【细胞基础】4-2 物质进出细胞方式【一轮复习】
喵喵 | 4-2 物质进出细胞的方式
1️⃣物质进出细胞的方式
- 被动运输
（1）特点：顺浓度梯度、不消耗细胞内化学反应产生的能量
（2）图例
（3）类型
被动运输
- 自由扩散
- 定义：物质通过简单的扩散进出细胞
- 实例：水、气体分子、脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯等）
- 影响因素：浓度差
- 协助扩散
- 定义：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式
- 转运蛋白
- 通道蛋白：允许与自身通道直径和形状适配、大小和电荷适宜的分子或离子通过
- 载体蛋白：容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，转运会发生自身构象改变
- 实例
- 水通过水通道蛋白进出细胞
- 葡萄糖进入红细胞
- 影响因素：浓度差、转运蛋白的数量
（4）影响因素
被动运输的速率还与被运输物质的大小、脂溶性及温度等有关。
2. 主动运输
（1）图例
（2）特点：逆浓度梯度，需要载体蛋白协助，消耗细胞内化学反应所释放的能量。
（3）能量
- ①ATP水解供能
- ②其他物质的电化学势能驱动（协同转运）
（4）举例：小肠上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，植物根系吸收无机盐离子等。
（5）影响因素：载体蛋白的种类和数量、能量（温度、О₂浓度)
（6）意义：保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
3. 胞吞和胞吐
（1）图例
（2）特点
- ①需要消耗能量
- ②不需要载体蛋白，但需要膜蛋白参与
（3）举例
- 胞吞：白细胞吞噬抗原、变形虫摄食等
- 胞吐：分泌蛋白的分泌、神经递质的分泌等
（4）结构基础：细胞膜具有一定的流动性
（5）影响因素：温度、O₂浓度
易错拓展
- 载体与受体的区别：载体是协助物质运输的蛋白质，如细胞膜上运输葡萄糖、Na⁺、K⁺等的载体蛋白；受体是接受信号分子的蛋白质，大多为糖蛋白，主要作用是实现细胞间信息交流。
- 通道蛋白只能参与协助扩散，载体蛋白可参与协助扩散和主动运输。
- 胞吐不是只能运输大分子物质，也可以运输小分子物质，如神经递质。
考点Ⅰ 跨膜运输基础考察
【例1】（2023·全国卷）物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述，正确的是
A. 乙醇是有机物，不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞【小分子脂溶性物质，可以自由扩散】
B. 血浆中的K⁺进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP✓【主动运输】
C. 抗体在浆细胞内合成时消耗能量，其分泌过程不耗能
D. 葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞【协助扩散】
【例2】（2022·湖北卷）哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白，硝酸银(AgNO₃）可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是【水可以协助运输（主要）；也可以自由扩散】
A. 经AgNO₃处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀
B. 经AgNO₃处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小
C. 未经AgNO₃处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀
D. 未经AgNO₃处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小
【例3】（2021·全国卷）植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K⁺。回答下列问题：
（1）细胞外的K⁺可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统，生物膜的结构特点是具有一定的流动性。
（2）细胞外的K⁺能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由蛋白质复合物构成的，其运输的特点是顺浓度梯度运输、不消耗能量。【协助扩散】
（3）细胞外的K⁺可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对K⁺的吸收速率降低，原因是细胞逆浓度梯度吸收K⁺是主动运输过程，需要能量，呼吸抑制剂会影响细胞功能，故使细胞主动运输速率降低。
考点Ⅱ 离子驱动的主动运输
【例4】（2023·山东卷）溶酶体膜上的H⁺载体蛋白和Cl⁻/H⁺转运蛋白都能运输H⁺，溶酶体内H⁺浓度由H⁺载体蛋白维持，Cl⁻/H⁺转运蛋白在H⁺浓度梯度驱动下，运出H⁺的同时把Cl⁻逆浓度梯度运入溶酶体。Cl⁻/H⁺转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl⁻转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是
A. H⁺进入溶酶体的方式属于主动运输【画图即可】
B. H⁺载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累【无法运出H⁺，也就无法把Cl⁻逆浓度梯度运入溶酶体，因Cl⁻转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累】
C. 该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除【因Cl⁻转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂】
D. 溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活性增强【pH不适，酶活性减弱】
【例5】（2023·浙江卷）植物组织培养过程中，培养基中常添加蔗糖，植物细胞利用蔗糖的方式如图所示。
下列叙述正确的是
A. 转运蔗糖时，共转运体的构型不发生变化【转运蛋白是会发生构型变化】
B. 使用ATP合成抑制剂，会使蔗糖运输速率下降✓
C. 植物组培过程中蔗糖是植物细胞吸收的唯一碳源
D. 培养基的pH值高于细胞内，有利于蔗糖的吸收【外界pH浓度高，应该低于细胞内pH值】
考点Ⅲ 胞吞和胞吐
【例6】网格蛋白是一种协助大分子物质胞吐过程的蛋白质，胞吐过程中被运输的物质和膜上网格蛋白结合后，细胞膜会形成包被小窝，同时GTP结合蛋白在包被小窝的颈部组装成环，促使细胞膜缢缩为囊泡释放出去。下列说法错误的是
A. 包被小窝的形成与细胞膜的结构特点有关【具有一定的流动性】
B. 破坏细胞膜上的GTP结合蛋白对性腺细胞分泌性激素有较大影响【性激素是固醇，可以自由扩散】
C. 细胞膜缢缩形成的囊泡基本支架为磷脂双分子层
D. 与吞噬细胞相比，浆细胞膜上一般具有较多的GTP结合蛋白【浆细胞主要分泌抗体】
