2024届高考一轮复习生物教案(苏教版):物质出入细胞的方式及影响因素

内网审计第7课时
物质出入细胞方式及影响因素
课标要求
1.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞,不需要额外提供能量,有些物质逆浓
度梯度进出细胞,需要能量和载体蛋白。2.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细
胞。
1.物质出入细胞方式的比较
物质出入细胞的方式
被动运输
主动运输
胞吞
胞吐
简单扩散
协助扩散吞噬
胞饮
图例
运输方向高浓度→低浓度低浓度→高浓度胞外→胞内胞内→胞外
是否需要载体否是是否
是否消耗能量
否否是是
举例
O 2、CO 2、
甘油、乙醇、苯的跨膜运输
人的红细胞吸收葡萄糖
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
巨噬细胞吞噬抗原,细胞通过小囊泡摄入微滴状液体
胰岛素、消化酶、抗体的分泌
topsis法
易错提醒(1)胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用,但是不需要通道蛋白和载体蛋白的
作用。
(2)胞吞、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、胞吐主要体现了膜具有一定的流动性。
源于必修1P 66“应用题”:人们模拟细胞质膜的选择透过性功能,设计一种膜,滤去海水中
的盐分,对海水进行淡化处理;或在处理污水时,有选择地将有毒的金属离子阻挡在膜的一侧,以降低有毒的金属离子对水的污染。
延伸应用“三看法”快速判定物质出入细胞的方式
2.影响物质跨膜运输因素的分析
(1)物质浓度
(2)氧气浓度
(3)温度
3.通道蛋白和载体蛋白的作用机制
(1)通道蛋白和载体蛋白
①通道蛋白:作用于协助扩散,包括离子通道蛋白和水通道蛋白。
②载体蛋白:作用于协助扩散和主动运输。
(2)作用机制
①通道蛋白:可被不同诱导因子诱导其开与关,只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,如神经细胞质膜上的Na+或K+通道蛋白与兴奋的产生和传导有关。人的肾脏通过水通道对水分子进行重新吸收,使尿液浓缩。
②载体蛋白:运输时先与被运输的离子或分子结合,通过自身构象的变化或移动完成物质运输。如红细胞质膜上的特定载体蛋白运输葡萄糖,红细胞质膜上的Na+-K+泵运输Na+和K +。
源于必修1P63“旁栏思考”:正常情况下细胞内是高K+低Na+的,由于两种离子的协助扩散,会改变两种离子正常的细胞内外浓度差,要维持正常的浓度差需要Na+-K+泵逆浓度跨膜运输Na+和K+。根据对Na+-K+泵的作用的认识可以判定“Na+-K+泵在跨膜运输Na+和K+时,一定要在逆离子浓度条件下才能进行”的观点是正确的。
4.探究物质跨膜运输方式的实验设计思路
(1)探究是主动运输还是被动运输
(2)探究是简单扩散还是协助扩散雅克141
考向一物质跨膜运输方式的判断
1.下图表示几种常见的物质进出细胞的方式,下列相关说法不正确的是()
A.同种生物不同细胞的细胞质膜上通道蛋白或载体蛋白的种类和数量不同
B.①和②均属于被动运输,需要相应的蛋白质进行协助
C.③属于主动运输,能够逆着浓度梯度转运物质且消耗能量
D.胰岛素是大分子蛋白质,以③方式出组织细胞发挥作用
答案D
钟慧宁解析胰岛素是大分子蛋白质,以胞吐的形式出细胞发挥作用,D错误。
2.(多选)正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰,伴随着胰岛素水平的波动,维持机体全天血糖动态平衡。据图分析,下列说法正确的是()
花木水
A.觉醒后人体摄食使血糖浓度上升,葡萄糖经GLUT2以协助扩散方式进入细胞
B.葡萄糖进入细胞后,氧化生成ATP,ATP/ADP的值上升使ATP敏感钾通道关闭C.细胞质膜内侧膜电位的变化引起钙通道打开,Ca2+以主动运输方式内流进细胞
D.细胞内Ca2+浓度的升高,促进胰岛素以胞吐方式释放,该过程不需要能量
答案AB
解析觉醒后人体摄食经过消化吸收使血糖浓度上升,葡萄糖经GLUT2以协助扩散方式进入细胞,该过程不消耗能量,A正确;结合图示可知,葡萄糖进入细胞后,氧化分解生成的ATP增多,ATP/ADP的值上升使ATP敏感钾通道关闭,阻止了K+外流,进而使细胞质膜内侧膜电位发生变化,进而引起钙通道打开,Ca2+以协助扩散方式内流进细胞,B正确,C错误;结合图示可以看出,细胞内Ca2+浓度的升高,会促进胰岛素以胞吐方式释放,该过程需要消耗细胞代谢产生的能量,D错误。
考向二影响物质跨膜运输的因素分析
3.如图甲、乙分别是洋葱根尖在不同O2浓度及不同底物浓度情况下(其他条件适宜),从含硝酸钾的全营养液中吸收NO-3的速率曲线图。下列相关描述不正确的是()
A.a点时影响离子吸收速率的主要因素是能量
B.b点时离子吸收速率不再增大是因为载体蛋白的数量有限
C.c点时影响离子吸收速率的主要因素是物质浓度
D.d点时离子吸收速率不再增大是因为物质浓度太高,细胞发生质壁分离
答案D
中华口腔医学网
解析洋葱根尖吸收NO-3的方式是主动运输,吸收速率受能量、载体蛋白和物质浓度的影响。d点时离子吸收速率不再随物质的浓度的增大而增大,可能是因为载体蛋白数量有限或能量不足,D错误。
4.图甲曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,图乙表示大分子物质进行胞吞和胞吐的过程。下列相关叙述错误的是()
A.图甲中的方式a运输的物质可能是O2、甘油和酒精等
B.图甲b曲线所示方式和图乙过程均需要消耗能量
C.图甲中b曲线达到最大转运速率后的限制因素可能是载体蛋白的数量
D.图乙过程的顺利进行依赖于细胞质膜具有一定的流动性
答案B
解析由图甲可知,方式a只与被转运分子的浓度有关,且与其成正比,属于简单扩散,运输的物质可能是O2、甘油和酒精等,A正确;方式b除了与被转运分子的浓度相关外,还与载体蛋白的数量有关,属于协助扩散或主动运输,协助扩散不需要消耗能量,主动运输需要消耗能量,B错误,C正确;图乙中的胞吞和胞吐过程通过膜融合完成,说明细胞质膜具有一定的流动性,D正确。
考向三物质跨膜运输的有关探究实验分析
5.(2023·江苏阜宁东沟中学高三模拟)水分子通过细胞质膜的方式有简单扩散和协助扩散(借助水通道蛋白)两种。为研究水分子的主要跨膜运输方式,某研究小组将生理状况良好的人成熟红细胞平均分为两组并放入等量清水中。甲组不做处理,乙组加入通道蛋白抑制剂。假设加入的成分对清水的渗透压不会造成影响,一段时间后,观察两组细胞的破裂情况。下列相

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