元 第7讲 第2课时 物质出入细胞的方式及影响因素(Word学生用书)-【高考快车道】2027年高考生物大一轮总复习

该高中生物学高考复习学案系统梳理物质出入细胞的方式及影响因素，以被动运输、主动运输、胞吞胞吐为核心考点，通过对比表格、模型图示构建知识网络，设计问题链和填空任务引导学生自主归纳转运蛋白类型、运输方向及实例，体现结构与功能观的生命观念。 亮点在于诊断性自测与进阶式方法指导，开篇设10道正误判断题帮助学生自主诊断，“三看法”快速判定运输方式培养科学思维，实验设计模块（如探究主动运输与被动运输）提升探究实践能力，教师可通过学情数据精准指导，助力因材施教。

第7讲　细胞的物质输入和输出 第2课时　物质出入细胞的方式及影响因素 考点一 ● 必备知识 1.高浓度→低浓度　细胞外→细胞内　需要　需要　不消耗　消耗　消耗　消耗　葡萄糖 3.(1)蛋白质是生命活动的主要承担者 (2)特定的物质　种类和数量　空间结构 (3)蛋白质　磷脂双分子层 【深挖教材】 1.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,并且分子或离子通过时不需要与通道蛋白结合 2.细胞膜具有一定的选择透过性,能够根据自身需要逆浓度梯度吸收碘 ● 典型例题 1.DEGH　[解析] 组织细胞排出CO2属于自由扩散,不消耗能量,D错误;神经细胞内K+顺浓度梯度外流属于协助扩散,不消耗能量,E错误;变形虫通过胞吞方式摄取食物,该过程需要质膜上的蛋白质进行识别,G错误;主动运输使膜内外物质浓度有差异,维持了细胞的正常代谢,H错误。 2.B　[解析] 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胞外是从低浓度一侧运输至高浓度一侧,属于主动运输,需要消耗能量,能量由组氨酸浓度梯度提供,B正确;转运蛋白W能同时转运两种物质,但这两种物质与转运蛋白W的结合位点不同,也具有特异性,C错误;CO2分子经自由扩散,仍可以从胞外运输至胞内,例如从血浆进入肺部细胞,D错误。 3.C　[解析] Na+在液泡中的积累使细胞液浓度增加,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,可知蛋白N为载体蛋白,所以蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变,B正确;据题意可知,细胞质基质中Na+浓度低于细胞外,蛋白W将Na+排出细胞属于主动运输,需要细胞提供能量,C错误;Na+通过离子通道进入细胞,被转运物质通过离子通道时,不需要与通道蛋白结合,D正确。 考点二 ● 重点难点 1.(1)①大　②转运蛋白　(2)大　能量　(3)细胞呼吸　载体蛋白 2.(1)主动　被动　(2)协助　自由 【深挖教材】 1.不同离子或分子的大小和性质不同,不同蛋白质的空间结构差别也很大,所以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.温度降低,酶的活性降低,呼吸速率减慢,为主动运输提供的能量减少 ● 典型例题 1.ACE　[解析] 葡萄糖进入红细胞为协助扩散,运输速率受浓度差和载体数量影响,红细胞的代谢活动维持细胞内低葡萄糖浓度,从而保持浓度差,因此运输速率与细胞代谢有关,B错误;物质进出细胞方式中的被动运输包括自由扩散和协助扩散,其中协助扩散需要转运蛋白,即与膜蛋白有关,D错误;小肠上皮细胞通过钠—葡萄糖共转运蛋白摄入葡萄糖为主动运输,与钠离子的浓度差有关,并不是与细胞质中各种溶质分子的浓度都有关,F错误;物质通过通道蛋白的运输方式是协助扩散,不需要消耗能量,G错误。 2.A　[解析] 由题图可知,SOS1是细胞膜上的Na+⁃H+反向转运蛋白,其功能是利用细胞内外H+的电化学梯度,将 Na+排出细胞,同时伴随H+进入细胞。SOS1 转运H+的方式为协助扩散,故SOS1 转运H+的速率与细胞外H+浓度和SOS1 数量有关,一定范围内,SOS1 转运H+的速率,随细胞外H+浓度的增加而不断增加,当转运蛋白达到饱和状态,转运速率不再随H+浓度增加而上升,最后保持不变,A错误。AKT1是K+通道蛋白,据图可知,高盐胁迫下,ScaBP8对AKT1的抑制作用解除,故AKT1运输能力增强;SOS1负责将细胞质中的Na+排出细胞,高盐胁迫时其活性增强,以降低细胞质内Na+浓度,维持离子稳态,B正确。高盐胁迫会引发细胞内Ca2+信号(如Ca2+内流),Ca2+与 SOS3(钙结合蛋白)结合后激活SOS2(蛋白激酶),进而磷酸化激活SOS1,促进Na+外排,降低细胞质中Na+浓度;同时激活SOS2后还可以促进NHX7的活性使Na+流入液泡中,进一步降低细胞质中Na+浓度从而减轻盐害,C正确;高盐胁迫时,植物可将Na+转运至液泡中,提高细胞液渗透压,维持细胞吸水能力,避免因外界高渗环境导致细胞失水,从而适应高盐环境,D正确。 