届生物一轮教学案专题3考点二 物质进出细胞的方.docx
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届生物一轮教学案专题3考点二物质进出细胞的方
基础点
1 被动运输
(1)自由扩散
①方向:
物质分子从高浓度一侧运输到低浓度一侧。
②条件:
细胞膜两侧存在物质分子浓度差。
③实例:
水、CO2、甘油、乙醇进出细胞。
(2)协助扩散
①方向:
物质分子从高浓度一侧运输到低浓度一侧。
②条件
③实例:
葡萄糖进入红细胞。
2 主动运输
(1)方向:
物质分子从低浓度一侧运输到高浓度一侧。
(2)条件
(3)实例:
K+、Na+、Ca2+、氨基酸通过细胞膜。
3 胞吞
(1)过程:
大分子或颗粒附着在细胞膜上,这部分细胞膜内陷形成小囊,然后小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡进入细胞内部。
(2)实例:
白细胞吞噬大肠杆菌,变形虫吞食有机颗粒。
4 胞吐
(1)过程:
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。
(2)实例:
胰岛B细胞分泌胰岛素。
巧学助记 物质进出细胞的方式
跨膜运输三类型,自由、协助和主动,
自由、协助高到低,主动运输逆着行;
胞吞、胞吐非跨膜,不需载体需耗能,
大分子颗粒来进出,全靠膜的流动性。
重难点
1 影响物质跨膜运输的因素
(1)浓度差对物质跨膜运输的影响
浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。
自由扩散中,浓度差越大,运输速率越大;协助扩散中,浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加的原因是受载体数量的限制。
主动运输不受浓度差的影响。
(2)载体数量对跨膜运输的影响
主要影响协助扩散和主动运输。
其他条件适宜的情况下,载体数量越多,运输速率越大。
自由扩散不受载体数量的影响。
(3)氧气含量对跨膜运输的影响
通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。
①P点时,无氧呼吸为离子的吸收提供能量。
②PQ段:
随着氧气含量增加,有氧呼吸产生的能量越多,主动运输的速率也越大。
③Q点以后:
当氧气含量达到一定程度后,受载体数量以及其他因素的限制运输速率不再增加。
(4)温度对跨膜运输的影响
一方面升高温度通过影响分子运动而影响自由扩散,另一方面温度直接影响蛋白质的活性,通过影响呼吸作用中酶的活性而影响主动运输和协助扩散。
总结:
①影响自由扩散的因素:
细胞膜内外物质的浓度差。
②影响协助扩散的因素:
a.细胞膜内外物质的浓度差;b.细胞膜上载体的种类和数量。
③影响主动运输的因素:
a.载体(核糖体);b.能量(细胞质基质和线粒体)。
2 探究物质跨膜运输的方式
(1)探究是主动运输还是被动运输
(2)探究是自由扩散还是协助扩散
易错警示 物质进出细胞的5点提醒
(1)从高浓度向低浓度方向运输的方式并非只有被动运输,主动运输也可以从高浓度向低浓度运输,如餐后小肠上皮细胞吸收葡萄糖是由高浓度向低浓度运输。
(2)从低浓度向高浓度方向运输一定是主动运输。
因为逆浓度梯度运输需要消耗能量。
(3)同一种物质进出不同细胞时,运输方式可能不同,如红细胞吸收葡萄糖为协助扩散,小肠上皮细胞吸收葡萄糖则是主动运输。
(4)胞吞、胞吐不属于跨膜运输方式,所以物质以这两种方式进出细胞时穿过细胞膜的层数为0。
(5)RNA和蛋白质等大分子进出细胞核通过的结构是核孔,而非胞吞、胞吐。
1.思维辨析
(1)甘油是极性分子,所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜。
( )
(2)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。
( )
(3)被细胞胞吞的物质一定是固体物质。
( )
(4)通过载体蛋白的物质转运属于主动运输。
( )
(5)人体肝细胞内CO2分压和K+浓度高于细胞外,而O2分压和Na+浓度低于细胞外,O2和K+通过主动运输进入肝细胞。
( )
(6)同一种物质进出不同细胞时,运输方式可能不同。
( )
答案
(1)×
(2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√
2.小肠绒毛上皮细胞能吸收葡萄糖,却难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖,原因是( )
A.木糖对细胞有毒害作用
B.细胞膜上葡萄糖载体蛋白较多,木糖载体蛋白较少
C.葡萄糖能氧化放能,木糖不能
D.木糖不能以胞吞的方式被吸收
答案 B
解析 小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖和木糖均需载体蛋白的协助。
3.下列过程中,不属于胞吐作用的是( )
A.浆细胞分泌抗体到细胞外的过程
B.mRNA从细胞核到细胞质的过程
