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(共48张PPT)
第二单元　细胞的基本结构与细胞
的物质输入和输出
模块一　分子与细胞
第10课时　物质进出细胞的方式
及影响因素
1．举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要消耗能量，有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白。
2. 举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
课标解读
考点一　物质进出细胞的方式
考点二　物质跨膜运输速率的影响因素
考点一 物质进出细胞的方式
梳理必备知识
1．被动运输
(1)概念：物质以____方式进出细胞，
______消耗细胞内化学反应所释放
的能量的物质跨膜运输方式。
(2)类型：自由扩散和协助扩散
扩散
不需要
(3)自由扩散和协助扩散的比较
高
低
高
低
不需要
不消耗
(4)通道蛋白和载体蛋白的比较
类型 通道蛋白 载体蛋白
不同点 只容许与自身通道的____和形状相适配、大小和____相适宜的分子或离子通过，被转运物质不需要与通道蛋白结合 只容许与自身________相适应的分子或离子通过，每次转运时，自身____发生改变
相同点 ①都属于________； ②在细胞膜上的位置都是贯穿磷脂双分子层 直径
电荷
结合部位
构象
转运蛋白
2.主动运输（主要体现膜的功能特点——选择透过性）
(1)概念：物质__________进行跨膜运输，____载体蛋白的协助，同时还____消耗细胞内化学反应所释放的能量。
(2)过程
①离子或分子要与膜上载体蛋白的________结合。
②离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的____推动下，载体蛋白的________发生变化。
③载体蛋白将它所结合的离子或
分子从细胞膜一侧转运到另一侧
并释放出来，随后又________，
又可以去转运同种物质的其他离
子或分子。
逆浓度梯度
需要
需要
特定部位
能量
空间结构
恢复原状
由低浓度一侧向高浓度一侧
载体蛋白
所需要的物质
代谢废物
有害
3．胞吞和胞吐（主要体现膜的结构特点——流动性）
特别提醒：
1、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。
2、生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的，如RNA和蛋白质可通过核孔出入细胞核。
3、无机盐离子的运输不一定是主动运输，如兴奋生和恢复过程中Na离子的内流和K离子的外流均为协助扩散。
4、胞吞过程需要某些特定的膜蛋白起作用，但是不需要转运蛋白的作用。
5．结合运输条件判断物质出入细胞的方式：
2．物质出入细胞方式的易混归纳
(1)某些物质的跨膜运输方式并非只有一种，如神经细胞产生动作电位时，Na＋内流属于协助扩散，但Na＋通过Na＋—K＋泵运出细胞为主动运输。
(2)水分子进出细胞的方式有自由扩散和协助扩散，其更多的是借助水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。
(3)转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白：
①载体蛋白参与协助扩散或主动运输，其运输物质时需要与被运输的物质结合，且会发生构象改变。
②通道蛋白只参与协助扩散，其运输物质时不需要与被运输物质结合。
1．（2024·贵州卷）茶树根细胞质膜上的硫酸盐转运蛋白可转运硒酸盐。硒酸盐被根细胞吸收后，随着植物的生长，吸收的大部分硒与胞内蛋白结合形成硒蛋白，硒蛋白转移到细胞壁中储存。下列叙述错误的是(　　)
A．硒酸盐以离子的形式才能被根细胞吸收
B．硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系
C．硒蛋白从细胞内转运到细胞壁需转运蛋白
D．利用呼吸抑制剂可推测硒酸盐的吸收方式
达成核心素养
C
2．（2025·云南大理模拟）囊性纤维化发生的一种主要原因是患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。下列有关说法错误的是(　　)
A．O2通过自由扩散进入肺泡细胞
B．细菌细胞膜上的载体蛋白需要内质网和高尔基体的加工
C．载体蛋白每次转运氯离子时都会发生自身构象的改变
D．囊性纤维化可能与人体细胞内肽链的折叠错误有关
B
