第2节 主动运输与胞吞、胞吐
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。
2．举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
知识点1 主动运输
1．概念：物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。
2．过程：离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来，载体蛋白随后又恢复原状，又可以去转运同种物质的其他离子或分子。
3．实例
(1)K＋、Ca2+和Na＋等离子通过细胞膜。
(2)小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等分子。
4．意义：保证细胞和个体生命活动的需要，主动选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
(P70与社会的联系)人肺囊性纤维化发生的主要原因是患者肺部支气管上皮细胞表面____________________的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。
提示：转运氯离子的载体蛋白
通道蛋白参与主动运输吗？
提示：不参与，通道蛋白参与协助扩散。
基于对主动运输过程及生理意义的理解，判断下列表述是否正确。
1．氧气浓度的高低对细胞逆浓度梯度吸收物质不造成影响。 (×)
提示：氧气浓度通过影响细胞呼吸产生的能量多少影响主动运输。
2．温度影响主动运输的速率，也影响被动运输的速率。 (√)
3．细胞通过主动运输使细胞膜内外的浓度趋于相等。 (×)
提示：主动运输的方向为逆浓度梯度，膜内外物质的浓度不相等。
4．主动运输过程中载体蛋白空间结构的改变需要能量驱动。 (√)
主动运输发生条件及影响因素
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。图1是某小组同学所构建的模型及作出的相应说明。
材料2 图2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+、)的浓度。
材料3 柽柳(见图3)主要分布在我国荒漠、半荒漠地带，是强耐盐植物，能在盐碱环境中正常生长，对于治理沙漠、改善盐碱地土壤结构具有重要意义。柽柳也是泌盐植物，它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的盐分排出体外。
1．图1中①②③④各属于哪种物质运输方式？
提示：①为自由扩散，②为协助扩散，③为协助扩散，④为主动运输。
2．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。
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。
3．从图2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？
提示：水稻吸收的多，吸收的Ca2+和Mg2+少，而番茄吸收的Ca2+和Mg2+较多，吸收的少。说明不同植物细胞对离子的吸收具有选择性。
4．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。
提示：
5．在研究柽柳泌盐方式时，欲探究柽柳泌盐的方式是主动运输还是被动运输，请你写出实验设计思路，并预期实验结果和结论。
实验材料与试剂：长期生活在盐碱地的生长状态相同的柽柳株若干、高浓度盐溶液的培养液、呼吸抑制剂。
提示：实验设计思路：取长期生活在盐碱地的生长状态相同的柽柳植株若干，随机均分为甲组和乙组，均放入高浓度盐溶液的培养液中培养，给甲组培养液添加呼吸抑制剂，乙组不添加，放在相同且适宜的条件下培养，定期测定并记录两组柽柳植株叶子和嫩枝的泌盐量。预期实验结果：若甲、乙两组柽柳植株叶子和嫩枝泌盐量相同，则说明柽柳泌盐方式为被动运输；若甲组柽柳植株叶子和嫩枝的泌盐量明显低于乙组，则说明柽柳泌盐方式为主动运输。
[深化归纳]
1．模式图中物质跨膜运输方式的判断
2．影响物质跨膜运输曲线的分析及判断
(1)图1、图2表示物质浓度对跨膜运输速率的影响，其中图1表示的运输方式为自由扩散，图2表示的运输方式是协助扩散或主动运输。图2中P点之后运输速率不变的原因主要是膜上转运蛋白的数量有限。
(2)图3、图4表示O2浓度对跨膜运输速率的影响，其中图3表示的运输方式为自由扩散或协助扩散，图4表示的运输方式为主动运输。图4中P点之后运输速率不变的限制因素是载体蛋白的数量。
(3)若图3表示哺乳动物成熟红细胞的物质运输，还可表示主动运输。
1．主动运输的能量可来自ATP水解或电化学梯度(离子的浓度梯度)，下图是与小肠上皮细胞有关的葡萄糖、Na＋跨膜运输的示意图，其中a、b、c表示转运蛋白，“”“”的个数代表分子(或离子)的浓度。据图分析，下列相关叙述正确的是( )
A．小肠上皮细胞通过a、c两种转运蛋白运输Na＋的方式不同
B．在转运蛋白b、c的协助下，小肠上皮细胞内外的葡萄糖和Na＋浓度都趋于相等
C．转运蛋白a能同时转运葡萄糖和Na＋，因此转运蛋白a无特异性
D．葡萄糖通过转运蛋白a进入小肠上皮细胞所需能量由ATP水解提供
A [小肠上皮细胞通过a转运蛋白运输Na＋时是顺浓度梯度进行的，属于协助扩散，而通过c运输Na＋时是逆浓度梯度进行的，需要消耗ATP，是主动运输，故小肠上皮细胞通过a、c两种转运蛋白运输Na＋的方式不同，A正确；转运蛋白c运输Na＋，是由低浓度向高浓度一侧运输，为主动运输，最终会使细胞外的Na＋浓度高于细胞内的Na＋浓度，B错误；据图示分析可判断葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与Na＋从肠腔到小肠上皮细胞是相同的载体蛋白a，但该载体不能转运其他的小分子或离子，因此说明该载体蛋白具有特异性，C错误；葡萄糖通过转运蛋白a进入小肠上皮细胞是逆浓度梯度进行的，属于主动运输，其消耗的能量由细胞内外Na＋浓度差产生的电化学梯度提供，D错误。]
2．农业生产中，农作物生长所需的氮素可以的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题。
