细胞的跨膜运输方式

1、物质跨膜运输一、结构基础：细胞膜的选择透过性二、跨膜运输的实例：细胞的吸水和失水原理：渗透作用。该作用必须具备两个条件：具有半透膜；(2)膜两侧溶液存在浓度差。渗透系统的组成：完整的渗透系统，由两个溶液体系(A和B)以及两者之间的半 透膜组成。当容易浓度AB时，水分通过半透膜从B流向A,当容易浓度AVB时， 水分通过半透膜从A流向B,当溶液浓度A=B时，渗透体系处于动态平衡状态。易混易错：发生渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子达到动态平衡，既不可看作没有 水分子移动也不可看做两侧溶液浓度相等。溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度；1、动物细胞的吸水和失水：(以红细胞为例，动物细胞的细胞膜相当于半透

2、膜)当细胞质浓度大于外界溶液浓度时，细胞质渗透压高于外界渗透压，细胞吸水膨胀当细胞质浓度等于外界溶液浓度时，细胞质渗透压等于外界渗透压，水分子进出细胞处于动态平衡。当细胞质浓度小于外界溶液浓度时，细胞质渗透压低于外界渗透压，细胞失水皱缩植物细胞的吸水和失水：结构基础：细胞液：成熟植物细胞的中央大液泡占据了细胞的大部分空间，将细胞质 挤成一薄层，因此细胞内的液体环境主要指液泡的细胞液。原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。相当于半透膜，具有选择透过性细胞壁的特性：全透性，伸缩性小植物细胞的质壁分离和复原现象当细胞液浓度小于外界溶液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象当细胞液浓

3、度大于外界溶液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原现象。注意：如果质壁分离的细胞死亡，则不会发生质壁分离的复原。实验探究：材料选取：紫色洋葱鳞片叶（含有颜色为佳，也可选水绵细胞）实验结果：质壁分离前，细胞呈现紫色，原生质层紧贴细胞壁；当加入蔗糖溶液 后，液泡由大变小，颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离；对质壁分离的细胞 加入清水后，液泡由小变大，颜色由深变浅，原生质层恢复原状。思考：不含中央大液泡的植物细胞（如根尖分生区细胞、种子的胚细胞）能发生 质壁分离的现象吗？不能，因为不含大液泡的植物细胞不会失去较多的水，因此不会发生质壁分离的现象细胞对无机盐离子的吸收实例：1、水稻吸收SiO44-多，吸

4、收Ca2+和Mg2+少，番茄吸收Ca2+和Mg2+较多，吸收SiO;-较少， 说明不同植物对不同的无机盐离子吸收表现出较大的差异。2、人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘的含量明显高于血液中碘的含量。3、不同微生物对无机盐离子吸收表现出很大的差异。物质跨膜运输的特点：1、物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。2、细胞对于物质的输入和输出有选择透过性。物质跨膜运输的方式一、物质跨膜运输方式:运输方向（影响因素）特点图例实例离由高浓度向低浓度不需要载体外1细胞膜 F水、甘油、乙子自由（细胞膜内外物质不需要能量X醇、苯、CO2、 扩散的浓度差）O2、脂质小由高浓度向低浓度需要载体外加胞膜内红细胞吸收葡分协助（

5、细胞膜内外物质不需要能量 七入惑体萄糖子扩散的浓度差；膜载体巾物种类和数量）质由低浓度向高浓度既需要载体汁邹胞膜内小肠吸收无机主动（膜载体的种类和又需要能量 Dy体：盐、葡萄糖、运输数量；能量：温度、 Q v氨基酸等氧浓度）大胞吞由细胞外到细胞内需要消耗能略白细胞吞噬病分（细胞膜流动性、量菌子能量等）物胞吐由细胞内到细胞外需要消耗能略分泌蛋白的分质（细胞膜流动性、量泌、神经递质能量等）的释放胞吞过程:大分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分 子，然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡进入细胞内部。胞吐过程：细胞需要外排的大分子先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜外，与细胞膜融

