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(共26张PPT)
专题一
细胞的分子组成、结构功能
考点三
细胞的物质输入与输出
核心知识整合
考点三
细胞的物质输入与输出
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考点三
细胞的物质输入与输出
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考点三
细胞的物质输入与输出
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考点三
细胞的物质输入与输出
名师特别提醒
考点三
细胞的物质输入与输出
科学思维专训
考点三
细胞的物质输入与输出
科学探究专训
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考点三
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名称
运输方向
载体
能量
实例
自由扩散
高浓度→低浓度
不需要
不需要
水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等
协助扩散
高浓度→低浓度
需要
不需要
红细胞吸收葡萄糖
主动运输
低浓度→高浓度
需要
需要
小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、核苷酸、K＋、Na＋等
考点三
细胞的物质输入与输出
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考点三
细胞的物质输入与输出
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谢谢观赏考点三　细胞的物质输入与输出
1．根据条件判断物质出入细胞的方式
2．识图判断物质跨膜运输的方式
3．理解内外因素对物质跨膜运输的影响
(1)内因：物质的跨膜运输与膜的流动性和选择透过性有关，选择透过性的结构基础是膜上的载体蛋白的种类和数量。
(2)外因
①物质浓度(在一定浓度范围内)：
②O2浓度：
③温度：温度可影响生物膜的流动性及有关酶的活性，因而影响物质的运输速率，如低温会使物质跨膜运输速率下降。
1．以自由扩散方式运输的物质：H2O、CO2、O2等小分子物质以及甘油、乙醇、苯、脂肪酸等脂溶性物质。
2．以协助扩散运输的物质：红细胞吸收葡萄糖；神经元上产生静息电位时的K＋外流和动作电位时的Na＋内流等。
3．以主动运输方式运输的物质：逆浓度梯度运输的无机盐离子、葡萄糖、氨基酸、核苷酸等。
4．并非只有大分子物质才以胞吞、胞吐方式运输，有些神经递质是小分子物质(例如氨基酸、一氧化氮等)，却以胞吐方式通过突触前膜。
2003年诺贝尔化学奖授予了研究细胞膜水通道蛋白的科学家，水通道蛋白与载体蛋白有何异同？
提示：相同点：化学本质都是蛋白质；都分布在细胞膜上；都有控制特定物质跨膜运输的作用。
不同点：(1)通道蛋白参与的是被动运输，是从高浓度的一侧运输到低浓度的一侧，不消耗能量；载体蛋白参与的是主动运输或被动运输，是从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧或从高浓度的一侧运输到低浓度的一侧，消耗能量或不消耗能量。(2)通道蛋白在运输过程中不与被运输的物质结合，也不移动；载体蛋白与被运输的物质结合，并且要移动。
　如何设计实验探究物质跨膜运输的方式？
(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？
提示：(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．(2020·全国卷Ⅱ)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
解析：由题干信息可知，叶细胞与溶液之间无溶质交换，而甲组的甲糖溶液浓度升高，则可能是由于叶细胞的细胞液浓度大于甲糖溶液物质的量浓度，引起了细胞吸水，A正确；若乙糖溶液浓度不变，说明乙糖溶液物质的量浓度与叶细胞的细胞液浓度相等，叶细胞净吸水量为零，B正确；若乙糖溶液浓度降低，说明细胞失水，叶肉细胞可能发生了质壁分离，C正确；若乙糖溶液浓度升高，说明乙糖溶液物质的量浓度低于叶细胞的细胞液浓度，细胞吸水，而乙糖溶液的物质的量浓度约为甲糖溶液的2倍，因此叶细胞的净吸水量应是乙组小于甲组，D错误。
答案：D
2．(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
解析：葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为主动运输，运出小肠上皮细胞的方式为协助扩散，A正确；由图示可知，Na＋主要以②主动运输的方式运出小肠上皮细胞，B错误；多肽以⑤胞吞的方式进入细胞，以胞吐方式离开细胞，C错误；维生素D属于固醇类，进入细胞的方式为④自由扩散，D错误。
答案：A
