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人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第2节 生物膜的流动镶嵌模型优质学案
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这是一份人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第2节 生物膜的流动镶嵌模型优质学案，共20页。
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第2节 主动运输与胞吞、胞吐
课前自主预习案
一、主动运输
1．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，这种运输方式叫做主动运输。
2．生理意义：
保证活细胞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。
二、胞吞和胞吐
1．胞吞：当细胞摄取大分子时，首先是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．胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，然后移动到细胞膜处，并与之融合，将大分子排出细胞。
3．蛋白质等大分子物质不能利用载体蛋白进出细胞，只能通过胞吞和胞吐的方式进出细胞。这两种方式的存在证明了细胞膜具有流动性特点。
1.判断正误
(1)只有大分子物质进出细胞的方式是主动运输( )
(2)在果脯腌制过程中慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果( )
(3)协助扩散和主动运输都需要细胞膜上的同一种载体蛋白( )
答案：(1)× (2)× (3)×
2．离子和小分子物质的跨膜运输[连线]
3．大分子物质的运输[填表]
类别
方式
过程
进细胞
胞吞
大分子→细胞膜表面→细胞膜内陷形成小囊→小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡→进入细胞内部
出细胞
胞吐
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→大分子排出细胞
课堂互动探究案
【课程标准】
举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量；有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白
举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞
【素养达成】
1．通过列表比较，掌握物质跨膜运输方式的三种类型。(科学思维)
2．掌握区分被动运输和主动运输的方法。(科学思维)
3．结合具体实例，理解主动运输对细胞生活的意义。(社会责任)
香港是中国的特别行政区，每个公民都能自由进出香港吗？在什么条件下可以进出香港？假如你到香港去学习，你会以何种交通方式进出香港？同样的道理，不是所有物质都能自由进出细胞，即使能够进出细胞，其方式也可能各不相同。那么细胞内外的物质到底是怎样通过细胞膜的呢？
探究点一 主动运输
【师问导学】
1．甲、乙、丙三种植物对土壤中M离子的吸收情况不同，甲不能吸收，乙、丙能吸收且丙吸收的速率更快，据此分析：
(1)研究表明甲根毛细胞膜上不具有运输M的载体蛋白，乙、丙根毛细胞膜上具有运输M的载体蛋白，而且丙的细胞膜上运输M的载体蛋白数量多。这说明影响主动运输的因素之一是什么？
(2)研究表明，丙植物对M离子的运输速率和细胞的能量供应之间的关系如图所示，请分析：
①ab段的变化说明了什么？
②bc段的变化原因是什么？
③在真核细胞中，与主动运输关系最密切的两种细胞器是什么？
答案：
(1)载体蛋白的种类和数量。
(2)①随能量供应的增加，运输速率增大，说明主动运输需要消耗能量。
②载体蛋白数量的限制，运输速率不再增加。
③核糖体和线粒体。
2．(1)主动运输需要的能量主要通过细胞进行有氧呼吸提供。植物生长需从土壤中吸收大量无机盐。请解释在农业生产中为什么要给作物松土？
(2)从主动运输的条件角度分析，与主动运输有直接关系的细胞器有哪些？
答案：
(1)松土可增加土壤中O2含量，促进有氧呼吸，有利于植物主动吸收各种无机盐离子。
(2)能量——线粒体，载体蛋白——核糖体。
【智涂笔记】
[方法链接] 物质出入细胞方式的判断方法
(1)根据物质大小与载体蛋白、能量的需要与否
(2)根据运输方向判断：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。
【师说核心】
1．物质进出细胞的方式比较
自由扩散
协助扩散
主动运输
方向
高浓度→
低浓度
高浓度→
低浓度
低浓度→
高浓度
载体蛋白
不需要
需要
需要
能量
不需要
不需要
需要
图例
举例
O2、CO2、甘油等脂溶性物质
血浆中葡萄糖进入红细胞
K＋进入红细胞，葡萄糖进入小肠细胞
2.影响物质跨膜运输的因素
(1)物质浓度(在一定的范围内)：
(2)O2浓度：
(3)温度：
【检测反馈】
1．(合格必考)下图是植物根从土壤中吸收某矿质离子示意图。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
解析：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。
答案：C
2．(合格必考)苏丹Ⅳ是一种致癌的有机染料，某地区的一些养殖户用掺入苏丹Ⅳ的饲料喂养蛋鸭，结果产出了有毒的“红心”鸭蛋。由此推断，苏丹Ⅳ能进入卵黄，说明它可能是( )
A．脂溶性物质，进入方式是“主动运输”
B．脂溶性物质，进入方式是“被动运输”
C．水溶性物质，进入方式是“主动运输”
D．水溶性物质，进入方式是“被动运输”
解析：苏丹Ⅳ在鸭蛋产出前已进入活细胞－卵黄细胞，细胞膜没有阻挡住它的进入，说明为脂溶性物质，且为被动运输。
答案：B
3．(合格必考)甲(○)、乙(●)两种物质在细胞膜两侧的分布情况如图(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
解析：乙物质进入细胞是逆浓度梯度运输，一定是主动运输，要有载体蛋白的协助。甲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。
答案：A
4．(等级选考)如图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K＋和NO的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是( )
A．载体蛋白数量、能量
B．能量、载体蛋白数量
C．载体蛋白数量、离子浓度
D．能量、离子浓度
解析：A、B两点对应的氧浓度不同，细胞呼吸产生的能量不同，导致NO的吸收量不同。B、C两点处于相同氧浓度下，呼吸作用产生能量相同，但吸收量有差异，是因为膜上运输NO的载体蛋白比运输K＋的载体蛋白数量多。
答案：B
探究点二 胞吞与胞吐
【师问导学】
分析下面关于胞吞和胞吐的两个问题：
(1)胞吞和胞吐都要发生膜的弯曲、折叠和融合，这主要体现了生物膜的什么特点？
(2)如果用呼吸抑制剂降低细胞呼吸，细胞的能量供应减少，胞吞和胞吐也会受到影响，这说明什么？
答案：
(1)流动性特点。
(2)胞吞和胞吐需要消耗能量。
【智涂笔记】
[特别提醒]
①胞吞、胞吐属于囊泡运输。
②胞吞、胞吐进行的结构基础是膜的流动性。
【师说核心】
1．胞吞
(1)过程：大分子物质附着在细胞膜上→细胞膜内陷形成包围物质的小囊→小囊与细胞膜分离→形成囊泡，进入细胞内部。(附着→内陷→囊泡)
