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苏教版2024届高考生物一轮复习物质出入细胞的方式及影响因素课件
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这是一份苏教版2024届高考生物一轮复习物质出入细胞的方式及影响因素课件,共60页。PPT课件主要包含了胞内→胞外,选择透过性,简单扩散,协助扩散或主动运输,载体蛋白或通道蛋白,2氧气浓度,简单扩散或协助扩散,主动运输,3温度,流动性等内容,欢迎下载使用。
1.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。2.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
1.物质出入细胞方式的比较
归纳 夯实必备知识
(1)胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用,但是不需要通道蛋白和载体蛋白的作用。(2)胞吞、胞吐不是只能运输大分子物质,也可以运输小分子物质,如神经递质。(3)被动运输和主动运输主要体现了膜的选择透过性,胞吞、胞吐主要体现了膜具有一定的流动性。
源于必修1 P66“应用题”:人们模拟细胞质膜的____________功能,设计一种膜,滤去海水中的盐分,对海水进行淡化处理;或在处理污水时,有选择地将有毒的金属离子阻挡在膜的一侧,以降低有毒的金属离子对水的污染。
“三看法”快速判定物质出入细胞的方式
2.影响物质跨膜运输因素的分析(1)物质浓度
3.通道蛋白和载体蛋白的作用机制(1)通道蛋白和载体蛋白①通道蛋白:作用于协助扩散,包括离子通道蛋白和水通道蛋白。②载体蛋白:作用于协助扩散和主动运输。(2)作用机制①通道蛋白:可被不同诱导因子诱导其________,只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,如神经细胞质膜上的Na+或K+通道蛋白与兴奋的产生和传导有关。人的肾脏通过水通道对水分子进行重新吸收,使尿液浓缩。
②载体蛋白:运输时先与被运输的离子或分子结合,通过_________________或_____完成物质运输。如红细胞质膜上的特定载体蛋白运输葡萄糖,红细胞质膜上的Na+-K+泵运输Na+和K+。
源于必修1 P63“旁栏思考”: 正常情况下细胞内是高K+低Na+的,由于两种离子的协助扩散,会改变两种离子正常的细胞内外浓度差,要_________________需要Na+-K+泵___浓度跨膜运输Na+和K+。根据对Na+-K+泵的作用的认识可以判定“Na+-K+泵在跨膜运输Na+和K+时,一定要在逆离子浓度条件下才能进行”的观点是______的。
4.探究物质跨膜运输方式的实验设计思路(1)探究是主动运输还是被动运输
(2)探究是简单扩散还是协助扩散
考向一 物质跨膜运输方式的判断1.下图表示几种常见的物质进出细胞的方式,下列相关说法不正确的是A.同种生物不同细胞的细胞质 膜上通道蛋白或载体蛋白的 种类和数量不同B.①和②均属于被动运输,需 要相应的蛋白质进行协助C.③属于主动运输,能够逆着浓度梯度转运物质且消耗能量D.胰岛素是大分子蛋白质,以③方式出组织细胞发挥作用
突破 强化关键能力
2.(多选)正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰,伴随着胰岛素水平的波动,维持机体全天血糖动态平衡。据图分析,下列说法正确的是A.觉醒后人体摄食使血糖浓度上升, 葡萄糖经GLUT2以协助扩散方式 进入细胞B.葡萄糖进入细胞后,氧化生成ATP, ATP/ADP的值上升使ATP敏感钾通 道关闭C.细胞质膜内侧膜电位的变化引起钙 通道打开,Ca2+以主动运输方式内流进细胞D.细胞内Ca2+浓度的升高,促进胰岛素以胞吐方式释放,该过程不需要能量
A.a点时影响离子吸收速率的主要因素 是能量B.b点时离子吸收速率不再增大是因为载体蛋白的数量有限C.c点时影响离子吸收速率的主要因素是物质浓度D.d点时离子吸收速率不再增大是因为物质浓度太高,细胞发生质壁分离
考向二 影响物质跨膜运输的因素分析
4.图甲曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,图乙表示大分子物质进行胞吞和胞吐的过程。下列相关叙述错误的是A.图甲中的方式a运输的物质可能 是O2、甘油和酒精等B.图甲b曲线所示方式和图乙过程 均需要消耗能量C.图甲中b曲线达到最大转运速率后的限制因素可能是载体蛋白的数量D.图乙过程的顺利进行依赖于细胞质膜具有一定的流动性
