2016年度高三生物第一轮深刻复习物质跨膜运输的方式课程教案人教出版必修1.ppt

《2016年度高三生物第一轮深刻复习物质跨膜运输的方式课程教案人教出版必修1.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2016年度高三生物第一轮深刻复习物质跨膜运输的方式课程教案人教出版必修1.ppt（76页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第3节 物质跨膜运输的方式,【知识梳理】 一、物质跨膜运输的方式,1.填写物质跨膜运输方式、结构名称： 甲：_；乙：_；丙：_；a：_。 2.影响因素： (1)甲图：_。 (2)乙图：_。 (3)丙图：_。,自由扩散,协助扩散,主动运输,载体蛋白,浓度差,浓度差和载体蛋白,载体蛋白和能量,3.实例： (1)自由扩散：水、甘油、乙醇、乙二醇、苯、CO2、O2、脂质、尿素等。 (2)协助扩散：红细胞吸收葡萄糖、动作电位形成时Na+内流等。 (3)主动运输：小肠吸收无机盐、葡萄糖、氨基酸等。,二、大分子物质进出细胞 1.方式 2.特点：需要_，同时体现了细胞膜的_。 3.实例： (1)胞吞：白细胞吞

2、噬病菌等。 (2)胞吐：分泌蛋白的分泌、神经递质的释放等。,进入细胞：_ 排出细胞：_,胞吞,胞吐,消耗能量,流动性,【小题快练】 1.考题诊断： (1)(2014新课标全国卷T1C)甘油是极性分子，所以不能以自由 扩散的方式通过细胞膜。( ) 【分析】细胞膜含有磷脂，甘油可以以自由扩散的方式通过细胞膜。 (2)(2013新课标全国卷T30改编)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。( ) 【分析】需要载体蛋白但不消耗ATP的物质跨膜运输方式是协助扩散。,(3)(2012江苏高考T1 C)主动运输机制有助于维持细胞

3、内元素组成 的相对稳定。( ) 【分析】主动运输使细胞能对外界物质有选择地吸收和排出，能维持 细胞内元素的平衡。 (4)(2011重庆高考T1 C)水分子和钾离子以自由扩散方式进出轮藻 细胞。( ) 【分析】水分子以自由扩散方式进出细胞，钾离子以主动运输方式进 出细胞。,2.易错诊断： (1)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协 助。( ) 【分析】胆固醇通过自由扩散进出红细胞，不需要载体蛋白；人红 细胞通过协助扩散吸收葡萄糖，需要载体蛋白。 (2)除去细胞膜上的蛋白质不会影响对离子的吸收。( ) 【分析】细胞通过主动运输或协助扩散的方式吸收离子时，需要载 体蛋白。,(3)新

4、生儿从乳汁中获得抗体需要消耗能量。( ) 【分析】抗体是一种蛋白质，经胞吞进入细胞，这一过程需要消耗 能量。,3.教材研习： (1)(必修1 P76知识迁移改编)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,【解析】选B。细胞对物质的吸收具有选择性，与细胞膜上载体蛋白的种类和数量有关。细胞膜上木糖载体蛋白较少，因此很难吸收木糖。,(2)(必修1 P73图形改编)如图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓度，根据图中提供

5、的信息，判断下列说法正确的是( ),细胞通过主动运输的方式排出Na+和Cl- 细胞通过主动运输的方式吸收K+和Mg2+ 细胞通过协助扩散的方式吸收K+和Mg2+ 细胞通过协助扩散的方式排出Na+和Cl- A.B.C.D. 【解析】选A。细胞外的Na+和Cl-浓度高于细胞内的，所以Na+和Cl-是通过主动运输的方式排出的；细胞外的K+和Mg2+浓度低于细胞内的，所以K+和Mg2+是通过主动运输的方式吸收的。,4.有一种物质能顺浓度梯度进出细胞膜，但却不能顺浓度梯度进出无蛋白质的磷脂双层膜。这种物质出入细胞膜的方式是( ) A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吞、胞吐 【解析】选B。顺

6、浓度梯度运输，且需要载体蛋白协助，属于协助扩散。,5.保证活细胞能够按照生命活动的需要，吸收营养物质、排出代谢废物和对细胞有害物质的跨膜运输方式是( ) A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吞、胞吐 【解析】选C。主动运输可以保证活细胞能够按照生命活动的需要，主动地选择吸收营养物质、排出代谢废物和对细胞有害的物质。,6.下图是物质进出细胞方式的概念图。下列分析正确的是( ) A.方式表示协助扩散 B.两种方式的共同特点是都需要载体蛋白 C.两种方式都与细胞膜的流动性有关 D.质壁分离实验中蔗糖进入细胞的方式为,【解析】选C。由图示分析可知，为主动运输；为被动运输，其又可分为自由扩散