实例：人体白细胞吞噬病原体、变形虫摄食等。
(2)特点：消耗能量，从细胞外到细胞内。
2．胞吐
(1)过程：物质在细胞内包围成小泡→移动到细胞膜表面→小泡与细胞膜融合→向外张开，物质排出细胞。(囊泡→膜融合→排出)
实例：分泌蛋白的分泌。
(2)特点：消耗能量，从细胞内到细胞外。
3．胞吞和胞吐进行的结构基础是细胞膜的流动性；胞吞和胞吐与主动运输一样也需要能量，如果分泌细胞的ATP合成受阻，则胞吞和胞吐作用不能继续进行。
【检测反馈】
1．(合格必考)新生儿小肠绒毛上皮细胞通过消耗能量，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质分别被吸收到血液中的方式是( )
A．主动运输、主动运输
B．胞吞、主动运输
C．主动运输、胞吞
D．被动运输、主动运输
解析：免疫球蛋白是大分子蛋白质，以胞吞方式进入细胞。半乳糖是小分子物质，能进行跨膜运输，因为运输时需要消耗能量，所以运输方式是主动运输。
答案：B
2．(合格必考)如图表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列与此有关的叙述，错误的是( )
A．a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生
B．a要由细胞表面识别和内部供能才可能完成
C．b表示细胞分泌的同时会导致膜成分的更新
D．b与a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式
解析：胞吞和胞吐是膜流动性的具体体现，胞吞是物质通过膜外表面的糖被识别，消耗能量进入细胞内；细胞分泌是高尔基体由“出芽”形成的囊泡与细胞膜融合，将大分子物质排到膜外，因此，有部分高尔基体膜的成分转移到细胞膜；排出废物和摄取养分的基本方式不是胞吞和胞吐，而是利用膜的选择透过性直接通过细胞膜以自由扩散、主动运输等方式进行。
答案：D
3．(等级选考)细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，能够反映该特点的实例有( )
①白细胞吞噬病菌 ②蛋白质不能被吸收 ③变形虫的变形运动 ④水分子能自由进出细胞 ⑤细胞融合
A．①②③ B．①③⑤
C．②④⑤ D．③④⑤
解析：细胞膜的流动性是指组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多是可以运动的，白细胞吞噬病菌、变形虫的变形运动以及细胞融合都能够反映这一特点。
答案：B
4．(等级选考)[2019·怀柔高一期末]物质跨膜运输有如图所示三种方式，相关叙述错误的是( )
A．氧气及水以方式1进入细胞
B．物质以方式3进入细胞的过程需要消耗细胞提供的能量
C．方式1和方式2两种方式都属于被动运输
D．蛋白质分子可以通过方式3进入细胞
解析：氧气及水以自由扩散的方式进入细胞，即图中的方式1，A正确；方式3的运输方式为主动运输，而主动运输需要载体与能量，因此物质以方式3进入细胞的过程需要消耗细胞提供的能量，B正确；方式1为自由扩散，方式2属于协助扩散，二者都属于被动运输，C正确；蛋白质分子属于大分子物质，大分子物质进入细胞的方式是胞吞，而不是主动运输，D错误。
答案：D
【网络建构】
【主干落实】
1．自由扩散既不需要载体，也不需要能量，水、气体及脂溶性物质以自由扩散方式运输。
2．协助扩散需要载体，但不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖。
3．主动运输既需要能量，又需要载体，无机盐离子主要以主动运输方式出入细胞。
4．大分子物质进出细胞的方式是胞吞、胞吐。
课后分层检测案13 主动运输与胞吞、胞吐
授课提示：对应学生用书153页
【合格考全员做】(学业水平一、二)
1．某物质从低浓度向高浓度跨膜运输，该过程( )
A．没有载体参与 B．为自由扩散
C．为协助扩散 D．为主动运输
解析：主动运输的特点是由低浓度到高浓度，需要载体，需要能量。
答案：D
2．下图为物质进出细胞的两种方式，对该图的理解，正确的是( )
A．Ⅰ和Ⅱ分别表示协助扩散和主动运输
B．Ⅰ和Ⅱ分别表示胞吞和胞吐
C．氧气、性激素是以Ⅱ方式进入细胞的
D．水、二氧化碳、氧气是以Ⅰ方式进入细胞的
解析：Ⅰ为自由扩散，Ⅱ为主动运输；水、气体、性激素的跨膜运输方式是自由扩散。
答案：D
3．据报道，一种称作“瘦素穿肠蛋白”的药物可治疗肥胖，可口服使用，以减轻肥胖症患者肌肉注射时的痛苦。小肠上皮细胞吸收该药物最可能的方式为( )
A．渗透作用 B．胞吞
C．协助扩散 D．主动运输
解析：瘦素穿肠蛋白是一种蛋白质，属于生物大分子，其吸收方式最可能是胞吞。
答案：B
4．下列关于膜蛋白和物质跨膜运输的叙述，错误的是( )
A．膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的
B．膜蛋白不参与物质跨膜运输的被动运输过程
C．主动运输可以使被运输离子在细胞内外浓度不同
D．物质通过磷脂双分子层的扩散速率与脂溶性有关
解析：膜蛋白镶嵌、贯穿或覆盖磷脂双分子层，在细胞膜内外分布是不对称的，A项正确；膜蛋白参与协助扩散过程，B项错误；主动运输逆浓度梯度运输离子，使细胞内外离子浓度不同，C项正确；脂溶性物质容易通过细胞膜，非脂溶性物质不容易通过细胞膜，D项正确。
答案：B
5．[2019·怀柔高一期末]小肠绒毛上皮细胞易吸收葡萄糖，却难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖，原因是( )
A．木糖的浓度太低
B．细胞膜上的磷脂排列紧密
C．细胞膜上无木糖载体
D．木糖的相对分子质量太小
解析：小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输，需要质膜上的载体蛋白协助，还需要消耗能量，但是很难吸收木糖，是因为质膜上没有协助木糖跨膜运输的载体蛋白。故选C。
答案：C
6．如图表示细胞膜结构示意图及物质出入细胞膜的方式，请据图回答问题：
(1)脂溶性物质容易通过细胞膜，主要与构成细胞膜的________有关(填图甲中号码)。
(2)白细胞能改变形状穿过毛细血管壁，到达炎症部位吞噬病菌，这说明
________________________________________________________________________。
(3)人的小肠上皮细胞可以吸收葡萄糖，而不吸收比葡萄糖相对分子质量小的木糖，这说明了________________，这种特性与图甲中的________(填图甲中号码)有关。
(4)假如该细胞膜表示胃上皮细胞膜，酒精通过时可用图甲中________表示；假如该细胞膜表示小肠上皮细胞膜，吸收K＋可用图甲中________表示。
(5)图乙所示方式可表示图甲中的________。
解析：图甲为细胞膜结构示意图，a、e为主动运输，其中e为排出，a为吸收；①为蛋白质分子，③为磷脂双分子层。图乙中物质可逆浓度梯度从细胞外向细胞内运输，可见是主动运输过程。
答案：(1)③ (2)细胞膜具有一定的流动性 (3)细胞膜具有选择透过性 ① (4)b a (5)a
7．[2019·丰台高一期末]下图为小肠上皮细胞转运葡萄糖的过程示意图。小肠上皮细胞位于肠腔一侧的突起可以增大细胞的吸收面积。
(1)葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞时，不直接消耗ATP，而是借助相同载体上Na＋顺浓度梯度运输时，产生的电化学势能。该载体只能转运葡萄糖和Na＋，体现了载体的________性。肠腔一侧膜面积的增大，增加了载体的________，使葡萄糖的吸收效率提高。
(2)据图以及(1)中的信息分析，葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞，是________浓度梯度进行的________运输。