考点二　物质跨膜运输速率的影响因素
1．影响物质跨膜运输速率的因素
(1)浓度差对物质跨膜运输速率的影响
转运
浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。
(2)转运蛋白数量对跨膜运输速率的影响
转运蛋白数量影响协助扩散和主动运输，自由扩散不受转运蛋白数量的影响。
能量
(3)氧气含量对跨膜运输速率的影响
(4)温度对跨膜运输速率的影响
2．探究物质跨膜运输方式的实验设计思路
(1)探究是主动运输还是被动运输
主动运输
被动运输
(2)探究是自由扩散还是协助扩散
协助扩散
自由扩散
(1)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐，与25 ℃相比，4 ℃条件下磷酸盐吸收速率高。（2022·海南卷）(　　)
(2)温度变化会影响膜蛋白的运动速度。（2022·浙江卷）(　　)
(3)物质自由扩散进出细胞的速度既与浓度梯度有关，也与分子大小有关。(　　)
(4)肾小管细胞通过水通道蛋白吸收水的速率远小于以自由扩散方式吸收水的速率(　　)
×
√
√
×
(5)（必修1 P69正文挖掘）人工合成的仅由磷脂双分子层构成的封闭球状结构称为脂质体。所有带电荷的分子不论多小都很难通过脂质体，缬氨素是一种十二肽的抗生素，若将它插入脂质体的脂双层内可使K＋的运输速率提高100 000倍，但却不能有效提高Na＋的运输速率，由此可得出的结论有__________________________________________（答出两个相关结论）。
(6)（必修1 P69正文挖掘）在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对K＋的吸收速率降低，原因是________________________________________________
____________________________。
载体蛋白能提高运输速率、载体蛋白有特异性
根细胞对K＋的吸收属于主动运输，消耗能量，而呼吸
抑制剂抑制细胞呼吸产生能量
1．（2025·湖北黄冈模拟）某生物小组将哺乳动物的成熟红细胞和肌肉细胞分别培养在含有5%葡萄糖的培养液中，一定时间后，测定各培养液中葡萄糖的含量(%)，培养条件和实验结果如表所示。下列叙述错误的是(　　)
达成核心素养
D
组别 培养条件 肌细胞 成熟红细胞
第一组 加入葡萄糖载体抑制剂 5% 5%
第二组 加入呼吸抑制剂 4.8% 3.5%
第三组 不加入葡萄糖载体抑制剂和呼吸抑制剂 2.5% 3.5%
A.第一组和第二组为实验组，第三组为对照组
B．本实验共有3种自变量，分析该实验需遵循单一变量原则
C．分析第一、三组可知两种细胞吸收葡萄糖均需要载体蛋白的协助
D．分析第二、三组可知肌细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖的方式分别为主动运输、协助扩散
2．（2025·重庆沙坪坝区模拟）ZnT1是一种锌离子转运蛋白，可将Zn2+从细胞内运输到细胞外。研究人员发现，Zn2+和Cu2+在ZnT1中共享主要的结合位点。细胞内Cu2+含量过高会诱发细胞死亡，导致威尔逊氏疾病。为探究ZnT1与Cu2+转运的关系，研究者进行了以下3组实验，结果如图所示。下列说法错误的是(　　)
C
A．铜和锌都是细胞内重要的微量元素，常以离子的形式存在
B．对照组的处理为“癌细胞＋等量等渗不含Cu2+的培养液”
C．ZnT1可转运Cu2+和Zn2+，证明该转运蛋白不具有专一性
D．临床上可通过口服Zn2+溶液缓解威尔逊氏疾病的症状
3．（2025·四川眉山联考）研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种，构建腹泻模型。用某种草药进行治疗，发现草药除了具有抑菌作用外，对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3(AQP3)的相对表达量也有影响，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A
A．水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅
B．模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻
C．治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高，缓解腹泻，减少致病菌排放
