16四月2024高考生物全程復習必修第章第節一、物質跨膜運輸的方式1.填寫有關跨膜方式及結構名稱甲：_________；乙：_________；丙：_________；a：_________。自由擴散協助擴散主動運輸載體蛋白2.寫出影響甲、乙、丙三種運輸速率的因素(1)制約甲的是膜兩側的_______。(2)決定乙的因素之一是a的___________。(3)決定丙的動力是__________。3.實例分析(填寫甲、乙、丙三種跨膜運輸方式)(1)水分子進入紅細胞是___。(2)葡萄糖進入紅細胞是___。(3)K+進入紅細胞是___。濃度差種類和數量能量(ATP)甲乙丙4.跨膜運輸的方式的判別(1)看是否需要能量：需要消耗ATP供能，則為_________。(2)看是否逆濃度梯度：從低濃度到高濃度運輸，則為__________。(3)看是否依賴載體蛋白：不需要載體蛋白，則為_________。(4)___________是大分子物質出入細胞的主要方式，為非跨膜運輸。主動運主動運輸輸自由擴散胞吐和胞吞二、擴散、自由擴散和滲透的比較運動方向是否通過半透膜物質類型擴散_______________不一定通過溶質、溶劑自由擴散高濃度→低濃度________________滲透低濃度→高濃度__________高濃度→低濃度通過溶質、溶劑通過溶劑1.葡萄糖進入紅細胞不需要消耗能量，其方式不屬于主動運輸。()【分析】主動運輸的特點之一是需要能量(由ATP直接供能)。2.分泌蛋白主要是通過主動運輸的方式排到細胞外的。()【分析】分泌蛋白排出細胞是通過胞吐的方式。3.(2009寧夏T3C)液泡中積累大量離子，故液泡膜不具有選擇透過性。()【分析】液泡膜是一層生物膜，具有選擇透過性，能夠積累大量的離子。√××4.糖醋蒜在腌制中慢慢具有糖醋味，是細胞主動吸收蔗糖分子和醋酸分子的結果。()【分析】糖醋蒜在腌制中導致細胞死亡，細胞膜等變為全透性，蔗糖分子和醋酸分子進入細胞，使蒜具有了糖醋味。5.除去細胞膜上的蛋白質不會影響對離子的吸收。()【分析】細胞通過主動運輸或協助擴散的方式吸收離子時，需要載體蛋白。6.新生兒從乳汁中獲得抗體需要消耗能量。()【分析】抗體是一種蛋白質，經胞吞進入細胞，這一過程需要消耗能量。××√7.甘油進入小腸絨毛上皮細胞需要消耗ATP。()【分析】甘油進出細胞的方式是自由擴散，不消耗ATP。8.人紅細胞吸收膽固醇與吸收葡萄糖的相同點是需要載體蛋白協助。()【分析】膽固醇通過自由擴散進出細胞，不需要載體蛋白；人紅細胞通過協助擴散吸收葡萄糖，需要載體蛋白。××考點一物質的運輸方式1.幾種運輸方式的比較2.物質跨膜方式圖解【思維拓展】(1)載體蛋白是細胞膜上的一種蛋白質，它具有特異性，不同物質的載體蛋白不同，不同細胞膜上載體蛋白的種類和數量也不同。(2)載體蛋白具有飽和性，當細胞膜上的載體蛋白達到飽和時，細胞吸收該運載物質的速率不再隨物質濃度的增大而增大。(3)胞吞和胞吐進行的結構基礎是細胞膜的流動性；胞吞和胞吐與主動運輸一樣也需要能量供應，如果細胞的ATP合成受阻，則胞吞和胞吐作用不能繼續進行。【典例1】(2013·馬鞍山模擬)關于下面概念圖的分析不合理的是()A.碘離子通過③所示的過程才能進入甲狀腺細胞B.圖中只有③所示的過程需要消耗ATPC.②和③所示的過程都需要載體蛋白D.果脯腌制時蔗糖進入細胞與過程②和③有關【解析】選D。圖中①～③分別是自由擴散、協助擴散和主動運輸。碘離子進入甲狀腺細胞的方式是主動運輸,A項正確。三種運輸方式中,只有主動運輸需要消耗ATP,B項正確。協助擴散和主動運輸都需要載體蛋白的協助,C項正確。