2027届高三生物一轮复习讲义-第12课时-主动运输与胞吞胞吐
2026-07-01
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摘要:
该高中生物学高考复习讲义聚焦《分子与细胞》中主动运输与胞吞、胞吐核心考点,依据新课标要求构建“考情分析-知识网络-考点梳理-典例精析-方法总结”的系统架构,通过考点分层梳理、“三步判断法”等方法指导及高考改编题训练,帮助学生突破运输方式判断、影响因素分析等难点,体现复习的系统性与针对性。
讲义以“浓度梯度+载体+能量”三要素为框架,结合对比表和实验探究培养科学思维,通过胞吞胞吐与细胞膜流动性的关联分析强化生命观念,设置基础到提升的分层典例及即时反馈,助力学生高效构建知识体系,为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供实战支撑。
内容正文:
高三生物一轮复习讲义 · 第12课时 主动运输与胞吞、胞吐
高三生物一轮复习讲义
必修1《分子与细胞》· 第4章 细胞的物质输入和输出
第12课时 主动运输与胞吞、胞吐
教材版本:人教版(2019新教材)
适用阶段:高三一轮复习
建议课时:1课时(45分钟)
难度等级:★★★★☆
一、考情分析与复习策略
(一)课程标准要求
阐明细胞膜具有选择透过性,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。阐明这些物质进出细胞的方式与细胞膜结构的关系。
核心素养要求:生命观念(结构与功能相适应)、科学思维(比较与分类)、科学探究(实验设计与分析)。
(二)命题趋势分析
本课时是高考高频考点,近5年全国卷及各省市卷考查频次极高。命题特点如下:
● 考查方式:以选择题为主,常结合曲线图、实验情境考查;非选择题常以实验分析、图表解读形式出现。
● 考查重点:三种运输方式的比较(自由扩散、协助扩散、主动运输)、主动运输的特点与意义、胞吞胞吐的机制与应用。
● 考查难点:运输方式的判断(需综合浓度梯度、载体、能量三要素)、影响主动运输的因素(O₂、温度、载体数量)。
(三)复习策略
①. 把握核心:以「浓度梯度+载体+能量」三要素为框架,构建运输方式判断模型。
②. 对比记忆:三种运输方式对比表,明确异同点。
③. 联系实际:结合小肠吸收、神经元离子运输、白细胞吞噬等实例理解。
④. 实验探究:掌握影响主动运输因素的实验设计原理。
二、知识网络结构图
知识模块
核心内容
关键要点
主动运输
逆浓度梯度运输,需载体蛋白和能量
保证细胞按需吸收/排出物质,体现选择透过性
胞吞
大分子或颗粒进入细胞,依赖膜流动性
形成囊泡,需消耗能量
胞吐
大分子排出细胞,依赖膜流动性
囊泡与细胞膜融合,需消耗能量
运输方式比较
自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞胞吐
浓度梯度、载体、能量三要素判断
影响因素
O₂浓度、温度、载体数量、呼吸作用
主要影响主动运输和胞吞胞吐
选择透过性
细胞膜的功能特性
由载体种类和数量决定
三、考点一 主动运输
1. 主动运输的概念
物质逆浓度梯度(从低浓度一侧到高浓度一侧)进出细胞,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,这种方式叫作主动运输。
2. 主动运输的特点
● 方向:逆浓度梯度(低浓度→高浓度)。注意:主动运输也可顺浓度梯度进行,但需消耗能量和载体。
● 载体:需要载体蛋白协助,具有特异性(一种载体通常只运输一种或一类物质)。
