物质进出细胞的方式
考点二 物质出入细胞的方式及影响因素
考点二物质出入细胞的方式及影响因素
1.被动运输
(1)概念：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散。
(2)两种类型
2.主动运输
(1)方向：一般情况下物质分子从低浓度一侧运输到高浓度一侧。
(2)特点：需要载体蛋白协助，还需要消耗能量。
(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。
(4)不同跨膜运输方式的实例[连线]：
3.胞吞和胞吐
(1)胞吞：
①概念：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。
②实例：白细胞吞噬细菌、变形虫吞噬有机颗粒。
(2)胞吐：
①概念：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞。
②实例：胰岛B细胞分泌胰岛素。
1.“三看法”快速判定物质出入细胞的方式。
高考生物试题分项-物质进出细胞的方式(带解析)
1.（2016上海卷.3）将紫色洋葱鳞叶外表皮细胞置于30%蔗糖溶液数分钟后，结果如图1所示，紫色分部的区域和影响色素分布的结构分别是A.①和细胞膜B.①和细胞膜、液泡膜C.②和细胞膜、液泡膜D.②和细胞膜、液泡膜、细胞壁【答案】C【考点定位】本题考查植物细胞质壁分离实验。
【名师点睛】本题考查洋葱鳞叶外表皮细胞的结构，属于容易题。
解答本题的关键是辨别①②所指部分代表的内容。
2.（2016海南卷.1）下列关于膜蛋白和物质跨膜运输的叙述，错误的是A.膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的B.膜蛋白不参与物质跨膜运输的被动运输过程C.主动运输可以使被运输离子在细胞内外浓度不同D.物质通过脂质双分子层的扩散速率与脂溶性有关【答案】B【解析】膜蛋白镶嵌、贯穿或覆盖磷脂双分子层，在细胞膜内外分布是不对称的，A项正确；膜蛋白参与协助扩散过程，B项错误；主动运输逆浓度运输离子，使细胞内外离子浓度不同，C项正确；脂溶性物质容易通过细胞膜，非脂溶性物质不容易通过细胞膜，D项正确。
【考点定位】关于膜蛋白和物质跨膜运输【名师点睛】生物膜的流动性与选择透过性的关系（1）区别：具有一定的流动性是生物膜的结构特点，选择透过性是生物膜的功能特性。
（2）联系：只有生物膜具有流动性，是运动的，才能运输物质，表现出选择透过性。
3.（2016海南卷.5）下列属于主动运输的是A.动物肺泡细胞释放CO2B.蔗糖通过植物细胞的细胞壁C.苯分子进入人的皮肤细胞D.丽藻细胞吸收SO42-的过程【答案】D【解析】CO2属于小分子，苯分子属于脂溶性物质，二者均以自由扩散的方式进出细胞；蔗糖以扩散的方式通过细胞壁；离子的吸收属于主动运输。
【考点定位】主动运输【名师点睛】“三步法”判断物质出入细胞的方式4.（2016课标1卷.2）离子泵是一张具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。
下列叙述正确的是A. 离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散B. 离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度阶梯进行的C. 动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率D. 加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率【答案】C【考点定位】物质跨膜运输【名师点睛】解答此题的关键是围绕“离子泵是一张具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子”这一信息进行发散思维，从中提取出有效信息：通过离子泵的跨膜运输属于主动运输，在此基础上结合主动运输的特点逐一分析各选项，问题就能迎刃而解。
准确判断物质出入细胞的方式,考生必看!
准确判断物质出入细胞的方式，考生必看！准确判断物质出入细胞的方式【典例分析】1．下列关于物质进出细胞的方式，正确的是（）A．胞吞过程涉及囊泡与细胞膜的融合，需要载体协助B．通过载体蛋白进行的物质转运不一定属于主动运输C．小分子物质都是通过自由扩散进入细胞，不消耗能量D．胰岛素的分泌需要消耗能量，故其跨膜运输的方式为主动运输1．B【解析】【分析】物质跨膜运输方式主要有主动运输、被动运输和胞吞胞吐，其中被动运输又可以分为自由扩散和协助扩散。
自由扩散方式既不需要载体也不需要能量，水分子，气体分子，脂溶性小分子等通过自由扩散进出，协助扩散需要载体但不需要能量，哺乳动物成熟的红细胞吸收葡萄糖属于协助扩散。
主动运输既需要载体也需要能量，氨基酸、核苷酸、葡萄糖和无机盐离子等通过主动运输进出细胞。
胞吞胞吐过程不需要载体协助但是需要消耗能量。
【详解】A、胞吞过程涉及囊泡与细胞膜的融合，但是不需要载体协助，A 错误；B、通过载体蛋白进行的物质转运不一定属于主动运输，协助扩散也需要载体的协助，B正确；C、小分子物质进出细胞，有的属于自由扩散，有的属于协助扩散，有的属于主动运输，C错误；D、胰岛素的分泌需要消耗能量，其跨膜运输的方式为胞吐，D 错误。
故选B。
