第7課時物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式及影響因素課標(biāo)要求1.舉例說明哪些物質(zhì)順濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞，不需要額外提供能量；哪些物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞，需要能量和載體蛋白。2.舉例說明大分子物質(zhì)可以通過胞吞、胞吐進(jìn)出細(xì)胞?？记榉治?.物質(zhì)出入細(xì)胞的方式2024·湖北卷，9；2024·山東卷，1；2024·全國甲卷，1；2024·江西卷，2；2024·浙江1月選考，3；2023·福建卷，12；2023·湖北卷，15；2023·浙江1月選考，4；2023·全國甲卷，1；2023·浙江6月選考，13；2023·湖南卷，14；2023·遼寧卷，42.物質(zhì)運輸速率的影響因素2024·貴州卷，4命題點一物質(zhì)出入細(xì)胞的方式1.被動運輸[認(rèn)知覺醒]據(jù)圖完成下列表格內(nèi)容：形式自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散圖示方式________方式________運輸方向________一側(cè)→________一側(cè)(順濃度梯度)概念物質(zhì)通過__________作用進(jìn)出細(xì)胞的方式借助膜上的____________進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散方式條件不需要________，不消耗________需要________，不消耗能量舉例O2和CO2等氣體、水(少數(shù)情況)、苯、乙醇等葡萄糖、氨基酸的順濃度梯度跨膜運輸；水通過__________的運輸思維升華轉(zhuǎn)運蛋白的類型及特點(1)轉(zhuǎn)運蛋白的開關(guān)狀態(tài)(2)對比分析兩種轉(zhuǎn)運蛋白2.主動運輸、胞吞和胞吐[認(rèn)知覺醒]小腸上皮細(xì)胞面向腸腔的一側(cè)形成很多微絨毛，對吸收來自腸腔的營養(yǎng)物質(zhì)有重要意義。如圖1為氨基酸從腸腔進(jìn)入組織細(xì)胞的簡要過程。新生兒小腸上皮細(xì)胞還能直接吸收母乳中的免疫球蛋白到血液中。人體進(jìn)食后，小腸微絨毛外側(cè)葡萄糖濃度由于二糖的水解而局部高于細(xì)胞內(nèi)，這部分葡萄糖能通過GLUT2轉(zhuǎn)運；大部分葡萄糖通過SGLT1轉(zhuǎn)運，過程如圖2所示。請根據(jù)以上情境素材，回答下列問題。(1)氨基酸從腸腔進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞是什么運輸方式？判斷的依據(jù)是什么？氨基酸從小腸上皮細(xì)胞到組織液是什么運輸方式？_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)Na＋從小腸上皮細(xì)胞運輸?shù)侥c腔時，Na＋轉(zhuǎn)運蛋白的空間構(gòu)象是否發(fā)生改變？并說明理由。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)新生兒小腸上皮細(xì)胞直接吸收母乳中的免疫球蛋白是什么運輸方式？需要膜蛋白發(fā)揮作用嗎？__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(4)小腸上皮細(xì)胞通過SGLT1、GLUT2轉(zhuǎn)運葡萄糖分別屬于什么運輸方式？________________________________________________________________________________________________________________________________________思維升華(1)同一種物質(zhì)進(jìn)出不同細(xì)胞時，運輸方式可能不同，如紅細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是協(xié)助擴(kuò)散，而小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式則是主動運輸。(2)Na＋、K＋等無機鹽離子一般以主動運輸?shù)姆绞竭M(jìn)出細(xì)胞，但也可通過協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞，如神經(jīng)細(xì)胞維持靜息電位時的K＋外流和形成動作電位時的Na＋內(nèi)流。(3)RNA和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)通過核孔進(jìn)出細(xì)胞核，而不是通過胞吞、胞吐。(4)胞吐不是只能運輸大分子物質(zhì)，也可以運輸小分子物質(zhì)，如神經(jīng)遞質(zhì)。(1)硒蛋白從細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運到細(xì)胞壁需轉(zhuǎn)運蛋白。(2024·貴州卷，4C)()(2)小麥根細(xì)胞吸收離子消耗的ATP主要由葉綠體產(chǎn)生。