查缺补漏1.3物质出入细胞的方式提纲
核心点拨
1．区分物质跨膜运输的5个曲线图
(1)图1至图5分别表示的物质出入细胞的方式为自由扩散、协助扩散或主动运输、自由扩散或协助扩散、主动运输、主动运输。
(2)图2、图4和图5中P点的限制因素分别是膜上载体蛋白的数量或供能不足、膜上载体蛋白的数量、膜上载体蛋白的数量或供能不足。
(3)若在图5坐标系中绘出葡萄糖进入哺乳动物红细胞过程的变化曲线，如图所示：
2．物质出入细胞方式的判断方法
(1)若物质由低浓度一侧运输到高浓度一侧，则一定是主动运输；反之，则不能判断。
(2)抓住关键点，区分“跨膜运输”与“胞吞和胞吐”：①跨膜运输是由物质直接穿过细胞膜完成的，动力来自物质浓度差或ATP供能，其与膜的选择透过性有关；②胞吞和胞吐是借助膜的融合完成，其动力来自ATP供能，与膜的流动性有关。
(3)氧气浓度是通过影响细胞有氧呼吸速率来影响物质运输中的能量供应，但氧气浓度为零时，无氧呼吸也能为其提供能量；而温度是通过影响膜的流动性和有关酶的活性来影响物质的运输速率。
(4)物质进出细胞核并非都通过核孔：核孔是RNA和蛋白质等大分子进出细胞核的通道，而小分子进出细胞核一般为跨膜运输(也可通过核孔)，都具有选择性。
3．质壁分离与复原的4点提醒
(1)质壁分离与复原过程中水分子的移动是双向的，总结果是单向的。在植物细胞失水达到平衡状态时，细胞液浓度和外界溶液浓度相等；而吸水达到平衡状态时，细胞液浓度大于外界溶液浓度。
(2)植物细胞质壁分离与复原的条件：①原生质层相当于半透膜；
②细胞液与外界溶液存在浓度差。
(3)质壁分离的外因是细胞液浓度小于外界溶液浓度，内因是原生质层和细胞壁的伸缩性不同。
(4)测定细胞液浓度范围的实验设计思路
题组特训
题组一物质出入方式的辨析
1．主动运输消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度等。如图为Na＋、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图。下列关于图中物质跨膜运输过程的分析错误的是()
A．葡萄糖进出小肠上皮细胞都是主动运输
B．Na＋从小肠上皮细胞进入组织液是需要消耗ATP的主动运输
C．葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与Na＋从肠腔到小肠上皮细胞相伴随
D．Na＋从肠腔到小肠上皮细胞以及葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液均为被动运输
答案 A
解析由图可知，葡萄糖进入小肠上皮细胞是逆浓度梯度进行的，为主动运输，从小肠上皮细胞到组织液是顺浓度梯度进行的，需要载体，属于协助扩散，A错误；由题图可知，Na＋从小肠上皮细胞进入组织液是逆浓度梯度进行的，并且需要消耗ATP，为主动运输，B正
确；葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与Na＋从肠腔到小肠上皮细胞的载体蛋白相同，它们是相伴随进行的，C正确；Na＋从肠腔到小肠上皮细胞顺浓度梯度进行，需要载体，为协助扩散，葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液是顺浓度梯度进行的，需要载体，不消耗能量，应为协助扩散，D正确。
2．图甲表示在不同分类依据下，物质进出细胞的五种运输方式(D～H)间的关系；图乙表示物质运输速率与被运输物质浓度的关系。下列叙述正确的是(多选)()
图甲中A与B的分类依
答案BCD
解析据图可知，图乙为主动运输或协助扩散，若根据是否需要载体，则图甲中F应该为自由扩散，D和E为主动运输和协助扩散，A 错误，B正确；若根据是否需要消耗ATP，则F一定是主动运输，C正确；若根据是否穿过细胞膜，G可能是被动运输中的协助扩散，D正
确。
思维延伸如图表示人体细胞膜结构，则：
(1)若此为神经元细胞膜，则在兴奋状态时，Na＋可通过c过程进入细胞内(√)
(2)若是突触前膜，则突触间隙位于图中Ⅰ侧，其中分布的液体为组织液(√)
(3)若该图表示下丘脑细胞膜，则抗利尿激素分泌时共穿过0层磷脂分子(√)
(4)若该图表示肌细胞膜，则b和d过程运输的气体可分别是O2和CO2(√)
题组二细胞吸收水分和离子过程的辨析
3.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
B．生物膜对K＋、Na＋、Cl－的通透具有选择性
C．离子以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
答案 C
解析A项，由图示可知，生物膜和人工膜对甘油、CO2、O2的通透性相同，而生物膜对H2O的通透性大于人工膜的，说明生物膜上存在着协助H2O通过的物质；B项，生物膜对K＋、Na＋、Cl－的通透性不同，说明生物膜对这些离子的通透具有选择性；C项，从图中可以看出，人工膜对K＋、Na＋、Cl－的通透性相同，说明人工膜对离子吸收无选择性，生物膜对离子的通透性不同，且大于人工膜的通透性，说明生物膜上有协助离子通过的物质，而人工膜上无协助离子通过的物质，故离子不是以协助扩散方式通过人工膜；D项，甘油、CO2、O2、H2O等不同物质的分子大小不同，其通过人工膜的扩散速率也不
同，说明分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率。
4．用相同的培养液培养水稻和番茄幼苗，一段时间后，测定培养液中各种离子的浓度，结果如图1所示。图2表示植物根细胞对离子的吸收速率与氧气浓度之间的关系。据图不能体现的信息是()
A．由图2可知，植物根细胞吸收离子的方式为主动运输
B．由图1可知，水稻对SiO需求量最大，番茄对SiO需求量最小C．图2中B点，离子吸收速率受载体数量的限制
D．图1水稻培养液里的Ca2＋浓度高于初始浓度，说明水稻不吸收Ca2＋
答案 D
解析由图2可知，离子的吸收速率与氧气浓度有关，即需要消耗能量，为主动运输，A正确；由图1可知，水稻对SiO需求量最大，番茄对SiO需求量最小，原因是它们各自细胞膜上具有不同的载体，B 正确；图2中B点，氧气浓度增大，离子吸收速率基本不变，原因是载体的数量是有限的，C正确；图1中水稻培养液的Ca2＋浓度高于初始浓度，说明水稻吸水的相对速率大于吸收Ca2＋的相对速率，D错误。
题组三质壁分离与复原的原理和过程辨析
5．以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述错误的是()
A．在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小