【易错点击】1．物质出入细胞方式的判断（1）①根据分子的大小、是否需要能量和载体蛋白进行判断：②根据运输方向判断：顺浓度梯度的跨膜运输方式是自由扩散和协助扩散，逆浓度梯度的跨膜运输方式一定是主动运输。
③根据达到平衡时的浓度判断：若达到平衡时细胞内外仍存在浓度差，则是主动运输，因为自由扩散和协助扩散达到平衡时细胞内外浓度相等。
（2）不同条件下运输方式的判断①消耗能量的运输方式有胞吞、胞吐和主动运输。
②需要载体蛋白参与，不消耗能量的运输方式一定是协助扩散。
（3）无机盐离子的运输方式：无机盐离子的运输方式并非都是主动运输，在顺浓度梯度情况下，也可通过被动运输方式进出细胞，如在神经冲动传导过程中Na＋、K＋的运输，在兴奋时Na＋内流和在恢复静息状态时K＋外流都是协助扩散。
物质进出细胞的方式
三 物质进出细胞的方式
主动运输
外
细胞膜
内
ATP
细胞外浓度
三 物质进出细胞的方式
比较三种物质运输方式的异同：
项 目 自由扩散 协助扩散 主动运输
浓度梯度
是否需要 载体蛋白顺浓度梯度 ຫໍສະໝຸດ 浓度梯度 逆浓度梯度高→低
高→低
低→高
不需要
需要
需要
是否消耗细 不消耗 胞内的能量
不消耗
需要消耗
三 物质进出细胞的方式
三 物质进出细胞的方式
• 胞吞和胞吐作用
胞吞（内吞作用）
1.概念：要吞噬的物质附着在细胞膜上，细胞膜 内陷形成小泡，将生物大分子或颗粒物质包裹在 其中，然后脱离细胞膜进入到细胞中。
2.结构基础：细胞膜的流动性 3.特点：需要消耗能量
4.实例：变形虫、草履虫吞噬食物颗粒 ，白细胞吞噬病菌
三 物质进出细胞的方式
消化后的食物残渣排出细胞外 ，分泌蛋白的排出。
三 物质进出细胞的方式
胞吐（外排作用）
三 物质进出细胞的方式
物质进出细胞
小分子物质和离子
大分子物质
被动运输
主动运输 胞吞
胞吐
自由扩散 协助扩散
外
细胞膜
内
三 物质进出细胞的方式 • 协助扩散
被动运输：物质总是从浓度高的一侧向浓度低 的一侧跨膜运输。分为自由扩散和协助扩散。
三 物质进出细胞的方式 • 主动运输
1.概念：物质通过细胞膜从浓度低的一侧向浓度 高的一侧运输时，需要能量，并且需要载体蛋白 的协助，这种方式叫主动运输。
2.特点：需要载体蛋白的协 助，同时需要能量。
三 物质进出细胞的方式
• 自由扩散
生物：3.2《物质出入细胞的方式》教案
《物质出入细胞的方式》授导型教案一、设计思想《普通高中生物课程标准》倡导探究性学习，力图改变学生传统的学习方式，引导学生主动参与、乐于研究、勤于动手，逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力，以及交流合作的能力，突出创新精神和实践能力的培养。
基于《标准》的这种理念，在开展此次教学中，我将采用授导型教学方式，中间穿插自辅式教学方式相结合方式，着重培养学生的分析和解决问题的能力。
二、教材分析细胞是生物体结构和功能的基本单位，它不仅与周围的环境之间发生物质交换，而且与周围的其他细胞之间也要发生物质交换。
因此这一节内容的学习就显得非常重要，它不仅与第二章中质膜的结构和功能有着密切的联系，也是学好其他章节有关内容的基础。
三、学情分析高一学生已经具备了细胞膜的结构的基础，了解了细胞由一层具有选择透过性的质膜包被着，这为这节课的学习打下了认知基础。
同时，高一学生还具备了一定的思维和认知能力，比较、分析和解决问题的能力，能比较好的完成此次教学任务，但还不是很完善，这还需要老师的引导。
四、教学目标【知识目标】1．简述扩散的特点。
2．阐明渗透的概念及原理。
3．观察质壁分离和复原的现象并概述原理。
4．概述被动转运和主动转运的概念；区别被动转运和主动转运两种不同的方式。
5．概述胞吞和胞吐两种方式。
【能力目标】1．通过分析扩散作用和渗透作用的过程，训练学生分析问题的能力，培养他们良好的思维品质。
2．通过分析细胞的吸水原理和探索细胞吸水的过程，初步学会探索细胞吸水原理的科学方法，训练学生科学的思维。
培养学生研究问题的能力。
3．通过区别物质进出细胞的不同方式，训练学生的分析能力。
【情感态度与价值观】1．通过分析扩散和渗透作用的过程，渗透生命活动不断发展变化以及适应的特性。
使学生逐步学会自觉地用发展变化的观点，认识生命。
2．通过联系生产、生活等实际，激发学生学习生物学的兴趣，培养学生关心科学技术的发展，关心社会生活的意识和进行生命科学价值观的教育。
高考生物一轮复习讲义—物质出入细胞的方式及影响因素(新人教版)
高考生物一轮复习讲义—物质出入细胞的方式及影响因素（新人教版）课标要求1.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量，有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白。
2.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
考点一各种物质出入细胞方式的比较1．物质进出细胞的方式方式被动运输主动运输胞吞胞吐自由扩散协助扩散运输方向高浓度→低浓度低浓度→高浓度细胞外→细胞内细胞内→细胞外是否需要(消耗) 蛋白质不需要需要需要需要需要能量不消耗不消耗消耗消耗消耗模型举例O 2、CO2、甘油、乙醇、苯人的红细胞吸收葡萄糖、H2O通过通道蛋白的运输小肠上皮细胞吸收葡萄糖、无机盐、氨基酸等白细胞吞噬病菌分泌蛋白的分泌影响因素浓度差浓度差；转运蛋白的种类和数量载体蛋白种类和数量；能量温度；能量提醒(1)胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用，但是不需要转运蛋白的作用。