(1)由图可判断进入根细胞的运输方式是主动运输，判断的依据是_________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)O2浓度大于a时作物乙吸收速率不再增加，推测其原因是____________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)作物甲和作物乙各自在最大吸收速率时，作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙，判断依据是___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析] (1)主动运输是低浓度向高浓度运输，需要能量的供应、需要载体蛋白协助，由图可知，当O2浓度小于a时，随着O2浓度的增加，根细胞对的吸收速率也增加，说明根细胞吸收需要能量的供应，为主动运输。(2)主动运输需要能量和载体蛋白，呼吸作用可以为主动运输提供能量，O2浓度大于a时作物乙吸收的速率不再增加，能量不再是限制因素，此时影响根细胞吸收速率的因素是载体蛋白的数量，此时载体蛋白数量达到饱和。(3)由曲线图分析可知，当作物甲和作物乙根细胞均达到最大的的吸收速率时，作物甲的最大吸收速率大于作物乙，说明作物甲需要能量多，消耗O2多，作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙。
[答案] (1)主动运输需要呼吸作用提供能量，O2浓度小于a时，根细胞对的吸收速率与O2浓度呈正相关 (2)主动运输需要载体蛋白，作物乙根细胞的细胞膜上载体蛋白数量有限 (3)作物甲的最大吸收速率大于作物乙，作物甲需要能量多，消耗O2多
知识点2 胞吞与胞吐
1．胞吞(如图)
(1)过程
大分子物质囊泡―→包裹大分子物质进入细胞内部。
(2)实例
变形虫吞噬单细胞生物等食物；人体白细胞吞噬细菌、异物等。
2．胞吐(如图)
(1)过程
大分子物质囊泡将大分子物质排出细胞。
(2)实例
消化腺细胞分泌消化酶；免疫细胞分泌抗体；胰岛B细胞分泌胰岛素等。
3．特点
(1)需要消耗细胞呼吸所释放的能量。
(2)需要膜上蛋白质的参与→存在着选择性。
(3)与细胞膜上磷脂双分子层的流动性有关。
(4)存在细胞膜的分离与融合现象。
4．意义
为蛋白质和多糖等生物大分子进出细胞提供了通道。
(P72与社会的联系)在人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫，能分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾，这种病原体通过饮食传播。请回答下列问题：
(1)痢疾内变形虫分泌蛋白分解酶的运输方式是________作用，通过________作用“吃掉”肠壁组织细胞。
(2)痢疾内变形虫吞噬肠壁组织细胞与细胞膜的________有关。
(1)提示：胞吐 胞吞 (2)提示：流动性
5．细胞的物质输入和输出的基础
(1)协助扩散和主动运输转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
(2)胞吞和胞吐：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。
基于对胞吞、胞吐过程的特点、意义等相关知识的认识，判断下列表述是否正确。
1．大分子有机物要通过转运蛋白的作用才能进入细胞内，并且要消耗能量。 (×)
提示：大分子有机物进入细胞需要膜上蛋白的参与，靠转运蛋白无法运输。
2．变形虫既能通过胞吞摄取单细胞生物等食物，又能通过胞吐排出食物残渣和废物。 (√)
3．引起阿米巴痢疾的病原体是细菌。 (×)
提示：引起阿米巴痢疾的病原体是痢疾内变形虫。
4．胞吞、胞吐是特殊的现象，它们运输物质不需要消耗细胞呼吸所释放的能量。
(×)
提示：胞吞、胞吐是普遍的现象，运输物质时需消耗能量。
5．生物膜结构的流动性是胞吞、胞吐的基础。 (√)
胞吞和胞吐的物质运输实例分析
材料1 变形虫摄取水中的有机物颗粒，就需要解决大分子物质进入细胞的问题。乳腺细胞合成的蛋白质、内分泌腺分泌细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶，都需要排出细胞外。其实，大部分细胞都能够摄入和排出特定的大分子物质。这些大分子是怎样进出细胞的呢？下图为变形虫的胞吞和胞吐示意图。
材料2 LDL是一种低密度脂蛋白，进入细胞后会被水解，释放出胆固醇和脂肪酸，一旦体内的胆固醇过多就会导致细胞功能障碍发生疾病，最严重的就是导致血管内皮细胞受损，从而发生动脉粥样硬化，这是造成心脑血管病的最主要原因之一。如图是胆固醇进入细胞的方式：
1．当细胞摄取大分子时，通常是大分子先与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷成小囊，包围着大分子。试推测“膜上的蛋白质”有什么作用？
提示：“膜上的蛋白质”起识别作用，保证细胞需要的分子能被细胞摄入。
2．胞吞、胞吐过程的实现体现生物膜的什么特点？
提示：生物膜的流动性。
3．上述材料2的LDL进入细胞的方式是什么？判断依据是什么？
提示：胞吞。LDL是一种低密度脂蛋白，属于大分子物质，进入细胞的方式为胞吞。
4．结合材料2有关内容分析如何预防胆固醇过高？
提示：形成健康的饮食习惯，减少胆固醇的摄入，适当进行体育锻炼，增强代谢能力。
[深化归纳]
有关胞吞和胞吐的6个关注点
(1)通过胞吞和胞吐方式运输的物质可以是固体，也可以是液体，一般是一些颗粒性物质、蛋白质等大分子，某些小分子物质也可通过胞吞和胞吐方式运输。
(2)RNA和蛋白质等大分子物质是通过核孔进出细胞核的，而不是通过胞吞、胞吐的方式。
(3)胞吞和胞吐过程中物质通过的细胞膜层数是0。
(4)胞吞和胞吐都不需要转运蛋白，但需要膜上蛋白质的参与，需要消耗细胞呼吸所释放的能量。
(5)胞吞、胞吐通过膜的融合将物质吸收到细胞内或释放到细胞外，体现了细胞膜具有流动性。
(6)胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。
3．由受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于摄取特殊的生物大分子。其过程如下图所示，下列有关叙述错误的是( )
A．该过程以膜的流动性为基础
B．由受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能
C．Na＋、K＋等无机盐离子也可通过此方式运输
D．该过程不能体现细胞膜的选择透过性
C [胞吞作用有细胞膜的凹陷，以膜的流动性为基础，A正确；由图可知，大分子物质与受体结合时首先需要经过识别作用，且胞吞过程需要消耗细胞呼吸产生的ATP，B正确；Na＋、 K＋等无机盐离子是小分子物质，通过协助扩散或主动运输进行跨膜运输进出细胞，而图示为胞吞过程，C错误；由该图示可知受体介导的胞吞作用是生物大分子的运输过程，以膜的流动性为基础，存在细胞识别并需内部供能，但不能体现细胞膜的选择透过性，D正确。]
4．如图表示物质进入细胞的四种方式，下列说法正确的是( )
A．温度只影响图中②和③过程的速率
B．小肠上皮细胞吸收乙醇和氨基酸的方式分别是②、③
C．由图可知，细胞膜上某些蛋白质可能同时具有催化和运输功能
D．吞噬细胞通过④过程吞噬病原体依赖于膜的选择透过性
