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所属成套资源：（新教材）人教版（2019）高中生物必修1同步学案
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高中人教版 (2019)第4章 细胞的物质输入和输出第2节 主动运输与胞吞、胞吐学案
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这是一份高中人教版 (2019)第4章 细胞的物质输入和输出第2节 主动运输与胞吞、胞吐学案，共18页。学案主要包含了主动运输，胞吞与胞吐等内容，欢迎下载使用。
一、主动运输
二、胞吞与胞吐
1．条件
(1)需要膜上蛋白质的参与。
(2)需要消耗细胞呼吸所释放的能量。
2．与生物膜结构特性的关系：离不开膜的流动性。
3．意义：细胞能够摄入和排出特定的大分子物质。
(1)葡萄糖都以协助扩散的方式进入细胞。( × )
(2)离子进出细胞的方式都是主动运输。( × )
(3)载体蛋白主动运输离子或分子时，其空间结构会发生变化。( √ )
(4)胞吞和胞吐过程中会导致膜成分的更新。( √ )
(5)胞吞和胞吐依赖于细胞膜的流动性，不需要细胞提供能量。( × )
知识点一 物质跨膜运输的方式
物质跨膜运输方式的比较
[温馨提醒] 物质进出细胞的三点提醒
(1)自由扩散是一种跨膜运输，即需要穿过生物膜；而扩散不一定穿过生物膜，如墨水在水中扩散。
(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，小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖则是主动运输。
(3)载体蛋白具有专一性，只能运输一种或一类结构相似的物质。
发展素养
实验表明，对离体的蛙的心肌细胞使用某种毒素，心肌细胞对K＋、C6H12O6的吸收量不受影响，但对Ca2＋吸收量却明显减少，试分析，这种毒素可能的作用机理是什么？(科学思维——水平三)
提示：抑制了心肌细胞膜上Ca2＋载体蛋白的活动，使细胞吸收Ca2＋的速率减慢。
1．(原创)有一种物质能顺浓度梯度透过红细胞的细胞膜，但不能顺浓度梯度透过无蛋白质的磷脂双层膜。这种物质以及透过红细胞的细胞膜的方式分别是( )
A．氧气，自由扩散 B．葡萄糖，协助扩散
C．葡萄糖，主动运输 D．蛋白质，胞吐
答案：B
2．(2020·江苏如东高级中学高一期中)下图是人体小肠绒毛上皮细胞中进行的某种物质跨膜运输方式的示意图，下列哪组物质的运输方式与图示符合( )
A．O2、CO2 B．H2O、K＋
C．葡萄糖、氨基酸 D．甘油、脂肪酸
答案：C
3．下图表示两种细胞输入和输出物质的方式。下列相关叙述正确的是( )
A．甲表示胞吐，乙表示胞吞
B．甲和乙两种物质运输方式说明生物膜具有流动性
C．甲需要消耗能量，而乙不需要
D．抗体等分泌蛋白的释放方式均与甲中的方式相同
解析：选B。从甲和乙中小泡移动的方向可以判断，甲是胞吞，乙是胞吐，都需要消耗能量。胞吞和胞吐实现的结构基础是生物膜具有流动性，B项正确。
eq \a\vs4\al()
“三看法”判断物质跨膜运输方式
知识点二 影响物质跨膜运输的因素
1．物质浓度
2．O2浓度
3．温度
1．下图是依据某种生物的细胞对甲、乙两种物质的吸收速率与该物质浓度的关系绘制成的曲线。仔细分析后，判断下列说法中正确的是( )
A．甲物质进入细胞的方式是主动运输，乙物质进入细胞的方式是自由扩散
B．甲物质进入细胞的方式是自由扩散，乙物质进入细胞的方式是主动运输或协助扩散
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：选B。从曲线图中可以看出，细胞对甲物质的吸收速率始终与甲物质的浓度成正比，而对乙物质的吸收速率开始时随乙物质浓度的增大而加快，当乙物质浓度增大到一定值时，吸收速率不再增大，而保持稳定状态。根据三种物质跨膜运输方式的特点可判断出，细胞对甲物质的吸收方式为自由扩散，对乙物质的吸收方式为主动运输或协助扩散。乙醇进入细胞的方式为自由扩散，K＋进入细胞的方式为主动运输。
2．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如下表所示：
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
解析：选A。题中实验的自变量有两个：有无氧气和温度。在17 ℃、培养瓶中气体为空气的培养条件下离子相对吸收量比气体为氮气的大，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错误；该植物幼根吸收该离子的过程是主动运输，需要载体蛋白和ATP水解释放的能量，C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错误。
eq \a\vs4\al()
(1)自由扩散的影响因素：物质运输速率主要取决于浓度差，也与物质的分子大小和脂溶性有关。
(2)协助扩散的影响因素：除了膜两侧物质的浓度差外，还与膜上转运蛋白的种类和数量有关。当转运蛋白达到饱和时，物质浓度再增加，物质的运输速率也不再增加。
(3)主动运输的影响因素
①载体蛋白的种类和数量决定所运输的物质种类和数量。
②能量：凡是能够影响能量供应的因素都能影响主动运输的运输速率，如温度、氧气浓度等。
[随堂检测]
1．下图表示植物从土壤中吸收某种矿质元素离子的过程。下列叙述不正确的是( )
A．该矿质元素离子的运输既需要载体蛋白也需要ATP，所以为主动运输
B．该矿质元素离子可以从低浓度一侧向高浓度一侧运输
C．如果细胞膜上运输该矿质元素离子的载体蛋白被去除，那么该矿质元素离子不能被运输
D．运输该矿质元素离子的载体蛋白不能被重复利用
解析：选D。从题图中可以看出，该矿质元素离子的运输既需要载体蛋白也需要ATP，且运输方向是从低浓度一侧到高浓度一侧，所以可以判断其运输方式为主动运输，A、B项正确。如果细胞膜上运输该物质的载体蛋白被去除，那么该矿质元素离子不能被运输，C项正确。载体蛋白可以被重复利用，D项错误。
2．甲、乙两种物质在细胞内外的浓度情况如下图所示。在进行跨膜运输时，下列说法正确的是( )
A．甲物质运出细胞一定有转运蛋白的参与
B．甲物质进入细胞一定需要能量
C．乙物质运出细胞一定有转运蛋白的参与
D．乙物质进入细胞一定不需要能量
解析：选A。甲物质在细胞外浓度高，细胞内浓度低，所以甲物质运出细胞是从低浓度一侧到高浓度一侧，只有主动运输才能实现，此运输方式既需要载体蛋白也需要能量；甲物质进入细胞是从高浓度一侧到低浓度一侧，此运输方式不需要能量；乙物质在细胞内浓度高，细胞外浓度低，所以乙物质进入细胞时要通过主动运输的方式，一定需要能量；而乙物质运出细胞时，是从高浓度一侧到低浓度一侧，所以不一定需要转运蛋白。
