喵喵 | 4-2 物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式

1??物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式

1. 被動(dòng)運(yùn)輸

（1）特點(diǎn)：順濃度梯度、不消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量

（2）圖例

（3）類型

被動(dòng)運(yùn)輸

• 自由擴(kuò)散
• 定義：物質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞
• 實(shí)例：水、氣體分子、脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯等）
• 影響因素：濃度差
• 協(xié)助擴(kuò)散
• 定義：借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散方式
• 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白
• 通道蛋白：允許與自身通道直徑和形狀適配、大小和電荷適宜的分子或離子通過(guò)
• 載體蛋白：容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過(guò)，轉(zhuǎn)運(yùn)會(huì)發(fā)生自身構(gòu)象改變
• 實(shí)例
• 水通過(guò)水通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞
• 葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞
• 影響因素：濃度差、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量

（4）影響因素

被動(dòng)運(yùn)輸?shù)乃俾蔬€與被運(yùn)輸物質(zhì)的大小、脂溶性及溫度等有關(guān)。

2. 主動(dòng)運(yùn)輸

（1）圖例

（2）特點(diǎn)：逆濃度梯度，需要載體蛋白協(xié)助，消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量。

（3）能量

• ①ATP水解供能
• ②其他物質(zhì)的電化學(xué)勢(shì)能驅(qū)動(dòng)（協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)）

（4）舉例：小腸上皮細(xì)胞吸收氨基酸、葡萄糖，植物根系吸收無(wú)機(jī)鹽離子等。

（5）影響因素：載體蛋白的種類和數(shù)量、能量（溫度、О?濃度)

（6）意義：保證了活細(xì)胞能夠按照生命活動(dòng)的需要，主動(dòng)選擇吸收所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)。

3. 胞吞和胞吐

（1）圖例

（2）特點(diǎn)

• ①需要消耗能量
• ②不需要載體蛋白，但需要膜蛋白參與

（3）舉例

• 胞吞：白細(xì)胞吞噬抗原、變形蟲(chóng)攝食等
• 胞吐：分泌蛋白的分泌、神經(jīng)遞質(zhì)的分泌等

（4）結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性

（5）影響因素：溫度、O?濃度

易錯(cuò)拓展

1. 載體與受體的區(qū)別：載體是協(xié)助物質(zhì)運(yùn)輸?shù)牡鞍踪|(zhì)，如細(xì)胞膜上運(yùn)輸葡萄糖、Na?、K?等的載體蛋白；受體是接受信號(hào)分子的蛋白質(zhì)，大多為糖蛋白，主要作用是實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間信息交流。
2. 通道蛋白只能參與協(xié)助擴(kuò)散，載體蛋白可參與協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸。
3. 胞吐不是只能運(yùn)輸大分子物質(zhì)，也可以運(yùn)輸小分子物質(zhì)，如神經(jīng)遞質(zhì)。

考點(diǎn)Ⅰ 跨膜運(yùn)輸基礎(chǔ)考察

【例1】（2023·全國(guó)卷）物質(zhì)輸入和輸出細(xì)胞都需要經(jīng)過(guò)細(xì)胞膜。下列有關(guān)人體內(nèi)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)臄⑹觯?strong>正確的是

A. 乙醇是有機(jī)物，不能通過(guò)自由擴(kuò)散方式跨膜進(jìn)入細(xì)胞【小分子脂溶性物質(zhì)，可以自由擴(kuò)散】

B. 血漿中的K?進(jìn)入紅細(xì)胞時(shí)需要載體蛋白并消耗ATP?【主動(dòng)運(yùn)輸】

C. 抗體在漿細(xì)胞內(nèi)合成時(shí)消耗能量，其分泌過(guò)程不耗能

D. 葡萄糖可通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)荒芡ㄟ^(guò)協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞【協(xié)助擴(kuò)散】

【例2】（2022·湖北卷）哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞的細(xì)胞膜含有豐富的水通道蛋白，硝酸銀(AgNO?）可使水通道蛋白失去活性。下列敘述錯(cuò)誤的是【水可以協(xié)助運(yùn)輸（主要）；也可以自由擴(kuò)散】

A. 經(jīng)AgNO?處理的紅細(xì)胞在低滲蔗糖溶液中會(huì)膨脹

B. 經(jīng)AgNO?處理的紅細(xì)胞在高滲蔗糖溶液中不會(huì)變小

C. 未經(jīng)AgNO?處理的紅細(xì)胞在低滲蔗糖溶液中會(huì)迅速膨脹

D. 未經(jīng)AgNO?處理的紅細(xì)胞在高滲蔗糖溶液中會(huì)迅速變小

【例3】（2021·全國(guó)卷）植物的根細(xì)胞可以通過(guò)不同方式吸收外界溶液中的K??；卮鹣铝袉?wèn)題：

（1）細(xì)胞外的K?可以跨膜進(jìn)入植物的根細(xì)胞。細(xì)胞膜和核膜等共同構(gòu)成了細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)，生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一定的流動(dòng)性。