6、合，将大分子排出细胞。判断某种物质的运输方式，必须抓三个关键：1分析被运输的物质是否通过细胞膜2明确被运输物质微粒的性质3分析物质通过细胞膜的转运方向（高浓度到低浓度/低浓度到高浓度），是否需 要载体协助，是否需要消耗能量易混易错：（1）Na+、K+等无机盐离子一般以主动运输方式进出细胞，但也可通过协助扩散（或离子通道）进出细胞，如神经细胞维持静息电位时的K+外流和形成动作电 位时的Na+内流。（2）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，可以说植物对水分和无机盐的吸收是两个相对独立的过程。（3）温度影响物质跨膜运输的速率，有两方面，一方面影响生物膜的流动性，

7、另一方面影响酶活性，进而影响呼吸速率。（4）渗透作用属于自由扩散的一种方式，溶液浓度高，单位体积溶液中溶质微 粒多，水分子浓度低；溶液浓度低，单位体积溶液中溶质微粒少，水分子浓度高， 故渗透作用中水由低浓度流向高浓度溶液，与自由扩散中水从高浓度一侧运输到 低浓度一侧并不矛盾。二、影响物质跨膜运输的因素：（1）浓度（在一定范围内）对运输速率的影响（2）氧气浓度对物质运输速率的影响曲线:运输速率氧气浓度自由扩散或协助扩散运输速率三、物质跨膜运输层数的分析判断 1、无膜：核糖体、中心体、染色体2、单层膜：细胞膜、内质网、高尔基体、液泡膜3、双层膜：线粒体、叶绿体、细胞核(核孔穿透核膜时，则穿过的膜层

8、数为0) 肺泡壁、毛细血管壁和消化道管壁都是由单层上皮细胞构成，且穿过1层细胞则 需穿过2次细胞膜。4、某些大分子从细胞核中出来，如mRNA从核孔出来，不涉及到穿膜；此外，细 胞向外分泌消化酶、抗体，或蛋白类激素的外排作用以及细胞的内吞作用，都可 看作是通过0层生物膜。5、1层生物膜=1层磷脂双分子层=2层磷脂分子层物质在细胞内不同细胞器之间的跨膜分析线粒体与叶绿体之间的跨膜：如在同一细胞中，O2由产生场所到利用场所共 跨4层膜。分泌蛋白形成过程中的跨膜问题-0层内质网上核糖体合成肽链后，肽链直接进入内质网中加工，不跨膜；蛋白质在内质网中完成初步加工后，经“出芽”形成囊泡与高尔基体融合，不 跨

9、膜；高尔基体对蛋白质进一步加工后，成熟蛋白也以囊泡形式分泌，并与细胞膜融 合，以胞吐方式分泌出细胞，整个过程均不跨膜。血浆、组织液等内环境与细胞之间的跨膜分析几种由单层细胞形成的结构人体中有很多由单层细胞构成的管状或泡状结构， 如毛细血管、毛细淋巴管、小肠绒毛、肺泡、肾小球和肾小管等，这些非常薄的 结构有利于物质交换，物质透过这些管壁或泡壁时，要经过两层细胞膜。物质由血浆进入组织液的跨膜葡萄糖、氧气等物质从血浆进入组织液，经过 组织处的毛细血管，至少要跨毛细血管壁(一层上皮细胞，共2层细胞膜)。物质由组织液进入细胞的跨膜物质由组织液进入细胞的跨膜，要分析该物质 具体在细胞中被利用的场所，然后计