C [温度影响分子的运动速率、膜的流动性、酶的活性，即图中①②③④四种运输方式都会受到温度的影响，A错误；乙醇进入细胞的方式是自由扩散，对应题图中的①，B错误；由图可知，ATPase为ATP酶，具有催化功能，在题图生理过程中还具有载体蛋白的运输功能，因此细胞膜上某些蛋白质可能同时具有催化和运输功能，C正确；④过程属于胞吞作用，吞噬细胞通过④过程吞噬病原体依赖于细胞膜的流动性，D错误。]
“三看法”判断物质跨膜运输方式
1．物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。
2．通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。
3．大分子物质进出细胞可以采取胞吞、胞吐的运输方式，胞吞、胞吐也需要消耗细胞呼吸所释放的能量。
4．一些不带电荷的无机小分子和脂溶性的有机小分子可以通过自由扩散的方式进出细胞，离子和一些较小的有机分子的跨膜运输必须借助于转运蛋白。
1．(链接P70图4-6)下图是一种跨膜运输的方式，下列有关叙述错误的是( )
A．该方式逆浓度梯度跨膜运输
B．该方式需要消耗能量
C．该方式转运过程中载体蛋白空间构象不改变
D．动植物细胞可以借助该方式主动选择吸收所需要的物质
C [由题图可知，该跨膜运输方式为主动运输，主动运输逆浓度梯度进行，需要消耗能量，A、B正确；主动运输的过程需要载体蛋白，运输过程中载体蛋白的空间构象改变，C错误；动植物细胞可以通过主动运输获得所需物质，保证个体生命活动的需要，D正确。]
2．(链接P71图4-8)下图为细胞运输大分子或颗粒物的过程示意图，下列关于物质输入或输出细胞的叙述，错误的是( )
A．被细胞胞吐的不一定是大分子物质
B．新生儿的小肠上皮细胞可通过胞吞的方式吸收母乳中的抗体，该方式跨膜层数为0
C．胞吐过程一定会有囊泡与细胞膜的融合过程
D．RNA从细胞核到细胞质的过程属于胞吐
D [被细胞胞吐的不一定都是大分子物质，也有可能是小分子物质，A正确；通过胞吞的方式被吸收的物质，没有通过生物膜，跨膜层数为0，B正确；胞吐过程都会有囊泡与细胞膜的融合过程，C正确；RNA可以通过核孔直接从细胞核到细胞质，该过程不属于胞吐，D错误。]
3．(链接P74非选择题T2)下图表示一个动物细胞内外不同离子的相对浓度。据图推断，下列叙述错误的是( )
A．K＋通过主动运输的方式进入细胞
B．Mg2+进入细胞的速率与载体蛋白的数量有关
C．Na＋排出细胞需要大量的能量
D．不同细胞内外的不同离子浓度差相差很大
D [由题图可知，细胞内的K＋浓度远远高于细胞外的K＋浓度，说明K＋通过主动运输的方式进入细胞，A正确；细胞内的Mg2+浓度高于细胞外的Mg2+浓度，说明Mg2+通过主动运输的方式进入细胞，主动运输速率与载体蛋白数量有关，B正确；细胞内的Na＋浓度远低于细胞外的Na＋浓度，说明Na＋通过主动运输的方式运输到细胞外，主动运输需要消耗能量，C正确；不能仅从题图中就得出不同细胞内外的不同离子浓度差相差很大的结论，D错误。]
4．(链接P74非选择题T1)下图是物质进出细胞方式的概念图。下列选项对图示分析正确的是( )
A．①②均需要消耗细胞中的能量
B．⑤和⑥两种方式的共同特点是逆浓度梯度运输物质
C．母乳中的免疫球蛋白可通过①和③两种方式被吸收
D．③④所示运输方式依赖细胞膜的结构特点
D [分析题图可知，①是主动运输，②是被动运输，③④为胞吞和胞吐，⑤⑥为自由扩散和协助扩散。主动运输既需要消耗能量也需要载体蛋白协助；被动运输的特点是顺浓度梯度运输物质，其中自由扩散既不需要消耗能量也不需要转运蛋白协助，协助扩散需要转运蛋白协助，不需要消耗能量A、B错误。免疫球蛋白是大分子物质，通过胞吞方式被吸收，C错误。③④表示胞吞和胞吐，胞吞和胞吐过程依赖细胞膜的结构特点——流动性，D正确。]
5．如图是物质进出细胞的四种方式的模式图(黑点代表物质分子)，据图回答：
(1)图中甲表示的运输方式为___________________________________________，
乙表示的运输方式为___________，影响丙表示的运输方式速率快慢的因素有
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________(写出两条即可)。
(2)与甲方式相比，乙方式的主要特点是需要借助________，该物质是在细胞内的__________(填细胞器)上合成的。
(3)细胞分泌蛋白质是通过__________(填编号)方式进行的，该种运输方式体现出细胞膜具有__________的结构特点。
(4)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂(影响细胞产能)，在上图物质进出细胞的四种方式中，__________(填编号)方式将会受到影响。
(5)细胞膜上的H＋-ATP酶是一种转运H＋的载体蛋白，能消耗能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的pH降低，此过程运输方式为__________(填编号)。H＋-ATP酶作为载体蛋白，每次转运时都会发生____________________________。
[解析] (1)甲表示从高浓度一侧运输到低浓度一侧，不需要载体和能量，表示自由扩散；乙表示从高浓度一侧运输到低浓度一侧，需要载体，不需要能量，表示协助扩散；丙需要能量，是主动运输，能量、载体蛋白的种类或载体蛋白的数量、离子浓度都可影响主动运输的速度。(2)协助扩散和自由扩散都是顺浓度梯度，但协助扩散需要转运蛋白的协助。转运蛋白是在核糖体上经氨基酸脱水缩合形成的。(3)分泌蛋白是大分子，通过丁方式出细胞，即胞吐的方式；胞吐的发生需要发生膜的融合，依赖细胞膜的流动性。(4)丙(主动运输)和丁(胞吐)都需要能量，用呼吸抑制剂后丙和丁将受影响。(5)H＋-ATP酶是一种转运H＋的载体蛋白，需要消耗能量，说明运输方式是主动运输，即丙；载体蛋白在转运物质时，自身构象会发生改变。
[答案] (1)自由扩散 协助扩散 能量、载体蛋白的种类或载体蛋白的数量、离子浓度 (2)转运蛋白 核糖体 (3)丁 流动性 (4)丙和丁 (5)丙 自身构象的改变(或者空间结构的变化)
课时分层作业(13) 主动运输与胞吞、胞吐
题组一 主动运输
1．下列有关主动运输的叙述，错误的是( )
A．主动运输过程中，需要载体蛋白协助并消耗能量
B．主动运输的结果是细胞内外物质的浓度差趋于0
C．细胞膜上的载体种类决定了细胞主动吸收或排出的物质类别
D．温度可通过影响生物膜的流动性来影响物质运输速率
B [主动运输需要载体蛋白协助并消耗能量，A正确；主动运输的结果是使细胞内外维持一定的浓度差，B错误；载体蛋白具有专一性，细胞膜上的载体种类决定了细胞主动吸收的物质的类别，C正确；温度可通过影响生物膜的流动性和有关酶的活性来影响物质运输，D正确。]
2．下图表示Ca2+通过载体蛋白的跨膜运输过程，下列相关叙述正确的是( )
A．Ca2+顺浓度梯度跨膜运输
B．该运输过程需要消耗能量