(3)小肠是食物消化吸收的主要场所，但酒精除了在小肠中被吸收以外，还能在胃中被吸收，这是因为细胞膜的主要成分中有__________分子，使酒精或其他脂溶性物质能够以__________的运输方式进入细胞，所以空腹饮酒，酒精吸收快，易醉。
解析：(1)由题意“该载体只能转运葡萄糖和Na＋”可知，这体现了载体的专一性。小肠上皮细胞位于肠腔一侧的突起，可导致肠腔一侧膜面积增大，增加了载体的数量，使葡萄糖的吸收效率提高。(2)据图以及(1)中的信息分析可知，葡萄糖是逆浓度梯度从肠腔进入小肠上皮细胞的，需要借助相同载体上Na＋顺浓度梯度运输时产生的电化学势能，说明其运输方式为主动运输。(3)磷脂(脂质)是组成细胞膜的主要成分之一，酒精或其他脂溶性物质能够以自由扩散的方式经磷脂双分子层进入细胞。
答案：(1)专一 数量 (2)逆 主动 (3)磷脂(脂质) 自由扩散
【等级考选学做】(学业水平三、四)
8．下图为细胞膜结构图，其中a和b分别代表不同分子或离子进出细胞的方式。据图分析，下列叙述正确的是( )
A．不同膜结构中③的排列方式不同
B．Na＋通过②进入细胞的过程不消耗ATP
C．b可表示组织细胞从组织液中吸收氧气
D．将③分子制成微球体用来包裹大分子药物，送入到相应的细胞中，该过程体现了细胞膜的功能特点
解析：题图③是磷脂分子，不同生物膜的磷脂分子排列方式相同，A项错误；Na＋内流过程是协助扩散，不消耗能量，B项正确；据糖蛋白的存在位置可判断，Ⅰ为细胞膜外侧，氧气应从细胞外侧向细胞内侧扩散，C项错误；将③分子制成微球体用来包裹大分子药物，送入到相应的细胞中，是通过膜融合，体现了细胞膜具有一定流动性的结构特点，D项错误。
答案：B
9．右图是测定了某种生物的细胞对甲、乙两种物质吸收速率与该物质浓度的关系而绘制成的曲线，仔细分析后，你认为下列四种说法中，正确的是( )
A．甲物质是主动运输，乙物质是自由扩散
B．甲物质是自由扩散，乙物质可能是主动运输
C．乙醇进入细胞的方式与乙物质相同
D．K＋进入细胞的方式与甲物质相同
解析：题图中甲物质随着物质浓度的增大而吸收速率加快，说明其运输方式为自由扩散；乙物质的运输方式具有载体蛋白饱和效应，为协助扩散或主动运输；乙醇和K＋进入细胞的方式分别为自由扩散和主动运输。
答案：B
10．[经典高考]下图为氨基酸和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
解析：依图示，管腔中的氨基酸逆浓度梯度进入上皮细胞，属于主动运输；管腔中的Na＋顺浓度梯度进入上皮细胞，属于协助扩散(被动运输)；上皮细胞中的氨基酸顺浓度梯度进入组织液，属于协助扩散(被动运输)。
答案：D
11．由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．由受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能
C．Na＋、K＋等无机盐离子也可通过此方式运输
D．该过程不能体现细胞膜的选择透过性
解析：由图示知受体介导的胞吞作用是生物大分子的运输过程，以膜的流动性为基础，存在细胞识别并需内部供能，但不能体现膜的选择透过性。Na＋、K＋为小分子物质，不能通过此种方式运输。
答案：C
12．物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要，如图表示几种物质经过细胞膜的运输方式，请据图回答下列问题：
(1)细胞膜的基本支架是[ ]_________________________________________________。
(2)如果图中的细胞膜是小肠上皮细胞的，则葡萄糖和甘油出入细胞膜的方式依次是[ ]________和[ ]________。
(3)人们设计出一种膜结构，这种膜结构能将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低污水中的有毒重金属离子对水的污染，这是在模拟生物膜的________。
(4)请在下面给出的坐标图上画出与上图中③这种跨膜运输方式对应的曲线图：
(5)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，________方式(填序号)将会受到较大影响。
(6)植物细胞线粒体基质内产生的CO2进入同一个细胞的叶绿体基质中，需要穿过________层磷脂分子。
(7)与①方式相比，③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。
解析：
(1)细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。
(2)葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式是②主动运输，需要能量和载体蛋白；而甘油进出小肠上皮细胞的方式为①自由扩散。
(3)生物膜选择性吸收一部分物质，也将一些物质阻挡在细胞外。
(4)③为协助扩散，顺浓度梯度运输，随着浓度差的变大，运输速率会增加，而增加到一定程度时受载体蛋白数量的限制而不再增加。
(5)细胞呼吸抑制剂会降低呼吸速率而影响主动运输中能量的供应。
(6)线粒体和叶绿体都是由双层膜构成的，所以要穿过4层膜，即8层磷脂分子。
(7)与①方式相比，③协助扩散需要载体蛋白协助，载体蛋白的化学本质为蛋白质，是在核糖体上合成的。
答案：
(1)A 磷脂双分子层
(2)② 主动运输 ① 自由扩散
(3)选择透过性
(4)如图
(5)② (6)8
(7)载体蛋白 核糖体
【素养养成练】
13．主动运输作为一种重要的跨膜运输方式可以按照生命活动所需吸收营养物质，排出代谢废物，体现了生命活动的“主动性”。为探究主动运输的特点，科研人员利用如图装置进行实验，其中HgCl2是一种可以影响ATP水解的新陈代谢抑制剂。请分析回答：
(1)主动运输的特点是
________________________________________________________________________。
(2)本实验的名称是____________________。
(3)请写出实验进行过程中需要控制的两个无关变量__________________。
(4)实验得到如图所示的结果。
①根据实验结果，科研人员在实验前后需测定
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②乙组和甲组结果比较，得出的结论是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③与甲组相比，丙组吸收磷酸盐较少的原因可能是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)主动运输有物质逆浓度梯度运输，需要载体和能量的特点。(2)该实验中的自变量为细胞成熟程度和HgCl2的有无，因变量为细胞通过主动运输吸收磷酸盐的量，所以实验名称为探究细胞成熟程度和HgCl2对细胞主动运输(吸收磷酸盐)的影响。(3)在本实验中，胡萝卜片和溶液的量可能影响实验结果，另外，影响细胞代谢的其他因素，如温度、pH、溶氧量等也可能成为实验的无关变量。(4)①结合实验目的及实验结果示意图可判断，该实验过程中若KH2PO4被胡萝卜片细胞吸收，则溶液中KH2PO4的浓度会发生变化，所以，可通过测定KH2PO4浓度的变化判断细胞主动运输程度的变化。②从实验结果可看出，乙组实验前后溶液中磷酸盐的浓度差明显小于甲组，说明加入HgCl2后乙组磷酸盐的吸收受到影响，而HgCl2可以抑制ATP水解，说明磷酸盐的吸收需要ATP。③甲组和丙组实验的自变量为细胞的成熟程度，细胞吸收磷酸盐需要能量和载体，所以，丙组吸收磷酸盐较少可能是因为幼嫩组织供能少或幼嫩组织细胞膜上载体少。
答案：
(1)逆浓度梯度，需要载体和能量
