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1、必修 分子与细胞第二章细胞的基本结构及物质运输功能第第8 8讲物质跨膜运输方式讲物质跨膜运输方式整整整整 合合合合核心考点核心考点核心考点核心考点突突突突 破破破破考疑考技考疑考技考疑考技考疑考技考纲考情考纲考情识记要点识记要点1.物质运输的方式判断及影响因素物质运输的方式判断及影响因素2.物质出入细胞方式与细胞膜结构物质出入细胞方式与细胞膜结构模型的综合应用模型的综合应用我的问题我的问题(记录下来，重点突破记录下来，重点突破)_1.物质跨膜运输体现了生物膜的选择透过性；物质跨膜运输体现了生物膜的选择透过性；大分子物质和颗粒性物质的胞吞、胞吐体现大分子物质和颗粒性物质的胞吞、胞吐体现了生物膜的
2、流动性。了生物膜的流动性。2.物质的跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，物质的跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，细胞对物质的输入和输出具有选择性。细胞对物质的输入和输出具有选择性。3.被动运输包括自由扩散和协助扩散，它们都被动运输包括自由扩散和协助扩散，它们都是顺浓度梯度运输的过程，不消耗能量，但是顺浓度梯度运输的过程，不消耗能量，但是协助扩散需要载体蛋白。是协助扩散需要载体蛋白。4.主动运输是逆浓度梯度运输的过程，需要载主动运输是逆浓度梯度运输的过程，需要载体蛋白的协助和消耗能量。体蛋白的协助和消耗能量。5.胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的，与膜胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的，与膜的流动性有
3、关，它是大分子颗粒性物质进出的流动性有关，它是大分子颗粒性物质进出细胞的物质运输方式，靠细胞的物质运输方式，靠ATP提供动力。提供动力。Z整合整合 核心考点核心考点 3被动运输的实例 (1)自由扩散的实例有哪些？ 答案甘油、尿素、O2、CO2、H2O、乙醇、苯等。 (2)协助扩散与自由扩散的异同点是什么？ 答案相同点：都只能从高浓度运向低浓度，顺浓度梯度运输。 不同点：协助扩散需要载体协助。 4物质非跨膜运输方式(1)胞吞过程：大分子或颗粒附着在细胞膜上，这部分内陷形成小囊，然后小囊从细胞膜上分离下来，形成进入细胞内部。实例：白细胞吞噬大肠杆菌，变形虫吞食有机颗粒。(2)胞吐过程：大分子先在细
4、胞内形成，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜_，将大分子排出。实例：胰岛B细胞分泌胰岛素。细胞膜细胞膜囊泡囊泡囊泡囊泡融合融合1同一细胞运输同一物质时，其运输方式一定相同吗？(举例说明)提示不一定，如动作电位的产生主要靠Na内流，Na内流为协助扩散，Na排出为主动运输。2同一种物质进出不同细胞时，运输方式一定相同吗？提示不一定。如葡萄糖进入组织细胞时为主动运输，进入人的红细胞时为协助扩散。3物质进出细胞完全取决于物质分子大小吗？提示物质能否通过细胞膜，是根据细胞生命活动的需要，并不完全取决于物质分子的大小。 1(2015河北唐山二模)如图表示物质进出小肠上皮细胞的过程示意图。其中、的个数代表分子(离
