高中生物第章第节物质跨膜运输的方式教案

物质跨膜运输的方式

一、被动运输

1．概念：物质进出细胞时，顺浓度梯度的扩散。

2．类型

1．物质运输方向：从低浓度→高浓度。

2．基本条件

(1)细胞膜上相应载体蛋白的协助。

(2)消耗细胞内化学反应所释放的能量。

3．生理意义：保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择地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。

一、被动运输

1．仔细观察教材P71图4－7，思考并回答下列问题：

(1)图示中绿色和红色的圆点多少表示什么意义？

提示：表示细胞内外两种物质的浓度大小。

(2)由图示分析，自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？

提示：都不需要消耗能量，因为二者都是顺物质浓度梯度进行的。

(3)试从物质运输动力角度分析，为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？

提示：自由扩散和协助扩散的物质运输动力都是物质浓度差，即都是顺浓度梯度进行的，不需要消耗能量，所以统称为被动运输。

2．判断正误

(1)相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内。(×)

(2)葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的协助，但不需要消耗能量，属于协助扩散。(√)

二、主动运输

1．观察教材P71表4－1，回答下列问题：

(1)表格中不同离子浓度比值有什么特点？说明了什么问题？

提示：不同离子浓度比值均大于1；说明了丽藻细胞能够逆浓度梯度从外界池水中吸收这些离子。

(2)由此推测丽藻细胞对表中各种离子的吸收方式是什么？

提示：主动运输。

2．判断正误

(1)只有大分子物质进出细胞的方式是主动运输。(×)

(2)在果脯腌制过程中慢慢变甜。是细胞主动吸收糖分的结果。(×)

(3)协助扩散和主动运输都需要细胞膜上的同一种载体蛋白。(×)

三、大分子物质进出细胞

阅读教材P72小字文字内容，回答下列问题：

1．大分子颗粒性物质通过什么方式进出细胞？

提示：胞吞、胞吐作用。

2．胞吞和胞吐属于跨膜运输吗？是否需要消耗能量？

提示：不属于。胞吞、胞吐利用了膜的流动性，需要消耗能量。

一、物质出入细胞方式比较

1．载体⎩⎨⎧ 实质：蛋白质

特点⎩⎪⎨

⎪⎧ 特异性饱和性

2．胞吞和胞吐进行的结构基础是细胞膜的流动性；胞吞和胞吐与主动运输一样也需要能量，如果分泌细胞的ATP 合成受阻，则胞吞和胞吐作用不能继续进行。

[特别提醒]

(1)受细胞内外物质浓度差影响的是自由扩散和协助扩散。

(2)受载体蛋白影响的是协助扩散和主动运输。

(3)受O 2浓度影响的只有主动运输。

(4)三种运输方式都受温度影响，因为温度影响细胞膜的流动性；除此之外，温度还通过影响能量的供应来影响主动运输。

二、影响物质跨膜运输的因素

1．物质浓度(在一定的浓度范围内)

(1)自由扩散的运输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。

(2)协助扩散或主动运输都需要载体协助，在物质浓度较低时，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，运输速率不再随浓度增大而增大。

2．氧气浓度

(1)氧气浓度可以影响细胞呼吸产生能量的多少。被动运输不需要能量，因此与氧气浓度无关，运输速率不随氧气浓度增大而改变。

(2)主动运输方式既需要载体协助又需要消耗能量。在一定范围内，随氧气浓度升高，运输速率不断增大，当氧气浓度足够高时，能量供应充足，但由于受膜上载体数量的限制，

运输速率不再随氧气浓度增大而增大。

[例1] (新课标全国卷)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运出细胞的方式是( )

A．甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输

B．甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输

C．甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输

D．甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输

[解析] 在完全营养液中浸泡后的洋葱外表皮细胞，其细胞液的浓度维持正常，在蒸馏水中浸泡相同时间的洋葱外表皮细胞，其细胞液的浓度降低。两组外表皮用0.3 g/mL的蔗糖溶液处理后，都会因外界溶液浓度大于细胞液浓度而失去水分，但因乙组外界溶液与细胞液的浓度差更大，故乙组失去水分的量多于甲组。水分通过细胞膜的方式为自由扩散，属于被动运输。

[答案] C

[例2] 如图为物质出入细胞膜的示意图，据图回答：

(1)图中所示的细胞膜模型称为_________________________________________。

(2)细胞膜的基本支架是[ ] (填图中字母及名称)；细胞膜功能的主要承担者是[ ]________(填图中字母及名称)。D代表________。

(3)细胞膜从功能上来说，它是一层________膜。O2、CO2等物质通过细胞膜的方式是图中的哪一种？________(填图中字母编号)。

(4)动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有______________________________。

(5)氨基酸从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是以图中的哪种方式？________(填图中编号)；与O2、CO2等物质的运输相比，此方式的最大特点是____________________，与此相关的细胞器结构有________、________。

[研析] 本题考查细胞膜的结构模型和物质进出细胞膜的方式，具体分析如下：