(2)胞吐不是只能运输大分子物质，也可以运输小分子物质，如神经递质。
(3)被动运输和主动运输主要体现了膜的选择透过性，胞吞、胞吐主要体现了膜的流动性。
(1)源于必修1 P70“与社会的联系”：囊性纤维化是细胞中某种蛋白质结构异常，影响了Cl－的跨膜运输，说明这种结构蛋白属于细胞膜上的载体蛋白，也反映了细胞膜对离子的吸收具有选择性是通过细胞膜上载体蛋白的种类和数量来实现的。
(2)源于必修1 P71“相关信息”：胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。
(3)源于必修1 P72概念检测T2：果脯在腌制过程中慢慢变甜不是(填“是”或“不是”)细胞通过主动运输吸收糖分的结果。
腌制果脯时由于细胞外液浓度过高，细胞失水死亡，然后糖分大量进入细胞才导致果脯慢慢变甜。
2．协助扩散中转运蛋白类型(1)载体蛋白类：只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，且每次转运时都会发生自身构象的改变。
(2)通道蛋白类：只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。
【五年真题】2020版高考生物：专题3 物质出入细胞的方式(含答案)
专题三物质出入细胞的方式考点一细胞的吸水与失水1.(2015·海南卷，10)取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中，一定时间后测得甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。
假设蔗糖分子不进出细胞，则关于这一实验结果，下列说法正确的是( )A.实验前，丙的浓度＞乙的浓度＞甲的浓度B.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等C.实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散D.甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的解析本题考查物质跨膜运输的实例的相关知识，考查知识的识记及理解能力，难度较小。
由题意可知，取生理状态相同的某种植物叶片，细胞内的细胞液浓度考虑相同，分别放入甲、乙、丙三种不同浓度的溶液中，一定的时间后，甲的浓度变小，说明植物细胞失水，甲的浓度>植物细胞；乙的浓度不变，说明植物细胞既不失水也不吸水，乙的浓度＝植物细胞；丙的浓度变大，说明植物细胞吸水，丙的浓度<植物细胞。
由此可知：甲的浓度>乙的浓度>丙的浓度，A错误；乙的浓度不变是因为细胞内细胞液的浓度而非细胞内蔗糖浓度，与乙的浓度相等，B错误；水分进出细胞属于自由扩散，C错误；由题意可知，蔗糖分子不进出细胞，甲、乙、丙三种溶液的浓度变化均是考虑由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的，D正确。
答案 D2.(2014·上海卷，21)以紫色洋葱鳞叶为材料进行细胞质壁分离和复原的实验，原生质层长度和细胞长度分别用X和Y表示(如右图)，在处理时间相同的前提下( )A.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，则紫色越浅B.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，则所用蔗糖溶液浓度越高C.不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，则越易复原D.不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，则细胞的正常细胞液浓度越高解析同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，表示失水越多，质壁分离越明显，紫色越深，X/Y值越大，失水越少，所用蔗糖溶液浓度越小，故A、B错误；不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，表示失水越多，越不易复原，故C错误；而X/Y值越大，表示该细胞失水越小，则该细胞的正常细胞液浓度越高，故D正确。
物质出入细胞的方式 高考生物一轮复习
考点二：物质出入细胞的方式
一、自由扩散和协助扩散 1. 概念：物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被 动运输。 2. 类型： （1）自由扩散： ✓概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞。 ✓特点：顺浓度梯度；不需要载体；不需要能量。 ✓举例：气体、脂质小分子等。 （2）协助扩散： ✓概念：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。 ✓特点：顺浓度梯度；需要载体；不需要能量。 ✓举例：钾离子通过通道蛋白进出细胞。