5、子)的浓度。下列叙述不正确的是()A葡萄糖通过主动运输的形式进入此细胞，需要消耗ATPB葡萄糖被运出此细胞的速率受O2浓度的影响C钠离子通过协助扩散的方式进入此细胞，不需要消耗ATPD人体的体温发生变化时会影响钠离子进入细胞的速率解解析析由由图图可可知知，葡葡萄萄糖糖逆逆浓浓度度梯梯度度进进入入小小肠肠上上皮皮细细胞胞，运运输输方方式式是是主主动动运运输输，需需消消耗耗ATP，A正正确确；葡葡萄萄糖糖运运出出细细胞胞是是顺顺浓浓度度梯梯度度，需需要要载载体体蛋蛋白白协协助助，运运输输方方式式为为协协助助扩扩散散，不不受受O2浓浓度度影影响响，B错错误误；钠钠离离子子顺顺浓浓度度梯梯度度进进入入
6、此此细细胞胞，需需要要载载体体蛋蛋白白协协助助，运运输输方方式式为为协协助助扩扩散，不消耗散，不消耗ATP，载体蛋白的活性受温度影响，载体蛋白的活性受温度影响，C、D正确。正确。答案答案B2如图所示细胞膜的亚显微结构，其中a和b为物质的两种运输方式，下列对细胞膜结构和功能的叙述，错误的是()A若图示为肝细胞膜，则尿素的运输方向是B细胞间的识别、免疫、细胞的癌变与有密切的关系C适当提高温度将加快和的流动速度Db过程不需要ATP，a过程未体现膜的选择透过性这一生理特性解析图中是糖蛋白，是蛋白质，是磷脂分子，为膜外(外侧有糖蛋白)，为膜内。a方式是由低浓度向高浓度、需载体协助的主动运输。b方式是由高
7、浓度向低浓度、不需载体协助的自由扩散。肝细胞内合成尿素，通过肝细胞膜以自由扩散的方式运输到细胞外，A项正确；细胞间的识别、免疫和细胞的癌变与膜上的糖蛋白有关，B项正确；适当提高温度，分子运动速度加快，C项正确；b自由扩散不需要能量是正确的，但a主动运输需膜上载体蛋白的协助，能体现膜的选择透过性，故D项错误。答案D1.物质进出细胞的方式及相关模型、曲线分析物质出物质出入细胞入细胞的方式的方式被动运输被动运输主动运输主动运输胞吞、胞吐胞吞、胞吐自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散特点特点不需要载体、不需要载体、不消耗能量不消耗能量需要载体、不需要载体、不消耗能量消耗能量需要载体、需要载体、消耗能量消耗
8、能量不需要载体、消不需要载体、消耗能量耗能量模型模型物质出物质出入细胞入细胞的方式的方式被动运输被动运输主动运输主动运输胞吞、胞吐胞吞、胞吐自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散举例举例O2、CO2、H2O、甘油、甘油、乙醇、苯乙醇、苯红细胞吸收葡红细胞吸收葡萄糖萄糖小肠吸收葡萄小肠吸收葡萄糖、氨基酸、糖、氨基酸、无机盐等无机盐等胞吐：胰岛素、胞吐：胰岛素、消化酶、抗体等消化酶、抗体等分泌到细胞外；分泌到细胞外；胞吞：吞噬细胞胞吞：吞噬细胞吞噬细菌吞噬细菌2.物质跨膜方式图解3跨膜运输和膜泡运输：前者主要是小分子物质和离子通过自由扩散、协助扩散和主动运输的方式通过生物膜的过程，通过膜结构时，以实际通
9、过膜的层数计算；后者主要指大分子物质(神经递质为小分子物质，也通过胞吐的方式排出)通过胞吞、胞吐的方式通过生物膜的过程，物质通过膜的层数为0。情况1线粒体与叶绿体之间的跨膜：a为O2，b为CO2，由产生场所到利用场所共跨4层膜。情况2分泌蛋白形成过程中的跨膜问题：内质网上的核糖体合成肽链后直接进入内质网中加工，不跨膜。蛋白质在内质网中完成初步加工后，经“出芽”形成囊泡与高尔基体融合，不跨膜。高尔基体对蛋白质进一步加工后，成熟蛋白也以囊泡形式分泌，并与细胞膜融合，以胞吐方式分泌出细胞，整个过程均不跨膜。1看下图分析可能的运输方式及图中P点的含义：(1)物质浓度 答案曲线1、2表示物质浓度对跨膜运
