第8講第二課時物質(zhì)出入細胞的方式及影響因素高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI2026考點一物質(zhì)出入細胞的方式夯實基礎(chǔ)?精研教材1.被動運輸(1)概念:物質(zhì)以

進出細胞,

消耗細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量的物質(zhì)運輸方式。

擴散方式不需要(2)類型

轉(zhuǎn)運蛋白高低高低不需要不消耗(3)轉(zhuǎn)運蛋白

協(xié)助擴散主動運輸不改變改變特異性2.主動運輸

逆載體蛋白需要低高載體蛋白主動運輸代謝廢物對細胞有害3.大分子進出細胞的方式——胞吞和胞吐

4.物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞脚c生物膜結(jié)構(gòu)的關(guān)系(1)協(xié)助擴散和主動運輸依賴細胞膜上轉(zhuǎn)運蛋白的

,或轉(zhuǎn)運蛋白

的變化,這也是細胞膜具有________________

的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

(2)胞吞和胞吐也需要膜上

的參與,更離不開生物膜的

。

種類和數(shù)量空間結(jié)構(gòu)選擇透過性蛋白質(zhì)流動性教材深挖1.(必修1

P69正文)主動運輸過程中載體蛋白會發(fā)生怎樣的變化?運輸?shù)碾x子或分子與載體蛋白結(jié)合后,載體蛋白的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化完成跨膜轉(zhuǎn)運,運輸完成后載體蛋白又恢復(fù)為原狀。2.(必修1

P72概念檢測1改編)只要是消耗能量的運輸方式就一定是主動運輸嗎?請說明理由。不一定。消耗能量的運輸方式除了主動運輸,還有胞吞和胞吐以及通過核孔進出細胞核易錯排查1.葡萄糖是機體能量的重要來源,能經(jīng)自由擴散通過細胞膜。(2023·全國新課標Ⅱ卷)(

)2.物質(zhì)進出細胞方式中的被動運輸過程與膜蛋白無關(guān)。(

)3.胰島B細胞分泌胰島素不需要消耗能量。(

)4.自由擴散只能順濃度梯度運輸,而協(xié)助擴散既可以順濃度梯度運輸也可以逆濃度梯度運輸。(

)5.輪藻細胞中K+的濃度比它們生活的水環(huán)境高63倍,說明輪藻吸收K+的方式為主動運輸。(

)××××√思維探究?考教銜接(根據(jù)2022·重慶卷、2020·江蘇卷情境設(shè)計)下圖為小腸上皮細胞吸收葡萄糖的示意圖,其中面向腸腔的一側(cè)絨毛上有運輸Na+和葡萄糖的共同載體(蛋白S),基底膜上有葡萄糖轉(zhuǎn)運體(蛋白G)和Na+—K+泵,請回答下列問題。(1)如上圖所示,小腸腔內(nèi)葡萄糖濃度

(填“高于”或“低于”)小腸上皮細胞內(nèi)的葡萄糖濃度,小腸腔內(nèi)Na+濃度

(填“高于”或“低于”)小腸上皮細胞內(nèi)的Na+濃度,Na+借助蛋白S,

(填“順”或“逆”)濃度梯度進入小腸上皮細胞的同時,將葡萄糖運進來,據(jù)此分析,小腸上皮細胞吸收葡萄糖的方式屬于

。隨著Na+的不斷流入,造成膜兩側(cè)Na+濃度差逐漸減小,為了維持細胞內(nèi)較低的Na+濃度,需要依靠Na+—K+泵消耗

來維持。

(2)在基膜側(cè),小腸上皮細胞利用蛋白G將吸收的葡萄糖分子通過

的方式運出,再通過血液循環(huán)運輸?shù)饺斫M織細胞。

低于高于順主動運輸ATP協(xié)助擴散考法練透?素養(yǎng)提升考法一

轉(zhuǎn)運蛋白的種類和功能1.(2024·遼寧丹東模擬)轉(zhuǎn)運蛋白可以分為通道蛋白和載體蛋白兩種類型。由通道蛋白介導(dǎo)的物質(zhì)跨膜運輸速率比由載體蛋白介導(dǎo)的物質(zhì)跨膜運輸速率快1000倍以上。下列敘述錯誤的是(

