资源简介

(共37张PPT)
第4节：蛋白质
细胞的物质基础
第5讲 物质跨膜运输的方式
专题三 细胞的基本结构和物质的运输
近三年（2021-2023）考情分析
专题 考点 命题热度 关联考点
专题三 细胞的基本结构和物质的运输 主动运输和被动运输（3年24次全国卷3年2次） ★★★★★★ 常结合细胞结构、细胞代谢综合考查
胞吞和胞吐（3年6次，全国卷3年1次） ★★ 常结合主动运输、被动运输、神经调节等综合考查
01.
物质的跨膜运输方式
02.
目录
三种运输方式相关曲线分析
03.
胞吞与胞吐
01.如何判断物质跨膜运输属于哪种方式？
02.影响物质跨膜运输的因素有哪些？（内因和外因）
03.如何理解细胞膜的功能特点？
04.主动运输、胞吞胞吐有什么意义？
05.离子泵与离子通道有何区别？
06.Na-K泵与静息电位的维持有什么关系？
07.什么是协同运输？
重读课本、深度思考
1.判断关于被动运输的叙述
(1)水分子大部分以协助扩散方式进出细胞，也可以通过自由扩散方式进出细胞(　　)
(2)离子通道的选择性与其大小、形状以及带电荷氨基酸的分布有关(　　)
(3)载体蛋白的选择性与其上特定的位点有关，其选择性比通道蛋白强
(　　)
(4)大小相同的分子通过通道蛋白进出细胞时的速率相同(　　)
(5)Na＋借助通道蛋白进入神经细胞的动力是细胞内渗透压(　　)
√
基础知识查落实
√
√
×
×
2.判断关于主动运输的叙述
(1)同种生物不同细胞的细胞膜上转运蛋白的种类和数量可能不同(　　)
(2)在细胞主动运输过程中，均需要ATP水解直接供能(　　)
(3)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(　　)
(4)同种物质进出同一细胞的方式一定相同(　　)
×
√
×
×
基础知识查落实
3.判断关于胞吞、胞吐的叙述
(1)只有某些酶和激素类蛋白质才通过胞吐排出细胞外(　　)
(2)胰腺细胞分泌胰蛋白酶的过程不需要穿过膜结构(　　)
×
√
协助扩散
自由扩散
主动运输
物质的跨膜运输方式
比较
三种跨膜运输方式
项 目 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向
是否需要载体蛋白
是否消耗能量
实例
高浓度-低浓度
不需要
需要
需要
不消耗
不消耗
消耗
氧气、水、二氧化碳、乙醇、甘油等通过细胞膜
葡萄糖进入红细胞
葡萄糖氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜
高浓度-低浓度
低浓度-高浓度
物质的跨膜运输方式
重难点分析1——物质出入细胞方式的判断
②协助扩散
③自由扩散或协助扩散
⑤自由扩散
⑥协助扩散或主动运输
①自由扩散
④主动运输
重难点分析2——影响跨膜运输的曲线分析
①自由扩散
②协助扩散或主动运输
③自由扩散或协助扩散
④主动运输
你能找出图中的错误吗？
热图分析——借助结构模式图，比较物质跨膜运输的方式
物质的跨膜运输方式
看图思考：
(1)图甲、乙所示物质进出细胞的方式一样吗？为什么？
(2)图乙所示的运输方式也可以逆浓度梯度进行吗？
(3)只要是消耗能量的运输方式就一定是主动运输吗？
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。
不能，逆浓度梯度运输一定消耗能量。
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
物质跨膜运输方式的实验探究
(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
1.(必修1P71)主动运输的意义： 。
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
[深挖教材·长句溯源]
2.(必修1P72)免疫细胞行使免疫功能时，会涉及胞吞和胞吐这两种物质跨膜运输方式，这两种方式的共同点有哪些？
提示　能运输生物大分子等；运输过程中形成囊泡；需要消耗能量。
3.举例说明同一种物质跨膜运输的方式相同吗？
提示　不一定相同，人的红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，肾小管细胞重吸收葡萄糖的方式是主动运输。神经元吸收钾离子的方式是主动运输，而静息时钾离子外流的方式是协助扩散。
[深挖教材·长句溯源]
4.(必修1 P73“与社会联系”)囊性纤维病是细胞中某种蛋白质结构异常，影响了Na＋和Cl－的跨膜运输，这一事例说明这种结构蛋白属于细胞膜上的____________，也反映了细胞膜对离子的吸收具有选择性是通过细胞膜上_________________________来实现的。
5.(必修1 P74科学前沿)通道蛋白是一类跨越细胞膜磷脂双分子层的蛋白质。它包含两大类：___________________________________。
载体蛋白
载体蛋白的种类和数量
水通道蛋白和离子通道蛋白
[深挖教材·长句溯源]
如图为动物小肠上皮细胞吸收葡萄糖的原理图——这种运输方式被称为协同运输（主动运输的一种），下列关于该原理图分析不正确的是（ ）
A．小肠腔中的钠离子浓度高于小肠细胞内B．吸收葡萄糖时不可以直接利用ATP提供的能量C．细胞吸收葡萄糖时可以逆浓度梯度进行D．钠钾泵不可以水解ATP中的高能磷酸键
D
[典例分析]
图中的A和B均表示植物细胞膜和液泡膜中运输H+的膜蛋白，A表示质子泵，质子泵工作时会水解ATP以实现H+的定向运输，H+的浓度差可帮助某些溶质分子进入细胞。下列有关叙述正确的是（ ）
A．H+出入植物细胞膜的方式均为主动转运B．质子泵是一种膜上的通道蛋白，兼有酶的催化功能C．液泡膜上的质子泵使得细胞液的pH较细胞溶胶低D．H+和溶质分子借助膜蛋白B以易化扩散的方式运输
C
[典例分析]