B．滴加0.4 g/mL的蔗糖溶液比0.3 g/mL的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短
C．发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞仍然保持活
性
D．用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离
答案 D
解析以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，是因为细胞液呈紫色，便于观察其变化情况。用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液也会引起细胞质壁分离。
6．某实验小组从同一萝卜上取相同长度的萝卜条5根，其中4根分别放置在浓度为a、b、c、d的蔗糖溶液中处理1h，另外一根不作处理，作为对照组。然后将这5根萝卜条依次放入质量相同的甲、乙、丙、丁、戊5杯蒸馏水中静置1 h后，取出萝卜条，测定蒸馏水质量的变化量，结果如图所示。据此判断，下列推测正确的是()
A．蔗糖溶液浓度大小关系为c＜b＜a＜d
B．原萝卜条细胞液浓度位于b和c之间
C．戊组质量不变的原因可能是细胞的原生质层已没有选择透过性D．浓度为c的蔗糖溶液使萝卜条细胞失水过多而死亡
答案 C
解析分析图示可知，蒸馏水质量变小说明萝卜条已经吸水，在乙～丁组中，丁组中蒸馏水质量减少得最多，则萝卜条的细胞液浓度最高，说明c蔗糖溶液浓度最高；丙组蒸馏水质量减少得较多，则萝卜条的细胞液浓度较高，说明b蔗糖溶液浓度较高；乙组蒸馏水质量减少得最少，则萝卜条的细胞液浓度最低，说明a蔗糖溶液浓度最低；而戊组质量不变，说明可能是细胞的原生质层已没有选择透过性。据
以上分析可知，蔗糖溶液浓度大小关系为a＜b＜c＜d，A错误；据题意可知，原萝卜条细胞液浓度应介于a和b之间，B错误；戊组质量不变的原因可能是细胞的原生质层已没有选择透过性，C正确；浓度为c的蔗糖溶液没有使萝卜条细胞失水过多而死亡，原因是在蒸馏水中萝卜条细胞仍然能吸水，D错误。
思维延伸将完全相同的两个植物细胞分别放置在A、B溶液中，对细胞失水量进行统计后绘制出如下曲线，则：
(1)植物细胞在B溶液中发生质壁分离和自动复原，并且是在10分钟后发生复原(×)
(2)图中B溶液中a点细胞失水量最大，此时细胞吸水能力最小(×)
(3)图中B溶液中b点细胞体积大于实验之前，处理时间再延长细胞会吸水涨破(×)
(4)b点时B溶液中细胞的细胞液浓度等于外界溶液浓度(×)
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专题二物质进出细胞膜的方式 一、物质跨膜运输 1、被动运输：分为自由扩散与协助扩散 （1）自由扩散：物质顺浓度梯度直接穿过双层膜进行运输。不需要能量（释放的化学能），也不需要蛋白质（载体蛋白）的协助。H2O、O2、2等气体分子、甘油、脂肪酸、乙醇、苯等脂溶性物质。 （2）协助扩散：物质顺浓度梯度直接穿过双层膜进行运输。不需要能量（释放的化学能），但需要蛋白质（载体蛋白）的协助，其中分为水通道蛋白、离子通道蛋白(即门通道蛋白)、载体蛋白。（区别：载体蛋白能与特定物质结合，通过自身构象的变化，将物质转移到膜的另一侧。通道蛋白与所转运物质之间的结合较弱，当通道打开时能允许特定大小的物质通过，特异性不如载体蛋白强，只参与被动运输。） 2、主动运输：物质由低浓度向高浓度的方向进行运输，（也可以顺浓度梯度进行运输的），需要能量（释放的化学能），需要载体。如葡萄糖、氨基酸、各种离子等。 葡萄糖进入红细胞是协助扩散，而进入其他细胞（除红细胞）的方式就是主动运输。 二、非跨膜运输：分为胞吞（内吞作用）与胞吐（外排作用）。需要能量，不需要载体（通过小泡）。 三、例析计算“物质通过生物膜或磷脂分子的层数” 1、离子、小分子物质通过生物膜或磷脂分子的层数
离子、小分子物质以跨膜方式（自由扩散、主动运输、协助扩散）通过生物膜。解答此类题目的方法是：明确所研究的物质运动的起点和止点→弄清物质通过的方式和经过的结构及其结构特点→注意一个等量关系“生物膜的层数=1/2磷脂分子的层数”。此外，还要明确细胞结构中，具有双层生物膜的结构有线粒体、叶绿体、核膜（有核孔），具有单层生物膜的结构有细胞膜、液泡膜、内质网、高尔基体、溶酶体。 2、大分子物质、病菌、病毒通过生物膜或磷脂分子的层数 大分子物质（如蛋白质、多糖、、等）、病菌、病毒等颗粒性物质不能以跨膜方式通过生物膜，而是以内吞（胞吞）、外排（胞吐）作用通过生物膜。其原理是生物膜具有一定的流动性，能形成小泡包围大分子和颗粒性物质过生物膜，所以这些物质通过生物膜时没有穿过生物膜。细胞质与细胞核之间的大分子物质通过核孔进行物质交换，所以也不穿过生物膜。 四、例题解析 1、以下哪一过程是主动运输（） A、氯离子在血细胞和血浆之间运动 B、钠在肾小管中的重吸收 C、尿素的重吸收 D、氧在血液中的运输 E、红细胞吸收葡萄糖 F、小肠上皮细胞吸收葡萄糖 G、红细胞从血浆中吸收钾离子 【解析】该题主要考察主动运输概念的理解和运用。判断物质的主动运输方式，有三个关键：一是被运输的物质是否通过细胞膜；二是明确物质转运是否需要载体；三是否需要能量。氯离子和氧在血液中的运输是的细胞间隙中的运动，不通过细胞膜，也就不存在主动运输的问题；尿素的重吸收方式是自由扩散；红细胞吸收葡萄糖需要载体但不消耗能量。答案是。
物质出入细胞的方式 ——讲义 1.理清渗透作用的原理 (1)渗透装置的两个条件 ①半透膜：动物细胞的___细胞膜____相当于一层半透膜，成熟植物细胞的____原生质层____相当于一层半透膜。 ②膜两侧溶液具有浓度差：动物细胞的____细胞内液____与外界溶液具有浓度差，成熟植物细胞的_____细胞液___与外界溶液具有浓度差。 (2)植物细胞发生质壁分离的原因 ①外因：外界溶液浓度___大于_____细胞液浓度。 ②内因：原生质层(包括___细胞膜_____、____液泡膜____、___两层膜之间的细胞质_____)的伸缩性____大于____细胞壁的伸缩性。 [提醒](1)人工膜≠生物膜：生物膜具有“载体蛋白”，故具有选择透过性，人工膜为半透性膜，物质能否通过取决于孔径大小。 (2)溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度。 (3)渗透平衡≠浓度相等：达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子移动达到动态平衡，此时膜两侧溶液的浓度未必相等，如透析袋内蔗糖溶液与透析袋外的清水可达渗透平衡，但浓度总不会相等。 2．“四看法”巧记物质出入细胞的方式