C．该跨膜运输方式为协助扩散
D．载体蛋白的空间结构不发生改变
B [细胞转运Ca2+出细胞的过程，该过程是逆浓度梯度转运Ca2+，A错误；据图可知，该运输方式为主动运输，需要消耗能量，B正确，C错误；该载体蛋白能与Ca2+结合和分离，结合会导致该载体蛋白自身构象的改变，分离后，该载体蛋白自身构象恢复，D错误。]
3．如图为氨基酸和Na＋进出肾小管上皮细胞的示意图。下列选项中正确的是( )
A．①过程为协助扩散
B．②过程需要消耗能量
C．③过程为主动运输
D．Na＋进出肾小管上皮细胞需要载体蛋白
D [①过程管腔中氨基酸进入肾小管上皮细胞是逆浓度梯度，需要载体蛋白并消耗能量，属于主动运输，A错误；②过程管腔中Na＋进入肾小管上皮细胞是顺浓度梯度，需要载体蛋白，但不消耗能量，属于协助扩散，B错误；③过程肾小管上皮细胞中氨基酸进入组织液是顺浓度梯度，需要载体蛋白，但不消耗能量，属于协助扩散，C错误；Na＋进出肾小管上皮细胞的方式有协助扩散和主动运输，所以都必须有载体蛋白协助，D正确。]
题组二 胞吞与胞吐
4．如图为巨噬细胞将细菌吞噬的过程以及细胞中的溶酶体发挥作用的过程，下列相关叙述正确的是( )
A．细菌以胞吞形式进入细胞，细菌的细胞膜与巨噬细胞的膜发生了融合
B．溶酶体与吞噬体的融合体现了生物膜具有流动性
C．巨噬细胞吞噬的过程中既不需要载体蛋白，也不需要能量
D．胞吞的过程中细菌共穿过了两层生物膜
B [细菌以胞吞形式进入细胞，该过程依赖细胞膜的流动性，根据图示可知，两者的细胞膜未发生融合，A错误；溶酶体与吞噬体的融合依赖膜的流动性，B正确；巨噬细胞吞噬的过程中不需要载体蛋白，但需要能量，C错误；由图可知，胞吞的过程中细菌并未穿过生物膜，而是被细胞膜包裹进入细胞内，D错误。]
5．外泌体是活细胞衍生的一种囊泡状结构，可以作为细胞间信息交流的载体。外泌体分布广泛，在血液、脑脊液、尿液、乳汁等液体中都存在，不同细胞来源的外泌体的内容物也存在差异。如图为外泌体的形成过程示意图，下列有关叙述错误的是( )
A．外泌体中含有两层磷脂分子
B．外泌体分泌时需要消耗能量
C．外泌体中通常都包裹着能传递信息的物质
D．外泌体的形成体现了生物膜具有选择透过性
D [据图可知外泌体中含有两层磷脂分子，A正确；据图可知外泌体由多泡体包裹以胞吐的方式分泌出细胞，该过程中需要消耗能量，B正确；外泌体可作为细胞间信息交流的载体，因此外泌体中通常都包裹着能传递信息的物质，C正确；外泌体的形成体现了生物膜具有一定的流动性，D错误。]
6．图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，图乙表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列相关叙述错误的是( )
A．胞吞时，大分子首先与膜上的蛋白质结合
B．曲线a可表示Na＋进入小肠上皮细胞
C．图乙中的胞吞和胞吐过程需要消耗能量
D．图甲中曲线b达到最大转运速率后的限制因素，可能是转运蛋白的数量有限
B [胞吞时，大分子首先与膜上的蛋白质结合，进行识别，A正确；Na＋进入小肠上皮细胞为主动运输，而曲线a只与被转运物质的浓度有关，且与浓度呈正相关，属于自由扩散，B错误；胞吞和胞吐过程需要消耗细胞呼吸所释放的能量，C正确；曲线b表示协助扩散或主动运输，故曲线b达到最大转运速率后的限制因素可能是转运蛋白的数量有限，D正确。]
7．下图是小肠上皮细胞吸收铁离子的示意图，下列相关叙述不正确的是( )
A．蛋白1运输亚铁血红素的动力是浓度差
B．蛋白2具有催化功能
C．蛋白3运输Fe2+的方式属于主动运输
D．蛋白4运输Fe2+需要消耗能量
D [分析题图可知，蛋白1运输亚铁血红素是由高浓度向低浓度，属于协助扩散，其运输亚铁血红素的动力是浓度差，A正确；蛋白2能把Fe3+变为Fe2+，是一种酶，能起催化作用，B正确；图中看出，蛋白3运输Fe2+是由低浓度向高浓度，属于主动运输，C正确；图中看出，蛋白4运输Fe2+是由高浓度向低浓度，属于协助扩散，不需要消耗能量，D错误。]
8．植物叶肉细胞光合作用合成的有机物以蔗糖的形式经筛管不断运出。蔗糖分子利用H＋形成的浓度差借助蔗糖载体与H＋同向跨膜运输，相关过程如图所示。蔗糖浓度的变化可调节膜上蔗糖载体的数量。下列叙述不正确的是( )
A．维持筛管细胞H＋浓度的内低外高需要消耗能量
B．ATP酶转运K＋和H＋时，会发生自身构象的改变
C．蔗糖的跨膜运输没有直接消耗ATP，属于协助扩散
D．蔗糖可作为信息分子起到调控自身运输的作用
C [据图可知，需要维持筛管细胞H＋浓度的内低外高，即H＋需要逆浓度运输至细胞外，属于主动运输，需要消耗能量，A正确；ATP酶具有载体和催化两种功能，ATP酶既作为K＋、H＋的载体，又可以催化ATP的水解，在转运时，会发生自身构象的改变，B正确；蔗糖的跨膜运输没有直接消耗ATP，依赖H＋浓度差产生的能量，属于主动运输，C错误；据题干信息“蔗糖浓度的变化可调节膜上蔗糖载体的数量”可知，蔗糖可作为信息分子起到调控自身运输的作用，D正确。]
9．(11分)科学家通过实验研究表明：在盐胁迫下大量的Na＋进入植物根部细胞，会抑制K＋进入细胞，导致细胞中Na＋/K＋的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长，如图是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图，其根细胞生物膜两侧H＋形成的电化学梯度，在物质转运过程中发挥了十分重要的作用。请回答下列问题：
(1)据图可以看出，同种物质进出同一细胞的方式不一定相同，图中Na＋进出细胞的方式有___________________________________________________________
____________________________________________________________________(答出2种)。为了减少
Na＋对胞内代谢的影响，这种H＋分布特点可使根细胞将Na＋转运到细胞膜外或液泡内，Na＋转运所需的能量来自______________________________________。
(2)盐碱地上大多数植物很难生长，主要原因是_____________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________，
植物无法从土壤中获取充足的水分导致萎蔫。
(3)耐盐植物根细胞膜具有选择透过性的物质基础是_________________________________。据图分析，图示各结构中H＋浓度分布存在差异，该差异主要由位于________________(填“细胞膜”“液泡膜”或“细胞膜和液泡膜”)上的H＋-ATP泵转运H＋来维持的。