3. 影响因素： （1）被动运输的速率直接受膜内外物质浓度梯度大小的影响。 （2）协助扩散的速率还与转运蛋白的数量有关。 4. 转运蛋白： （1）分类：载体蛋白和通道蛋白。 （2）特点：具有特异性。 ✓载体蛋白：只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，且每次转运时都会发生自身构象的 改变。 ✓通道蛋白：只容许与自身通道的直径和形状相适配，大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子 或离子不需要与通道蛋白结合。 （3）实例 ✓水分子的运输更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞。还可以以自由扩散 方式进出细胞。 细胞膜上还存在一些无机盐离子的通道蛋白。（例如：Na＋通道、K＋通道）
✓ 因为O2浓度的高低可影响细胞呼吸，进而影响能量的供应，曲线③表示物质运输速率与O2浓 度无关，说明这种运输方式不需要能量，应为被动运输。
✓ 曲线④表示物质运输速率与O2浓度有关，说明这种运输方式需要能量，达到一定O2浓度后， 运输速率不再增加，说明受载体蛋白数量的限制，应为主动运输，曲线起点的含义是无氧呼 吸为主动运输供能。
※半透膜、选择透过性膜以及生物膜的区别：
半透膜
概念范畴 物理学上的概念
特点 物质能否通过半透膜取决于半透膜孔隙直径的大小
物质进出细胞的方式
能氧量气%
（1）心肌细胞吸收氧气和K+的方式依次为 ____自__由__扩_图__散A__和和__图主__B动_。运输
（2）图B中出现BC平区的主要原因是
细__胞__膜__上__的__载__体__数_量__是__有__一__定__限__度__的__，__且__已__经_达__到__饱__和_.状态
（3）若对心肌细胞施用某种毒素，结果钙离子吸收 量明显减少，而钾离子、葡萄糖等物质的吸收量不受 影响，其原因是： 这__种__毒__素___能__够__抑__制___细__胞__膜__上___的__钙__离__子__载___体__蛋__白__的_。活性
一、自由扩散
（1）定义：物质通过简单的扩散作用进出细胞。
运
（2）特点： ①从高浓度到低浓度 输
（顺浓度梯度）
速
②不需要载体蛋白 率
③不需要消耗能量
载体蛋白
（3）实例：
气体分子（O2、CO2、N2） 水分子
0
浓度差
脂溶性分子（甘油、乙醇、苯、尿素、脂肪酸等 ）
二、协助扩散
特点：高浓度到低浓度；需要载体蛋白；不需要消耗能量
——胞吐作用和胞吞作用
胞吞作用
细胞膜具有流动性
课堂小结
物质运输的方式
小分子物质
大分子物质
被动运输
主动运输 胞吞作用 胞吐作用
自由扩散 协助扩散
五、牛刀小试
1.下列跨膜运输的生理活动中，属于主动运输的是（C）。
A．酒精进入胃黏膜细胞 B．二氧化碳由静脉血进入肺泡内 C．原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞 D．水分子进出细胞
4．小肠上皮细胞含有大量的线粒体，与这一结构
特征相适应的细胞膜功能是（ D）。
高考生物考前知识点梳理：专题3 物质进出细胞的方式(讲解部分)
2.氧气浓度
(1)图3表示的运输方式为自由扩散或协助扩散,这两种运输方式都不消耗 能量,不受O2浓度的影响。 (2)图4表示的运输方式为主动运输。图中O2浓度为0时,离子吸收速率不为 0,其原因是细胞通过无氧呼吸提供能量,P点之后运输速率不变的限制因 素是载体的数量。
c.位于细胞膜外表面或细胞内,可以接受信号分子的蛋白质,叫受体蛋白,如 激素、神经递质的受体蛋白。 (3)同种物质的跨膜运输方式不一定相同 某物质进出细胞的方式并非固定一种。如葡萄糖进入红细胞是协助扩散, 而葡萄糖通过小肠上皮细胞细胞膜的方式为主动运输,要视具体情况而 定。再如静息电位形成时K+外流与动作电位形成时Na+内流均为协助扩 散;但K+、Na+在其他细胞中的跨膜运输方式一般为主动运输。
(3)由图A中Na+-K+泵结构示意图可以看出,K+和乌本苷的结合位点相同,乌 本苷会与K+竞争结合位点,从而抑制Na+-K+泵的活性。 答案 (1)主动运输。 (2)不断吸水发生膨胀,甚至破裂。 (3)乌本苷会 与K+竞争结合位点,从而抑制Na+-K+泵的活性。 命题评述 由于水通道蛋白和离子通道蛋白的发现,美国科学家阿格雷与 麦金农曾获得诺贝尔化学奖。水通道蛋白是细胞的给水和排水系统;Na+K+泵是一种载体蛋白,既具有ATP水解酶的活性,还具有载体的功能。高考 常以此为命题角度,引导学生关注生物科技前沿的发展,提升社会责任感。
高三生物一轮复习空间物质出入细胞的方式及影响因素
项目 运输方向 载体蛋白 细胞内的能量
代表例子
自由扩散
顺浓度梯度 不需要 不消耗
氧气、水、 甘油等通过
细胞膜
协助扩散
顺浓度梯度
需要
不消耗
葡萄糖通过红细胞 水通过水通道 K+通过离子通道
主动运输
逆浓度梯度 需要
需要消耗
葡萄糖、氨基酸通过小 肠上皮细胞膜；离子通
过细胞膜等
细胞外
细胞内 a
b
能量
cd
e
能量
两者的区别：是否需要膜转运蛋白。膜转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白
膜上的两种转运蛋白比较
载体蛋白，需与运输分子结合， 引起载体蛋白空间结构改变。 包括主动运输、协助扩散。
通道蛋白是在膜上形成跨膜的亲水通 道，使离子或水从中通过，不需要与 运输分子结合，只参与协助扩散。
水通道蛋白
（二）主动运输