考向三 物质跨膜运输的有关探究实验分析5.(2023·江苏阜宁东沟中学高三模拟)水分子通过细胞质膜的方式有简单扩散和协助扩散(借助水通道蛋白)两种。为研究水分子的主要跨膜运输方式,某研究小组将生理状况良好的人成熟红细胞平均分为两组并放入等量清水中。甲组不做处理,乙组加入通道蛋白抑制剂。假设加入的成分对清水的渗透压不会造成影响,一段时间后,观察两组细胞的破裂情况。下列相关说法最合理的是A.若水分子的主要跨膜运输方式是协助扩散,则甲组细胞比乙组细胞破裂快B.若水分子的主要跨膜运输方式是简单扩散,则乙组细胞比甲组细胞破裂快C.两组细胞最终均会破裂,这是水分子向细胞内单向移动造成的D.适当增加两组细胞的呼吸强度会明显加快人成熟红细胞的破裂
6.将生长状况良好的人成熟红细胞平均分为三组进行物质转运实验。甲组加入细胞呼吸抑制剂,乙组加入载体蛋白抑制剂,丙组不做处理,一段时间后测定物质转运速率。与丙组相比,甲组和乙组中物质的转运速度明显降低,甲、乙两组中的待转运物质是A.甲组:K+;乙组:葡萄糖B.甲组:氧气;乙组:二氧化碳C.甲组:葡萄糖;乙组:甘油D.甲组:氨基酸;乙组:大分子蛋白质
重温高考 真题演练
1.(2022·湖北)哺乳动物成熟红细胞的细胞质膜含有丰富的水通道蛋白,硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是A.经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀B.经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小C.未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀D.未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小
2.(2021·山东,2)液泡是植物细胞中储存Ca2+的主要细胞器,液泡膜上的H+焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H+,建立液泡膜两侧的H+浓度梯度。该浓度梯度驱动H+通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输,从而使Ca2+以与H+相反的方向同时通过CAX进入液泡并储存。下列说法错误的是A.Ca2+通过CAX的跨膜运输方式属于协助扩散B.Ca2+通过CAX的运输有利于植物细胞保持坚挺C.加入H+焦磷酸酶抑制剂,Ca2+通过CAX的运输速率变慢D.H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输
Ca2+通过CAX的跨膜运输方式为主动运输,所需要的能量由H+顺浓度梯度产生的势能提供,A错误;Ca2+通过CAX运输进入液泡,增加细胞液的浓度,有利于植物细胞保持坚挺,B正确;加入H+焦磷酸酶抑制剂,则液泡中的H+浓度降低,液泡膜两侧的H+浓度梯度差减小,为Ca2+通过CAX的运输提供的能量减少,C正确;H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式需要水解无机焦磷酸释放的能量来提供,为主动运输,D正确。
3.(2021·江苏,3)细胞可运用不同的方式跨膜转运物质,下列相关叙述错误的是A.物质简单扩散进出细胞的速度既与浓度梯度有关,也与分子大小有关B.小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度有关C.神经细胞质膜上运入K+的载体蛋白和运出K+的通道蛋白都具有特异性D.肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸
4.如图①~⑤表示物质进、出小肠上皮细胞的几种方式,下列叙述正确的是A.葡萄糖进、出小肠上皮细胞方式不同B.Na+主要以方式③运出小肠上皮细胞C.多肽以方式⑤进入细胞,以方式②离 开细胞D.口服维生素D通过方式⑤被吸收
一、易错辨析1.分子或离子通过通道蛋白时,需要与通道蛋白结合( )2.少数水分子借助水通道蛋白进出细胞,更多的水分子以简单扩散方式进出细胞( )3.Na+与有关载体蛋白结合排出神经细胞属于主动运输( )4.细胞外液中的K+进入神经细胞属于简单扩散( )5.同种物质进出同一细胞的方式一定相同( )6.以胞吐的方式排出细胞的物质不一定都是生物大分子( )
7.主动运输使膜内外物质浓度趋于一致,维持了细胞的正常代谢( )8.人红细胞吸收胆固醇与吸收葡萄糖的相同点是需要载体蛋白的协助( )
二、填空默写1.(必修1 P61)被动运输:不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的物质跨膜运输方式,主要包括_________和_________。2.(必修1 P61)简单扩散(简单扩散):______________________________________________________________________________________________。3.(必修1 P61~62)协助扩散:一些物质借助于细胞质膜上的________或_________,不需要______________,___________进出细胞质膜的被动运输方式,所以协助扩散包括_______________________和________________________。
