2027届高三生物一轮复习课件第6讲 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，覆盖物质跨膜运输、水分子进出细胞等核心考点，对接高考评价体系分析近五年考点分布，明确渗透作用原理、跨膜运输方式等高频考点权重，归纳选择、解答题常考题型，体现备考针对性与实用性。 课件亮点在于“考点精梳+真题训练+素养培育”，如结合2021广东卷质壁分离题，运用科学思维解析渗透方向判断，通过“三看法”判定运输方式培养科学思维，设置实验探究模块提升探究实践能力，提供答题模板和易错点警示，助力学生掌握得分技巧，教师可据此精准复习，高效备考。

考情分析 考点 由高考知核心知识点 预测 物质运输 考点一: 渗透作用（3年4考，全国卷3年1考） （2022·全国卷、2022·浙江卷、2022·湖南卷、 2022·湖北卷）渗透作用 题型：选择题、解答题 内容： （1）渗透作用、物质跨膜运输都可能考察； （2）主要考查质壁分离与复原实验的应用、或结合课本其他基础实验考查课本内结本实验知识 考点二: 水分子进出细胞的实例分析（3年12考，全国卷3年4考） （2023·江苏卷）观察植物细胞的质壁分离和复原 （2022·湖北卷、2022·全国甲卷）水分子进出细胞 （2022·浙江卷）观察植物细胞的质壁分离和复原 考点三: 物质出入细胞的方式及影响因素（3年24考，全国卷3年4考） （2024·山西卷、吉林卷、山东卷、甘肃卷）物质出入细胞的方式及影响因素 （2023·山西卷）葡萄糖进出细胞的方式 （2023·浙江卷）K＋进出细胞的方式 （2023·湖南卷、2023·山东卷、2023·天津卷、 2023·浙江、2023·湖北卷）主动运输 （2022·湖北卷）水通道蛋白 （2021·广东卷）保卫细胞吸水和失水、转运蛋白 水进出细胞的原理 1 实验4 探究植物细胞的吸水和失水 2 物质出入细胞的方式 3 影响物质跨膜运输速率的因素及 物质跨膜运输方式的实验探究 4 第6讲 细胞的物质输入和输出 水通道 细胞膜 目录 1. 扩散: 一种物质从相对含量高的地方向相对含量低的地方的自由运动，直到均匀分布的现象。 2. 半透膜: 是具有一定孔径，可以让小分子物质通过(如水分子)，而大分子物质不能通过的一类薄膜。 【注意】物质能否通过与孔径大小有关。 如: 玻璃纸，蛋壳膜等 考点一 水进出细胞的原理 半透膜与选择透过性膜的比较 1. 区别: ①半透膜是无生命的物理性膜，是指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小。 ②选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体的存在决定了其对物质的选择吸收。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。 2. 共性: 都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。 【知识拓展】 —渗透作用 3.渗透系统 (1)组成: 一个完整的渗透系统，由两个溶液体系以及两者之间的半透膜组成。 水(或其他溶剂)分子通过半透膜的扩散。 ①渗透作用: 溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度。 水分子从水的相对含量高(浓度低)一侧向相对含量低(浓度高)的一侧渗透。 ②渗透的方向: 【注意】水分子的移动方向是双向移动， 但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较 。 多 考点一 水进出细胞的原理 溶液浓度高 渗透压高 溶液浓度低 渗透压低 含水量低 含水量高 ②渗透的方向: 渗透压: 溶质微粒对水的吸引力 半透膜 蔗糖溶液 [蔗糖(溶质) 水 (溶剂)] 水 ①从水分子自身的角度分析: 含水量高一侧 → 含水量低一侧 ②若溶质可通过半透膜,则从溶质的角度分析: 高浓度溶液 →低浓度溶液 (2)渗透作用产生的条件 条 件 有一层______ 半透膜两侧的溶液具有______ 浓度差 半透膜 10%的葡萄糖溶液 10%的蔗糖溶液 如质量分数为10%的葡萄糖溶液和质量分数10% 的蔗糖溶液的质量浓度 ，但质量分数为10%的蔗糖溶液的物质的量浓度 , 渗透压 ，故水可通过半透膜由 溶液向 溶液扩散。 相等 小 渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度。 蔗糖 葡萄糖 小 —渗透作用 考点一 水进出细胞的原理 (1)溶质不能通过半透膜的情况 ①若S1溶液浓度大于S2溶液浓度: 则单位时间内由S2→S1的水分子 数 由S1→S2的，外观上表 现为S1溶液液面 ； 若S1溶液浓度小于S2溶液浓度: 则情况 ，外观上表现为S1溶液液面 。 在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh， 则S1溶液浓度 S2溶液浓度。 