(4)有人提出，耐盐碱水稻根部细胞的细胞液浓度比普通水稻品种(生长在普通土壤上)的细胞液浓度高。请利用质壁分离实验方法设计实验进行验证(简要写出实验设计思路)：________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析] (1)据图可以看出，图中Na＋ 进出细胞的方式有借助H＋浓度势能的主动运输和顺浓度梯度进行的协助扩散；根据各部分的pH可知，H＋借助转运蛋白SOSI顺浓度梯度从细胞膜外运输到细胞质基质形成的势能，为Na＋从细胞质基质运输到细胞膜外提供了动力；H＋借助转运蛋白NHX顺浓度梯度从液泡内运输到细胞质基质形成的势能，为Na＋从细胞质基质运输到液泡内提供了动力，这一转运过程可以帮助根细胞将Na＋转运到细胞膜外或液泡内，从而减少Na＋对细胞内代谢的影响，由此可知根细胞将Na＋转运到细胞膜外或液泡内的过程中消耗了H＋的梯度势能。(2)盐碱地土壤盐分过多，土壤溶液浓度大于植物根部细胞细胞液浓度，植物无法从土壤中获取充足的水分导致萎蔫，故盐碱地上大多数植物很难生长。(3)细胞膜的功能主要由膜上的蛋白质种类和数量决定，耐盐植物根细胞膜具有选择透过性的基础是细胞膜上转运蛋白的种类和数量，转运蛋白空间结构的变化；Na＋顺浓度梯度进入根部细胞的方式为协助扩散，图示H＋顺浓度的运输需要借助于细胞膜上的SOSI和液泡膜上的NHX，且同时实现Na＋的逆浓度梯度转运，保证了盐分的排出和盐分集中到液泡中的过程，结合图示各部分的pH可知，各结构中H＋浓度分布存在差异，该差异主要由位于细胞膜和液泡膜上的H＋-ATP泵转运H＋来维持的。(4)耐盐碱水稻根部细胞的细胞液浓度比一般水稻品种(生长在普通土壤上)的高，实验设计时遵循对照原则和单一变量原则，利用质壁分离实验方法设计实验进行验证，可以通过设置一系列不同浓度的外界溶液，去培养各自的根细胞，观察比较每一浓度下发生质壁分离的情况，从而得出结论，因此其实验设计思路是：配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，分别取耐盐碱水稻根的成熟区细胞和普通水稻根的成熟区细胞，进行质壁分离实验，观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况。
[答案] (除标注外，每空2分，共11分)(1)主动运输、协助扩散(1分) H＋的梯度势能(1分) (2)土壤盐分过多，土壤溶液浓度大，甚至大于植物根部细胞细胞液浓度 (3)细胞膜上转运蛋白的种类和数量 细胞膜和液泡膜 (4)配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，分别取耐盐碱水稻根的成熟区细胞和普通水稻根的成熟区细胞，进行质壁分离实验，观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况(3分)
重点突破练(3) 渗透作用与物质进出细胞的方式
题组一 水进出细胞的原理
1．已知葡萄糖等小分子和离子可以通过透析膜，而大分子则无法通过。某小组做了下列模拟实验：a是葡萄糖溶液，c是淀粉溶液，b和d是蒸馏水，向d中加入适量碘液。一段时间后，观察颜色变化，下列叙述错误的是( )
A．a、b处取出的液体含有葡萄糖
B．d处无显色反应
C．c处的颜色变化是逐渐呈蓝色
D．烧杯2中发生变化的原因是碘和淀粉均无法通过透析膜
D [由于葡萄糖可以透过透析膜进入b，所以一段时间后a、b处取出的液体均含有葡萄糖，A正确；淀粉为大分子，无法透过透析膜，静置一段时间后，d处无淀粉，所以d处无显色反应，B正确；碘液中的碘可以通过透析膜从d进入c，而淀粉遇碘变蓝色，所以c处的颜色变化是蓝色越来越深，C正确；碘可以通过透析膜，故烧杯2中发生变化的原因是碘能够通过透析膜，D错误。]
2．如图为常见的两套渗透装置，图中S1为0.3 mol·L-1的蔗糖溶液、S2为蒸馏水、S3为0.3 mol·L-1的葡萄糖溶液；已知葡萄糖等单糖能通过半透膜，但蔗糖不能通过半透膜；两装置半透膜面积相同，初始时液面高度一致，装置A一段时间后在S1中再加入蔗糖水解酶(化学本质为蛋白质)。下列有关叙述错误的是( )
A．实验刚刚开始时，装置A和装置B中水分子从S2侧进入另一侧的速度一样
B．装置B的现象是S3液面先上升后下降
C．漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后开始下降
D．实验结束时装置A中S1与S2，装置B中S2与S3液面均持平
D [据渗透作用的原理，实验刚刚开始时，由于装置A和装置B中半透膜两侧的溶液浓度分别相同，所以水分子从S2侧进入另一侧的速度一样，A正确；装置B中S2为蒸馏水、S3为0.3 mol·L-1的葡萄糖溶液，由于葡萄糖能通过半透膜，所以装置B的现象是S3液面先上升后下降，最终S3和S2液面持平，B正确；装置A因渗透作用，水分子进入漏斗使液面上升，加酶后，漏斗中溶液浓度继续增大，液面会继续上升，但是由于蔗糖被水解酶分解为葡萄糖和果糖，其中葡萄糖能透过半透膜进入烧杯，所以漏斗内溶液浓度减小，而烧杯中溶液浓度增大，故漏斗中液面开始下降，C正确；装置A达到渗透平衡后，漏斗中溶液存在势能，溶液液面未持平，D错误。]
题组二 探究植物细胞的吸水和失水
3．下图为某同学观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原时，在显微镜中看到的图像。下列叙述错误的是( )
A．甲→乙，细胞液的离子浓度增大
B．乙→丙，细胞吸水能力逐渐减弱
C．甲→乙→丙的变化可在同一个细胞内发生
D．丙细胞吸水至不再膨胀时，水分子进出停止
D [由题图可知，甲→乙表示洋葱表皮细胞发生质壁分离，乙→丙表示洋葱表皮细胞发生质壁分离复原。甲→乙过程中，细胞失水，细胞液的离子浓度增大，A正确；细胞液与外界溶液的浓度差越大，细胞吸水能力越强，乙→丙过程中，细胞吸水，细胞液与外界溶液的浓度差逐渐变小，细胞吸水能力逐渐减弱，B正确；洋葱表皮细胞可发生质壁分离与复原，因此甲→乙→丙的变化可在同一个细胞内发生，C正确；丙细胞吸水至不再膨胀时，水分子仍然可以进出细胞，D错误。]
4．某同学用紫色洋葱鳞片叶开展“探究植物细胞的吸水和失水”实验。下列说法不正确的是( )
A．细胞的失水和吸水与外界溶液浓度有关
B．无需对细胞染色就可用来观察质壁分离现象
C．若观察到细胞处于质壁分离状态，说明细胞正在失水
D．通过“引流”操作，可改变细胞所处的液体环境
C [当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞会吸水，反之，细胞会失水，细胞的失水和吸水与外界溶液浓度有关，A正确。紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中的液泡为紫色，无需对细胞染色就可用来观察质壁分离现象，B正确。若观察到细胞正处于质壁分离状态，有以下可能：如果进行质壁分离为细胞失水；如果进行质壁分离复原为细胞吸水；如果水分子进出达到平衡，则细胞既不吸水也不失水，C错误。在载玻片的一侧滴加某溶液，另一侧用吸水纸吸引，重复几次，该方法是引流法，通过此方法，可改变细胞所处的液体环境，D正确。]
