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江蘇省泰興中學2013-2014學年生物高三一輪復習講義
作者:馮毅  日期/時間:2013/9/25 10:18:00  點擊:4630  我要評論

      

必修一 分子與細胞

第四章  細胞的物質輸入和輸出

3節 物質跨膜運輸的方式

考試內容標準

等級要求

學習要求

物質進出細胞的方式

b

舉例說明物質跨膜運輸方式的類型及特點

     簡述主動運輸對于細胞生活的意義

舉例說出大分子跨膜運輸的方式

【基礎知識梳理】

物質

運輸方式

運輸方向

載體

能量

圖例

實例

離 子

小 分子

物質

自由擴散

 濃度

 濃度

不需要

不消耗

水、 co2、o2、

甘油、乙醇、苯、脂質等

協助擴散

 濃度

 濃度

需要

不消耗

紅細胞吸收葡萄糖

 主動運輸

 濃度

 濃度

 需要

  消耗 

小腸吸收無機鹽、葡萄糖、氨基酸等

大 分子

胞吞

 細胞外

 細胞內

不需要

 消耗

 

白細胞吞噬病菌等

 胞吐

細胞內

 細胞外

不需要

消耗

 

分泌蛋白的分泌、神經遞質的釋放

① 一種物質進出不同細胞時,運輸方式可能不同,如紅細胞吸收葡萄糖為協助擴散,小腸細胞吸收葡萄糖則是主動運輸。

② 細胞攝取和外排大分子物質時以囊泡的形式運輸物質的方式,這兩個過程都需要消耗新陳代謝過程產生的atp。胞吞和胞吐現象體現了生物膜具有流動性的結構特點 。

這兩種方式雖然最終通過了生物膜,但實質上,這些物質并沒有真正的穿過生物膜。

③ 在跨膜運輸方式中,只有主動運輸需要能量,且能逆濃度梯度運輸。在細胞的生命活動過程中,主動運輸起到了重要作用,它使細胞能主動地從外界吸收被選擇的物質,供生命活動利用。同樣,細胞也能利用主動運輸把新陳代謝產物排出細胞外?傊,細胞通過主動運輸,攝取、積累物質以及不斷排出代謝廢物,從而維持細胞組成成分的動態穩定,保證生命活動的正常進行。

【思考感悟】

①消耗能量的運輸方式一定是主動運輸嗎?

提示:不一定。胞吞、胞吐也需要消耗能量。

②為什么低溫環境會影響物質的跨膜運輸?

提示:主動運輸是跨膜運輸的一種,主動運輸需要能量,而低溫可使細胞代謝下降,產生能量減少;低溫還會影響組成細胞膜的分子的運動。因此低溫會影響物質的跨膜運輸。

【高考考點透析】

1、判斷物質運輸方式的方法

1)根據分子大小判斷:

 

 

 

 

 

2)根據運輸方向判斷:

逆濃度梯度的跨膜運輸方式是主動運輸。

【特別提醒】

rna和蛋白質等大分子物質進出細胞核,是通過核孔,而不是通過胞吞、胞吐。

na、k等無機鹽離子一般以主動運輸進出細胞,但也可通過協助擴散或離子通道進出細胞。

③ 植物吸收水分的方式是自由擴散,而對無機鹽離子則以主動運輸方式吸收,因此可以說植物對水分和無機鹽的吸收是兩個相對獨立的過程。

1()、乙()兩種小分子物質在細胞膜兩側的分布情況如圖所示(顆粒多少表示濃度的高低),在進行跨膜運輸時,下列說法正確的是 (  a 

a.乙進入細胞一定有載體蛋白的參與

b.乙運出細胞一定有載體蛋白的參與

c.甲進入細胞一定需要能量

d.甲運出細胞一定不需要能量

2實驗表明,k+不能通過人工合成的雙層膜,但若在人工膜中加入少量纈氨霉素(含有12個氨基酸的脂溶性抗生素)時,k+就可以通過人工膜從高濃度處向低濃度處擴散。則它通過人工膜的方式是(  b 

a.自由擴散         b.協助擴散         c.主動運輸         d.滲透作用

 

2、影響物質運輸方式的內在因素

方式

自由擴散

協助擴散

主動運輸

影響因素

細胞膜內外的濃度差

細胞膜內外的濃度差

細胞膜上載體的種類和數量

能量

細胞膜上載體的種類和數量

①載體:是細胞膜上的一類蛋白質。載體具有特異性,不同物質的載體不同,不同生物細胞膜上的載體的種類和數目也不同。

      載體具有飽和現象,當細胞膜上的載體全部參與物質的運輸時,細胞吸收該載體運載的物質的速度不再隨物質濃度的增大而增大。

②能量:凡是影響細胞內產生能量的因素,都能影響主動運輸,如氧氣濃度、溫度等。

3下圖表示一種物質的跨膜運輸方式,下列敘述中正確的是(  d 

b67.tifa. 該膜中載體也能運輸蔗糖

b.碘以該方式進入海帶細胞

c.該方式不會出現飽和現象

d. 該方式發生在被運輸物質從高濃度到低濃度時

 