3．区分影响物质跨膜运输因素的5种曲线 (1)物质浓度(在一定范围内) 方式：__自由扩散_ 方式：__协助扩散或主动运输_ 方式：__主动运输______ (2)氧气浓度 方式：__自由扩散或协助扩散____方式：__主动运输______ [提醒] 温度通过影响生物膜的流动性和酶的活性，进而影响物质运输的速率。[易错判断] (1)护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输( ×) (2)神经细胞受到刺激时Na＋内流属于被动运输( √) (3)离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散( ×) 均不需要蛋白质参与( ×) (4)叶绿体吸收Mg2＋和释放O 2 (5)物质通过脂质双分子层的扩散速率与其脂溶性有关( √) (6)大分子物质要通过载体蛋白的转运才能进入细胞，并且要消耗能量( ×) (7)植物根细胞吸收矿质元素离子主要依靠渗透作用( ×) (8)细胞外高浓度的超氧化物歧化酶可以自由扩散进入细胞( ×) (9)抗体、神经递质和胰岛素的分泌过程属于胞吐作用( √) (10)乙醇通过细胞膜需要消耗ATP( ×)
专题三物质出入细胞的方式 考点一细胞的吸水与失水 1.(2015·海南卷，10)取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中，一定时间后测得甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞，则关于这一实验结果，下列说法正确的是( ) A.实验前，丙的浓度＞乙的浓度＞甲的浓度 B.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等 C.实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散 D.甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的 解析本题考查物质跨膜运输的实例的相关知识，考查知识的识记及理解能力，难度较小。由题意可知，取生理状态相同的某种植物叶片，细胞内的细胞液浓度考虑相同，分别放入甲、乙、丙三种不同浓度的溶液中，一定的时间后，甲的浓度变小，说明植物细胞失水，甲的浓度>植物细胞；乙的浓度不变，说明植物细胞既不失水也不吸水，乙的浓度＝植物细胞；丙的浓度变大，说明植物细胞吸水，丙的浓度<植物细胞。由此可知：甲的浓度>乙的浓度>丙的浓度，A错误；乙的浓度不变是因为细胞内细胞液的浓度而非细胞内蔗糖浓度，与乙的浓度相等，B错误；水分进出细胞属于自由扩散，C错误；由题意可知，蔗糖分子不进出细胞，甲、乙、丙三种溶液的浓度变化均是考虑由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的，D正确。 答案 D 2.(2014·上海卷，21)以紫色洋葱鳞叶为材料进行细胞质壁分离和 复原的实验，原生质层长度和细胞长度分别用X和Y表示(如右 图)，在处理时间相同的前提下( ) A.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，则紫色越浅 B.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，则所用蔗糖溶液浓度越高 C.不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，则越易复原 D.不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，则细胞的正常细胞液浓度越高 解析同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，表示失水越多，质壁分离越明显，
物质进出细胞的方式 1．渗透吸水原理及应用 （1）渗透作用：渗透作用专指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散，是自由扩散的一种。其他物质通过半透膜的扩散不能称为自由扩散。 （2）渗透系统 ①组成：一个完整的渗透系统，有两个溶液体系（A和B）以及在两者中间的半透膜组 成 ②发生渗透作用的条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧溶液具有浓度差 （3）细胞的吸水和失水： （4）渗透原理的应用 ①观察植物细胞的细胞膜：由于植物细胞的细胞膜是紧贴着细胞壁的，所以在一般情况下 是看不到细胞膜的。但若植物细胞发生了质壁分离，则能清楚看到细胞壁分 离开来的原生质层最外面的细胞膜。 ②判断植物细胞的死活：细胞死亡后，原生质层便失去了选择透过性，也就是说渗透作用 的条件之一 ---半透膜不具备了。我们可以通过质壁分离和复原实验去检验， 只有活的植物细胞才能有此现象。 ③测定植物细胞的细胞液浓度：我们可以用不同浓度的某溶液处理植物细胞，根据发生质 壁分离和复原现象判断细胞液浓度。 ④食品防腐处理：高浓度的盐、糖、醋等溶液能够是细胞脱水死亡，细胞膜、液泡膜通透 性改变，盐、糖、醋进入细胞液，从而既保存了食品，又能腌制出各种味道， 这也是烹调是随食品种类不同，把握放置盐、糖、醋等的时间，确保食品鲜 脆味美的基本原理。 ⑤田间水肥管理：施肥的时机和用量要根据作物得种类的不同、作物不同的生长时期，以 及土壤的状况进行综合考虑，如施肥过多会使植物细胞过度失水，植物萎焉， 甚至死亡。如农作物一旦发生萎焉，必须适时灌溉，防止农作物死亡 （5）植物的质壁分离：成熟的植物细胞与外界溶液接触时，就会通过原生质层与外界溶液发生①渗透作用，从而吸水或失水。当细胞浓度小于外界溶液时，渗透失水， 发生②质壁分离；反之，渗透吸水，发生③质壁分离复原，过程如下
（新高考生物一轮复习教案）第二单元细胞的基本结构和物质的运输第6课时物质出入细胞的方式及影响因素 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 主动运输胞吞胞吐自由 扩散 协助 扩散 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 是否需要转运 蛋白 否是是否是否消耗能量否否是是 举例O2、CO2、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 胰岛素、 消化酶、 抗体的 分泌 易错提醒(1)胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用，但是不需要转运蛋白的作用。 (2)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、胞吐主要体现了膜的流动性。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．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)探究是自由扩散还是协助扩散