多于 上升 相反 下降 仍大于 注: S1、S2表示两种不同浓度的同一物质的溶液。 4. 不同渗透装置中水分子运动情况及液面变化 因为液面高的一侧形成的 ,会　 　溶剂(如: 水)由溶液浓度低的一侧向溶液浓度高的一侧扩散。 【思考】在达到渗透平衡后,若存在上图所示的液面差Δh, 则S1溶液浓度>S2溶液浓度。为什么？ 静水压 阻止 (在达到渗透平衡后, 即液面高的一侧浓度也高) (2)溶质能通过半透膜的情况 若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则最初单位时间内由S2→S1的水分子数 由S1→S2的，随着溶质的扩散，最终S1和S2溶液浓度 ，外观上表现为S1溶液液面 ，最终S1和S2溶液液面 ； 若S1溶液浓度小于S2溶液浓度,则情况 。 多于 相等 先上升后下降 持平 相反 注: S1、S2表示两种不同浓度的同一物质的溶液。 【检测】如图为一个渗透装置，假设溶液中的分子或离子不能通过半透膜，实验开始时，液面a和b平齐。下列判断正确的是(　　) D.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的渗透压一定相等 水分子主要向乙一侧扩散，液面a会下降，液面b会上升 甲的物质的量浓度大于乙，则液面a会上升，液面b会下降 CD项:当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，由于两侧的液面高度差可能不同，因此甲、乙溶液的浓度不一定相等，甲、乙溶液的渗透压也不一定相等。 A.如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙， 则液面a会下降，液面b会上升 B. 如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液,两者 的质量分数相同，则液面a会下降，液面b会上升 C.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的浓度相等 A 【检测】分析命题热图，明确答题要点 如图表示正在进行质壁分离的紫色洋葱 细胞，请分析: (1)b的颜色和大小如何发生变化？ (2)c处的浓度与细胞外的浓度 。 (3)当停止质壁分离时，b与c的浓度 。 颜色逐渐加深；b逐渐变小。 相等 相等 (4)渗透平衡的实质: 渗透平衡只意味着半透膜两侧的水分子移动到达平衡状态， 既不可看作没有水分子移动， 也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。 【检测】某同学设计的渗透装置实验如图所示(开始时状态)，烧杯中盛放有蒸馏水。图中猪膀胱膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一段时间后再加入蔗糖酶(微量)。下列有关该实验描述正确的是(　　) A. 漏斗中液面开始时先上升, 加酶后即下降 B. 漏斗中液面先上升，加酶后继续上升， 然后下降，最后保持内外液面基本相平 C. 漏斗中液面先上升，加酶后继续上升， 然后保持一定的液面差不变 D. 加酶后在烧杯中可检测出的有机物仅有葡萄糖 长颈漏斗中有蔗糖溶液，渗透压较高，液面上升；加酶后水解为单糖，分子数目增多，渗透压更高，液面继续上升，但是单糖分子可以通过猪膀胱膜进入烧杯中，使两边渗透压相等，漏斗中渗透压降低至内外液面基本相平 B 5. 影响渗透作用中液面变化的因素分析 ①半透膜的面积 在其他条件相同的情况下，半透膜的表面积越大，单位时间内进出半透膜的水分子越多，液面变化越明显。 半透膜面积: SB>SC 溶液浓度: CB=CC>CA 结果: ， = > B C A B C B C 5. 影响渗透作用中液面变化的因素分析 ②半透膜两侧的浓度差 在其他条件相同的情况下，半透膜两侧的浓度差越大，单位时间内进出半透膜的水分子越多，液面变化越明显。 结果: ， > > 【检测】如图A所示的甲、乙、丙三个渗透装置中, 三个漏斗颈的内径相等, 漏斗内盛有浓度相同的蔗糖溶液，且漏斗内液面高度相同，漏斗口均封以半透膜，置于同一个水槽的清水中。三个渗透装置半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积不同，如下表所示。图B中曲线1、2、3表示漏斗液面高度随时间的变化情况。曲线1、2、3 与甲、乙、丙三个装置的对应关系应是( ) 装置编号 甲 乙 丙 半透膜面积 S S/2 S 蔗糖溶液体积 T T 2T A.1—乙；2—甲；3—丙 B.1—丙；2—甲；3—乙C.1—甲；2—乙；3—丙 D.1—丙；2—乙；3—甲 B 考点一 水进出细胞的原理 二. 动植物细胞的吸水和失水 1.植物细胞的吸水和失水（以成熟植物细胞为例） 1.植物细胞的吸水和失水（以成熟植物细胞为例） ①条件: 原生质层: 成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。 (不包括细胞核和细胞液) __________(由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质组成)相当于半透膜； 原生质层 __________________具有浓度差。 细胞液与外界溶液 1.植物细胞的吸水和失水（以成熟植物细胞为例） ②现象: 当外界溶液浓度______细胞液浓度，细胞吸水膨胀，由于存在细胞壁，细胞不会涨破； 当外界溶液浓度______细胞液浓度，细胞发生质壁分离现象; 当外界溶液浓度______细胞液浓度，细胞维持正常形态。 小于 大于 等于 1.植物细胞的吸水和失水（以成熟植物细胞为例） a.当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞就通过 失水，植物细胞就发生 现象。 b.将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中，此时细胞液的浓 度 外界清水，植物细胞就吸水，发生 现象。 渗透作用 质壁分离 质壁分离的复原 高于 【检测】（2021·广东卷）保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条 件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的 影响，下图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是( ) A A.比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后 处理后 B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中 C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞 D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为 2. 动物细胞的吸水和失水 ①外界溶液溶质的浓度 < 细胞质浓度 ②外界溶液溶质的浓度 > 细胞质浓度 ③外界溶液溶质的浓度 = 细胞质浓度 失水皱缩 形态不变 吸水膨胀 动物细胞与外界溶液构成一个渗透系统 ①半透膜: 细胞膜 ②浓度差: 细胞质与外界溶液 【检测】哺乳动物细胞在0.9% NaCl溶液中能保持其正常形态。将兔的红细胞置于不同浓度NaCl溶液中,一段时间后制作临时装片,用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是( ) A.在高于0.9% NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离 B.在0.9% NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞 C.在低于0.9% NaCl溶液中，红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至破裂 D.渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散 兔的红细胞没有细胞壁，不会发生质壁分离 0.9%NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于水分子进出细胞达到平衡 从溶液浓度较低处向溶液浓度较高处进行扩散 C 中央液泡大小、原生质层的位置等 (2)观察指标 注意: 植物细胞大小基本不变。 1.实验原理 实验4 探究植物细胞的吸水和失水 ①选择有紫色大液泡的洋葱鳞片叶外表皮细胞。 ②一般不选择细菌细胞，它能发生质壁分离，但现象不明显。 ③不能选择动物细胞，它无细胞壁，不能发生质壁分离现象 2. 正确选择实验材料: 3.实验步骤: 紧贴细胞壁 质量浓度为 0.3g/mL的蔗糖溶液 清水 变深 变浅 逐渐变大 逐渐变小 引流法 吸水纸的主要作用是吸引液体在盖玻片下移动，使植物细胞完全浸在液体中 观察 次数 观察现象 中央液泡 原生质层位置 第一次 有一个紫色的中央液泡 紧贴细胞壁 第二次 _________(紫色加深) _________________ 第三次 _________(紫色_____) _______________ 三次观察的实验现象 逐渐变小 与细胞壁逐渐分离 逐渐变大 变浅 逐渐贴近细胞壁 本实验存在两组对照实验 3.现象与结论 【深挖教材】 (1)实验时一定要选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吗？ 不一定。 因为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中含有色素，使液泡呈现紫色，更有利于观察。 若选择无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞，如何观察？ 