物质通过细胞质膜进出细胞时,会
顺着浓度梯度从高浓度一侧到低浓度一侧移动,这样的过程为简单扩散
依赖通道蛋白的协助扩散
4.(必修1 P63)主动运输:物质逆浓度梯度进行跨膜运输,_____________的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的______的物质跨膜运输方式。5.(必修1 P63)主动运输的意义是按照生命活动的_____,____________吸收营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。6.(必修1 P64)通过胞吞或胞吐进出细胞,需要膜上_______的参与,更离不开膜上磷脂双分子层的_______。胞吞包括吞噬、胞饮两种类型,吞噬是细胞以大囊泡内吞较大固体颗粒的过程,胞饮是细胞通过小囊泡摄入微滴状液体的过程。
一、单项选择题1.研究者将大蒜的根分别浸入不同浓度的磷酸盐溶液中,4 h后测定得到如图所示的磷吸收速率曲线。对本实验现象作出的下列分析,合理的是A.磷通过简单扩散进入大蒜根尖细胞B.磷吸收速率受到膜上载体蛋白数量制约C.磷吸收一定是逆浓度梯度的运输D.磷的吸收过程说明细胞质膜具有一定的流动性
2.(2023·连云港高三模拟)水是一种极性小分子,研究发现水分子通过细胞质膜的方式有两种(如图所示),下列相关叙述错误的是A.结构a分子的尾部有屏障细胞内外环境作用B.通道蛋白跨膜部分含有较多的疏水性氨基酸C.方式2属于主动运输,该过程中通道蛋白会发 生空间改变D.水通道蛋白失活的植物细胞在高渗溶液中仍能发生质壁分离
3.离子通道型受体与细胞内或外的特定配体结合后发生反应,引起门通道蛋白的一种成分发生构型变化,使“门”打开,介导离子顺浓度梯度通过细胞质膜,其过程如图所示。下列叙述错误的是A.离子通道型受体介导离子跨膜运输的方 式为协助扩散B.细胞内氧气供应不足会直接影响离子通 过离子通道运输的速率C.抑制性神经递质可作为一种配体开启突触后膜上的Cl-通道D.“门”打开后,离子通过通道的速率主要取决于膜两侧离子的浓度差
4.如图是某植物细胞中Ca2+跨膜运输系统示意图。下列叙述错误的是A.Ca2+跨膜运输体现了生物膜的 选择透过性B.Ca2+从细胞质基质进入液泡的 方式为主动运输C.呼吸酶抑制剂能抑制细胞从外 界吸收Ca2+D.图中钙离子泵具有催化和运输功能
5.(2023·江苏常州高三模拟)下列关于物质跨膜运输的叙述,正确的是A.相对分子质量小的物质或离子都可以通过简单扩散进入细胞B.大分子有机物要通过载体蛋白才能进入细胞内,并且消耗能量C.被动运输都是顺浓度梯度进行的,不需要消耗能量也不需要载体D.主动运输都是逆浓度梯度进行的,既要消耗能量也要载体蛋白
6.(2023·江苏扬州高三模拟)高等植物体内光合产物以蔗糖形式从叶肉细胞经细胞外空间进入筛管—伴胞复合体,进而被长距离运输,其过程如图所示。研究还发现,随着蔗糖浓度的提高,筛管-伴胞复合体膜上的蔗糖—质子共运输载体(SU 载体)减少,反之则增加。下列相关叙述错误的是A.蔗糖经SU载体进入筛管—伴胞复合体的方式属于被动 运输B.蔗糖浓度能调节SU载体的含量,体现了蔗糖的信息传 递功能C.SU 载体与 H+泵相伴存在,有利于蔗糖运输进入筛管—伴胞复合体D.与野生型相比,SU功能缺陷突变体的叶肉细胞中积累更多的蔗糖
7.铁是人体内必不可少的微量元素,下图表示铁被小肠吸收和转运至细胞内的过程。图中转铁蛋白(Tf)可运载Fe3+,以Tf-Fe3+结合形式进入血液。Tf-Fe3+与转铁蛋白受体(TfR)结合后进入细胞,并在囊泡的酸性环境中将Fe3+释放。下列叙述错误的是A.Fe2+顺浓度梯度通过蛋白1通道的过 程属于协助扩散B.Tf与TfR结合后携带Fe3+进入细胞的 过程属于胞吞C.蛋白2和转铁蛋白(Tf)都是细胞质膜上的载体蛋白D.H+进入囊泡的过程属于主动运输,需要消耗能量
8.(2023·江苏常州高三期末)当细胞向前迁移时,在细胞后会产生一个囊泡状细胞结构,该细胞结构称为迁移体,胞内物质可通过迁移体释放到胞外。下列叙述错误的是A.迁移体释放过程依赖于生物膜的流动性B.迁移体释放过程属于主动运输C.迁移体膜的基本支架为磷脂双分子层D.可通过密度梯度离心法对迁移体进行纯化
二、多项选择题9.载体蛋白几乎存在于所有类型的生物膜上,每种载体蛋白都能与特定的溶质分子结合,通过一系列构象改变来介导溶质分子的跨膜转运,不同部位的生物膜往往含有与各自功能相关的载体蛋白。载体蛋白以两种构象状态存在:一种是状态A,溶质结合位点在膜外侧暴露;另一种是状态B,同样的溶质结合位点在膜内侧暴露。这两种构象状态可相互转变,若膜外侧溶质浓度高,则表现为溶质顺浓度梯度进入细胞。葡萄糖的转运过程如图所示,下列相关叙述正确的是