(2)探究HgCl2和细胞成熟程度对细胞主动运输(吸收磷酸盐)的影响
(3)温度、pH、溶氧量、溶液的量、胡萝卜片的量等(写出其中两项即可)
(4)①溶液中磷酸盐的浓度
②细胞主动运输(吸收磷酸盐)需要能量(或能量供应不足，影响主动运输)
③幼嫩组织供能少，幼嫩组织细胞膜上载体少
单元排查强化
【主干知识理脉络】
【易错易混早防范】
易错点1 扩散作用和渗透作用的关系
点拨 物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩散作用；渗透作用是一种特殊方式的扩散，它是指水或其他溶剂分子通过半透膜(或选择透过性膜)进行的扩散。
二者的关系可用下图表示。
易错点2 半透膜、选择透过性膜
点拨
(1)区别
①半透膜是无生物活性的物理性膜，即指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小。
②选择透过性膜是具有生物活性的生物膜，载体的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。
(2)共性：都允许水分子等自由通过，而不允许大分子物质通过。
(3)联系：选择透过性膜相当于半透膜。
【基础排查过三关】
第一关：测基础 判正误
1．红细胞在低浓度溶液中会因吸水而涨破，在高浓度溶液中会因失水而皱缩(√)
2．植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成，相当于半透膜(×)
3．当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞就会发生质壁分离(×)
4．不同植物对同一种无机盐离子的吸收有差异，同一种植物对不同种无机盐离子的吸收也有差异，这说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性(√)
5．当半透膜两侧溶液浓度相等时，细胞处于动态平衡状态，不发生渗透作用(×)
6．海带细胞通过主动运输积累I－等溶质，因而不会在海水中发生质壁分离(√)
7．细胞代谢是细胞生命活动的基础，代谢过程中会产生对细胞有害的物质(√)
8．影响自由扩散和协助扩散的因素相同(×)
9．分泌蛋白主要是通过主动运输的方式排出细胞外(×)
10．已知骨骼肌细胞和脂肪细胞膜上的载体蛋白转运葡萄糖的过程不消耗ATP，则葡萄糖进入骨骼肌细胞内的运输方式是协助扩散(√)
11．糖醋蒜在腌制中慢慢具有糖醋味，是细胞主动吸收蔗糖分子和醋酸分子的结果(×)
第二关：夯基石 凝素质
1．渗透作用与扩散作用有何区别？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：渗透作用的发生必须有半透膜或选择透过性膜，扩散作用则不一定有膜的参与，扩散作用适用于各种物质，渗透作用仅指溶剂分子
2．细胞膜的流动镶嵌模型与蛋白质－脂质－蛋白质三层结构模型有何异同？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：这两种结构模型都认为，组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质，这是它们的相同点。不同点是：(1)流动镶嵌模型提出蛋白质在膜中的分布是不均匀的，有些横跨整个脂双层，有些部分或全部嵌入脂双层，有些则镶嵌在脂双层的内外两侧表面；而三层结构模型则认为蛋白质均匀分布在脂双层的两侧。(2)流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动的；而三层结构模型认为生物膜是静态结构
3．葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层。但是，小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，对此该如何解释？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：葡萄糖不能通过人工合成的无蛋白的脂双层，但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，推测小肠上皮细胞的细胞膜上有能够转运葡萄糖的载体蛋白
4．小肠绒毛上皮细胞能够从消化了的食物中吸收葡萄糖，却很难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖，这个事实说明细胞膜具有什么特性？这与细胞的生活有什么关系？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：小肠绒毛上皮细胞能够从消化了的食物中吸收葡萄糖，却很难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖。这一事实说明细胞膜对物质进入细胞具有选择透过性。这与细胞的生活关系密切，细胞膜的这一特性使细胞尽可能地只吸收自身需要的物质，细胞不需要或对细胞有害的物质常被阻挡在细胞外
5．温度高低会提高或降低水分通过半透膜的扩散速率吗？请你提出假设，并设计检验该假设的实验方案。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：温度高低会提高或降低水分子通过半透膜的扩散速率。在一定温度范围内，提高温度会加快水分子通过半透膜的速率；而降低温度则减缓水分子通过半透膜的速率。
实验方案设计如下：按教材渗透现象示意图组装好三组装置。在第一组的烧杯外用酒精灯或水浴锅加热升温；第二组烧杯外加冰块降温；第三组留作对照。三组装置同时开始实验，并记录液面变化及时间
第三关：练规范 提能力
1．如图表示某生物膜结构，图中A、B、C、D、E、F分别表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输的方式。据图回答：
(1)该生物膜很可能是细胞膜，因为有糖蛋白D。
(2)a～d中，属于被动运输的是b和c。
(3)若该生物膜是肝细胞膜，进食6小时后，C代表的胰高血糖素分泌量会增加。
2．蛙的神经元内、外Na＋浓度分别是15 mmol/L和120 mmol/L。在膜电位由内负外正转变为内正外负的过程中有Na＋流入细胞，膜电位恢复过程中有Na＋排出细胞。其中，Na＋流入是被动运输，排出是主动运输。
3．一项研究发现，某植物根系对某营养物质的吸收与该物质溶液浓度的关系如图所示。从图中曲线可以看出，在一定浓度范围内，该植物根系对该物质的吸收速率随浓度增加而增加，当达到P点后吸收速率不再增加。有人认为这种现象可表明该植物根系对该物质的吸收方式为主动吸收，也有人认为是被动吸收，请设计一个实验加以确定。
(1)设计实验步骤。
(2)预测实验结果并分析。
解析：由题干中曲线可看出植物对该物质的吸收速率存在最大值，因此可确定该物质的吸收方式为协助扩散或主动运输。在确定实验思路时，应针对协助扩散和主动运输的不同点进行单一变量处理，再根据实验结果予以判断。探究性实验的结果预测应分情况讨论，结果分析要和结论一致。
主动运输和协助扩散的区别在于是否需要消耗细胞呼吸所释放的能量。因此，可确定实验的单一变量为细胞呼吸，其他变量如植物的种类、数量、大小、发育状况、处理时间等都应相同。对实验相应进行抑制其细胞呼吸的处理，对照组给予正常的细胞呼吸条件。若处理后实验组和对照组对该物质的吸收速率相同，说明该物质的吸收方式为被动运输；若实验组与对照组相比，吸收速率发生明显变化，则说明该物质的吸收方式为主动运输。
答案：
(1)①取生长发育状况相同的植株分为甲、乙2组，放入适宜浓度的含有该营养物质的溶液中；②甲组的根系给予正常的呼吸条件，乙组的根系完全抑制呼吸，其他条件相同；③一段时间后测定两组植株的根系对该物质的吸收速率。
(2)①若两组植株的根系对该物质的吸收速率一样，说明该植物的根系对该物质的吸收是被动吸收；②若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，或者完全不吸收，说明该植物根系对该物质的吸收是主动吸收。
