4-2-主动运输与胞吞、胞吐(2019人教版必修1)(解析版)

4.2主动运输与胞吞、胞吐核心知识梳理核心知识梳理一、主动运输1．概念：物质从__低浓度__一侧运输到__高浓度__一侧，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__。2．特点：__逆__(填“顺”或“逆”)浓度梯度，__需要__(填“需要”或“不需要”)载体，__需要__(填“需要”或“不需要”)能量。3．举例：__小肠上皮细胞吸收离子、氨基酸、葡萄糖，肾小管上皮细胞吸收无机盐离子等__。4．意义：主动运输方式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。二、胞吞与胞吐项目方式名称过程进细胞方式__胞吞__大分子→细胞膜表面→细胞膜内陷形成__小囊__→小囊从细胞膜上分离下来，形成__囊泡__→进入细胞内部出细胞方式__胞吐__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→大分子排出细胞三、物质运输的特点及与生物膜的关系除一些不带电荷的小分子可以__自由扩散__的方式进出细胞外，离子和较小的有机分子(葡萄糖和氨基酸等)的跨膜运输必须借助于__转运蛋白__，这体现了蛋白质是__生命活动的承担者__。一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质，因此，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，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。像蛋白质这样的生物大分子，通过__胞吞或胞吐__进出细胞，其过程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__。课后培优练课后培优练级练培优第一阶——基础过关练1.甲、乙两种物质在细胞内外的浓度情况如图所示。在进行跨膜运输时，下列说法正确的是()A．甲运出细胞一定有载体蛋白的参与B．甲进入细胞一定需要能量C．乙运出细胞一定有载体蛋白的参与D．乙进入细胞一定不需要能量【答案】A【解析】甲物质在细胞外浓度高，细胞内浓度低，所以甲物质运出细胞是由低浓度一侧到高浓度一侧，只有主动运输才能实现，此运输方式既需要能量又需要载体；甲物质进入细胞是从高浓度一侧向低浓度一侧，即顺浓度梯度进行的，不一定需要能量。乙物质细胞内浓度高，细胞外浓度低，进细胞时是主动运输，需要能量和载体蛋白，出细胞时是顺浓度梯度进行的，不一定需要载体蛋白。2.下图图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，图乙表示细胞对大分子物质胞吞和胞吐的过程。下列相关叙述错误的是()A．图甲中a表示自由扩散，b表示协助扩散或主动运输B．图甲中b曲线达到最大转运速率后的限制因素是转运蛋白的数量C．图乙中的胞吐和胞吞过程说明细胞膜具有选择透过性D．图乙中的胞吐和胞吞过程都需要消耗ATP【答案】C【解析】方式a只与浓度有关，且与浓度呈正相关，属于自由扩散；方式b除了与浓度相关外，还与转运蛋白的数量有关，属于协助扩散或主动运输，A、B正确；题图乙中的胞吞和胞吐过程说明细胞膜具有一定的流动性，C错误；胞吞和胞吐是耗能过程，需要细胞内部提供能量，D正确。3.如图是细胞膜的亚显微结构,其中a和b为运输方式,下列对细胞膜结构和功能的叙述,正确的是 ()A.不同物种的细胞中①、②和③的种类均不同B.①具有识别、保护和润滑的作用C.细胞膜具有流动性是因为②可以运动D.若图示为肝细胞膜,则a可代表CO2,b可代表葡萄糖【答案】B【解析】不同物种的细胞中②磷脂双分子层相同,而①③的种类不同,A项错误;①是糖蛋白,具有识别、保护和润滑的作用,B项正确;细胞膜具有流动性是因为细胞膜上的②磷脂双分子层和绝大多数③蛋白质都是可以运动的,C项错误;根据①糖蛋白的位置可知,Ⅰ是细胞膜外侧、Ⅱ是细胞膜内侧。a物质的运输方向是由高浓度到低浓度,不需要转运蛋白和能量,则为自由扩散,b物质的运输方向是由低浓度到高浓度,需要载体蛋白并消耗能量,则为主动运输。若图示为肝细胞膜,则a可代表O2进入细胞,但不能表示CO2进入细胞,故D项错误。4.下列关于物质跨膜运输方式的叙述,正确的是()A.主动运输使细胞内外物质的浓度趋于相等B.性激素的跨膜运输速率与氧气浓度有关C.温度不会改变水分子通过细胞膜的速率D.