
1.闡明細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性。2.舉例說(shuō)明有些物質(zhì)順濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞,不需要消耗能量,有些物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞,需要能量和載體蛋白。3.舉例說(shuō)明大分子物質(zhì)可以通過(guò)胞吞、胞吐進(jìn)出細(xì)胞。
(1)自由擴(kuò)散的速率與物質(zhì)分子的大小、脂溶性程度有關(guān)( )(2)一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可轉(zhuǎn)運(yùn)不同種的離子,同一種離子也可由不同種的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)( )(3)無(wú)機(jī)鹽離子的運(yùn)輸方式均為主動(dòng)運(yùn)輸( )
(4)主動(dòng)運(yùn)輸使膜內(nèi)外物質(zhì)濃度趨于一致,維持了細(xì)胞的正常代謝( )
(5)胞吞過(guò)程需要某些特定的膜蛋白(如受體)的作用,也需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的作用( )
影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸速率的因素
落實(shí) 必備知識(shí)
精講精練+考向強(qiáng)化+核心歸納+能力提升
1.概念:物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞,________消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量,這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式稱為被動(dòng)運(yùn)輸。
來(lái)自細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的濃度差。
物質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞的方式,叫作自由擴(kuò)散,也叫簡(jiǎn)單擴(kuò)散。
1.實(shí)例:①小分子物質(zhì):②脂溶性物質(zhì):
①順濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞;
氧氣、二氧化碳、氮?dú)?、尿?br/>苯、甘油、乙醇、脂肪酸、固醇
②不需要膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白參與;
1.O2是怎樣進(jìn)入血液以及組織細(xì)胞?
2.O2從肺泡腔進(jìn)入血液需要穿過(guò)幾層生物膜?
(肺泡壁、毛細(xì)血管壁為單細(xì)胞層)
3.O2從肺泡腔進(jìn)入組織細(xì)胞需要穿過(guò)幾層生物膜?
生物膜、磷脂分子層、磷脂雙分子層
物質(zhì)借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的擴(kuò)散方式,叫作協(xié)助擴(kuò)散,也叫易化擴(kuò)散。
1.實(shí)例:離子和一些小分子物質(zhì),如葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞、鈉離子進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞、水 通過(guò)細(xì)胞膜等。
②轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量。
②需要膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白參與;
載體蛋白,需與運(yùn)輸分子結(jié)合,引起載體蛋白空間結(jié)構(gòu)改變。包括主動(dòng)運(yùn)輸、協(xié)助擴(kuò)散
通道蛋白是在膜上形成跨膜的親水通道,使離子或水從中通過(guò),不需要與運(yùn)輸分子結(jié)合。只參與協(xié)助擴(kuò)散
1.概念:物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸,需要載體蛋白的協(xié)助,同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量,這種方式叫做主動(dòng)運(yùn)輸。
ATP→ADP+Pi+
①逆濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞;
②需要膜上載體蛋白參與;
小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸、Na+ 、K+等。
甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞內(nèi)碘濃度比血液中的高20~25倍。人紅細(xì)胞中K+的濃度比血漿高30倍。輪藻細(xì)胞中K+的濃度比周圍水環(huán)境高63倍。
主動(dòng)運(yùn)輸普遍存在于動(dòng)植物和微生物細(xì)胞中,細(xì)胞通過(guò)主動(dòng)選擇吸收所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),排出代謝廢物和對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì),保證了細(xì)胞和個(gè)體生命活動(dòng)的需要。
要消耗能量,不需要載體蛋白。
細(xì)胞膜的流動(dòng)性、溫度和能量等。
1.主動(dòng)運(yùn)輸?shù)娜N類型(1)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)哪芰縼?lái)源分為三類(如圖1):ATP直接提供能量(ATP驅(qū)動(dòng)泵)、間接供能(______________)、光驅(qū)動(dòng)(光驅(qū)動(dòng)泵)。(2)協(xié)同運(yùn)輸是一種物質(zhì)的逆濃度梯度跨膜運(yùn)輸,其依賴于另一種物質(zhì)的順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn),該過(guò)程消耗的能量來(lái)自離子電化學(xué)梯度(如圖2)。
2.與物質(zhì)出入細(xì)胞有關(guān)的幾種熱圖解讀(1)Na+-K+泵
依靠被動(dòng)運(yùn)輸,能不能建立起細(xì)胞內(nèi)外K+、Na+的濃度差?