可配合有色溶液进行观察 或是在用显微镜观察时改用平面反光镜，缩小光圈； 也可以选择植物叶肉细胞来进行实验，为什么？ 因含叶绿体，使原生质层呈现绿色，而液泡无色，从而进行观察。 (2)清水中，植物细胞会一直吸水吗？为什么？ 植物细胞有细胞壁，细胞壁的收缩性是有限度的，植物细胞因吸水产生的膨压作用于细胞壁，细胞壁产生壁压，最后达到动态平衡。 (3)为什么当部分细胞发生了质壁分离时，也有部分区域的细胞没发生质壁分离？ 不同部位的细胞的细胞液浓度有差异。 不会。 (5)把实验试剂改成0.8 g/mL的蔗糖溶液，结果会怎样？为什么？ 因为蔗糖溶液浓度过高，植物细胞因失水过多而死亡。 (6)把实验试剂改为0.3 g/mL的葡萄糖溶液，结果会怎样？为什么？ 因为葡萄糖是植物细胞选择吸收的物质，可以进入植物细胞，直至发生浓度逆转，当细胞液浓度大于外界溶液浓度，细胞由失水变为吸水，从而发生质壁分离并自动复原现象。 只能观察到质壁分离现象，不能观察到质壁分离复原现象。 能观察到质壁分离并自动复原。 (7)盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做质壁分离的试剂。 (8)当以植物细胞可吸收的物质作溶质(如甘油、尿素、KNO3、葡萄糖等)时，可出现质壁分离及自动复原现象。 因为开始时这些物质的浓度大于细胞液的浓度，细胞渗透______，发生___________；同时，甘油和尿素以自由扩散的方式、葡萄糖或钾离子和硝酸根离子以主动运输的方式进入细胞，使细胞液的浓度_________，当浓度增大到大于外界溶液浓度后，细胞开始渗透_________，发生_____________________。 失水 增大 质壁分离 吸水 质壁分离的自动复原 【注意】细胞液浓度越大，细胞吸水能力越强（细胞随着质壁分离的进行，吸水能力不断增强）。 部分植物为了抵抗外界高浓度的不良环境，细胞会通过增加细胞液浓度，从而增加吸水能力。 【检测】将成熟的植物细胞依次浸于蒸馏水、物质的量浓度为 的蔗糖溶液和 的尿素溶液中，原生质体 （即植物细胞中细胞壁以内的部分）的体积随时间的变化如图， 曲线___表示细胞在 的蔗糖溶液中，曲线___表示细 胞在 的尿素溶液中。 C B A. 第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域 B. 第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处 C. 吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头 D. 为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤 【检测】(2014·江苏高考) 在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如下图所示)。下列有关叙述正确的是( ) B C项: 吸水纸的主要作用是吸引液体在盖玻片下移动，使植物细胞完全浸在液体中 A项: 不能看到较大的无色细胞质基质区域 D项: 不可以省略第一次显微观察步骤，这一步的观察现象要作为对照。 【检测】(2022·湖南长沙月考) 某实验小组从同一萝卜上取相同长度的萝卜条5根，其中4根分别放置在浓度为a、b、c、d 的蔗糖溶液中处理1 h，另外一根不做处理，作为对照组。然后将这5根萝卜条依次放入质量相同的甲、乙、丙、丁、戊5杯蒸馏水中静置1 h后，取出萝卜条，测定蒸馏水质量的变化量，结果如图所示。据此判断，下列推测正确的是(　　) A.蔗糖溶液浓度大小关系为c＜b＜a＜d B.原萝卜条细胞液浓度位于b和c之间 C.经过c 浓度的蔗糖溶液处理之后的萝卜条细胞的原生质层紧贴细胞壁 D.浓度为d 的蔗糖溶液可能使萝卜条细胞因失水过多而死亡 D A项: 甲组为对照组，蒸馏水质量减少，说明甲组萝卜条吸水；丁组和丙组中蒸馏水减少得比甲组多，且丁组比甲组蒸馏水质量减少较多，说明c大于b，且二者均大于萝卜细胞液浓度；乙组蒸馏水质量减少的比甲组少，说明a较小，且小于萝卜细胞液浓度；戊组蒸馏水质量不变，不再吸水，可能是萝卜条细胞失水过多而死亡，说明d 最大。蔗糖溶液浓度大小关系为a＜b＜c＜d a＜b＜c＜d c b a d 位于a 和b 之间 原生质层与细胞壁会发生分离 解析：甲组为对照组，蒸馏水质量减少，说明甲组萝卜条吸水；丁组和丙组中蒸馏水减少得比甲组多，且丁组比甲组蒸馏水质量减少较多，说明c大于b，且二者均大于萝卜细胞液浓度；乙组蒸馏水质量减少的比甲组少，说明a较小，且小于萝卜细胞液浓度；戊组蒸馏水质量不变，不再吸水，可能是萝卜条细胞失水过多而死亡，说明d最大。蔗糖溶液浓度大小关系为a＜b＜c＜d，A项错误；原萝卜条细胞液浓度应大于a，小于b，位于a和b之间，B项错误；由于c大于萝卜细胞液浓度，故经过c浓度的蔗糖溶液处理之后的萝卜条细胞的原生质层与细胞壁会发生分离，C项错误；戊组蒸馏水质量不变，说明可能是细胞的原生质层已没有选择透过性，浓度为d的蔗糖溶液可能使萝卜条细胞因失水过多而死亡，D项正确。 