3.如图表示在一定范围内细胞膜外某物质浓度变化与该物质进入细胞膜内速率的关系，据图分析，下列说法正确的是( )
A．该物质进入细胞的方式是自由扩散
B．该物质通过膜时可能与转运蛋白结合
C．该物质可能是水或甘油
D．该物质只能从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动
解析：选B。据题图分析，在一定范围内，随着膜外物质浓度增加，该物质的运输速率增大，当膜外物质浓度达到一定值时，物质的运输速率将不再变化，说明物质的运输速率受到膜上转运蛋白数量的限制，故该物质进入细胞的方式可能为协助扩散或主动运输，A、D错误，B正确；水和甘油通过自由扩散的方式进出细胞，C错误。
4.右图所示为大分子物质出入细胞的过程。下列与此有关的叙述错误的是( )
A．a与b的发生均以膜的流动性为基础
B．a与b都要消耗能量
C．细胞在进行b过程的同时膜成分也随之更新
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：选D。a是胞吞过程，b是胞吐过程，不论是胞吞还是胞吐都伴随着细胞膜的变化和囊泡的形成，以膜的流动性为基础才可能发生，A正确；胞吞和胞吐均需要消耗能量，B正确；胞吐过程中有囊泡的形成、囊泡与细胞膜的融合，因此存在膜成分的更新，C正确；细胞排泄废物和摄取养分的基本方式是被动运输或主动运输，胞吞和胞吐分别是细胞摄取、分泌大分子物质的方式，D错误。
5．下图为物质跨膜运输方式的概念图，下列分析正确的是( )
A．据图可确定①为既消耗能量又需要载体蛋白的主动运输
B．⑤⑥两种方式的共同特点是逆浓度梯度运输物质
C．抗体可通过①④两种方式出细胞
D．果脯腌制时蔗糖进入细胞与③(胞吞作用)有关
解析：选A。K＋进入人红细胞的运输方式属于主动运输，因此①为主动运输，既消耗能量又需要载体蛋白，A正确。⑤⑥为两种被动运输方式，它们的共同特点是顺浓度梯度运输物质，不需要消耗能量，B错误。抗体可通过④(胞吐)的方式出细胞，C错误。果脯腌制时蔗糖进入细胞，是因为细胞失水过多死亡，细胞膜失去了选择透过性，D错误。
6．下图为物质出入细胞的四种方式示意图，请据图回答下列问题：
(1)图中A表示________方式，B表示________方式，C表示________方式，D表示________方式。
(2)K＋、O2和葡萄糖三种物质中，可以通过B方式进入细胞的是________。
(3)与A方式相比，B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。
(4)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，________(填字母)方式将会受到较大影响。
(5)需要转运蛋白协助的方式为________(填字母)，影响B方式运输速率的因素为_____________________________________________；与C运输方式有关的细胞器是________________。
解析：(1)根据是否顺浓度梯度运输、是否需要转运蛋白和能量可确定A、B、C、D的运输方式分别为自由扩散、协助扩散、主动运输和胞吐。(2)K＋、O2进入细胞的方式分别为主动运输、自由扩散，葡萄糖进入细胞的方式为协助扩散或主动运输。(4)加入某种呼吸抑制剂，会影响细胞呼吸，导致能量供应受阻，故主动运输和胞吐过程会受到影响。(5)主动运输需要载体蛋白和能量，故涉及的细胞器有核糖体和线粒体。
答案：(1)自由扩散 协助扩散 主动运输 胞吐
(2)葡萄糖 (3)转运蛋白 核糖体 (4)C、D
(5)B、C 细胞膜内外浓度差和转运蛋白数量 线粒体和核糖体
[课时作业]
A 合格性考试
1．在动物细胞的物质运输中，属于自由扩散的是( )
A．红细胞中的Na＋进入血浆
B．细胞外液中的O2进入肌细胞
C．细胞外液中的K＋进入神经细胞
D．血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞
解析：选B。离子跨膜进出细胞的方式多是主动运输。能以自由扩散方式跨膜运输的物质有CO2、O2、甘油、酒精、苯等，故B正确。
2.性激素可以优先通过细胞膜扩散到细胞内部，这主要与细胞膜的哪项结构有关( )
A．①
B．②
C．③
D．②③
解析：选A。分析题图可知，图中①是磷脂双分子层，②是膜蛋白，③是糖蛋白；性激素的化学本质是固醇，与细胞膜成分中的磷脂分子均属于脂质，依据相似相溶的原理，性激素能通过自由扩散的方式进入细胞内部。
3．下图为某种离子跨膜运输的示意图，由此做出的判断正确的是( )
A．图中离子跨膜的正确顺序是乙→丙→甲
B．离子跨膜有随机性并消耗ATP中的能量
C．磷脂的运动使离子跨膜的通道自动开闭
D．图示的离子跨膜方式为自由扩散
解析：选A。细胞内的物质先与开口朝内的载体蛋白结合，然后在能量的驱动下，载体蛋白开口朝外，将物质释放出去，A项正确；细胞膜上载体蛋白的种类和数量决定了它具有选择透过性，离子跨膜不具有随机性，B项错误；磷脂的运动不能使离子跨膜的通道自动开闭，C项错误；图示的离子跨膜方式既需要载体蛋白又需要能量，为主动运输，D项错误。
4．胰岛细胞将胰岛素分泌到细胞外的方式是( )
A．自由(单纯)扩散 B．协助扩散
C．主动运输 D．胞吐(外排)
答案：D
5．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( )
解析：选D。根据题图可知，管腔中的氨基酸进入肾小管上皮细胞为逆浓度梯度的运输，属于主动运输；管腔中的Na＋进入肾小管上皮细胞为顺浓度梯度的运输，不消耗能量，为被动运输；肾小管上皮细胞中的氨基酸进入组织液为顺浓度梯度的运输，属于被动运输，综上分析，D正确。
6．某哺乳动物神经细胞内外的K＋和Na＋浓度如表所示。下列肯定属于主动运输的是( )
①K＋进入细胞 ②K＋排出细胞
③Na＋进入细胞 ④Na＋排出细胞
A．①③ B．②③
C．①④ D．②④
解析：选C。根据表格可知，神经细胞外Na＋浓度较高，细胞内K＋浓度较高，K＋排出细胞和Na＋进入细胞属于被动运输；K＋进入细胞和Na＋排出细胞，运输方向由低浓度到高浓度，运输方式为主动运输。
7．将生长状态一致的某种植物幼苗分成甲、乙两组，分别移入适宜的营养液中在光下培养，并给甲组的营养液适时通入空气，乙组不进行通气处理。一定时间后测得甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的。关于这一实验现象，下列说法错误的是( )