果脯腌制過程中,細胞被殺死以后,蔗糖才進入細胞,其運輸方式既不是協助擴散，也不是主動運輸,D項錯誤。【互動探究】(1)哺乳動物成熟的紅細胞吸收離子時，能量是怎樣提供的？提示：哺乳動物成熟的紅細胞沒有線粒體，只能由細胞質基質中進行的無氧呼吸提供能量。(2)葡萄糖進入紅細胞和小腸絨毛上皮細胞，其方式有何不同？提示：葡萄糖進入紅細胞的方式是協助擴散，不需要消耗能量；葡萄糖進入小腸絨毛上皮細胞的方式是主動運輸，需要消耗能量。【變式訓練】飯后，小腸腔中葡萄糖濃度比小腸上皮細胞中的高，下列關于小腸上皮細胞吸收葡萄糖的敘述，正確的是()A.葡萄糖的跨膜運輸不需要載體蛋白，但消耗ATP分解釋放的能量B.葡萄糖的跨膜運輸需要載體蛋白，但不消耗ATP分解釋放的能量C.葡萄糖的跨膜運輸需要載體蛋白，也消耗ATP分解釋放的能量D.葡萄糖的跨膜運輸不需要載體蛋白，也不消耗ATP分解釋放的能量【解析】選C。吃飯后，盡管小腸腔中葡萄糖濃度比小腸上皮細胞中高，該小腸上皮細胞仍然可以吸收葡萄糖，說明葡萄糖進入小腸上皮細胞的方式為主動運輸，該方式需要載體蛋白協助，也需要消耗ATP分解釋放的能量。考點二影響跨膜運輸的因素1.影響因素(1)影響自由擴散的因素：細胞膜內外物質的濃度差。(2)影響協助擴散的因素：細胞膜內外物質的濃度差，細胞膜上載體蛋白的種類和數量。(3)影響主動運輸的因素：載體蛋白、能量。凡能影響細胞內產生能量的因素，都能影響主動運輸，如氧氣濃度、溫度等。2.曲線分析(1)物質濃度：(2)氧氣濃度：(3)溫度：【高考警示】(1)運輸速率與O2濃度無關的運輸方式除自由擴散外還有協助擴散。(2)影響協助擴散運輸速率的因素除載體蛋白數量外還有濃度差。【典例2】圖中曲線a、b表示物質跨膜運輸(不包括胞吞和胞吐)的方式，下列表述錯誤的是()A.只有在氧氣存在時才會發生方式b所示的物質運輸B.質壁分離過程中，水分子通過方式a進出細胞C.方式b的最大轉運速率與載體蛋白數量有關D.b運輸方式能體現細胞膜的選擇透過性【解析】選A。由圖可知，曲線a表示物質的轉運速率與被轉運分子的濃度成正比，因此曲線a表示的是自由擴散；曲線b表示在一定范圍內物質的轉運速率與被轉運分子的濃度呈正相關，而超過一定的范圍，物質的轉運速率與被轉運分子的濃度無關，因此曲線b表示的是主動運輸或協助擴散。A項錯誤，協助擴散不消耗能量，而主動運輸亦可由無氧呼吸供能；B項正確，水分子通過自由擴散方式進出細胞；C項正確，方式b的最大轉運速率與載體蛋白的種類和數量有關；D項正確，主動運輸和協助擴散都需要載體蛋白，體現了細胞膜對物質進出細胞具有選擇透過性。【變式訓練】圖中M2曲線表示番茄根細胞對K+的吸收速率和氧分壓的關系，M1曲線表示在g點改變某種實驗條件后可能出現的變化趨勢。據圖分析，下列敘述正確的是()A.f、g兩點催化根細胞細胞呼吸的酶有所不同B.M2曲線g點以后限制K+吸收速率的主要因素是K+的濃度C.g點根細胞內參與該過程的細胞器有線粒體、核糖體和中心體D.g點以后，采取中耕松土的措施可使曲線呈現M1的變化趨勢【解析】選A。A項正確，f處的氧分壓為0，只能進行無氧呼吸，催化根細胞細胞呼吸的酶是與無氧呼吸有關的酶，g處的氧分壓較高，催化根細胞細胞呼吸的酶主要是與有氧呼吸有關的酶；B項錯誤，M2曲線g點以后限制K+吸收速率的主要因素是運輸K+的載體蛋白數量；C項錯誤，番茄細胞中不含中心體；D項錯誤，通過中耕松土，可進一步增大土壤的含水量、氧量，但此時的載體蛋白已經達到飽和了，因此應該表現為M2曲線。