232 被动运输、主动运输及细胞的胞吞和胞吐 学案

1、2.3.2 被动运输、主动运输及细胞的胞吞和胞吐 学案（含答案）第第 22 课时课时被动运输被动运输.主动运输及细胞的胞吞 和胞吐主动运输及细胞的胞吞和胞吐被动运输 1 被动运输的类型类型 a 简单扩散自由扩散 b 协 助扩散运输方向高浓度一侧低浓度一侧动力物质的浓度差条件细 胞质膜两侧存在浓度差细胞质膜两侧存在浓度差；需通道蛋白或 载体蛋白协助举例 O2.乙醇.脂肪酸葡萄糖进入红细胞.钠离子进入神经细胞2.被动运输的影响因素 1 细胞质膜两侧物质的浓度差大小。简单扩散的限制因素是物质的脂溶性.相对分子质量大小及 其所带电荷的种类和数量。协助扩散的限制因素是通道蛋白或载体蛋白的数量。渗透与扩散

2、是两个完全不同的物质运输过程 2 水分子等溶剂 分子通过细胞质膜的渗透作用只能通过简单扩散实现 3载体蛋白 和通道蛋白在运输分子和离子时，其作用机理是一样的 4分子或 离子进出细胞的被动运输速率总是与细胞内外浓度梯度呈正相关 答案 1234人工膜特定条件下人工合成的磷脂双分子层，如图常被 用于膜通透性的研究。科学家用人工膜进行实验发现K不能透 过，如果在人工膜上加少量的缬氨霉素一种短肽，K便可通过膜， 由高浓度向低浓度扩散。思考下列问题 1该实验中 K 通过人工膜 的运输方向是什么缬氨霉素分子在 K 的跨膜运输中起什么作用提 示由高浓度向低浓度；起到运输 K 的作用。请比较一下氧气等气体分子和

3、以上实验中 K 通过细胞质膜的 相同点和不同点。提示相同点二者都是由高浓度向低浓度的扩散，不需要细胞 代谢供能；不同点后者需要缬氨霉素载体蛋白的协助，前者不需 要。阅读教材 P61P62 相关内容，思考协助扩散中需要依赖的蛋 白质有载体蛋白和通道蛋白两种类型，二者的区别是什么提示分 子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白相结合，而载体蛋 白先与被运输的离子或分子结合，然后通过自身构象的变化或移 动完成物质运输。归纳总结 1 简单扩散和协助扩散的比较简单扩散协助扩散不 同点不需要通道蛋白或载体蛋白协助；运输速率取决于膜内外物 质的浓度差需要通道蛋白或载体蛋白协助；运输速率取决于膜内 外物质的浓

4、度差和通道蛋白或载体蛋白数量相同点都是顺浓度梯 度的跨膜运输；都不需要细胞代谢供能 2 被动运输速率和浓度差 及细胞能量供应的关系曲线简单扩散的影响因素物质运输速率主 要取决于膜内外物质浓度梯度的大小，也与物质分子大小和脂溶 性有关。如图 A 协助扩散的影响因素除了膜内外物质浓度梯度的 大小外，还与膜上通道蛋白或载体蛋白的数量有关。当通道蛋白 或载体蛋白达到饱和时，物质浓度再增加，物质运输速率也不再 增加。如图 B 被动运输不消耗能量，所以物质运输速率和细胞能 量供应无关。如图c主动运输 1 主动运输物质运输的方向物质逆浓度梯度进行 跨膜运输。主动运输所需条件需要细胞质膜上相应载体蛋白的参与；

5、需 要细胞代谢供能。主动运输的实例植物根尖细胞吸收无机盐；氨基酸.葡萄糖 进入小肠绒毛上皮细胞。主动运输的意义保证细胞按照生命活动的需要，主动地选择 吸收营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，对于活细胞 完成各项生命活动具有重要意义。相对分子质量小的物质或离子都可以通过简单扩散进入细胞 内 2 葡萄糖都以协助扩散的方式进入细胞 3 细胞主动运输物质的 结果是使物质在细胞质膜内外的浓度趋于相等答案 123易错警示 1 小分子物质除简单扩散外，还能通过协助扩散或主动运输进出细 胞。主动运输对形成和维持细胞内外物质的浓度差具有重要的意 义。材料与细胞外液相比，动物细胞内K浓度髙.Na浓度低，这对