（2）細(xì)胞外的K?能夠通過(guò)離子通道進(jìn)入植物的根細(xì)胞。離子通道是由蛋白質(zhì)復(fù)合物構(gòu)成的，其運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)是順濃度梯度運(yùn)輸、不消耗能量。【協(xié)助擴(kuò)散】

（3）細(xì)胞外的K?可以通過(guò)載體蛋白逆濃度梯度進(jìn)入植物的根細(xì)胞。在有呼吸抑制劑的條件下，根細(xì)胞對(duì)K?的吸收速率降低，原因是細(xì)胞逆濃度梯度吸收K?是主動(dòng)運(yùn)輸過(guò)程，需要能量，呼吸抑制劑會(huì)影響細(xì)胞功能，故使細(xì)胞主動(dòng)運(yùn)輸速率降低。

考點(diǎn)Ⅱ 離子驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)運(yùn)輸

【例4】（2023·山東卷）溶酶體膜上的H?載體蛋白和Cl?/H?轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白都能運(yùn)輸H?，溶酶體內(nèi)H?濃度由H?載體蛋白維持，Cl?/H?轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在H?濃度梯度驅(qū)動(dòng)下，運(yùn)出H?的同時(shí)把Cl?逆濃度梯度運(yùn)入溶酶體。Cl?/H?轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白缺失突變體的細(xì)胞中，因Cl?轉(zhuǎn)運(yùn)受阻導(dǎo)致溶酶體內(nèi)的吞噬物積累，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致溶酶體破裂。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A. H?進(jìn)入溶酶體的方式屬于主動(dòng)運(yùn)輸【畫(huà)圖即可】

B. H?載體蛋白失活可引起溶酶體內(nèi)的吞噬物積累【無(wú)法運(yùn)出H?，也就無(wú)法把Cl?逆濃度梯度運(yùn)入溶酶體，因Cl?轉(zhuǎn)運(yùn)受阻導(dǎo)致溶酶體內(nèi)的吞噬物積累】

C. 該突變體的細(xì)胞中損傷和衰老的細(xì)胞器無(wú)法得到及時(shí)清除【因Cl?轉(zhuǎn)運(yùn)受阻導(dǎo)致溶酶體內(nèi)的吞噬物積累，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致溶酶體破裂】

D. 溶酶體破裂后，釋放到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的水解酶活性增強(qiáng)【pH不適，酶活性減弱】

【例5】（2023·浙江卷）植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，培養(yǎng)基中常添加蔗糖，植物細(xì)胞利用蔗糖的方式如圖所示。

下列敘述正確的是

A. 轉(zhuǎn)運(yùn)蔗糖時(shí)，共轉(zhuǎn)運(yùn)體的構(gòu)型不發(fā)生變化【轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是會(huì)發(fā)生構(gòu)型變化】

B. 使用ATP合成抑制劑，會(huì)使蔗糖運(yùn)輸速率下降?

C. 植物組培過(guò)程中蔗糖是植物細(xì)胞吸收的唯一碳源

D. 培養(yǎng)基的pH值高于細(xì)胞內(nèi)，有利于蔗糖的吸收【外界pH濃度高，應(yīng)該低于細(xì)胞內(nèi)pH值】

考點(diǎn)Ⅲ 胞吞和胞吐

【例6】網(wǎng)格蛋白是一種協(xié)助大分子物質(zhì)胞吐過(guò)程的蛋白質(zhì)，胞吐過(guò)程中被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)和膜上網(wǎng)格蛋白結(jié)合后，細(xì)胞膜會(huì)形成包被小窩，同時(shí)GTP結(jié)合蛋白在包被小窩的頸部組裝成環(huán)，促使細(xì)胞膜縊縮為囊泡釋放出去。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A. 包被小窩的形成與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有關(guān)【具有一定的流動(dòng)性】

B. 破壞細(xì)胞膜上的GTP結(jié)合蛋白對(duì)性腺細(xì)胞分泌性激素有較大影響【性激素是固醇，可以自由擴(kuò)散】

C. 細(xì)胞膜縊縮形成的囊泡基本支架為磷脂雙分子層

D. 與吞噬細(xì)胞相比，漿細(xì)胞膜上一般具有較多的GTP結(jié)合蛋白【漿細(xì)胞主要分泌抗體】