4.质壁分离和复原实验的拓展应用 (1)判断成熟植物细胞的死活 待测成熟 植物细胞 一定浓度 的蔗糖溶液 镜检 发生质 壁分离 不发生 质壁分离 活细胞 死细胞 【检测】持续观察在0.3 g/mL蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞, 发现中央液泡逐渐变小，说明( ) A.细胞壁是一层半透膜 B.洋葱表皮细胞已经死亡 C.蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度 D.细胞液的浓度逐渐增大 D 判断细胞死、活的方法: 染色排除法、细胞质的流动、质壁分离和复原 (2)测定细胞液浓度范围 (3)比较不同植物细胞的细胞液浓度大小 镜检 待测成熟植物细胞 一系列浓度梯度的蔗糖溶液 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 镜检 不同的植物细胞 同浓度蔗糖溶液 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 【检测】将甲、乙、丙三个未发生质壁分离的成熟植物细胞置于同一蔗糖溶液中，在显微镜下持续观察它们的状态，直到细胞形态不再发生变化时，三个细胞的状态如表所示: 细胞种类 细胞状态 甲细胞 刚发生质壁分离 乙细胞 没有发生质壁分离 丙细胞 质壁分离现象明显 下列判断正确的是(　　)A. 细胞形态不再发生变化是因为细胞已经死亡B. 实验前甲、乙、丙三个细胞的细胞液浓度关系是乙>甲>丙C. 实验后甲、乙、丙三个细胞的细胞液浓度关系是乙<甲<丙D. 细胞形态不再发生变化时三个细胞的细胞液浓度相等 B CD项: 实验后，形态不再变化，则甲、丙的细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相同，乙的细胞液浓度≥蔗糖溶液浓度，所以实验后乙≥甲=丙。 B项: 乙未出现质壁分离,丙质壁分离现象最明显,所以实验前,乙的细胞液浓度最高,丙最低,即乙>甲>丙 细胞不一定死亡 (4)比较未知浓度溶液的浓度大小 (5)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液) 图甲是人的红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞的体积(V)与初始体积(V0)之比的变化曲线；图乙是某植物细胞在一定浓度的NaCl溶液中细胞失水量的变化情况。下列分析正确的是 ( )【多选】 A.从图甲可见250 mmol·L－1 NaCl溶液不影响人红细胞的代谢 B.图乙中植物细胞体积会发生 明显的变化，先减小后增大 C.图乙中a点细胞失水量最大， 此时细胞吸水能力最小 D.人的红细胞长时间处在300 mmol·L－1 NaCl溶液中可能死亡，图乙中的处理时间内细胞一直有生物活性 E.该细胞不可能是根尖分生区细胞 F.用一定浓度的乙二醇溶液代替NaCl，可以等到类似图乙的结果 D E F 1.洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离的结构基础是_________________ __________________________________________。 原生质层具有选择 透过性，原生质层伸缩性大于细胞壁的伸缩性 2.某同学以紫色洋葱外表皮为材料，通过质壁分离与复原实验方法来设计实验，想区分渗透压几乎相同的质量分数为15%的葡萄糖溶液和30%的蔗糖溶液两种溶液。该实验中能作为区分不同溶液的现象______________________________________________________________________________________________________________________________。 能发生质壁分离的复原的一组所用的溶液为葡萄糖溶液，不能发生质壁分离的复原的一组所用的溶液为蔗糖溶液 3.由袁隆平海水稻科研团队研发的海水稻，适合在海边滩涂等盐碱地生长。有人提出，海水稻根部细胞的细胞液浓度比一般水稻品种(生长在普通土壤上)的高。请利用质壁分离实验方法设计实验进行验证(简要写出实验设计思路)：________________________________________________ ______________________________________________________________________________________。 分别取海水稻和普通水稻根成熟区细胞，制成临时装片； 配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液并对细胞进行处理，观察对比两种植物细胞发生质壁分离的情况 知识网络构建 考点二 物质出入细胞的方式 1. 