1、高中生物第四章细胞的物质输入和输出第3节物质跨膜运输的方式学案新人教版必修1第3节物质跨膜运输的方式学习目标1.说明物质进出细胞的方式。2.进行图表数据的解读。一、物质跨膜运输的方式读图，回答相关问题：1自由扩散(1)图A表示的方式是自由扩散，是指物质通过简单的扩散作用进出细胞。(2)方向：从高浓度一侧到低浓度一侧。(3)条件：不需要载体，也不需要消耗能量。(4)举例：水、甘油、乙醇、氧气、二氧化碳、氮气、苯等进出细胞。2协助扩散(1)图C表示的方式是协助扩散。(2)方向：从高浓度一侧到低浓度一侧。(3)条件：需要载体蛋白的协助。(4)举例：葡萄糖进入人体成熟的红细胞。3主动运输(1)图B表示
2、的方式是主动运输。(2)方向：从低浓度一侧到高浓度一侧。(3)条件：需要载体蛋白的协助，需要消耗能量。(4)举例：氨基酸、葡萄糖、核苷酸、各种离子等进入细胞。(5)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。例1甲、乙两种物质分别以自由扩散和协助扩散进入细胞，如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜，并维持其他条件不变，则()A甲物质的运输被促进B乙物质的运输被促进C甲物质的运输被抑制D乙物质的运输被抑制答案D解析是否需要载体蛋白是自由扩散与协助扩散的区别。由于人工合成的无蛋白磷脂双分子膜无蛋白质，也就没有载体蛋白，协助扩散将受到
3、抑制。例2甲()、乙()两种物质在细胞膜两侧的分布情况如图所示(颗粒的多少表示浓度的高低)，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是()A乙进入细胞一定有载体蛋白的参与B乙运出细胞一定有载体蛋白的参与C甲进入细胞一定需要能量D甲运出细胞一定不需要能量答案A解析乙物质进入细胞是逆浓度梯度运输，一定是主动运输，需要载体蛋白的协助；乙物质运出细胞是顺浓度梯度，不一定需要载体蛋白的参与；甲物质进入细胞是顺浓度梯度运输，属于被动运输，不需要消耗能量；甲物质运出细胞是逆浓度梯度运输，一定消耗能量。二、影响物质跨膜运输的因素1图甲表示细胞外溶液浓度对自由扩散方式运输速率的影响，该方式只受膜内外物质浓度差的影响，浓
4、度差越大，自由扩散的速率越大。2图乙表示细胞外溶液浓度对协助扩散、主动运输方式运输速率的影响，这两种方式都受细胞外溶液浓度和载体数量的影响。图中P点之后，物质运输速率不再增加的原因是载体达到饱和(载体的数量有限)。3图丙表示的物质运输方式是主动运输，该方式受细胞外溶液浓度、载体数量和能量供应的影响。4图丁表示氧分压对离子吸收速率的影响，细胞吸收离子的方式是主动运输，图丁中氧分压为0时，离子吸收速率不为0，其原因是细胞通过无氧呼吸提供能量，B点后离子吸收速率不再增加的原因是载体达到饱和(载体的数量有限)。例3如图表示在一定范围内细胞膜外某物质浓度变化与该物质进入细胞膜内的速率的关系，据图分析，下
5、列说法正确的是()A该物质进入细胞的方式是自由扩散B该物质通过膜时必须与载体蛋白结合C该物质可能是水或甘油D该物质只能从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动答案B解析由题图可知，该物质的跨膜速率刚开始随膜外该物质的浓度的增加而增加，最后跨膜速率不再随膜外浓度增大而增加，说明该物质的跨膜运输还与膜上的载体蛋白有关，因此该物质跨膜运输方式为协助扩散或主动运输。例4(2015全国卷，1)将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表：培养瓶中气体温度/离子相对吸收量/%空气17100氮气1710空气328下列分析正
6、确的是()A有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收B该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关C氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATPD与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收答案A解析17 条件下氮气(缺氧)环境中该植物幼根对离子的吸收量比氧气条件下低，说明幼根吸收离子需要消耗ATP，与空气环境相比不利于该植物幼根对离子的吸收，A正确，D错误；氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子仍需消耗ATP，C错误；空气中培养，温度为17 时的离子吸收量明显高于3 时的，可知该植物幼根对离子吸收与温度有关，B错误。三、大分子进出细胞的方式读图，回答相关问题：1a方式称为胞吞，大分子物质进入细
7、胞时，大分子附着在细胞膜的表面，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。2b方式称为胞吐，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。3图中a、b表示的物质运输方式需要(填“需要”或“不需要”)消耗能量，这两种方式依赖于细胞膜的流动性。易错提醒有关物质出入细胞方式的6个“不要漏掉”(1)需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外，不要漏掉协助扩散。(2)消耗能量的运输方式除主动运输外，不要漏掉胞吞和胞吐。(3)从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外，不要漏掉协助扩散。(4)影响协助扩散运输速率的因
