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考点二物质出入细胞的方式及影响因素
1.被动运输
(1)概念：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散。
(2)两种类型
2.主动运输
(1)方向：一般情况下物质分子从低浓度一侧运输到高浓度一侧。
(2)特点：需要载体蛋白协助，还需要消耗能量。
(3)生理意义：保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
(4)不同跨膜运输方式的实例[连线]：
3.胞吞和胞吐
(1)胞吞：
①概念：大分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。
然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部。
②实例：白细胞吞噬细菌、变形虫吞噬有机颗粒。
(2)胞吐：
①概念：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞。
②实例：胰岛B细胞分泌胰岛素。
1.“三看法”快速判定物质出入细胞的方式。
物质进出细胞的方式物质跨膜运输的方式，物质通过简单扩散作用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。
进出细胞，叫做自由扩散。
自由扩散定义：物质通过简单扩散作用(simple transport)进出细胞，叫做自由扩散.其特点是：①沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散；②不需要提供能量；③没有膜蛋白的协助。
某种物质对膜的通透性（P）可以根据它在油和水中的分配系数（K）及其扩散系数（D）来计算：P=KD/t，t为膜的厚度。
脂溶性越高通透性越大，水溶性越高通透性越小；非极性分子比极性容易透过，小分子比大分子容易透过。
具有极性的水分子容易透过是因水分子小，可通过由膜脂运动而产生的间隙。
非极性的小分子如O2、CO2、N2可以很快透过脂双层，不带电荷的极性小分子，如水、尿素、甘油等也可以透过人工脂双层，尽管速度较慢，分子量略大一点的葡萄糖、蔗糖则很难透过，而膜对带电荷的物质如：H+、Na+、K+、Cl—、HCO3—是高度不通透的事实上细胞的物质转运过程中，透过脂双层的简单扩散现象很少，绝大多数情况下，物质是通过载体或者通道来转运的。
离子、葡萄糖、核苷酸等物质有的是通过质膜上的运输蛋白的协助，按浓度梯度扩散进入质膜的，有的则是通过主动运输的方式进行转运。
举例：氧气，二氧化碳，水，甘油，乙醇，苯，脂肪酸，尿素，胆固醇，脂溶性维生素，气体小分子等协助扩散也称促进扩散、易化扩散（faciliatied diffusion），其运输特点是：①比自由扩散转运速率高；②存在最大转运速率；在一定限度内运输速率同物质浓度成正比。
如超过一定限度，浓度不再增加，运输也不再增加。
因膜上载体蛋白的结合位点已达饱和；③有特异性，即与特定溶质结合。
《物质通过多种方式出入细胞》知识清单细胞是生命活动的基本单位，而物质的进出细胞对于细胞的生存和功能发挥至关重要。
物质通过多种方式出入细胞，包括被动运输、主动运输和胞吞胞吐等。
一、被动运输被动运输是指物质顺着浓度梯度进行的跨膜运输，不需要消耗细胞代谢产生的能量。
被动运输又可以分为自由扩散和协助扩散两种方式。
1、自由扩散自由扩散也称为简单扩散，是指物质从高浓度一侧通过细胞膜向低浓度一侧转运，不需要载体蛋白的协助，也不需要消耗能量。
一些小分子物质，如氧气、二氧化碳、氮气、苯、乙醇、甘油等，都可以通过自由扩散的方式进出细胞。
以氧气为例，当细胞外氧气浓度高于细胞内时，氧气分子会凭借自身的热运动，从细胞外扩散进入细胞内，直到细胞内外氧气浓度达到平衡。
2、协助扩散协助扩散是指物质在载体蛋白的协助下，从高浓度一侧通过细胞膜向低浓度一侧转运，不需要消耗能量。
葡萄糖进入红细胞、钠离子进入神经细胞等都属于协助扩散。
载体蛋白具有特异性，一种载体蛋白通常只能运输一种或一类物质。
例如，葡萄糖进入红细胞是通过特定的载体蛋白来实现的。
二、主动运输主动运输是指物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞代谢产生的能量。
主动运输对于细胞来说非常重要，它能够保证细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
例如，植物根细胞吸收土壤中的矿质离子、小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等营养物质，都是通过主动运输的方式进行的。
主动运输的载体蛋白具有与被运输物质结合的特异性位点，当被运输物质与载体蛋白结合后，会引起载体蛋白的构象发生变化，从而将物质运输过膜。
同时，细胞通过呼吸作用产生的 ATP 为主动运输提供能量。
三、胞吞和胞吐胞吞和胞吐是大分子物质进出细胞的方式，它们都涉及到细胞膜的变形和包裹。
1、胞吞胞吞是指大分子物质或颗粒性物质被细胞膜包裹后，形成囊泡进入细胞的过程。
胞吞可以分为吞噬作用和胞饮作用。
课后达标检测6物质进出细胞的方式(时间：50分钟)一、单项选择题1．下图是植物从土壤中吸收某矿物质离子示意图。