3.D　[解析] 由甲、乙、丙可知,外界葡萄糖浓度较低时,用膜载体蛋白抑制剂或细胞呼吸抑制剂处理时,葡萄糖转运速率都为0,说明该转运方式需要载体蛋白和能量,为主动运输,A正确;由丁、戊、己可知,外界葡萄糖浓度较高时,加入膜载体蛋白抑制剂时,葡萄糖转运速率为0,即转运时需要载体蛋白,而添加细胞呼吸抑制剂时,葡萄糖的转运速率与正常情况相比有所下降但不为0,说明其转运方式为主动运输和协助扩散,B正确;由甲、丁可知,加入膜载体蛋白抑制剂时,葡萄糖转运速率为0,说明小肠吸收葡萄糖离不开载体蛋白,C正确;由B选项分析可知,小肠吸收葡萄糖可以是协助扩散,不一定要消耗能量,D错误。 4.B　[解析] 植物细胞可以通过将过量的Cl-储存于液泡中,来降低细胞质基质中Cl-的浓度,从而避免高浓度Cl-对细胞的毒害,这是植物应对盐胁迫的常见机制,A正确;分析Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ 3组地上部分K+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+阻碍了K+的吸收和转运,不利于维持Na+、K+的平衡,C正确;由题图可知,地上部分的K+浓度大于根的K+浓度,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。 经典真题·明考向 1.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;通过通道蛋白运输Na+时,通道蛋白不需要与Na+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,该过程需要利用Ca2+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。 2.B　[解析] 环核苷酸可与细胞膜上的Ca2+通道蛋白结合,Ca2+不需要与Ca2+通道蛋白结合,A错误;环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白,使细胞内Ca2+浓度升高,Ca2+内流属于协助扩散,故要维持细胞Ca2+浓度的内低外高需要Ca2+逆浓度梯度运输,属于主动运输,需消耗能量,B正确;Ca2+作为信号分子,调控相关基因表达,导致H2O2含量升高,不是直接抑制H2O2的分解,C错误;油菜素内酯不能作用于BAK1缺失的被感染细胞,不能关闭Ca2+通道蛋白,会导致H2O2含量升高,D错误。 3.C　[解析] 由图可知,细胞液的pH为3~6,胞质溶胶的pH为7.5,说明细胞液的H+浓度高于细胞溶胶,若要长期维持膜内外的H+浓度梯度,需通过主动运输将细胞溶胶中的H+运输到细胞液中,A正确;通过离子通道运输物质的方式为易化扩散,Cl-、N通过离子通道进入液泡属于易化扩散,不需要ATP供能,B正确;液泡膜上的载体蛋白将H+转运出液泡的同时将细胞溶胶中的Na+、Ca2+转运到液泡内,说明Na+、Ca2+进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度,因此该过程Na+、Ca2+进入液泡的方式为主动转运,需要消耗能量,C错误;白天蔗糖进入液泡,使光合作用产物及时转移,避免光合作用产物蔗糖在细胞溶胶中过度积累,有利于光合作用的持续进行,D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第7讲 细胞的物质输入和输出 第2课时　物质出入细胞的方式及影响因素 课标 要求 1.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞,不需要额外提供能量;有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 考点一　物质出入细胞的方式(固本·识记类) 1.物质出入细胞的方式 比较项目 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐 自由 扩散 协助 扩散 运输方向 　　　　　　  低浓度→ 高浓度 　　　  　　　  细胞内→ 细胞外 是否 需要 (消 耗) 蛋 白 质 不需要 　　  需要 　　  需要 能 量 不消耗 　　  　　  　　  　　  模型 举例 O2、CO2、甘油、乙醇、苯 人的红细胞吸收　　　　、H2O借助通道蛋白的运输  小肠上皮细胞吸收葡萄糖、无机盐、氨基酸等 白细胞 吞噬病菌 分泌蛋 白的分泌 影响因素 浓度差 浓度差;转运蛋白的种类和数量 载体蛋白的种类和数量;能量 能量 [提醒]被动运输和主动运输都体现了细胞膜的选择透过性;胞吞、胞吐体现了细胞膜的流动性。 