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第3节物质跨膜运输的方式考点一物质跨膜运输的方式【核心知识通关】1.物质出入细胞的方式(连线)：2.物质跨膜运输方式图解：主动运输协助扩散3.主动运输的意义：能主动的摄取、积累物质以及不断出排___，从而维持细胞组成成分的动态稳定，保证生命活动的正常进行。代谢废物4.大分子物质进出细胞的方式：胞吞胞吞(2)特点：需要_________，同时体现了细胞膜的________。消耗能量流动性(3)实例。①胞吞：白细胞吞噬病菌等。②胞吐：分泌蛋白的分泌、神经递质的释放等。【特别提醒】与物质出入细胞相关的六点提醒(1)需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外，还有协助扩散。(2)消耗能量的运输方式除主动运输外，还有胞吞和胞吐。(3)从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外，还有协助扩散，有些主动运输也可以从高浓度到低浓度运输。(4)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外，还有载体蛋白的合成场所——核糖体。(5)胞吞(吐)的大分子物质穿过细胞膜的层数为0，因为该过程是通过膜的融合将物质转入(出)细胞的。(6)RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核，是通过核孔，而不是通过胞吞、胞吐。【深化探究】(1)根据上图填写以下有关跨膜运输方式及结构的名称：甲：_________；乙：_________；丙：_________；a：_________。(2)与图中丙运输有关的细胞器主要有________________，前者主要提供_________，后者主要提供_____。自由扩散协助扩散主动运输载体蛋白核糖体和线粒体载体蛋白能量【典题技法归纳】(2014·安徽高考)如图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图。下表选项中正确的是()选项管腔中氨基酸→上皮细胞管腔中Na+→上皮细胞上皮细胞中氨基酸→组织液A主动运输被动运输主动运输B被动运输被动运输被动运输C被动运输主动运输被动运输D主动运输被动运输被动运输【解题指南】(1)关键知识：物质逆浓度梯度运输为主动运输；物质顺浓度梯度运输，需要载体蛋白，不消耗能量，为被动运输。(2)图示信息：管腔中氨基酸进入上皮细胞为逆浓度梯度运输；管腔中Na+进入上皮细胞为顺浓度梯度运输，需要载体蛋白，不消耗能量；上皮细胞中氨基酸进入组织液为顺浓度梯度运输，需要载体蛋白，不消耗能量；上皮细胞中Na+进入组织液为逆浓度梯度运输，是主动运输，但是题目没有设问。【解析】选D。本题考查物质的跨膜运输知识，意在考查识图分析与比较能力。根据图形分析可知，管腔中的氨基酸进入上皮细胞为逆浓度梯度的运输，属于主动运输；管腔中的Na+进入上皮细胞为顺浓度梯度的运输，不消耗能量，是被动运输；上皮细胞中的氨基酸进入组织液为顺浓度梯度的运输，是被动运输，因此D项正确。【母题变式】抗体分泌到细胞外，与上题中氨基酸运输方式的主要区别是：_____________________________________________________________________________________________________________________________。抗体以胞吐方式运输到细胞外，不需要载体蛋白协助，不属于跨膜运输；氨基酸的运输方式是主动运输，需要载体蛋白协助，属于跨膜运输【方法规律】“三步法”判断物质出入细胞的方式【高考模拟精练】1.(2014·山东高考)有关细胞内囊泡运输的描述，正确的是()A.细胞核内的RNA通过囊泡运输到细胞质B.蛋白质类激素经囊泡运输分泌到细胞外C.细胞器之间都能通过囊泡进行物质运输D.囊泡运输依赖膜的流动性且不消耗能量【解题指南】(1)题干关键词：“囊泡运输”。(2)关键知识：①大分子物质(如蛋白质)和神经递质通过囊泡的方式进行运输；②囊泡运输的结构基础是膜的流动性；③细胞内部各结构之间物质运输的方式。