蛋白质变性剂会降低离子通道转运离子的速率【答案】D【解析】主动运输能维持某种物质在细胞内外的浓度差,A项错误;性激素的运输方式为自由扩散,不需要消耗能量,其跨膜运输速率与氧气浓度无关,B项错误;温度会改变细胞膜的磷脂双分子层的流动速率,从而影响水分子通过细胞膜的速率,C项错误;离子通道的化学本质属于蛋白质,蛋白质变性剂会导致离子通道蛋白变性而影响其功能,从而降低离子通道转运离子的速率,D项正确。5.如图表示植物细胞正常生活过程中的细胞膜对物质的转运。物质运输的方向如箭头所示,黑点的数量表示物质的浓度,则该物质可能是 ()A.钠离子B.氧气C.叶绿素 D.呼吸酶【答案】A【解析】植物细胞中钠离子的跨膜运输方式属于主动运输,需要载体蛋白,消耗能量,与图示运输方式相符,A正确;氧气的运输方式属于自由扩散,自由扩散是由高浓度一侧向低浓度一侧扩散,并且不需要消耗能量和转运蛋白的协助,B错误;叶绿素存在于叶绿体的类囊体薄膜上,虽然叶绿体膜和细胞膜一样具有选择透过性,但叶绿素一般不能进行跨膜运输,只存在于细胞内,C错误;呼吸酶属于蛋白质,蛋白质属于生物大分子,并且呼吸酶不进行跨膜运输,D错误。培优第二阶——拓展培优练1.比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性，结果如下图。据此不能得出的推论是()A．生物膜上存在着协助H2O通过的物质B．生物膜对K＋、Na＋、Cl－的通透具有选择性C．离子以协助扩散方式通过人工膜D．分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率【答案】C【解析】生物膜对H2O的通透性要远大于人工膜，说明生物膜上存在着协助H2O通过的物质，A正确；生物膜对K＋、Na＋、Cl－的通透性不同，说明生物膜对K＋、Na＋、Cl－的通透具有选择性，B正确；人工膜对不同离子的通透性相同，说明离子通过人工膜时不需要载体协助，不属于协助扩散，C错误；图中人工膜对不同分子的通透性不同，可见分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率，D正确。2.如图中曲线a，b表示物质跨(穿)膜运输的两种方式，下列表述正确的是()A．脂溶性小分子物质不能通过方式a运输B．与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面C．方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关D．抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响【答案】C【解析】由题图可知，a为自由扩散，b为协助扩散或主动运输。脂溶性小分子物质以自由扩散的方式进行运输，该过程不需要载体蛋白，载体蛋白不是覆盖在细胞膜表面，而是嵌入或贯穿磷脂双分子层；当载体蛋白达到饱和时，b过程的转运速率达到最大；细胞呼吸影响主动运输而不影响自由扩散。3.图中Ⅰ～Ⅳ说明了物质和离子通过细胞膜的方式,下列叙述中正确的是()A.所有图表示的运输方式均为主动运输B.图Ⅱ和图Ⅲ为主动运输,图Ⅰ和图Ⅳ为被动运输C.图Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ为渗透作用D.图Ⅲ表示的运输方式为主动运输,而图Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ表示的运输方式为被动运输【答案】D【解析】图Ⅰ、Ⅳ中物质从高浓度向低浓度运输,且不需要转运蛋白协助,为自由扩散;图Ⅱ中物质通过转运蛋白从高浓度向低浓度运输,为协助扩散;图Ⅲ中物质通过载体蛋白从低浓度向高浓度运输,为主动运输;根据以上分析可知,图Ⅱ和Ⅲ中物质的运输方式分别是协助扩散和主动运输,都不能表示渗透作用。4.受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用,主要用于摄取特殊的生物大分子,其过程如图所示。下列有关叙述不正确的是 ()A.该过程以膜的流动性为基础B.该过程不能体现细胞膜的选择透过性C.Na+、K+等无机盐离子也可通过此方式进行跨膜转运D.受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能【答案】C【解析】胞吞与胞吐均以膜的流动性为基础,A正确;该过程不能体现细胞膜的选择透过性,B正确;Na+、K+等无机盐离子通过主动运输的方式进行跨膜转运,C错误;受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能,D正确。5.影响物质进出细胞速率的因素有很多,如温度、氧分压、细胞外物质浓度等。如图为离体番茄根细胞中K+含量和氧分压的关系图解,请据图回答下列问题:(1)AB曲线说明_______________________________,原因是。