被动运输 (1)概念: 物质以________方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的________。 扩散 能量 2.主动运输 ①条件: 载体蛋白和____________ ②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_____________________________________________。 能量 所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质 一种或一类　 空间结构 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 (顺浓度梯度) 低浓度→高浓度 (逆浓度梯度) 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 3. 小分子和离子的跨膜运输 ①O2,CO2,NH3 ②固醇,甘油,脂肪酸 ③H2O,乙醇,苯等 胞吞 胞吐 概念 当细胞摄取大分子时, 大分子与膜上的________结合，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_______上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部的现象。 细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成______，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜_____，将大分子排出细胞的现象。 实例 特点 蛋白质 细胞膜 囊泡 融合 4. 大分子和颗粒性物质出入细胞的方式 白细胞吞噬细菌、 变形虫摄取有机物颗粒 胰岛B细胞分泌胰岛素、 抗体的分泌 （1）主要运输_____________，如蛋白质、多糖等； （2）________（填“需要”或“不需要”）消耗能量； （3）不需要_____________协助，但需要 参与； （4）依赖膜的结构特点_______________。 生物大分子 需要 转运蛋白 一定的流动性 特定的膜蛋白 ①胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用，但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被动运输和主动运输主要体现了膜的选择透过性， 胞吞、胞吐主要体现了膜的流动性。 5. 转运蛋白的分类及特点 分类 载体蛋白 通道蛋白 特点 图例 只容许与自身 相适应的 通过, 而且每次转运时都会发生自身构象的 。 只容许与自身 相适配、 相适宜的 通过。分子或离子通过通道蛋白时，_________与通道蛋白结合。 主动运输 结合部位 分子或离子 改变 通道的直径和形状 分子或离子 不需要 大小和电荷 5. 转运蛋白的分类及特点 6.“三看法”快速判定物质出入细胞的方式 (1)新生儿小肠上皮细胞直接吸收母乳中的免疫球蛋白是什么运输方式？ 需要膜蛋白发挥作用吗？_________________________________。 胞吞，需要膜蛋白发挥识别功能 (2)由右图可知，小肠上 皮细胞通过、 转运葡萄糖 分别属于什么运输方式？ _____________________。 主动运输、协助扩散 【检测】(2020·江苏卷) 图①～⑤表示物质进出小肠上皮细胞的几种方式，下列叙述正确的是(　　) A.葡萄糖进、出小肠上皮细胞的方式不同 B.Na＋主要以方式③运出小肠上皮细胞 C.多肽以方式⑤进入细胞，以方式②离开 细胞 D.口服维生素D通过方式⑤被吸收 A A项:葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式①为主动运输；葡萄糖运出小肠上皮细胞是顺浓度梯度进行的，需要载体协助，方式③为协助扩散； B项: Na＋主要以②主动运输的方式运出小肠上皮细胞 C项: 多肽以⑤胞吞的方式进入细胞，以胞吐方式离开细胞 D项: 维生素D属于固醇类，进入细胞的方式为④自由扩散 解析：葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式①为主动运输；Na＋逆浓度梯度运出小肠上皮细胞和K＋逆浓度梯度进入小肠上皮细胞的过程均需要载体和能量，则方式②为主动运输；葡萄糖运出小肠上皮细胞是顺浓度梯度进行的，需要载体协助，方式③为协助扩散；水进入细胞的方式④为自由扩散；多肽等大分子物质进入细胞的方式⑤为胞吞。葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为主动运输，运出小肠上皮细胞的方式为协助扩散，A项正确；Na＋主要以②主动运输的方式运出小肠上皮细胞，B项错误；多肽以⑤胞吞的方式进入细胞，以胞吐方式离开细胞，C项错误；维生素D属于固醇类，进入细胞的方式为④自由扩散，D项错误。 