物質運輸方式的判斷方法【典例】(2013·合肥模擬)某科學家在研究細胞膜運輸物質時發現有下列四種關系，分別用下列四種曲線表示：在研究肝細胞運輸物質X時，發現與曲線②和③相符，試問：細胞膜運輸物質X的方式是()A.主動運輸B.自由擴散C.胞吞和胞吐D.協助擴散【解析】選D。曲線②表明物質X的運輸有飽和現象，即需要載體蛋白。曲線③表明物質X的運輸過程與O2濃度無關，即不需要能量。由此可斷定物質X的運輸方式是協助擴散。【方法歸納】關于物質運輸方式的判斷，常從以下三個方面歸納：(1)根據分子大小與載體蛋白、能量的需要判斷：(2)根據曲線判斷：①隨物質濃度的增加，有飽和點的曲線表示協助擴散或主動運輸(如圖甲)；②成正比關系的曲線表示自由擴散(如圖乙)；③與呼吸作用或氧濃度有關系的曲線表示主動運輸(如圖丙)。(3)根據運輸方向判斷：逆濃度梯度運輸的都是主動運輸。【易錯提醒】(1)需要載體蛋白協助的運輸方式除主動運輸外，還有協助擴散。(2)從高濃度到低濃度的運輸方式除自由擴散外，還有協助擴散，有些主動運輸也可以從高濃度到低濃度運輸。(3)在跨膜運輸方式中，只有主動運輸需要能量。(4)同一種物質進出不同細胞時，運輸方式可能不同，如紅細胞吸收葡萄糖為協助擴散，小腸上皮細胞吸收葡萄糖則是主動運輸。【變式訓練】下圖為某種離子跨膜運輸的示意圖，由此做出的判斷正確的是()A.圖中離子跨膜的正確順序是乙→丙→甲B.離子跨膜有隨機性并消耗ATP中的能量C.磷脂的運動使離子跨膜的通道自動開閉D.圖示的離子跨膜方式為協助擴散【解析】選A。如圖所示的物質跨膜運輸過程需要載體蛋白并且消耗能量，屬于主動運輸。細胞膜具有選擇透過性，該離子通過細胞膜不是隨機的。從圖中可看出該離子跨膜的過程是：離子與載體蛋白結合、消耗能量打開離子通道、離子跨膜運輸，故A項正確。1.攜有單克隆抗體的磷脂微球體抗癌藥物進入細胞的方式最可能是()A.主動運輸B.自由擴散C.胞吞D.協助擴散【解析】選C。單克隆抗體是蛋白質，攜有單克隆抗體的磷脂微球體抗癌藥物進入細胞的方式是胞吞。2.與主動運輸相比，協助擴散的特點是()A.運輸物質沒有選擇性B.運輸物質的速度與物質的濃度成正比C.需要載體蛋白的協助D.只能將物質從高濃度一側運輸到低濃度一側【解析】選D。協助擴散的特點是：①順濃度梯度擴散；②不消耗能量；③需要載體蛋白的協助。與主動運輸相比，兩者都需要載體蛋白的協助，對運輸物質都具有選擇性，在一定范圍內，運輸物質的速度與物質的濃度呈正相關，而主動運輸可將物質從低濃度一側運輸到高濃度一側，故選D。3.(2013·蕪湖模擬)下列有關細胞物質運輸的敘述正確的是()A.甘油、氧氣、二氧化碳等物質出入細胞的方式是滲透作用B.紅細胞吸收膽固醇與吸收葡萄糖的相同點是需要載體蛋白協助C.腺細胞合成的酶排出細胞的過程中，需要消耗能量，但不需要載體蛋白D.小腸絨毛上皮細胞易吸收葡萄糖，卻難吸收相對分子質量比葡萄糖小的木糖，原因是木糖的濃度太低【解析】選C。甘油、氧氣、二氧化碳等物質出入細胞的方式是自由擴散；紅細胞吸收脂溶性小分子的方式是自由擴散，不需要載體蛋白，而吸收葡萄糖的方式為協助擴散，需要載體蛋白；腺細胞合成的酶經胞吐作用排出，不需要載體蛋白，但消耗能量；小腸絨毛上皮細胞難以吸收木糖，原因是細胞膜上缺少相應的載體蛋白。4.下圖中Ⅰ～Ⅲ說明了物質和離子通過細胞膜的轉運，下列敘述中正確的是()A.所有圖中均有主動運輸B.所有圖中均有被動運輸C.圖Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ可表示自由擴散D.圖Ⅲ中細胞內ADP含量會增加【解析】選D。根據圖中運輸方式的特點可以判斷，Ⅰ～Ⅲ表示的分別是自由擴散、協助擴散和主動運輸。