C.分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程
D.突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程
答案 B
解析 抗体、分泌蛋白都是大分子物质,其分泌到细胞外的方式都为胞吐,突触小泡中的神经递质以胞吐的方式释放到突触间隙,A、C、D不符合题意;mRNA通过核孔从细胞核进入细胞质,不属于胞吐作用,B项符合题意。
4.据报道,一种称作“瘦素穿肠蛋白”的药物治疗肥胖,可口服使用,以减轻肥胖症患者肌肉注射的痛苦。
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
答案 B
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。
1.物质跨膜运输的三种方式
(1)自由扩散:
高浓度→低浓度;不需载体蛋白;不需能量
(2)协助扩散:
高浓度→低浓度;需载体蛋白;不需能量
(3)主动运输:
低浓度→高浓度;需载体蛋白;需能量
2.大分子物质进出细胞的两种方式:
胞吞、胞吐。
3.物质跨膜运输的影响因素
(1)物质浓度;
(2)氧浓度;(3)载体种类和数量;(4)温度。
[考法综述] 多以选择题形式考查不同物质进入同一种细胞的方式或同一物质进入不同细胞的方式;侧重能力考查时,往往以图表分析、曲线分析或实验分析形式进行综合考查,大题及选择题均有命题出现。
命题法1 物质出入细胞方式的判断
1.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
答案 D
解析 由图分析可知,氨基酸和Na+由肾小管管腔进入肾小管上皮细胞的过程中,氨基酸由低浓度处向高浓度处运输,需要载体蛋白协助,是主动运输的过程;Na+由高浓度处向低浓度处运输,并且需要载体蛋白,是被动运输中的协助扩散过程。
氨基酸和Na+由肾小管上皮细胞进入组织液的过程中,氨基酸由高浓度处向低浓度处运输,并且需要载体蛋白,是被动运输中的协助扩散过程;Na+由低浓度处向高浓度处运输,并且需要载体蛋白和能量,是主动运输的过程。
【解题法】 “三步法”快速判断物质出入细胞的方式
第一步:
第三步:
命题法2 影响物质跨膜运输的因素
2.比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性,结果如下图。
据此不能得出的推论是( )
A.生物膜上存在着协助H2O通过的物质
B.生物膜对K+、Na+、Cl-的通透具有选择性
C.离子以易化(协助)扩散方式通过人工膜
D.分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率
答案 C
解析 据图可知:
生物膜对H2O的通透性大于人工膜对H2O的通透性,可见生物膜上存在着协助H2O通过的物质;生物膜对K+、Na+、Cl-的通透性不同,说明生物膜对不同离子的通透具有选择性;因人工膜由双层磷脂组成,无蛋白质,所以离子不能以协助扩散方式通过人工膜;甘油、CO2和O2分子大小不同,导致通过人工膜的扩散速率不同。
3.某科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系,分别用下列四种曲线表示:
在研究肝细胞运输物质X时,发现与曲线②和③相符,试问:
物质X的运输方式是( )
A.主动运输B.自由扩散
C.胞吞和胞吐D.协助扩散
答案 D
解析 曲线②表明物质X的运输有饱和现象,即需要载体蛋白。
曲线③表明物质X的运输过程与O2浓度无关,即不消耗能量。
由此可断定物质X的运输方式是协助扩散。
【解题法】 物质跨膜运输相关曲线的分析方法
(1)分析此类曲线题时,要注意区分横坐标表示的意义,横坐标不同,表示的物质运输方式可能不同。
(2)解答此类问题时,要明确自由扩散、协助扩散和主动运输三种跨膜运输方式的区别和联系,主要从是否需要能量和载体蛋白两个方面考虑。
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
17
100
氮气
17
10
空气
3
28
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ATP
D.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 题中实验的自变量有两个:
有无氧气和温度。
在17℃时,培养瓶中气体为空气的培养条件下,离子相对吸收量比氮气大,可以得出结论:
有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收,A项正确;培养瓶中气体均为空气时,3℃条件下离子相对吸收量远远小于17℃条件下离子相对吸收量,可以得出结论:
该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化有关,B项错误;该植物幼根吸收该离子的过程是主动运输,需要载体和ATP水解释放的能量,C项错误;从实验结果可知,与空气相比,氮气环境不利于该植物幼根对该离子的吸收,D项错误。