10、输速率的影响，其中曲线1表示的运输方式为自由扩散，曲线2表示的运输方式是协助扩散或主动运输。曲线2中P点之后运输速率不变的原因是膜上载体蛋白的数量有限。曲线3中P点之后物质运输方向为从低浓度高浓度的逆浓度运输，该曲线表示的运输方式为主动运输。(2)O2浓度答案曲线4、5表示O2浓度对跨膜运输速率的影响，其中曲线4表示的运输方式为自由扩散或协助扩散，曲线5表示的运输方式为主动运输。曲线5中P点之后运输速率不变的限制因素是载体蛋白的数量。若曲线5表示哺乳动物成熟红细胞的物质运输，还可表示主动运输(哺乳动物成熟红细胞无线粒体，进行无氧呼吸)。 2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
11、(2)探究是自由扩散还是协助扩散1下列据图所作出的说明错误的是()A图图1说明该物质跨膜运输时会出现饱和现象说明该物质跨膜运输时会出现饱和现象B图图2说明此物质进出细胞时需要消耗能量说明此物质进出细胞时需要消耗能量C图图3说明该离子跨膜运输的方式为主动运输说明该离子跨膜运输的方式为主动运输D图图4说明该植物吸收说明该植物吸收K不需要载体协助不需要载体协助解析图1所示物质的运输方式需要载体蛋白，不消耗能量，为协助扩散，协助扩散受载体数量的限制，有饱和现象；图2所示当细胞外液浓度低于细胞内液浓度时，随时间的推移，细胞内液的浓度还在逐步增加，说明该物质可以从低浓度一侧进入高浓度一侧，所以此物质进入细
12、胞的方式是主动运输，需要消耗能量；图3中矿质离子的跨膜运输有两个特点：一是逆浓度梯度，二是消耗ATP，故应为主动运输；O2浓度影响植物的呼吸作用，从而影响ATP的产生，从图4中可以看出该物质的吸收速率受O2浓度的影响，说明吸收K需要耗能，O2达到一定浓度后，K吸收速率不再随着O2浓度的增加而增加，说明该过程需要载体协助。答案D2图1是物质出入细胞的示意图，图2中曲线甲、乙分别代表物质进出细胞的两种方式。(1)图2中曲线甲代表_，影响曲线乙所示物质进出细胞方式的因素主要有_、_。(2)K、O2和葡萄糖这三种物质中，通过d方式进入红细胞的是_，这体现了细胞膜的_性。(3)若图1代表某细胞的细胞膜，
13、该细胞能分泌胰岛素，此物质运出细胞的方式称为_，这依赖于细胞膜的_特点。自由扩散自由扩散能量能量(或或ATP)的供应的供应载体的数量载体的数量葡萄糖葡萄糖 选择透过选择透过 胞吐作用胞吐作用 流动性流动性 解析(1)图2中甲表示自由扩散，乙表示主动运输，主动运输需要载体和细胞呼吸产生的能量(ATP)协助。(2)图1中d表示协助扩散，K是通过主动运输方式进入红细胞的，O2通过自由扩散的方式进入红细胞，葡萄糖通过协助扩散的方式进入红细胞，这体现了细胞膜的选择透过性。(3)胰岛素是大分子物质，通过胞吐作用运出细胞，这依赖于细胞膜的流动性。影响主动运输的因素有内部因素和外部因素两种，前者包括生物膜上载
14、体蛋白的种类和数量，后者包括氧气浓度、温度、pH等，这些影响细胞呼吸的因素都会影响主动运输。T突破突破 考疑考技考疑考技1细胞膜的流动性与选择透过性(1)区别：流动性是细胞膜结构方面的特性，选择透过性体现了细胞膜功能方面的特性，主动运输能充分说明选择透过性。(2)联系：细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。因为只有细胞膜具有流动性，细胞才能完成其各项生理功能，才能表现出选择透过性。只有活细胞才具有膜的流动性和选择透过性。2胞吞和胞吐不是跨膜运输胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的，与膜的流动性有关；是大分子和颗粒物质进出细胞的物质运输方式，靠ATP提供动力。RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞
15、核，是通过核孔，而不是通过胞吞、胞吐。3细胞膜上发生的通道运输应隶属于协助扩散。4单层膜与单层磷脂分子单层膜包含两层磷脂分子，而不是单层磷脂分子。5一层膜与一层细胞物质穿过一层膜，是指物质通过跨膜运输(自由扩散、协助扩散和主动运输)的方式通过一层膜结构。物质穿过一层细胞，指的是物质先进入细胞、再排出细胞的过程，通过膜的层数至少为两层。【思维诊断】1考题诊断：(1)(2016名校模拟卷)甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜。( )(2)(2013新课标全国卷T30改编)已知骨骼肌细胞和脂肪细胞膜上的载体蛋白转运葡萄糖的过程不消耗ATP，则葡萄糖进入骨骼肌细胞内的运输方式是协助扩散。
16、( )(3)(2012江苏高考T1C)主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定。( )(4)(2012重庆高考T1C)水分子和钾离子以自由扩散方式进出轮藻细胞。( )2易错诊断：(1)人红细胞吸收胆固醇与吸收葡萄糖的相同点是需要载体蛋白协助。( )(2)除去细胞膜上的蛋白质不会影响对离子的吸收。( )(3)新生儿从乳汁中获得抗体需要消耗能量。( )1(2015课标全国理综卷)下列过程中，不属于胞吐作用的是()A浆细胞分泌抗体到细胞外的过程BmRNA从细胞核到细胞质的过程C分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程D突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程解解析析本本题题考考查查对对胞胞吐吐作作
17、用用的的理理解解。抗抗体体、分分泌泌蛋蛋白白均均为为大大分分子子物物质质，从从细细胞胞中中分分泌泌出出的的方方式式为为胞胞吐吐；mRNA通通过过核核孔孔从从细细胞胞核核到到细细胞胞质质中中，不不属属于于胞胞吐吐作作用用；突突触触前前膜膜通通过过胞胞吐吐作作用用将将神神经经递递质质释释放放到到突突触触间隙。间隙。答案答案B2(2014浙江理综)下列关于物质出入细胞方式的叙述，正确的是()A被细胞胞吞的一定是固体物质B突触前膜释放乙酰胆碱属于易化扩散(协助扩散)C通过载体蛋白的物质转运属于主动转运D胞吐过程一定会发生分泌泡与质膜的融合解解析析本本题题考考查查物物质质出出入入细细胞胞的的方方式式。被
18、被细细胞胞胞胞吞吞的的物物质质可可以以是是固固体体，也也可可以以是是液液体体，A项项错错误误。突突触触前前膜膜释释放放乙乙酰酰胆胆碱碱属属于于胞胞吐吐，B项项错错误误。易易化化扩扩散散(协协助助扩扩散散)与与主主动动转转运运(主主动动运运输输)均均需需要要载载体体蛋蛋白白的的协协助助，C项项错错误误。胞胞吐吐过过程程先先产产生生分分泌泌泡泡，然然后后分分泌泌泡泡与与质质膜膜融融合合，将将物质运输到细胞外侧，物质运输到细胞外侧，D项正确。项正确。答案答案D3(2014北京理综)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
19、B生物膜对K、Na、Cl的通透具有选择性C离子以易化(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解析考查跨膜运输的方式、特点和图像信息提取能力。由题图信息可知，生物膜对H2O的通透性比人工膜对H2O的通透性大，说明生物膜上存在着协助H2O运输的物质，A项正确；据图可知生物膜对K、Na、Cl的通透性有差异，可推知生物膜对K、Na、Cl的通透具有选择性，B项正确；人工膜是由双层磷脂分子构成的，无载体蛋白，所以离子不能以易化(协助)扩散方式通过人工膜，C项错误；据图可知人工膜对相对分子质量不同的甘油、H2O、CO2和O2的通透性不同，可推知分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率，D
