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2019-2020年高中生物 第4章 第3節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞降淅?新人教版必修1 物質(zhì)運(yùn)輸方式的判斷 【例1】　下列物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞時(shí)與細(xì)胞中的核糖體和線粒體密切相關(guān)的是(　　) A．尿素通過細(xì)胞膜 B．人的紅細(xì)胞從血漿中吸收葡萄糖 C．腎小管上皮細(xì)胞吸收原尿中的Na＋ D．小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收膽固醇 解析：物質(zhì)出入細(xì)胞主要有三種方式，其中協(xié)助擴(kuò)散和主動運(yùn)輸需要載體，載體是蛋白質(zhì)，需要在核糖體中合成。線粒體是細(xì)胞中的“能量轉(zhuǎn)換站”，可為主動運(yùn)輸提供能量。所以，與核糖體和線粒體密切相關(guān)的是主動運(yùn)輸。尿素通過細(xì)胞膜的方式是自由擴(kuò)散，人的成熟紅細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是協(xié)助擴(kuò)散，腎小管上皮細(xì)胞吸收Na＋的方式是主動運(yùn)輸，小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收膽固醇的方式是自由擴(kuò)散。 答案：C 點(diǎn)撥：物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的判斷 (1)是否消耗能量：只要運(yùn)輸耗能即為主動運(yùn)輸。 (2)是否順濃度梯度：只要是從低濃度到高濃度，就是主動運(yùn)輸。 (3)是否需要載體：不需要載體就是自由擴(kuò)散，需要載體則需通過濃度變化，是否耗能進(jìn)一步作出判斷。 (4)是否是大分子物質(zhì)或顆粒性物質(zhì)，若是則為非跨膜運(yùn)輸。 變式拓展1　神經(jīng)細(xì)胞間可以通過一種特殊的介質(zhì)來傳遞信息，含有傳遞分子的囊泡與神經(jīng)細(xì)胞的質(zhì)膜融合之后再打開，將傳遞分子釋放到神經(jīng)細(xì)胞的外部環(huán)境中，這屬于(　　) A．主動運(yùn)輸 B．協(xié)助擴(kuò)散 C．胞吐 D．胞吞 變式拓展2　甲(○)乙(●)兩種物質(zhì)在細(xì)胞膜兩側(cè)的分布情況如圖439所示(顆粒的多少表示濃度的高低)，在進(jìn)行跨膜運(yùn)輸時(shí)，下列說法正確的是(　　) A．乙進(jìn)入細(xì)胞一定需要載體蛋白的參與 B．乙運(yùn)出細(xì)胞一定需要載體蛋白的參與 C．甲進(jìn)入細(xì)胞一定需要能量 D．甲運(yùn)出細(xì)胞一定不需要能量 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸速率的影響因素 【例2】　物質(zhì)出入細(xì)胞要穿過細(xì)胞膜，不同物質(zhì)穿過細(xì)胞膜的方式不同，圖4310中A、B、C分別表示在一定范圍內(nèi)膜外物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞膜內(nèi)的三種不同情況。請據(jù)圖回答下列問題。 (1)據(jù)圖指出A、B、C所表示的物質(zhì)運(yùn)輸方式：A.________，B.________，C.________。 (2)上述三種運(yùn)輸方式中，哪一種加入呼吸抑制劑后曲線發(fā)生變化？為什么？ (3)乙醇、二氧化碳和Ca2＋進(jìn)入細(xì)胞的方式分別是________________________________________________________________________、 ________、________。 解析：物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式有三種，即自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動運(yùn)輸。自由擴(kuò)散是小分子進(jìn)出細(xì)胞膜的方式，它總是從高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)擴(kuò)散，擴(kuò)散速率與濃度差成正比，如題中A圖曲線所示。協(xié)助擴(kuò)散也是從高濃度向低濃度擴(kuò)散，但必須有載體來轉(zhuǎn)運(yùn)，當(dāng)細(xì)胞膜上的載體達(dá)到飽和時(shí)，其擴(kuò)散速率就會受到限制，如B圖曲線所示。主動運(yùn)輸是物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的主要方式，該過程需要載體和能量。主動運(yùn)輸在能量充足、載體沒有達(dá)到飽和之前，運(yùn)輸速率隨濃度的增加而加快；當(dāng)載體飽和或能量不足時(shí)，主動運(yùn)輸就會減弱，如C圖曲線所示。當(dāng)加入呼吸抑制劑后，受影響的是主動運(yùn)輸，故其C曲線發(fā)生變化。 答案：(1)自由擴(kuò)散　協(xié)助擴(kuò)散　主動運(yùn)輸　(2)加入呼吸抑制劑后主動運(yùn)輸(或C)曲線發(fā)生變化。因?yàn)橹鲃舆\(yùn)輸需要呼吸作用提供能量?！?3)自由擴(kuò)散　自由擴(kuò)散　主動運(yùn)輸 點(diǎn)撥：影響自由擴(kuò)散速率的因素是擴(kuò)散物質(zhì)的濃度，與載體和能量無關(guān)，影響協(xié)助擴(kuò)散速率的因素是物質(zhì)的濃度和載體蛋白；影響主動運(yùn)輸速率的因素是載體和能量。 變式拓展3　圖4311中曲線a、b表示物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膬煞N方式，下列表述正確的是(　　) A．