(2024·全國甲卷，1D)()(3)葡萄糖可通過主動運輸?shù)荒芡ㄟ^協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞。(2023·全國甲，1D)()(4)植物根細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的酒精跨膜運輸?shù)倪^程不需要消耗ATP。(2023·全國乙卷，3D)()(5)葡萄糖是機體能量的重要來源，能經(jīng)自由擴(kuò)散通過細(xì)胞膜。(2023·全國新課標(biāo)卷，1B)()(6)神經(jīng)元細(xì)胞膜上存在與K＋、Na＋主動運輸有關(guān)的通道蛋白。(2022·浙江1月選考，8D)()(7)胰島B細(xì)胞分泌胰島素不需要消耗能量。(2021·福建卷，2C)()題型物質(zhì)出入細(xì)胞方式的判斷(科學(xué)思維)[例1](2024·海南卷，3)許多紅樹植物從含鹽量高的泥灘中吸收鹽分，并通過其葉表面的鹽腺主動將鹽排出體外避免鹽害。下列有關(guān)這些紅樹植物的敘述，正確的是()A.根細(xì)胞吸收鹽提高了其細(xì)胞液的濃度，有利于水分的吸收B.根細(xì)胞通過自由擴(kuò)散的方式吸收泥灘中的K＋C.通過葉表面的鹽腺將鹽排出體外，不需要ATP提供能量D.根細(xì)胞主要以主動運輸?shù)姆绞轿账諿例2](2024·江西卷，2)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(xì)胞吸收營養(yǎng)物質(zhì)方式的判斷，錯誤的是()方式細(xì)胞外相對濃度細(xì)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(kuò)散C.丙為胞吞作用 D.丁為自由擴(kuò)散[例3](2020·江蘇卷，5)如圖①～⑤表示物質(zhì)進(jìn)、出小腸上皮細(xì)胞的幾種方式，下列敘述正確的是()A.葡萄糖進(jìn)、出小腸上皮細(xì)胞方式不同B.Na＋主要以方式③運出小腸上皮細(xì)胞C.多肽以方式⑤進(jìn)入細(xì)胞，以方式②離開細(xì)胞D.口服維生素D通過方式⑤被吸收“三看法”快速判定物質(zhì)出入細(xì)胞的方式題型水通道蛋白(科學(xué)思維)[例4](不定項)(2024·黑吉遼卷，18)研究人員對小鼠進(jìn)行致病性大腸桿菌接種，構(gòu)建腹瀉模型。用某種草藥進(jìn)行治療，發(fā)現(xiàn)草藥除了具有抑菌作用外，對于空腸、回腸黏膜細(xì)胞膜上的水通道蛋白3(AQP3)的相對表達(dá)量也有影響，結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是()A.水的吸收以自由擴(kuò)散為主、水通道蛋白的協(xié)助擴(kuò)散為輔B.模型組空腸黏膜細(xì)胞對腸腔內(nèi)水的吸收減少，引起腹瀉C.治療后空腸、回腸AQP3相對表達(dá)量提高，緩解腹瀉，減少致病菌排放D.治療后回腸AQP3相對表達(dá)量高于對照組，可使回腸對水的轉(zhuǎn)運增加[例5](2025·湖北襄陽五中聯(lián)考)水是一種極性小分子，研究發(fā)現(xiàn)水分子通過細(xì)胞膜的方式有兩種(如圖所示)，下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.結(jié)構(gòu)a分子的尾部有分隔細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境作用B.通道蛋白跨膜部分含有較多的疏水性氨基酸C.方式2屬于主動運輸，該過程中通道蛋白不會發(fā)生空間構(gòu)象改變D.水通道蛋白失活的植物細(xì)胞在高滲溶液中仍能發(fā)生質(zhì)壁分離通道蛋白①水分子進(jìn)出細(xì)胞時，既可以直接穿過磷脂雙分子層，也可以穿過水通道蛋白，因此滲透作用的實質(zhì)是水的自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散的疊加，以協(xié)助擴(kuò)散為主。②離子通道是由蛋白質(zhì)復(fù)合物構(gòu)成的，一種離子通道只允許一種離子通過，并且只有在特定刺激發(fā)生時才瞬間開放。[例6](2022·湖北卷，4)哺乳動物成熟紅細(xì)胞的細(xì)胞膜含有豐富的水通道蛋白，硝酸銀(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列敘述錯誤的是()A.經(jīng)AgNO3處理的紅細(xì)胞在低滲蔗糖溶液中會膨脹B.經(jīng)AgNO3處理的紅細(xì)胞在高滲蔗糖溶液中不會變小C.未經(jīng)AgNO3處理的紅細(xì)胞在低滲蔗糖溶液中會迅速膨脹D.未經(jīng)AgNO3處理的紅細(xì)胞在高滲蔗糖溶液中會迅速變小命題點二影響物質(zhì)跨膜運輸速率的因素影響物質(zhì)跨膜運輸速率的因素[認(rèn)知覺醒]如圖甲、乙分別表示洋蔥根尖在不同O2濃度及不同底物濃度情況下(其他條件適宜)，從含硝酸鉀的全營養(yǎng)液中吸收NOeq\o\al(－,3)的速率曲線如圖。下列相關(guān)描述、正確的有_________________________________________________。