必修一43物质跨膜运输方式

1、复习复习流动镶嵌模型的内容： 膜的基本支架是 ，具有流动性。 蛋白质分子有的 磷脂双分子层表面，有的部分或全部 磷脂双分子层中，有的 整个磷脂双分子层。 细胞膜的结构特点 ； 细胞膜的功能特点是 。磷脂双分子层磷脂双分子层镶在镶在嵌入嵌入横跨（贯穿）横跨（贯穿）具有一定的流动性具有一定的流动性选择透过性选择透过性氧气氧气二氧化碳二氧化碳氮气氮气苯苯水水甘油甘油乙醇乙醇氨基酸氨基酸葡萄糖葡萄糖核苷酸核苷酸氢离子、氢离子、钠离子钠离子钾离子、钾离子、钙离子钙离子氯离子、氯离子、镁离子镁离子碳酸氢根碳酸氢根 离子离子人工合成的人工合成的磷脂双分子层磷脂双分子层细胞膜细胞膜第第4节节物质跨膜运输的方式

2、物质跨膜运输的方式水水甘油甘油乙醇乙醇氨基酸氨基酸葡萄糖葡萄糖核苷酸核苷酸氢离子、氢离子、钠离子钠离子钾离子、钾离子、钙离子钙离子氯离子、氯离子、镁离子镁离子碳酸氢根碳酸氢根 离子离子氧气氧气二氧化碳二氧化碳氮气氮气苯苯蛋白质蛋白质糖被糖被自由扩散自由扩散定义：物质通过简单的定义：物质通过简单的扩散扩散作用进出细胞。作用进出细胞。例如：水、例如：水、O2 、CO2 、苯、甘油、乙醇等、苯、甘油、乙醇等渗透作用属于自由扩散吗？渗透作用属于自由扩散吗？物质浓度物质浓度转运速率转运速率曲线图：曲线图：协助扩散协助扩散定义：进出细胞的物质借助载体蛋白的定义：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散扩散例如：例

3、如： 葡萄糖进入红细胞葡萄糖进入红细胞物质浓度物质浓度运输速率运输速率运输速率运输速率物质浓度物质浓度曲线图：曲线图：一、被动运输一、被动运输被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散方式。的扩散方式。自由扩散自由扩散：物质通过简单的扩散物质通过简单的扩散作用进出细胞。作用进出细胞。协助扩散协助扩散：进出细胞的物质借助进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。载体蛋白的扩散。第第4节节物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式 比较被动运输方式的异同比较被动运输方式的异同浓度浓度载体载体举例举例自自由由扩扩散散协协助助扩扩散散第第4节节物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式 比

4、较被动运输方式的异同比较被动运输方式的异同浓度浓度载体载体举例举例自自由由扩扩散散顺浓度顺浓度梯度梯度不需要不需要水、水、COCO2 2、O O2 2、N N2 2、乙、乙醇、甘油、苯、脂肪醇、甘油、苯、脂肪酸、维生素等酸、维生素等 协协助助扩扩散散顺浓度顺浓度梯度梯度需要需要葡萄糖进入红细胞葡萄糖进入红细胞 二、主动运输二、主动运输 想想：主动运输的曲线图应该怎么表示呢？想想：主动运输的曲线图应该怎么表示呢？定义：被选择的物质从低浓度一侧运输到高定义：被选择的物质从低浓度一侧运输到高浓度一浓度一 侧，需要载体蛋白的协助，同时还侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗能量，这种方式叫主动运输。需

5、要消耗能量，这种方式叫主动运输。举例：植物根系对矿质元素离子的吸收等。 小肠绒毛上皮细胞对K 、Na 、葡萄糖、氨基酸等营养物质的吸收。氧气浓度氧气浓度运输速率运输速率主动运输主动运输时间时间物质浓度物质浓度细胞外细胞外细胞内细胞内细胞外物质浓度细胞外物质浓度时间时间细胞内物质浓度细胞内物质浓度三三、胞吞和胞吐、胞吞和胞吐一些大分子或物质团块的运一些大分子或物质团块的运输，是通过胞吞和胞吐作用输，是通过胞吞和胞吐作用来实现的。来实现的。胞吞：胞吞：物质以囊泡包裹的形式通过细胞物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从细胞外进入细胞内的过程。（如膜，从细胞外进入细胞内的过程。（如果进入的是固态物质，称为

6、吞噬；如果果进入的是固态物质，称为吞噬；如果进入的是液态物质，称为胞饮。）进入的是液态物质，称为胞饮。）胞吐：胞吐：物质以囊泡的形式通过细胞物质以囊泡的形式通过细胞膜，从细胞内排到细胞外的过程。膜，从细胞内排到细胞外的过程。例证：例证：变形虫的捕食和运动变形虫的捕食和运动1、红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是（ ）A、都可以从低浓度的一边到高浓度的一边B、都需要供给ATPC、都需要载体协助D、既需要载体协助又需要消耗能量C巩固练习巩固练习2、若用呼吸酶抑制剂处理小肠绒毛上皮，则会明显影响其细胞吸收的物质是（ ） A、氧气 B、脂肪酸、水 C、葡萄糖、水 D、钾离子、氨基酸D巩固练习巩固练习3、

