4.2主动运输与胞吞、胞吐导学案（含解析）-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

第2节　主动运输与胞吞、胞吐
课时学习目标　：
(1)举例说明有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白(物质与能量观)。
(2)举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞(物质与能量观)。
一、主动运输
1.概念
物质____________梯度进行跨膜运输，需要____________的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的________，这种方式叫作主动运输。
2.条件
(1)细胞膜上相应____________的协助。
(2)消耗细胞内化学反应所释放的________。
3.实例
(1)K＋、Ca2＋和Na＋等离子通过细胞膜。
(2)小肠上皮细胞吸收________________________________________等分子。
4.意义
通过主动运输来选择吸收所需要的物质，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。
[微思考]
通道蛋白参与主动运输吗？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
[辨正误]
(1)性激素都通过主动运输分泌到细胞外。(　　)
(2)主动运输过程中载体蛋白的空间结构不发生改变。(　　)
(3)氧气浓度的高低对细胞逆浓度梯度吸收物质不造成影响。(　　)
(4)温度影响主动运输的速率，也影响被动运输的速率。(　　)
1.阅读材料，回答问题：
材料1　构建模型是研究物质出入细胞的方式中常用的科学方法。下列各图是某小组同学所构建的模型及作出的相应说明。
材料2　如图表示用相同的培养液培养水稻和番茄一段时间后，测得的培养液中各种离子(Mg2＋、Ca2＋、SiO)的浓度。
(1)某同学说“图1所示方式为主动运输”，你认为作出判断的原因是什么？　　　　　　　　　　　　　　
(2)图2中①②③④各属于哪种物质运输方式？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(3)从浓度、转运蛋白、能量三个方面简述①②③④所示物质运输方式的特点。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(4)从图3中可以看出番茄和水稻对相关离子的吸收有何差异？这说明了什么？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(5)请尝试构建培养液中O2浓度对Mg2＋主动运输速率的影响曲线模型。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2.肾小管上皮细胞内Na＋浓度仅为10(mmol·L－1)，远低于细胞外。ATP为一种能源物质。分析下图并回答相关问题：
(1)肾小管管腔中原尿里大量的Na＋以何种方式进入肾小管上皮细胞？请说出判断依据。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(2) Na＋以何种方式运出肾小管上皮细胞？请说出判断依据。　　　　　　　　　　　
【学以致用】
1.(2024·东北师大附中质检)下图表示物质跨膜运输的几种方式，其中属于主动运输的是(　　)
2.(2024·福建福州高一上期末)某植物能在盐碱地中生活，其根毛细胞液泡内的Na＋浓度远高于细胞质基质。下列叙述错误的是(　　)
A.该植物根毛细胞液泡膜具有Na＋载体
B.Na＋进入根毛细胞液泡需要能量
C.该植物细胞液的渗透压低于环境土壤溶液
D.Na＋进入该植物根毛细胞液泡的过程体现了液泡膜的选择透过性
3.(2024·河南名校联考)如图为小肠上皮细胞吸收和转运葡萄糖的示意图，下列说法正确的是(　　)
A.葡萄糖通过载体l进入小肠上皮细胞的方式属于协助扩散
B.葡萄糖通过载体GLUT2进出小肠上皮细胞的过程属于主动运输
C.抑制细胞呼吸不会影响小肠上皮细胞内外Na＋的浓度差
D.当肠腔中葡萄糖浓度较高时，小肠上皮细胞可以通过图2的方式吸收葡萄糖
二、胞吞与胞吐
1.胞吞与胞吐
2.特点
(1)需要消耗细胞呼吸所释放的能量。
(2)需要膜上________的参与→存在着选择性。
(3)与细胞膜上磷脂双分子层的________有关。
(4)存在细胞膜的分离与融合现象。
[微思考]
痢疾内变形虫能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾。与变形虫通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞相关的细胞器主要是什么？　　　　　　　　　
[辨正误]
(1)需要消耗ATP的运输方式都是主动运输。(　　)
(2)分泌蛋白主要通过主动运输的方式排到细胞外。(　　)
(3)液泡中积累了大量离子，故液泡不具有选择透过性。(　　)
(4)胞吞、胞吐过程会导致膜成分的更新。(　　)
(5)物质运输过程中的囊泡只能来自内质网、高尔基体。(　　)
如图表示物质进出细胞的两种运输方式：
(1)a方式为________，b方式为________。