①A點時影響離子吸收速率的主要因素是能量；②B點時離子吸收速率不再增大是因為載體蛋白的數(shù)量有限；③C點時影響離子吸收速率的主要因素是底物濃度；④D點時離子吸收速率不再增大是因為底物濃度太高，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離。思維升華影響物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的因素的曲線分析(1)物質(zhì)濃度(在一定范圍內(nèi))(2)氧氣濃度題型影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)囊蛩胤治?科學(xué)思維)[例1](2023·福建卷，12)肌細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中Ca2＋濃度升高將引起肌收縮。靜息狀態(tài)下，肌細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)Ca2＋濃度極低，此時胞內(nèi)Ca2＋主要存儲于肌質(zhì)網(wǎng)中(一種特殊的內(nèi)質(zhì)網(wǎng))。肌質(zhì)網(wǎng)膜上存在一種Ca2＋載體，能催化水解ATP實現(xiàn)Ca2＋逆濃度跨膜運輸。該載體轉(zhuǎn)運過程中的兩個狀態(tài)(E1和E2)如圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.該載體對Ca2＋的轉(zhuǎn)運過程利用了ATP水解所釋放的能量B.E2中該載體通過構(gòu)象變化向細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)運輸Ca2＋導(dǎo)致肌收縮C.若該載體數(shù)量不足或功能減弱可導(dǎo)致肌收縮的停止發(fā)生異常D.隨著待轉(zhuǎn)運Ca2＋濃度的增加，該載體的運輸速率先增加后穩(wěn)定[例2](2022·全國乙卷，29)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)作物生長所需的氮素可以NOeq\o\al(－,3)的形式由根系從土壤中吸收。一定時間內(nèi)作物甲和作物乙的根細(xì)胞吸收NOeq\o\al(－,3)的速率與O2濃度的關(guān)系如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)由圖可判斷NOeq\o\al(－,3)進(jìn)入根細(xì)胞的運輸方式是主動運輸，判斷的依據(jù)是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)O2濃度大于a時作物乙吸收NOeq\o\al(－,3)速率不再增加，推測其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)作物甲和作物乙各自在NOeq\o\al(－,3)最大吸收速率時，作物甲根細(xì)胞的呼吸速率大于作物乙，判斷的依據(jù)是_______________________________________________________________________________________________________________。(4)據(jù)圖可知，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為促進(jìn)農(nóng)作物根對NOeq\o\al(－,3)的吸收利用，可以采取的措施是________(答出1點即可)。題型探究物質(zhì)跨膜運輸方式(科學(xué)探究)[情境信息·練透](學(xué)習(xí)探索情境)[例3](不定項)(2025·遼寧大連模擬)研究發(fā)現(xiàn)紅細(xì)胞在清水中容易漲破與其細(xì)胞膜上的水通道蛋白(CHIP28)密切相關(guān)。為進(jìn)一步研究該水通道蛋白的功能及影響因素，科研人員對脂質(zhì)體做了不同的處理，并比較脂質(zhì)體在清水中漲破的時間，實驗結(jié)果如下表。下列敘述正確的是()組別處理實驗結(jié)果甲不含CHIP28的脂質(zhì)體破裂所需時間較長乙插入CHIP28的脂質(zhì)體短時間內(nèi)膨脹破裂丙插入CHIP28的脂質(zhì)體＋Hg2＋破裂所需時間較長丁插入CHIP28的脂質(zhì)體＋Hg2＋＋物質(zhì)X短時間內(nèi)膨脹破裂注：脂質(zhì)體為人工合成的僅由磷脂雙分子層構(gòu)成的封閉球狀結(jié)構(gòu)。A.乙組的自變量處理利用了“加法原理”B.CHIP28提高了水分子自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散的速率C.Hg2＋可能對CHIP28的功能具有抑制作用D.物質(zhì)X可能與恢復(fù)CHIP28的空間結(jié)構(gòu)及功能相關(guān)1.(2023·山東卷，2)溶酶體膜上的H＋載體蛋白和Cl－/H＋轉(zhuǎn)運蛋白都能運輸H＋，溶酶體內(nèi)H＋濃度由H＋載體蛋白維持，Cl－/H＋轉(zhuǎn)運蛋白在H＋濃度梯度驅(qū)動下，運出H＋的同時把Cl－逆濃度梯度運入溶酶體。Cl－/H＋轉(zhuǎn)運蛋白缺失突變體的細(xì)胞中，因Cl－轉(zhuǎn)運受阻導(dǎo)致溶酶體內(nèi)的吞噬物積累，嚴(yán)重時可