Na+-K+泵逆濃度梯度進(jìn)行Na+和K+的主動(dòng)運(yùn)輸,以建立膜兩側(cè)Na+和K+的濃度差,運(yùn)輸過(guò)程中需要消耗能量(ATP)以改變載體蛋白的空間結(jié)構(gòu)。
鈉驅(qū)動(dòng)的葡萄糖載體蛋白可利用鈉-鉀泵產(chǎn)生的Na+濃度梯度來(lái)推動(dòng)葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞,這種方式叫協(xié)同運(yùn)輸,屬于主動(dòng)運(yùn)輸。
(4)鈣泵鈣泵是Ca2+激活的ATP酶,每水解一個(gè)ATP轉(zhuǎn)運(yùn)兩個(gè)Ca2+到細(xì)胞外,形成鈣離子梯度。通常細(xì)胞質(zhì)游離Ca2+濃度很低,胞外的Ca2+即使很少量涌入胞內(nèi)都會(huì)引起胞質(zhì)游離的Ca2+濃度顯著變化,導(dǎo)致一系列生理反應(yīng)。鈣離子內(nèi)流能迅速地將細(xì)胞外信號(hào)傳入細(xì)胞內(nèi),因此Ca2+是一種十分重要的信號(hào)物質(zhì)。
1.(2023·浙江6月選考,13)植物組織培養(yǎng)過(guò)程中,培養(yǎng)基中常添加蔗糖,植物細(xì)胞利用蔗糖的方式如圖所示。
下列敘述正確的是( )A.轉(zhuǎn)運(yùn)蔗糖時(shí),共轉(zhuǎn)運(yùn)體的構(gòu)型不發(fā)生變化B.使用ATP合成抑制劑,會(huì)使蔗糖運(yùn)輸速率下降C.植物組培過(guò)程中蔗糖是植物細(xì)胞吸收的唯一碳源D.培養(yǎng)基的pH高于細(xì)胞內(nèi),有利于蔗糖的吸收
2.(2022·重慶卷,2)如圖為小腸上皮細(xì)胞吸收和釋放銅離子的過(guò)程。下列關(guān)于該過(guò)程中銅離子的敘述,錯(cuò)誤的是( )A.進(jìn)入細(xì)胞需要能量B.轉(zhuǎn)運(yùn)具有方向性C.進(jìn)出細(xì)胞的方式相同D.運(yùn)輸需要不同的載體解析 由圖示可知,銅離子進(jìn)入細(xì)胞是由低濃度向高濃度運(yùn)輸,需要載體,消耗能量,A正確;銅離子轉(zhuǎn)運(yùn)具有方向性,B正確;銅離子進(jìn)入細(xì)胞是主動(dòng)運(yùn)輸,運(yùn)出細(xì)胞是先通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入高爾基體,然后由高爾基體膜包裹通過(guò)胞吐運(yùn)出細(xì)胞,C錯(cuò)誤;由圖示可知進(jìn)入細(xì)胞需要膜蛋白1協(xié)助,運(yùn)出細(xì)胞需要膜蛋白2協(xié)助,D正確。
4.(2024·廣東珠海調(diào)研)研究發(fā)現(xiàn),植物細(xì)胞可以利用H+形成的濃度差提供的能量,通過(guò)蔗糖-H+同向運(yùn)輸器吸收蔗糖分子。如圖為蔗糖分子的跨膜運(yùn)輸示意圖,相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.H+可采用不同的方式進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)B.加入H+-ATP酶抑制劑不會(huì)影響蔗糖的運(yùn)輸速率C.H+-ATP酶既具有催化功能,又具有運(yùn)輸功能D.H+-ATP酶發(fā)揮作用時(shí),其空間結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變
5.(2024·江蘇淮安模擬)下圖為跨膜運(yùn)輸?shù)?種類型,下列敘述正確的是( )
A.由圖可知,甲側(cè)是膜內(nèi),乙側(cè)是膜外B.類型2中轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白所利用的能量是其中一種被運(yùn)輸物質(zhì)的電化學(xué)梯度C.圖中所示的生物膜可能是動(dòng)物的線粒體內(nèi)膜D.圖中類型1和3消耗能量,所以是主動(dòng)運(yùn)輸,類型2不消耗能量,所以是被動(dòng)運(yùn)輸解析 甲側(cè)是膜外,乙側(cè)是膜內(nèi),A錯(cuò)誤;圖中生物膜不可能是線粒體內(nèi)膜,因線粒體內(nèi)膜是有氧呼吸第三階段的場(chǎng)所,產(chǎn)生ATP,C錯(cuò)誤;類型2是協(xié)同運(yùn)輸,屬于主動(dòng)運(yùn)輸,D錯(cuò)誤。
其他條件適宜的情況下,圖3表示運(yùn)輸方式是_________________,圖4表示的運(yùn)輸方式是_________________,圖5表示的運(yùn)輸方式是____________。圖5在B點(diǎn)后運(yùn)輸速率不再繼續(xù)增加,原因是_______________________________ 。
1.A表示的運(yùn)輸方式是 ,轉(zhuǎn)運(yùn)速率主要取決于膜兩側(cè)物質(zhì)的 。
2.圖B表示的運(yùn)輸方式可能是 ,ab段主要受 的影響,bc段受到 的限制,運(yùn)輸速率不能再上升。
3.C 表示的運(yùn)輸方式是 ,轉(zhuǎn)運(yùn)速率主要取決于膜兩側(cè)物質(zhì)的 。
(1)探究是主動(dòng)運(yùn)輸還是被動(dòng)運(yùn)輸
(2)探究是自由擴(kuò)散還是協(xié)助擴(kuò)散