5．某学生用紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料，制成临时装片后，利用0.3 g/mL蔗糖溶液和清水，进行植物细胞吸水和失水的观察。下列相关叙述不正确的是( )
A．a、c处为细胞液，b处为蔗糖溶液
B．与甲相比，乙所示细胞的吸水能力弱，液泡紫色更深
C．水分子从细胞外扩散进细胞液至少需要穿过2层膜
D．该实验过程中虽然未另设对照组，但存在对照实验
B [a、c处为液泡内液体，为细胞液，图乙是细胞的质壁分离现象，b处充满蔗糖溶液，A正确；与甲相比，乙在发生质壁分离的过程中，细胞不断失水导致细胞液浓度逐渐增大，细胞吸水能力逐渐增强，液泡紫色更深，B错误；水分子从细胞外扩散进细胞液要穿过细胞膜和液泡膜，至少需要穿过2层膜，C正确；该实验过程中虽然未另设对照组，但存在自身前后对照，D正确。]
6．将甲、乙两种植物的块茎切成形状、大小相同的细条，分别置于质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，对其失水量进行测量后绘制了如图曲线。下列叙述错误的是( )
A．与图相关细胞的原生质层会有一定程度的收缩
B．由图推知甲植物细胞液浓度小于乙植物细胞液浓度
C．4 min时细胞液的浓度小于外界溶液的浓度
D．随细胞失水量增加，能量的消耗量逐渐增多
D [据图分析，甲、乙在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，随着时间的延长，失水量逐渐增加最后趋于稳定，由此可知相关细胞的原生质层都会有一定程度的收缩，A正确；甲的失水量大于乙，说明甲植物细胞液浓度小于乙植物细胞液浓度，B正确；4 min时，细胞仍然在失水，说明细胞液的浓度小于外界溶液的浓度，C正确；水分子通过细胞膜的方式是自由扩散或协助扩散，均不需要消耗能量，D错误。]
题组三 物质进出细胞的方式
7．如果使用药物抑制细胞膜上蛋白质的活性，则物质X的跨膜运输速率迅速下降；如果抑制能量的供应，却对其运输速率没有影响。对该物质X运输方式的叙述，错误的是( )
A．该方式是协助扩散
B．与性激素进入细胞的方式相同
C．该方式是顺浓度梯度运输的
D．葡萄糖进入红细胞通常为该种方式
B [由题干信息“使用药物抑制细胞膜上蛋白质的活性，则物质X的跨膜运输速率迅速下降；如果抑制能量的供应，却对其运输速率没有影响”可知，该方式为需要载体蛋白协助、不需要细胞提供能量的协助扩散，A正确；性激素进入细胞的方式是自由扩散，B错误；协助扩散的方式属于被动运输，物质是顺浓度梯度运输的，C正确；葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，D正确。]
8．某植物细胞膜上有能介导H＋的跨膜运输的质子泵，使H＋在膜两侧形成H＋动力势，从而驱动蔗糖跨膜转运，具体过程如下图所示。①表示质子泵，②表示以H＋动力势为驱动力转运蔗糖的载体蛋白。下列叙述错误的是( )
A．正常情况下细胞外的H＋浓度高于细胞内
B．①具有物质运输、催化和能量转换的功能
C．②转运蔗糖的速率不受细胞能量状况的影响
D．H＋跨膜运输的方式既有主动运输也有被动运输
C [由图可知，H＋跨膜运输需要借助载体蛋白，还需要消耗ATP，属于逆浓度梯度的主动运输，所以正常情况细胞外的H＋浓度高于细胞内，A正确；①属于载体蛋白，还能催化ATP水解，说明① 具有物质运输、催化和能量转换的功能，B正确；②属于载体蛋白，从而逆浓度梯度运输蔗糖，属于主动运输，需要消耗能量，因此受细胞能量状况的影响，C错误；H＋运出细胞需要载体蛋白协助，且需要消耗能量，属于主动运输，H＋进入细胞需要载体蛋白协助，不需要消耗能量，属于被动运输，D正确。]
9．下图表示人体中吞噬细胞吞噬、清除入侵机体细菌的过程。下列叙述错误的是( )
A．结构①可通过形成囊泡与细胞膜在结构上相联系
B．结构②是溶酶体，含有水解酶，主要分布在动物细胞中
C．吞噬细胞能识别入侵的细菌与细胞膜上的糖被密切相关
D．细菌等大分子物质降解后的产物都会被排出吞噬细胞
D [结构①表示高尔基体，高尔基体可以通过形成囊泡与细胞膜在结构上相联系，体现了生物膜的结构统一性，A正确；结构②是溶酶体，由结构①高尔基体形成，其内含有多种水解酶，可以分解衰老、损伤的细胞器，主要分布在动物细胞中，B正确；细胞膜上的糖被具有识别作用，因此吞噬细胞能识别入侵的细菌与细胞膜上的糖被密切相关，C正确；细菌等大分子物质被降解后，一些物质可被重新利用，如蛋白质水解后的氨基酸分子可被利用，不能重新利用的物质会被排出吞噬细胞，D错误。]
10．(13分)Na＋是植物生长所需的矿质元素，主要储存在液泡中。液泡膜上的Na＋反向转运蛋白将H＋转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na＋转运到液泡内，下图表示紫色洋葱外表皮细胞的液泡吸收Na＋的过程。
(1)据图分析，液泡中H＋浓度比细胞质基质中的________(填“高”或“低”)，H＋进出液泡的运输方式分别为__________________。
(2)将紫色洋葱细胞放到某浓度的NaCl溶液中，细胞发生质壁分离后很快又自动复原，自动复原的原因可能为___________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)液泡吸收Na＋后，短时间内液泡中的H＋浓度降低，进而使其中的花青素逐渐由紫色变成蓝色。欲利用该原理来验证液泡吸收Na＋需要ATP间接供能，请用紫色洋葱外表皮细胞、钼酸钠溶液[细胞可吸收其中的Na＋和抗霉素A(抑制ATP生成的一种物质)]设计实验。
实验思路：__________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________；
预期实验结果：_______________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析] (1)据图分析，H＋进入液泡时需要消耗ATP，且需要转运蛋白Ⅰ的协助，属于主动运输，进而说明液泡中H＋浓度比细胞质基质中的高，因此H＋进入液泡的运输方式为主动运输、H＋出液泡的运输方式为协助扩散。(2)外界溶液中的Na＋会通过运输储存在液泡中，使得细胞液的浓度增大，细胞吸水恢复原状，所以将紫色洋葱细胞放到某浓度的NaCl溶液中，细胞发生质壁分离后很快又自动复原。(3)为了验证液泡吸收Na＋需要ATP间接供能，则是否提供ATP为实验的自变量。可通过抗霉素A抑制ATP的形成来控制自变量，然后根据花青素逐渐由紫色变成蓝色的时间来判断ATP是否影响液泡吸收Na＋。则实验思路如下：取生理状态相同的紫色洋葱外表皮细胞均分成两份并编号甲、乙，甲组滴加钼酸钠，乙组先滴加抗霉素A后滴加钼酸钠，记录两组液泡由紫色变成蓝色的时间。预期实验结果：由于乙组先滴加了抗霉素A，抑制了ATP的形成，若液泡吸收Na＋需要ATP间接供能，则甲组变蓝的时间短于乙组。
