第六讲 物质出入细胞的方式 高考生物一轮 复习课件

考点3物质出入细胞的方式第6讲细胞的物质输入与输出被动运输的概念：像水分子这样，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的物质跨膜运输方式。被动运输的类型：分为自由扩散和协助扩散两类运输动力：浓度差被动运输细胞外细胞内水分子细胞膜

物质通过简单的______________进出细胞，叫做自由扩散，也叫简单扩散。1.自由扩散（简单扩散）：扩散作用一.被动运输细胞外细胞内水分子细胞膜②气体分子：O2、CO2等③脂溶性小分子：乙醇、甘油、苯、脂肪酸、尿素、固醇相对含量低相对含量高（1）特点：①顺浓度梯度运输②不需要转运蛋白协助③不消耗能量（3）实例：①水分子（2）影响因素：浓度差

借助膜上的____________进出细胞的物质扩散方式叫做协助扩散，也叫易化扩散。2.协助扩散（易化扩散）：转运蛋白（1）特点：①顺浓度梯度运输②需要转运蛋白协助③不消耗能量（3）实例：红细胞吸收葡萄糖水通过水通道蛋白进入细胞神经细胞吸钾排钠（离子通道蛋白）

研究表明，水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞的。（2）影响因素：浓度差载体蛋白的种类和数量（3）转运蛋白①概念：镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助物质顺浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白②分类分类载体蛋白通道蛋白特点举例只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过；载体蛋白转运物质时，自身构象会发生改变

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，不需要与通道蛋白结合，但通道蛋白具有开闭性。协助葡萄糖进入红细胞的载体蛋白水通道蛋白、离子通道蛋白（K+通道蛋白、Ca2+通道蛋白、Na+通道蛋白）参与主动运输、协助扩散只参与协助扩散哺乳动物细胞内外Na+和K+浓度细胞内浓度细胞外浓度Na+10～20mmol/L约150mmol/LK+约100mmol/L约5mmol/L依靠被动运输，能不能建立起细胞内外K+、Na+的浓度差?（Na+-K+泵）Na+-K+泵逆浓度梯度进行Na+和K+的主动运输，以建立膜两侧Na+和K+的浓度差，运输过程中需要消耗能量(ATP)以改变载体蛋白的空间结构。二.主动运输（1）特点：（3）实例：（2）影响因素：可逆浓度梯度能量：需要载体需要能量(ATP)载体蛋白的种类和数量能量主动运输对于生命活动有什么意义？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营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质ATP水解\电势能\光能等①植物根部细胞吸收无机盐离子②甲状腺细胞吸收碘离子③动物细胞吸收钾离子和排出钠离子(Na-K泵)④小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞吸收葡萄糖。①直接消耗ATP的主动运输。通常称为泵（ATP驱动泵）Na+-K+泵：H+泵：ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶。（4）分类②间接消耗ATP的主动运输。如图：小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖时，没有直接消耗ATP，而是利用Na+浓度差的能量。但是Na+浓度差的建立是依靠Na+-K+泵的，而Na+-K+需要消耗ATP。肾小管上皮细胞吸收葡萄糖同上。例1.下图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图，下表选项中正确的是（）D例题2.主动运输消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度等。如图为Na＋、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图。下列关于图中物质跨膜运输过程的分析错误的是（

）A.葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是不需耗能的主动运输B.Na＋从小肠上皮细胞进入组织液是需要消耗ATP的主动运输C.葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与Na＋从肠腔进入小肠上皮细胞相伴随D.Na＋从肠腔到小肠上皮细胞以及葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液均为被动运输离子电化学梯度A例3.（2019全国2卷）某种H+-ATPase是一种位于膜上的载体蛋白,具有ATP水解酶活性,能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H+。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中(假设细胞内的pH高于细胞外),置于暗中一段时间后,溶液的pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组,一组照射蓝光后溶液的pH明显降低;另一组先在溶液中加入H+-ATPase的抑制剂(抑制ATP水解),再用蓝光照射,溶液的pH不变。根据上述实验结果,下列推测不合理的是()

A.H＋－ATPase位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的H＋转运

到细胞外

B.蓝光通过保卫细胞质膜上的H＋－ATPase发挥作用导致H＋逆浓度梯

度跨膜运输

C.H＋－ATPase逆浓度梯度跨膜转运H＋所需的能量可由蓝光直接提供

D.溶液中的H＋不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞C例4.在黑暗条件下，将分离得到的类囊体放在pH=4的缓冲溶液中，使类囊体内外的pH相等，然后迅速转移到含有ADP和Pi的pH=8的缓冲溶液中，结果检测到有ATP的生成。根据实验分析，下列叙述正确的是（）

A.实验中溶液的H+均来自水的裂解

B.黑暗条件下植物叶肉细胞中的叶绿体可产生ATP

C.光照条件下植物细胞叶绿体中类囊体的腔内H+浓度较高

D.若使类囊体的脂双层对H+的通透性增大，ATP生成量不变CH+泵:利用ATP逆浓度运输H+ATP合酶:利用H+的浓度差合成ATP主要分布在叶绿体类囊体膜上和线粒体内膜上。项目自由扩散协助扩散主动运输运输方向顺浓度梯度转运蛋白能量举例葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜等细胞外细胞内bcdea代表各种物质分子或离子能量能量注意：某物质的具体运输方式并不唯一，需要根据具体情况去分析判定。三.比较三种跨膜运输方式顺浓度梯度不需要不消耗氧气、水、甘油等通过细胞膜需要不消耗葡萄糖通过红细胞水通过水通道K+通过离子通道逆浓度梯度需要需要消耗物质相应过程运输方式水进入细胞葡萄糖进入红细胞、肝细胞、脑细胞等进入小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞Na+进入神经细胞运出神经细胞K+进入神经细胞运出神经细胞小结：判断下列物质进出细胞的方式自由扩散协助扩散(水通道)协助扩散(葡萄糖载体)主动运输(Na+葡萄糖共运输)协助扩散(Na+通道)主动运输(钠钾泵)主动运输(钠钾泵)协助扩散(K+通道)例5.将某活组织放入适宜的完全营养液中，置于适宜的条件下培养。培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等且恒定，定期测定细胞中两种离子的含量，得到如图所示曲线。下列叙述正确的是()

