B1-4-3物质跨膜运输的方式(新课)

第3节物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式有哪几种？两种被动运输的方式有什么异同？主动运输与被动运输的区别是什么？这对于细胞的生活有什么意义？本节聚焦O2、CO2、N2、苯水、甘油、乙醇氨基酸、葡萄糖核苷酸H＋、Na＋、K＋、Ca2＋、Cl－、Mg2＋、HCO3－合成的脂双层讨论：

1．什么样的分子能够通过脂双层？什么样的分子不能通过？

O2、CO2、氮气、苯（脂溶性的）等小分子很容易通过合成的脂双层；水、甘油、乙醇等较小的分子也可以通过；氨基酸、葡萄糖等较小的有机分子和带电荷的离子则不能通过合成的脂双层。

【问题探讨】人工的无蛋白质的脂双层膜对不同分子的通透性。O2、CO2、N2、苯水、甘油、乙醇氨基酸、葡萄糖核苷酸H＋、Na＋、K＋、Ca2＋、Cl－、Mg2＋、HCO3－合成的脂双层讨论：

2．葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但是小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，对此该如何解释？

提示：推测小肠上皮细胞的细胞膜上有能够转运葡萄糖的蛋白质。

【问题探讨】人工的无蛋白质的脂双层膜对不同分子的通透性。O2、CO2、N2、苯水、甘油、乙醇氨基酸、葡萄糖核苷酸H＋、Na＋、K＋、Ca2＋、Cl－、Mg2＋、HCO3－合成的脂双层讨论：

3．观察此图，你还能提出其他问题吗？

还可提出：细胞需要的离子是否也通过细胞膜上的蛋白质来运输等问题。

【问题探讨】人工的无蛋白质的脂双层膜对不同分子的通透性。一、被动运输

1．概念物质＿＿＿＿梯度的扩散进出细胞的方式。

2．类型（1）自由扩散物质通过简单的＿＿＿进出细胞。

实例：如＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿等物质的跨膜运输。水、O2、CO2、甘油、乙醇、苯自主学习顺浓度扩散作用

（2）协助扩散

进出细胞的物质借助＿＿＿＿＿的扩散。实例：如＿＿＿＿＿＿＿＿＿等。

葡萄糖载体蛋白进入红细胞一、被动运输自主学习【合作探究】

1．认真观察教材P71图4－7，讨论以下问题：

（1）自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？提示：不需要。因为二者都是顺物质的浓度梯度进行的。

【合作探究】

（2）自由扩散与协助扩散有什么不同？

提示：前者不需要蛋白质的协助，后者必须有蛋白质的协助才能实现。【合作探究】

（3）为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？提示：因为两者都是顺物质的浓度梯度进行的，不需要细胞消耗能量，所以统称为被动运输。

1．概念

从＿＿＿＿一侧运输到＿＿＿＿一侧，需要＿＿＿＿＿的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的＿＿的运输方式。

2．实例：如＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿等。

K+、Na+、Ca2+、小肠吸收葡萄糖、氨基酸二、主动运输自主学习低浓度高浓度载体蛋白能量

3．生理意义主动运输保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收＿＿＿＿＿，主动排出＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。所需的营养物质代谢废物和对细胞有害的物质二、主动运输自主学习二、主动运输【合作探究】

2．根据如下材料分析并总结主动运输的特点。

（1）分析教材P72表4—1中丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比，总结离子进入细胞的特点。

提示：据表可知，丽藻细胞液中多种离子浓度较池水中的高，这些离子是逆浓度梯度运输的。离子细胞液浓度/池水浓度（H2PO4）－18050K＋1065Cl－100Na＋46SO42－25Ca2＋13Mg2＋10丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比【合作探究】

（2）实验发现：如果采用蛋白酶或呼吸抑制剂处理丽藻细胞后，丽藻对池水中各种离子的吸收量明显下降，这说明什么问题？

提示：蛋白酶会分解丽藻细胞膜上的蛋白质，此时吸收量下降，说明离子跨膜运输需要细胞膜上蛋白质的协助。呼吸抑制剂处理丽藻细胞会影响呼吸作用而导致产生的能量减少，此时吸收量下降，表明离子跨膜的运输需要消耗能量。【合作探究】

（3）根据上述内容总结主动运输的特点。

提示：①主动运输是逆浓度梯度运输。②需要载体蛋白的协助。③需要消耗细胞的能量。图例运输方式运输方向是否需要载体蛋白是否消耗细胞的能量自由扩散主动运输协助扩散顺浓度梯度（高→低）顺浓度梯度（高→低）逆浓度梯度（低→高）不需要需要需要不消耗不消耗需要消耗【合作探究】3．比较三种跨膜运输方式。