2.转运蛋白的类型识别 (1)如图所示,①表示通道蛋白,②表示载体蛋白。 (2)水分子进出细胞的方式是自由扩散和协助扩散,以协助扩散为主。 (3)Na+、K+逆浓度梯度进出细胞的方式是主动运输。 3.物质出入细胞的方式与膜的关系 (1)除一些不带电荷的小分子以自由扩散的方式进出细胞外,离子和较小的有机分子的跨膜运输都要借助转运蛋白,这体现了　　　　　 　　　　　　 　　　　　　　　。  (2)一种转运蛋白往往只适合转运　　　　　　,因此,细胞膜上转运蛋白的　　　　　　　,或转运蛋白　　　　　　的变化对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用,这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。  (3)像蛋白质这样的生物大分子,通过胞吞和胞吐进出细胞,其过程也需要膜上　　　　　的参与,更离不开膜上　　　　　　　　的流动性。  深挖教材·拓思维 1.载体蛋白与通道蛋白的区别: 　 　。[必修1 P66~P67]  2.细胞内碘浓度比血液中的高20~25倍,但细胞仍然能够吸收碘,这种现象说明　 　　 　。  1.关于物质出入细胞的方式,下列说法错误的是　　　　。  A.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 B.水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞[2024·江西卷] C.载体蛋白转运物质时自身构象发生改变[2025·云南卷] D.组织细胞排出CO2需要消耗ATP[2025·浙江1月选考] E.神经细胞内K+顺浓度梯度外流需要消耗ATP[2025·浙江1月选考] F.去唾液酸糖蛋白的胞吞过程需要消耗能量[2025·湖南卷] G.变形虫通过胞吞方式摄取食物,该过程不需要质膜上的蛋白质参与[2024·安徽卷] H.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 I.硒酸盐以离子的形式才能被根细胞吸收[2024·贵州卷] 2.[2025·四川卷] 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下图。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 3.[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 1.“三看法”快速判定物质出入细胞的方式 注:小分子神经递质出细胞的方式为胞吐。 2.同种物质的不同运输方式 物质 相应过程 运输方式 葡萄糖 进入红细胞 协助扩散 进入小肠绒毛上皮细胞 主动运输 肾小管重吸收葡萄糖 主动运输 Na+ 进入神经细胞 协助扩散 运出神经细胞 主动运输 (Na+⁃K+泵) K+ 进入神经细胞 主动运输 (Na+⁃K+泵) 运出神经细胞 协助扩散 考点二　影响物质跨膜运输速率的因素(迁移·提能类) 1.影响物质跨膜运输速率的因素 (1)浓度差对物质跨膜运输速率的影响 浓度差主要影响自由扩散和协助扩散: ①自由扩散中,浓度差越大,运输速率越 　; ②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　　　　　　数量的限制。  (2)转运蛋白数量对跨膜运输速率的影响 转运蛋白数量主要影响协助扩散和主动运输,自由扩散不受转运蛋白数量的影响: 其他条件适宜的情况下,协助扩散中转运蛋白数量越多,运输速率越　　　　;主动运输中载体蛋白数量达到一定程度后运输速率不再增加,可能原因是受　　　　供应限制。  (3)氧气含量对跨膜运输速率的影响 氧气含量通过影响　　　　　　进而影响主动运输的速率:  ①P点时:无氧呼吸为物质的运输提供能量; ②PQ段:随着氧气含量的增加,有氧呼吸产生的能量越多,主动运输的速率越大; ③Q点以后:当氧气含量达到一定程度后,受　　　　　　数量以及其他限制因素的影响,运输速率不再增加。  (4)温度对跨膜运输速率的影响 2.探究物质跨膜运输方式的实验设计 (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 深挖教材·拓思维 1.物质跨膜运输中载体蛋白具有特异性的原因是 　 　。[必修1 P69]  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,与25 ℃相比,4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 　　　　　　　。  