[答案] (除标注外，每空3分，共13分)(1)高(2分) 主动运输、协助扩散(2分) (2)外界溶液中的Na＋会通过运输储存在液泡中，使得细胞液的浓度增大，细胞吸水恢复原状 (3)取生理状态相同的紫色洋葱外表皮细胞均分成两份并编号甲、乙，甲组滴加钼酸钠，乙组先滴加抗霉素A后滴加钼酸钠，记录两组液泡由紫色变成蓝色的时间 甲组变蓝的时间短于乙组
28/28第2节 主动运输与胞吞、胞吐
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。
2．举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
知识点1 主动运输
1．概念：物质__________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．过程：__________与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的__________发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并__________，载体蛋白随后又__________，又可以去转运__________的其他离子或分子。
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：保证细胞和个体__________，主动选择吸收__________，排出__________的物质。
(P70与社会的联系)人肺囊性纤维化发生的主要原因是患者肺部支气管上皮细胞表面____________________的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。
通道蛋白参与主动运输吗？
基于对主动运输过程及生理意义的理解，判断下列表述是否正确。
1．氧气浓度的高低对细胞逆浓度梯度吸收物质不造成影响。 ( )
2．温度影响主动运输的速率，也影响被动运输的速率。 ( )
3．细胞通过主动运输使细胞膜内外的浓度趋于相等。 ( )
4．主动运输过程中载体蛋白空间结构的改变需要能量驱动。 ( )
主动运输发生条件及影响因素
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。图1是某小组同学所构建的模型及作出的相应说明。
材料2 图2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+、)的浓度。
材料3 柽柳(见图3)主要分布在我国荒漠、半荒漠地带，是强耐盐植物，能在盐碱环境中正常生长，对于治理沙漠、改善盐碱地土壤结构具有重要意义。柽柳也是泌盐植物，它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的盐分排出体外。
1．图1中①②③④各属于哪种物质运输方式？
2．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。
3．从图2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？
4．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。
5．在研究柽柳泌盐方式时，欲探究柽柳泌盐的方式是主动运输还是被动运输，请你写出实验设计思路，并预期实验结果和结论。
实验材料与试剂：长期生活在盐碱地的生长状态相同的柽柳株若干、高浓度盐溶液的培养液、呼吸抑制剂。
[深化归纳]
1．模式图中物质跨膜运输方式的判断
2．影响物质跨膜运输曲线的分析及判断
(1)图1、图2表示物质浓度对跨膜运输速率的影响，其中图1表示的运输方式为自由扩散，图2表示的运输方式是协助扩散或主动运输。图2中P点之后运输速率不变的原因主要是膜上转运蛋白的数量有限。
(2)图3、图4表示O2浓度对跨膜运输速率的影响，其中图3表示的运输方式为自由扩散或协助扩散，图4表示的运输方式为主动运输。图4中P点之后运输速率不变的限制因素是载体蛋白的数量。
(3)若图3表示哺乳动物成熟红细胞的物质运输，还可表示主动运输。
1．主动运输的能量可来自ATP水解或电化学梯度(离子的浓度梯度)，下图是与小肠上皮细胞有关的葡萄糖、Na＋跨膜运输的示意图，其中a、b、c表示转运蛋白，“”“”的个数代表分子(或离子)的浓度。据图分析，下列相关叙述正确的是( )
A．小肠上皮细胞通过a、c两种转运蛋白运输Na＋的方式不同
B．在转运蛋白b、c的协助下，小肠上皮细胞内外的葡萄糖和Na＋浓度都趋于相等
C．转运蛋白a能同时转运葡萄糖和Na＋，因此转运蛋白a无特异性
D．葡萄糖通过转运蛋白a进入小肠上皮细胞所需能量由ATP水解提供
2．农业生产中，农作物生长所需的氮素可以的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题。
(1)由图可判断进入根细胞的运输方式是主动运输，判断的依据是_________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)O2浓度大于a时作物乙吸收速率不再增加，推测其原因是____________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)作物甲和作物乙各自在最大吸收速率时，作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙，判断依据是___________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
知识点2 胞吞与胞吐
1．胞吞(如图)
(1)过程
大分子物质囊泡―→包裹大分子物质进入细胞内部。
(2)实例
变形虫吞噬单细胞生物等食物；人体白细胞吞噬细菌、异物等。
2．胞吐(如图)
(1)过程
大分子物质囊泡将大分子物质排出细胞。
(2)实例
消化腺细胞分泌消化酶；免疫细胞分泌抗体；胰岛B细胞分泌胰岛素等。
3．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。
4．意义
为__________等生物大分子进出细胞提供了通道。
(P72与社会的联系)在人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫，能分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾，这种病原体通过饮食传播。请回答下列问题：
(1)痢疾内变形虫分泌蛋白分解酶的运输方式是________作用，通过________作用“吃掉”肠壁组织细胞。
(2)痢疾内变形虫吞噬肠壁组织细胞与细胞膜的________有关。