3．(2019·全国卷Ⅱ)某种H＋ATPase是一种位于膜上的载体蛋白，具有ATP水解酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H＋。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中(假设细胞内的pH高于细胞外)，置于暗中一段时间后，溶液的pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组照射蓝光后溶液的pH明显降低；另一组先在溶液中加入H＋ATPase的抑制剂(抑制ATP水解)，再用蓝光照射，溶液的pH不变。根据上述实验结果，下列推测不合理的是(　　)
A．H＋ATPase位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的H＋转运到细胞外
B．蓝光通过保卫细胞质膜上的H＋ATPase发挥作用导致H＋逆浓度梯度跨膜运输
C．H＋ATPase逆浓度梯度跨膜转运H＋所需的能量可由蓝光直接提供
D．溶液中的H＋不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞
解析：载体蛋白位于细胞膜上，根据题意可知，照射蓝光后溶液的pH值明显下降，说明H＋含量增加，进而推知：蓝光能够引起细胞内H＋转运到细胞外，A正确；对比②中两组实验可知，蓝光引起细胞内H＋转运到细胞外需要通过H＋ATPase，且原先细胞内pH值高于细胞外，即细胞内H＋浓度低于细胞外，因此该H＋为逆浓度梯度转运，B正确；由题意可知H＋ATPase具有ATP水解酶活性，利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H＋，C错误；由①中的实验可知，最初细胞内pH值高于细胞外，即细胞内H＋浓度低于细胞外，但暗处理后溶液浓度没有发生变化，说明溶液中的H＋不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞，D正确。
答案：C
热点一　考查细胞的渗透吸水和失水
1．(2020·珠海三模)下图为植物根尖根毛细胞的模式图，下列相关叙述正确的是(　　)
A．细胞壁的一部分向外突出形成根毛，是与其吸收水分和无机盐的功能相适应的
B．通常情况下A细胞比根毛细胞的渗透压低，所以能从根毛细胞中获得水分
C．若用碱性染料对上述细胞进行染色，可观察到某些细胞有清晰的染色体
D．土壤中的NO随着水以扩散方式进入细胞，参与蛋白质等有机物的合成
解析：根毛区的细胞有较强的吸水能力，细胞壁的一部分向外突出形成根毛，是与其吸收水分和无机盐的功能相适应的，A正确；渗透压高，吸水能力强，通常情况下A细胞比根毛细胞的渗透压高，因此能从根毛细胞中获得水分，B错误；根毛细胞高度分化，不能分裂，若用碱性染料对上述细胞进行染色，看不到染色体，C错误；土壤中的NO以主动运输的方式进入细胞，参与蛋白质等有机物的合成，D错误。
答案：A
热点二　考查物质进出细胞的方式
2．(2020·日照六校联考)研究发现，真核细胞内脂肪的合成与有氧呼吸过程有关，其作用机理如下图所示。据图分析合理的是(　　)
A．Ca2＋进出内质网和线粒体的方式均为主动运输
B．Ca2＋通过参与调控有氧呼吸第三阶段来影响脂肪合成
C．若蛋白S基因发生突变，则细胞中脂肪的合成量减少
D．细胞内包裹脂肪的脂滴膜最可能由单层磷脂分子构成
解析：图中Ca2＋进内质网是主动运输(需要载体、需要能量、逆浓度梯度)，出内质网是协助扩散(顺浓度梯度、需要载体、不需要能量)，A错误；Ca2＋通过参与调控有氧呼吸第二阶段(柠檬酸循环)来影响脂肪合成，B错误；由于密码子的简并性等原因，基因突变不一定会导致生物性状改变，因此若蛋白S基因发生突变，则细胞中脂肪的合成量不一定减少，C错误；磷脂分子的头部是亲水的，尾部是疏水的，故细胞内包裹脂肪的脂滴膜最可能由单层磷脂分子构成，D正确。
答案：D
小分子物质跨膜运输的方式和特点
名称
运输方向
载体
能量
实例
自由扩散
高浓度→低浓度
不需要
不需要
水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等
协助扩散
高浓度→低浓度
需要
不需要
红细胞吸收葡萄糖
主动运输
低浓度→高浓度
需要
需要
小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、核苷酸、K＋、Na＋等
热点三　综合考查流动镶嵌模型和物质跨膜运输方式
3．(2020·深圳综合测试)如图表示人体细胞膜的结构，下列叙述错误的是(　　)
A．若该图表示神经元细胞膜，受刺激时，Na＋可通过c过程进入细胞内
B．若该图表示突触后膜，则可位于细胞体、树突、腺体或肌肉细胞，图中Ⅰ侧分布的液体为组织液
C．肾小管、集合管对水的重吸收与图中生理过程无关
D．若该图表示肌细胞膜，则Ⅱ处O2小于Ⅰ处
解析：神经细胞受刺激时，Na＋以协助扩散方式进入细胞，可用图中c表示，A正确；由于图中Ⅰ侧含有糖蛋白，为外侧，因此突触间隙位于图中I侧，其中分布的液体为组织液，B正确；水分子可以借助肾小管、集合管的细胞膜上的水通道蛋白跨膜运输，也可以通过自由扩散的方式跨膜运输，C错误；肌细胞通过自由扩散吸收氧气，可以用图中的b表示，Ⅱ处O2浓度小于Ⅰ处，D正确。
答案：C

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