D．治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组，可使回肠对水的转运增加
考点二　物质跨膜运输速率的影响因素
梳理必备知识
1．影响物质跨膜运输速率的因素
(1)浓度差对物质跨膜运输速率的影响
浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。
转运
(2)转运蛋白数量对跨膜运输速率的影响
转运蛋白数量影响协助扩散和主动运输，自由扩散不受转运蛋白数量的影响。
能量
(3)氧气含量对跨膜运输速率的影响
(4)温度对跨膜运输速率的影响
2．探究物质跨膜运输方式的实验设计思路
(1)探究是主动运输还是被动运输
主动运输
被动运输
(2)探究是自由扩散还是协助扩散
协助扩散
自由扩散
(1)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐，与25 ℃相比，4 ℃条件下磷酸盐吸收速率高。（2022·海南卷）(　　)
(2)温度变化会影响膜蛋白的运动速度。（2022·浙江卷）(　　)
(3)物质自由扩散进出细胞的速度既与浓度梯度有关，也与分子大小有关。（2021·江苏卷）(　　)
(4)肾小管细胞通过水通道蛋白吸收水的速率远小于以自由扩散方式吸收水的速率。(　　)
×
√
√
×
(5)（必修1 P69正文挖掘）人工合成的仅由磷脂双分子层构成的封闭球状结构称为脂质体。所有带电荷的分子不论多小都很难通过脂质体，缬氨素是一种十二肽的抗生素，若将它插入脂质体的脂双层内可使K＋的运输速率提高100 000倍，但却不能有效提高Na＋的运输速率，由此可得出的结论有__________________________________________________（答出两个相关结论）。
(6)（必修1 P69正文挖掘）在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对K＋的吸收速率降低，原因是________________________________________________
____________________________。
载体蛋白能极大提高运输速率、载体蛋白具有特异性
根细胞对K＋的吸收属于主动运输，消耗能量，而呼吸
抑制剂抑制细胞呼吸产生能量
1．（2025·湖北黄冈模拟）某生物小组将哺乳动物的成熟红细胞和肌肉细胞分别培养在含有5%葡萄糖的培养液中，一定时间后，测定各培养液中葡萄糖的含量(%)，培养条件和实验结果如表所示。下列叙述错误的是(　　)
达成核心素养
D
A. 第一组和第二组为实验组，第三组为对照组
B．本实验共有3种自变量，分析该实验需遵循单一变量原则
C．分析第一、三组可知两种细胞吸收葡萄糖均需要载体蛋白的协助
D．分析第二、三组可知肌细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖的方式分别为主动运输、协助扩散
2．（2025·重庆沙坪坝区模拟）ZnT1是一种锌离子转运蛋白，可将Zn2+从细胞内运输到细胞外。研究人员发现，Zn2+和Cu2+在ZnT1中共享主要的结合位点。细胞内Cu2+含量过高会诱发细胞死亡，导致威尔逊氏疾病。为探究ZnT1与Cu2+转运的关系，研究者进行了以下3组实验，结果如图所示。下列说法错误的是(　　)
C
A．铜和锌都是细胞内重要的微量元素，常以离子的形式存在
B．对照组的处理为“癌细胞＋等量等渗不含Cu2+的培养液”
C．ZnT1可转运Cu2+和Zn2+，证明该转运蛋白不具有专一性
D．临床上可通过口服Zn2+溶液缓解威尔逊氏疾病的症状
3．（2025·四川眉山联考）研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种，构建腹泻模型。用某种草药进行治疗，发现草药除了具有抑菌作用外，对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3(AQP3)的相对表达量也有影响，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A
A．水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅
B．模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻
C．治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高，缓解腹泻，减少致病菌排放
D．治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组，可使回肠对水的转运增加