7、和协助扩散，即和，其中自由扩散不需要载体蛋白协助；和分别为胞吞和胞吐，两者均与细胞膜的流动性有关；在质壁分离实验中，蔗糖是细胞不需要的大分子物质，无法进入细胞内部。,7.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。葡萄糖进出细胞需要载体蛋白的协助，故肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖运输的载体蛋白；蛋白质类激素以胞吞方式进入细胞；离子主要以主动运输的方式进入细胞；协助扩散

8、需要膜上载体蛋白的协助。,【速记卡片】 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。,考点一物质的运输方式 1.物质进出细胞方式的比较：,2.物质跨膜运输方式图解：,3.有关物质出入细胞的几点“注意”： (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

9、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。,【提分技法】“三步法”快速判断物质出入细胞的方式,【考题回访】 1.(2015厦门模拟)下图为某种物质通过细胞膜的示意图，从图中能得出( ),A.图中的S代表载体蛋白，M代表离子 B.膜外一定是低浓度，膜内一定是高浓度 C.这种物质的

10、跨膜方式一定是主动运输，因为有M和能量的参与 D.图中M的移动方式是错误的，它应是固定不变的 【解析】选C。图中的M可以来回移动，所以它应该是载体蛋白，而S是被运载的物质；此过程需要能量和载体蛋白，一定为主动运输，它一般是指由低浓度到高浓度运输；在运载过程中载体蛋白应是运动的，而不是固定不变的。,【方法规律】判断是否是主动运输的方法 (1)方法一：是否是小分子；是否需要载体蛋白；是否消耗能量。上述三个条件有一个是否定的，则一定不是主动运输，同时具备上述三个条件才是主动运输。 (2)方法二：由低浓度到高浓度的跨膜运输肯定是主动运输。,2.(2014安徽高考)如图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞

11、的示意图。下表选项中正确的是( ),【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

12、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。,3.(2013新课标全国卷)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】解答本题要注意两点： (1)题干中关键词“主动运输方式吸收所需矿质元素离子”。 (2)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

13、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性进而影响细胞呼吸，使细胞呼吸速率降低，产生的能量减少，导致细胞对矿质元素离子的吸收速率降低，B错误；矿质元素离子进出细胞的方式为主动运输，该过程只发生在活细胞中，C正确；在根外施肥或叶面施肥时，叶肉细胞能通过主动运输方式吸收矿质元素离子，起到快速吸收矿质元素离子的作用，D错误。,4.(2015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

14、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。,5.(2015赣州模拟)下列有关物质进出细胞的方式判断正确的是 ( ) A.依据跨膜的层数，跨膜层数为0的就是胞吞或胞吐 B.依据

15、物质浓度梯度，只要顺浓度梯度运输的就是自由扩散 C.依据是否需要载体蛋白，需要载体蛋白运输的就是被动运输 D.依据是否消耗能量，只要运输过程中消耗能量的就是主动运输 【解析】选A。跨膜层数为0的是胞吞或胞吐； 顺浓度梯度运输的也可以是协助扩散； 需要载体蛋白的还有主动运输；消耗能量的还有胞吞和胞吐。,【加固训练】 1.下图是葡萄糖分子进入红细胞的过程示意图，其中A侧表示红细胞外侧，B侧表示红细胞内侧。按葡萄糖分子进入红细胞的顺序排列，正确的是( ) A.B. C.D.,【解析】选D。红细胞外的葡萄糖分子先与开口朝外的载体结合，然后载体开口向内，将葡萄糖分子释放出来。,2.苏丹是一种致癌的有机染

16、料，某地区的一些养殖户用掺入苏丹的饲料喂养蛋鸭，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】选B。卵黄膜的主要成分为脂质，脂质为疏水性物质，苏丹能进入，说明其为脂溶性物质；脂溶性物质进入细胞的方式为自由扩散，即被动运输。,3.(2012安徽高考)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过程中有Na+流入细胞，膜电位恢复过程中有Na

17、+排出细胞。下列判断正确的是( ) A.Na+流入是被动运输，排出是主动运输 B.Na+流入是主动运输，排出是被动运输 C.Na+流入和排出都是被动运输 D.Na+流入和排出都是主动运输,【解析】选A。神经元上动作电位产生时，细胞膜上的Na+通道打开，膜外的Na+顺浓度梯度进入膜内，造成电位逆转，此过程没有消耗能量，为被动运输。而恢复静息电位时，Na+经钠-钾泵排出，逆浓度梯度运输，需要消耗能量，为主动运输。,4.(2013浙江高考)某哺乳动物神经细胞内外的K+和Na+浓度见下表。下列属于主动转运(运输)的是( ) A.K+经钾离子通道排出细胞 B.K+与有关载体蛋白结合排出细胞 C.Na+经