A.图中载体蛋白具有与葡萄糖特 异性结合的位点,所以对物质 的运输具有选择性B.若膜外葡萄糖浓度更高,则状 态A→状态B的转换可能更容易发生C.图中葡萄糖依赖状态A进入细胞的方式为协助扩散,需要细胞提供能量D.推测线粒体内膜上具有协助输入葡萄糖、丙酮酸和ADP以及输出ATP的 载体蛋白
10.为了探究细胞吸收葡萄糖的条件,研究人员将兔的红细胞和肌肉细胞分别置于含有5.0%葡萄糖的培养液中进行实验,一段时间后测定培养液中葡萄糖的含量,结果如下表所示。下列有关分析错误的是
A.实验中设置的甲组为对照组,自变量只有细胞种类一种B.实验结果说明红细胞和肌肉细胞吸收葡萄糖的方式相同C.甲组和乙组的结果说明加入呼吸抑制剂对肌肉细胞的影响大于对红细胞 的影响D.甲组和丙组的结果说明加入葡萄糖载体抑制剂后,红细胞和肌肉细胞运 输葡萄糖的载体蛋白均会失活
11.由受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用,主要用于细胞摄取特殊的生物大分子,其过程如图所示。下列叙述错误的是A.构成有被小泡膜的基本支架是磷脂 双分子层B.该过程需要膜上蛋白质的参与但不 消耗能量C.受体介导的胞吞表明细胞摄取大分子需要借助载体蛋白D.受体介导的胞吞体现了受体具有特异性
12.(2023·江苏苏州高三期末)葡萄糖转运体存在于身体各个组织细胞中,它分为两类:一类是钠依赖的葡萄糖转运体(SGLT),以主动运输的方式逆浓度梯度转运葡萄糖;另一类为协助扩散的葡萄糖转运体(GLUT),以协助扩散的方式顺浓度梯度转运葡萄糖。胰岛素分泌不足会导致组织细胞质膜表面葡萄糖转运体数量减少,影响组织细胞对葡萄糖的摄取和利用。如图是葡萄糖运输方式示意图,下列叙述正确的是
A.红细胞通过GLUT吸收葡萄糖需要 消耗ATPB.胰岛素的分泌量会影响组织细胞表 面SGLT和GLUT的数量C.将肾小管上皮细胞中的Na+转运到 肾小管腔中的载体兼有ATP水解酶 活性D.小肠上皮细胞从肠腔中逆浓度吸收葡萄糖需要膜上SGLT的协助,并消 耗ATP
三、非选择题13.科学家发现了囊泡准确转运物质的调控机制。下图表示细胞的局部亚显微结构和功能模式图,①~⑥表示细胞的结构,a、b表示大分子通过细胞质膜的两种方式。请分析回答下列问题:(1)囊泡膜的主要成分是_______________。囊泡膜与细胞质膜、细胞器膜和核膜等共同构成_____________。
(2)若图中形成的囊泡内的物质是分泌蛋白,该过程可描述为:首先氨基酸在________上合成链状结构,经_______初加工,然后由囊泡转运给_________再加工修饰形成成熟蛋白。囊泡②中的物质主要是水解酶,由此推测②是_______。
(3)囊泡定向转移的过程____(填“是”或“否”)消耗能量;“a”通过细胞质膜的方式称为_____,这种方式与主动运输的区别是____________________________________________。
需载体蛋白,主要运输对象是大分子蛋白质
(4)囊泡能将物质准确运输到目的地并“卸货”,据图中的图2推测其原因是______________________________________________。此过程体现了细胞质膜具有___________________________的功能。
囊泡上的蛋白A与细胞质膜
上的蛋白B(特异性)结合
质进出细胞(信息交流)
14.研究表明,在盐胁迫下大量的Na+进入植物根部细胞,会抑制K+进入细胞,导致细胞中Na+/K+的比例异常,使细胞内的酶失活,影响蛋白质的正常合成。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长,如图是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图,其根细胞生物膜两侧H+形成的电化学梯度,在物质转运过程中发挥了十分重要的作用。请回答下列问题:(1)盐碱地上大多数植物很难生长,主要原因是土壤溶液浓度大于___________,植物无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫。
(2)耐盐植物根细胞质膜具有选择透过性的基础是__________________________________________________________________。当盐浸入到根周围的环境时,Na+以_________方式顺浓度梯度大量进入根部细胞。据图分析,图示各结构中H+浓度分布存在差异,该差异主要由位于_________________上的H+-ATP泵转运H+来维持的。
细胞质膜上载体蛋白或通道蛋
白的种类和数量,载体蛋白空间结构的变化