10、算出跨膜层数。如葡萄糖利用的场所是细胞 质基质，因此组织液中的葡萄糖只跨1层膜，进入细胞质基质即被利用。氧气利 用的场所在线粒体内膜上，它要跨3层膜，进入线粒体中被利用。体外环境与血浆之间的跨膜分析(l)物质由体外环境(肺泡、小肠等)进入血浆，至少要跨1层上皮细胞和1层毛细血管壁细胞，即要跨4层膜，才能进入到血浆中。（2）物质进入血浆后，由循环系统转运到全身各处，该过程不是跨膜。巩固练习：1对植物细胞质壁分离和复原实验进行分析，得不到证实的是（）原生质层具有选择性B.细胞处于生活状态或死亡状态C.细胞液和周围溶液的关系D.溶质分子进出细胞的方式2.将下列活细胞放入浓的蔗糖溶液中，能发生质壁分离

11、现象的是（）根尖分生区细胞 B.人的红细胞C.种子的胚细胞D.根毛细胞家庭养花，一次施肥过多引起花卉萎蔫，可采取的措施是（）加强光照改善空气流通适当浇灌清水更换盆中泥土 B. C. D.当根尖成熟区表皮细胞液的浓度大于土壤溶液的浓度时，水分子的运输情况 是（ ）水分子只进不出B.水分子只出不进单位时间内进入细胞的水分子数多于从细胞中出来的水分子数单位时间内从细胞内出来的水分子数多于进入细胞的水分子数下列有关原生质层的叙述中，正确的是（）植物细胞去掉细胞壁后剩下的是原生质层原生质层包括细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质原生质层包括细胞膜、细胞质及细胞核组成原生质层的主要生命物质是蛋白质和核酸将人体

12、血液放置于9%的食盐溶液中制成装片后，用显微镜观察，可以发现血 细胞呈现（）质壁分离 B.正常状态 C.细胞膜被破坏D.细胞皱缩可以做半透膜材料的是（）肠衣B.纱布C.玻璃D.尼龙布苋菜用清水怎么洗，清水中也不见红色物质，但若放入沸水中一烫，水立刻 变成红色。这个现象是因为（）在清水中没有物质出入B.在清水中细胞膜没有选择透过性C.沸水中色素分解成小分子物质D.沸水使细胞膜失去选择透过性右图是一个洋葱表皮细胞浸润在30%的蔗糖溶液中出现的情况，那么在1所 指的部位充满了（）清水 B.蔗糖浓液 C.空气 D.细胞液将新鲜的番茄切开，拌以大量的白糖，几个小时后，番茄将（）变软，红色素流出细胞B.变

13、硬，红色素不流出细胞C.变软，红色素不流出细胞 D.变硬，红色素流出细胞相对细菌和植物细胞而言，动物细胞离体培养更需关注培养基的渗透压，这是因为动物细胞（）没有细胞壁，对培养基的渗透压更敏感渗透压远高于细菌或植物细胞的渗透压没有成熟大液泡，渗透压调节能力差生长缓慢,各生长阶段对环境的渗透压要求不同将人的红细胞放入4 C蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是 （）红细胞膜具有水溶性红细胞的液泡体积增大蒸馏水大量进入红细胞低温时红细胞膜流动性增大撕取紫色洋葱外表皮,分为两份,假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状 态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组;另一份在 蒸馏水

14、中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮称为乙组。然后，两组外表皮都用浓度 为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理，一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、 乙两组细胞水分渗出量的大小，以及水分运出细胞的方式是（）甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输已知鱼鳔是一种半透膜。若向鱼鳔内注入适量的20%蔗糖溶液、排出鱼鳔内 的空气，扎紧开口，将其浸没在盛有10%蔗糖溶液的烧杯中，下列能正确表示烧杯 内蔗糖溶液浓度随时间变化趋势的示意图是（）为探究茉莉酸(植物生长调节剂

15、)对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响, 将细胞分别移至不同的培养液中继续培养3天，结果如表。下列叙述错误的是 ()组别培养液中另添加的成分结果NaCl茉莉酸+-部分细胞质壁分离+细胞正常，无质壁分离-细胞正常，无质壁分离注：“ + ”表示有添加，添加后NaCl浓度为100 mmol L-i,茉莉酸浓度为10-3 mg L-i; “-”表示无添加。胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小NaCl为自变量，茉莉酸为因变量茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用关于植物细胞通过主动运输方式吸收所需矿质元素离子的叙述，正确的是 ()吸收不同矿质元素离子的速率都相同低温不