命题角度一　影响物质运输速率的因素 1.关于影响物质跨膜运输速率的因素,下列说法正确的是　　　　。  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[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.细胞吸收盐提高了其细胞液的浓度,有利于水分的吸收[2024·海南卷] D.物质进出细胞方式中的被动转运过程与膜蛋白无关[2021·浙江6月选考] E.物质通过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 F.小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度有关[2021·江苏卷] G.物质通过通道蛋白的运输速率与细胞的能量供应有关 2.[2025·安徽马鞍山一模] 高盐胁迫是我国农业生产面临的重大问题之一,会对农作物生长造成影响,从而降低其产量。Na+是盐胁迫中最主要的离子,细胞质基质中Na+的积累会破坏植物体内离子平衡。下图为不同环境下细胞通过信号转导调节离子转运情况的部分过程。下列叙述错误的是 (　) A.SOS1 转运H+的速率,随细胞外H+浓度的增加而不断增加 B.高盐胁迫时AKT1以及 SOS1运输相关物质能力均增强 C.高盐胁迫触发Ca2+内流,从而降低细胞质基质内 Na+浓度 D.高盐胁迫下细胞液渗透压增加,使植物能更好地适应高盐环境 命题角度二　物质运输相关实验分析与设计 3.[2025·辽宁大连一模] 为探究葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的转运方式,研究人员将离体的小肠绒毛上皮细胞置于不同浓度的葡萄糖溶液中,相关实验处理及结果如表所示。下列相关叙述错误的是 (　) 组别 甲 乙 丙 丁 戊 己 外界葡萄糖浓度/ (mmol/L) 5 5 5 100 100 100 膜载体蛋白抑制剂 + - - + - - 细胞呼吸抑制剂 - + - - + - 葡萄糖转运速率/ (mol·min-1·g-1) 0 0 4 0 30 41 注:“+”表示加入,“-”表示不加入。 A.由甲、乙、丙可知,外界葡萄糖浓度较低时,转运方式为主动运输 B.由丁、戊、己可知,外界葡萄糖浓度较高时,转运方式为主动运输和协助扩散 C.由甲、丁可知,小肠吸收葡萄糖离不开载体蛋白 D.由丙、己可知,小肠吸收葡萄糖一定要消耗能量 4.[2025·湖南卷改编] 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。 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,不利于维持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 经典真题·明考向 1.[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 2.[2024·山东卷] 植物细胞被感染后产生的环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白,使细胞内Ca2+浓度升高,调控相关基因表达,导致H2O2含量升高进而对细胞造成伤害;细胞膜上的受体激酶BAK1被油菜素内酯活化后关闭上述Ca2+通道蛋白。下列说法正确的是 (　) A.环核苷酸与Ca2+均可结合Ca2+通道蛋白 B.维持细胞Ca2+浓度的内低外高需消耗能量 C.Ca2+作为信号分子直接抑制H2O2的分解 D.油菜素内酯可使BAK1缺失的被感染细胞内H2O2含量降低 3.[2024·浙江6月选考] 植物细胞胞质溶胶中的Cl-、N通过离子通道进入液泡,Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡,以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中,夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是 (　) A.液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓度梯度 B.Cl-、N通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能 C.Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量 D.白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行 学科网（北京）股份有限公司 $