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第 5 课时 物质出入细胞的方式及影响因素
课标要求 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。
考点一 各种物质出入细胞方式的比较
1．物质进出细胞的方式
被动运输
方式 主动运输 胞吞 胞吐
自由扩散 协助扩散
低浓度→ 细胞内→
运输方向
高浓度 细胞外
蛋
白 不需要 需要 需要
是否
质
需要
(消耗) 能
不消耗
量
模型
人的红细胞吸 小肠上皮细胞
O 、CO 、甘
2 2
收 、 吸收葡萄糖、 白细胞吞噬 分泌蛋白的
举例 油、乙醇、
HO通过通道 无机盐、氨基 病菌 分泌
2
苯
蛋白的运输 酸等
浓度差；转运
载体蛋白种类
影响因素 浓度差 蛋白的种类和 温度；能量
和数量；能量
数量提醒 (1)胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用，但是不需要转运蛋白的作用。
(2)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、胞吐主要体现了膜的流动性。
(1)源于必修1 P “与社会的联系”：囊性纤维化是细胞中某种蛋白质结构异常，影响了Cl－
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的跨膜运输，说明这种结构蛋白属于细胞膜上的________________，也反映了细胞膜对离子
的吸收具有选择性是通过____________________________来实现的。
(2)源于必修1 P “相关信息”：胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。
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(3)源于必修1 P 概念检测T2：果脯在腌制过程中慢慢变甜________(填“是”或“不是”)
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细胞通过主动运输吸收糖分的结果。腌制果脯时由于细胞外液浓度过高，细胞失水死亡，然
后糖分大量进入细胞才导致果脯慢慢变甜。
2．协助扩散中转运蛋白类型
(1)载体蛋白类：只容许与__________________相适应的分子或离子通过，且每次转运时都
会发生________________的改变。
(2)通道蛋白类：只容许与自身通道的直径和________相适配、大小和电荷相适宜的分子或
离子通过。分子或离子________与通道蛋白结合。实例：水分子可以借助水通道蛋白以协助
扩散的方式进出细胞。
3．主动运输的过程
(1)Na＋、K＋和 Ca2＋等离子和其他物质在逆浓度梯度跨膜运输时，首先要与膜上
_____________结合，一种载体蛋白通常只适合与________________离子或分子结合。
(2)离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的__________推动下，载体蛋白
的________________发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧________到另一侧
并________出来。
(3)载体蛋白随后________________，又可以去转运________物质的其他离子或分子。
4．主动运输的意义
通过主动运输来选择吸收________________，排出________________和对细胞________的物
质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。
小肠上皮细胞面向肠腔的一侧形成很多微绒毛，对吸收来自肠腔的营养物质有重要意义。如
图1为氨基酸从肠腔内进入组织细胞的简要过程。新生儿小肠上皮细胞还能直接吸收母乳中
的免疫球蛋白到血液中。人体进食后，小肠微绒毛外侧葡萄糖由于二糖的水解而局部浓度高
于细胞内，这部分葡萄糖能通过GLUT2转运；大部分葡萄糖通过SGLT1转运，过程如图2
所示。(1)氨基酸从肠腔进入小肠上皮细胞是什么运输方式？判断的依据是什么？氨基酸从小肠上
皮细胞到组织液是什么运输方式？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
(2)Na＋从小肠上皮细胞运输到肠腔时，所需Na＋转运蛋白的空间构象是否发生改变？并说明
理由。
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
(3)新生儿小肠上皮细胞直接吸收母乳中的免疫球蛋白是什么运输方式？需要膜蛋白发挥作
用吗？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
(4)小肠上皮细胞通过SGLT1、 GLUT2转运葡萄糖分别属于什么运输方式？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
(5)只要是消耗能量的运输方式就一定是主动运输吗？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________1．人体小肠上皮细胞对3种单糖吸收的方式如图所示，其中转运半乳糖与葡萄糖的载体蛋
白是同向协同转运蛋白(半乳糖与载体的亲和力大于葡萄糖)，它们的运输是伴随Na＋从细胞
外流入细胞而完成的。动物细胞外高内低的Na＋浓度梯度是依靠细胞膜上的钠钾泵维持的。
下列有关叙述正确的是( )
A．果糖的转运速率会随着果糖浓度的升高持续增大
B．葡萄糖和半乳糖转运时直接消耗了大量ATP
C．半乳糖出现后，葡萄糖的转运量减少
D．抑制小肠上皮细胞的钠钾泵后，葡萄糖的转运速率不变
2．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，下列说法不正确的是( )
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，该过程需要能量
归纳提升 “三看法”快速判定物质出入细胞的方式考点二 影响物质跨膜运输速率的因素
1．物质浓度对物质跨膜运输的影响
物质浓度主要影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中，物质浓度越大，运输速率越______；
协助扩散中，物质浓度达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是受________________
数量的限制；主动运输中，物质浓度达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是受
________________________________的限制。
2．氧气含量对物质跨膜运输的影响
氧气含量通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。
(1)P点时：无氧呼吸为物质的运输提供能量。
(2)PQ段：随着氧气含量的增加，有氧呼吸产生的能量越多，主动运输的速率越大。
(3)Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受载体蛋白数量以及其他限制因素的影响，运
输速率不再增加。
3．温度对物质跨膜运输的影响1．离子通道具有极高的转运速率，比已知任何一种载体蛋白的最快转运速率要高 1 000倍