● 能量:需要消耗ATP(细胞呼吸提供)。缺氧或呼吸抑制剂会抑制主动运输。
● 饱和性:载体数量有限,运输速率有最大值(饱和效应)。
3. 主动运输的实例
实例
运输方向
生理意义
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸
肠腔(低)→细胞内(高)
保证营养物质充分吸收
肾小管重吸收葡萄糖
原尿(低)→细胞内(高)
防止营养物质流失
红细胞吸收K⁺、排出Na⁺
K⁺:外(低)→内(高);Na⁺:内(低)→外(高)
维持静息电位
植物根细胞吸收矿质元素离子
土壤(低)→细胞内(高)
保证植物营养需求
甲状腺细胞吸收碘
血液(低)→细胞内(高)
合成甲状腺激素
4. 主动运输的意义
主动运输是细胞膜选择透过性的重要体现,对细胞完成生命活动具有关键意义:
①. 保证细胞按需吸收营养物质:即使细胞外浓度低于细胞内,细胞仍能吸收所需物质。
②. 排出代谢废物和有害物质:保证细胞内环境的稳定。
③. 维持离子浓度差:为神经传导、肌肉收缩等提供基础。
④. 保证细胞生命活动的需要:主动运输是活细胞的重要特征。
易错警示
1. 主动运输不一定逆浓度梯度,但一定需要载体和能量。如红细胞吸收葡萄糖是协助扩散,但小肠上皮细胞吸收葡萄糖是主动运输。
2. 影响主动运输的因素:O₂浓度(影响呼吸作用供能)、温度(影响酶活性)、载体数量(影响运输上限)。
3. 主动运输体现细胞膜的选择透过性,与膜上载体蛋白的种类和数量有关。
4. 葡萄糖的运输方式因细胞而异:红细胞(协助扩散)、小肠上皮细胞(主动运输)。
四、考点二 胞吞
1. 胞吞的概念
当细胞摄取大分子时,首先是大分子附着在细胞膜表面,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,这个过程叫作胞吞(endocytosis)。
2. 胞吞的特点
● 运输对象:大分子物质(如蛋白质、多糖)或颗粒(如细菌、细胞碎片)。
● 结构基础:细胞膜的流动性(膜的内陷与融合)。
● 能量需求:需要消耗ATP。
● 特异性:部分胞吞具有特异性(受体介导的胞吞),需膜上受体识别。
3. 胞吞的实例
①. 白细胞吞噬细菌:免疫防御的重要方式。
②. 变形虫摄取食物:形成食物泡进行消化。
③. 细胞吞噬凋亡细胞:维持组织稳态。
④. 受体介导的胞吞:如低密度脂蛋白(LDL)的摄取,胆固醇进入细胞。
易错警示
1. 胞吞依赖膜的流动性,不是载体蛋白运输。
2. 胞吞需要消耗能量,但不属于主动运输(无载体参与)。
3. 胞吞进入细胞的物质仍需溶酶体消化才能被细胞利用。
五、考点三 胞吐
1. 胞吐的概念
细胞需要外排大分子时,先在细胞内形成囊泡,包裹着大分子,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这个过程叫作胞吐(exocytosis)。
2. 胞吐的特点
● 运输对象:大分子物质(如分泌蛋白、神经递质、激素等)。
● 结构基础:细胞膜的流动性(囊泡与细胞膜融合)。
● 能量需求:需要消耗ATP。
● 膜面积变化:胞吐后细胞膜面积增大(囊泡膜成为细胞膜的一部分)。
3. 胞吐的实例
①. 分泌蛋白的释放:如胰岛素、抗体、消化酶等的分泌。
②. 神经递质的释放:突触小泡与突触前膜融合,释放神经递质。
③. 激素的分泌:如甲状腺激素、生长激素等的释放。
④. 细胞壁的形成:植物细胞分泌多糖形成细胞壁。
易错警示
1. 胞吐依赖膜的流动性,与胞吞一样,不属于主动运输。
2. 胞吐需要消耗能量,但无载体参与。