考向一物质跨膜运输方式的判断 1．(2022·北京房山高三期末)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膜上转运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 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．研究表明，主动运输根据能量的来源不同分为三种类型，如图中a、b、c所示，■、▲、●代表跨膜的离子或小分子。下列叙述正确的是() A．a类型中Y离子转运所需的能量来自于X离子的转运过程 B．肌细胞吸收氨基酸分子是通过c类型进行的 C．蓝细菌、水绵、叶肉细胞、萤火虫发光器细胞内均可发生c类型 D．温度、酸碱度、氧气浓度均会影响a、b、c三种类型的运输速率 答案 A 解析蓝细菌、水绵、叶肉细胞细胞内有光合色素均可利用光能，能发生c类型，而萤火虫
2021-2022年高考生物第二轮配套讲义：1-3“管控有方”物质出入细胞的 方式含答案解析 渗透装置两要素：半透膜和膜两侧溶液的____________。 (2)2类运输——跨膜运输和非跨膜运输 ①跨膜运输方式包括被动运输(自由扩散、________________)、主动运输。 ②非跨膜运输方式包括________和________两种。 (3)3种跨膜运输方式 ①自由扩散：由____浓度到____浓度，不需要载体蛋白和能量。 ②协助扩散：由____浓度到____浓度，需要载体蛋白，不需要能量。 ③主动运输：由低浓度到高浓度，需要____________________________。 (4)4种应用——质壁分离在生产生活实际中的应用 ①观察植物细胞的细胞膜。 ②判断细胞的死活。 ③测定植物细胞的细胞液的浓度。
④验证原生质层具有选择透过性。 (5)5种曲线——影响物质跨膜运输的因素 ①物质浓度(在一定浓度范围内) ②O2浓度 ③温度 题组一渗透作用原理的理解 1．渗透作用的相关判断 (1)如图为研究渗透作用的实验装置，漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致，渗透平衡时液面差为Δh，此时S1浓度>S2浓度(xx·江苏，27(1)改编)() (2)质壁分离过程中，水分子外流导致细胞内渗透压升高(xx·天津，4C)() (3)质壁分离过程中水分子的扩散只能是单向进行(xx·四川，1A)()
(4)光学显微镜可用于观察植物细胞的质壁分离现象(xx·重庆，3B)() 2．下图中，P1、P2为半透膜制成的结构，且在如图所示的小室内可自由滑动。A室内蔗糖溶液浓度为2 mol/L，B室内蔗糖溶液浓度为1.5 mol/L，C室内蔗糖溶液浓度为1.5 mol/L，实验开始后，P1、P2分别如何移动() A．P1向右、P2向右B．P1向右、P2不动 C．P1向左、P2不动D．P1向左、P2向左 3．(xx·海南，10)取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中，一定时间后测得甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞，则关于这一实验结果，下列说法正确的是() A．实验前，丙的浓度＞乙的浓度＞甲的浓度 B．乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等 C．实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散 D．甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的 1.生物膜≠人工膜，生物膜具有选择透过性；人工膜具有半透性，物质能否通过取决于孔径大小。 2．发生渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，既不可看作没有水分子移动也不可看作两侧溶液浓度相等。 3．溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度。 4．溶剂分子从浓度低的一侧向浓度高的一侧运动(即渗透作用)，而能透过膜的溶质分子则从浓度高的一侧向浓度低的一侧运动(即扩散)。 题组二把握特点，判断物质跨膜运输方式
查缺补漏1.3物质出入细胞的方式提纲 核心点拨 1．区分物质跨膜运输的5个曲线图
(1)图1至图5分别表示的物质出入细胞的方式为自由扩散、协助扩散或主动运输、自由扩散或协助扩散、主动运输、主动运输。 (2)图2、图4和图5中P点的限制因素分别是膜上载体蛋白的数量或供能不足、膜上载体蛋白的数量、膜上载体蛋白的数量或供能不足。 (3)若在图5坐标系中绘出葡萄糖进入哺乳动物红细胞过程的变化曲线，如图所示：
2．物质出入细胞方式的判断方法 (1)若物质由低浓度一侧运输到高浓度一侧，则一定是主动运输；反之，则不能判断。 (2)抓住关键点，区分“跨膜运输”与“胞吞和胞吐”：①跨膜运输是由物质直接穿过细胞膜完成的，动力来自物质浓度差或ATP供能，其与膜的选择透过性有关；②胞吞和胞吐是借助膜的融合完成，其动力来自ATP供能，与膜的流动性有关。 (3)氧气浓度是通过影响细胞有氧呼吸速率来影响物质运输中的能量供应，但氧气浓度为零时，无氧呼吸也能为其提供能量；而温度是通过影响膜的流动性和有关酶的活性来影响物质的运输速率。 (4)物质进出细胞核并非都通过核孔：核孔是RNA和蛋白质等大分子进出细胞核的通道，而小分子进出细胞核一般为跨膜运输(也可通过核孔)，都具有选择性。 3．质壁分离与复原的4点提醒 (1)质壁分离与复原过程中水分子的移动是双向的，总结果是单向的。在植物细胞失水达到平衡状态时，细胞液浓度和外界溶液浓度相等；而吸水达到平衡状态时，细胞液浓度大于外界溶液浓度。 (2)植物细胞质壁分离与复原的条件：①原生质层相当于半透膜； ②细胞液与外界溶液存在浓度差。
