2025版高考生物一轮总复习教师用书必修1第2单元细胞的基本结构与物质输入和输出第3讲细胞的物质输入和输出考点三物质出入细胞的方式

考点三物质出入细胞的方式必备知识·夯实基础知|识|巩|固1．各种物质出入细胞方式的比较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否是否消耗能量否是是是举例O2、CO2、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2.膜上的两种转运蛋白比较名称转运对象特点载体蛋白与自身结合部位相适应的分子或离子每次转运时都会发生自身构象的改变通道蛋白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转运分子不需要与通道蛋白结合3.物质跨膜运输的方式与细胞膜结构的关系(1)协助扩散和主动运输依赖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，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。(2)胞吞和胞吐也需要膜上蛋白质的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。思|维|辨|析易错整合，判断正误。(1)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。(×)(2)一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。(√)(3)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。(×)(4)果脯在腌制过程中细胞通过主动运输吸收蔗糖分子。(×)延|伸|探|究1．分析物质进出细胞的有关图像(1)图甲、乙所示物质进出细胞的方式一样吗？为什么？提示：不一样。图甲中a点以后物质是逆浓度梯度运输，为主动运输；图乙中物质顺浓度梯度运输，需要载体蛋白，但不消耗能量，为协助扩散。(2)图乙所示的运输方式可以逆浓度梯度进行吗？为什么？提示：不能。逆浓度梯度运输一定消耗能量。(3)只要是消耗能量的运输方式就一定是主动运输吗？请说明理由。提示：不一定。消耗能量的运输方式除了主动运输，还有胞吞和胞吐以及穿越核孔的运输方式。2．主动运输过程中载体蛋白发生怎样的变化？提示：离子或分子与载体蛋白结合后，载体蛋白的空间结构发生变化，运输完成后载体蛋白又恢复原状。剖析难点·考点突破重|难|精|讲1．模式图中物质跨膜运输的方式的判断2．影响物质出入细胞的因素的曲线分析(1)物质浓度(在一定的范围内)(2)氧气浓度3．探究物质跨膜运输的实验设计(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精|准|命|题考向一结合物质出入细胞方式的判断，考查科学思维能力》例1(2021·河北卷)人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，①～⑤表示相关过程。下列叙述错误的是(D)A．血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO2和O2B．①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散C．成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量D．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中解析：肌肉细胞进行有氧呼吸时，消耗O2，产生CO2，可以判断气体A和B分别是CO2和O2，A正确；①和②表示气体进出红细胞，一般气体等小分子进出细胞的方式为自由扩散，④是载体蛋白运输葡萄糖进入红细胞，顺浓度梯度，不需要消耗能量，为协助扩散，⑤是H2O通过水通道蛋白进入红细胞，属于协助扩散，B正确；③为红细胞通过消耗能量主动吸收K＋排出Na＋，成熟红细胞没有线粒体，不能进行有氧呼吸，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量，C正确；成熟红细胞没有核糖体，不能再合成新的蛋白质，细胞膜上的糖蛋白不能更新，糖蛋白存在于细胞膜的外表面，由于细胞膜具有流动性，其表面的糖蛋白处于不断流动中，D错误。“三看法”快速判定物质出入细胞的方式〔变式训练1〕(2024·吉林省实验中学联考)如图表示植物从土壤中吸收某种矿质元素离子的过程。下列相关叙述错误的是(D)A．该矿质元素离子的运输既需要载体蛋白也需要消耗能量，为主动运输B．该矿质元素离子逆浓度梯度运输C．如果细胞膜上运输该矿质元素离子的载体蛋白被去除，则该矿质元素离子不能被运输D．运输该矿质元素离子的载体蛋白不能被重复使用解析：据题图可知，该矿质元素离子的运输既需要载体蛋白也需要消耗能量，是主动运输，A正确；该矿质元素离子逆浓度梯度运输，B正确；该矿质元素离子的运输需要载体蛋白，如果细胞膜上运输该矿质元素离子的载体蛋白被去除，则该矿质元素离子不能被运输，C正确；载体蛋白可重复使用，D错误。考向二影响物质跨膜运输的因素分析》例2(2024·山东省枣庄市三中高三开学考)肝细胞和细菌都能以协助扩散的方式吸收葡萄糖，其中细菌协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT1，肝细胞协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT2，其运输的速率和葡萄糖浓度的关系如图所示，下列推测错误的是(B)A．协助扩散可以降低细胞内外葡萄糖的浓度差B．A点与B点相比，制约葡萄糖转运速率的因素是GLUT1数量C．C点与A点相比，C点葡萄糖转运速率低的原因可能是肝细胞GLUT2少D．载体蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的速率解析：协助扩散是将物质顺浓度梯度的运输，运输过程中，膜两侧的浓度差缩小，所以协助扩散可以降低细胞内外葡萄糖的浓度差，A正确；A点与B点相比，制约葡萄糖转运速率的主要因素是葡萄糖的浓度，B错误；C点与A点相比，两点葡萄糖浓度一样，可能载体蛋白数量不同而运输速率不同，C正确；与无蛋白质的磷脂双分子层相比，有载体蛋白时运输速率明显加快，所以载体蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的速率，D正确。〔变式训练2〕(2024·湖南长沙高三统考考前演练)当人体血糖浓度偏高时(血糖浓度>肝细胞内葡萄糖浓度)，细胞膜中的某种葡萄糖载体可将葡萄糖转运至肝细胞内，血糖浓度偏低时(血糖浓度<肝细胞内葡萄糖浓度)则转运方向相反。下列叙述正确的是(C)A．该载体在血糖浓度偏低时转运葡萄糖需要消耗ATPB．该载体转运葡萄糖的速率会随血糖浓度升高不断增大C．葡萄糖转运方向不是由该载体决定的D．血糖浓度升高促进葡萄糖运出肝细胞解析：在血糖浓度偏低时，血浆中血糖浓度<肝细胞内葡萄糖浓度，葡萄糖转运方向为由肝细胞进入血浆，即从高浓度到低浓度且需要载体蛋白，