18、钠离子通道排出细胞 D.Na+与有关载体蛋白结合排出细胞,【解题指南】解答本题的突破口是： (1)离子经离子通道进出细胞属于协助扩散。 (2)主动运输的特点是逆浓度梯度运输，需要消耗能量。 【解析】选D。K+ 和Na+经离子通道排出细胞属于协助扩散；K+与有关载体蛋白结合排出细胞是顺浓度梯度进行的，属于协助扩散；Na+与有关载体蛋白结合排出细胞是逆浓度梯度进行的，属于主动运输。,【延伸探究】结合题中表格分析，离子进出细胞的方式有几种？ 提示：有两种。一种是通过离子通道的方式，属于协助扩散；另一种需要载体蛋白的协助并需要消耗能量，属于主动运输。,考点二影响物质跨膜运输的因素 1.物质浓度：,(1

19、)自由扩散时运输速率与物质浓度呈正相关，而协助扩散和主动运输由于有载体蛋白的参与，有饱和点的出现。 (2)载体蛋白的两大特点。 具有特异性：不同物质的载体蛋白不同，不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量也不同。 具有饱和性：当细胞膜上的载体蛋白达到饱和时，细胞吸收该运载物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。,2.氧气浓度：,(1)由于自由扩散和协助扩散不需要消耗能量，因此其运输速率与氧气浓度和细胞呼吸强度无关。 (2)有氧呼吸和无氧呼吸都可以为主动运输提供能量，因此，氧气浓度为0时，可由无氧呼吸为其提供能量，故右图中曲线的起点不在原点。但当以细胞呼吸强度为自变量时，曲线的起始点应在原点。,3.温度：

20、 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。,【高考警示】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。,【考题回访】 1.(2015松原模拟)用呼吸抑制酶处理红细胞，下列物质吸收量的变化曲线正确的是( ),【解析】选B。O2、H2O、甘油等通过自由扩散进入红细胞，葡萄糖通过协助扩散进入红细胞，这些过程都

21、不需要消耗能量。氨基酸、K+通过主动运输进入红细胞，需要消耗能量，用呼吸抑制酶处理红细胞后，红细胞产生的ATP量减少，所以氨基酸、K+的吸收量也显著减少。,2.(2015烟台模拟)如下图所示为植物根细胞在一定时间内吸收K+与某些条件之间的关系。纵坐标表示吸收的速率，横坐标表示某个条件，假定其他条件均为理想状态，则a、b、c三幅图的横坐标分别表示的条件正确的一组是( ),A.载体蛋白数量、温度变化、氧气浓度 B.氧气浓度、温度变化、载体蛋白数量 C.载体蛋白数量、氧气浓度、温度变化 D.温度变化、载体蛋白数量、氧气浓度 【解析】选B。氧气浓度在一定范围内是有氧呼吸产生能量的限制因素；酶作为能量产

22、生中的催化剂不可缺少，而温度影响酶的活性；载体蛋白数量越多，运输速率越快。,3.(2015岳阳模拟)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，发现与曲线和相符，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,【解题指南】解答本题需明确曲线代表的含义：曲线说明该物质的运输与浓度有关，曲线说明与O2浓度无关，即不消耗能量。 【解析】选D。曲线表明物质X的运输有饱和现象，即需要载体蛋白。曲线表明物质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。,【易错提醒】(1)在跨膜

23、运输方式中，只有主动运输需要能量。 (2)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.(2015新乡模拟)研究表明，主动运输根据能量的来源不同分为三种类型，其示意图如下(、代表跨膜的离子或小分子)。请据图回答：,(1)图中细胞质基质存在于(填“P”或“Q”)侧，判断依据是。 (2)主动运输是由所介导的物质梯度的跨膜运输方式。 (3)有人认为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是ATP驱动泵的主动运输或协助扩散。请你设计实验加以探究。,实验步骤： 第一步：取甲、乙两组生理状况相同的小肠上皮细胞。 第二步：将甲、乙两组细胞置于适宜浓度

24、的葡萄糖培养液中，甲组细胞给予正常的呼吸条件， 。 第三步： 。 预测实验结果并分析： a.若甲、乙两组葡萄糖的浓度相同，则 。 b. 。,【解析】(1)根据细胞膜的结构可知，糖蛋白位于细胞膜外侧，所以P侧为细胞外的环境，Q侧为细胞内的环境即细胞质基质。 (2)主动运输需要能量和载体蛋白，将物质从低浓度一侧向高浓度一侧运输。 (3)本实验是探究小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式。根据题干提示信息，自变量是细胞是否进行细胞呼吸，观察指标是培养液中葡萄糖的浓度。实验时要注意控制无关变量。,答案：(1)Q糖蛋白位于细胞膜外侧(2)载体蛋白逆浓度 (3)第二步：乙组细胞用细胞呼吸抑制剂处理(或抑制乙组细胞的