考点三 影响物质跨膜运输速率的因 素及物质跨膜运输方式的实验探究 转运蛋白数量 一.影响物质跨膜运输的因素 1. 浓度差对物质跨膜运输的影响 浓度差主要影响 。自由扩散中,浓度差越 ,运输速率越 ；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。 大 大 自由扩散和协助扩散 自由扩散和协 2. 转运蛋白数量对跨膜运输的影响(被转运的物质充足) 转运蛋白主要影响 和 。其他条件适宜的情况下，转运蛋白数量越多，运输速率越大。自由扩散不受转运蛋白数量的影响。 协助扩散 主动运输 3. 氧气含量对跨膜运输的影响 通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。 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运输速率不再增加。 无氧呼吸 多 载体蛋白 如温度或PH值 自由扩散 自由扩散 (1)主动运输与氧气含量关系图中，若将横轴换成 ，曲线有什 么变化？ 主动运输需要消耗，有 可进行运输，无 不能进行 运输。曲线图如下: (2)红细胞主动运输速率与氧气含量的曲线图是什么样的？ 红细胞通过无氧呼吸供能，故氧气含量不影响主动运输速 率。曲线图如下: 4. 温度 温度既可以影响被动运输，也可以影响主动运输。 二. 探究物质运输方式的方法 (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 实验设计思路: ①将若干生长状况相似的怪柳幼苗，均分为2组，编号为甲组、乙组 ②甲组: 乙组: 幼苗+溶液（K+）+正常呼吸条件 幼苗+溶液（K+）+抑制呼吸作用 相同且适宜环境培养一段时间，测定吸收速率 ③若两组吸收速率相同，则被动运输； 若甲组＞乙组，则主动运输。 【检测】(教材P72拓展应用)柽(chēng)柳(见下图)是强耐盐植物,它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的无机盐排出体外。柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输还是被动运输？如果要设计实验加以证明,请说出实验思路。 【检测】判断下列说法的正误 (1)细胞质中的氢离子可以通过扩散作用进入液泡内。(　　) (2)Na＋与有关载体蛋白结合排出神经细胞属于主动运输。(　　) (3)细胞外液中的K＋进入神经细胞属于自由扩散。(　　) (4)液泡中积累了大量离子，故液泡膜不具有选择透过性。(　　) (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。 (　　) × √ × × × 主动运输 主动运输 具有 主动运输是低浓度向高浓度的运输,是消耗能量的,所以是使内外浓度差异更大,而不是趋于一致。 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 (6)人红细胞吸收胆固醇与吸收葡萄糖的相同点是需要转运蛋白的协助。(　　) (7)新生儿从乳汁中获得抗体需要消耗能量。(　　) (8)激素都必须通过主动运输进入细胞内才能完成对细胞代谢的调节。 (　　) √ × × 【教材中的隐性知识】教材必修1 P72“与社会的联系”(改编): 引发阿米巴痢疾的原因是什么？ 在人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫，能通过胞吐作用分泌蛋白酶，溶解人的肠壁组织，通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾。 都是高浓度到低浓度，都不需要消耗能量 协助扩散 自由扩散 一般来说，大分子信号分子通过与细胞表面受体结合来调节细胞活动，而小分子脂质信号分子则通过自由扩散进入细胞与细胞内受体结合从而进行调整，也就是说和主动运输没有关系。 3.（必修1 P“拓展应用”T 改编）与普通水稻相比，海水稻能在盐碱地 生长良好，原因可能是海水稻根细胞的细胞液浓度比普通水稻的高。现有 配制好的一定浓度的蔗糖溶液，请设计实验验证该结论（简单写出实验思 路与实验结果） 实验思路:_____________________________________________________ ______________________________________________________________ __________________________________ ； 实验结果:____________________________________________________。 海水稻根成熟区细胞发生质壁分离的时间较长，程度较小 将海水稻根的成熟区细胞和普通水稻根的成熟区细胞置于 该浓度的蔗糖溶液，进行质壁分离实验，观察对比两种细胞发生质 壁分离的时间及程度 知识网络构建 $