哺乳动物细胞内外Na+和K+浓度 细胞内浓度 细胞外浓度
例.基于对物质进出细胞方式的理解，下列表述正确的有（ ACD ）
A.水分子和脂溶性小分子有机物都可以通过自由扩散进入细胞 B.自由扩散只能顺浓度梯度，而协助扩散既可以顺浓度梯度也可以逆浓度梯度 C.水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞 D.轮藻细胞中K+浓度比它们生活的水环境高63倍，说明轮藻吸收K+的方式为主动运输 E.胞吞、胞吐依赖于膜的流动性，主动运输、协助扩散与膜的流动性无关 F.神经递质由突触前膜释放到内环境的过程需要载体蛋白的协助 G.动作电位产生与膜电位恢复过程中，Na+流入和排出都是主动运输 H.细胞外高浓度的超氧化物歧化酶可以自由扩散进入细胞 I.离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，离子通过离子泵的跨膜运输属于协助 扩散 J.植物根细胞吸收矿质元素离子主要依靠渗透作用进入细胞，并且要消耗能量
高三复习-物质进出细胞的方式
物质进出细胞的方式物质跨膜运输的方式，物质通过简单扩散作用影响单纯扩散的主要因素有二：①膜两侧的溶质分子浓度梯度。
浓度梯度大，物质顺浓度梯度扩散就多；浓度梯度消失，扩散就停止。
②膜对该物质的通透性。
由于细胞膜的结构是脂质双分子层，所以膜对脂溶性高的物质如氧和二氧化碳通透性大，扩散容易；对脂溶性低和非脂溶性物通透性小，扩散就难。
进出细胞，叫做自由扩散。
自由扩散定义：物质通过简单扩散作用(simple transport)进出细胞，叫做自由扩散.其特点是：①沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散；②不需要提供能量；③没有膜蛋白的协助。
某种物质对膜的通透性（P）可以根据它在油和水中的分配系数（K）及其扩散系数（D）来计算：P=KD/t，t为膜的厚度。
脂溶性越高通透性越大，水溶性越高通透性越小；非极性分子比极性容易透过，小分子比大分子容易透过。
具有极性的水分子容易透过是因水分子小，可通过由膜脂运动而产生的间隙。
非极性的小分子如O2、CO2、N2可以很快透过脂双层，不带电荷的极性小分子，如水、尿素、甘油等也可以透过人工脂双层，尽管速度较慢，分子量略大一点的葡萄糖、蔗糖则很难透过，而膜对带电荷的物质如：H+、Na+、K+、Cl—、HCO3—是高度不通透的事实上细胞的物质转运过程中，透过脂双层的简单扩散现象很少，绝大多数情况下，物质是通过载体或者通道来转运的。
离子、葡萄糖、核苷酸等物质有的是通过质膜上的运输蛋白的协助，按浓度梯度扩散进入质膜的，有的则是通过主动运输的方式进行转运。
举例：氧气，二氧化碳，水，甘油，乙醇，苯，脂肪酸，尿素，胆固醇，脂溶性维生素，气体小分子等协助扩散也称促进扩散、易化扩散（faciliatied diffusion），其运输特点是：①比自由扩散转运速率高；②存在最大转运速率；在一定限度内运输速率同物质浓度成正比。
如超过一定限度，浓度不再增加，运输也不再增加。
因膜上载体蛋白的结合位点已达饱和；③有特异性，即与特定溶质结合。
《物质通过多种方式出入细胞》 知识清单
《物质通过多种方式出入细胞》知识清单细胞是生命活动的基本单位，而物质的进出细胞对于细胞的生存和功能发挥至关重要。
物质通过多种方式出入细胞，包括被动运输、主动运输和胞吞胞吐等。
一、被动运输被动运输是指物质顺着浓度梯度进行的跨膜运输，不需要消耗细胞代谢产生的能量。
被动运输又可以分为自由扩散和协助扩散两种方式。
1、自由扩散自由扩散也称为简单扩散，是指物质从高浓度一侧通过细胞膜向低浓度一侧转运，不需要载体蛋白的协助，也不需要消耗能量。
一些小分子物质，如氧气、二氧化碳、氮气、苯、乙醇、甘油等，都可以通过自由扩散的方式进出细胞。
以氧气为例，当细胞外氧气浓度高于细胞内时，氧气分子会凭借自身的热运动，从细胞外扩散进入细胞内，直到细胞内外氧气浓度达到平衡。
2、协助扩散协助扩散是指物质在载体蛋白的协助下，从高浓度一侧通过细胞膜向低浓度一侧转运，不需要消耗能量。
葡萄糖进入红细胞、钠离子进入神经细胞等都属于协助扩散。
载体蛋白具有特异性，一种载体蛋白通常只能运输一种或一类物质。
例如，葡萄糖进入红细胞是通过特定的载体蛋白来实现的。
二、主动运输主动运输是指物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞代谢产生的能量。
主动运输对于细胞来说非常重要，它能够保证细胞按照生命活动的需要，主动地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。
例如，植物根细胞吸收土壤中的矿质离子、小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等营养物质，都是通过主动运输的方式进行的。
主动运输的载体蛋白具有与被运输物质结合的特异性位点，当被运输物质与载体蛋白结合后，会引起载体蛋白的构象发生变化，从而将物质运输过膜。
同时，细胞通过呼吸作用产生的 ATP 为主动运输提供能量。
三、胞吞和胞吐胞吞和胞吐是大分子物质进出细胞的方式，它们都涉及到细胞膜的变形和包裹。
1、胞吞胞吞是指大分子物质或颗粒性物质被细胞膜包裹后，形成囊泡进入细胞的过程。
胞吞可以分为吞噬作用和胞饮作用。
物质进出细胞的方式
A.
B.
C.