(2)人体的白细胞吞噬细胞碎片的过程属于图中哪种方式？会消耗能量吗？　　　　　　　　　　　　　　
(3)物质以a、b方式进出细胞离不开细胞膜的流动性，原因是什么？　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(4)如果某腺体细胞中的线粒体受损，会影响该细胞的胞吐过程吗？　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【学以致用】
4.(2024·西安高新一中检测)如图所示为细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程，下列有关叙述错误的是(　　)
A.a与b过程的实现与生物膜的流动性有关
B.a与b是普遍存在的物质跨膜运输的方式
C.a过程形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解
D.细胞通过a过程摄取大分子时不需要膜上的蛋白质
5.(2024·安徽蚌埠高一上期末)下图是变形虫摄食和排出废物过程图。据图判断，以下说法错误的是(　　)
A.该过程与细胞膜上蛋白质无关
B.该过程体现了细胞膜的结构特点
C.该过程消耗细胞呼吸释放的能量
D.该过程既有胞吞又有胞吐
4题图 5题图
参考答案：
一、
自主梳理
1.逆浓度　载体蛋白　能量
2.(1)载体蛋白　一种　(2)能量
3.(2)葡萄糖、氨基酸
4.代谢废物　有害
微思考
提示：不参与，通道蛋白参与协助扩散。
辨正误
(1)×　提示：性激素是固醇类物质，通过自由扩散的方式分泌到细胞外。
(2)×　提示：发生改变。
(3)×　提示：氧气浓度通过影响细胞呼吸产生能量的多少来影响主动运输。
(4)√
合作探究
1.(1)提示：图1中当细胞外浓度低于细胞内浓度时，随时间的推移，细胞内浓度还在逐步增加，说明该物质可以从低浓度一侧进入高浓度一侧，故该物质进入细胞的方式是主动运输。
(2)提示：①为自由扩散，②③为协助扩散，④为主动运输。
(3)提示：①顺浓度梯度运输，不需要转运蛋白，不需要能量；②顺浓度梯度运输，需要通道蛋白，不需要能量；③顺浓度梯度运输，需要载体蛋白，不需要能量；④逆浓度梯度运输，需要载体蛋白，需要能量。
(4)提示：水稻主要吸收SiO，而番茄主要吸收Ca2＋和Mg2＋。说明不同植物细胞对离子的吸收具有选择性。
(5)提示：
2.(1)提示：协助扩散， Na＋顺浓度梯度且借助于通道蛋白进入肾小管上皮细胞。
(2)提示：主动运输，Na＋逆浓度梯度进行，需要载体蛋白协助，且消耗能量。
学以致用
1.C　[图A：物质从高浓度运输到低浓度，不需要载体蛋白，不消耗能量，属于自由扩散，A错误；图B：物质从高浓度运输到低浓度，不需要载体蛋白，不消耗能量，属于自由扩散，B错误；图C：物质从低浓度运输到高浓度，需要载体蛋白，且消耗能量，属于主动运输，C正确；图D：物质从高浓度运输到低浓度，需要转运蛋白，不消耗能量，属于协助扩散，D错误。]
2.C　[该根毛细胞的液泡内的Na＋浓度远高于细胞质基质，Na＋进入根毛细胞的液泡为逆浓度梯度运输，属于主动运输，需要膜上载体蛋白的协助，需要能量，A、B正确；该植物能在盐碱地中生活，说明该植物细胞液的渗透压高于环境土壤溶液，C错误；Na＋进入该植物根毛细胞液泡的方式为主动运输，需要载体蛋白并消耗能量，该过程体现了液泡膜的选择透过性，D正确。]
3.D　[分析图1可知，葡萄糖通过载体1逆浓度梯度进入小肠上皮细胞，需要膜内外Na＋浓度差的推动，其方式属于主动运输，A错误；分析图2可知，葡萄糖通过载体GLUT2顺浓度梯度进出小肠上皮细胞的过程属于协助扩散，B错误；抑制细胞呼吸会影响Na＋－K＋泵逆浓度梯度运输Na＋，则小肠上皮细胞内外Na＋的浓度差会受到影响，C错误；当肠腔中葡萄糖浓度较高时，小肠上皮细胞可以通过图2所示(协助扩散)的方式吸收葡萄糖，D正确。]
二、
自主梳理
1.蛋白质　内陷
3.(2)蛋白质　(3)流动性
微思考
提示：溶酶体。
辨正误
(1)×　提示：胞吞和胞吐也需要消耗ATP。
(2)×　提示：分泌蛋白排出细胞的方式为胞吐。
(3)×　提示：液泡中积累了大量离子依赖于液泡膜具有选择透过性。
(4)√
(5)×　提示：还可来自细胞膜。
合作探究
(1)提示：胞吞　胞吐
(2)提示：a方式，会消耗能量。
(3)提示：胞吞或胞吐是通过细胞膜内陷形成小囊或形成囊泡与细胞膜融合来实现的，需要膜上蛋白质的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。
(4)提示：会，因为胞吐过程需要消耗能量，线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。
学以致用
4.D　[a(胞吞)与b(胞吐)过程的实现与生物膜的流动性有关，A正确；a(胞吞)与b(胞吐)是普遍存在的物质跨膜运输的方式，大分子物质进出细胞通常是以这两种方式进行的，B正确；a(胞吞)过程形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解，如吞噬处理侵入的病原体等物质，C正确；大分子物质通过胞吞进入细胞时，利用细胞膜的流动性，需要膜上蛋白质的识别，D错误。]
5.A　[变形虫(单细胞原生动物)摄食需要细胞膜上蛋白质的识别，A错误；图中变形虫摄食和排出废物的过程分别是胞吞和胞吐的过程，体现了细胞膜的结构特点，即具有一定的流动性，B、D正确；胞吞和胞吐的过程需要消耗能量，该能量来自细胞呼吸，C正确。]