物质出入细胞的方式
——讲义
1.理清渗透作用的原理
(1)渗透装置的两个条件
①半透膜：动物细胞的___细胞膜____相当于一层半透膜，成熟植物细胞的____原生质层____相当于一层半透膜。
②膜两侧溶液具有浓度差：动物细胞的____细胞内液____与外界溶液具有浓度差，成熟植物细胞的_____细胞液___与外界溶液具有浓度差。
(2)植物细胞发生质壁分离的原因
①外因：外界溶液浓度___大于_____细胞液浓度。
②内因：原生质层(包括___细胞膜_____、____液泡膜____、___两层膜之间的细胞质_____)的伸缩性____大于____细胞壁的伸缩性。
[提醒](1)人工膜≠生物膜：生物膜具有“载体蛋白”，故具有选择透过性，人工膜为半透性膜，物质能否通过取决于孔径大小。
(2)溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度。
(3)渗透平衡≠浓度相等：达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子移动达到动态平衡，此时膜两侧溶液的浓度未必相等，如透析袋内蔗糖溶液与透析袋外的清水可达渗透平衡，但浓度总不会相等。
2．“四看法”巧记物质出入细胞的方式
3．区分影响物质跨膜运输因素的5种曲线
(1)物质浓度(在一定范围内)
方式：__自由扩散_ 方式：__协助扩散或主动运输_ 方式：__主动运输______
(2)氧气浓度
方式：__自由扩散或协助扩散____方式：__主动运输______ [提醒] 温度通过影响生物膜的流动性和酶的活性，进而影响物质运输的速率。
[易错判断]
(1)护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输( ×)
(2)神经细胞受到刺激时Na＋内流属于被动运输( √)
(3)离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散( ×)
均不需要蛋白质参与( ×)
(4)叶绿体吸收Mg2＋和释放O
2
(5)物质通过脂质双分子层的扩散速率与其脂溶性有关( √)
(6)大分子物质要通过载体蛋白的转运才能进入细胞，并且要消耗能量( ×)
(7)植物根细胞吸收矿质元素离子主要依靠渗透作用( ×)
(8)细胞外高浓度的超氧化物歧化酶可以自由扩散进入细胞( ×)
(9)抗体、神经递质和胰岛素的分泌过程属于胞吐作用( √)
(10)乙醇通过细胞膜需要消耗ATP( ×)
[考向调研]
调研1.渗透作用及质壁分离
1．(2017·海南单科)为研究植物细胞质壁分离现象，某同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中，一段时间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。
下列说法错误的是( B)
A．该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞
B．细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度
C．细胞液中的H
O可以经扩散进入甲物质溶液中
2
O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁
D．甲物质和H
2
技巧点拨“结构与功能观”图解细胞的吸水和失水
(1)植物细胞的吸水和失水：
(2)动物细胞的吸水和失水：
失分警示
1．并不是所有的植物细胞都能发生质壁分离与复原现象：植物成熟细胞因为有大液泡，容易发生质壁分离与复原现象，而根尖分生区细胞因无大液泡而不发生此现象。
2．植物吸收水分和吸收无机盐并不是同时进行的：植物吸收水分的方式是自由扩散，而吸收无机盐离子的方式是主动运输，因此二者是相对独立的过程。
3．不能简单地比较细胞液与外界溶液浓度大小来判断水分移动的方向：应以二者渗透压大小作为判断依据。
溶液中决定吸水能力的是溶质的微粒数，而不是分子数，溶质为电解质时在溶液中可发生电离。
调研2.物质出入细胞方式的判断
2．(2016·全国卷Ⅰ)离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP 释放的能量跨膜运输离子。
下列叙述正确的是( C)
A．离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B．离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的
C．动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率
D．加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
长句表达
Na＋—K＋泵是动物细胞膜上的一种结构，发挥载体和酶的作用，请解释原因。
_____Na＋—K＋泵运输Na＋和K＋，故有载体作用；其具有ATP酶活性，故有酶的作用______________________________________________________________。
3．(2019·全国卷Ⅱ)某种H＋－ATPase是一种位于膜上的载体蛋白，具有ATP水解酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H＋。
①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中(假设细胞内的pH高于细胞外)，置于暗中一段时间后，溶液的pH不变。
②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组照射蓝光后溶液的pH明显降低；另一组先在溶液中加入H＋－ATPase的抑制剂(抑制ATP水解)，再用蓝光照射，溶液的pH不变。
根据上述实验结果，下列推测不合理的是( C)
A．H＋－ATPase位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的H＋转运到细胞外
B．蓝光通过保卫细胞质膜上的H＋－ATPase发挥作用导致H＋逆浓度梯度跨膜运输C．H＋－ATPase逆浓度梯度跨膜转运H＋所需的能量可由蓝光直接提供
D．溶液中的H＋不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞
技法提升
1．题干中有信息时，结合题干及各方式特点判断
2．“结构与功能观”图解物质出入细胞的方式
调研3.影响物质跨膜运输的因素
4．(2017·海南单科)将生长状态一致的某种植物幼苗分成甲、乙两组，分别移入适宜的营养液中在光下培养，并给甲组的营养液适时通入空气，乙组不进行通气处理。
一定时间后测得甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的。
关于这一实验现象，下列说法错误的是 ( B)
A．给营养液通入空气有利于该植物的生长
B．根细胞对a离子的吸收过程属于自由扩散
C．根细胞对a离子的吸收过程有能量的消耗
D．根细胞的有氧呼吸有利于根对a离子的吸收
5．(2015·全国卷Ⅱ)将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的
密闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。
培养条件及实验结果见下表：
下列分析正确的是( A)
A．有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收
B．该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关
C．氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATP
D．与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收
长句表达
中耕松土有利于根系对矿质元素的吸收，原因是___中耕松土有利于根系的有氧呼吸，从而为根吸收矿质元素提供能量___________________________。
归纳总结“三清法”分析影响物质运输速率的因素
和载体蛋白种类及数量等。
“一清”影响因素：浓度差、温度、O
2
“二清”影响本质：如温度、O
通过影响能量产生而影响运输速率。
2
“三清”影响效果：如CO中毒影响红细胞运输氧气，从而影响有氧呼吸产生ATP，降低主动运输的速率；加入蛋白质变性剂会破坏载体蛋白的结构，从而影响主动运输。
失分警示
1．同一种物质进出不同的细胞运输方式不一定相同，同一种物质进出同一细胞的运输方式也不一定相同：如葡萄糖进入组织细胞为协助扩散，而小肠上皮细胞、肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输。
葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是主动运输，出小肠上皮细胞为协助扩散。
2．主动运输不一定都需要消耗ATP：主动运输一定要消耗能量，该过程利用的能量形式可以是光能或离子的梯度化学能或ATP，其中以ATP作为能量的主动运输最为常见。