檉柳是一種強(qiáng)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(wú)機(jī)鹽的方式是主動(dòng)運(yùn)輸還是被動(dòng)運(yùn)輸?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以證明(實(shí)驗(yàn)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(xì)胞呼吸抑制劑,蒸餾水),寫出實(shí)驗(yàn)步驟,并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
提示 實(shí)驗(yàn)步驟:①將檉柳幼苗隨機(jī)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(xì)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分別測(cè)定兩組檉柳幼苗吸收Ca2+和K+的速率,并進(jìn)行比較。預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果:若兩組植株對(duì)Ca2+和K+的吸收速率相同,則檉柳從土壤中吸收無(wú)機(jī)鹽的方式是被動(dòng)運(yùn)輸;若甲組植株對(duì)Ca2+和K+的吸收速率明顯小于乙組植株對(duì)Ca2+和K+的吸收速率,則檉柳從土壤中吸收無(wú)機(jī)鹽的方式是主動(dòng)運(yùn)輸。
1.(2021·江蘇卷,3)細(xì)胞可運(yùn)用不同的方式跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì),下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )A.物質(zhì)自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞的速度既與濃度梯度有關(guān),也與分子大小有關(guān)B.小腸上皮細(xì)胞攝入和運(yùn)出葡萄糖與細(xì)胞質(zhì)中各種溶質(zhì)分子的濃度有關(guān)C.神經(jīng)細(xì)胞膜上運(yùn)入K+的載體蛋白和運(yùn)出K+的通道蛋白都具有特異性D.腎小管上皮細(xì)胞通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸方式重吸收氨基酸
3.(2024·福建廈門期末)為探究細(xì)胞吸收葡萄糖的條件,將兔的成熟紅細(xì)胞和肌肉細(xì)胞分別置于含有5.0%葡萄糖的培養(yǎng)液中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),一段時(shí)間后測(cè)定培養(yǎng)液中葡萄糖的含量,結(jié)果如表。
以下分析正確的是( )A.該實(shí)驗(yàn)的對(duì)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(xì)胞和成熟紅細(xì)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(xì)胞和成熟紅細(xì)胞吸收葡萄糖均需要能量D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明肌肉細(xì)胞吸收葡萄糖的方式既有主動(dòng)運(yùn)輸,也有協(xié)助擴(kuò)散
1.(必修1 P65)被動(dòng)運(yùn)輸:_________________________________________________________________________________。2.(必修1 P66)自由擴(kuò)散(簡(jiǎn)單擴(kuò)散):_______________________________________。3.(必修1 P66)協(xié)助擴(kuò)散(易化擴(kuò)散):___________________________________________。
物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞,不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式
物質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞的
物質(zhì)借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的
4.(必修1 P69)主動(dòng)運(yùn)輸:_______________________________________________________________________________________________________________。5.(必修1 P70)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊饬x:通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸_____________________________________________________________________________________________。
物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸,需要載體蛋白的協(xié)助,同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式