演练高考真题
1．（2024·海南卷）许多红树植物从含盐量高的泥滩中吸收盐分，并通过其叶表面的盐腺主动将盐排出体外避免盐害。下列有关这些红树植物的叙述，正确的是(　　)
A．根细胞吸收盐提高了其细胞液的浓度，有利于水分的吸收
B．根细胞通过自由扩散的方式吸收泥滩中的K＋
C．通过叶表面的盐腺将盐排出体外，不需要ATP提供能量
D．根细胞主要以主动运输的方式吸收水分
A
2．（2024·山东卷）植物细胞被感染后产生的环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白，使细胞内Ca2+浓度升高，调控相关基因表达，导致H2O2含量升高进而对细胞造成伤害；细胞膜上的受体激酶BAK1被油菜素内酯活化后关闭上述Ca2+通道蛋白。下列说法正确的是(　　)
A．环核苷酸与Ca2+均可结合Ca2+通道蛋白
B．维持细胞Ca2+浓度的内低外高需消耗能量
C．Ca2+作为信号分子直接抑制H2O2的分解
D．油菜素内酯可使BAK1缺失的被感染细胞内H2O2含量降低
B
3．（2024·江西卷）营养物质是生物生长发育的基础。依据表中信息，下列有关小肠上皮细胞吸收营养物质方式的判断，错误的是(　　)
C
A. 甲为主动运输 B．乙为协助扩散
C．丙为胞吞作用 D．丁为自由扩散
4．（24·重庆）某种海鱼鳃细胞的NKA酶是一种载体蛋白，负责将细胞内的Na＋转运到血液中，为研究NKA与Na＋浓度的关系，研究小组将若干海鱼放在低于海水盐度的盐水中，按时间点分组取样检测，部分结果见表。结合数据分析，下列叙述错误的是(　　)
A
A． NKA mRNA和蛋白质表达趋势不一致是NKA基因中甲基化导致的
B．本实验中时间变化不是影响NKA基因转录变化的直接因素
C．NKA酶在维持海鱼鳃细胞内渗透压平衡时需要直接消耗ATP
D．与0 h组相比，表中其他时间点的海鱼红细胞体积会增大
一、选择题（每小题3分，共33分）
1．（2025·辽宁沈阳联考）细胞膜既是将细胞与外界分隔开的屏障，也是细胞与外界进行物质交换的门户。下列有关叙述正确的是(　　)
A．协助扩散时被运输分子均需要与转运蛋白结合
B．主动运输时通道蛋白发挥运输和催化的作用
C．胞吐过程需要细胞膜上载体蛋白的参与
D．细胞中物质的输入和输出都必须经过细胞膜
训练10
D
2．（2025·黑龙江哈尔滨开学考试）小肠上皮细胞吸收肠道中氨基酸时，往往需要伴随Na＋从细胞外流入细胞内的过程才能完成。已知两者共用同一载体。下列说法错误的是
(　　)
A．小肠上皮细胞中的Na＋浓度低于肠液中的
B．人体摄入钠盐过少可能会影响小肠上皮细胞吸收氨基酸
C．Na＋和氨基酸进入小肠上皮细胞均为主动运输过程
D．运输Na＋和氨基酸的载体蛋白具有特异性
C
3．物质的跨膜运输对细胞吸收营养物质至关重要。下列关于物质进出细胞的叙述，正确的是(　　)
A．以胞吐方式排出细胞的物质一定都是生物大分子
B．分子或离子通过通道蛋白时，需要与通道蛋白结合
C．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
D．肾小管细胞通过水通道蛋白吸收水的速率远大于以自由扩散方式吸收水的速率
D
4．下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是(　　)
A．巨噬细胞摄入病原体的过程属于跨膜运输
B．固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输
C．神经细胞受到刺激时产生的Na＋内流属于被动运输
D．护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输
C
5．（2025·江西南昌摸底）胃壁细胞膜上的H＋—K＋泵可逆浓度梯度将H＋运入胃腔内，从而维持胃腔的酸性环境。下列叙述错误的是(　　)
A．H＋—K＋泵的合成需要细胞内核糖体的参与
B．H＋—K＋泵将H＋运入胃腔内需要消耗能量
C．细胞内的胃蛋白酶原运入胃腔内的方式和H＋相同
D．H＋—K＋泵只存在于个体的特定细胞中是基因选择性表达的结果
C
6．（2025·安徽亳州开学考试）下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是(　　)
A．转运蛋白运输物质时，需要与被运输的物质相结合
B．协助扩散消耗ATP，进而维持细胞内外物质的浓度差
C．当细胞摄取大分子时，大分子需要与膜上的受体结合
D．主动运输时，载体蛋白去磷酸化导致其空间结构改变
C
B