(3)质壁分离的外因是细胞液浓度小于外界溶液浓度，内因是原生质层和细胞壁的伸缩性不同。 (4)测定细胞液浓度范围的实验设计思路 题组特训 题组一物质出入方式的辨析 1．主动运输消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度等。如图为Na＋、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图。下列关于图中物质跨膜运输过程的分析错误的是() A．葡萄糖进出小肠上皮细胞都是主动运输 B．Na＋从小肠上皮细胞进入组织液是需要消耗ATP的主动运输 C．葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与Na＋从肠腔到小肠上皮细胞相伴随 D．Na＋从肠腔到小肠上皮细胞以及葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液均为被动运输 答案 A 解析由图可知，葡萄糖进入小肠上皮细胞是逆浓度梯度进行的，为主动运输，从小肠上皮细胞到组织液是顺浓度梯度进行的，需要载体，属于协助扩散，A错误；由题图可知，Na＋从小肠上皮细胞进入组织液是逆浓度梯度进行的，并且需要消耗ATP，为主动运输，B正
第5课时物质出入细胞的方式及影响因素 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。 考点一各种物质出入细胞方式的比较 1．物质进出细胞的方式 方式 被动运输 主动运输胞吞胞吐自由扩散协助扩散 运输方向高浓度→低浓度低浓度→ 高浓度 细胞外→ 细胞内 细胞内→ 细胞外 是否需要(消耗) 蛋 白 质 不需要需要需要需要需要 能 量 不消耗不消耗消耗消耗消耗 模型 举例O2、CO2、甘 油、乙醇、苯 人的红细胞吸 收葡萄糖、 H2O通过通道 蛋白的运输 小肠上皮细胞 吸收葡萄糖、 无机盐、氨基 酸等 白细胞吞噬 病菌 分泌蛋白的 分泌 影响因素浓度差浓度差；转运 蛋白的种类和 数量 载体蛋白种类 和数量；能量 温度；能量 提醒(1)胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用，但是不需要转运蛋白的作用。
(2)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、胞吐主要体现了膜的流动性。 (1)源于必修1 P70“与社会的联系”：囊性纤维化是细胞中某种蛋白质结构异常，影响了Cl－的跨膜运输，说明这种结构蛋白属于细胞膜上的载体蛋白，也反映了细胞膜对离子的吸收具有选择性是通过细胞膜上载体蛋白的种类和数量来实现的。 (2)源于必修1 P71“相关信息”：胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。 (3)源于必修1 P72概念检测T2：果脯在腌制过程中慢慢变甜不是(填“是”或“不是”)细胞通过主动运输吸收糖分的结果。腌制果脯时由于细胞外液浓度过高，细胞失水死亡，然后糖分大量进入细胞才导致果脯慢慢变甜。 2．协助扩散中转运蛋白类型 (1)载体蛋白类：只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，且每次转运时都会发生自身构象的改变。 (2)通道蛋白类：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。分子或离子不需要与通道蛋白结合。实例：水分子可以借助水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。 3．主动运输的过程 (1)Na＋、K＋和Ca2＋等离子和其他物质在逆浓度梯度跨膜运输时，首先要与膜上载体蛋白的特定部位结合，一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。 (2)离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来。 (3)载体蛋白随后恢复原状，又可以去转运同种物质的其他离子或分子。 4．主动运输的意义 通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。 小肠上皮细胞面向肠腔的一侧形成很多微绒毛，对吸收来自肠腔的营养物质有重要意义。如图1为氨基酸从肠腔内进入组织细胞的简要过程。新生儿小肠上皮细胞还能直接吸收母乳中的免疫球蛋白到血液中。人体进食后，小肠微绒毛外侧葡萄糖由于二糖的水解而局部浓度高于细胞内，这部分葡萄糖能通过GLUT2转运；大部分葡萄糖通过SGLT1转运，过程如图2
物质进出细胞的方式有： 一、单纯扩散 是指一些脂溶性的物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。影响单纯扩散的主要因素有二： ①膜两侧的溶质分子浓度梯度。浓度梯度大，物质顺浓度梯度扩散就多；浓度梯度消失，扩散就停止。 ②膜对该物质的通透性。由于细胞膜的结构是脂质双分子层，所以膜对脂溶性高的物质如氧和二氧化碳通透性大，扩散容易；对脂溶性低和非脂溶性物通透性小，扩散就难。 这种单纯扩散方法进出细胞的物质有：氧、二氧化碳、水、乙醇、甘油、苯等。 二、协助扩散（易化扩散） 是指一些非脂溶性的物质或水溶性强的物质，依靠细胞膜上镶嵌在脂质双分子层中特殊蛋白质的“帮助”，顺电—化学梯度扩散的过程。即将本来不能或极难进行的跨膜扩散变得容易进行，所以也叫做易化扩散。 参与易化扩散的镶嵌蛋白质有两种类型：一种是载体蛋白质，另一种是通道蛋白质。因而易化扩散可分为两种： ①以载体为中介的易化扩散：协助运输，被选择吸收的物质从高浓度一侧通过细胞膜到达低浓度一侧，但需要细胞膜上的一种物质——载体蛋白的协助才能完成扩散过程，称为协助运输。协助运输是一种被动运输，不需要细胞提供代谢能量，因为物质是顺着浓度梯度运输的，例如葡萄糖进入红胞。载体的作用是在细胞膜的一侧与某物质相结合，再通过本身的变构作用将其运往膜的另一侧。以此种方式转运的物质是一些小分子的有机物。协助运输有三个主要特点：一个是高度特异性，一种载体只能转运一种物质，如葡萄糖载体只能转运葡萄糖。另一个是饱和性，即在单位时间内的物质转运量不能超过某一数值。第三，竞争抑制性，即结构近似的物质可争夺占有同一种载体、载体优先转运浓度较高的物质。 ②以通道为中介的易化扩散：通道运输，通道的作用是在一定条件下通过蛋白质本身的变构作用而在其内部形成一个水相孔洞或沟道，使被转运的物质得以通过。以此种方式转运的物质是一些简单的离子。 通道的开放和关闭，由化学因素控制的通道，称为化学依赖性通道；由电位因素控制的通道，称电位依赖性通道。化学依赖性通道是在与某一化学物质结合时开放，在与该化学物质脱离时关闭。电位依赖性通道是在细胞膜两侧的电位差变化到某一数值时开放。 （在单纯扩散和易化扩散的过程中，物质都是顺着电—化学梯度而移动，不消耗细胞的能量，故这两种转运方式属于被动运输。） 这种协助方式运输的例子有：葡萄糖进入红细胞。 三、主动运输 是指物质依靠膜上“泵蛋白”的作用，由膜的低浓度一侧向高浓度一侧转输的过程。这是一种耗能过程，所以称为主动运输。主动运输是靠细胞上的一种特殊的镶嵌蛋白质实现的，这种特殊的镶嵌蛋白质，称为泵蛋白质，简称泵。细胞膜上的泵蛋白质具有特异性，按其所转运的物质种类可分为钠泵、钾泵、钙泵等等。在不同组织的细胞膜上，各种离子泵的化学结构虽有差异，但其转运离子的特点基本相同，都是耗氧、耗能量的（能量由ATP提供）。这也是主动运输与单纯扩散、协助运输的重要不同点。