25、细胞呼吸)第三步：在相同且适宜条件下培养一段时间后，检测培养液中的葡萄糖浓度 a.小肠上皮细胞是以协助扩散的方式吸收葡萄糖的 b.若甲组培养液中葡萄糖的浓度小于乙组的，则小肠上皮细胞是以ATP驱动泵的主动运输方式吸收葡萄糖的,【加固训练】 1.下列关于物质运输的叙述错误的是( ) A.若线粒体受损伤，会影响人的红细胞吸收K+ B.质壁分离过程中，水分子外流导致细胞内渗透压升高 C.海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止质壁分离 D.胰岛素的分泌需要耗能,【解析】选A。人的红细胞内无线粒体，只能进行无氧呼吸产生能量；质壁分离过程中，细胞外溶液的浓度大于细胞液浓度，细胞失水，细胞液浓度变大；海水中含有

26、大量的无机盐离子，海藻细胞能通过主动运输吸收离子，使细胞液浓度增大，防止质壁分离；胰岛素是通过胞吐方式分泌的，需要消耗能量。,2.如图表示物质进出小肠上皮细胞的过程示意图。其中、的个数代表分子(离子)的浓度。下列叙述不正确的是( ),A.葡萄糖通过主动运输的方式进入此细胞，需要消耗ATP B.葡萄糖被运出此细胞的速率受O2浓度的影响 C.钠离子通过协助扩散的方式进入此细胞，不需要消耗ATP D.人体的体温发生变化时会影响钠离子进入细胞的速率,【解析】选B。图示显示葡萄糖进入小肠上皮细胞是从低浓度一侧进入高浓度一侧，属于主动运输，需消耗ATP；葡萄糖被运出小肠上皮细胞是由高浓度一侧进入低浓度一侧

27、，需要载体蛋白，属于协助扩散，运输速率与O2浓度无关；钠离子进入小肠上皮细胞是由高浓度一侧进入低浓度一侧，需要载体蛋白，属于协助扩散；体温变化会影响载体蛋白的运输速率，进而影响钠离子的运输。,【满分答题规则】 1.准确提取有效信息，排除干扰信息。 如本题回答时，关键信息为“实验开始时”，而表中“维持正常体温半小时后，测肠袋内NaCl溶液的量”为干扰信息，如果按照干扰信息分析，答成“肠腔进入血液”，则不得分。,2.明辨相似知识，避免因记忆混淆而失分。 如本题回答时，“水的渗透方向”与“溶质自由扩散的方向”容易发生混淆，水分子是溶剂分子，渗透方向是从水分子浓度高处流向水分子浓度低处，即从溶液的低浓

28、度处流向高浓度处；如果按照“溶质自由扩散的方向”作答，答成“水分子的运动方向是从溶液浓度高处流向溶液浓度低处”，则不得分。,3.具体问题具体分析，不要单凭对教材知识的记忆答题。 如本题回答时，若根据教材知识，小肠吸收Na+既需要载体蛋白，也需要ATP，但是若根据题目要求比较乙组和丁组实验，自变量应为有无Na+载体蛋白的抑制剂。如果不认真分析具体题目，答成“ATP”，则不得分。,【解析】(1)根据渗透作用原理，水分子由低渗溶液流向高渗溶液。由题可知血液的渗透压与浓度为0.9%的NaCl溶液相等，因此实验开始时甲组中肠袋内溶液渗透压低于血液的渗透压，因此水从肠腔向血液移动，而丙组的肠袋内溶液渗透压高于血液的渗透压，因此水从血液向肠腔移动。维持正常体温半小时后，测得各组肠袋内NaCl溶液的量都下降，是因为在这半小时内各组肠袋吸收了NaCl溶液中的Na+和Cl-，从而导致肠袋内的NaCl溶液浓度降低，当肠袋内的NaCl溶液浓度低于0.9%时，水就从肠腔进入血液。,(2)与乙不同的是丁组实验加入了Na+载体蛋白的抑制剂，对Na+载体蛋白起抑制作用，其结果是半小时内丁组中被吸收的Na+减少，则丁组肠袋内NaCl溶液的浓度降低不明显，肠袋内NaCl溶液量基本不变。与乙组比较说明小肠吸收Na+时，需要Na+载体蛋白的参与。,