A.该组织细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是自由扩散和主动运输B.该组织细胞运输离子甲的载体蛋白数量比运输离子乙的载体蛋白数量多C.两种离子均只能从高浓度的一侧运输到低浓度的一侧D.曲线mn段和ab段说明细胞呼吸产生的能量不足，抑制了细胞的吸收B（1）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

；大大四、影响物质跨膜运输因素的分析

1.浓度差对物质跨膜运输的影响（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

的限制。转运蛋白数量（3）主动运输中，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。转运蛋白数量和能量自由扩散协助扩散/主动运输

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。协助扩散主动运输能量的限制2.转运蛋白数量对跨膜运输的影响自由扩散协助扩散主动运输通过影响细胞呼吸进而影响主动运输速率。（1）P点时，

为离子的吸收提供能量。无氧呼吸3.氧气含量对跨膜运输的影响（2）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（3）Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受

以及其他的限制因素运输速率不再增加。自由扩散/协助扩散主动运输转运蛋白数量4.温度判断：（1）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.()（2）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转运蛋白的数量.()（3）抑制某转运蛋白活性，只会导致以该转运蛋白转运的物质运输停止，对其他物质运输不影响.()（4）胞吞和胞吐只能运输大分子物质或颗粒.()√√√×当细胞摄取大分子时，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，这种现象叫作胞吞（教材P71）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，这种现象叫作胞吐（教材P71）胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解！五.胞吞胞吐变形虫的胞吞、胞吐示意图完成大分子与颗粒性物质运输。在转运过程中，物质包裹在脂双层膜的包被的囊泡运输，(膜泡运输)运输时穿0层膜胞吞、胞吐：不需要转运蛋白，需要受体蛋白需要能量（3）影响因素：细胞膜的流动性、温度和能量等（1）特点：膜具有一定流动性（2）结构基础：（4）实例：新生儿吸收母乳中的抗体分泌蛋白的合成胞吐的特例

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“三看法”快速判定物质出入细胞的方式1）同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同。2）RNA和蛋白质等大分子物质通过核孔进出细胞核，不是通过胞吞、胞吐作用。3）通过胞吐运输的不一定都是大分子物质，如某些神经递质的释放。4）被动运输和主动运输体现了生物膜的选择透过性；胞吞、胞吐体现了生物膜的流动性。有关物质出入细胞方式的6个“不要漏掉”(1)需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外，不要漏掉

。(2)消耗能量的运输方式除主动运输外，不要漏掉

。(3)从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外，不要漏掉

。(4)影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外，不要漏掉

。(5)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外，不要漏掉载体蛋白的合成场所——

。(6)运输速率与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外，不要漏掉

。协助扩散胞吞和胞吐协助扩散浓度差核糖体协助扩散例题6.淡水中生活的原生动物，如草履虫，能通过伸缩泡排出细胞内过多的水，以防止细胞涨破。如果将草履虫放入蒸馏水或海水中，推测其伸缩泡的伸缩情况，分别会发生什么变化？

放入蒸馏水中的草履虫，其伸缩泡的伸缩频率加快，放入海水中的则伸缩频率减慢。例题7.教材P72拓展应用：柽柳（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。轻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。

取甲、乙两组生长状态基本相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2+、K+的溶液中；甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸；一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、K+的吸收速率，若两组植株对Ca2+、K+的吸收速率相同，说明柽柳从土壤中吸收无机盐为被动运输；若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，说明柽柳从壤中吸收无机盐是主动运输。(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小结：实验探究例题8.基于对物质进出细胞方式的理解，下列表述错误的有（

）A.水分子和脂溶性小分子有机物都可以通过自由扩散进入细胞B.自由扩散只能顺浓度梯度，而协助扩散既可以顺浓度梯度也可以逆浓度梯度C.水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞D.轮藻细胞中K+浓度比它们生活的水环境高63倍，说明轮藻吸收K+的方式为主动运输E.胞吞、胞吐依赖于膜的流动性,主动运输、协助扩散与膜的流动性无关F.

神经递质由突触前膜释放到内环境的过程需要载体蛋白的协助G.动作电位产生与膜电位恢复过程中，Na+流入和排出都是主动运输H.细胞外高浓度的超氧化物歧化酶可以自由扩散进入细胞I.离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，离子通过离子泵的跨膜运输属于协助

扩散J.植物根细胞吸收矿质元素离子主要依靠渗透作用进入细胞，并且要消耗能量ACD例9.如图为水稻、番茄细胞对

无机盐离子

的吸收（1）实验结果：①不同植物对

的吸收有差异。②同一种植物对

的吸收也有差异。（2）实验结论：植物细胞对无机盐离子的吸收具有

。选择透过性注意：对初始浓度的理解。能说明细胞对水和无机盐的吸收是两个

的过程。

独立水稻培养液中Ca2+浓度高于初始浓度，说明水稻不吸收Ca2+。（）

×同种离子不同离子例10.图1为T细胞通过表面受体（TC