A．给营养液通入空气有利于该植物的生长
B．根细胞对a离子的吸收过程属于自由扩散
C．根细胞对a离子的吸收过程有能量的消耗
D．根细胞的呼吸作用有利于根对a离子的吸收
解析：选B。由题目给的信息“甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的”说明根对a离子的吸收为主动运输过程，主动运输过程需要能量和载体蛋白，B错误，C正确。给营养液通入的空气中含有氧气，根细胞获得氧气，细胞呼吸作用能正常进行，有利于根对a离子的吸收，有利于该植物的生长，A、D正确。
8．将水稻幼苗放入适宜的完全营养液中，置于适宜的条件下培养。培养液中钙、硅两种离子的浓度保持相等且恒定，定期测得细胞中两种离子的含量，得到如图所示曲线。据图分析，下列叙述不正确的是( )
A．水稻细胞吸收钙、硅两种离子的方式都是主动运输
B．水稻细胞运输硅离子的载体数量比运输钙离子的多
C．两种离子均可以从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧
D．曲线a～b段和m～n段趋于平衡，说明两种离子的载体数量有限
答案：D
9．物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。下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)图示中细胞膜主要由[ ]____________和[ ]___________组成，其中[ ]________的种类和数量与细胞膜功能的复杂性有关。
(2)组成细胞膜的A、B两种物质通常不是静止的，而是处于运动状态的，具有__________性。
(3)如果图中的细胞膜是红细胞的，则氨基酸、葡萄糖和甘油进入细胞膜的方式依次是[ ]________、[ ]________、[ ]________。
(4)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，这是模拟生物膜的____________。
解析：(3)分析题图，①方式顺浓度梯度进入细胞，不需转运蛋白和能量，为自由扩散；②方式顺浓度梯度进入细胞，需要转运蛋白协助，不消耗能量，为协助扩散；③方式逆浓度梯度进入细胞，需载体蛋白协助并消耗能量，运输方式为主动运输。如果该图为红细胞的细胞膜，则氨基酸、葡萄糖、甘油进入该细胞的方式分别为主动运输、协助扩散、自由扩散，分别为图中的③②①。(4)根据这种膜结构对有毒重金属有拦截作用，说明是模拟生物膜的选择透过性。
答案：(1)A 磷脂双分子层 B 蛋白质 B 蛋白质
(2)流动
(3)③ 主动运输 ② 协助扩散 ① 自由扩散
(4)选择透过性
10．美国的两位科学家在细胞膜通道(水通道和离子通道)方面作出了开创性贡献。这项研究对彻底揭开水和离子跨膜运输的机理有重大的意义，图甲是生物膜的结构模型示意图，图乙表示某种分子跨膜运输的过程图解。请据图回答下列问题：
(1)水通道和离子通道实际上是指图甲中的________(填序号)，生物膜的流动镶嵌模型认为，图中[ ]________________构成了膜的基本支架。
(2)图甲中与细胞识别有关的结构是[ ]________；叶绿体和线粒体等细胞器中均具有生物膜结构，但它们的具体功能却有很大的区别，究其原因是[ ]______不同。
(3)图乙中b代表的是________，a可能是________。
(4)图乙中物质运输的方式是_______，判断的主要依据是①__________；②________________。
解析：(1)水通道和离子通道的化学本质是蛋白质分子，对应图甲中的③，②磷脂双分子层构成了膜的基本支架。(2)图甲中的①代表的是糖蛋白，具有识别作用；膜的功能复杂程度是由细胞膜上蛋白质的种类和数量决定的。 (3)(4)图乙中所示的运输方式为主动运输，需要能量(b)和载体蛋白(a)。
答案：(1)③ ② 磷脂双分子层
(2)① 糖蛋白 ③ 蛋白质(或膜蛋白)
(3)能量 载体蛋白
(4)主动运输 ①需要消耗能量 ②需要载体蛋白协助
B 等级性考试
11．离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是( )
A．离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B．离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的
C．动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率
D．加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
解析：选C。由题干离子泵“能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子”可知，离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输，主动运输是逆浓度梯度进行的，A、B项错误；动物一氧化碳中毒会降低其体内血红蛋白运输氧气的能力，导致动物体内细胞呼吸作用强度降低，供能减少，离子泵跨膜运输离子的速率下降，C项正确；由题干信息可知，离子泵是一种载体蛋白，加入蛋白质变性剂会使载体蛋白变性，降低离子泵跨膜运输离子的速率，D项正确。
12．下图为动物小肠细胞的细胞膜转运部分物质的示意图，下列分析不正确的是( )
A．根据乙侧耗能的情况可知，甲侧为细胞外侧，乙侧为细胞内侧
B．图示中葡萄糖的跨膜运输方式与乙醇的跨膜运输方式相同
C．图中a和b不是静止的，其运动的特性有利于物质的跨膜运输
D．用蛋白酶处理细胞膜，会影响葡萄糖、Na＋等物质的运输
解析：选B。根据题图中耗能情况可知，甲侧为细胞外侧，乙侧为细胞内侧，A正确。由题图可知，葡萄糖进入小肠细胞需要载体蛋白的协助，图示中乙醇的跨膜运输方式为自由扩散，B错误。a代表磷脂分子，b代表蛋白质，磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的，导致细胞膜具有流动性，有利于物质的跨膜运输，C正确。葡萄糖、Na＋等物质的运输，均需载体蛋白的协助，因此用蛋白酶处理细胞膜，会影响葡萄糖、Na＋等物质的运输，D正确。
13．研究发现，在小肠绒毛的微绒毛面存在着两种运输葡萄糖的转运蛋白——SGLT1和GLUT2，前者是主动运输的载体蛋白，后者是协助扩散的转运蛋白。科学家根据不同葡萄糖浓度下的运输速率绘制如下图所示曲线，下列说法中不正确的是( )