5．细胞的物质输入和输出的基础
(1)协助扩散和主动运输转运蛋白的__________，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有__________的结构基础。
(2)胞吞和胞吐：需要膜上__________的参与，更离不开膜上__________。
基于对胞吞、胞吐过程的特点、意义等相关知识的认识，判断下列表述是否正确。
1．大分子有机物要通过转运蛋白的作用才能进入细胞内，并且要消耗能量。
( )
2．变形虫既能通过胞吞摄取单细胞生物等食物，又能通过胞吐排出食物残渣和废物。 ( )
3．引起阿米巴痢疾的病原体是细菌。 ( )
4．胞吞、胞吐是特殊的现象，它们运输物质不需要消耗细胞呼吸所释放的能量。
( )
5．生物膜结构的流动性是胞吞、胞吐的基础。 ( )
胞吞和胞吐的物质运输实例分析
材料1 变形虫摄取水中的有机物颗粒，就需要解决大分子物质进入细胞的问题。乳腺细胞合成的蛋白质、内分泌腺分泌细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶，都需要排出细胞外。其实，大部分细胞都能够摄入和排出特定的大分子物质。这些大分子是怎样进出细胞的呢？下图为变形虫的胞吞和胞吐示意图。
材料2 LDL是一种低密度脂蛋白，进入细胞后会被水解，释放出胆固醇和脂肪酸，一旦体内的胆固醇过多就会导致细胞功能障碍发生疾病，最严重的就是导致血管内皮细胞受损，从而发生动脉粥样硬化，这是造成心脑血管病的最主要原因之一。如图是胆固醇进入细胞的方式：
1．当细胞摄取大分子时，通常是大分子先与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷成小囊，包围着大分子。试推测“膜上的蛋白质”有什么作用？
2．胞吞、胞吐过程的实现体现生物膜的什么特点？
3．上述材料2的LDL进入细胞的方式是什么？判断依据是什么？
4．结合材料2有关内容分析如何预防胆固醇过高？
[深化归纳]
有关胞吞和胞吐的6个关注点
(1)通过胞吞和胞吐方式运输的物质可以是固体，也可以是液体，一般是一些颗粒性物质、蛋白质等大分子，某些小分子物质也可通过胞吞和胞吐方式运输。
(2)RNA和蛋白质等大分子物质是通过核孔进出细胞核的，而不是通过胞吞、胞吐的方式。
(3)胞吞和胞吐过程中物质通过的细胞膜层数是0。
(4)胞吞和胞吐都不需要转运蛋白，但需要膜上蛋白质的参与，需要消耗细胞呼吸所释放的能量。
(5)胞吞、胞吐通过膜的融合将物质吸收到细胞内或释放到细胞外，体现了细胞膜具有流动性。
(6)胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。
3．由受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于摄取特殊的生物大分子。其过程如下图所示，下列有关叙述错误的是( )
A．该过程以膜的流动性为基础
B．由受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能
C．Na＋、K＋等无机盐离子也可通过此方式运输
D．该过程不能体现细胞膜的选择透过性
4．如图表示物质进入细胞的四种方式，下列说法正确的是( )
A．温度只影响图中②和③过程的速率
B．小肠上皮细胞吸收乙醇和氨基酸的方式分别是②、③
C．由图可知，细胞膜上某些蛋白质可能同时具有催化和运输功能
D．吞噬细胞通过④过程吞噬病原体依赖于膜的选择透过性
“三看法”判断物质跨膜运输方式
1．物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。
2．通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。
3．大分子物质进出细胞可以采取胞吞、胞吐的运输方式，胞吞、胞吐也需要消耗细胞呼吸所释放的能量。
4．一些不带电荷的无机小分子和脂溶性的有机小分子可以通过自由扩散的方式进出细胞，离子和一些较小的有机分子的跨膜运输必须借助于转运蛋白。
1．(链接P70图4-6)下图是一种跨膜运输的方式，下列有关叙述错误的是( )
A．该方式逆浓度梯度跨膜运输
B．该方式需要消耗能量
C．该方式转运过程中载体蛋白空间构象不改变
D．动植物细胞可以借助该方式主动选择吸收所需要的物质
2．(链接P71图4-8)下图为细胞运输大分子或颗粒物的过程示意图，下列关于物质输入或输出细胞的叙述，错误的是( )
A．被细胞胞吐的不一定是大分子物质
B．新生儿的小肠上皮细胞可通过胞吞的方式吸收母乳中的抗体，该方式跨膜层数为0
C．胞吐过程一定会有囊泡与细胞膜的融合过程
D．RNA从细胞核到细胞质的过程属于胞吐
3．(链接P74非选择题T2)下图表示一个动物细胞内外不同离子的相对浓度。据图推断，下列叙述错误的是( )
A．K＋通过主动运输的方式进入细胞
B．Mg2+进入细胞的速率与载体蛋白的数量有关
C．Na＋排出细胞需要大量的能量
D．不同细胞内外的不同离子浓度差相差很大
4．(链接P74非选择题T1)下图是物质进出细胞方式的概念图。下列选项对图示分析正确的是( )
A．①②均需要消耗细胞中的能量
B．⑤和⑥两种方式的共同特点是逆浓度梯度运输物质
C．母乳中的免疫球蛋白可通过①和③两种方式被吸收
D．③④所示运输方式依赖细胞膜的结构特点
5．如图是物质进出细胞的四种方式的模式图(黑点代表物质分子)，据图回答：
(1)图中甲表示的运输方式为___________________________________________，
乙表示的运输方式为___________，影响丙表示的运输方式速率快慢的因素有
____________________________________________________________________
____________________________________________________(写出两条即可)。
(2)与甲方式相比，乙方式的主要特点是需要借助________，该物质是在细胞内的__________(填细胞器)上合成的。
(3)细胞分泌蛋白质是通过__________(填编号)方式进行的，该种运输方式体现出细胞膜具有__________的结构特点。
(4)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂(影响细胞产能)，在上图物质进出细胞的四种方式中，__________(填编号)方式将会受到影响。
(5)细胞膜上的H＋-ATP酶是一种转运H＋的载体蛋白，能消耗能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的pH降低，此过程运输方式为__________(填编号)。H＋-ATP酶作为载体蛋白，每次转运时都会发生____________________________。
12/12