(3)为减少Na+对胞内代谢的影响,这种H+分布特点可使根细胞将Na+转运到细胞质膜外或液泡内。Na+转运到细胞质膜外或液泡内所需的能量来自_____________________________________________。
细胞质膜两侧、液泡膜两侧H+浓
1.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。2.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
1.物质出入细胞方式的比较
归纳 夯实必备知识
(1)胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用,但是不需要通道蛋白和载体蛋白的作用。(2)胞吞、胞吐不是只能运输大分子物质,也可以运输小分子物质,如神经递质。(3)被动运输和主动运输主要体现了膜的选择透过性,胞吞、胞吐主要体现了膜具有一定的流动性。
源于必修1 P66“应用题”:人们模拟细胞质膜的____________功能,设计一种膜,滤去海水中的盐分,对海水进行淡化处理;或在处理污水时,有选择地将有毒的金属离子阻挡在膜的一侧,以降低有毒的金属离子对水的污染。
“三看法”快速判定物质出入细胞的方式
2.影响物质跨膜运输因素的分析(1)物质浓度
3.通道蛋白和载体蛋白的作用机制(1)通道蛋白和载体蛋白①通道蛋白:作用于协助扩散,包括离子通道蛋白和水通道蛋白。②载体蛋白:作用于协助扩散和主动运输。(2)作用机制①通道蛋白:可被不同诱导因子诱导其________,只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,如神经细胞质膜上的Na+或K+通道蛋白与兴奋的产生和传导有关。人的肾脏通过水通道对水分子进行重新吸收,使尿液浓缩。
②载体蛋白:运输时先与被运输的离子或分子结合,通过_________________或_____完成物质运输。如红细胞质膜上的特定载体蛋白运输葡萄糖,红细胞质膜上的Na+-K+泵运输Na+和K+。
源于必修1 P63“旁栏思考”: 正常情况下细胞内是高K+低Na+的,由于两种离子的协助扩散,会改变两种离子正常的细胞内外浓度差,要_________________需要Na+-K+泵___浓度跨膜运输Na+和K+。根据对Na+-K+泵的作用的认识可以判定“Na+-K+泵在跨膜运输Na+和K+时,一定要在逆离子浓度条件下才能进行”的观点是______的。
4.探究物质跨膜运输方式的实验设计思路(1)探究是主动运输还是被动运输
(2)探究是简单扩散还是协助扩散
考向一 物质跨膜运输方式的判断1.下图表示几种常见的物质进出细胞的方式,下列相关说法不正确的是A.同种生物不同细胞的细胞质 膜上通道蛋白或载体蛋白的 种类和数量不同B.①和②均属于被动运输,需 要相应的蛋白质进行协助C.③属于主动运输,能够逆着浓度梯度转运物质且消耗能量D.胰岛素是大分子蛋白质,以③方式出组织细胞发挥作用
突破 强化关键能力
2.(多选)正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰,伴随着胰岛素水平的波动,维持机体全天血糖动态平衡。据图分析,下列说法正确的是A.觉醒后人体摄食使血糖浓度上升, 葡萄糖经GLUT2以协助扩散方式 进入细胞B.葡萄糖进入细胞后,氧化生成ATP, ATP/ADP的值上升使ATP敏感钾通 道关闭C.细胞质膜内侧膜电位的变化引起钙 通道打开,Ca2+以主动运输方式内流进细胞D.细胞内Ca2+浓度的升高,促进胰岛素以胞吐方式释放,该过程不需要能量
A.a点时影响离子吸收速率的主要因素 是能量B.b点时离子吸收速率不再增大是因为载体蛋白的数量有限C.c点时影响离子吸收速率的主要因素是物质浓度D.d点时离子吸收速率不再增大是因为物质浓度太高,细胞发生质壁分离
考向二 影响物质跨膜运输的因素分析
4.图甲曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,图乙表示大分子物质进行胞吞和胞吐的过程。下列相关叙述错误的是A.图甲中的方式a运输的物质可能 是O2、甘油和酒精等B.图甲b曲线所示方式和图乙过程 均需要消耗能量C.图甲中b曲线达到最大转运速率后的限制因素可能是载体蛋白的数量D.图乙过程的顺利进行依赖于细胞质膜具有一定的流动性
考向三 物质跨膜运输的有关探究实验分析5.(2023·江苏阜宁东沟中学高三模拟)水分子通过细胞质膜的方式有简单扩散和协助扩散(借助水通道蛋白)两种。为研究水分子的主要跨膜运输方式,某研究小组将生理状况良好的人成熟红细胞平均分为两组并放入等量清水中。甲组不做处理,乙组加入通道蛋白抑制剂。假设加入的成分对清水的渗透压不会造成影响,一段时间后,观察两组细胞的破裂情况。下列相关说法最合理的是A.若水分子的主要跨膜运输方式是协助扩散,则甲组细胞比乙组细胞破裂快B.若水分子的主要跨膜运输方式是简单扩散,则乙组细胞比甲组细胞破裂快C.两组细胞最终均会破裂,这是水分子向细胞内单向移动造成的D.适当增加两组细胞的呼吸强度会明显加快人成熟红细胞的破裂