A．细胞运输葡萄糖时，协助扩散最高速率约为主动运输最高速率的3倍
B．在较低浓度下，主动运输的载体先达到饱和状态
C．小肠绒毛细胞对葡萄糖的两种运输方式在同时进行
D．在较高浓度下，细胞主要依赖主动运输来增大吸收速率
答案：D
14．下图是A、B、C三种物质跨膜运输的方式，请分析回答下列问题：
(1)物质A、B、C跨膜运输的方式依次是________、________、________。
(2)某种物质能专一性地破坏物质C的载体蛋白，若用其处理细胞后，物质B跨膜运输的速率将__________，物质C跨膜运输的速率将__________。
(3)三种物质的运输中，与下图甲曲线相符的是________。与图乙中的Ⅰ曲线相符的是__________，与Ⅱ曲线相符的是____________________。
答案：(1)自由扩散 协助扩散 主动运输
(2)不变 下降
(3)物质C 物质A 物质B或物质C
15．下图是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输方式示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道，具有离子选择性。请仔细观察图示并回答下列有关问题：
(1)很多研究结果都能够有力地支持“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一理论。这证明组成细胞膜的主要成分中有[ ]________(方框里填标号)。
(2)鲨鱼体内能积累大量的盐，当盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外。经研究，鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的，那么其跨膜运输的方式是________。
(3)柽柳是一种泌盐植物，其叶子和嫩枝可以将吸收于植物体内的盐分排出。现欲判断柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输，请设计实验加以证明。
①实验步骤：
a．取甲、乙两组生长发育状况相同的柽柳植株，放入适宜浓度的含有Ca2＋、K＋的溶液中。
b．甲组给予正常的呼吸条件，乙组________________。
c．一段时间后，测定____________________________________________。
②实验结论：
a．若两组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率相同，说明___________________。
b．若乙组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率明显________甲组，说明_________________________________________________________________。
答案：(1)甲 磷脂分子 (2)协助扩散
(3)①b.完全抑制呼吸作用
c．两组柽柳植株对Ca2＋、K＋的吸收速率
②a.柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是被动运输
b．小于 柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输
16．下图甲的①②③为物质出入细胞的三种方式示意图，图乙为某种物质通过细胞膜的示意图，据图回答下列问题：
(1)图甲中属于被动运输的是______(填数字)；①的运输方式为_________。
(2)氧气进入细胞的方式如图甲中的________所示；葡萄糖进入红细胞的方式如图甲中的________所示。(填数字)
(3)图乙中的S可代表________(填“水”“甘油”或“离子”)，M代表________________。
(4)图乙中的S进入细胞的方式是___________，理由是_______________。
(5)图乙中的M的这种移动方式说明了细胞膜______________________。
解析：(1)图甲中①②的物质都是从高浓度向低浓度运输，都属于被动运输，其中①的物质还需要转运蛋白的协助，为协助扩散。(2)氧气通过自由扩散的方式进入细胞，即图甲中的②；葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，即图甲中的①。(3)物质S通过与M结合，进入细胞内，说明M是载体蛋白，则S表示需要载体蛋白运输才能进入细胞的离子。(4)图乙中，物质S进入细胞需要载体蛋白M的协助，还需要消耗能量，为主动运输。(5)图乙中载体蛋白通过往返细胞膜的内外运输S，说明细胞膜具有一定的流动性。
答案：(1)①② 协助扩散 (2)② ① (3)离子 载体蛋白 (4)主动运输 有M(载体蛋白)和能量的参与 (5)具有一定的流动性
课标要求
核心素养
素养对接
素养水平
1.掌握主动运输的特点及其与被动运输的区别。
2．掌握胞吞、胞吐的过程和特点。
3．理解主动运输及胞吞、胞吐对细胞生命活动的意义。
4．阐明物质跨膜运输方式与细胞结构的关系。
生命观念：通过总结物质跨膜运输方式与细胞结构的关系，进一步认识生物体结构与功能相适应的特点。
水平一、二
科学思维：结合图示和图表，掌握不同跨膜运输方式的特点及意义，提升比较归纳能力。
水平三
运输方式
运输方向
是否需要
转运蛋白
是否消
耗能量
模型
举例
被
动
运
输
自由扩散
顺浓度梯度
不需要
不消耗
氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等出入细胞
协助扩散
顺浓度梯度
需要
不消耗
人的红细胞吸收葡萄糖
主动运输
一般为逆浓度梯度
需要
消耗
小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖等
胞吞
细胞外→细胞内
不需要
消耗
吞噬细胞吞噬病原体
胞吐
细胞内→细胞外
不需要
消耗
分泌蛋白(如消化酶、胰岛素等)的分泌
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
核心知识小结
[要点回眸]
[答题必备]
主动运输时物质逆浓度梯度进行跨膜运输。
主动运输既需要能量，又需要载体蛋白，无机盐离子主要以主动运输的方式出入细胞。
大分子物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐。
胞吞、胞吐也是一种跨膜运输方式，需要消耗能量，不需要转运蛋白，需要膜上蛋白质的参与。
胞吞、胞吐的结构基础是生物膜的流动性。