物质出入细胞的方式 一、教学目标 知识与技能： 1.理解物质进出细胞的几种方式； 2.掌握物质进出细胞的几种方式之间的异同； 3.理解载体蛋白、能量、细胞膜等在转运过程中的作用。 过程与方法： 1.通过比较几种运输方式的异同，培养学生运用对比法进行学习的能力； 2.通过模拟物质运输方式，让学生学会用形象记忆法理解知识内容； 3.通过举例类比，激发学生触类旁通的类比学习方法； 4.借助实验现象，让学生掌握如何通过具体的实验来进行理论知识点学习。 情感态度与价值观： 1.几种运输方式异同的比较，使学生树立科学的辩证观点； 2.通过实际的操作，让学生明白学习实验知识对于理论知识理解的重要性。 二、教学重难点 1. 扩散与渗透过程中现象实验的教学，在帮助学?理解了扩散渗透作?之后，如何让学?通过具体的实验现象去解释理论知识是教学的难点所在，可以通过让学?动?操作，观察现象的?式来加深理解。 2. 主动转运与被动转运中，载体蛋?的?作机制以及其能量的消耗状况也?较抽象，难以让学?及时理解，可以通过制作模型的?式，以?种?眼可见的?式将教学内容呈现在学?眼前，?便学?进?学习。 3. 主动转运与被动转运中，能量的流动看不见，?分的抽象。再加上学?对于能量的知识接触较少，不易理解。可以通过播放动画，辅之书上的静态模式图来帮助学?更好的了解内容。 4. 胞吞和胞吐是在学习过程中不同于其它三种运输?式的?种运输?式，其运输不需要进?跨膜。学?在学习时思路不容易及时调整。可以通过类?学?已经学会的?些知识帮助学?理解，如内质?产?囊泡，随后囊泡进??尔基体这?过程，可能类?胞吞胞吐过程，但应该注意讲明其中的差异。 三、教学方法 1.扩散与渗透过程中现象实验的教学，在帮助学?理解了扩散渗透作?之后，如何让学?通过具体的实验现象去解释理论知识是教学的难点所在，可以通过
高中生物高考考点闯关8—— 物质出入细胞的方式 一、课标、考纲要求 （一）普通高中生物学课程标准（2017）【内容要求】 2.1 物质通过被动运输或主动运输方式进出细胞，以维持细胞的正常代谢活动 2.1.1 阐明质膜具有选择透过性 2.1.2 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 2.1.3 举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞 （二）高考全国统一考试大纲（2019）【生物知识内容、要求】细胞的代谢 ⑴物质出入细胞的方式Ⅱ 二、核心知识梳理 （一）细胞吸水和失水 1.渗透作用发生的条件 ⑴有半透膜 ⑵半透膜两侧有物质的量浓度差 半透膜可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。 2.对渗透现象的解释
如图为研究渗透作用的实验装置，漏斗内溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时液面差为△h.对此现象解释如下： ⑴液面上升的原因：S1溶液浓度高于S2溶液浓度，单位时间内由S2溶液进入S1溶液的水分子数多于由S1溶液进入S2溶液的水分子数，导致液面上升。 ⑵液面停止升高的原因：随液面差△h不断增大，漏斗管内液体的压力不断增大，使水分子流出漏斗的速度加快，同时半透膜两侧溶液的浓度差不断减小，使水分子流入漏斗的速度减慢，最终导致水分子的运动达到平衡状态，液面停止升高。 需要强调的是，当液面停止升高时，S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度，此时渗透压与液面差产生的压力平衡。此实验因变量是漏斗内液面变化，不宜用烧杯液面变化作描述指标，因现象不明显。 3.成熟植物细胞和动物细胞的吸水和失水 动物细胞的细胞膜和成熟植物细胞的原生质层（细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质）相当于一层半透膜，会发生渗透作用。无论细胞吸水还是失水，都是从水分子浓度大的一侧向水分子浓度小
物质出入细胞的方式 一．离子、小分子物质跨膜运输方式比较 大分子物质（如分泌蛋白）通过胞吞胞吐进出细胞，需消耗能量 注意： 1.不同条件下运输方式的判断 ①消耗能量的运输方式：胞吞、胞吐、主动运输 ②需要载体参与不消耗能量的运输方式：协助扩散 ③无机盐离子的运输方式并非都只是主动运输，在顺浓度梯度的情况下，也可以被动运输进出细胞，如在神经冲动的传导过程中，+ + K Na 、的运输在曲线的上升支中+ Na 的内流和在曲线的下降支中+ K 外流都是协助扩散 2.常见物质的运输方式总结 自由扩散：水、氧气、二氧化碳、乙醇、甘油 主动运输：无机盐离子、氨基酸葡萄糖脂肪酸等有机物的基本组成单位、大分子有机物 葡萄糖进入哺乳动物的红细胞属于协助扩散 3.细胞膜上载体蛋白的种类越多，意味着运输的物质种类越多；某种载体蛋白的数量越多，意味着细胞对该种物质的运输能力越强 4.加入某种试剂后运输功能降低的原因分析： ①需要载体蛋白参与的物质运输：可能是破坏了载体蛋白的空间结构 ②需要能量的物质运输：可能是抑制了细胞的呼吸作用 二．影响物质跨膜运输因素的分析 1.浓度差对跨膜运输的影响 浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中，浓度差越大，运输速率越大；协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加的原因是受载体蛋白数量的限制。主动运输不受浓度差影响 2.载体数量对跨膜运输的影响
3.氧气含量对跨膜运输的影响 4.温度对跨膜运输的影响 一方面升高温度通过影响分子运动而影响自由扩散，影响细胞膜的流动性，另一方面温度直接影响蛋白质的活性，通过影响呼吸作用中酶的活性而影响主动运输和协助扩散三．质壁分离及复原的实验分析与判断 四．有关例题 1.紫色洋葱的外表皮细胞能在一定浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离，下列条件中属于发生该现象的必要条件的是（） A.细胞壁的伸缩性小于原生质层 B.细胞膜的外侧有识别水分子的受体 C.液泡中有紫色的水溶性色素 D.水分子不能穿过原生质层进入液泡 2.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.突触前膜释放的乙酰胆碱属于易化扩散 C.通过载体蛋白的物质运输属于主动转运 D.胞吐过程一定会产生分泌泡与质膜的融合 3.在细胞生命活动中，不可能发生的过程是（） A.神经递质由突触小泡分泌到细胞外 B. mRNA从细胞核进入细胞质 C.老化受损的细胞器融入溶酶体中 D. O通过主动运输进入线粒体 2