6.将生长状况良好的人成熟红细胞平均分为三组进行物质转运实验。甲组加入细胞呼吸抑制剂,乙组加入载体蛋白抑制剂,丙组不做处理,一段时间后测定物质转运速率。与丙组相比,甲组和乙组中物质的转运速度明显降低,甲、乙两组中的待转运物质是A.甲组:K+;乙组:葡萄糖B.甲组:氧气;乙组:二氧化碳C.甲组:葡萄糖;乙组:甘油D.甲组:氨基酸;乙组:大分子蛋白质
重温高考 真题演练
1.(2022·湖北)哺乳动物成熟红细胞的细胞质膜含有丰富的水通道蛋白,硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是A.经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀B.经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小C.未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀D.未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小
2.(2021·山东,2)液泡是植物细胞中储存Ca2+的主要细胞器,液泡膜上的H+焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H+,建立液泡膜两侧的H+浓度梯度。该浓度梯度驱动H+通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输,从而使Ca2+以与H+相反的方向同时通过CAX进入液泡并储存。下列说法错误的是A.Ca2+通过CAX的跨膜运输方式属于协助扩散B.Ca2+通过CAX的运输有利于植物细胞保持坚挺C.加入H+焦磷酸酶抑制剂,Ca2+通过CAX的运输速率变慢D.H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输
Ca2+通过CAX的跨膜运输方式为主动运输,所需要的能量由H+顺浓度梯度产生的势能提供,A错误;Ca2+通过CAX运输进入液泡,增加细胞液的浓度,有利于植物细胞保持坚挺,B正确;加入H+焦磷酸酶抑制剂,则液泡中的H+浓度降低,液泡膜两侧的H+浓度梯度差减小,为Ca2+通过CAX的运输提供的能量减少,C正确;H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式需要水解无机焦磷酸释放的能量来提供,为主动运输,D正确。
3.(2021·江苏,3)细胞可运用不同的方式跨膜转运物质,下列相关叙述错误的是A.物质简单扩散进出细胞的速度既与浓度梯度有关,也与分子大小有关B.小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度有关C.神经细胞质膜上运入K+的载体蛋白和运出K+的通道蛋白都具有特异性D.肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸
4.如图①~⑤表示物质进、出小肠上皮细胞的几种方式,下列叙述正确的是A.葡萄糖进、出小肠上皮细胞方式不同B.Na+主要以方式③运出小肠上皮细胞C.多肽以方式⑤进入细胞,以方式②离 开细胞D.口服维生素D通过方式⑤被吸收
一、易错辨析1.分子或离子通过通道蛋白时,需要与通道蛋白结合( )2.少数水分子借助水通道蛋白进出细胞,更多的水分子以简单扩散方式进出细胞( )3.Na+与有关载体蛋白结合排出神经细胞属于主动运输( )4.细胞外液中的K+进入神经细胞属于简单扩散( )5.同种物质进出同一细胞的方式一定相同( )6.以胞吐的方式排出细胞的物质不一定都是生物大分子( )
7.主动运输使膜内外物质浓度趋于一致,维持了细胞的正常代谢( )8.人红细胞吸收胆固醇与吸收葡萄糖的相同点是需要载体蛋白的协助( )
二、填空默写1.(必修1 P61)被动运输:不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的物质跨膜运输方式,主要包括_________和_________。2.(必修1 P61)简单扩散(简单扩散):______________________________________________________________________________________________。3.(必修1 P61~62)协助扩散:一些物质借助于细胞质膜上的________或_________,不需要______________,___________进出细胞质膜的被动运输方式,所以协助扩散包括_______________________和________________________。