3、外界因素對跨膜運輸速率的影響

1)物質濃度(在一定濃度范圍內)對運輸速率的影響曲線:

 

 

 

 

 

①自由擴散的運輸方向是由高濃度一側到低濃度一側,其動力是兩側溶液的濃度差,在一定濃度范圍內,隨物質濃度的增大,其運輸速率與物質濃度成正比。

②協助擴散或主動運輸的共同特點是都需要載體協助,在物質濃度較低時,隨物質濃度的增大,運輸速率也逐漸增大,到達一定物質濃度(p點)時,由于受膜上載體數量的限制,運輸速率不再隨濃度增大而增大。

2)氧氣濃度對物質運輸速率的影響曲線:

                   

 

 

 

 

 

①自由擴散和協助擴散統稱為被動運輸,其運輸方向都是從高濃度一側到低濃度一側,其運輸的動力都是濃度差,不需要能量,因此與氧氣濃度無關,運輸速率不隨氧氣濃度增大而改變。

②主動運輸方式既需要載體協助又需要消耗能量。在氧氣濃度為零(q點)時,通過細胞無氧呼吸供能,但無氧呼吸產生能量較少所以運輸速率較低,在一定范圍內隨氧氣濃度升高,有氧呼吸加強,產生的能量逐漸增多,所以運輸速率不斷加快,當氧氣濃度足夠高時,能量供應充足,但由于受到載體數量的限制(p點),運輸速率不再隨氧氣濃度增大而加快。

3)溫度對物質運輸速率的影響:

        

溫度可影響生物膜的流動性和酶的活性,因而會對兩種被動運輸方式和主動運輸的運輸速率有影響,尤其是因影響了細胞呼吸的速率對主動運輸速率的影響更為明顯。

4下圖是胡蘿卜在不同的含氧情況下從硝酸鉀溶液中吸收k+no-3的曲線。影響a、b兩點和b、c兩點吸收量不同的因素分別是(  b 

a.載體數量、能量         b.能量、載體數量

c.載體數量、離子濃度     d.能量、離子濃度

 

【高考真題重現】

1.2013新課標全國ⅰ卷·3)關于植物細胞主動運輸方式吸收所需礦質元素離子的敘述,正確的是(   c  

a.吸收不同礦質元素離子的速率都相同

b.低溫不影響礦質元素離子的吸收速率

c.主動運輸礦質元素離子的過程只發生在活細胞中

d.葉肉細胞不能以主動運輸的方式吸收礦質元素離子

2.2013北京卷·2)在細胞生命活動中,不可能發生的過程是 (  d   )

a.神經遞質由突觸小泡分泌到胞外      b.mrna從細胞核進入細胞質

c.老化受損的細胞器融入溶酶體中      d.o2通過主動運輸進入線粒體

3.2013浙江卷·2)某哺乳動物神經細胞內外的 k+ na+濃度見下表。下列屬于主動轉運的是   (    d   )

高中試卷網 http://sj.fjjy.org

ak+經鉀離子通道排出細胞

bk+與有關載體蛋白結合排出細胞

cna+經鈉離子通道排出細胞

dna+與有關載體蛋白結合排出細胞

4.2013天津卷·3)對下列生命現象及其生物學意義表述正確的是 (   d   )

a.光合作用推動碳循環過程,促進了生物群落中的能量循環

b.細胞分裂使細胞趨向專門化,提高了機體生理功能的效率

c.主動運輸使膜內外物質濃度趨于一致,維持了細胞的正常代謝

d.細胞凋亡使細胞自主有序死亡,有利于生物體內部環境的穩定

5.2013山東卷·2)將小鼠 myod 基因導入體外培養的未分化肌肉前體細胞,細胞分化及肌纖維形成過程如圖所示。下列敘述正確的是  (   d   )

高中試卷網 http://sj.fjjy.org

a.攜帶 myod 基因的載體以協助擴散的方式進入肌肉前體細胞

b. 檢測圖中細胞核糖體蛋白基因是否表達可確定細胞分化與否

c. 完成分化的肌肉細胞通過有絲分裂增加細胞數量形成肌纖維

d. 肌肉前體細胞比肌肉細胞在受到電離輻射時更容易發生癌變

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