16、影响矿质元素离子的吸收速率主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中叶肉细胞不能以主动运输方式吸收矿质元素离子在细胞生命活动中，不可能发生的过程是()神经递质由突触小泡分泌到胞外mRNA从细胞核进入细胞质老化受损的细胞器融入溶酶体中O2通过主动运输进入线粒体18.某哺乳动物神经细胞内外的K+和Na+浓度如表。下列属于主动转运的是()细胞内浓度(mmol L-1)细胞外浓度(mmol L-1)K+140.03.0Na+18.0145.0K+经钾离子通道排出细胞K+与有关载体蛋白结合排出细胞Na+经钠离子通道排出细胞Na+与有关载体蛋白结合排出细胞人体肝细胞内CO2分压和K+浓度高于细胞外,而02

17、分压和Na+浓度低于细胞外， 上述四种物质中通过主动转运进入该细胞的是（）A.C02B.02C.K+D.Na+蛙的神经元内、外Na+浓度分别是15 mmol/L和120 mmol/L。在膜电位由内 负外正转变为内正外负过程中有Na+流入细胞,膜电位恢复过程中有Na+排出细胞。 下列判断正确的是（）Na+流入是被动运输、排出是主动运输Na+流入是主动运输、排出是被动运输Na+流入和排出都是被动运输Na+流入和排出都是主动运输下列与细胞内物质运输有关的叙述，正确的是（）叶绿体合成的ATP通过核孔进入细胞核氢离子可以通过扩散作用进入液泡内溶酶体内的酶由内质网形成的小泡（囊泡）运入内质网的膜结构成分可

18、以转移到细胞膜中关于哺乳动物红细胞和血红蛋白的叙述，错误的是（）机体缺铁时，血红蛋白的合成量会减少成熟红细胞中没有血红蛋白mRNA的合成血浆中的氧和Na+通过主动运输进入红细胞血红蛋白基因突变可导致镰刀型细胞贫血症 如图中曲线a、b表示物质跨（穿）膜运输的两种方式，下列表述正确的是（）被转运分子的浓度脂溶性小分子物质不能通过方式a运输与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是（）主动运输过程中，需要载体蛋白协助和ATP提供能量在静息状态下，神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输质壁分离过程

19、中,水分子外流导致细胞内渗透压升高抗体分泌过程中,囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是（）植物细胞积累K+需消耗能量细胞对离子的吸收具有选择性海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止质壁分离液泡中积累大量离子，故液泡膜不具有选择透过性如图表示一个动物细胞内外不同离子的相对浓度，由图分析可知维持细胞内外浓度依靠（）A-自由扩散B.主动运输C.协助扩散D.渗透作用5000500-1-离子浓度(mmol.Ll)关于概念图的分析正确的是（）物质跨.原/输的方式和所示的过程都需要消耗细胞内释放的能量只有所示的过程能逆浓度梯度运输物质大分子只有通过所示的过程才能进入细胞蜜饯腌制时蔗

20、糖进入细胞与过程和有关下图表示植物细胞正常生活过程中的细胞膜对物质的运输。物质运输的方向如箭头所示，黑点的数量表示物质的浓度，则该物质可能是（）甘油叶绿素花青素Na+人体肝细胞内CO2分压和K+浓度高于细胞外，而02分压和Na+浓度低于细 胞外，上述四种物质通过主动运输进入细胞的是（）B.O2D.Na+A.CO2C.K+ 细胞内的生物大分子物质（如胃蛋白酶原）的出胞方式是（）A.胞吐B-自由扩散C.协助扩散D主动运输下图表示在一定范围内细胞膜外某物质浓度变化与该物质进入细胞膜内速度 的关系，据图分析，下列说法正确的是（）膜外某物质浓度该物质进入细胞的方式是自由扩散该物质通过膜时必须与载体蛋白结