7、人的红细胞和血浆中的各种离子浓度（mmol/L）如下K K+ +NNa a+ +C Ca a+ +ClCl+ +红细红细胞胞150150262670.170.17474血浆血浆5 51441443.23.21111111 1红细胞中红细胞中K K和和CaCa的浓度明显高于的浓度明显高于血浆，血浆， K K和和CaCa 进入红细胞的方式进入红细胞的方式是是 ，这种方式的必要条件是，这种方式的必要条件是 和和 。主动运输主动运输载体协助载体协助消耗能量消耗能量2红细胞中各种离子含量与血浆中红细胞中各种离子含量与血浆中离子含量不成正比，这表明细胞膜离子含量不成正比，这表明细胞膜对进出细胞的离子具有对

8、进出细胞的离子具有 。选择性乙乙主动运输主动运输甲甲自由扩散自由扩散载体载体能量能量4、下图为物质进入细胞的两种方式示意图，据、下图为物质进入细胞的两种方式示意图，据图回答（图回答（【 】内填上代号，横线上填上相应的】内填上代号，横线上填上相应的文字文字）（1）小肠绒毛的上皮细胞吸收葡）小肠绒毛的上皮细胞吸收葡萄糖的方式是萄糖的方式是 【 】 。（2）氧气分子从肺泡扩散到血液）氧气分子从肺泡扩散到血液中的方式是中的方式是【 】 。（3 3）甲和乙的不同点是）甲和乙的不同点是甲不需要甲不需要 和和 。物质出入细胞的方式及影响因素一、自由扩散、协助扩散和主动运输的比较一、自由扩散、协助扩散和主动运

9、输的比较二、大分子物质出入细胞的方式二、大分子物质出入细胞的方式上述三种物质运输方式是小分子和离子的运输方式，不上述三种物质运输方式是小分子和离子的运输方式，不包括大分子物质。大分子物质是通过胞吞和胞吐来运输包括大分子物质。大分子物质是通过胞吞和胞吐来运输的。的。1. 胞吞和胞吐进行的结构基础是细胞膜的流动性。胞吞和胞吐进行的结构基础是细胞膜的流动性。2. 胞吞和胞吐与主动运输一样也需要能量供应，如果分胞吞和胞吐与主动运输一样也需要能量供应，如果分泌细胞中的泌细胞中的ATP合成受阻，则胞吐作用不能继续进行。合成受阻，则胞吐作用不能继续进行。（1）载体是细胞膜上的一类蛋白质，它具有特异性，不同物

10、质的载体不同，不同生物细胞膜上的载体的种类和数量也不同；（2）载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体达到饱和时，细胞吸收该载体运载的物质的速率不再随物质的浓度的增大而增大。三、影响自由扩散、协助扩散、主动运输的因素三、影响自由扩散、协助扩散、主动运输的因素1. 影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。2. 影响协助扩散的因素：影响协助扩散的因素：(1)细胞膜内外物质的浓度差；细胞膜内外物质的浓度差；(2)细胞膜上载体的种类和数量。细胞膜上载体的种类和数量。3. 影响主动运输的因素：影响主动运输的因素：(1)载体；载体；(2)能量：凡能影响细胞能量：凡

11、能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。等。要确定某种物质的运输方式，必须抓三个关键：要确定某种物质的运输方式，必须抓三个关键：分析被运输的物质是否通过细胞膜；分析被运输的物质是否通过细胞膜；明确被运输物质微粒的性质（大分子、小分子、离子）；明确被运输物质微粒的性质（大分子、小分子、离子）；分析物质通过细胞膜的转运方向（高浓度分析物质通过细胞膜的转运方向（高浓度低浓度，低浓低浓度，低浓度度高浓度），是否需要载体协助，是否需要消耗能量。高浓度），是否需要载体协助，是否需要消耗能量。【例【例2】(2010广东高考广东高考

12、T1)下图是植物从土壤中吸收下图是植物从土壤中吸收某矿物质离子示意图。据图判断，该离子跨膜进入根毛细某矿物质离子示意图。据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为胞的方式为()A. 自由扩散自由扩散B. 协助扩散协助扩散C. 主动运输主动运输 D. 被动运输被动运输【解析】本题考查学生获取信息的能力和理解能力。结合【解析】本题考查学生获取信息的能力和理解能力。结合图示可以看出，该矿质离子的跨膜运输有两个特点：一是图示可以看出，该矿质离子的跨膜运输有两个特点：一是逆浓度梯度，二是消耗逆浓度梯度，二是消耗ATP，故应为主动运输。，故应为主动运输。【答案【答案】C判断物质运输方式的方法判断物质运输方式