据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为()A．自由扩散B．协助扩散C．主动运输D．被动运输2．下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是()A．主动运输过程中，需要载体蛋白协助和ATP提供能量B．在静息状态下，神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输C．质壁分离过程中水分子外流导致细胞内渗透压升高D．抗体分泌过程中，囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分3.某同学设计渗透装置如右图所示(开始时状态)，烧杯中盛放有蒸馏水，图中猪膀胱膜允许单糖透过。
倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶。
该实验过程中最可能出现的是()A．漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降B．漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下降C．加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖D．加酶后可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶4．人体正常红细胞是呈两面凹陷的圆饼状，现将人体的红细胞分别浸入下列a、b、c三个不同浓度溶液的烧杯内，一段时间后，实验结果如图所示，则a、b、c溶液浓度大小比较正确的是()A．a>b>c B．a<c<bC．a>c>b D．a<b<c5．在一定气候条件下，运用植物细胞质壁分离的实验原理，测试田间作物的细胞液浓度，以此法获得作物代谢情况的必要数据。
在此项测试中，实验变量(自变量)是()A．制备的系列浓度梯度的检测液B．作物的细胞液浓度C．作物细胞质壁分离状态D．一定的环境温度或其他气候数据6．如图表示细胞膜对不同物质的转运过程及相关的结构。
下列叙述正确的是()A．a表示发生质壁分离时水分子的主要移动方向B．b表示神经细胞受到刺激后Na＋的透性变化特点C．c过程一定消耗能量D．浆细胞能够依靠d识别相应的抗原7．(2014·广东四校联考)下列关于物质跨膜运输的描述，正确的是()A．相对分子质量小的物质或离子都可以通过被动运输进入细胞B．大分子有机物需要载体蛋白的转运才能进入细胞，并且消耗能量C．被动运输都是顺浓度梯度进行的，既不需要能量，也不需要载体蛋白D．主动运输保证了活细胞能够按照生命活动的需求主动选择吸收所需要的营养物质三、非选择题8．成熟的植物细胞具有中央大液泡，可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。
图甲表示渗透装置吸水示意图，图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系，图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。
请回答下列问题：(1)由图甲漏斗液面上升可知，实验初始时c两侧浓度大小是a________b。
由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在________，最终液面不再上升。
当液面不再上升时，c两侧浓度大小是a________b。
(2)图丙中相当于图甲中c结构的是________(填序号)，②处充满的液体是________。
此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是________。
A．细胞液>外界溶液B．细胞液<外界溶液C．细胞液＝外界溶液D．都有可能(3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水中，发现液泡体积增大，说明细胞在渗透吸水，细胞能否无限吸水？______________，原因是______________________________________________________________________ __。
(4)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中，发现液泡体积也在增大。
当液泡体积不再增大时，细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等？______________________________________________________________________ __。
9．(2014·广州高三检测)图甲是物质A通过细胞膜的示意图。
请回答以下问题。
(1)物质A跨膜运输的方式是________，判断理由是______________。
其运输方式也可用图乙中的曲线________表示。
如果物质A释放到细胞外，则转运方向是________(填“Ⅰ→Ⅱ”或“Ⅱ→Ⅰ”)。
(2)图甲中细胞膜是在________(填“光学显微镜”或“电子显微镜”)下放大的结果。
该膜的模型被称为____________________，科学家用该模型很好地解释了生物膜的结构及特点。
(3)图中物质B指的是__________，该物质彻底水解的产物是____________。
(4)图乙中曲线①反映出物质运输速率与______________________________________________________________________ __有关，曲线②Q点之前影响物质运输速率的因素可能有______________________。