3. 分泌蛋白的运输全程需要线粒体供能(合成、加工、运输、分泌各环节)。
六、考点四 物质运输方式的比较
1. 四种运输方式对比表
比较项目
自由扩散
协助扩散
主动运输
胞吞/胞吐
运输方向
高→低(顺)
高→低(顺)
低→高(逆,也可顺)
大分子,无方向限制
载体蛋白
不需要
需要
需要
不需要
能量(ATP)
不消耗
不消耗
消耗
消耗
膜流动性
不依赖
不依赖
不依赖
依赖
特异性
无
有(载体)
有(载体)
部分有(受体)
饱和效应
无
有
有
有
实例
O₂、CO₂、水、甘油
葡萄糖入红细胞、水通道
K⁺、Na⁺、葡萄糖入小肠
吞噬细菌、分泌蛋白
意义
简单物质进出
加快运输速率
选择吸收、维持浓度差
大分子物质进出
2. 运输方式的判断方法
方法归纳
「三步判断法」:
第一步:看物质大小——大分子用胞吞胞吐。
第二步:看浓度梯度——顺浓度看载体(无载体=自由扩散,有载体=协助扩散)。
第三步:看能量需求——需能量=主动运输(逆浓度梯度)。
3. 影响运输速率的因素
运输方式
影响因素
曲线特征
自由扩散
浓度差
随浓度差增大而增大,无饱和点
协助扩散
浓度差、载体数量
随浓度增大而增大,有饱和点
主动运输
O₂浓度、温度、载体数量
随O₂浓度增大先增后平(载体限制),无氧时仍有一定速率
胞吞/胞吐
O₂浓度、温度、膜流动性
随O₂浓度增大先增后平,受温度影响明显
易错警示
1. 「需要能量」≠「主动运输」:胞吞胞吐也需要能量,但不是主动运输。
2. 「需要载体」≠「主动运输」:协助扩散也需要载体。
3. 「逆浓度梯度」=「主动运输」:逆浓度梯度一定需要载体和能量,是主动运输。
4. 「葡萄糖运输方式不固定」:红细胞(协助扩散)、小肠上皮细胞(主动运输)。
七、典例精析
【典例1】主动运输的判断(基础题)
下列关于主动运输的叙述,正确的是( )
A. 主动运输只能从低浓度一侧运输到高浓度一侧
B. 主动运输需要载体蛋白,不需要消耗能量
C. 主动运输是细胞膜选择透过性的重要体现
D. 主动运输不受氧气浓度的影响
解析
【答案】C
【考点】主动运输的特点。
【思路】A项:主动运输主要逆浓度梯度,但也可顺浓度梯度(仍需载体和能量),错误;B项:主动运输需要载体和能量,错误;C项:主动运输体现选择透过性,正确;D项:主动运输需能量,受O₂浓度影响(影响呼吸作用),错误。
【易错】易误认为主动运输只能逆浓度梯度;易忽视O₂对主动运输的影响。
【典例2】胞吞胞吐的机制(基础题)
下列关于胞吞和胞吐的叙述,正确的是( )
A. 胞吞和胞吐运输物质时不需要消耗能量
B. 胞吞和胞吐依赖细胞膜的流动性
C. 胞吞和胞吐需要载体蛋白的协助
D. 胞吞和胞吐只运输大分子物质,不运输颗粒
解析
【答案】B
【考点】胞吞胞吐的特点。
【思路】A项:胞吞胞吐需要消耗能量,错误;B项:胞吞胞吐依赖膜的流动性(膜的内陷与融合),正确;C项:胞吞胞吐不需要载体蛋白,错误;D项:胞吞胞吐可运输大分子和颗粒(如白细胞吞噬细菌),错误。
【易错】易误认为胞吞胞吐需要载体;易忽视胞吞可运输颗粒。
【典例3】运输方式的判断(能力题)
下列物质进出细胞的方式中,属于主动运输的是( )
A. 红细胞吸收葡萄糖
B. 肺泡细胞排出CO₂
C. 小肠上皮细胞吸收氨基酸
D. 巨噬细胞吞噬细菌
解析
【答案】C
【考点】物质运输方式的判断。
【思路】A项:红细胞吸收葡萄糖是协助扩散(顺浓度、需载体、不耗能),错误;B项:CO₂排出是自由扩散(顺浓度、无载体、不耗能),错误;C项:小肠上皮细胞吸收氨基酸是主动运输(逆浓度、需载体、耗能),正确;D项:巨噬细胞吞噬细菌是胞吞(大分子/颗粒、依赖膜流动性、耗能),错误。