影响跨膜运输的因素有物质浓度、O2浓度、温度等。
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
细胞内浓度/(mml/L)
细胞外浓度/(mml/L)
K＋
140.0
3.0
Na＋
18.0
145.0
一、主动运输
二、胞吞与胞吐
1．条件
(1)需要膜上蛋白质的参与。
(2)需要消耗细胞呼吸所释放的能量。
2．与生物膜结构特性的关系：离不开膜的流动性。
3．意义：细胞能够摄入和排出特定的大分子物质。
(1)葡萄糖都以协助扩散的方式进入细胞。( × )
(2)离子进出细胞的方式都是主动运输。( × )
(3)载体蛋白主动运输离子或分子时，其空间结构会发生变化。( √ )
(4)胞吞和胞吐过程中会导致膜成分的更新。( √ )
(5)胞吞和胞吐依赖于细胞膜的流动性，不需要细胞提供能量。( × )
知识点一 物质跨膜运输的方式
物质跨膜运输方式的比较
[温馨提醒] 物质进出细胞的三点提醒
(1)自由扩散是一种跨膜运输，即需要穿过生物膜；而扩散不一定穿过生物膜，如墨水在水中扩散。
(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，小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖则是主动运输。
(3)载体蛋白具有专一性，只能运输一种或一类结构相似的物质。
发展素养
实验表明，对离体的蛙的心肌细胞使用某种毒素，心肌细胞对K＋、C6H12O6的吸收量不受影响，但对Ca2＋吸收量却明显减少，试分析，这种毒素可能的作用机理是什么？(科学思维——水平三)
提示：抑制了心肌细胞膜上Ca2＋载体蛋白的活动，使细胞吸收Ca2＋的速率减慢。
1．(原创)有一种物质能顺浓度梯度透过红细胞的细胞膜，但不能顺浓度梯度透过无蛋白质的磷脂双层膜。这种物质以及透过红细胞的细胞膜的方式分别是( )
A．氧气，自由扩散 B．葡萄糖，协助扩散
C．葡萄糖，主动运输 D．蛋白质，胞吐
答案：B
2．(2020·江苏如东高级中学高一期中)下图是人体小肠绒毛上皮细胞中进行的某种物质跨膜运输方式的示意图，下列哪组物质的运输方式与图示符合( )
A．O2、CO2 B．H2O、K＋
C．葡萄糖、氨基酸 D．甘油、脂肪酸
答案：C
3．下图表示两种细胞输入和输出物质的方式。下列相关叙述正确的是( )
A．甲表示胞吐，乙表示胞吞
B．甲和乙两种物质运输方式说明生物膜具有流动性
C．甲需要消耗能量，而乙不需要
D．抗体等分泌蛋白的释放方式均与甲中的方式相同
解析：选B。从甲和乙中小泡移动的方向可以判断，甲是胞吞，乙是胞吐，都需要消耗能量。胞吞和胞吐实现的结构基础是生物膜具有流动性，B项正确。
eq \a\vs4\al()
“三看法”判断物质跨膜运输方式
知识点二 影响物质跨膜运输的因素
1．物质浓度
2．O2浓度
3．温度
1．下图是依据某种生物的细胞对甲、乙两种物质的吸收速率与该物质浓度的关系绘制成的曲线。仔细分析后，判断下列说法中正确的是( )
A．甲物质进入细胞的方式是主动运输，乙物质进入细胞的方式是自由扩散
B．甲物质进入细胞的方式是自由扩散，乙物质进入细胞的方式是主动运输或协助扩散
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：选B。从曲线图中可以看出，细胞对甲物质的吸收速率始终与甲物质的浓度成正比，而对乙物质的吸收速率开始时随乙物质浓度的增大而加快，当乙物质浓度增大到一定值时，吸收速率不再增大，而保持稳定状态。根据三种物质跨膜运输方式的特点可判断出，细胞对甲物质的吸收方式为自由扩散，对乙物质的吸收方式为主动运输或协助扩散。乙醇进入细胞的方式为自由扩散，K＋进入细胞的方式为主动运输。
2．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如下表所示：
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
解析：选A。题中实验的自变量有两个：有无氧气和温度。在17 ℃、培养瓶中气体为空气的培养条件下离子相对吸收量比气体为氮气的大，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错误；该植物幼根吸收该离子的过程是主动运输，需要载体蛋白和ATP水解释放的能量，C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错误。
eq \a\vs4\al()
(1)自由扩散的影响因素：物质运输速率主要取决于浓度差，也与物质的分子大小和脂溶性有关。
(2)协助扩散的影响因素：除了膜两侧物质的浓度差外，还与膜上转运蛋白的种类和数量有关。当转运蛋白达到饱和时，物质浓度再增加，物质的运输速率也不再增加。
(3)主动运输的影响因素
①载体蛋白的种类和数量决定所运输的物质种类和数量。
②能量：凡是能够影响能量供应的因素都能影响主动运输的运输速率，如温度、氧气浓度等。
[随堂检测]
1．下图表示植物从土壤中吸收某种矿质元素离子的过程。下列叙述不正确的是( )
A．该矿质元素离子的运输既需要载体蛋白也需要ATP，所以为主动运输
B．该矿质元素离子可以从低浓度一侧向高浓度一侧运输
C．如果细胞膜上运输该矿质元素离子的载体蛋白被去除，那么该矿质元素离子不能被运输
D．运输该矿质元素离子的载体蛋白不能被重复利用
解析：选D。从题图中可以看出，该矿质元素离子的运输既需要载体蛋白也需要ATP，且运输方向是从低浓度一侧到高浓度一侧，所以可以判断其运输方式为主动运输，A、B项正确。如果细胞膜上运输该物质的载体蛋白被去除，那么该矿质元素离子不能被运输，C项正确。载体蛋白可以被重复利用，D项错误。
2．甲、乙两种物质在细胞内外的浓度情况如下图所示。在进行跨膜运输时，下列说法正确的是( )
A．甲物质运出细胞一定有转运蛋白的参与
B．甲物质进入细胞一定需要能量
C．乙物质运出细胞一定有转运蛋白的参与
D．乙物质进入细胞一定不需要能量
解析：选A。甲物质在细胞外浓度高，细胞内浓度低，所以甲物质运出细胞是从低浓度一侧到高浓度一侧，只有主动运输才能实现，此运输方式既需要载体蛋白也需要能量；甲物质进入细胞是从高浓度一侧到低浓度一侧，此运输方式不需要能量；乙物质在细胞内浓度高，细胞外浓度低，所以乙物质进入细胞时要通过主动运输的方式，一定需要能量；而乙物质运出细胞时，是从高浓度一侧到低浓度一侧，所以不一定需要转运蛋白。
3.如图表示在一定范围内细胞膜外某物质浓度变化与该物质进入细胞膜内速率的关系，据图分析，下列说法正确的是( )
A．该物质进入细胞的方式是自由扩散
B．该物质通过膜时可能与转运蛋白结合