2.下列关于物质出入细胞方式的叙述,正确的是( )
A.被细胞胞吞的一定是固体物质
B.突触前膜释放乙酰胆碱属于易化扩散
C.通过载体蛋白的物质转运属于主动转运
D.胞吐过程一定会产生分泌泡与质膜的融合
答案 D
解析 本题考查物质进出细胞的方式。
胞吞作用包括吞噬作用和胞饮作用,吞噬作用是以大的囊泡形式,内吞较大的固体颗粒,而胞饮作用则是将滴状液体吞入细胞内的过程,故A项错误;突触前膜释放乙酰胆碱属于胞吐作用,B项错误;通过载体蛋白的物质转运包括主动运输和易化扩散,C项错误;胞吐的过程一定会产生分泌泡与质膜(细胞膜)融合,故D项正确。
3.下列过程中,不依赖膜蛋白的是( )
A.CO2进出肺泡上皮细胞
B.静息电位形成中K+从细胞内到细胞外
C.神经细胞受到刺激时Na+从细胞外到细胞内
D.水盐调节过程中,肾小管上皮细胞对水的重吸收
答案 A
解析 CO2的跨膜运输方式是自由扩散,不需要载体蛋白参与,A正确;神经细胞静息电位形成中发生的K+外流、受到刺激时发生的Na+内流均属于协助扩散,需要载体蛋白协助,B、C错误;肾小管上皮细胞对水的重吸收与水通道蛋白有关,D错误。
4.关于植物根系吸收矿质元素离子的叙述,正确的是( )
A.植物根系吸收各种矿质元素离子的速率相同
B.土壤温度不影响植物根系对矿质元素离子的吸收
C.植物根细胞吸收矿质元素离子主要依靠渗透作用
D.植物根细胞能逆浓度梯度吸收土壤中的矿质元素离子
答案 D
解析 植物根系吸收矿质元素离子的过程属于主动运输,C错误;植物根细胞通过主动运输能逆浓度梯度吸收矿质元素离子,D正确;主动运输的速率与能量的多少、载体蛋白的数量和离子浓度均有关,植物根细胞膜上不同矿质离子的载体蛋白数量不同,故对各种矿质元素离子的吸收速率不同,A错误;土壤温度能影响细胞呼吸,从而影响主动运输的能量供应,B错误。
5.由图中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,下列表述正确的是( )
A.脂溶性小分子物质不能通过方式a运输
B.与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面
C.方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关
D.抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响
答案 C
解析 分析坐标曲线可以看出,a为自由扩散,b为协助扩散或主动运输。
脂溶性小分子物质通过自由扩散(即方式a)运输;方式a与载体蛋白无关,只与浓度有关;抑制细胞呼吸,能量供应不足,导致主动运输受阻,而与自由扩散(协助扩散)无关,因此D错误。
6.下列有关物质运输的叙述正确的是( )
A.小分子物质通过自由扩散进入细胞
B.神经元维持静息电位时,Na+、K+都是主动运输
C.胞吐过程一定会产生分泌泡与细胞膜的融合
D.葡萄糖进入红细胞的运输速度存在饱和值,其大小取决于细胞内外葡萄糖浓度差值
答案 C
解析 小分子物质进出细胞的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输等方式,A错误;神经元维持静息电位时,膜电位外正内负,膜内K+浓度高,K+外流是协助扩散,B错误;胞吐过程是通过产生囊泡即分泌泡与细胞膜融合完成的,C正确;葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散,其运输速度的大小取决于细胞膜上载体的数量,D错误。
如图表示一中间隔以半透膜(只允许水分子通过)的水槽,两侧分别加入等质量浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液,然后在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶。
在加入麦芽糖酶前后A、B两侧液面的变化理论上是( )
A.加酶前A侧上升,加酶后B侧上升并等于A侧高度
B.加酶前A侧上升,加酶后B侧上升并高于A侧高度
C.加酶前后A、B两侧液面不变
D.加酶前A、B两侧液面不变,加酶后B侧上升并高于A侧高度
[错解] A或C
[错因分析] 错选A的原因是不理解物质的量浓度与质量浓度之间的关系;错选C的原因是不明白渗透压的大小主要取决于溶质的物质的量(即分子数目的多少)。
[正解] B
[解析] 由题意知,加酶前,葡萄糖溶液和麦芽糖溶液的质量浓度相等,由于葡萄糖的相对分子质量小,则A侧物质的量浓度高,进入A侧的水分子多,A侧液面上升;半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶后,B侧1分子麦芽糖分解为两分子的葡萄糖,由于1分子麦芽糖的相对分子质量小于葡萄糖相对分子质量的2倍,故B侧物质的量浓度大于A侧物质的量浓度,据渗透作用原理可知,进入B侧的水分子增多,故加酶后B侧上升并高于A侧高度。
[心得体会]
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