专题3 物质出入细胞的方式 【考情探究】 课标解读 考情分析备考指导考点考向 1 细胞 的吸 水与 失水 渗透系统与渗 透作用 考查内容:(1)本专题多集中考查物质跨膜运 输的方式,其次是渗透作用,且多与其他专题 一起进行考查。(2)对植物细胞的吸水与失水 的考查多涉及质壁分离与复原实验;对跨膜 运输的考查多体现在对信息材料及模型的分 析。 命题规律:多以选择题形式考查物质进出细 胞的方式,且多以信息材料、实例、模型等为 试题情境进行考查。 命题趋势:(1)命题时常常联系生产生活实 际,或结合物质运输模型,用具体实例设置问 题情境考查所学知识点。(2)能力考查点多为 分析、比较、判断、获取信息等,充分体现了 对科学思维和科学探究等素养的考查 运用表格的方式加 深对不同物质运输 方式的理解;通过构 建各种跨膜运输的 数学模型(如温度、 氧气浓度等因素对 主动运输的影响曲 线等)和物理模型 (如结构图等),加深 对各种跨膜运输方 式及细胞吸水与失 水的理解观察植物细胞 的质壁分离与 复原 2 物质 进出 细胞 的方 式 物质进出细胞 的方式 【真题探秘】 命题立意 ①核心考点 本题主要考查了物质进出小肠上皮细胞的方式等相关知识。
生命观念:结构与功能观。 科学思维:归纳与概括、模型与建模。 ③命题特点 基础性:考查物质进出细胞的方式及特点。 综合性:试题利用模型分析,综合各种运输方式,从不同角度考查物质进出细胞的方式及特点。 解题指导 ①审题关键 注意对题图的分析,弄清图中各物质进出细胞的方式;注意对选项中关键词的提取,如“进”“出”“多肽”“维生素D”等。 ②易混易错 误以为同一种物质进出细胞的方式应该相同,对题图缺乏分析能力。 拓展延伸 注意对Na+、K+等离子,多肽等生物大分子,脂质分子,葡萄糖等物质进出细胞的方式进行归纳。 基础篇 【基础集训】 考点一细胞的吸水与失水 1.某同学利用如图所示的渗透装置来比较蔗糖溶液甲、乙的浓度大小。刚开始时漏斗内外液面等高,一段时间后漏斗内液面上升的高度为h。当液面不再上升时两者浓度大小为( ) A.甲=乙 B.甲>乙 C.甲<乙 D.甲≥乙
物质出入细胞的方式 1．(2020·甘肃兰州高三诊断)下列关于生物膜结构和功能的叙述，正确的是( ) A．分泌蛋白的分泌需要消耗能量，也需要细胞膜上的载体协助 B．细胞膜上的受体是细胞间信息交流的必需结构 C．胰岛细胞比心肌细胞高尔基体膜成分的更新速度更快 D．核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出 【答案】 C 【解析】分泌蛋白是通过胞吐的方式分泌到细胞外的，需要消耗能量，但是不需要载体的协助，A错误；细胞间的信息交流不一定需要细胞膜上的受体，如植物细胞间的胞间连丝，B错误；胰岛细胞具有分泌胰岛素、胰高血糖素、消化酶等蛋白质的功能，而高尔基体与分泌物的形成有关，因此胰岛细胞比心肌细胞高尔基体膜成分的更新速度更快，C正确；核膜上的核孔是大分子物质进出细胞核的通道，具有选择性，D错误。 2．(2020·河北邢台一中月考)下列有关细胞中小泡的叙述，错误的是( D ) A．溶酶体是由高尔基体形成的含有多种水解酶的小泡 B．高血糖刺激下，胰岛B细胞中包含胰岛素的小泡会与细胞膜融合 C．内质网膜可形成小泡，包裹蛋白质并转移到高尔基体 D．植物有丝分裂前期核膜解体所形成的小泡，将在末期聚集成细胞板 【答案】 D 【解析】溶酶体含有多种水解酶，是由高尔基体形成的小泡，A正确；高血糖刺激下，胰岛B 细胞中包含胰岛素的小泡会与细胞膜融合，释放较多的胰岛素，B正确；内质网膜可形成小泡，包裹蛋白质并转移到高尔基体，进行进一步的加工和分类包装，C正确；细胞板由高尔基体小泡聚集而成，D错误。 3．(2020·山东省济南模拟)下列有关细胞结构及化合物的叙述，正确的是( A ) A．细胞骨架与细胞运动、分裂、分化及物质运输、能量转换和信息传递有关 B．乳酸菌无中心体，以无丝分裂的方式增殖 C．高尔基体分泌小泡内的化合物都需经过内质网的加工修饰 D．葡萄糖氧化分解产生ATP的过程可发生在内环境中 【答案】 A 【解析】细胞骨架由蛋白质纤维组成，与细胞的运动、分裂、物质运输和信息传递等活动有关，A正确；乳酸菌属于原核生物，细胞器只有核糖体，无中心体，细胞以二分裂的方式进行
高考生物基础知识综合复习： 优化集训4 物质出入细胞的方式 1.(2021浙江宁波效实中学期中)下列物质中,出入细胞既不需要载体蛋白,也不消耗能量的是( ) A.K+ B.Na+ C.氨基酸 D.O2 2.细胞膜转运大分子物质一般( ) A.不消耗能量 B.不依赖生物膜的流动性 C.不需要载体蛋白参与 D.不需要线粒体参与 3.人体组织细胞可将胞外K+移入膜内,同时将胞内Na+移出膜外,使得胞内K+浓度约为胞外的30倍, 胞外Na+浓度约为胞内的12倍。这种转运方式属于( ) A.主动转运 B.易化扩散 C.扩散 D.渗透 4.(2021浙江效实中学期中)如图显示的是物质P的跨膜运输,下列叙述正确的是( ) A.物质P可能是氧气 B.物质P可能是水分子 C.物质P跨膜运输方式为易化扩散 D.物质P的跨膜运输一定需要载体蛋白 5.(2021浙江金华义乌期中)若小肠绒毛上皮细胞的细胞呼吸受到抑制时,细胞产生的能量减少,则 细胞吸收的物质会明显减少的是( ) A.氧气、甘油 B.乙醇、水
C.水、二氧化碳 D.K+、氨基酸 6.下列关于物质出入细胞的方式的叙述,错误的是( ) A.被胞吞的物质不一定是固体物质 B.氧气进出红细胞需要血红蛋白的协助 C.物质通过膜扩散,是因为膜两侧的物质存在浓度差 D.载体蛋白与被转运的分子或离子结合后会改变形状 7.(2021浙江金华东阳中学期中)如图表示番茄随环境中氧浓度的变化,从培养液中吸收Ca2+和Si4+的曲线。影响A、B两点与B、C两点吸收量的主要因素分别是( ) A.离子浓度、载体数量 B.离子浓度、细胞呼吸强度 C.载体数量、离子浓度 D.载体数量、细胞呼吸强度 8.如图甲、乙表示细胞的两种物质运输方式,下列叙述错误的是( ) A.甲可表示某些物质运入细胞的方式 B.乙可表示细胞排出某些物质的方式 C.甲和乙的运输方式都需要消耗ATP D.甲和乙中物质运输都穿过了一层膜 9.某科学家在研究细胞膜运输物质时发现有四种关系,分别用如图所示的四种曲线表示。在研究具体的物质X时,发现与曲线②和③相符,则细胞膜运输物质X的方式是( )