)A.分子或離子通過通道蛋白時,不需要與通道蛋白結(jié)合B.載體蛋白轉(zhuǎn)運分子或離子的過程中會發(fā)生自身構(gòu)象的改變C.由載體蛋白和通道蛋白介導(dǎo)的都是物質(zhì)順濃度梯度的跨膜運輸D.細胞膜上轉(zhuǎn)運蛋白的種類和數(shù)量,或轉(zhuǎn)運蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化是細胞膜具有選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)C解析

通道蛋白只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過,分子或離子通過通道蛋白時,不需要與通道蛋白結(jié)合,A項正確;載體蛋白只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過,而且每次轉(zhuǎn)運時都會發(fā)生自身構(gòu)象的改變,B項正確;由通道蛋白介導(dǎo)的是物質(zhì)順濃度梯度的跨膜運輸,由載體蛋白介導(dǎo)的可能是物質(zhì)逆濃度梯度的主動運輸或物質(zhì)順濃度梯度的協(xié)助擴散,C項錯誤;一種轉(zhuǎn)運蛋白往往只適合轉(zhuǎn)運特定的物質(zhì),細胞膜上轉(zhuǎn)運蛋白的種類和數(shù)量,或轉(zhuǎn)運蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化是細胞膜具有選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),D項正確。2.(2025·八省聯(lián)考四川卷)葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白4(GLUT4)是一種存在于脂肪細胞中的蛋白質(zhì)。在胰島素的刺激下,GLUT4會從脂肪細胞內(nèi)的囊泡膜上轉(zhuǎn)移至細胞膜上,葡萄糖借助細胞膜上的GLUT4進入脂肪細胞。下列敘述錯誤的是(

)A.脂肪細胞中的GLUT4以氨基酸為原料,在核糖體中合成B.GLUT4轉(zhuǎn)移至細胞膜所需要的能量主要來自線粒體C.GLUT4每次轉(zhuǎn)運葡萄糖時,其自身構(gòu)象都會發(fā)生改變D.當血糖濃度升高時,脂肪細胞膜上的GLUT4數(shù)量減少D解析

GLUT4的本質(zhì)是蛋白質(zhì),以氨基酸為原料,在核糖體中合成,A項正確;GLUT4轉(zhuǎn)移至細胞膜所需要的能量來自細胞呼吸,細胞呼吸釋放的大部分能量來自線粒體,B項正確;葡萄糖通過GLUT4的轉(zhuǎn)運需要與其結(jié)合,因此GLUT4每次轉(zhuǎn)運葡萄糖時,其自身構(gòu)象都會發(fā)生改變,C項正確;血糖濃度升高時,胰島素分泌增加,胰島素刺激GLUT4從脂肪細胞內(nèi)的囊泡膜上轉(zhuǎn)移至細胞膜上,故細胞膜上的GLUT4數(shù)量增多,D項錯誤?？挤ǘ?/p>

物質(zhì)出入細胞的方式及其判斷3.(2024·江西卷)營養(yǎng)物質(zhì)是生物生長發(fā)育的基礎(chǔ)。依據(jù)表中信息,下列有關(guān)小腸上皮細胞吸收營養(yǎng)物質(zhì)方式的判斷,錯誤的是(

)方式細胞外相對濃度細胞內(nèi)相對濃度需要提供能量需要轉(zhuǎn)運蛋白甲低高是是乙高低否是丙高低是是丁高低否否A.甲為主動運輸B.乙為協(xié)助擴散C.丙為胞吞作用