主動運輸需要消耗ATP，在消耗ATP的同時會產生ADP，所以答案選D。5.下圖中能正確表示植物根細胞K+吸收量與有關因素關系的是()【解析】選B。植物根細胞吸收K+的方式為主動運輸，需要載體蛋白的協助，需要消耗細胞呼吸產生的能量，與植物的蒸騰作用無關，故A項錯誤，B項正確；C圖中橫坐標為O2濃度，當O2濃度為0時，植物也可短暫進行無氧呼吸提供少量的能量來吸收少量的K+，故起點的縱坐標不應該是0，所以C圖錯誤；環境溫度通過影響細胞呼吸而影響K+吸收量，環境溫度為0℃時，K+吸收量不為0，環境溫度過高會降低K+吸收量，故D項錯誤。6.圖1為某種物質通過細胞膜的示意圖。請回答：(1)圖1所示的物質運輸方式是_________，判斷運輸方式的理由是_______________，也可以用圖2中的曲線_______來表示。(2)對于此方式，圖1中B代表的物質是細胞膜上的_______，此過程還需要____________。(3)你認為A可能代表下列哪些物質(多選)()A.O2B.甘油C.K+D.氨基酸(4)若圖1代表甲型H1N1流感病毒感染者的漿細胞的細胞膜，則該細胞能夠分泌_____________，細胞分泌該物質的過程被稱為_____________。【解析】(1)從圖1中可以看出，該物質的運輸需要載體蛋白(B)，且是逆濃度梯度運輸，所以運輸方式是主動運輸。圖2中的乙曲線表示細胞可以從細胞外逆濃度梯度吸收物質，所以也屬于主動運輸。(2)圖1中的B在運輸A前后沒有改變，與被運輸的物質(A)結合又分離，所以B是載體蛋白，主動運輸還需要能量。(3)O2和甘油的運輸方式都是自由擴散，K+和氨基酸被運輸的方式都是主動運輸。(4)B細胞被抗原刺激后，可以分化成漿細胞，分泌抗體。抗體屬于大分子物質，所以運出細胞的方式是胞吐。答案：(1)主動運輸逆濃度梯度運輸乙(2)載體蛋白能量(3)C、D(4)抗體胞吐7.(2012·安徽高考)蛙的神經元內、外Na+濃度分別是15mmol/L和120mmol/L。在膜電位由內負外正轉變為內正外負過程中有Na+流入細胞，膜電位恢復過程中有Na+排出細胞。下列判斷正確的是()A.Na+流入是被動運輸，排出是主動運輸B.Na+流入是主動運輸，排出是被動運輸C.Na+流入和排出都是被動運輸D.Na+流入和排出都是主動運輸【解析】選A。神經元上動作電位產生時，細胞膜上的Na+通道打開，膜外的Na+順濃度梯度進入膜內，造成電位逆轉，此過程沒有消耗能量，為被動運輸。而恢復靜息電位時，Na+經鈉-鉀泵排出，逆濃度梯度運輸，需要消耗能量，為主動運輸。8.(2012·海南高考)在動物細胞的物質運輸中，屬于自由擴散的是()A.紅細胞中的Na+進入血漿B.細胞外液中的O2進入肌細胞C.細胞外液中的K+進入神經細胞D.血漿中的碘進入甲狀腺濾泡上皮細胞【解析】選B。人紅細胞中的Na+只有血漿中的1/6，為了維持Na+細胞外高濃度，細胞靠主動運輸運出Na+，故A項錯誤；O2的跨膜運輸是自由擴散，故B項正確；細胞內K+濃度高于細胞外，故細胞外液中K+進入神經細胞為主動運輸，C項錯誤；甲狀腺濾泡上皮細胞中碘濃度比血漿中的濃度高，血漿中的碘進入甲狀腺濾泡上皮細胞屬于主動運輸，故D項錯誤。9.(2012·浙江高考)人體肝細胞內CO2分壓和K+濃度高于細胞外，而O2分壓和Na+濃度低于細胞外，上述四種物質中通過主動轉運(主動運輸)進入該細胞的是()A.CO2B.O2C.K+D.Na+【解析】選C。A項錯誤，CO2為自由擴散，且是離開細胞；B項錯誤，O2為自由擴散；C項正確，K+細胞內濃度高于細胞外，通過主動轉運(低濃度到高濃度)進入細胞；