【解析】选B。本题考查囊泡运输的过程和意义。细胞核内的RNA通过核孔运输到细胞质中，故A项错误；蛋白质类激素在内质网进行初步加工，通过形成囊泡将初步加工的蛋白质运输至高尔基体，进行进一步加工形成具有生物活性的激素，经过囊泡运输至细胞膜，将其分泌到细胞外，故B项正确；核糖体与中心体没有膜结构，组成线粒体与叶绿体的蛋白质不需内质网和高尔基体的加工，以上四种细胞器与其他细胞器之间均不通过囊泡进行物质运输，因此囊泡不是所有细胞器间物质运输的共有方式，故C项错误；囊泡运输过程涉及膜的融合，所以依赖于膜的流动性，且消耗能量，故D项错误。2.(2016·保定模拟)下列有关物质跨膜运输的叙述正确的是()A.肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体蛋白B.激素必须通过主动运输进入细胞内才能完成对细胞代谢的调节C.相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞D.协助扩散和自由扩散都不需要膜上载体蛋白的协助【解析】选A。葡萄糖进出肌细胞必须要有载体蛋白的协助，所以肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖运输的载体蛋白，故A项正确；不同激素化学本质不同，如蛋白质类激素——胰岛素以胞吐和胞吞方式出入细胞，故B项错误；离子等小分子物质可通过主动运输出入细胞，故C项错误；协助扩散需要载体蛋白的协助，自由扩散不需要载体蛋白协助，动力是浓度差，故D项错误。3.(2016·山东师大附中模拟)下列关于物质跨膜运输的叙述不正确的是()A.人体内红细胞、肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式不同B.叶肉细胞中的CO2进入叶绿体和排出细胞的方式完全相同C.将人体红细胞置于等渗溶液中，几乎无水分子进出细胞D.海带细胞通过主动运输积累I-等溶质，通常不会在海水中发生质壁分离【解析】选C。人体内红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，肾小管上皮细胞吸收葡萄糖是主动运输；叶肉细胞中的CO2进入叶绿体和排出细胞的方式完全相同，都是自由扩散；将成熟的红细胞置于等渗溶液中，水分子进出平衡；海带细胞通过主动运输积累I-等溶质，使细胞液浓度不会太低，通常不会在海水中发生质壁分离。4.(2016·开封模拟)如图表示细胞膜的亚显微结构，其中a和b为物质的两种运输方式，下列对细胞膜结构和功能的叙述错误的是()A.若图示为肝细胞膜，则b可代表CO2进出细胞的方向B.细胞间的识别、细胞的癌变与①有密切的关系C.适当提高温度将加快②和③的流动速度D.不同物种的细胞中①②③的种类均不相同【解析】选D。肝细胞进行细胞呼吸产生CO2，运输方式是自由扩散，且是运出细胞，即图中的b过程，A正确；①表示糖蛋白，能进行细胞识别、保护和润滑，癌细胞表面糖蛋白减少，使得癌细胞容易扩散和转移，B正确；②和③分别是蛋白质与磷脂双分子层，多数是运动的，适当提高温度将加快②和③的流动速度，C正确；③是磷脂双分子层，在不同物种的细胞中是相同的，D错误。【加固训练】下列有关细胞中物质运输方式的叙述，正确的是()A.小麦细胞核中转录产生的mRNA通过胞吐进入细胞质B.午餐后氨基酸以主动运输方式进入人小肠上皮细胞C.神经纤维动作电位产生过程中Na+内流属于自由扩散D.血液中葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白协助，并消耗能量【解析】选B。小麦细胞核中转录产生的mRNA通过核孔进入细胞质，不是胞吐；午餐后消化道内氨基酸进入小肠上皮细胞的方式为主动运输；神经纤维动作电位产生过程中Na+内流不消耗能量，且从高浓度流向低浓度，同时需要载体蛋白协助，因此属于协助扩散；血液中葡萄糖进入红细胞属于协助扩散，需要载体蛋白协助，但不消耗能量。考点二影响物质跨膜运输的因素【核心知识通关】1.物质浓度：(1)图中甲表示_________，运输的动力是__________________，在一定浓度范围内，随物质浓度的增大，其运输速率与物质浓度成_____。