渗透作用对红细胞的影响： A.正常浓度下（血浆中或生理盐水中）。 B.在蒸馏水中的红细胞会因水不断深入细胞而膨胀，甚至破裂。 C.在浓食盐水中的红细胞由于水不断渗透出细胞外，导致萎缩。
3、
还有一种被动转运方式单纯靠浓度差无法完成， 必须借助于细胞膜中的一类转运（载体）蛋白， 这种转运仍是一种扩散作用，称为易化扩散或 协助度处向低浓度处运动的现象。
物质以扩散方式进 出细胞（箭头表示 物质分子整体的移 动方向）
细胞的扩散作用：
细胞膜内外两侧有浓度上的差异，就能以扩散方式， 由浓度较高的地方往浓度较低的地方移动，直接穿过细 胞膜，例如氧气和二氧化碳等气体分子进出细胞的方式。
2、渗透
5、大分子和颗粒性物质进出细胞的方式
胞吞作用 胞吐作用
协助扩散： 浓度梯度，不需要能量
特点：A.需要转运蛋白协助； B.对被转运的物质由高度的选择性； C.转运速度快； D.具有饱和效应。
扩散
渗透
被动运输
协助扩散
被动转运的最 大特点是物质 由浓度较高的 一侧转运至浓 度较低的一侧 并且不需要消 耗能量。
4、主动转运（主动运输）
逆浓度梯度的转运 称为主动转运。 主动转运要消耗 能量，能量来自 细胞中的ATP； 主动转运还必须 有载体蛋白参与。
物质进出细胞的方式
物质进出细胞的方式有：一、单纯扩散是指一些脂溶性的物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。
影响单纯扩散的主要因素有二：①膜两侧的溶质分子浓度梯度。
浓度梯度大，物质顺浓度梯度扩散就多；浓度梯度消失，扩散就停止。
②膜对该物质的通透性。
由于细胞膜的结构是脂质双分子层，所以膜对脂溶性高的物质如氧和二氧化碳通透性大，扩散容易；对脂溶性低和非脂溶性物通透性小，扩散就难。
这种单纯扩散方法进出细胞的物质有：氧、二氧化碳、水、乙醇、甘油、苯等。
二、协助扩散（易化扩散）是指一些非脂溶性的物质或水溶性强的物质，依靠细胞膜上镶嵌在脂质双分子层中特殊蛋白质的“帮助”，顺电—化学梯度扩散的过程。
即将本来不能或极难进行的跨膜扩散变得容易进行，所以也叫做易化扩散。
参与易化扩散的镶嵌蛋白质有两种类型：一种是载体蛋白质，另一种是通道蛋白质。
因而易化扩散可分为两种：①以载体为中介的易化扩散：协助运输，被选择吸收的物质从高浓度一侧通过细胞膜到达低浓度一侧，但需要细胞膜上的一种物质——载体蛋白的协助才能完成扩散过程，称为协助运输。
协助运输是一种被动运输，不需要细胞提供代谢能量，因为物质是顺着浓度梯度运输的，例如葡萄糖进入红胞。
载体的作用是在细胞膜的一侧与某物质相结合，再通过本身的变构作用将其运往膜的另一侧。
以此种方式转运的物质是一些小分子的有机物。
协助运输有三个主要特点：一个是高度特异性，一种载体只能转运一种物质，如葡萄糖载体只能转运葡萄糖。
另一个是饱和性，即在单位时间内的物质转运量不能超过某一数值。
第三，竞争抑制性，即结构近似的物质可争夺占有同一种载体、载体优先转运浓度较高的物质。
②以通道为中介的易化扩散：通道运输，通道的作用是在一定条件下通过蛋白质本身的变构作用而在其内部形成一个水相孔洞或沟道，使被转运的物质得以通过。
以此种方式转运的物质是一些简单的离子。
通道的开放和关闭，由化学因素控制的通道，称为化学依赖性通道；由电位因素控制的通道，称电位依赖性通道。
物质出入细胞的方式(教案)
物质出入细胞的方式一、教学目标知识与技能：1.理解物质进出细胞的几种方式；2.掌握物质进出细胞的几种方式之间的异同；3.理解载体蛋白、能量、细胞膜等在转运过程中的作用。
过程与方法：1.通过比较几种运输方式的异同，培养学生运用对比法进行学习的能力；2.通过模拟物质运输方式，让学生学会用形象记忆法理解知识内容；3.通过举例类比，激发学生触类旁通的类比学习方法；4.借助实验现象，让学生掌握如何通过具体的实验来进行理论知识点学习。
情感态度与价值观：1.几种运输方式异同的比较，使学生树立科学的辩证观点；2.通过实际的操作，让学生明白学习实验知识对于理论知识理解的重要性。
二、教学重难点1. 扩散与渗透过程中现象实验的教学，在帮助学⽣理解了扩散渗透作⽣之后，如何让学⽣通过具体的实验现象去解释理论知识是教学的难点所在，可以通过让学⽣动⽣操作，观察现象的⽣式来加深理解。
2. 主动转运与被动转运中，载体蛋⽣的⽣作机制以及其能量的消耗状况也⽣较抽象，难以让学⽣及时理解，可以通过制作模型的⽣式，以⽣种⽣眼可见的⽣式将教学内容呈现在学⽣眼前，⽣便学⽣进⽣学习。
3. 主动转运与被动转运中，能量的流动看不见，⽣分的抽象。
再加上学⽣对于能量的知识接触较少，不易理解。
可以通过播放动画，辅之书上的静态模式图来帮助学⽣更好的了解内容。
4. 胞吞和胞吐是在学习过程中不同于其它三种运输⽣式的⽣种运输⽣式，其运输不需要进⽣跨膜。
学⽣在学习时思路不容易及时调整。
可以通过类⽣学⽣已经学会的⽣些知识帮助学⽣理解，如内质⽣产⽣囊泡，随后囊泡进⽣⽣尔基体这⽣过程，可能类⽣胞吞胞吐过程，但应该注意讲明其中的差异。
三、教学方法1.扩散与渗透过程中现象实验的教学，在帮助学⽣理解了扩散渗透作⽣之后，如何让学⽣通过具体的实验现象去解释理论知识是教学的难点所在，可以通过让学⽣动⽣操作，观察现象的⽣式来加深理解。
2. 主动转运与被动转运中，载体蛋⽣的⽣作机制以及其能量的消耗状况也⽣较抽象，难以让学⽣及时理解，可以通过制作模型的⽣式，以⽣种⽣眼可见的⽣式将教学内容呈现在学⽣眼前，⽣便学⽣进⽣学习。
2021年高中生物高考考点闯关8：物质出入细胞的方式
高中生物高考考点闯关8——物质出入细胞的方式一、课标、考纲要求（一）普通高中生物学课程标准（2017）【内容要求】2.1 物质通过被动运输或主动运输方式进出细胞，以维持细胞的正常代谢活动2.1.1 阐明质膜具有选择透过性2.1.2 举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量；有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白2.1.3 举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞（二）高考全国统一考试大纲（2019）【生物知识内容、要求】细胞的代谢⑴物质出入细胞的方式Ⅱ二、核心知识梳理（一）细胞吸水和失水1.渗透作用发生的条件⑴有半透膜⑵半透膜两侧有物质的量浓度差半透膜可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。
2.对渗透现象的解释如图为研究渗透作用的实验装置，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，漏斗内外起始液面一致。
渗透平衡时液面差为△h.对此现象解释如下：⑴液面上升的原因：S1溶液浓度高于S2溶液浓度，单位时间内由S2溶液进入S1溶液的水分子数多于由S1溶液进入S2溶液的水分子数，导致液面上升。
⑵液面停止升高的原因：随液面差△h不断增大，漏斗管内液体的压力不断增大，使水分子流出漏斗的速度加快，同时半透膜两侧溶液的浓度差不断减小，使水分子流入漏斗的速度减慢，最终导致水分子的运动达到平衡状态，液面停止升高。
