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高考一轮复习
第06讲 细胞的物质输入和输出
第二课时
人教版
4
2
1
3
渗透作用
动物、植物细胞的吸水和失水
探究实验：植物细胞的质壁分离和复原
被动运输、主动运输和胞吞、胞吐
5
影响物质跨膜运输的因素及曲线分析
考点梳理
被动运输、主动运输
和胞吐、胞吐
考点4
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，
这种物质跨膜运输方式称为被动运输。
1. 被动运输
（1）概念：
（2）类型：
分为自由扩散和协助扩散两类。
种类 是否需要 转运蛋白 转运蛋白的 构象是否改变 所需能量 运输方向 举例
自由 扩散 　 　
协助 扩散 　
不需要
需要
易化扩散
简单扩散
知识梳理
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，
载体蛋白：
通道蛋白：
只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，
而且每次转运时都会发生自身构象的改变；
注意：转运蛋白
通过时不需要与通道蛋白相结合。
协助扩散
通道蛋白
载体蛋白
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，
这种物质跨膜运输方式称为被动运输。
1. 被动运输
（1）概念：
（2）类型：
分为自由扩散和协助扩散两类。
种类 是否需要 转运蛋白 转运蛋白的 构象是否改变 所需能量 运输方向 举例
自由 扩散 　 　
协助 扩散 　
顺浓度梯度
不需要
需要
—
改变
不消耗ATP
不消耗ATP
顺浓度梯度
① 水分子（多数）：通道蛋白
② 葡萄糖、氨基酸进入红细胞
③ 神经细胞K+外流和Na+内流：通道蛋白
① 水分子（少数）
② 氧、二氧化碳
③ 甘油、乙醇、苯
小分子物质
脂溶性小分子有机物
知识梳理
生物科学史话
水的进出细胞的方式
过去人们普遍认为，水分子都是通过自由扩散进出细胞的，但后来的研究
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。
知识梳理
物质逆浓度梯度进行跨膜运输，
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，
这种方式叫做主动运输。
2. 主动运输
（1）概念：
（2）实例：
（2）意义：
主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，
通过主动运输来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，
从而保证细胞和个体生命活动的需要。
专一性
可重复使用
小肠上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖、无机盐等
离子、有机小分子逆浓度梯度运输。
主动运输
载体蛋白
ATP
ADP+Pi
知识梳理
2. 主动运输
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。
① 葡萄糖（氨基酸）进入红细胞的方式是协助扩散，
葡萄糖（氨基酸）进入小肠上皮细胞的方式是主动运输。
② Na＋、K＋等无机盐离子一般以主动运输的方式进出细胞，
但也可通过协助扩散（神经元兴奋传递时）进出细胞。
知识梳理
3. 胞吞与胞吐
（1）胞吞：
实例：
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。
变形虫摄取食物、吞噬细胞吞噬病原体等
知识梳理
3. 胞吞与胞吐
（1）胞吞：
实例：
（2）胞吐：
实例：
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。
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。
变形虫摄取食物、吞噬细胞吞噬病原体等
分泌蛋白的分泌，神经递质的释放，变形虫排出食物残渣和废物等。
知识梳理
3. 胞吞与胞吐
（3）特点
① 主要运输生物大分子，如蛋白质和多糖
② 需要消耗能量
③ 不需要载体蛋白，但需要特定的膜蛋白参与
④ 依赖膜的流动性
胞吞、胞吐会导致膜成分的更新
生物膜的流动性
知识梳理
3. 胞吞与胞吐
（4）注意
通过胞吞和胞吐方式运输的物质一般是一些颗粒性物质、蛋白质等大分子，
某些小分子物质（如某些神经递质的释放）也可通过胞吞和胞吐方式运输。
RNA和蛋白质等大分子物质是通过核孔进出细胞核的，
而不是通过胞吞、胞吐的方式。
③ 胞吞和胞吐过程中物质通过的细胞膜层数是0。
④ 胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。
知识梳理
1. （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