物质通过细胞质膜进出细胞时,会
顺着浓度梯度从高浓度一侧到低浓度一侧移动,这样的过程为简单扩散
依赖通道蛋白的协助扩散
4.(必修1 P63)主动运输:物质逆浓度梯度进行跨膜运输,_____________的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的______的物质跨膜运输方式。5.(必修1 P63)主动运输的意义是按照生命活动的_____,____________吸收营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。6.(必修1 P64)通过胞吞或胞吐进出细胞,需要膜上_______的参与,更离不开膜上磷脂双分子层的_______。胞吞包括吞噬、胞饮两种类型,吞噬是细胞以大囊泡内吞较大固体颗粒的过程,胞饮是细胞通过小囊泡摄入微滴状液体的过程。
一、单项选择题1.研究者将大蒜的根分别浸入不同浓度的磷酸盐溶液中,4 h后测定得到如图所示的磷吸收速率曲线。对本实验现象作出的下列分析,合理的是A.磷通过简单扩散进入大蒜根尖细胞B.磷吸收速率受到膜上载体蛋白数量制约C.磷吸收一定是逆浓度梯度的运输D.磷的吸收过程说明细胞质膜具有一定的流动性
2.(2023·连云港高三模拟)水是一种极性小分子,研究发现水分子通过细胞质膜的方式有两种(如图所示),下列相关叙述错误的是A.结构a分子的尾部有屏障细胞内外环境作用B.通道蛋白跨膜部分含有较多的疏水性氨基酸C.方式2属于主动运输,该过程中通道蛋白会发 生空间改变D.水通道蛋白失活的植物细胞在高渗溶液中仍能发生质壁分离
3.离子通道型受体与细胞内或外的特定配体结合后发生反应,引起门通道蛋白的一种成分发生构型变化,使“门”打开,介导离子顺浓度梯度通过细胞质膜,其过程如图所示。下列叙述错误的是A.离子通道型受体介导离子跨膜运输的方 式为协助扩散B.细胞内氧气供应不足会直接影响离子通 过离子通道运输的速率C.抑制性神经递质可作为一种配体开启突触后膜上的Cl-通道D.“门”打开后,离子通过通道的速率主要取决于膜两侧离子的浓度差
4.如图是某植物细胞中Ca2+跨膜运输系统示意图。下列叙述错误的是A.Ca2+跨膜运输体现了生物膜的 选择透过性B.Ca2+从细胞质基质进入液泡的 方式为主动运输C.呼吸酶抑制剂能抑制细胞从外 界吸收Ca2+D.图中钙离子泵具有催化和运输功能
5.(2023·江苏常州高三模拟)下列关于物质跨膜运输的叙述,正确的是A.相对分子质量小的物质或离子都可以通过简单扩散进入细胞B.大分子有机物要通过载体蛋白才能进入细胞内,并且消耗能量C.被动运输都是顺浓度梯度进行的,不需要消耗能量也不需要载体D.主动运输都是逆浓度梯度进行的,既要消耗能量也要载体蛋白
6.(2023·江苏扬州高三模拟)高等植物体内光合产物以蔗糖形式从叶肉细胞经细胞外空间进入筛管—伴胞复合体,进而被长距离运输,其过程如图所示。研究还发现,随着蔗糖浓度的提高,筛管-伴胞复合体膜上的蔗糖—质子共运输载体(SU 载体)减少,反之则增加。下列相关叙述错误的是A.蔗糖经SU载体进入筛管—伴胞复合体的方式属于被动 运输B.蔗糖浓度能调节SU载体的含量,体现了蔗糖的信息传 递功能C.SU 载体与 H+泵相伴存在,有利于蔗糖运输进入筛管—伴胞复合体D.与野生型相比,SU功能缺陷突变体的叶肉细胞中积累更多的蔗糖
7.铁是人体内必不可少的微量元素,下图表示铁被小肠吸收和转运至细胞内的过程。图中转铁蛋白(Tf)可运载Fe3+,以Tf-Fe3+结合形式进入血液。Tf-Fe3+与转铁蛋白受体(TfR)结合后进入细胞,并在囊泡的酸性环境中将Fe3+释放。下列叙述错误的是A.Fe2+顺浓度梯度通过蛋白1通道的过 程属于协助扩散B.Tf与TfR结合后携带Fe3+进入细胞的 过程属于胞吞C.蛋白2和转铁蛋白(Tf)都是细胞质膜上的载体蛋白D.H+进入囊泡的过程属于主动运输,需要消耗能量
8.(2023·江苏常州高三期末)当细胞向前迁移时,在细胞后会产生一个囊泡状细胞结构,该细胞结构称为迁移体,胞内物质可通过迁移体释放到胞外。下列叙述错误的是A.迁移体释放过程依赖于生物膜的流动性B.迁移体释放过程属于主动运输C.迁移体膜的基本支架为磷脂双分子层D.可通过密度梯度离心法对迁移体进行纯化
二、多项选择题9.载体蛋白几乎存在于所有类型的生物膜上,每种载体蛋白都能与特定的溶质分子结合,通过一系列构象改变来介导溶质分子的跨膜转运,不同部位的生物膜往往含有与各自功能相关的载体蛋白。载体蛋白以两种构象状态存在:一种是状态A,溶质结合位点在膜外侧暴露;另一种是状态B,同样的溶质结合位点在膜内侧暴露。这两种构象状态可相互转变,若膜外侧溶质浓度高,则表现为溶质顺浓度梯度进入细胞。葡萄糖的转运过程如图所示,下列相关叙述正确的是