研究发现，在小肠绒毛的微绒毛面存在着两种运输葡萄糖的载体SGLT1和GLUT2 ，前者是主动运输的载体，后者是协助扩散的载体。科学家根据不同葡萄糖浓度下的葡萄糖运输速率绘制如图曲线，分析并回答问题：
（1）据图分析，在葡萄糖浓度较低时，载体_________ 先达到饱和状态。（2）在葡萄糖浓度为80时，载体___________的转运速率较大，所以此时细胞主要依赖_______的跨膜方式吸收葡萄糖。（3）载体SGLT1运输葡萄糖需要细胞提供__________。请利用离体的小肠绒毛细胞、呼吸抑制剂、清水，葡萄糖运输速率检测仪等材料，简要完成该验证实验的实验设计思路：__________________________________________。
SGLT1
（主动运输载体）
GLUT2
（协助扩散载体）
协助扩散
能量(或ATP)
将离体的小肠绒毛细胞分两组，分别用呼吸抑制剂和清水处理后，用葡萄糖运输速率检测仪检测载体SGLT1运输葡萄糖的运输速率。
[典例分析]
小肠上皮细胞面向肠腔的一侧形成很多微绒毛，对吸收来自肠腔的营养物质有重要意义。如图1为氨基酸从肠腔内进入组织细胞的简要过程。新生儿小肠上皮细胞还能直接吸收母乳中的免疫球蛋白到血液中。人体进食后，小肠微绒毛外侧葡萄糖由于
二糖的水解而局部浓度高于细胞内，这部分葡萄糖能通过GLUT2转运；大部分葡萄糖通过SGLT1转运，过程如图2所示。
[典例分析]
(1)氨基酸从肠腔进入小肠上皮细胞是什么运输方式？判断的依据是什么？氨基酸从小肠上皮细胞到组织液是什么运输方式？
提示　氨基酸通过主动运输的方式从肠腔进入小肠上皮细胞。依据是逆浓度梯度运输，需要载体蛋白，且需要利用Na＋电化学梯度势能。氨基酸通过协助扩散的方式从小肠上皮细胞到组织液。
(2)Na＋从小肠上皮细胞运输到肠腔时，所需Na＋转运蛋白的空间构象是否发生改变？并说明理由。
提示　是。Na＋从小肠上皮细胞运输到肠腔时，逆浓度梯度运输，需要ATP水解提供能量，是主动运输，需要载体蛋白，载体蛋白在转运过程中空间构象发生改变。
(3)新生儿小肠上皮细胞直接吸收母乳中的免疫球蛋白是什么运输方式？需要膜蛋白发挥作用吗？
提示　新生儿小肠上皮细胞通过胞吞直接吸收母乳中的免疫球蛋白。需要膜蛋白发挥识别功能。
(4)小肠上皮细胞通过SGLT1、GLUT2转运葡萄糖分别属于什么运输方式？
提示　主动运输、协助扩散。
(5)只要是消耗能量的运输方式就一定是主动运输吗？
提示　不一定，消耗能量的运输方式除了主动运输外，还有胞吞和胞吐以及穿越核孔的运输方式。
物质的跨膜运输——胞吞、胞吐
胞吞、胞吐
物质的跨膜运输——胞吞、胞吐
物质的跨膜运输——胞吞、胞吐
物质的跨膜运输——胞吞、胞吐
胞吞、胞吐的特点：
（1）运输时由囊泡包裹，不穿膜
（2）运输时借助膜的流动性，需要消耗能量
（3）可批量运输大分子物质或颗粒
物质的跨膜运输——胞吞、胞吐
(1)胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用，但是不需要转运蛋白的作用。
(2)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。
(3)被动运输和主动运输主要体现了膜的选择透过性，胞吞、胞吐主要体现了膜的流动性。
归纳总结：
(2018·全国卷Ⅱ)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协助扩散
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
D
[典例分析]
易错提醒——物质出入细胞方式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，不要漏掉协助扩散。
(2)消耗能量的运输方式除主动运输外，不要漏掉胞吞和胞吐。
(3)从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外，不要漏掉协助扩散。
(4)影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外，不要漏掉浓度差。
(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——核糖体。
(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。
(2020·全国Ⅱ，5)取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是
A.甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高
B.若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零
C.若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离
D.若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组
[典例分析]
D
(2020·海南，18)ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，参与细胞吸收多种营养物质，每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如图所示，下列有关叙述正确的是
A.ABC转运蛋白可提高O2的跨膜运输速度
B.ABC转运蛋白可协助葡萄糖顺浓度梯度进入细胞
C.Cl－和氨基酸依赖同一种ABC转运蛋白跨膜运输
D.若ATP水解受阻，ABC转运蛋白不能完成转运过程
D
思维导图

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