10．物质进出细胞的方式有自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞和胞吐等。
请回答以下问题。
(1)自由扩散和协助扩散相比，它们的不同点是______________________________________________________________________ ________________________。
(2)协助扩散与主动运输相比，它们的相同点是______________________________________________________________________ ________________________。
(3)主动运输与胞吞、胞吐相比，它们的共同点是______________________________________________________________________ ________________________。
(4)如图表示葡萄糖进入人体组织细胞的过程，请据图回答下列问题：①如果该细胞是红细胞，该过程称为________，膜内、外葡萄糖浓度的特点是______________________________________________________________________ __。
②如果该细胞是心肌细胞，该过程称为________，膜内、外葡萄糖浓度的特点是______________________________________________________________________ __。
③从图中信息可知，载体是通过________来实现物质转运的。
11．某小组对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行了实验探究，实验步骤如下：①组装渗透装置两套，分别编号为1、2；②在两组烧杯中分别加入等量的水，在长颈漏斗中分别加入等量的同一浓度的蔗糖溶液，保持管内外液面高度相等；③对两组装置进行不同处理：1组用水浴维持在37 ℃左右，2组的烧杯外加冰块降温；④两组装置同时开始实验，几分钟后观察记录漏斗内的液面高度变化。
请分析回答下列问题：(1)本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即________作用速率来进行探究的。
(2)该实验的自变量是______________________________________________________________________ __；为了直观地表示相对速率，用________________表示实验结果。
(3)该实验可能的结果与结论：①若1组漏斗内液面高度比2组高，则说明______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____；②若______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____；③若______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________(4)如果上述实验结果证明了“低温能影响物质跨膜运输的速率”，那么对于生物活细胞来讲产生这种情况的可能原因是：①____________________________________________________________________ ____；②________________________________________________________________________。
课后达标检测61．解析：选C。
结合图示可以看出，该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。
2．解析：选B。
物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。
在静息状态下，神经细胞进行着K＋外流和其他的生命活动，需要能量供给；进行着葡萄糖的跨膜运输和葡萄糖的分解。
抗体分泌过程属于胞吐，高尔基体分泌的囊泡到达细胞膜时，囊泡膜与细胞膜融合，成为细胞膜的一部分。
3．解析：选B。
加酶前，漏斗内溶液浓度高于漏斗外，水分子向漏斗内部扩散的较多，漏斗液面上升；加酶后，蔗糖水解为单糖，摩尔浓度增大，使液面继续上升，后随着单糖逐渐进入烧杯，而使漏斗内溶液浓度下降，液面下降。
4．解析：选B。
由于a、b和c内的细胞分别处于膨大、皱缩和保持相对稳定状态，因此a、b、c溶液浓度大小比较是a<c<b。
5．解析：选A。
变量是实验过程中可以变化的因素，其中由实验者操纵或给定的量称做实验变量，选项中制备的系列浓度梯度的检测液属于实验变量。
植物细胞质壁分离的状态属于因变量。
一定的环境温度或其他气候数据属于无关变量。
6．解析：选C。
根据d糖蛋白可判断，有d的一侧为细胞膜外侧。
质壁分离时，水分子主要通过自由扩散的方式运出细胞，而a表示通过自由扩散水分子运入细胞；动作电位时，Na＋内流，而b表示运出细胞，故A、B错误；c物质是逆浓度梯度运入细胞的，而跨膜运输方式中只有消耗能量的主动运输是按照逆浓度梯度进行的，C正确；浆细胞不能识别抗原，D错误。
7．解析：选D。
有些小分子物质和离子是以主动运输进入细胞的；大分子有机物一般通过胞吞进入细胞；被动运输包括自由扩散和协助扩散，协助扩散需要载体蛋白。