需要强调的是，当液面停止升高时，S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度，此时渗透压与液面差产生的压力平衡。
此实验因变量是漏斗内液面变化，不宜用烧杯液面变化作描述指标，因现象不明显。
3.成熟植物细胞和动物细胞的吸水和失水动物细胞的细胞膜和成熟植物细胞的原生质层（细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质）相当于一层半透膜，会发生渗透作用。
无论细胞吸水还是失水，都是从水分子浓度大的一侧向水分子浓度小4.质壁分离和复原的原理分析⑴质壁分离发生质壁分离的前提条件：成熟植物的活细胞具有大液泡和细胞壁。
小高考物质进出细胞的方式课用
由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水 时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开，从而发生质 壁分离。
2、质壁分离及复原现象
水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的
其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决 于细胞生命活动的需要。
细胞对物质的吸收是有选择的。
结论： 细胞膜不仅是半透膜，还是选择透 过性膜。其对物质的选择吸收是取 决于细胞膜上
氢离子，钠离子 钾离子，钙离子 氯离子，镁离子
碳酸氢根
什么样的物质 能够通过通过 脂双层？ 什么样的物质 不能通过？
协助扩散
特征：
1、顺浓度梯度运输 2、需要载体参与 3、不需要消耗能量
如：葡萄糖进入红细胞
自由扩散与协助扩散有什么异同？
相同： 都是顺浓度的梯度跨膜运输， 不需要消耗能量
自由扩散不需要载体蛋白的参与； 不同：
相当于半透膜
普通高中课程标准实验教科书生物必修（1）
成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统
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普通高中课程标准实验教科书生物必修（1） 新洲三中 高一生物组
植物细胞质壁分离和复原现象
1.在质壁分离和复原的实验中，如果没有细胞壁，结 果会有什么不同吗？ 如果没有细胞壁，细胞就会像红细胞一样会持续吸水 直到涨破细胞膜。
协助扩散需要载体蛋白的参与。
为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？ 都是顺物质的浓度梯度进行的，不需要细 胞消耗能量。所以，被称为被动运输。
资料：
①丽藻细胞液与池水的 多种离子浓度比
②人红细胞中钾离 子的浓度比血浆高 30倍；
③钠离子的浓度只 有血浆的1／6；
④甲状腺滤泡上皮 细胞内碘的浓度比 血液高20—25倍。
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物质进出细胞的方式Newly compiled on November 23, 2020课后达标检测6物质进出细胞的方式(时间：50分钟)一、单项选择题1．下图是植物从土壤中吸收某矿物质离子示意图。
据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为()A．自由扩散B．协助扩散C．主动运输D．被动运输2．下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是()A．主动运输过程中，需要载体蛋白协助和ATP提供能量B．在静息状态下，神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输C．质壁分离过程中水分子外流导致细胞内渗透压升高D．抗体分泌过程中，囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分3.某同学设计渗透装置如右图所示(开始时状态)，烧杯中盛放有蒸馏水，图中猪膀胱膜允许单糖透过。
倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶。
该实验过程中最可能出现的是()A．漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降B．漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下降C．加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖D．加酶后可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶4．人体正常红细胞是呈两面凹陷的圆饼状，现将人体的红细胞分别浸入下列a、b、c三个不同浓度溶液的烧杯内，一段时间后，实验结果如图所示，则a、b、c溶液浓度大小比较正确的是()A．a>b>c B．a<c<bC．a>c>b D．a<b<c5．在一定气候条件下，运用植物细胞质壁分离的实验原理，测试田间作物的细胞液浓度，以此法获得作物代谢情况的必要数据。
在此项测试中，实验变量(自变量)是()A．制备的系列浓度梯度的检测液B．作物的细胞液浓度C．作物细胞质壁分离状态D．一定的环境温度或其他气候数据6．如图表示细胞膜对不同物质的转运过程及相关的结构。
下列叙述正确的是()A．a表示发生质壁分离时水分子的主要移动方向B．b表示神经细胞受到刺激后Na＋的透性变化特点C．c过程一定消耗能量D．浆细胞能够依靠d识别相应的抗原7．(2014·广东四校联考)下列关于物质跨膜运输的描述，正确的是()A．相对分子质量小的物质或离子都可以通过被动运输进入细胞B．大分子有机物需要载体蛋白的转运才能进入细胞，并且消耗能量C．被动运输都是顺浓度梯度进行的，既不需要能量，也不需要载体蛋白D．主动运输保证了活细胞能够按照生命活动的需求主动选择吸收所需要的营养物质三、非选择题8．成熟的植物细胞具有中央大液泡，可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。
图甲表示渗透装置吸水示意图，图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系，图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。
请回答下列问题：(1)由图甲漏斗液面上升可知，实验初始时c两侧浓度大小是a________b。
由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在________，最终液面不再上升。
当液面不再上升时，c两侧浓度大小是a________b。
(2)图丙中相当于图甲中c结构的是________(填序号)，②处充满的液体是________。
此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是________。