4．分析物质跨膜运输方式的模型，思考以下问题：

（1）①运输方式：＿＿＿＿＿

②判断依据

自由扩散自由扩散的动力是两侧溶液的浓度差，在一定浓度范围内，随物质浓度的增大，其运输速率与物质浓度成正比。物质浓度运输速率0【合作探究】

（2）①运输方式：＿＿＿＿＿

②判断依据

协助扩散协助扩散主要受细胞膜内外浓度差和膜上载体蛋白的影响。随物质浓度的增大，运输速率也逐渐增大，到达一定物质浓度时，由于受膜上载体数量的限制，运输速率不再增大。物质浓度运输速率0【合作探究】

（3）①运输方式：＿＿＿＿＿②判断依据

由甲图可知，物质从低浓度运向高浓度，需要载体，需要消耗ATP。

主动运输O2浓度运输速率0内外细胞膜载体ATP甲图乙图●●AB【合作探究】【合作探究】

③图乙中，影响OA段及AB段物质运输速率的因素分别是什么？

提示：影响OA段的因素是O2的浓度，通过影响细胞呼吸而影响能量的产生。影响AB段的因素是载体蛋白的数量。O2浓度运输速率0内外细胞膜载体ATP甲图乙图●●AB葡萄糖在不同细胞或细胞的不同部位，运输方式都有不同。例如在小肠上皮绒毛细胞，在面对肠腔的绒毛面，通过主动运输吸收葡萄糖；在细胞基底和侧面部位，通过协助扩散方式将葡萄糖分子输送到血管；在血液中也是通过协助扩散的方式将葡萄糖分子送到红细胞。葡萄糖的跨膜运输

1．胞吞当细胞摄取大分子时，首先是大分子附着在＿＿＿＿＿＿＿，这部分细胞内陷形成小囊，包围着大分子。然后小囊从＿＿＿＿＿分离下来，形成＿＿＿，进入细胞内部。三、大分子物质的运输方式细胞膜的表面细胞膜上囊泡

2．胞吐

细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成＿＿＿＿，然后移动到＿＿＿＿处，与其＿＿＿，将大分子排出细胞。三、大分子物质的运输方式细胞膜囊泡融合

5．人体的白细胞能吞噬入侵的细菌、细胞碎片及衰老的红细胞，这是什么作用？对人体有什么意义？

提示：这是细胞的胞吞作用。这对于人体有防御功能，并有利于细胞新陈代谢的正常进行。

【合作探究】

6．大分子物质通过胞吞和胞吐作用进出细胞的结构基础是什么？

提示：生物膜具有一定的流动性。

【合作探究】胞吞胞吐

1．甲、乙两种物质分别依赖自由扩散和协助扩散进入细胞，如果以人工合成的无蛋白质磷脂双分子膜代替细胞膜，并维持其他条件不变，则（）

A．甲运输被促进

B．乙运输被促进

C．甲运输被抑制

D．乙运输被抑制

D课堂检测

2．关于下面概念图的分析正确的是（）

A．①和②所示的过程都需要消耗细胞内ATP水解释放的能量

B．只有①所示的过程能逆浓度梯度运输物质

C．大分子只有通过①所示的过程才能进入细胞

D．腌制蜜饯时蔗糖进入细胞与过程①和②有直接关系B课堂检测

3．如图表示番茄随环境中氧浓度的变化，从培养液中吸收Ca2+和SiO44-的曲线。影响A、B两点与B、C两点吸收量的主要因素分别是（）

A．离子浓度、载体数量

B．离子浓度、呼吸作用强度

C．载体数量、离子浓度

D．载体数量、呼吸作用强度D氧气浓度无机盐离子吸收量ABCCa2+SiO44-课堂检测

4．下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：

⑴A代表＿＿＿分子；B代表＿＿＿＿＿＿＿；D代表＿＿＿。⑵细胞膜从功能上来说，它是一层＿＿＿＿＿膜。⑶动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有＿＿＿＿＿＿＿。蛋白质磷脂双分子层多糖选择透过性一定的流动性课堂检测

4．下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：

⑷在a～e的五种过程中，代表被动转运的是＿＿＿＿＿＿。⑸可能代表氧气转运过程的是图中编号＿＿，葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号＿＿。b、c、dba课堂检测右图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓度。分析图表提供的信息，结合本章所学知识，回答问题：

1．哪种离子通过主动运输进入细胞？

2．哪种离子通过主动运输排出细胞？

3．你是如何作出以上判断的？技能训练Na+K+Mg2+Cl－离子浓度/mmol·