6、 于细胞生命活动的正常进行是至为重要的。NaK泵在维持这种溶质 浓度差的过程中发挥着重要的作用。细胞内的ATP和Na与NaK泵 上相应位点结合后，ATP水解导致NaK泵的构象发生改变，将Na 运出细胞如图1.2；之后，细胞外 K 与 NaK 泵上相应位点结合，磷酸基团与NaK泵脱离，NaK泵构象恢复，将K运入细胞如图3.4。结合材料与教材 P63 相关内容，讨论下列问题 1 分析 Na 和 K 运输过程中，NaK泵和ATP的作用分别是什么提示NaK泵作为载体 蛋白起到运输Na和K的作用；ATP为离子运输提供能量。2NaK 泵既能与 K 结合也能和 Na 结合，是否说明 NaK 泵不具有 特异性

7、提示不是。NaK泵上的不同位点分别与K和Na结合，仍然 具有特异性。归纳总结被动运输与主动运输的比较物质跨膜运输的方式被动运输主 动运输简单扩散协助扩散物质运输方向高浓度低浓度高浓度低浓 度低浓度高浓度是否需要载体不需要需要需要是否消耗能量不消 耗不消耗消耗图例举例 O2.CO2.H20.甘油.乙醇.苯等H20.某些离子.红细胞吸收葡萄糖等小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖.氨基酸.植物根尖细胞吸收无机盐等细胞的胞吞和胞吐 1 胞吞胞吞是通过细胞质膜的变形运动 将细胞外物质转运进细胞的过程。根据物质的大小及其入胞机制 的不同，可将胞吞分为两种主要类型，细胞以大囊泡内吞较大固 体颗粒的过程叫吞噬；细胞通

8、过小囊泡将细胞周围的微滴状液体 摄入细胞的过程叫胞饮。胞吐细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移 动到细胞质膜处并与之结合，再将大分子排出细胞的过程。胞吞和胞吐涉及细胞内多种膜的破裂与融合，是一个需要细 胞代谢供能的过程。胞吞.胞吐过程中会导致膜成分的更新 2 消化酶运输和释放 过程中的囊泡只能来自内质网和高尔基体 3 大分子有机物要通过 载体蛋白的作用才能进入细胞内，并且要消耗能量答案 123 图一 表示物质进出细胞的 5 种方式，图二表示与物质进出细胞有关的 曲线。据图回答下列问题。1O2.乙醇等物质以方式 1 进入细胞。方式中的载体种类不同填“相同”或“不同”。方式 1 能用曲

9、线甲表示，方式能用曲线乙表示。方式4.5 体现了细胞质膜的结构特性是具有一定的流动性。细胞代谢供能对方式无影响。归纳总结快速判定物质进出细胞的运输方式 1 被动运输包括简单扩散 和协助扩散，二者都是顺浓度梯度进行跨膜运输的。2 简单扩散既不需要载体蛋白或通道蛋白，也不需要能量，水 气体及脂溶性物质以简单扩散方式运输。协助扩散需要载体蛋白或通道蛋白，但不需要能量，如红细 胞吸收葡萄糖。主动运输既需要能量，又需要载体蛋白，无机盐离子等主要 以主动运输方式出入细胞。被动运输是顺浓度梯度的运输，而主动运输则为逆浓度梯度 的运输。胞吞和胞吐与膜的流动性有关，它是大分子和颗粒性物质进 出细胞的物质运输方式

10、，既依赖膜上的蛋白质，还消耗细胞中的 能量。比较生物膜和人工膜双层磷脂对多种物质的通透性，结果如 图。据此不能得出的推论是 AH2O 通过生物膜不需要膜上某物质的 协助 B 生物膜对 K.Na.Cl 的通透具有选择性 C 甘油以简单扩散的 方式通过人工膜 D 分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率答案 A 解析由图中看出，生物膜对水分子的通透性大于人工膜，说明生 物膜上存在着协助H2 0通过的物质，A错误；由图中看出，人工膜 对三种离子的通透性相同，并且均处于较低值，而生物膜对三种 离子的通透性不同，说明生物膜对K.Na.Cl的通透具有选择性，B 正确；由曲线可知，甘油运输不需要蛋白质参与，以简