A
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2. （2021·汕头一模）下图为人小肠绒毛上皮细胞从肠腔中吸收葡萄糖并
运输葡萄糖至组织液中的过程示意图，下列有关说法不正确的是(　　)
A.葡萄糖通过载体1和载体3的运输方式不同
B.载体1和载体2运输Na＋的方式不同
C.载体2具有ATP酶活性，能够水解ATP，
为运输Na＋和K＋提供能量
D.载体1运输葡萄糖和运输Na＋的方式
都是主动运输
D
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3. （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
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 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
A
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影响物质跨膜运输的
因素及曲线分析
考点5
1. 影响物质跨膜运输因素的分析
影响
因素
内部因素：
外部因素
转运蛋白的种类、数量等
细胞膜两侧物质的浓度差、
影响细胞呼吸强度的因素（如O2浓度、温度）等
知识梳理
（1）物质浓度（差）
① 自由扩散：浓度差越大，运输速率越大；
② 协助扩散、主动运输：浓度差达到一定程度（P点）后运输速率不再继续增加，
原因是受转运蛋白数量的限制。
1. 影响物质跨膜运输因素的分析
主动运输
被动运输
知识梳理
1. 影响物质跨膜运输因素的分析
通过影响细胞呼吸进而影响主动运输的速率
P点时：
PQ段：
③ Q点以后：
当氧气含量达到一定程度后，
受载体蛋白数量以及其他限制因素的影响，
运输速率不再增加。
（2）氧气浓度：
无氧呼吸为物质的运输提供能量。
随着氧气含量的增加，
有氧呼吸产生的能量越多，
主动运输的速率越大。
与呼吸供能
状况无关
主动运输
（注意：红细胞的主动运输与氧气无关）
知识梳理
① 温度通过影响分子运动而影响物质的跨膜运输，如图甲。
② 温度直接影响转运蛋白的活性从而影响
主动运输和协助扩散，如图乙。
③ 温度通过影响酶的活性影响细胞呼吸，
进而影响细胞的能量供应，如图乙。
1. 影响物质跨膜运输因素的分析
生物膜的流动性
温度
物质运输速率
（3）温度：
酶活性
呼吸速率
主动运输
被动运输
影响
影响
影响
影响
知识梳理
① 其他条件适宜的情况下，协助扩散中转运蛋白数量越多，运输速率越大；
② 主动运输中载体蛋白数量达到一定程度后运输速率不再增加，
可能原因是受能量供应限制。
③ 自由扩散不受转运蛋白数量的影响。
1. 影响物质跨膜运输因素的分析
（4）转运蛋白数量：
协助扩散
主动运输
知识梳理
2. “三看法”快速判定物质出入细胞的方式
一看
二看
三看
浓度
低浓度 → 高浓度
高浓度 → 低浓度
：一定为主动运输
不需转运蛋白
需转运蛋白
：自由扩散
：协助扩散
能量
不耗能
→ 被动运输
耗能
→ 是否需囊泡
需载体
不需载体
：自由扩散
：协助扩散
需囊泡
不需囊泡
：胞吞、胞吐
：主动运输
物质种类
水、脂溶性物质、气体
氨基酸、离子
：自由扩散
：一般为主动运输
知识梳理
蛋白质抑制剂
（或蛋白酶）
（2）探究是自由扩散还是协助扩散
（1）探究是主动运输还是被动运输
3. 探究物质跨膜运输方式的实验设计思路
植株 + 培养液
对某离子吸收减弱或停止
不影响离子吸收
呼吸
抑制剂
→ 主动运输
→ 被动运输
植株 + 培养液
对某离子吸收减弱或停止
不影响离子吸收
→ 协助扩散
→ 自由扩散
知识梳理
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
如图所示，①～⑤表示相关过程。下列叙述错误的是(　　)
A. 血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO2和O2
B. 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
D
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2. （2020·四川成都月考）用物质的量浓度为2mol·L－1的乙二醇溶液和
2mol·L－1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察质壁分离现象，得到
其原生质体体积变化情况如图所示。下列表述中正确的是(　　)
A. 该细胞可能是某种植物根尖分生区的细胞
B. AB段曲线表明细胞液浓度在逐渐增大
C. BC段表明该细胞开始因失水过多而逐渐死亡
D. 若改用等浓度KNO3溶液，
会得到类似蔗糖溶液的结果
B
精题精练

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