(2)BC曲线说明________________________,原因是__________________________。

(3)在B点,____________成为根细胞内K+含量继续增高的限制因素。

(4)根据上述原理,增进肥效的有效措施是________________。

(5)下图中的哪一条曲线能说明红细胞运输葡萄糖的速度与血浆中葡萄糖的浓度之间的关系 ()【答案】(1)在一定的氧分压范围内,番茄根细胞吸收K+的多少与氧分压的高低成正比氧分压越高,番茄根细胞的呼吸作用就越强,吸收K+就越多(2)当氧分压达到一定值后,K+的吸收量就不随氧分压的增高而增加根细胞膜上运输K+的载体蛋白达到了饱和(3)载体蛋白的数量(4)中耕松土,提高根细胞的呼吸作用(5)C【解析】(1)据曲线图可知,AB曲线说明在一定的氧分压范围内,番茄根细胞吸收K+的多少与氧分压的高低成正比,原因是氧分压越高,番茄根细胞的呼吸作用就越强,吸收的K+就越多。(2)BC曲线说明当氧分压达到一定值后,K+的吸收就不随氧分压的增高而增加,原因是根细胞膜上运输K+的载体蛋白达到了饱和。(3)在B点,载体蛋白的数量成为根细胞内K+含量继续增高的限制因素。(4)增进肥效的有效措施是中耕松土,提高根细胞的呼吸作用。(5)葡萄糖进入红细胞的运输方式为协助扩散,在一定浓度范围内,葡萄糖浓度越大,运输速度越快,但因膜上运输葡萄糖的转运蛋白数量是有限的,所以当葡萄糖浓度达到一定值时,运输速率不再改变。培优第三阶——高考沙场点兵1.（2022山东卷）NO3-和NH4+是植物利用的主要无机氮源，NH4-的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动，NO3-的吸收由H+浓度梯度驱动，相关转运机制如图。铵肥施用过多时，细胞内NH4+的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是（）A.NH4+通过AMTs进入细胞消耗能量直接来自ATPB.NO3-通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输C.按毒发生后，增加细胞外的NO3-会加重铵毒D.载体蛋白NRT1.1转运NO3-和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关【答案】B【解析】物质跨膜运输主要包括两种方式:被动运输和主动运输，被动运输又包括自由扩散和协助扩散，被动运输是由高浓度向低浓度一侧扩散，而主动运输是由低浓度向高浓度一侧运输。其中协助扩散需要载体的协助，但不需要消耗能量:而主动运输既需要消耗能量，也需要载体的协助。A、由题干信息可知，NH4+的吸收是根细胞膜两侧的电位差驱动的，所以NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量不是来自ATP，A错误；B、由图上可以看到，NO3-进入根细胞膜是H+的浓度梯度驱动，进行的逆浓度梯度运输，所以NO3-通过SLAH3转运到细胞外是顺浓度梯度运输，属于被动运输，B正确；C、铵毒发生后，H+在细胞外更多，增加细胞外的NO3-，可以促使H+向细胞内转运，减少细胞外的H+，从而减轻铵毒，C错误；D、据图可知，载体蛋白NRT1.1转运NO3-属于主动运输，主动运输的速率与其浓度无必然关系；运输H+属于协助扩散，协助扩散在一定范围内呈正相关，超过一定范围后不成比例，D错误。故选B。2.（2021山东卷）液泡是植物细胞中储存Ca2+的主要细胞器，液泡膜上的H+焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H+，建立液泡膜两侧的H+浓度梯度。该浓度梯度驱动H+通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输，从而使Ca2+以与H+相反的方向同时通过CAX进行进入液泡并储存。下列说法错误的是（）A.Ca2+通过CAX的跨膜运输方式属于协助扩散B.Ca2+通过CAX的运输有利于植物细胞保持坚挺C.加入H+焦磷酸酶抑制剂，Ca2+通过CAX的运输速率变慢D.H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输【答案】A【解析】由题干信息可知，H+通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输进入细胞质基质为协助扩散，而Ca2+通过CAX进行进入液泡并储存的方式为主动运输。A、Ca2+通过CAX的跨膜运输方式为主动运输，所需要的能量由H+顺浓度梯度产生的势能提供，A错误；B、Ca2+通过CAX的运输进入液泡增加细胞液的浓度，有利于植物细胞保持坚挺，B正确；C、加入H+焦磷酸酶抑制剂，则液泡中的H+浓度降低，液泡膜两侧的H+浓度梯度差减小，为Ca2+通过CAX的运输提供的能量减少，C正确；D、H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式需要水解无机焦磷酸释放的能量来提供，为主动运输，D正确。故选A。3.（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【答案】A【解