21、合该物质可能是水或甘油该物质只能从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。如图为几种物质跨膜运输方 式的示意图，请判断有关叙述中不正确的是（）组成细胞膜的A、B两种物质通常不是静止的丙物质跨膜运输方式中物质一般要从低浓度一侧向高浓度一侧运输甲、乙、丙三种物质跨膜运输方式对于维持活细胞正常的生命活动均有重要 意义胆固醇跨膜运输以甲的方式进行是B物质的缘故下图是几种物质进出细胞方式中运输速率与影响因素间的关系曲线图，下列 与此图相关的叙述中，正确的是（）I液度。摧度。能拭 运f运f0 能量 D栽体数承 0 载体敷稍 A-与水进出细胞相符的图有B-与葡萄糖进入红细胞相

22、符的图有。.与3+进入丽藻细胞相符的图有。.与蛋白质进出细胞相符的图有实验表明，K+不能通过磷脂双分子层的人工膜，但如果在人工膜中加入少 量的缬氨霉素（含12个氨基酸的脂溶性抗生素）时，K+则可以通过膜从高浓度一 侧移向低浓度一侧，这种物质通过膜的方式是（）A-自由扩散B.协助扩散C.主动运输D.胞吞细胞线粒体产生的C02，进入相邻细胞内参与光合作用，此过程中C02需穿过（）层膜A.4B.6C.8D.10人小肠中的葡萄糖被吸收到体内组织细胞内彻底氧化分解，此过程中葡萄糖 共穿过（）层膜A.6B.7C.8D.9转录形成的mRNA从细胞核内出来后，会附着在细胞质中的核糖体上，此过程 中mRNA需穿

23、过()层膜A.0B.1C.2D.4大气中的氧气要进入红细胞与血红蛋白结合，需要穿过几层磷脂分子层()A.3B.5C.6D.10经内质网糖基化加工后的蛋白质分泌到细胞外需要经过的膜结构及穿过的 膜层数分别为()A内质网一细胞膜，2层B内质网一高尔基体一细胞膜，3层C内质网一高尔基体一线粒体一细胞膜，4层D内质网一高尔基体一细胞膜，0层外界空气中02进人人体细胞中被利用，至少要穿过的生物膜层数是()A. 5 层 B. 10 层 C. 11 层 D. 12 层填空题1.如图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：Si溶液S?溶液 半透膜漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液

24、,漏斗内外起始 液面一致。渗透平衡时的液面差为Ah,此时S1和S2浓度大小关系为 。图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的,两者在物质透过功能上的 差异是。为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。实验材料:紫色洋葱。实验器具：如图所示的渗透装置(不含溶液)，光学显微镜，载玻片，盖玻片,镊子, 刀片，吸水纸,擦镜纸，滴管，记号笔等。实验试剂：蒸馏水，质量浓度为0. 3 g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。 部分实验步骤和结果如下：选两套渗透装置，标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别 在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液,均调节漏斗内外液面 高度一致

25、。渗透平衡时出现液面差的装置有(填代号)。选两片洁净的载玻片,在载玻片中央分别滴加, 制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮 细胞发生的变化，两者都能出现的现象是。上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象 是。2如图甲表示跨膜运输的几种方式，图乙表示物质通过膜运输的速率(纵坐标)随 环境中O2浓度的变化。请据图回答：人的红细胞吸收葡萄糖、心肌细胞吸收O2的跨膜运输方式依次是图甲中的、 。图甲中a和c的主要区别是图乙与图甲中的 代表的方式一致。图中曲线出现BC段的主要原因是(4)若对离体的心肌细胞施用某种毒素，结果Ca2+的吸收显著减少，而K+、C6H12O6 等物质的吸收不受影响，其可能的原因是。3.实验探究红细胞悬液为不透明的红色液体，