(2)图中乙表示___________________，共同点是都需要_____________，在物质浓度较低时，随物质浓度的增大，运输速率也逐渐_____，到达一定物质浓度时，由于受膜上_____________的限制，运输速率不再随浓度增大而增大。自由扩散两侧溶液的浓度差正比协助扩散或主动运输载体蛋白协助增大载体蛋白数量(3)图中丙表示_________，运输方向可以由_______一侧到_______一侧，也可以由_______一侧到_______一侧，随着时间的进行，由于受__________________________的限制，运输速率不会一直增大。主动运输高浓度低浓度低浓度高浓度膜上载体蛋白数量或者能量2.氧气浓度(红细胞的主动运输与O2无关)：(1)图中甲表示___________________，它们统称为被动运输，其运输方向都是从_______一侧到_______一侧，其运输的动力都是_______，不需要能量，因此与氧气浓度无关，运输速率不随氧气浓度增大而改变。自由扩散和协助扩散高浓度低浓度浓度差(2)图中乙表示_________，特点是__________________________________。①在氧气浓度为零时(图中Q点)，通过细胞_________供能，但无氧呼吸产生能量较少，所以运输速率较低；主动运输既需要载体蛋白协助又需要消耗能量无氧呼吸②在一定范围内随氧气浓度升高，有氧呼吸加强，产生的能量逐渐增多，所以运输速率不断加快，当氧气浓度足够高时(图中P点)，能量供应充足，但由于受到_____________的限制，运输速率不再随氧气浓度增大而加快。载体蛋白数量3.温度：温度影响物质运输速率时，既与分子的运动有关，也与细胞呼吸有关。【特别提醒】影响物质跨膜运输的四点提醒(1)运输速率与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外，还有协助扩散。(2)影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外，还有浓度差。(3)抑制某载体蛋白的活性，只会导致以该载体蛋白转运的物质运输受到影响，对其他物质运输不影响。(4)抑制细胞呼吸，所有以主动运输方式跨膜的物质运输都会受到影响。【高考模拟精练】1.(2015·全国卷Ⅱ)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【解题指南】(1)表中信息：第一、二组对照，自变量为含氧量，因变量为离子相对吸收量；第一、三组对照，自变量为温度，因变量也是离子相对吸收量。(2)关键知识：矿质元素离子以主动运输的方式进出细胞。【解析】选A。本题考查实验分析能力。第一组实验有氧气，离子相对吸收量高；第二组实验无氧气，离子相对吸收量低，因此，有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收，故A正确。第一、三组实验温度不同，对离子的相对吸收量不同，因此，温度影响该植物幼根对该离子的吸收，故B错误。该矿质元素离子进入细胞的方式为主动运输，消耗ATP，故C错误。与空气相比，氮气环境中离子相对吸收量低，不利于该植物幼根对该离子的吸收，故D错误。【方法技巧】从影响因素角度探究物质运输方式的方法(1)探究是主动运输还是被动运输的方法：(2)探究是自由扩散还是协助扩散的方法：2.(2013·全国卷Ⅰ)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.吸收不同矿质元素离子的速率都相同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.叶肉细胞不能以主动运输的方式吸收矿质元素离子【解题指南】解答本题要注意题干中关键词“主动运输方式吸收所需矿质元素离子”，注意主动运输应具备载体蛋白、能量这两个条件。【解析】选C。本题以植物细胞吸收矿质元素离子为命题线索，综合考查主动运输的条件和影响因素。主动运输既需要载体蛋白的协助，又需要消耗能量ATP。由于细胞膜上所含的载体蛋白的种类和数量不同，因而植物细胞吸收不同矿质元素离子的速率不同，A错误；低温通过影响酶的活