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第2节 主动运输与胞吞、胞吐
课前自主预习案
一、主动运输
1．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，这种运输方式叫做主动运输。
2．生理意义：
保证活细胞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。
二、胞吞和胞吐
1．胞吞：当细胞摄取大分子时，首先是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．胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，然后移动到细胞膜处，并与之融合，将大分子排出细胞。
3．蛋白质等大分子物质不能利用载体蛋白进出细胞，只能通过胞吞和胞吐的方式进出细胞。这两种方式的存在证明了细胞膜具有流动性特点。
1.判断正误
(1)只有大分子物质进出细胞的方式是主动运输( )
(2)在果脯腌制过程中慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果( )
(3)协助扩散和主动运输都需要细胞膜上的同一种载体蛋白( )
答案：(1)× (2)× (3)×
2．离子和小分子物质的跨膜运输[连线]
3．大分子物质的运输[填表]
类别
方式
过程
进细胞
胞吞
大分子→细胞膜表面→细胞膜内陷形成小囊→小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡→进入细胞内部
出细胞
胞吐
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→大分子排出细胞
课堂互动探究案
【课程标准】
举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量；有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白
举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞
【素养达成】
1．通过列表比较，掌握物质跨膜运输方式的三种类型。(科学思维)
2．掌握区分被动运输和主动运输的方法。(科学思维)
3．结合具体实例，理解主动运输对细胞生活的意义。(社会责任)
香港是中国的特别行政区，每个公民都能自由进出香港吗？在什么条件下可以进出香港？假如你到香港去学习，你会以何种交通方式进出香港？同样的道理，不是所有物质都能自由进出细胞，即使能够进出细胞，其方式也可能各不相同。那么细胞内外的物质到底是怎样通过细胞膜的呢？
探究点一 主动运输
【师问导学】
1．甲、乙、丙三种植物对土壤中M离子的吸收情况不同，甲不能吸收，乙、丙能吸收且丙吸收的速率更快，据此分析：
(1)研究表明甲根毛细胞膜上不具有运输M的载体蛋白，乙、丙根毛细胞膜上具有运输M的载体蛋白，而且丙的细胞膜上运输M的载体蛋白数量多。这说明影响主动运输的因素之一是什么？
(2)研究表明，丙植物对M离子的运输速率和细胞的能量供应之间的关系如图所示，请分析：
①ab段的变化说明了什么？
②bc段的变化原因是什么？
③在真核细胞中，与主动运输关系最密切的两种细胞器是什么？
答案：
(1)载体蛋白的种类和数量。
(2)①随能量供应的增加，运输速率增大，说明主动运输需要消耗能量。
②载体蛋白数量的限制，运输速率不再增加。
③核糖体和线粒体。
2．(1)主动运输需要的能量主要通过细胞进行有氧呼吸提供。植物生长需从土壤中吸收大量无机盐。请解释在农业生产中为什么要给作物松土？
(2)从主动运输的条件角度分析，与主动运输有直接关系的细胞器有哪些？
答案：
(1)松土可增加土壤中O2含量，促进有氧呼吸，有利于植物主动吸收各种无机盐离子。
(2)能量——线粒体，载体蛋白——核糖体。
【智涂笔记】
[方法链接] 物质出入细胞方式的判断方法
(1)根据物质大小与载体蛋白、能量的需要与否
(2)根据运输方向判断：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。
【师说核心】
1．物质进出细胞的方式比较
自由扩散
协助扩散
主动运输
方向
高浓度→
低浓度
高浓度→
低浓度
低浓度→
高浓度
载体蛋白
不需要
需要
需要
能量
不需要
不需要
需要
图例
举例
O2、CO2、甘油等脂溶性物质
血浆中葡萄糖进入红细胞
K＋进入红细胞，葡萄糖进入小肠细胞
2.影响物质跨膜运输的因素
(1)物质浓度(在一定的范围内)：
(2)O2浓度：
(3)温度：
【检测反馈】
1．(合格必考)下图是植物根从土壤中吸收某矿质离子示意图。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
解析：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。
答案：C
2．(合格必考)苏丹Ⅳ是一种致癌的有机染料，某地区的一些养殖户用掺入苏丹Ⅳ的饲料喂养蛋鸭，结果产出了有毒的“红心”鸭蛋。由此推断，苏丹Ⅳ能进入卵黄，说明它可能是( )
A．脂溶性物质，进入方式是“主动运输”
B．脂溶性物质，进入方式是“被动运输”
C．水溶性物质，进入方式是“主动运输”
D．水溶性物质，进入方式是“被动运输”
解析：苏丹Ⅳ在鸭蛋产出前已进入活细胞－卵黄细胞，细胞膜没有阻挡住它的进入，说明为脂溶性物质，且为被动运输。
答案：B
3．(合格必考)甲(○)、乙(●)两种物质在细胞膜两侧的分布情况如图(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
解析：乙物质进入细胞是逆浓度梯度运输，一定是主动运输，要有载体蛋白的协助。甲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。
答案：A
4．(等级选考)如图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K＋和NO的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是( )
A．载体蛋白数量、能量
B．能量、载体蛋白数量
C．载体蛋白数量、离子浓度
D．能量、离子浓度
解析：A、B两点对应的氧浓度不同，细胞呼吸产生的能量不同，导致NO的吸收量不同。B、C两点处于相同氧浓度下，呼吸作用产生能量相同，但吸收量有差异，是因为膜上运输NO的载体蛋白比运输K＋的载体蛋白数量多。
答案：B
探究点二 胞吞与胞吐
【师问导学】
分析下面关于胞吞和胞吐的两个问题：
(1)胞吞和胞吐都要发生膜的弯曲、折叠和融合，这主要体现了生物膜的什么特点？
(2)如果用呼吸抑制剂降低细胞呼吸，细胞的能量供应减少，胞吞和胞吐也会受到影响，这说明什么？
答案：
(1)流动性特点。
(2)胞吞和胞吐需要消耗能量。
【智涂笔记】
[特别提醒]
①胞吞、胞吐属于囊泡运输。
②胞吞、胞吐进行的结构基础是膜的流动性。
【师说核心】
1．胞吞
(1)过程：大分子物质附着在细胞膜上→细胞膜内陷形成包围物质的小囊→小囊与细胞膜分离→形成囊泡，进入细胞内部。(附着→内陷→囊泡)
实例：人体白细胞吞噬病原体、变形虫摄食等。
(2)特点：消耗能量，从细胞外到细胞内。
2．胞吐
(1)过程：物质在细胞内包围成小泡→移动到细胞膜表面→小泡与细胞膜融合→向外张开，物质排出细胞。(囊泡→膜融合→排出)
实例：分泌蛋白的分泌。
(2)特点：消耗能量，从细胞内到细胞外。
3．胞吞和胞吐进行的结构基础是细胞膜的流动性；胞吞和胞吐与主动运输一样也需要能量，如果分泌细胞的ATP合成受阻，则胞吞和胞吐作用不能继续进行。