13、的方法 1 2. 根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。2. (2010山东高考山东高考T3)由图中曲线由图中曲线a、b表示物质跨表示物质跨(穿穿)膜膜运输的两种方式，下列表述正确的是运输的两种方式，下列表述正确的是()A. 脂溶性小分子物质不能通过方式脂溶性小分子物质不能通过方式a运输运输B. 与方式与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面C. 方式方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关的最大转运速率与载体蛋白数量有关D. 抑制细胞呼吸对方式抑制细胞呼吸对方式a和和b的转运速率均有影响的转运速率均有影响【答案【答案】C【解析】分析坐标曲线可以看出，【解

14、析】分析坐标曲线可以看出，a为自由扩散，为自由扩散，b为协助扩散为协助扩散(或主动运输或主动运输)。脂溶性小分子物质通过自。脂溶性小分子物质通过自由扩散由扩散(即方式即方式a)运输，因此运输，因此A错误；方式错误；方式a与载体无与载体无关，只与浓度有关，因此关，只与浓度有关，因此B错误；方式错误；方式b的最大的转的最大的转运速率与载体的种类和数量有关，因此运速率与载体的种类和数量有关，因此C正确。抑制正确。抑制细胞呼吸，能量供应不足，导致主动运输受阻，而与细胞呼吸，能量供应不足，导致主动运输受阻，而与自由扩散自由扩散(协助扩散协助扩散)无关，因此无关，因此D错误。错误。【答案【答案】C 纠错笔

15、记 需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外不要漏掉协助扩散。 消耗能量的运输方式除主动运输外不要漏掉胞吞和胞吐。 从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外不要漏掉协助扩散，有些主动运输也可以从高浓度到低浓度运输。 影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外不要漏掉浓度差。 纠错笔记 与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外不要漏掉载体蛋白的合成场所核糖体。 运输速率与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外不要漏掉协助扩散。 胞吞(吐)的大分子物质穿过细胞膜的层数为0，因为该过程是通过膜的融合将物质转入或转出细胞的。 1磷脂是组成细胞膜的重要成分，这与磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质有关。某研究小组发

16、现植物种子细胞以小油滴的方式贮存油，每个小油滴都由磷脂膜包被着，该膜最可能的结构是 () A由单层磷脂分子构成，磷脂的尾部向着油滴内 B由单层磷脂分子构成，磷脂的头部向着油滴内 C由两层磷脂分子构成，结构与细胞膜完全相同 D由两层磷脂分子构成，两层磷脂的头部相对 题组一细胞膜的组成和特性题组一细胞膜的组成和特性 答案A 解析磷脂分子的特点为具有亲水性的头部和疏水性的尾部，小油滴由磷脂膜包裹着时，与内侧小油滴接触的应是疏水的尾部，亲水的头部朝向外侧，故只需单层的磷脂分子。 2(2011海南卷，1)关于动物细胞膜的叙述，错误的是 () A细胞膜含有糖脂和糖蛋白 B细胞融合与细胞膜的流动性有关 CA

17、TP为CO2分子通过细胞膜提供能量 D细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的 答案C 解析CO2进出细胞膜为自由扩散，不需要消耗ATP。 3(2011新课标全国卷，1)将人的红细胞放入4 蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是 () A红细胞膜具有水溶性 B红细胞的液泡体积增大 C蒸馏水大量进入红细胞 D低温时红细胞膜流动性增大 题组二物质进出细胞膜的运输方式题组二物质进出细胞膜的运输方式 解析红细胞膜属于生物膜,生物膜的主要成分是蛋白质和脂质,故红细胞膜不具有水溶性,A项错误；与成熟的植物细胞不同,红细胞没有液泡,B项错误；由于外界溶液的浓度小于细胞质的浓度,红细胞在4 的蒸馏水中将因吸水过多而涨破,C项正确；低温时红细胞膜的流动性应是降低,D项错误。 答案C 4(2010上海卷，10) 右图表示一种物质的跨膜运输方式，下列叙述中正确的是 () A该膜中载体也能运输蔗糖 B碘以该方式进入海带细胞 C该方式不会出现饱和现象 D该方式发生在被运输物质从高浓度到低浓度时 答案D 解析从图中得出，该过程需要载体蛋白协助，不需要能量，属于被动运输中的协助扩散，只能进行顺浓度梯度运输，D项正确；载体蛋白具有特异性，因此载体蛋白只能运输一种或一类化合物，A项错；碘进出细胞的方式为主动运输，B项错；细胞膜上载体蛋白的数量是有限的，所以协助扩散和主动运输过程均存在一个最大运输速率，C项错。 5