以上，每个通道每秒钟可通过107～108个离子，接近自由扩散的理论值。据此画出物质浓度
对借助通道蛋白的协助扩散速率的影响。
2．主动运输与氧气含量关系图中，若将横轴换成ATP，曲线有什么变化？
3．红细胞主动运输速率与氧气含量的曲线图是什么样的？
3．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O、甘油和酒精等
2
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转运蛋白的数量
D．图乙过程的顺利进行依赖于细胞膜具有流动性
4．如图甲、乙分别表示洋葱根尖在不同O 浓度及不同底物浓度情况下(其他条件适宜)，从
2
含硝酸钾的全营养液中吸收NO的速率曲线图。下列相关描述不正确的是( )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底物浓度
D．d点时离子吸收速率不再增大是因为底物浓度太高，细胞发生质壁分离
归纳总结 物质跨膜运输方式的实验探究
(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
1．(2022·湖北)哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白，硝酸银(AgNO)可使
3
水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是( )
A．经AgNO 处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀
3
B．经AgNO 处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小
3
C．未经AgNO 处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀
3
D．未经AgNO 处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小
3
2．(2022·山东，3)NO和NH是植物利用的主要无机氮源，NH的吸收由根细胞膜两侧的电
位差驱动，NO的吸收由H＋浓度梯度驱动，相关转运机制如图。铵肥施用过多时，细胞内
NH的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法
正确的是( )
A．NH通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP
B．NO通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
C．铵毒发生后，增加细胞外的NO会加重铵毒D．载体蛋白NRT1.1转运NO和H＋的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
3．(2020·江苏，5)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
4．(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
5．(2020·海南，18)ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，参与细胞吸收多种营养物质，每一
种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如图所示，下列
有关叙述正确的是( )
A．ABC转运蛋白可提高O 的跨膜运输速度
2
B．ABC转运蛋白可协助葡萄糖顺浓度梯度进入细胞
C．Cl－和氨基酸依赖同一种ABC转运蛋白跨膜运输
D．若ATP水解受阻，ABC转运蛋白不能完成转运过程
1．判断关于被动运输的叙述(1)水分子大部分以协助扩散方式进出细胞，也可以通过自由扩散方式进出细胞( )
(2)离子通道的选择性与其大小、形状以及带电荷氨基酸的分布有关( )
(3)载体蛋白的选择性与其上特定的位点有关，其选择性比通道蛋白强( )
(4)大小相同的分子通过通道蛋白进出细胞时的速率相同( )
(5)Na＋借助通道蛋白进入神经细胞的动力是细胞内渗透压( )
2．判断关于主动运输的叙述
(1)同种生物不同细胞的细胞膜上转运蛋白的种类和数量可能不同( )
(2)在细胞主动运输过程中，均需要ATP水解直接供能( )
(3)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( )
(4)同种物质进出同一细胞的方式一定相同( )
3．判断关于胞吞、胞吐的叙述
(1)只有某些酶和激素类蛋白质才通过胞吐排出细胞外( )
(2)胰腺细胞分泌胰蛋白酶的过程不需要穿过膜结构( )
4．填空默写
(1)(必修1 P )被动运输：________________________________________________________
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_____________________________________________________________________________。
(2)(必修1 P )自由扩散(简单扩散)：_______________________________________________
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_____________________________________________________________________________。
(3)(必修1 P )协助扩散(易化扩散)：_______________________________________________
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_____________________________________________________________________________。
(4)(必修1 P )转运蛋白分为________________________两类。载体蛋白只容许与自身结合部
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位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身________的改变。通道蛋白只容
许与自身通道的________________相适配、________________相适宜的分子或离子通过。分
子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。
(5)(必修1 P )主动运输：_______________________________________________________。
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(6)(必修1 P )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
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子层的________。