【检测反馈】
1．(合格必考)新生儿小肠绒毛上皮细胞通过消耗能量，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质分别被吸收到血液中的方式是( )
A．主动运输、主动运输
B．胞吞、主动运输
C．主动运输、胞吞
D．被动运输、主动运输
解析：免疫球蛋白是大分子蛋白质，以胞吞方式进入细胞。半乳糖是小分子物质，能进行跨膜运输，因为运输时需要消耗能量，所以运输方式是主动运输。
答案：B
2．(合格必考)如图表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列与此有关的叙述，错误的是( )
A．a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生
B．a要由细胞表面识别和内部供能才可能完成
C．b表示细胞分泌的同时会导致膜成分的更新
D．b与a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式
解析：胞吞和胞吐是膜流动性的具体体现，胞吞是物质通过膜外表面的糖被识别，消耗能量进入细胞内；细胞分泌是高尔基体由“出芽”形成的囊泡与细胞膜融合，将大分子物质排到膜外，因此，有部分高尔基体膜的成分转移到细胞膜；排出废物和摄取养分的基本方式不是胞吞和胞吐，而是利用膜的选择透过性直接通过细胞膜以自由扩散、主动运输等方式进行。
答案：D
3．(等级选考)细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，能够反映该特点的实例有( )
①白细胞吞噬病菌 ②蛋白质不能被吸收 ③变形虫的变形运动 ④水分子能自由进出细胞 ⑤细胞融合
A．①②③ B．①③⑤
C．②④⑤ D．③④⑤
解析：细胞膜的流动性是指组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多是可以运动的，白细胞吞噬病菌、变形虫的变形运动以及细胞融合都能够反映这一特点。
答案：B
4．(等级选考)[2019·怀柔高一期末]物质跨膜运输有如图所示三种方式，相关叙述错误的是( )
A．氧气及水以方式1进入细胞
B．物质以方式3进入细胞的过程需要消耗细胞提供的能量
C．方式1和方式2两种方式都属于被动运输
D．蛋白质分子可以通过方式3进入细胞
解析：氧气及水以自由扩散的方式进入细胞，即图中的方式1，A正确；方式3的运输方式为主动运输，而主动运输需要载体与能量，因此物质以方式3进入细胞的过程需要消耗细胞提供的能量，B正确；方式1为自由扩散，方式2属于协助扩散，二者都属于被动运输，C正确；蛋白质分子属于大分子物质，大分子物质进入细胞的方式是胞吞，而不是主动运输，D错误。
答案：D
【网络建构】
【主干落实】
1．自由扩散既不需要载体，也不需要能量，水、气体及脂溶性物质以自由扩散方式运输。
2．协助扩散需要载体，但不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖。
3．主动运输既需要能量，又需要载体，无机盐离子主要以主动运输方式出入细胞。
4．大分子物质进出细胞的方式是胞吞、胞吐。
课后分层检测案13 主动运输与胞吞、胞吐
授课提示：对应学生用书153页
【合格考全员做】(学业水平一、二)
1．某物质从低浓度向高浓度跨膜运输，该过程( )
A．没有载体参与 B．为自由扩散
C．为协助扩散 D．为主动运输
解析：主动运输的特点是由低浓度到高浓度，需要载体，需要能量。
答案：D
2．下图为物质进出细胞的两种方式，对该图的理解，正确的是( )
A．Ⅰ和Ⅱ分别表示协助扩散和主动运输
B．Ⅰ和Ⅱ分别表示胞吞和胞吐
C．氧气、性激素是以Ⅱ方式进入细胞的
D．水、二氧化碳、氧气是以Ⅰ方式进入细胞的
解析：Ⅰ为自由扩散，Ⅱ为主动运输；水、气体、性激素的跨膜运输方式是自由扩散。
答案：D
3．据报道，一种称作“瘦素穿肠蛋白”的药物可治疗肥胖，可口服使用，以减轻肥胖症患者肌肉注射时的痛苦。小肠上皮细胞吸收该药物最可能的方式为( )
A．渗透作用 B．胞吞
C．协助扩散 D．主动运输
解析：瘦素穿肠蛋白是一种蛋白质，属于生物大分子，其吸收方式最可能是胞吞。
答案：B
4．下列关于膜蛋白和物质跨膜运输的叙述，错误的是( )
A．膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的
B．膜蛋白不参与物质跨膜运输的被动运输过程
C．主动运输可以使被运输离子在细胞内外浓度不同
D．物质通过磷脂双分子层的扩散速率与脂溶性有关
解析：膜蛋白镶嵌、贯穿或覆盖磷脂双分子层，在细胞膜内外分布是不对称的，A项正确；膜蛋白参与协助扩散过程，B项错误；主动运输逆浓度梯度运输离子，使细胞内外离子浓度不同，C项正确；脂溶性物质容易通过细胞膜，非脂溶性物质不容易通过细胞膜，D项正确。
答案：B
5．[2019·怀柔高一期末]小肠绒毛上皮细胞易吸收葡萄糖，却难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖，原因是( )
A．木糖的浓度太低
B．细胞膜上的磷脂排列紧密
C．细胞膜上无木糖载体
D．木糖的相对分子质量太小
解析：小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输，需要质膜上的载体蛋白协助，还需要消耗能量，但是很难吸收木糖，是因为质膜上没有协助木糖跨膜运输的载体蛋白。故选C。
答案：C
6．如图表示细胞膜结构示意图及物质出入细胞膜的方式，请据图回答问题：
(1)脂溶性物质容易通过细胞膜，主要与构成细胞膜的________有关(填图甲中号码)。
(2)白细胞能改变形状穿过毛细血管壁，到达炎症部位吞噬病菌，这说明
________________________________________________________________________。
(3)人的小肠上皮细胞可以吸收葡萄糖，而不吸收比葡萄糖相对分子质量小的木糖，这说明了________________，这种特性与图甲中的________(填图甲中号码)有关。
(4)假如该细胞膜表示胃上皮细胞膜，酒精通过时可用图甲中________表示；假如该细胞膜表示小肠上皮细胞膜，吸收K＋可用图甲中________表示。
(5)图乙所示方式可表示图甲中的________。
解析：图甲为细胞膜结构示意图，a、e为主动运输，其中e为排出，a为吸收；①为蛋白质分子，③为磷脂双分子层。图乙中物质可逆浓度梯度从细胞外向细胞内运输，可见是主动运输过程。
答案：(1)③ (2)细胞膜具有一定的流动性 (3)细胞膜具有选择透过性 ① (4)b a (5)a
7．[2019·丰台高一期末]下图为小肠上皮细胞转运葡萄糖的过程示意图。小肠上皮细胞位于肠腔一侧的突起可以增大细胞的吸收面积。
(1)葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞时，不直接消耗ATP，而是借助相同载体上Na＋顺浓度梯度运输时，产生的电化学势能。该载体只能转运葡萄糖和Na＋，体现了载体的________性。肠腔一侧膜面积的增大，增加了载体的________，使葡萄糖的吸收效率提高。
(2)据图以及(1)中的信息分析，葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞，是________浓度梯度进行的________运输。
(3)小肠是食物消化吸收的主要场所，但酒精除了在小肠中被吸收以外，还能在胃中被吸收，这是因为细胞膜的主要成分中有__________分子，使酒精或其他脂溶性物质能够以__________的运输方式进入细胞，所以空腹饮酒，酒精吸收快，易醉。
