第三章 物质的跨膜运输-王云云
高一生物必修 物质跨膜运输的实例
城东蜊市阳光实验学校高一生物必修1物质跨膜运输的实例
自主学案
补充：
1、半透膜：是指根据孔径的大小某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性的薄膜。
选择透过性膜：是指水分子能自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子那么不能通过的生物膜。
如细胞膜、液泡膜和原生质层。
当细胞死亡后，膜的选择透过性便消失
2、浸透作用：水分子或者者者其他溶剂分子通过半透膜，从溶液浓度低的一侧向溶液浓度高的一侧扩散的现
象。
浸透作用发生的条件：〔1〕〔2〕。
最新高中生物-高三生物物质跨膜运输的实例 精品
第三单元 细胞的物质输入和输出第1节 物质跨膜运输的实例 课标要求（一）、能力要求1、进行探究植物细胞失水和吸水的实验设计和操作（课标：通过模拟实验研究膜的透性 观察植物细胞的质壁分离和复原）2、举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点3、正确解读坐标数据图表(二）、内容要求1、描述半透膜的特征2、举例说明动物细胞膜和植物原生质层相当于半透膜3、理解水的跨膜运输是顺浓度梯度 知识网络体系1、提出问题、作出假设、设计实验 、科学实验5、记录结果6、分析结果，得出结论7、表达与交流质壁分离的条件重难热点归纳重点是弄清楚水分跨膜运输的特点，以及膜的特性。
区分以下概念1.扩散与渗透的区别？扩散：物质从高浓度到低浓度的运动渗透：水及其他溶剂分子通过半透膜的扩散区别：渗透与扩散的不同在于渗透必须有渗透膜（半透膜）。
2.原生质层和原生质的区别？原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
原生质：细胞内具有生命活动的物质称为原生质。
（包括细胞膜、细胞质和细胞核）。
结论：植物细胞的原生质层相当于一层半透膜3.为什么说细胞膜是选择透过性膜？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4．动物细胞膜是不是半透膜？当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度红细胞一般会因持续吸水而涨破当外界溶液浓度比细胞质的浓度高时，红细胞失水皱缩当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时,水分进出红细胞就处于动态平衡结论：动物细胞是半透膜5．细胞的吸水和失水对于动物、植物细胞来说：外界溶液浓度细胞内溶液浓度低吸水高外界溶液浓度细胞内溶液浓度高失水低结论：水分子是顺相对含量梯度跨膜运输复习策略本节是将水的跨膜运输作为一个实例来分析，由物理现象过渡到细胞，先分析动物细胞的水分进出，尔后通过一个探究性实验来说明植物细胞水分的进出情况，最后得出水是顺相对含量的梯度运输的结论。
高一生物必修教学课件物质跨膜运输的实例
影响因素与实例分析
影响因素
膜两侧物质浓度差、膜对物质的通透性、温度等。
实例分析
如氧气、二氧化碳、氮气等在细胞膜上的简单扩散；钠离子、钾离子等离子在细 胞膜上的易化扩散。这些实例说明了物质跨膜运输的被动性及其影响因素。
主动运输-原发性主动转运和继 03 发性主动转运
原发性主动转运机制与特点
机制
原发性主动转运是细胞直接利用代谢产生的能量将物质（通 常是带电离子）逆浓度梯度或电位梯度进行跨膜转运的过程 。其机制涉及ATP水解、离子泵或离子通道等。
优点
灵敏度高，可准确追踪物质在细胞内的 运输途径和速率；适用于研究微量物质 的跨膜运输。
VS
缺点
放射性同位素具有放射性，对人体和环境 有一定危害；实验过程中需采取严格的防 护措施，操作繁琐。
其他实验方法简介
01
02
03
显微镜观察法
利用显微镜直接观察细胞 或组织制及意义
胞吐作用机制
细胞通过细胞膜外突形成囊泡，将细 胞内的物质或颗粒排出到细胞外部的 过程。
胞吐作用意义
胞吐作用对于细胞排泄废物、调节细 胞内外物质平衡以及细胞间的信息交 流具有重要意义。它是细胞保持正常 生理功能的重要机制之一。
实例分析与比较
实例一