【易错】易混淆葡萄糖在不同细胞中的运输方式;易将胞吞误认为主动运输。
【典例4】影响主动运输的因素(能力题·高考改编)
将某植物根细胞置于不同O₂浓度下,测定K⁺吸收速率,结果如下:O₂浓度为0时,吸收速率为2;O₂浓度为5%时,吸收速率为8;O₂浓度为15%时,吸收速率为10;O₂浓度为20%时,吸收速率为10。下列分析正确的是( )
A. O₂浓度为0时,根细胞不吸收K⁺
B. O₂浓度越高,K⁺吸收速率越大
C. 限制K⁺吸收速率的主要因素是载体数量
D. K⁺吸收方式为自由扩散
解析
【答案】C
【考点】影响主动运输的因素。
【思路】A项:O₂浓度为0时,吸收速率为2(无氧呼吸提供少量能量),错误;B项:O₂浓度达15%后,吸收速率不再增加(载体饱和),错误;C项:O₂浓度达一定值后,限制因素变为载体数量,正确;D项:K⁺吸收是主动运输(逆浓度、需载体、耗能),错误。
【易错】易忽视无氧时仍有少量吸收;易误认为O₂浓度越高吸收越快。
【典例5】分泌蛋白的胞吐(提升题)
下列关于胰岛素分泌过程的叙述,正确的是( )
A. 胰岛素通过主动运输分泌到细胞外
B. 胰岛素的分泌需要细胞膜上载体蛋白的协助
C. 胰岛素分泌过程中囊泡膜与细胞膜融合,细胞膜面积增大
D. 胰岛素的分泌不需要消耗能量
解析
【答案】C
【考点】胞吐的过程与机制。
【思路】A项:胰岛素是大分子,通过胞吐分泌,不是主动运输,错误;B项:胞吐不需要载体蛋白,依赖膜流动性,错误;C项:囊泡与细胞膜融合,细胞膜面积增大,正确;D项:胞吐需要消耗能量,错误。
【易错】易将胞吐误认为主动运输;易忽视胞吐的耗能特点。
【典例6】综合判断(提升题·高考真题改编)
下列关于物质跨膜运输的叙述,错误的是( )
A. 抑制细胞呼吸,主动运输和胞吞都会受到影响
B. 主动运输和协助扩散都需要膜上载体蛋白的协助
C. 细胞吸收K⁺的方式为主动运输,排出Na⁺的方式为自由扩散
D. 胞吞和胞吐都依赖细胞膜的流动性,且都需要消耗能量
解析
【答案】C
【考点】物质运输方式的综合判断。
【思路】A项:主动运输和胞吞都需能量,抑制呼吸会影响二者,正确;B项:主动运输和协助扩散都需要载体蛋白,正确;C项:细胞排出Na⁺也是主动运输(逆浓度梯度),不是自由扩散,错误;D项:胞吞胞吐依赖膜流动性且耗能,正确。
【易错】易误认为Na⁺排出是自由扩散;易混淆各运输方式的特点。
八、方法总结
(一)运输方式判断法
方法归纳
「三步判断法」:
第一步:看物质大小——大分子/颗粒→胞吞胞吐。
第二步:看浓度梯度——顺浓度→看载体(无=自由扩散,有=协助扩散)。
第三步:看能量——需能量→主动运输(逆浓度梯度)。
(二)影响因素分析法
方法归纳
影响运输速率的因素:
自由扩散:只受浓度差影响。
协助扩散:受浓度差和载体数量影响。
主动运输:受O₂浓度、温度、载体数量影响。
胞吞胞吐:受O₂浓度、温度、膜流动性影响。
(三)膜面积变化法
方法归纳
膜面积变化规律:
胞吞:细胞膜面积减小(膜内陷)。
胞吐:细胞膜面积增大(囊泡融合)。
分泌蛋白运输:内质网↓、高尔基体先↑后↓、细胞膜↑。
(四)易错点归纳
①. 「需要能量」≠「主动运输」:胞吞胞吐也耗能,但不是主动运输。
②. 「需要载体」≠「主动运输」:协助扩散也需要载体。
③. 「逆浓度梯度」=「主动运输」:逆浓度梯度一定需要载体和能量。
④. 「葡萄糖运输方式不固定」:红细胞(协助扩散)、小肠上皮细胞(主动运输)。
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