微专题三物质出入细胞的方式 1．理清细胞的吸水和失水 提醒：渗透平衡≠浓度相等：达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子移动达到动态平衡，此时膜两侧溶液的浓度未必相等，如透析袋内蔗糖溶液与透析袋外的清水可达到渗透平衡，但浓度不会相等。 2．判断物质出入细胞的方式 (1)常见物质出入细胞的方式的判断 自由扩散小分子物质如CO2、O2及脂溶性物质如甘油、脂肪酸、苯等 协助扩散哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖 主动运输无机盐、葡萄糖、氨基酸等逆浓度梯度的运输 胞吞、胞吐大分子物质、颗粒物质以及神经递质等小分子物质 (2)模式图中物质出入细胞的方式的判断 a：主动运输b：自由扩散c：协助扩散d：协助扩散 (3)曲线图中物质跨膜运输方式的判断 ①物质浓度(在一定浓度范围内)
②O2浓度 提醒：①生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的，如mRNA和蛋白质可通过核孔出入细胞核。 ②消耗能量的运输方式并不一定就是主动运输，如胞吞、胞吐也消耗能量。 ③同一种物质进出不同细胞的运输方式不一定相同，如葡萄糖进入哺乳动物的成熟红细胞(协助扩散)和进入小肠上皮细胞(主动运输)的方式不同。 (科学探究)某学校生物兴趣小组验证牛的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，而非主动运输。现提供如下材料：牛的成熟红细胞若干、培养瓶、葡萄糖浓度测试仪、蒸馏水、5%的葡萄糖溶液、5 mL葡萄糖载体抑制剂和5 mL呼吸抑制剂等，请设计实验证明这一结论。写出实验步骤和预期结果。 提示：实验步骤：取三个培养瓶，编号A、B、C，向三个培养瓶中分别加入等量的牛的成熟红细胞和5%的葡萄糖溶液；向A瓶中加入5 mL蒸馏水，向B瓶中加入5 mL葡萄糖载体抑制剂，向C瓶中加入5 mL呼吸抑制剂；在相同且适宜的培养条件下培养一定时间后，利用葡萄糖浓度测试仪测定各培养瓶中葡萄糖的含量。 实验结果：A瓶和C瓶中葡萄糖含量大致相等且小于B瓶，说明牛的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，而非主动运输。
物质出入细胞的方式 摘要：由于细胞膜的化学组成和结构特征，使其对各种物质出入细胞具有控制作用。细胞控制物质出 入的方式包括自由扩散、协助扩散、主动运输以及内吞和外排作用。不同的物质有不同的出入细胞的方式， 同一种物质在不同的条件下也可能以不同的方式出入细胞。本文着重介绍的是非脂溶性的极性分子和带电 离子通过膜的方式问题。 关键词：自由扩散协助扩散主动运输内吞和外排作用通道载体 在各时期高中生物教科书上都有关于物质出入细胞方式的内容，因为这是细胞膜最重要的功能。但课 本对这部分内容谈得比较肤浅，没有深入展开，有些老师和同学在总结物质出入细胞方式的时候为了记忆 方便，习惯与说成：水、氧气、二氧化碳、甘油、脂肪酸、苯、乙醇等通过自由扩散方式穿过细胞膜；葡 萄糖进入红细胞的方式是协助扩散；葡萄糖进入其他细胞以及其他小分子和离子（如氨基酸、 Na +、K +等）在各种情况下都以主动运输方式进出细胞。其实这种说法很不恰当，因为葡萄糖除以协助扩散方式进入红 细胞外，也可以以协助扩散方式进入其他细胞；氨基酸、葡萄糖、Na +、K +等除了以主动运输方式进出细胞，也可以以其他方式进出细胞。物质出入细胞的方式不光与细胞膜的结构和功能有关，也与这些物质理 化性质及细胞内外浓度差有关。以下是从不同物质的角度对它们进出细胞的方式做个简单的总结。 1．脂溶性的非极性分子在任何细胞中都以自由扩散方式穿过磷脂双分子层 脂溶性的非极性分子包括甘油、脂肪酸、苯、脂溶性维生素、O2等。由于细胞膜中含有大量磷脂，并 形成双分子层构成细胞膜的基本支架，根据相似相溶原理，这些物质就能直接穿过脂双层而进出细胞。当 然，它们是进还是出，则完全取决于细胞内外浓度差：若细胞外浓度高就进入细胞，若细胞内浓度高就流 出细胞，动力都是来自浓度差。由此可见，这些物质出入细胞的方式属于自由扩散，扩散的最终结果使这 些物质在细胞内外保持平衡，若不能保持平衡就会一直扩散下去。 2．非脂溶性的极性分子和带电离子通过膜蛋白以不同的方式进出细胞 2． 1．水等分子量很小的极性小分子物质通过特殊通道以自由扩散的方式穿过膜 水、二氧化碳、乙醇、尿素等极性小分子不溶于脂，因而不能像脂溶性物质那样直接穿过磷脂双分子 层，但它们却是典型的以自由扩散方式穿过膜的物质。那么它们是怎样进行自由扩散的呢？目前弄得比较 清楚的是水的自由扩散过程。科学家研究发现，在细胞的膜蛋白中有一类具有通道作用的蛋白质，叫做通 道蛋白，在通道蛋白中又有一种是专门提供给水进出细胞的，叫水的通道，这种水的通道的典型特征是具 有特定大小的孔径，这种孔径可以保证水的通过，但其他物质却不能通过，并且这种水的通道是始终开放 着的，所以细胞内外的水分子只要存在浓度差，就会由高浓度一侧穿过该通道进入低浓度一侧，使细胞两 侧的水分子浓度保持平衡。这类物质的自由扩散和脂溶性物质的自由扩散的主要区别表现在途径上：一个 是通过磷脂双分子层，一个是通过通道蛋白。 2． 2．葡萄糖和氨基酸等分子量较大的极性小分子通过载体以协助扩散和主动运输两种方式出入细胞葡萄糖和氨基酸等小分子颗粒因为是极性分子，不溶于脂，同时细胞膜上又缺乏相应的通道蛋白，所以 它们既不能以自由扩散方式穿过脂双层，也不能像水那样通过通道来进行自由扩散。但细胞膜上有能分别与 葡萄糖和氨基酸等小分子特异性结合的载体蛋白，这种载体蛋白能通过与相应物质发生特异性结合，使蛋白 质的构象发生变化，从而实现对相应物质的跨膜运输。这种跨膜运输当把所运输的物质由高浓度一侧运输到 低浓度一侧时，不需消耗细胞代谢所产生的能量，是一个协助扩散的过程；但若是把所运输的物质由低浓度 一侧运输到高浓度一侧时，则需消耗细胞代谢所产生的能量，是一个主动运输的过程。例如，人体消化道内 的葡萄糖和氨基酸因浓度一般低于消化道上皮细胞，所以它们吸收到人体内的过程是主动运输；而红细胞等 组织细胞因葡萄糖和氨基酸的浓度低于它们所处的内环境，所以吸收的方式一般是协助扩散。有人为了探究 小肠上皮细胞是否一定以主动运输方式吸收葡萄糖，将小肠上皮细胞分别放在葡萄糖浓度高于小肠上皮细胞 和葡萄糖浓度低于小肠上皮细胞的葡萄糖溶液中，通过观察小肠上皮细胞的耗氧量来确定葡萄糖的运输方式， 结果发现小肠上皮细胞在外界葡萄糖浓度高于小肠上皮细胞时，耗氧量明显低于外界葡萄糖浓度低于小肠上 皮细胞时的耗氧量。而放在高浓度葡萄糖溶液中的小肠上皮细胞，开始耗氧相对较慢，但随着细胞外的葡萄 糖不断被吸收，在某一时刻，小肠上皮细胞的耗氧量会突然增加。耗氧量增