C．该物质可能是水或甘油
D．该物质只能从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动
解析：选B。据题图分析，在一定范围内，随着膜外物质浓度增加，该物质的运输速率增大，当膜外物质浓度达到一定值时，物质的运输速率将不再变化，说明物质的运输速率受到膜上转运蛋白数量的限制，故该物质进入细胞的方式可能为协助扩散或主动运输，A、D错误，B正确；水和甘油通过自由扩散的方式进出细胞，C错误。
4.右图所示为大分子物质出入细胞的过程。下列与此有关的叙述错误的是( )
A．a与b的发生均以膜的流动性为基础
B．a与b都要消耗能量
C．细胞在进行b过程的同时膜成分也随之更新
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：选D。a是胞吞过程，b是胞吐过程，不论是胞吞还是胞吐都伴随着细胞膜的变化和囊泡的形成，以膜的流动性为基础才可能发生，A正确；胞吞和胞吐均需要消耗能量，B正确；胞吐过程中有囊泡的形成、囊泡与细胞膜的融合，因此存在膜成分的更新，C正确；细胞排泄废物和摄取养分的基本方式是被动运输或主动运输，胞吞和胞吐分别是细胞摄取、分泌大分子物质的方式，D错误。
5．下图为物质跨膜运输方式的概念图，下列分析正确的是( )
A．据图可确定①为既消耗能量又需要载体蛋白的主动运输
B．⑤⑥两种方式的共同特点是逆浓度梯度运输物质
C．抗体可通过①④两种方式出细胞
D．果脯腌制时蔗糖进入细胞与③(胞吞作用)有关
解析：选A。K＋进入人红细胞的运输方式属于主动运输，因此①为主动运输，既消耗能量又需要载体蛋白，A正确。⑤⑥为两种被动运输方式，它们的共同特点是顺浓度梯度运输物质，不需要消耗能量，B错误。抗体可通过④(胞吐)的方式出细胞，C错误。果脯腌制时蔗糖进入细胞，是因为细胞失水过多死亡，细胞膜失去了选择透过性，D错误。
6．下图为物质出入细胞的四种方式示意图，请据图回答下列问题：
(1)图中A表示________方式，B表示________方式，C表示________方式，D表示________方式。
(2)K＋、O2和葡萄糖三种物质中，可以通过B方式进入细胞的是________。
(3)与A方式相比，B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。
(4)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，________(填字母)方式将会受到较大影响。
(5)需要转运蛋白协助的方式为________(填字母)，影响B方式运输速率的因素为_____________________________________________；与C运输方式有关的细胞器是________________。
解析：(1)根据是否顺浓度梯度运输、是否需要转运蛋白和能量可确定A、B、C、D的运输方式分别为自由扩散、协助扩散、主动运输和胞吐。(2)K＋、O2进入细胞的方式分别为主动运输、自由扩散，葡萄糖进入细胞的方式为协助扩散或主动运输。(4)加入某种呼吸抑制剂，会影响细胞呼吸，导致能量供应受阻，故主动运输和胞吐过程会受到影响。(5)主动运输需要载体蛋白和能量，故涉及的细胞器有核糖体和线粒体。
答案：(1)自由扩散 协助扩散 主动运输 胞吐
(2)葡萄糖 (3)转运蛋白 核糖体 (4)C、D
(5)B、C 细胞膜内外浓度差和转运蛋白数量 线粒体和核糖体
[课时作业]
A 合格性考试
1．在动物细胞的物质运输中，属于自由扩散的是( )
A．红细胞中的Na＋进入血浆
B．细胞外液中的O2进入肌细胞
C．细胞外液中的K＋进入神经细胞
D．血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞
解析：选B。离子跨膜进出细胞的方式多是主动运输。能以自由扩散方式跨膜运输的物质有CO2、O2、甘油、酒精、苯等，故B正确。
2.性激素可以优先通过细胞膜扩散到细胞内部，这主要与细胞膜的哪项结构有关( )
A．①
B．②
C．③
D．②③
解析：选A。分析题图可知，图中①是磷脂双分子层，②是膜蛋白，③是糖蛋白；性激素的化学本质是固醇，与细胞膜成分中的磷脂分子均属于脂质，依据相似相溶的原理，性激素能通过自由扩散的方式进入细胞内部。
3．下图为某种离子跨膜运输的示意图，由此做出的判断正确的是( )
A．图中离子跨膜的正确顺序是乙→丙→甲
B．离子跨膜有随机性并消耗ATP中的能量
C．磷脂的运动使离子跨膜的通道自动开闭
D．图示的离子跨膜方式为自由扩散
解析：选A。细胞内的物质先与开口朝内的载体蛋白结合，然后在能量的驱动下，载体蛋白开口朝外，将物质释放出去，A项正确；细胞膜上载体蛋白的种类和数量决定了它具有选择透过性，离子跨膜不具有随机性，B项错误；磷脂的运动不能使离子跨膜的通道自动开闭，C项错误；图示的离子跨膜方式既需要载体蛋白又需要能量，为主动运输，D项错误。
4．胰岛细胞将胰岛素分泌到细胞外的方式是( )
A．自由(单纯)扩散 B．协助扩散
C．主动运输 D．胞吐(外排)
答案：D
5．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( )
解析：选D。根据题图可知，管腔中的氨基酸进入肾小管上皮细胞为逆浓度梯度的运输，属于主动运输；管腔中的Na＋进入肾小管上皮细胞为顺浓度梯度的运输，不消耗能量，为被动运输；肾小管上皮细胞中的氨基酸进入组织液为顺浓度梯度的运输，属于被动运输，综上分析，D正确。
6．某哺乳动物神经细胞内外的K＋和Na＋浓度如表所示。下列肯定属于主动运输的是( )
①K＋进入细胞 ②K＋排出细胞
③Na＋进入细胞 ④Na＋排出细胞
A．①③ B．②③
C．①④ D．②④
解析：选C。根据表格可知，神经细胞外Na＋浓度较高，细胞内K＋浓度较高，K＋排出细胞和Na＋进入细胞属于被动运输；K＋进入细胞和Na＋排出细胞，运输方向由低浓度到高浓度，运输方式为主动运输。
7．将生长状态一致的某种植物幼苗分成甲、乙两组，分别移入适宜的营养液中在光下培养，并给甲组的营养液适时通入空气，乙组不进行通气处理。一定时间后测得甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的。关于这一实验现象，下列说法错误的是( )
A．给营养液通入空气有利于该植物的生长
B．根细胞对a离子的吸收过程属于自由扩散
C．根细胞对a离子的吸收过程有能量的消耗
D．根细胞的呼吸作用有利于根对a离子的吸收
