1、【教材解读】2015 高中生物 第 4 章 第 3 节 物质跨膜运输的方式 典例精析 新人教版必修 1 物质运输方式的判断 【例 1】 下列物质进出细胞时与细胞中的核糖体和线粒体密切相关的是( ) A尿素通过细胞膜 B人的红细胞从血浆中吸收葡萄糖 C肾小管上皮细胞吸收原尿中的 Na D小肠绒毛上皮细胞吸收胆固醇 解析：物质出入细胞主要有三种方式，其中协助扩散和主动运输需要载体，载体是蛋白质， 需要在核糖体中合成。线粒体是细胞中的“能量转换站”，可为主动运输提供能量。所以，与 核糖体和线粒体密切相关的是主动运输。尿素通过细胞膜的方式是自由扩散，人的成熟红细胞 吸收葡萄糖的方式是协助扩散，肾小管上
2、皮细胞吸收 Na 的方式是主动运输，小肠绒毛上皮细 胞吸收胆固醇的方式是自由扩散。 答案：C 点拨：物质跨膜运输方式的判断 (1)是否消耗能量：只要运输耗能即为主动运输。 (2)是否顺浓度梯度：只要是从低浓度到高浓度，就是主动运输。 (3)是否需要载体：不需要载体就是自由扩散，需要载体则需通过浓度变化，是否耗能进一 步作出判断。 (4)是否是大分子物质或颗粒性物质，若是则为非跨膜运输。 变式拓展 1 神经细胞间可以通过一种特殊的介质来传递信息，含有传递分子的囊泡与神 经细胞的质膜融合之后再打开，将传递分子释放到神经细胞的外部环境中，这属于( ) A主动运输 B协助扩散 C胞吐 D胞吞 变式拓展
3、 2 甲()乙()两种物质在细胞膜两侧的分布情况如图 439 所示(颗粒的多少 表示浓度的高低)，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是( ) A乙进入细胞一定需要载体蛋白的参与 B乙运出细胞一定需要载体蛋白的参与 C甲进入细胞一定需要能量 D甲运出细胞一定不需要能量 物质跨膜运输速率的影响因素 【例 2】 物质出入细胞要穿过细胞膜，不同物质穿过细胞膜的方式不同，图 4310 中 A、B、C 分别表示在一定范围内膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况。请据图回答下列问题。 (1)据图指出 A、B、C 所表示的物质运输方式：A._，B._，C._。 (2)上述三种运输方式中，哪一种加入呼吸抑制剂后曲线发
4、生变化？为什么？ (3)乙醇、二氧化碳和 Ca2 进入细胞的方式分别是 _、 _、_。 解析：物质进出细胞的方式有三种，即自由扩散、协助扩散和主动运输。自由扩散是小分 子进出细胞膜的方式，它总是从高浓度一侧向低浓度一侧扩散，扩散速率与浓度差成正比，如 题中 A 图曲线所示。协助扩散也是从高浓度向低浓度扩散，但必须有载体来转运，当细胞膜上 的载体达到饱和时，其扩散速率就会受到限制，如 B 图曲线所示。主动运输是物质进出细胞的 主要方式，该过程需要载体和能量。主动运输在能量充足、载体没有达到饱和之前，运输速率 随浓度的增加而加快；当载体饱和或能量不足时，主动运输就会减弱，如 C 图曲线所示。当加
5、入呼吸抑制剂后，受影响的是主动运输，故其 C 曲线发生变化。 答案：(1)自由扩散 协助扩散 主动运输 (2)加入呼吸抑制剂后主动运输(或 C)曲线发 生变化。因为主动运输需要呼吸作用提供能量。 (3)自由扩散 自由扩散 主动运输 点拨：影响自由扩散速率的因素是扩散物质的浓度，与载体和能量无关，影响协助扩散速 率的因素是物质的浓度和载体蛋白；影响主动运输速率的因素是载体和能量。 变式拓展 3 图 4311 中曲线 a、 b 表示物质跨膜运输的两种方式，下列表述正确的是( ) A脂溶性小分子物质不能通过方式 a 运输 B与方式 a 有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面 C方式 b 的最大转运速率与载体