8．（2025·湖南永州模拟）下图表示口服药物进入小肠后的几种常见转运途径。a表示细胞间途径，b、c、d表示跨膜转运途径，其中M、N分别表示摄入型和外排型转运蛋白。下列叙述错误的是(　　)
C
A．药物以不同途径转运体现了细胞膜具有选择透过性
B．不同药物的跨膜转运途径差异与药物的理化性质有关
C．药物通过途径b、c需要消耗能量
D．抑制N的功能可缓解药物吸收障碍而造成的口服药效降低
9．（2025·广东潮州模拟）物质的输入和输出是维持系统正常运作的基础。下列物质的运输方式与图示运输方式相同的是(　　)
B
A．钾离子通过通道蛋白运出神经细胞
B．甲状腺滤泡上皮细胞吸收血浆中的碘
C．细胞代谢产生的二氧化碳排出细胞
D．婴儿的肠道吸收母乳中的免疫球蛋白
10．（2025·山西运城摸底调研）植物若要正常生存，就需要将光合作用产生的蔗糖通过维管组织分配到非光合组织中去。在此之前，需要先将蔗糖逆浓度转运至叶脉特定的细胞中，此过程需借助质子—蔗糖共转运蛋白，相关过程如图所示。下列说法错误的是
(　　)
C
A．该物质运输过程主要体现了细胞膜的功能特点
B．质子泵的存在使细胞内外H＋的浓度差得以维持
C. 蔗糖通过质子—蔗糖共转运蛋白进入细胞属于协助扩散
D．改变O2浓度会对植物细胞运输蔗糖的速率产生影响
11．（2025·八省联考四川卷）葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)是一种存在于脂肪细胞中的蛋白质。在胰岛素的刺激下，GLUT4会从脂肪细胞内的囊泡膜上转移至细胞膜上，葡萄糖借助细胞膜上的GLUT4进入脂肪细胞。下列叙述错误的是(　　)
A．脂肪细胞中GLUT4以氨基酸为原料，在核糖体中合成
B．GLUT4转移至细胞膜所需要的能量主要来自线粒体
C．GLUT4每次转运葡萄糖时，其自身构象都会发生改变
D．当血糖浓度升高时，脂肪细胞膜上的GLUT4数量减少
D
二、非选择题（共17分）
12．（17分）（2025·黑龙江齐齐哈尔联考）某研究人员以柽柳为实验对象，通过浇灌不同浓度的NaCl溶液进行盆栽耐盐实验，分析不同处理对细胞膜通透性的影响，结果如图所示（注：MDA含量能反映细胞膜受到破坏的程度，正常条件下，植物体内的MDA含量极少）。回答下列问题：
(1)柽柳根能通过根毛细胞从土壤溶液中吸收水分必须具备两个条件，
一是_______________________________________,
二是_________________________。
根毛细胞的细胞液浓度大于土壤溶液浓度
根毛细胞中具有中央大液泡
(2)根据图示，NaCl在____________浓度范围时，
对细胞膜的破坏急剧增大，在3.0%、3.5%时直
至更大盐浓度时，MDA含量变化不大，说明________________________________________
___________________________________。
1.5%～2.0%
细胞膜的破坏程度在一定盐浓度范围内达到
极限，不再随盐浓度增加而显著增大
(3)柽柳是强耐盐植物，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。有一种泌盐机理假说认为：植株将体内的盐离子暂时储存在小囊泡中，泌盐时，小囊泡与细胞膜有融合现象。这说明泌盐过程最可能进行的物质运输方式为____，泌盐过程对植物的主要意义是___________________________________________________________________。
胞吐
排出过多的无机盐，维持细胞内的离子平衡，保证细胞正常的生命活动
(4)研究人员为探究柽柳根部细胞吸收Ca2+是主动运输还是被动运输，利用柽柳幼苗、含适宜浓度Ca2+的培养液、呼吸抑制剂等设计了如下实验：
Ⅰ.实验步骤：
①取甲、乙两组生长发育状况基本相同的柽柳幼苗，分别放入含适宜浓度Ca2+的培养液中培养。
②甲组给予正常的呼吸条件，乙组______________。
③一段时间后，测定____________________________。
加入呼吸抑制剂
两组植株根系对Ca2+的吸收速率
Ⅱ.实验结果及结论：
甲组植株对Ca2+的吸收速率明显大
于乙组
结果 结论
两组植株对Ca2+的吸收速率相同 柽柳根部从土壤中吸收Ca2+的方式是被动运输
______________________________________ 柽柳根部从土壤中吸收Ca2+的方式是主动运输
Thanks!
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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