解析：(1)由题意“该载体只能转运葡萄糖和Na＋”可知，这体现了载体的专一性。小肠上皮细胞位于肠腔一侧的突起，可导致肠腔一侧膜面积增大，增加了载体的数量，使葡萄糖的吸收效率提高。(2)据图以及(1)中的信息分析可知，葡萄糖是逆浓度梯度从肠腔进入小肠上皮细胞的，需要借助相同载体上Na＋顺浓度梯度运输时产生的电化学势能，说明其运输方式为主动运输。(3)磷脂(脂质)是组成细胞膜的主要成分之一，酒精或其他脂溶性物质能够以自由扩散的方式经磷脂双分子层进入细胞。
答案：(1)专一 数量 (2)逆 主动 (3)磷脂(脂质) 自由扩散
【等级考选学做】(学业水平三、四)
8．下图为细胞膜结构图，其中a和b分别代表不同分子或离子进出细胞的方式。据图分析，下列叙述正确的是( )
A．不同膜结构中③的排列方式不同
B．Na＋通过②进入细胞的过程不消耗ATP
C．b可表示组织细胞从组织液中吸收氧气
D．将③分子制成微球体用来包裹大分子药物，送入到相应的细胞中，该过程体现了细胞膜的功能特点
解析：题图③是磷脂分子，不同生物膜的磷脂分子排列方式相同，A项错误；Na＋内流过程是协助扩散，不消耗能量，B项正确；据糖蛋白的存在位置可判断，Ⅰ为细胞膜外侧，氧气应从细胞外侧向细胞内侧扩散，C项错误；将③分子制成微球体用来包裹大分子药物，送入到相应的细胞中，是通过膜融合，体现了细胞膜具有一定流动性的结构特点，D项错误。
答案：B
9．右图是测定了某种生物的细胞对甲、乙两种物质吸收速率与该物质浓度的关系而绘制成的曲线，仔细分析后，你认为下列四种说法中，正确的是( )
A．甲物质是主动运输，乙物质是自由扩散
B．甲物质是自由扩散，乙物质可能是主动运输
C．乙醇进入细胞的方式与乙物质相同
D．K＋进入细胞的方式与甲物质相同
解析：题图中甲物质随着物质浓度的增大而吸收速率加快，说明其运输方式为自由扩散；乙物质的运输方式具有载体蛋白饱和效应，为协助扩散或主动运输；乙醇和K＋进入细胞的方式分别为自由扩散和主动运输。
答案：B
10．[经典高考]下图为氨基酸和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
解析：依图示，管腔中的氨基酸逆浓度梯度进入上皮细胞，属于主动运输；管腔中的Na＋顺浓度梯度进入上皮细胞，属于协助扩散(被动运输)；上皮细胞中的氨基酸顺浓度梯度进入组织液，属于协助扩散(被动运输)。
答案：D
11．由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．由受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能
C．Na＋、K＋等无机盐离子也可通过此方式运输
D．该过程不能体现细胞膜的选择透过性
解析：由图示知受体介导的胞吞作用是生物大分子的运输过程，以膜的流动性为基础，存在细胞识别并需内部供能，但不能体现膜的选择透过性。Na＋、K＋为小分子物质，不能通过此种方式运输。
答案：C
12．物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要，如图表示几种物质经过细胞膜的运输方式，请据图回答下列问题：
(1)细胞膜的基本支架是[ ]_________________________________________________。
(2)如果图中的细胞膜是小肠上皮细胞的，则葡萄糖和甘油出入细胞膜的方式依次是[ ]________和[ ]________。
(3)人们设计出一种膜结构，这种膜结构能将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低污水中的有毒重金属离子对水的污染，这是在模拟生物膜的________。
(4)请在下面给出的坐标图上画出与上图中③这种跨膜运输方式对应的曲线图：
(5)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，________方式(填序号)将会受到较大影响。
(6)植物细胞线粒体基质内产生的CO2进入同一个细胞的叶绿体基质中，需要穿过________层磷脂分子。
(7)与①方式相比，③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。
解析：
(1)细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。
(2)葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式是②主动运输，需要能量和载体蛋白；而甘油进出小肠上皮细胞的方式为①自由扩散。
(3)生物膜选择性吸收一部分物质，也将一些物质阻挡在细胞外。
(4)③为协助扩散，顺浓度梯度运输，随着浓度差的变大，运输速率会增加，而增加到一定程度时受载体蛋白数量的限制而不再增加。
(5)细胞呼吸抑制剂会降低呼吸速率而影响主动运输中能量的供应。
(6)线粒体和叶绿体都是由双层膜构成的，所以要穿过4层膜，即8层磷脂分子。
(7)与①方式相比，③协助扩散需要载体蛋白协助，载体蛋白的化学本质为蛋白质，是在核糖体上合成的。
答案：
(1)A 磷脂双分子层
(2)② 主动运输 ① 自由扩散
(3)选择透过性
(4)如图
(5)② (6)8
(7)载体蛋白 核糖体
【素养养成练】
13．主动运输作为一种重要的跨膜运输方式可以按照生命活动所需吸收营养物质，排出代谢废物，体现了生命活动的“主动性”。为探究主动运输的特点，科研人员利用如图装置进行实验，其中HgCl2是一种可以影响ATP水解的新陈代谢抑制剂。请分析回答：
(1)主动运输的特点是
________________________________________________________________________。
(2)本实验的名称是____________________。
(3)请写出实验进行过程中需要控制的两个无关变量__________________。
(4)实验得到如图所示的结果。
①根据实验结果，科研人员在实验前后需测定
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②乙组和甲组结果比较，得出的结论是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③与甲组相比，丙组吸收磷酸盐较少的原因可能是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)主动运输有物质逆浓度梯度运输，需要载体和能量的特点。(2)该实验中的自变量为细胞成熟程度和HgCl2的有无，因变量为细胞通过主动运输吸收磷酸盐的量，所以实验名称为探究细胞成熟程度和HgCl2对细胞主动运输(吸收磷酸盐)的影响。(3)在本实验中，胡萝卜片和溶液的量可能影响实验结果，另外，影响细胞代谢的其他因素，如温度、pH、溶氧量等也可能成为实验的无关变量。(4)①结合实验目的及实验结果示意图可判断，该实验过程中若KH2PO4被胡萝卜片细胞吸收，则溶液中KH2PO4的浓度会发生变化，所以，可通过测定KH2PO4浓度的变化判断细胞主动运输程度的变化。②从实验结果可看出，乙组实验前后溶液中磷酸盐的浓度差明显小于甲组，说明加入HgCl2后乙组磷酸盐的吸收受到影响，而HgCl2可以抑制ATP水解，说明磷酸盐的吸收需要ATP。③甲组和丙组实验的自变量为细胞的成熟程度，细胞吸收磷酸盐需要能量和载体，所以，丙组吸收磷酸盐较少可能是因为幼嫩组织供能少或幼嫩组织细胞膜上载体少。
答案：
(1)逆浓度梯度，需要载体和能量
(2)探究HgCl2和细胞成熟程度对细胞主动运输(吸收磷酸盐)的影响
(3)温度、pH、溶氧量、溶液的量、胡萝卜片的量等(写出其中两项即可)
(4)①溶液中磷酸盐的浓度
②细胞主动运输(吸收磷酸盐)需要能量(或能量供应不足，影响主动运输)
③幼嫩组织供能少，幼嫩组织细胞膜上载体少
单元排查强化
【主干知识理脉络】
【易错易混早防范】
易错点1 扩散作用和渗透作用的关系