6、蛋白数量有关 D抑制细胞呼吸对方式 a 和 b 的转运速率均有影响 影响物质运输的因素 【例 3】 如图 4312 表示物质出入细胞的示意图，图 4313 中曲线甲、乙分别代表物 质进出细胞的两种方式。请回答下列有关问题。 (1)曲线甲代表_，曲线乙中 Q 点对应时刻细胞不再吸收该物质，此时，限制物 质进入细胞的因素是_。 (2)已知某海洋生物的细胞中物质 X、物质 Y 的物质的量浓度分别为 0.60 molL1 和 0.14 molL1 ，而海水中物质 X、物质 Y 的物质的量浓度分别为 0.29 molL1 和 0.38 molL1 ， 由此可知该细胞能主动_(填“吸收”或“排出”)物质
7、X，可用图 4312 中的 _(填“a”“b”“c”“d”或“e”)表示。 (3)细胞膜水通道、离子通道是普遍存在的。若肾集合管管壁细胞膜受到刺激后发生兴奋时， 水通道开放，大量水被肾集合管管壁细胞重吸收，则代表此过程中水的流动可用_(填 “a”“b”“c”“d”或“e”)表示。 错解 正解 (2)排出 e (3)b 导致该题答错的原因是未能从图中获 取正确的信息：(1)对细胞膜的内外 侧判断出错；(2)对 a、b、c、d、e 五种物质的运输方式判断出错；(3) 对水通道和离子通道不明确。 (1)自由扩散 能量供应、载体数量 (2)吸收 a (3) c 曲线中能获得的信息是：物质运输速率与细胞
8、外浓度成 正比例，因此甲为自由扩散，乙曲线中细胞内浓度大于 细胞外浓度，因此为主动运输；细胞膜有糖蛋白的一侧 为外侧，因此物质 a 的运输方向是向内，e 是向外，水 通道由蛋白质组成。 悟区：解答此类题的关键：一是正确判断出细胞膜内外，根据糖蛋白的位置进行判断；二是理 解纵坐标与横坐标表示的含义，横坐标为自变量，纵坐标为因变量，即纵坐标随着横坐标的变 化而变化。 变式拓展 4 如图 4314 表示培养液中 K 浓度及溶氧量对小麦根系细胞吸收 K 速率 的影响。下列有关两曲线形成机理的解释正确的是( ) A曲线 AB 段的形成是由于细胞膜上 K 载体数量未达到饱和且能量充足 B曲线 CD 段的形
9、成是由于细胞内 K 过多，细胞大量排出 K C E 点表明植物根系可以通过自由扩散的方式吸收 K D曲线 BC、 FG 段的形成是由于细胞膜上 K 载体数量有限 【变式拓展】 1C 解析：物质进出细胞的运输方式有主动运输、自由扩散、协助扩散、胞吞及胞吐。 其中前三者是经过膜的运输方式，后两者是不经过膜的运输方式。从题干信息分析可知，传递 分子传递时，是通过膜的融合和打开完成的，并没有经过膜，故排除 A、B 项。又由于是排到外 部环境中，故排除 D 项。 2A 解析：甲进入细胞，乙运出细胞，都是顺浓度梯度运输，有可能不耗能，不需载体， 为被动运输。甲运出细胞，乙进入细胞，都是逆浓度梯度运输，需要
10、消耗能量和载体，为主动 运输，因此 A 项正确。 3C 解析：分析坐标曲线可以看出， a 为自由扩散， b 为协助扩散或主动运输。脂溶性小 分子物质通过自由扩散方式运输，A 项错误；方式 a 与载体无关，只与浓度有关，B 项错误；方 式 b 的最大转运速率与载体的种类和数量有关，C 项正确；抑制细胞呼吸，能量供应不足，导 致主动运输受阻，而与自由扩散或协助扩散无关，D 项错误。 4A 解析：小麦根系细胞吸收 K 的方式为主动运输，即需要载体且消耗能量。曲线 AB 段表明随营养液中 K 浓度增大，K 的吸收速率逐渐增大，其原因是细胞膜上 K 载体数量未达 到饱和且能量充足。曲线 BC 段维持稳定的原因可能是 K 载体的饱和或能量的限制。曲线 CD 段 下降的原因是培养液中 K 浓度过高，细胞失水而影响了正常的生理功能。 E 点时，细胞可通过 无氧呼吸为 K 的主动运输供能。曲线 FG 段随氧浓度的增加，K 的吸收速率不再变化可能是受 K 载体数量的限制。