D.丁為自由擴散C解析

甲表示的運輸方向為逆濃度梯度進行,且需要消耗能量,并通過轉(zhuǎn)運蛋白轉(zhuǎn)運,應(yīng)為主動運輸,A項正確;乙為順濃度梯度進行,需要轉(zhuǎn)運蛋白協(xié)助,不需要消耗能量,應(yīng)為協(xié)助擴散,B項正確;胞吞作用不需要轉(zhuǎn)運蛋白參與,C項錯誤;丁順濃度梯度進行,不需要轉(zhuǎn)運蛋白協(xié)助,也不需要消耗能量,是自由擴散,D項正確。4.(2024·江蘇南通模擬)下圖表示物質(zhì)進出紅細胞的方式,下列相關(guān)敘述錯誤的是(

)

A

考點二影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)囊蛩睾蛯嶒炋骄亢粚嵒A(chǔ)?精研教材1.影響物質(zhì)跨膜運輸因素的分析(1)物質(zhì)濃度自由擴散轉(zhuǎn)運蛋白協(xié)助擴散或主動運輸(2)氧氣濃度

注:左圖也可以表示哺乳動物成熟的紅細胞的主動運輸,哺乳動物成熟的紅細胞的主動運輸與O2濃度無關(guān)。自由擴散或協(xié)助擴散主動運輸(3)溫度

流動性2.探究物質(zhì)跨膜運輸方式的實驗設(shè)計思路(1)探究是主動運輸還是被動運輸(2)探究是自由擴散還是協(xié)助擴散

主動運輸被動運輸協(xié)助擴散自由擴散教材深挖(必修1

P72拓展應(yīng)用2)檉柳是一種強耐鹽植物,葉子和嫩枝可以將吸收的鹽分排出。檉柳從土壤中吸收無機鹽的方式是主動運輸還是被動運輸?請設(shè)計實驗加以證明(實驗材料:形態(tài)及生理狀況相似的檉柳幼苗若干,適宜濃度的含Ca2+和K+的完全培養(yǎng)液,細胞呼吸抑制劑,蒸餾水),寫出實驗步驟,并預(yù)測實驗結(jié)果。提示

實驗步驟:①將檉柳幼苗隨機均分為甲、乙兩組,分別培養(yǎng)在適宜濃度的含Ca2+和K+的完全培養(yǎng)液中;②甲組檉柳幼苗的培養(yǎng)液中加入一定量的細胞呼吸抑制劑,乙組檉柳幼苗的培養(yǎng)液中加入等量的蒸餾水,在適宜的條件下培養(yǎng);③一段時間后,分別測定兩組檉柳幼苗吸收Ca2+和K+的速率,并進行比較。預(yù)期實驗結(jié)果:若兩組檉柳幼苗對Ca2+和K+的吸收速率相同,則檉柳幼苗從土壤中吸收無機鹽的方式是被動運輸;若甲組檉柳幼苗對Ca2+和K+的吸收速率明顯小于乙組檉柳幼苗對Ca2+和K+的吸收速率,則檉柳幼苗從土壤中吸收無機鹽的方式是主動運輸。易錯排查1.膜內(nèi)、外物質(zhì)濃度梯度的大小會直接影響自由擴散和協(xié)助擴散的運輸速率。(

)2.加入蛋白質(zhì)變性劑會提高離子泵跨膜運輸離子的速率。(

)3.紅細胞攝入葡萄糖與細胞質(zhì)中各種溶質(zhì)分子的濃度都有關(guān)。(

)4.胞吞和胞吐不需要轉(zhuǎn)運蛋白參與,其運輸過程與蛋白質(zhì)無關(guān)。(

)√×××思維探究?考教銜接(根據(jù)2019·北京卷情境設(shè)計)下圖表示生物膜和人工膜(磷脂雙分子層)對多種物質(zhì)通透性的比較結(jié)果。請回答下列問題。(1)甘油通過生物膜的速率和通過人工膜的速率是

(填“相同”或“不相同”)的,說明甘油通過生物膜的方式是

。

相同自由擴散(2)由圖中信息可知,部分H2О通過生物膜和通過人工膜的方式的不同之處可能在于生物膜上存在

。若要使生物膜對水的通透性和人工膜的相同,可采用的方法是______________________________________________________________