8、素除载体蛋白数量外，不要漏掉浓度差。(5)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外，不要漏掉载体蛋白的合成场所核糖体。(6)运输速率与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外，不要漏掉协助扩散。例5受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于摄取特殊的生物大分子，其过程如图所示，下列有关叙述不正确的是()A该过程以膜的流动性为基础B该过程不能体现细胞膜的选择透过性CNa、K等无机盐离子也可通过此方式跨膜运输D受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能答案C解析该过程细胞膜向内凹陷，以膜的流动性为基础，A项正确；该过程体现了细胞膜的流动性，不能体现选择透过性，B项正确；Na、K等无机盐离子是通过主
9、动运输的方式进行跨膜运输的，C项错误；受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能，D项正确。例6如图表示物质P和Q跨膜运出细胞，下列叙述正确的是()A物质P可能是氧气B物质Q一定是水分子C物质P和Q运出细胞都需要载体蛋白D物质P和Q运出细胞不是都消耗能量答案D解析物质P从细胞内低浓度一侧向细胞外高浓度一侧运输，为主动运输，所以P一定不是氧气，A错误；物质Q从细胞内高浓度一侧向细胞外低浓度一侧扩散，为自由扩散或协助扩散，可能为水分子、二氧化碳、脂质等小分子，B错误；主动运输和协助扩散需要载体蛋白，自由扩散不需要，C错误；物质P运出细胞为主动运输，需要消耗能量，而物质Q运出细胞是顺浓度梯度的运输
10、，不需要消耗能量，D正确。方法技巧物质进出细胞方式的判断(1)根据分子大小与是否需要载体蛋白、能量判断(2)根据运输方向判断逆浓度梯度的跨膜运输方式一定是主动运输。被动运输一定是顺浓度梯度的跨膜运输。1下列叙述，正确的打“”，错误的打“”。(1)水分子和脂质分子都可以通过自由扩散进入细胞()(2)自由扩散和协助扩散都不需要载体蛋白和能量()(3)在一定浓度范围内，协助扩散的速率与膜两侧的浓度差成正比()(4)同种物质在不同情况下的运输方式可能不同()(5)大分子有机物要通过载体蛋白的协助才能进入细胞内()(6)需要消耗ATP的运输方式都是主动运输()(7)胞吞、胞吐过程体现了细胞膜的选择透过性
11、()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2下列属于主动运输的是()A动物肺泡细胞释放CO2B蔗糖通过植物细胞的细胞壁C苯分子进入人的皮肤细胞D丽藻细胞吸收SO的过程答案D解析CO2属于小分子，苯分子属于脂溶性物质，二者均以自由扩散的方式进出细胞；蔗糖以扩散的方式通过细胞壁；丽藻细胞吸收SO的过程属于主动运输。3红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是()A都可以从低浓度一侧向高浓度一侧B都需要供给ATPC都需要载体蛋白协助D既需要载体蛋白协助又需要消耗能量答案C解析红细胞吸收无机盐是主动运输，既需要载体蛋白协助也需要消耗细胞代谢释放的能量(ATP)；红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，只需要载体蛋
12、白协助，不需要消耗细胞代谢释放的能量。4吞噬细胞能够吞噬衰老的细胞以及侵入人体的病原菌，对这一过程的认识正确的是()A消耗ATP，体现了细胞膜的流动性和选择透过性B消耗ATP，体现了细胞膜的流动性和识别功能C不消耗ATP，吞噬的动力来源于膜的流动性D不消耗ATP，吞噬过程的实质是病原菌的入侵答案B解析吞噬细胞能够吞噬衰老的细胞以及侵入人体的病原菌，属于胞吞，需要消耗能量(ATP)，体现了细胞膜的流动性和识别功能。5如图所示为物质通过红细胞膜的示意图，其中黑点代表物质分子，圆圈代表载体蛋白，表示能量，请据图回答下列问题：(1)表示_，表示_，表示_。(2)K、O2和葡萄糖三种物质中，通过方式进入
13、红细胞的是_。(3)与方式相比，方式的主要特点是需要借助_，该物质是在细胞内的_上合成的。与相比，方式的不同之处是_。(4)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，_(填序号)方式将会受到较大影响。答案(1)自由扩散主动运输协助扩散(2)K(3)载体蛋白核糖体还需要消耗能量(4)对点训练题组一被动运输1(2018河北省石家庄第一中学高一上学期期中)下列物质中，通过自由扩散方式进入小肠绒毛上皮细胞的是()A氨基酸 B胆固醇CNa D葡萄糖答案B解析氨基酸进入小肠绒毛上皮细胞的方式是主动运输，A错误；胆固醇属于脂溶性物质，进出细胞的方式是自由扩散，B正确；Na进出小肠绒毛上皮细胞的方式是主动运输，C错误；葡
14、萄糖进出小肠绒毛上皮细胞的方式是主动运输，D错误。2实验表明，K不能通过磷脂双分子层的人工膜，但如果在人工膜中加入少量缬氨霉素(含12个氨基酸的脂溶性抗菌素)时，则K能通过膜从高浓度处向低浓度处扩散，则它通过人工膜的方式是()A自由扩散 B协助扩散C主动运输 D渗透作用答案B解析由题意可知，K通过人工膜的运输需要缬氨霉素，所以不是自由扩散；K从高浓度处向低浓度处扩散，且缬氨霉素不能提供能量，所以也不是主动运输。综合分析，K通过人工膜的方式是协助扩散。题组二主动运输3(2017安徽省淮北市濉溪县高一上学期期末)关于植物细胞通过主动运输方式吸收所需矿质元素离子的叙述，正确的是()A叶肉细胞不能以主动运输方式吸收矿质元素离子B低温不影响矿质元素离子的吸收速率C主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中D吸收不同矿质元素离子的速率都相同答案C解析主动运