A．细胞液>外界溶液B．细胞液<外界溶液C．细胞液＝外界溶液D．都有可能(3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水中，发现液泡体积增大，说明细胞在渗透吸水，细胞能否无限吸水______________，原因是______________________________________________________________________ __。
(4)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中，发现液泡体积也在增大。
当液泡体积不再增大时，细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等______________________________________________________________________ __。
9．(2014·广州高三检测)图甲是物质A通过细胞膜的示意图。
请回答以下问题。
(1)物质A跨膜运输的方式是________，判断理由是______________。
其运输方式也可用图乙中的曲线________表示。
如果物质A释放到细胞外，则转运方向是________(填“Ⅰ→Ⅱ”或“Ⅱ→Ⅰ”)。
(2)图甲中细胞膜是在________(填“光学显微镜”或“电子显微镜”)下放大的结果。
该膜的模型被称为____________________，科学家用该模型很好地解释了生物膜的结构及特点。
(3)图中物质B指的是__________，该物质彻底水解的产物是____________。
(4)图乙中曲线①反映出物质运输速率与______________________________________________________________________ __有关，曲线②Q点之前影响物质运输速率的因素可能有______________________。
10．物质进出细胞的方式有自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞和胞吐等。
请回答以下问题。
(1)自由扩散和协助扩散相比，它们的不同点是______________________________________________________________________ ________________________。
(2)协助扩散与主动运输相比，它们的相同点是______________________________________________________________________ ________________________。
(3)主动运输与胞吞、胞吐相比，它们的共同点是______________________________________________________________________ ________________________。
(4)如图表示葡萄糖进入人体组织细胞的过程，请据图回答下列问题：①如果该细胞是红细胞，该过程称为________，膜内、外葡萄糖浓度的特点是______________________________________________________________________ __。
②如果该细胞是心肌细胞，该过程称为________，膜内、外葡萄糖浓度的特点是______________________________________________________________________ __。
③从图中信息可知，载体是通过________来实现物质转运的。
11．某小组对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行了实验探究，实验步骤如下：①组装渗透装置两套，分别编号为1、2；②在两组烧杯中分别加入等量的水，在长颈漏斗中分别加入等量的同一浓度的蔗糖溶液，保持管内外液面高度相等；③对两组装置进行不同处理：1组用水浴维持在37 ℃左右，2组的烧杯外加冰块降温；④两组装置同时开始实验，几分钟后观察记录漏斗内的液面高度变化。
请分析回答下列问题：(1)本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即________作用速率来进行探究的。
(2)该实验的自变量是______________________________________________________________________ __；为了直观地表示相对速率，用________________表示实验结果。
(3)该实验可能的结果与结论：①若1组漏斗内液面高度比2组高，则说明______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____；②若______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____；③若______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____。
(4)如果上述实验结果证明了“低温能影响物质跨膜运输的速率”，那么对于生物活细胞来讲产生这种情况的可能原因是：①____________________________________________________________________ ____；②________________________________________________________________________。
课后达标检测61．解析：选C。
结合图示可以看出，该矿质离子的跨膜运输有两个特点：一是逆浓度梯度，二是消耗ATP，故应为主动运输。
2．解析：选B。
物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。
在静息状态下，神经细胞进行着K＋外流和其他的生命活动，需要能量供给；进行着葡萄糖的跨膜运输和葡萄糖的分解。
抗体分泌过程属于胞吐，高尔基体分泌的囊泡到达细胞膜时，囊泡膜与细胞膜融合，成为细胞膜的一部分。
3．解析：选B。
加酶前，漏斗内溶液浓度高于漏斗外，水分子向漏斗内部扩散的较多，漏斗液面上升；加酶后，蔗糖水解为单糖，摩尔浓度增大，使液面继续上升，后随着单糖逐渐进入烧杯，而使漏斗内溶液浓度下降，液面下降。
4．解析：选B。
由于a、b和c内的细胞分别处于膨大、皱缩和保持相对稳定状态，因此a、b、c溶液浓度大小比较是a<c<b。
5．解析：选A。
变量是实验过程中可以变化的因素，其中由实验者操纵或给定的量称做实验变量，选项中制备的系列浓度梯度的检测液属于实验变量。
植物细胞质壁分离的状态属于因变量。
一定的环境温度或其他气候数据属于无关变量。
6．解析：选C。
根据d糖蛋白可判断，有d的一侧为细胞膜外侧。
质壁分离时，水分子主要通过自由扩散的方式运出细胞，而a表示通过自由扩散水分子运入细胞；动作电位时，Na＋内流，而b表示运出细胞，故A、B错误；c物质是逆浓度梯度运入细胞的，而跨膜运输方式中只有消耗能量的主动运输是按照逆浓度梯度进行的，C正确；浆细胞不能识别抗原，D错误。