(答出一個即可)。

(3)實驗證明,外界溶液的Cl-可以被吸收進Cl-濃度更高的細胞質(zhì)中,這體現(xiàn)了細胞膜的

的功能,細胞呼吸受到抑制后,Cl-的吸收速率降低的原因是

。

協(xié)助H2O通過的蛋白質(zhì)(水通道蛋白)用蛋白酶處理協(xié)助H2O通過的水通道蛋白或抑制協(xié)助H2O通過的水通道蛋白的活性控制物質(zhì)進出細胞細胞呼吸受到抑制后,產(chǎn)生的ATP減少,無法為Cl-的主動運輸提供足夠能量考法練透?素養(yǎng)提升

C

2.(2024·山東棗莊月考)氰化物是一種劇毒物質(zhì),其通過抑制[H]與O2的結(jié)合,使得組織細胞不能利用O2而抑制有氧呼吸。如圖為研究植物根尖吸收K+的相關(guān)實驗。據(jù)圖分析,下列有關(guān)敘述錯誤的是(

)甲乙A.通過實驗甲可以判斷植物根尖細胞吸收K+屬于主動運輸B.實驗甲中4h后O2消耗速率下降可能與細胞外K+濃度降低有關(guān)C.實驗乙中4h后吸收K+的能量可能來自無氧呼吸D.實驗乙加入氰化物后,可能是通過抑制載體蛋白的活性來減少O2的吸收量答案

D

解析

由實驗甲可知,加入KCl后,O2的消耗速率增加,說明植物根尖細胞吸收K+需要消耗能量,屬于主動運輸,A項正確;實驗甲中4

h后O2消耗速率下降可能與細胞外K+濃度降低有關(guān),吸收的K+減少,耗氧速率降低,B項正確;氰化物是一種劇毒物質(zhì),其通過抑制[H]與O2的結(jié)合,抑制有氧呼吸,則實驗乙中4

h后吸收K+的能量可能來自無氧呼吸,C項正確;氰化物的作用機理是抑制[H]與O2的結(jié)合,影響能量供應(yīng),可能是抑制呼吸酶的活性,而且O2進入細胞是自由擴散,不需要載體蛋白,D項錯誤。考法二

探究物質(zhì)跨膜運輸方式的實驗分析3.(2024·廣東汕頭調(diào)研)為探究細胞吸收葡萄糖的條件,將兔的成熟紅細胞和肌肉細胞分別置于含有5.0%葡萄糖的培養(yǎng)液中進行實驗,一段時間后測定培養(yǎng)液中葡萄糖的含量,結(jié)果如表。組別培養(yǎng)條件肌肉細胞成熟紅細胞甲加入葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白抑制劑5.0%5.0%乙加入呼吸抑制劑4.7%3.5%丙不做任何處理2.5%3.5%以下分析正確的是(

)A.該實驗的對照組為甲組,因變量為培養(yǎng)液中葡萄糖的含量B.甲組與丙組比較,可知肌肉細胞和成熟紅細胞吸收葡萄糖均需要通道蛋白C.乙組與丙組比較,可知肌肉細胞和成熟紅細胞吸收葡萄糖均需要能量D.實驗結(jié)果說明肌肉細胞吸收葡萄糖的方式既有主動運輸,也有協(xié)助擴散D解析

由于甲組加入葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白抑制劑,乙組加入呼吸抑制劑,而丙組不做任何處理,因此該實驗中,甲組和乙組為實驗組,丙組為對照組,實驗的因變量為培養(yǎng)液中葡萄糖的含量,A項錯誤;甲組與丙組比較,自變量為是否加入葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白抑制劑,結(jié)果顯示甲組成熟紅細胞和肌肉細胞培養(yǎng)液中葡萄糖含量不變,丙組成熟紅細胞和肌肉細胞培養(yǎng)液中葡萄糖的含量均減少,說明肌肉細胞和成