20、项正确。答案C4(2014安徽理综)下图为氨基酸和Na进出肾小管上皮细胞的示意图。下表选项中正确的是()选项选项管腔中氨基酸管腔中氨基酸上皮上皮细胞细胞管腔中管腔中Na上皮细上皮细胞胞上皮细胞中氨上皮细胞中氨基酸基酸组织液组织液A主动运输主动运输被动运输被动运输主动运输主动运输B被动运输被动运输被动运输被动运输被动运输被动运输C被动运输被动运输主动运输主动运输被动运输被动运输D主动运输主动运输被动运输被动运输被动运输被动运输解析根据图示，肾小管管腔中的氨基酸进入上皮细胞内是逆浓度梯度运输的，属于主动运输；管腔中的Na进入上皮细胞和上皮细胞中的氨基酸运输到组织液都是顺浓度梯度转运的，且不消耗AT
21、P，都属于被动运输，故D项正确。答案D5. (2016昆明市质检)曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，下列分析正确的是()ACO2通过方式a运输B葡萄糖通过方式a进入红细胞C低温只会影响方式b的运输D方式b表示物质顺浓度梯度的运输解析由图可判断，运输方式a是协助扩散，运输方式b是主动运输，而CO2的运输方式为自由扩散；葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散；低温影响载体蛋白的活性，方式a、b都会受到影响；运输方式b为主动运输，逆浓度梯度进行。答案B6(2016保定市联考)2013年诺贝尔生理学或医学奖授予2名美国科学家和1名德国科学家，他们发现并解释了囊泡如何精确释放内部物质到细胞表面。这些发现对
22、我们理解细胞内物质适时“精准投放”产生了重要影响。下列有关叙述不正确的是()A通过囊泡运输的物质没有直接穿过细胞膜B通过囊泡“精准投放”的物质最终都释放在血液中C“精准投放”体现了生物膜的结构特点D这一发现有助于了解糖尿病和免疫系统紊乱等疾病解析本题主要考查生物膜方面的知识，意在考查考生对生物膜结构特点与物质运输关系的理解。囊泡中的物质经膜融合的方式进行释放，故A正确。“精确投放”的物质有的经过血液循环进行运输，有的释放到体外，故B错误。“精确投放”体现了生物膜的流动性特点，故C正确。糖尿病和免疫系统紊乱等疾病的发病原理都与这一发现有关，故D正确。答案B7(2016西安联考)甲、乙分别为物质进
23、出细胞的坐标图和模式图，下列相关说法正确的是()A离子的运输都是通过甲方式进行，不能通过乙方式进行B图乙的物质运输方式也可以逆浓度梯度进行C图乙所示的细胞可能是红细胞D婴幼儿肠道吸收乳汁中的免疫球蛋白的过程可用图乙中的跨膜运输方式表示解析甲、乙代表的物质运输方式分别是主动运输和协助扩散，如神经细胞Na进入细胞为协助扩散，Na排出细胞为主动运输，A项错误；图乙所示为协助扩散的运输方式，顺浓度梯度进行，B项错误；葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，符合图乙所示的从高浓度一侧向低浓度一侧运输、需要载体蛋白协助的特点，C项正确；婴幼儿肠道吸收乳汁中的免疫球蛋白的方式是胞吞，与图乙不符，D项错误。答案C8(2015郑州质检)如图表示一种物质的跨膜运输方式，下列叙述中正确的是()A该膜中载体也能运输蔗糖B碘以该方式进入海带细胞C该方式不会出现饱和现象D该方式发生在被运输物质从高浓度到低浓度时解析本题考查物质的跨膜运输的相关知识，意在考查考生的识图分析与比较能力。据图可知，葡萄糖进入细胞需要载体，而不需要能量，故该跨膜运输方式为协助扩散，只能从高浓度运输到低浓度；跨膜运输中的载体具有专一性，运输葡萄糖的载体不能运输蔗糖；碘进入细胞的方式为主动运输而不是协助扩散；由于膜上运输相应物质的载体数量是有限的，故运输会达到饱和。答案D