A.图中载体蛋白具有与葡萄糖特 异性结合的位点,所以对物质 的运输具有选择性B.若膜外葡萄糖浓度更高,则状 态A→状态B的转换可能更容易发生C.图中葡萄糖依赖状态A进入细胞的方式为协助扩散,需要细胞提供能量D.推测线粒体内膜上具有协助输入葡萄糖、丙酮酸和ADP以及输出ATP的 载体蛋白
10.为了探究细胞吸收葡萄糖的条件,研究人员将兔的红细胞和肌肉细胞分别置于含有5.0%葡萄糖的培养液中进行实验,一段时间后测定培养液中葡萄糖的含量,结果如下表所示。下列有关分析错误的是
A.实验中设置的甲组为对照组,自变量只有细胞种类一种B.实验结果说明红细胞和肌肉细胞吸收葡萄糖的方式相同C.甲组和乙组的结果说明加入呼吸抑制剂对肌肉细胞的影响大于对红细胞 的影响D.甲组和丙组的结果说明加入葡萄糖载体抑制剂后,红细胞和肌肉细胞运 输葡萄糖的载体蛋白均会失活
11.由受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用,主要用于细胞摄取特殊的生物大分子,其过程如图所示。下列叙述错误的是A.构成有被小泡膜的基本支架是磷脂 双分子层B.该过程需要膜上蛋白质的参与但不 消耗能量C.受体介导的胞吞表明细胞摄取大分子需要借助载体蛋白D.受体介导的胞吞体现了受体具有特异性
12.(2023·江苏苏州高三期末)葡萄糖转运体存在于身体各个组织细胞中,它分为两类:一类是钠依赖的葡萄糖转运体(SGLT),以主动运输的方式逆浓度梯度转运葡萄糖;另一类为协助扩散的葡萄糖转运体(GLUT),以协助扩散的方式顺浓度梯度转运葡萄糖。胰岛素分泌不足会导致组织细胞质膜表面葡萄糖转运体数量减少,影响组织细胞对葡萄糖的摄取和利用。如图是葡萄糖运输方式示意图,下列叙述正确的是
A.红细胞通过GLUT吸收葡萄糖需要 消耗ATPB.胰岛素的分泌量会影响组织细胞表 面SGLT和GLUT的数量C.将肾小管上皮细胞中的Na+转运到 肾小管腔中的载体兼有ATP水解酶 活性D.小肠上皮细胞从肠腔中逆浓度吸收葡萄糖需要膜上SGLT的协助,并消 耗ATP
三、非选择题13.科学家发现了囊泡准确转运物质的调控机制。下图表示细胞的局部亚显微结构和功能模式图,①~⑥表示细胞的结构,a、b表示大分子通过细胞质膜的两种方式。请分析回答下列问题:(1)囊泡膜的主要成分是_______________。囊泡膜与细胞质膜、细胞器膜和核膜等共同构成_____________。
(2)若图中形成的囊泡内的物质是分泌蛋白,该过程可描述为:首先氨基酸在________上合成链状结构,经_______初加工,然后由囊泡转运给_________再加工修饰形成成熟蛋白。囊泡②中的物质主要是水解酶,由此推测②是_______。
(3)囊泡定向转移的过程____(填“是”或“否”)消耗能量;“a”通过细胞质膜的方式称为_____,这种方式与主动运输的区别是____________________________________________。
需载体蛋白,主要运输对象是大分子蛋白质
(4)囊泡能将物质准确运输到目的地并“卸货”,据图中的图2推测其原因是______________________________________________。此过程体现了细胞质膜具有___________________________的功能。
囊泡上的蛋白A与细胞质膜
上的蛋白B(特异性)结合
质进出细胞(信息交流)
14.研究表明,在盐胁迫下大量的Na+进入植物根部细胞,会抑制K+进入细胞,导致细胞中Na+/K+的比例异常,使细胞内的酶失活,影响蛋白质的正常合成。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长,如图是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图,其根细胞生物膜两侧H+形成的电化学梯度,在物质转运过程中发挥了十分重要的作用。请回答下列问题:(1)盐碱地上大多数植物很难生长,主要原因是土壤溶液浓度大于___________,植物无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫。
(2)耐盐植物根细胞质膜具有选择透过性的基础是__________________________________________________________________。当盐浸入到根周围的环境时,Na+以_________方式顺浓度梯度大量进入根部细胞。据图分析,图示各结构中H+浓度分布存在差异,该差异主要由位于_________________上的H+-ATP泵转运H+来维持的。
细胞质膜上载体蛋白或通道蛋
白的种类和数量,载体蛋白空间结构的变化
(3)为减少Na+对胞内代谢的影响,这种H+分布特点可使根细胞将Na+转运到细胞质膜外或液泡内。Na+转运到细胞质膜外或液泡内所需的能量来自_____________________________________________。
细胞质膜两侧、液泡膜两侧H+浓