11、单扩散的 方式通过人工膜，C正确；图中人工膜对不同分子的通透性不同， 可见分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率，D正确。协助扩散需要细胞质膜上载体蛋白或通道蛋白的协助。图甲 乙分别表示载体介导和通道介导的两种协助扩散方式，其中通道 介导的扩散速度比载体介导的快得多。下列有关叙述正确的是 A 载体蛋白和通道蛋白在细胞质膜上是静止不动的 B 载体蛋白和通 道蛋白均具有一定的特异性 C 甲.乙两种方式均存在溶质分子与相 应蛋白质的结合过程D水分子可以通过这两种方式进出细胞答案B 解析载体蛋白和通道蛋白在细胞质膜上不是静止不动的，A项错 误；载体蛋白只与某种或某类溶质结合和分离，通道蛋白只容许 与自身

12、通道的直径和形状相匹配.大小和电荷相适宜的分子或离子 通过，故载体蛋白和通道蛋白均具有一定的特异性，B项正确；图 乙所示通道蛋白参与的协助扩散过程不需要溶质分子与相应蛋白 质结合，C项错误；水分子可以通过简单扩散和需要水通道蛋白介 导的协助扩散两种方式进出细胞，D项错误。32021辽宁髙一期末下图曲线表示土壤溶液中K进入植物根细 胞的过程中，细胞内K浓度随时间变化的情况，下列说法错误的 是A在ab段时K的跨膜运输方式为协助扩散B在be段时K的跨 膜运输方式为主动运输C限制ab段运输速率的因素是膜内外浓度 差和能量供应 D 限制 be 段运输速率的因素是载体蛋白的数量和能 量供应答案C解析ab段

13、细胞吸收K的方式为协助扩散，不需要消 耗能量，C错误。4xx 辽宁高一期中如图表示物质进出细胞的两种方式，下列相 关叙述错误的是A蛋白质能以图甲所示方式进入细胞B图示说明 细胞质膜具有一定的流动性C图甲.乙所示方式均需要消耗能量D 图甲.乙所示方式属于被动运输答案D解析图甲表示胞吞，图乙表 示胞吐，D错误。5xx北京师大附中髙一期末在研究离体番茄根吸收K速率与氧 分压关系的实验中，已知当氧分压为510时，K吸收量达到最髙 值。之后氧分压继续提髙，但 K 的吸收速率不再增加，对此现象 合理的解释是 A 氧分压髙抑制主动运输 B 运输 K 的载体蛋白达到 饱和状态 C 外界溶液中 K 减少 D 氧

14、分压髙影响载体蛋白运动答案 B 解析 K 进入细胞的方式是主动运输，需要载体蛋白协助和消耗能 量；随着氧分压的增加，呼吸作用增强，ATP产生增多，K吸收速 率也随之增加；氧分压到达一定浓度范围内，呼吸速率已经达到 最大值，就算增加氧分压，也不会使呼吸加快，因而 K 的吸收速 率也不会再增加，这里限制 K 吸收速率的主要原因是载体蛋白的 数量有限。6xx 北京髙一期中如图为肝细胞质膜运输葡萄糖分子的示意 图。请回答下列相关问题 1 葡萄糖进入肝细胞的运输方式是 。2 据图可知，载体蛋白的两种状态是蛋白质的发生改变的结果。3 该载体蛋白不能运送氨基酸分子进入肝细胞，体现了载体蛋 白具有高度的性。已知木糖比葡萄糖的分子质量小，两者都溶于水。在动物消 化道中，小肠绒毛吸收大量的葡萄糖，却很难吸收木糖，这个事 实说明，细胞质膜具有。细胞质膜具有的这种功能特性，主要与物质跨膜运输的 方式有关，这种运输方式能够保证细胞按照生命活动的 需要