脂溶性小分子物質(zhì)不能通過方式a運(yùn)輸 B．與方式a有關(guān)的載體蛋白覆蓋于細(xì)胞膜表面 C．方式b的最大轉(zhuǎn)運(yùn)速率與載體蛋白數(shù)量有關(guān) D．抑制細(xì)胞呼吸對方式a和b的轉(zhuǎn)運(yùn)速率均有影響 影響物質(zhì)運(yùn)輸?shù)囊蛩? 【例3】　如圖4312表示物質(zhì)出入細(xì)胞的示意圖，圖4313中曲線甲、乙分別代表物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的兩種方式。請回答下列有關(guān)問題。 (1)曲線甲代表__________，曲線乙中Q點(diǎn)對應(yīng)時(shí)刻細(xì)胞不再吸收該物質(zhì)，此時(shí)，限制物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的因素是______________________________。 (2)已知某海洋生物的細(xì)胞中物質(zhì)X、物質(zhì)Y的物質(zhì)的量濃度分別為0.60 molL－1和0.14 molL－1，而海水中物質(zhì)X、物質(zhì)Y的物質(zhì)的量濃度分別為0.29 molL－1和0.38 molL－1，由此可知該細(xì)胞能主動__________(填“吸收”或“排出”)物質(zhì)X，可用圖4312中的____________(填“a”“b”“c”“d”或“e”)表示。 (3)細(xì)胞膜水通道、離子通道是普遍存在的。若腎集合管管壁細(xì)胞膜受到刺激后發(fā)生興奮時(shí)，水通道開放，大量水被腎集合管管壁細(xì)胞重吸收，則代表此過程中水的流動可用__________(填“a”“b”“c”“d”或“e”)表示。 錯(cuò)解 正解 (2)排出　e　(3)b 導(dǎo)致該題答錯(cuò)的原因是未能從圖中獲取正確的信息：(1)對細(xì)胞膜的內(nèi)外側(cè)判斷出錯(cuò)；(2)對a、b、c、d、e五種物質(zhì)的運(yùn)輸方式判斷出錯(cuò)；(3)對水通道和離子通道不明確。 (1)自由擴(kuò)散　能量供應(yīng)、載體數(shù)量　(2)吸收　a　(3)c　 曲線中能獲得的信息是：物質(zhì)運(yùn)輸速率與細(xì)胞外濃度成正比例，因此甲為自由擴(kuò)散，乙曲線中細(xì)胞內(nèi)濃度大于細(xì)胞外濃度，因此為主動運(yùn)輸；細(xì)胞膜有糖蛋白的一側(cè)為外側(cè)，因此物質(zhì)a的運(yùn)輸方向是向內(nèi)，e是向外，水通道由蛋白質(zhì)組成。 悟區(qū)：解答此類題的關(guān)鍵：一是正確判斷出細(xì)胞膜內(nèi)外，根據(jù)糖蛋白的位置進(jìn)行判斷；二是理解縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)表示的含義，橫坐標(biāo)為自變量，縱坐標(biāo)為因變量，即縱坐標(biāo)隨著橫坐標(biāo)的變化而變化。 　　變式拓展4　如圖4314表示培養(yǎng)液中K＋濃度及溶氧量對小麥根系細(xì)胞吸收K＋速率的影響。下列有關(guān)兩曲線形成機(jī)理的解釋正確的是(　　) A．曲線AB段的形成是由于細(xì)胞膜上K＋載體數(shù)量未達(dá)到飽和且能量充足 B．曲線CD段的形成是由于細(xì)胞內(nèi)K＋過多，細(xì)胞大量排出K＋ C．E點(diǎn)表明植物根系可以通過自由擴(kuò)散的方式吸收K＋ D．曲線BC、FG段的形成是由于細(xì)胞膜上K＋載體數(shù)量有限 【變式拓展】 1．C　解析：物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的運(yùn)輸方式有主動運(yùn)輸、自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散、胞吞及胞吐。其中前三者是經(jīng)過膜的運(yùn)輸方式，后兩者是不經(jīng)過膜的運(yùn)輸方式。從題干信息分析可知，傳遞分子傳遞時(shí)，是通過膜的融合和打開完成的，并沒有經(jīng)過膜，故排除A、B項(xiàng)。又由于是排到外部環(huán)境中，故排除D項(xiàng)。 2．A　解析：甲進(jìn)入細(xì)胞，乙運(yùn)出細(xì)胞，都是順濃度梯度運(yùn)輸，有可能不耗能，不需載體，為被動運(yùn)輸。甲運(yùn)出細(xì)胞，乙進(jìn)入細(xì)胞，都是逆濃度梯度運(yùn)輸，需要消耗能量和載體，為主動運(yùn)輸，因此A項(xiàng)正確。 3．C　解析：分析坐標(biāo)曲線可以看出，a為自由擴(kuò)散，b為協(xié)助擴(kuò)散或主動運(yùn)輸。脂溶性小分子物質(zhì)通過自由擴(kuò)散方式運(yùn)輸，A項(xiàng)錯(cuò)誤；方式a與載體無關(guān)，只與濃度有關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；方式b的最大轉(zhuǎn)運(yùn)速率與載體的種類和數(shù)量有關(guān)，C項(xiàng)正確；抑制細(xì)胞呼吸，能量供應(yīng)不足，導(dǎo)致主動運(yùn)輸受阻，而與自由擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散無關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4．A　解析：小麥根系細(xì)胞吸收K＋的方式為主動運(yùn)輸，即需要載體且消耗能量。曲線AB段表明隨營養(yǎng)液中K＋濃度增大，K＋的吸收速率逐漸增大，其原因是細(xì)胞膜上K＋載體數(shù)量未達(dá)到飽和且能量充足。曲線BC段維持穩(wěn)定的原因可能是K＋載體的飽和或能量的限制。曲線CD段下降的原因是培養(yǎng)液中K＋濃度過高，細(xì)胞失水而影響了正常的生理功能。E點(diǎn)時(shí)，細(xì)胞可通過無氧呼吸為 K＋的主動運(yùn)輸供能。曲線FG段隨氧濃度的增加，K＋的吸收速率不再變化可能是受K＋載體數(shù)量的限制。