点拨 物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩散作用；渗透作用是一种特殊方式的扩散，它是指水或其他溶剂分子通过半透膜(或选择透过性膜)进行的扩散。
二者的关系可用下图表示。
易错点2 半透膜、选择透过性膜
点拨
(1)区别
①半透膜是无生物活性的物理性膜，即指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小。
②选择透过性膜是具有生物活性的生物膜，载体的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。
(2)共性：都允许水分子等自由通过，而不允许大分子物质通过。
(3)联系：选择透过性膜相当于半透膜。
【基础排查过三关】
第一关：测基础 判正误
1．红细胞在低浓度溶液中会因吸水而涨破，在高浓度溶液中会因失水而皱缩(√)
2．植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成，相当于半透膜(×)
3．当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞就会发生质壁分离(×)
4．不同植物对同一种无机盐离子的吸收有差异，同一种植物对不同种无机盐离子的吸收也有差异，这说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性(√)
5．当半透膜两侧溶液浓度相等时，细胞处于动态平衡状态，不发生渗透作用(×)
6．海带细胞通过主动运输积累I－等溶质，因而不会在海水中发生质壁分离(√)
7．细胞代谢是细胞生命活动的基础，代谢过程中会产生对细胞有害的物质(√)
8．影响自由扩散和协助扩散的因素相同(×)
9．分泌蛋白主要是通过主动运输的方式排出细胞外(×)
10．已知骨骼肌细胞和脂肪细胞膜上的载体蛋白转运葡萄糖的过程不消耗ATP，则葡萄糖进入骨骼肌细胞内的运输方式是协助扩散(√)
11．糖醋蒜在腌制中慢慢具有糖醋味，是细胞主动吸收蔗糖分子和醋酸分子的结果(×)
第二关：夯基石 凝素质
1．渗透作用与扩散作用有何区别？
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答案：渗透作用的发生必须有半透膜或选择透过性膜，扩散作用则不一定有膜的参与，扩散作用适用于各种物质，渗透作用仅指溶剂分子
2．细胞膜的流动镶嵌模型与蛋白质－脂质－蛋白质三层结构模型有何异同？
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答案：这两种结构模型都认为，组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质，这是它们的相同点。不同点是：(1)流动镶嵌模型提出蛋白质在膜中的分布是不均匀的，有些横跨整个脂双层，有些部分或全部嵌入脂双层，有些则镶嵌在脂双层的内外两侧表面；而三层结构模型则认为蛋白质均匀分布在脂双层的两侧。(2)流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动的；而三层结构模型认为生物膜是静态结构
3．葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层。但是，小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，对此该如何解释？
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答案：葡萄糖不能通过人工合成的无蛋白的脂双层，但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，推测小肠上皮细胞的细胞膜上有能够转运葡萄糖的载体蛋白
4．小肠绒毛上皮细胞能够从消化了的食物中吸收葡萄糖，却很难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖，这个事实说明细胞膜具有什么特性？这与细胞的生活有什么关系？________________________________________________________________________
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答案：小肠绒毛上皮细胞能够从消化了的食物中吸收葡萄糖，却很难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖。这一事实说明细胞膜对物质进入细胞具有选择透过性。这与细胞的生活关系密切，细胞膜的这一特性使细胞尽可能地只吸收自身需要的物质，细胞不需要或对细胞有害的物质常被阻挡在细胞外
5．温度高低会提高或降低水分通过半透膜的扩散速率吗？请你提出假设，并设计检验该假设的实验方案。
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答案：温度高低会提高或降低水分子通过半透膜的扩散速率。在一定温度范围内，提高温度会加快水分子通过半透膜的速率；而降低温度则减缓水分子通过半透膜的速率。
实验方案设计如下：按教材渗透现象示意图组装好三组装置。在第一组的烧杯外用酒精灯或水浴锅加热升温；第二组烧杯外加冰块降温；第三组留作对照。三组装置同时开始实验，并记录液面变化及时间
第三关：练规范 提能力
1．如图表示某生物膜结构，图中A、B、C、D、E、F分别表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输的方式。据图回答：
(1)该生物膜很可能是细胞膜，因为有糖蛋白D。
(2)a～d中，属于被动运输的是b和c。
(3)若该生物膜是肝细胞膜，进食6小时后，C代表的胰高血糖素分泌量会增加。
2．蛙的神经元内、外Na＋浓度分别是15 mmol/L和120 mmol/L。在膜电位由内负外正转变为内正外负的过程中有Na＋流入细胞，膜电位恢复过程中有Na＋排出细胞。其中，Na＋流入是被动运输，排出是主动运输。
3．一项研究发现，某植物根系对某营养物质的吸收与该物质溶液浓度的关系如图所示。从图中曲线可以看出，在一定浓度范围内，该植物根系对该物质的吸收速率随浓度增加而增加，当达到P点后吸收速率不再增加。有人认为这种现象可表明该植物根系对该物质的吸收方式为主动吸收，也有人认为是被动吸收，请设计一个实验加以确定。
(1)设计实验步骤。
(2)预测实验结果并分析。
解析：由题干中曲线可看出植物对该物质的吸收速率存在最大值，因此可确定该物质的吸收方式为协助扩散或主动运输。在确定实验思路时，应针对协助扩散和主动运输的不同点进行单一变量处理，再根据实验结果予以判断。探究性实验的结果预测应分情况讨论，结果分析要和结论一致。
主动运输和协助扩散的区别在于是否需要消耗细胞呼吸所释放的能量。因此，可确定实验的单一变量为细胞呼吸，其他变量如植物的种类、数量、大小、发育状况、处理时间等都应相同。对实验相应进行抑制其细胞呼吸的处理，对照组给予正常的细胞呼吸条件。若处理后实验组和对照组对该物质的吸收速率相同，说明该物质的吸收方式为被动运输；若实验组与对照组相比，吸收速率发生明显变化，则说明该物质的吸收方式为主动运输。
答案：
(1)①取生长发育状况相同的植株分为甲、乙2组，放入适宜浓度的含有该营养物质的溶液中；②甲组的根系给予正常的呼吸条件，乙组的根系完全抑制呼吸，其他条件相同；③一段时间后测定两组植株的根系对该物质的吸收速率。
(2)①若两组植株的根系对该物质的吸收速率一样，说明该植物的根系对该物质的吸收是被动吸收；②若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，或者完全不吸收，说明该植物根系对该物质的吸收是主动吸收。
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