解析：选B。由题目给的信息“甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的”说明根对a离子的吸收为主动运输过程，主动运输过程需要能量和载体蛋白，B错误，C正确。给营养液通入的空气中含有氧气，根细胞获得氧气，细胞呼吸作用能正常进行，有利于根对a离子的吸收，有利于该植物的生长，A、D正确。
8．将水稻幼苗放入适宜的完全营养液中，置于适宜的条件下培养。培养液中钙、硅两种离子的浓度保持相等且恒定，定期测得细胞中两种离子的含量，得到如图所示曲线。据图分析，下列叙述不正确的是( )
A．水稻细胞吸收钙、硅两种离子的方式都是主动运输
B．水稻细胞运输硅离子的载体数量比运输钙离子的多
C．两种离子均可以从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧
D．曲线a～b段和m～n段趋于平衡，说明两种离子的载体数量有限
答案：D
9．物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。下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)图示中细胞膜主要由[ ]____________和[ ]___________组成，其中[ ]________的种类和数量与细胞膜功能的复杂性有关。
(2)组成细胞膜的A、B两种物质通常不是静止的，而是处于运动状态的，具有__________性。
(3)如果图中的细胞膜是红细胞的，则氨基酸、葡萄糖和甘油进入细胞膜的方式依次是[ ]________、[ ]________、[ ]________。
(4)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，这是模拟生物膜的____________。
解析：(3)分析题图，①方式顺浓度梯度进入细胞，不需转运蛋白和能量，为自由扩散；②方式顺浓度梯度进入细胞，需要转运蛋白协助，不消耗能量，为协助扩散；③方式逆浓度梯度进入细胞，需载体蛋白协助并消耗能量，运输方式为主动运输。如果该图为红细胞的细胞膜，则氨基酸、葡萄糖、甘油进入该细胞的方式分别为主动运输、协助扩散、自由扩散，分别为图中的③②①。(4)根据这种膜结构对有毒重金属有拦截作用，说明是模拟生物膜的选择透过性。
答案：(1)A 磷脂双分子层 B 蛋白质 B 蛋白质
(2)流动
(3)③ 主动运输 ② 协助扩散 ① 自由扩散
(4)选择透过性
10．美国的两位科学家在细胞膜通道(水通道和离子通道)方面作出了开创性贡献。这项研究对彻底揭开水和离子跨膜运输的机理有重大的意义，图甲是生物膜的结构模型示意图，图乙表示某种分子跨膜运输的过程图解。请据图回答下列问题：
(1)水通道和离子通道实际上是指图甲中的________(填序号)，生物膜的流动镶嵌模型认为，图中[ ]________________构成了膜的基本支架。
(2)图甲中与细胞识别有关的结构是[ ]________；叶绿体和线粒体等细胞器中均具有生物膜结构，但它们的具体功能却有很大的区别，究其原因是[ ]______不同。
(3)图乙中b代表的是________，a可能是________。
(4)图乙中物质运输的方式是_______，判断的主要依据是①__________；②________________。
解析：(1)水通道和离子通道的化学本质是蛋白质分子，对应图甲中的③，②磷脂双分子层构成了膜的基本支架。(2)图甲中的①代表的是糖蛋白，具有识别作用；膜的功能复杂程度是由细胞膜上蛋白质的种类和数量决定的。 (3)(4)图乙中所示的运输方式为主动运输，需要能量(b)和载体蛋白(a)。
答案：(1)③ ② 磷脂双分子层
(2)① 糖蛋白 ③ 蛋白质(或膜蛋白)
(3)能量 载体蛋白
(4)主动运输 ①需要消耗能量 ②需要载体蛋白协助
B 等级性考试
11．离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是( )
A．离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B．离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的
C．动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率
D．加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
解析：选C。由题干离子泵“能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子”可知，离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输，主动运输是逆浓度梯度进行的，A、B项错误；动物一氧化碳中毒会降低其体内血红蛋白运输氧气的能力，导致动物体内细胞呼吸作用强度降低，供能减少，离子泵跨膜运输离子的速率下降，C项正确；由题干信息可知，离子泵是一种载体蛋白，加入蛋白质变性剂会使载体蛋白变性，降低离子泵跨膜运输离子的速率，D项正确。
12．下图为动物小肠细胞的细胞膜转运部分物质的示意图，下列分析不正确的是( )
A．根据乙侧耗能的情况可知，甲侧为细胞外侧，乙侧为细胞内侧
B．图示中葡萄糖的跨膜运输方式与乙醇的跨膜运输方式相同
C．图中a和b不是静止的，其运动的特性有利于物质的跨膜运输
D．用蛋白酶处理细胞膜，会影响葡萄糖、Na＋等物质的运输
解析：选B。根据题图中耗能情况可知，甲侧为细胞外侧，乙侧为细胞内侧，A正确。由题图可知，葡萄糖进入小肠细胞需要载体蛋白的协助，图示中乙醇的跨膜运输方式为自由扩散，B错误。a代表磷脂分子，b代表蛋白质，磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的，导致细胞膜具有流动性，有利于物质的跨膜运输，C正确。葡萄糖、Na＋等物质的运输，均需载体蛋白的协助，因此用蛋白酶处理细胞膜，会影响葡萄糖、Na＋等物质的运输，D正确。
13．研究发现，在小肠绒毛的微绒毛面存在着两种运输葡萄糖的转运蛋白——SGLT1和GLUT2，前者是主动运输的载体蛋白，后者是协助扩散的转运蛋白。科学家根据不同葡萄糖浓度下的运输速率绘制如下图所示曲线，下列说法中不正确的是( )
A．细胞运输葡萄糖时，协助扩散最高速率约为主动运输最高速率的3倍
B．在较低浓度下，主动运输的载体先达到饱和状态
C．小肠绒毛细胞对葡萄糖的两种运输方式在同时进行
D．在较高浓度下，细胞主要依赖主动运输来增大吸收速率
答案：D
14．下图是A、B、C三种物质跨膜运输的方式，请分析回答下列问题：
(1)物质A、B、C跨膜运输的方式依次是________、________、________。