來(lái)選擇吸收所需要的物質(zhì),排出代謝廢物和對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì),從而保證細(xì)胞和個(gè)體生命活動(dòng)的需要
6.(必修1 P66~67)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可以分為 兩種類型,通道蛋白只容許與自身通道的 相適配、 相適宜的分子或離子通過(guò)。分子或離子通過(guò)通道蛋白時(shí),不需要與通道蛋白結(jié)合。而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(guò),而且每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會(huì)發(fā)生自身 的改變。7.(必修1 P72)細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ):_________________________________________________________。通過(guò)胞吞或胞吐進(jìn)出細(xì)胞,需要膜上 的參與,更離不開(kāi)膜上磷脂雙分子層的 。
種類和數(shù)量,或轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化
8.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,農(nóng)作物生長(zhǎng)所需的氮元素可以 的形式由根系從土壤中吸收。一定時(shí)間內(nèi)作物甲和作物乙的根細(xì)胞吸收 的速率與O2濃度的關(guān)系如圖所示。回答下列問(wèn)題:(1)由圖可判斷 進(jìn)入根細(xì)胞的運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸,判斷的依據(jù)是_______________________________________________________________________________________。
主動(dòng)運(yùn)輸需要細(xì)胞呼吸提供能量,O2濃度小于a點(diǎn),根細(xì)胞對(duì) 的吸收速率與O2濃度呈正相關(guān)
(2)O2濃度大于a時(shí)作物乙吸收 的速率不再增加,推測(cè)其原因是________________________________________________。(3)作物甲和作物乙各自在 最大吸收速率時(shí),作物甲根細(xì)胞的呼吸速率大于作物乙,判斷的依據(jù)是____________________________________________________________________。
主動(dòng)運(yùn)輸需要載體蛋白,此時(shí)載體蛋白數(shù)量達(dá)到飽和
作物甲在 最大吸收速率時(shí),對(duì)應(yīng)O2濃度和 吸收速率均大于作物乙
(4)細(xì)胞膜上的H+-ATP酶是一種轉(zhuǎn)運(yùn)H+的載體蛋白,能催化ATP水解,利用ATP水解釋放的能量將H+泵出細(xì)胞,導(dǎo)致細(xì)胞外的pH ;此過(guò)程中,H+-ATP酶作為載體蛋白在轉(zhuǎn)運(yùn)H+時(shí)發(fā)生的變化是 。
載體蛋白發(fā)生磷酸化,導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)改變
這是一份專題3.2 細(xì)胞的能量“貨幣”ATP(課件)-2025年高考生物一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)歸類(新高考通用),共24頁(yè)。PPT課件主要包含了ATP的結(jié)構(gòu)與功能,ATP的合成和利用,名師在線·考點(diǎn)預(yù)覽,腺苷三磷酸,HONP,AP~P~P,磷酸基團(tuán),一種特殊的化學(xué)鍵,③結(jié)構(gòu)特點(diǎn),跳出題海等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份專題2.3 水進(jìn)出細(xì)胞的原理(課件)-2025年高考生物一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)歸類(新高考通用),共37頁(yè)。PPT課件主要包含了滲透作用,名師在線·考點(diǎn)預(yù)覽,物質(zhì)的量濃度,液面不變等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份專題2.2 細(xì)胞器之間的分工與協(xié)調(diào)配合(課件)-2025年高考生物一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)歸類(新高考通用),共60頁(yè)。PPT課件主要包含了細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能,名師在線·考點(diǎn)預(yù)覽,細(xì)胞膜,細(xì)胞核,細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞器,拓展延伸等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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