高中生物人教版高中必修分子与细胞细胞的物质输入和输出物质跨膜运输的方式

第四章细胞的物质输入和输出第3节物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式问题探讨哪些物质能够通过脂双层？分子较小的及脂溶性的物质可以通过哪些物质不能通过脂双层？分子相对较大的物质和带电荷的离子则不能通过氧气、氮气二氧化碳、苯水甘油乙醇氨基酸葡萄糖核苷酸H+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+、HCO3_人工合成的脂双层氧气、氮气二氧化碳、苯水甘油乙醇氨基酸葡萄糖核苷酸H+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+、HCO3_人工合成的脂双层2、葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但是小肠细胞能大量吸收葡萄糖，对此该如何解释？

由此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3、你还能提出什么问题？

例如：细胞需要的离子是否也通过细胞膜上的蛋白质来运输的呢？扩散现象

（不管是气体、液体、固体）一种物质从相对高浓度区域移动到低浓度区域（顺浓度梯度）的过程，称为扩散。物质通过细胞膜时可以如同扩散一样自由通过细胞膜吗？自由扩散:膜外膜内自由扩散：概念：特点：举例：不需要载体蛋白的协助不消耗能量从高浓度到低浓度氧气、二氧化碳、水，甘油、乙醇、苯等脂溶性物质物质通过简单的扩散作用进出细胞比方：球往低处滚说明这些物质不能自由扩散，需借助蛋白质才能透过，氨基酸、葡萄糖不能通过人工脂双层，但却能透过细胞膜，说明什么？葡萄糖分子进入红细胞内胞外胞内细胞膜进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散高浓度低浓度需要载体不消耗能量葡萄糖进入红细胞比方：小车载物下坡2.协助扩散：（1）自由扩散：O2跨红细胞膜时的运输速率：

物质运输速度浓度差

结论：物质的运输速度与物质浓度差成________关系，自由扩散过程只受_______影响

浓度差(mmol/L)1.534.567.59速率81624324048（2）协助扩散：葡萄糖跨红细胞膜时运输速率：

物质运输速度浓度差

浓度差(mmol/L)1.534.567.59速率81624323232结论：在一定浓度范围内,物质的运输速度与物质浓度成_____关系，超过范围后协助扩散过程物质运输速度受_______限制正比浓度正比载体合作探究:自由扩散协助扩散相同点不同点顺浓度梯度运输；不耗能不需载体需要载体两者都是物质顺浓度梯度进出，不需要细胞消耗能量的方式。一、被动运输自由扩散与协助扩散有什么异同？被动运输：

问题所有的物质都从高浓度到低浓度（顺浓度梯度）跨膜运输吗？物质跨膜运输都不需要消耗能量吗？资料：丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比丽藻为了能维持生命活动的正常进行，细胞能逆浓度梯度运输离子。结论：

猜想离子逆浓度进出细胞膜应具备什么条件？细胞膜外内能量能量能量比方：卡车载货上坡细胞膜外内3、主动运输一、小分子跨膜运输的方式◆3动力:能量◆2载体：◆4例子：◆1运输方向：低浓度→高浓度（逆浓度梯度）需要载体蛋白细胞内化学反应释放的能量（ATP）Na+、K+、Ca2+、Mg2+等离子的运输；葡萄糖、氨基酸等进入小肠上皮细胞等。

甲、乙、丙三种植物对土壤中M离子的吸收情况不同，甲不能吸收，乙、丙能吸收且丙吸收的速率更快，据此分析：(1)甲根毛细胞膜上不具有运输M的载体蛋白，乙、丙根毛细胞膜上具有运输M的载体蛋白，而且丙的细胞膜上运输M的载体蛋白数量多。这说明影响主动运输的因素之一是什么？(2)研究表明，丙植物对M离子的运输速率和细胞的能量供应之间的关系如图所示，请分析：①ab段的变化说明了什么？②bc段的变化原因是什么？