(2)某种物质能专一性地破坏物质C的载体蛋白，若用其处理细胞后，物质B跨膜运输的速率将__________，物质C跨膜运输的速率将__________。
(3)三种物质的运输中，与下图甲曲线相符的是________。与图乙中的Ⅰ曲线相符的是__________，与Ⅱ曲线相符的是____________________。
答案：(1)自由扩散 协助扩散 主动运输
(2)不变 下降
(3)物质C 物质A 物质B或物质C
15．下图是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输方式示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道，具有离子选择性。请仔细观察图示并回答下列有关问题：
(1)很多研究结果都能够有力地支持“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一理论。这证明组成细胞膜的主要成分中有[ ]________(方框里填标号)。
(2)鲨鱼体内能积累大量的盐，当盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外。经研究，鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的，那么其跨膜运输的方式是________。
(3)柽柳是一种泌盐植物，其叶子和嫩枝可以将吸收于植物体内的盐分排出。现欲判断柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输，请设计实验加以证明。
①实验步骤：
a．取甲、乙两组生长发育状况相同的柽柳植株，放入适宜浓度的含有Ca2＋、K＋的溶液中。
b．甲组给予正常的呼吸条件，乙组________________。
c．一段时间后，测定____________________________________________。
②实验结论：
a．若两组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率相同，说明___________________。
b．若乙组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率明显________甲组，说明_________________________________________________________________。
答案：(1)甲 磷脂分子 (2)协助扩散
(3)①b.完全抑制呼吸作用
c．两组柽柳植株对Ca2＋、K＋的吸收速率
②a.柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是被动运输
b．小于 柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输
16．下图甲的①②③为物质出入细胞的三种方式示意图，图乙为某种物质通过细胞膜的示意图，据图回答下列问题：
(1)图甲中属于被动运输的是______(填数字)；①的运输方式为_________。
(2)氧气进入细胞的方式如图甲中的________所示；葡萄糖进入红细胞的方式如图甲中的________所示。(填数字)
(3)图乙中的S可代表________(填“水”“甘油”或“离子”)，M代表________________。
(4)图乙中的S进入细胞的方式是___________，理由是_______________。
(5)图乙中的M的这种移动方式说明了细胞膜______________________。
解析：(1)图甲中①②的物质都是从高浓度向低浓度运输，都属于被动运输，其中①的物质还需要转运蛋白的协助，为协助扩散。(2)氧气通过自由扩散的方式进入细胞，即图甲中的②；葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，即图甲中的①。(3)物质S通过与M结合，进入细胞内，说明M是载体蛋白，则S表示需要载体蛋白运输才能进入细胞的离子。(4)图乙中，物质S进入细胞需要载体蛋白M的协助，还需要消耗能量，为主动运输。(5)图乙中载体蛋白通过往返细胞膜的内外运输S，说明细胞膜具有一定的流动性。
答案：(1)①② 协助扩散 (2)② ① (3)离子 载体蛋白 (4)主动运输 有M(载体蛋白)和能量的参与 (5)具有一定的流动性
课标要求
核心素养
素养对接
素养水平
1.掌握主动运输的特点及其与被动运输的区别。
2．掌握胞吞、胞吐的过程和特点。
3．理解主动运输及胞吞、胞吐对细胞生命活动的意义。
4．阐明物质跨膜运输方式与细胞结构的关系。
生命观念：通过总结物质跨膜运输方式与细胞结构的关系，进一步认识生物体结构与功能相适应的特点。
水平一、二
科学思维：结合图示和图表，掌握不同跨膜运输方式的特点及意义，提升比较归纳能力。
水平三
运输方式
运输方向
是否需要
转运蛋白
是否消
耗能量
模型
举例
被
动
运
输
自由扩散
顺浓度梯度
不需要
不消耗
氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等出入细胞
协助扩散
顺浓度梯度
需要
不消耗
人的红细胞吸收葡萄糖
主动运输
一般为逆浓度梯度
需要
消耗
小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖等
胞吞
细胞外→细胞内
不需要
消耗
吞噬细胞吞噬病原体
胞吐
细胞内→细胞外
不需要
消耗
分泌蛋白(如消化酶、胰岛素等)的分泌
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
核心知识小结
[要点回眸]
[答题必备]
主动运输时物质逆浓度梯度进行跨膜运输。
主动运输既需要能量，又需要载体蛋白，无机盐离子主要以主动运输的方式出入细胞。
大分子物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐。
胞吞、胞吐也是一种跨膜运输方式，需要消耗能量，不需要转运蛋白，需要膜上蛋白质的参与。
胞吞、胞吐的结构基础是生物膜的流动性。
影响跨膜运输的因素有物质浓度、O2浓度、温度等。
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
细胞内浓度/(mml/L)
细胞外浓度/(mml/L)
K＋
140.0
3.0
Na＋
18.0
145.0
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