③在真核细胞中，与主动运输关系最密切的两种细胞器是什么？合作探究:b点之后受载体蛋白数量的限制载体蛋白的种类和数量随能量供应的增加，运输速率增大，说明主动运输需要能量载体蛋白数量的限制，运输速率不再增大核糖体和线粒体（5）影响因素：能量（ATP的多少或O2浓度等）。二、主动运输载体的数量；（6）主动运输的意义：保证活细胞能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）主动运输：葡萄糖跨小肠上皮细胞膜时的运输速率：结论：在一定范围内，物质的运输速度与细胞呼吸速率成_______关系，超过一定的范围后，物质运输速度受____________限制。

运输速率细胞呼吸速率正比载体蛋白细胞呼吸供能已知运输速率浓度差运输速率浓度差

下图分别表示的是哪种物质运输方式？自由扩散协助扩散/主动运输(受载体数量的限制，不能一直增大）o2耗氧量自由/协助扩散

(与能量无关）主动运输

(需要消耗能量）PP点的运输由无氧呼吸供能运输速率运输速率载体自由扩散

(与载体无关）协助扩散/主动运输

(需要载体）载体运输速率运输速率1.载体蛋白具有专一性（1）一种载体只能与一种相应的被运输的物质相结合。（2）不同细胞膜上运输物质的载体的种类和数量是不同的。2.载体蛋白具有饱和性当细胞膜上载体蛋白达到饱和时，运输速率不再随着细胞外物质浓度的增大而增大。注意：物质运输方式运输方向是否需要载体是否消耗能量实例比较三种物质运输方式的异同：高→低低→高高→低不需要需要需要不消耗不消耗需要消耗葡萄糖进入红细胞小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、离子等O2、CO2、水、N2、苯、甘油、乙醇、脂肪酸、尿素被动运输主动运输自由扩散协助扩散影响运输的因素浓度差的大小浓度差大小、载体的种类和数量载体的种类和数量、能量（O2浓度）对比小结运输方式影响因素自由扩散浓度差协助扩散浓度差、载体蛋白主动运输载体蛋白、能量（O2浓度）小结温度影响所有的运输方式。因为温度影响膜的流动性、载体蛋白以及酶的活性

大分子物质能进出细胞吗？如何进出细胞？【观察与思考】胞吞人体白细胞吞噬入侵的细菌、细胞碎片及衰老的红细胞，属细胞的胞吞作用，对于人体起了免疫保护作用接触凹陷包围分离胞吐合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图包围移动融合排出胞吞胞吐细胞外→细胞内细胞内→细胞外实例二、大分子物质进出细胞的方式胞吞与胞吐1●运输的物质可以是固体，也可以是液体。2●与浓度无关3●不直接通过细胞膜，不是物质跨膜运输，

通过

层磷脂双分子层。4●实现胞吞和胞吐依赖于细胞膜的流动性。5●需要能量，不需要载体蛋白。

注意事项：0物质进出细胞的方式跨膜运输非跨膜运输胞吞、胞吐主动运输被动运输自由扩散协助扩散小分子、离子大分子课堂小结(逆浓度梯度)顺浓度梯度载体蛋白消耗能量1.【盲点判断】1.除去细胞膜上的蛋白质不会影响对离子的吸收。()2.人红细胞吸收胆固醇与吸收葡萄糖的相同点是需要载体蛋白协助。()3.分泌蛋白主要是通过主动运输的方式排到细胞外的。()×××2物质进出细胞的方式有跨膜运输(被动运输和主动运输)和非跨膜运输(胞吞和胞吐)。下列有关物质进出方式的判断正确的是()A．依据是否耗能，只要运输过程中耗能的就是主动运输B．依据物质浓度梯度，顺浓度梯度的运输一定是自由扩散C．依据是否需要载体，需要载体蛋白的运输就是协助扩散D．依据跨膜的层数，跨膜层数为0的就是胞吞或胞吐

物质进出细胞的方式中主动运输、胞吞和胞吐均消耗能量；顺浓度梯度的运输有自由扩散和协助扩散；需要载体蛋白的运输有协助扩散和主动运输；胞吞和胞吐为非跨膜运输，通过膜的层数为0。答案：D

3.下图是物质进出细胞方式的概念图。下列分析正确的是