白细胞吞噬细菌。当细菌侵入人体时 ，白细胞通过吞噬作用将细菌包裹进 入细胞内部，并利用细胞内的酶将其 分解，从而消灭细菌。
胞吞和胞吐
大分子物质或颗粒物质通过细胞膜的特殊结 构——囊泡的形成和融合而进出细胞的运输 方式。如蛋白质、多糖等。
D
跨膜运输意义及生理作用
• 维持细胞的正常生命活动：细胞需要不断地从外界吸收营养物质和排出代谢废 物，以维持正常的生命活动。物质跨膜运输是实现这一过程的基础。
物质的跨膜运输
衣凯宁
物 质的跨膜运输 温故知新
衣凯宁 --生物膜的结构
脂质和蛋白质 磷脂双分子层 这种膜可以让水分子自 流动性 由通过，一些离子和小 不均匀的 分子可以通过，而其他 则不能通过。 选择透过性
物质跨膜运输的方式
氧气，二氧化碳 氮气，苯
水，甘油，乙醇 氨基酸，葡萄糖 核苷酸 氢离子，钠离子 钾离子，钙离子 氯离子，镁离子 碳酸氢根
பைடு நூலகம்题讨论
1、从图上可以看出，氧气、二氧化碳、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。 2、葡萄糖不能通过人工合成的无蛋白的脂双层， 但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖。 推测：小肠上皮细胞上有能转运葡萄糖的蛋白质。
3 为什么自由扩散和协助扩散被统称为被 动运输？
因为自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度迚行的 不需要消耗能量，所以统称为被动运输。
二、主动运输
自主探究：
Na+ 、K+、Ca2+、 Mg2+ 等离子通过细胞膜； 葡萄糖、 氨基酸通过小肠上皮 细胞需要什么条件？
观察与讨论
主动运 输的特 点与对 与生命 活动的 重要意 义是什 么？
3、通过此图还可以联想得出，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
一、被动运输
观察与讨论
观察与 讨论 自由扩 散与协 助扩散 的相同 点与不 同点？
师生小结：
2 自由扩散与协助扩散有什么异同？
共同点：都是顺浓度梯度迚行的,不需要消耗能量 不同点：前者不需要载体蛋白的协助，后者必须载 体蛋白的协助才能实现
4.3物质跨膜运输方式 课件
南宫中学生物
自由扩散:与物质浓度呈正比关系。 运输速率取决于膜两侧物质的浓度差。浓度差越 大，自由扩散速率越快。
物质浓度差
运输速率
南宫中学生物
主动运输需消耗能量，需要载体蛋白的协助， 物质从低浓度向高浓度运输，当细胞外侧浓度增 加到一定时候，运输速率不再增加（受载体蛋白 数量，能量的限制）。
时间
不需要载体参与，需要ATP供能。
2.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，这是细胞的什 么作用？
这是细胞的胞吞作用。
3.白细胞的胞吞作用对人体有什么意义？ 这对于人体有保护和防御疾病功能，有利于细胞新陈代谢的
正常进行。
问题探讨：
南宫中学生物
4.胞吞，胞吐过程依赖膜的什么特点? 具有一定的流动性
2. 哪种离子通过主动运输排出细胞？
Na+ Cl－
3. 你是如何作出以上判断的？ 主动运输,物质逆浓度进行。
南宫中学生物
胞 吐
合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图
协助扩散曲线图？
南宫中学生物
跨膜速率 跨膜速率 跨膜速率 跨膜速率
浓度差
①
浓度差
②
浓度差
③
浓度差
④
运输速率
南宫中学生物
浓度差
在一定的浓度范围内，物质的运输速度与物质的浓 度差成（ 正比 ）关系，协助扩散过程中物质运输的 速率受（ 载体蛋白数目）限制。
南宫中学生物
氧气，二氧化碳 氮气，苯
水，甘油，乙醇
氨基酸，葡萄糖 核苷酸
氢离子，钠离子 钾离子，钙离子 氯离子，镁离子
碳酸氢根
3、由图联想：细胞需要的离 子是否通过细胞膜上的蛋白质 运输？
物质跨膜运输的实例优质课凤公开课获奖课件省赛课一等奖课件
4.1 物质跨膜运送旳实例
一、渗透作用旳原理 二、动物细胞旳吸水和失水 三、植物细胞旳吸水和失水 四、物质跨膜运送旳其他实例
渗透系统装置 渗透作用的原理 动物的吸水和失水 植物的吸水和失水 其他实例
渗一透作、用的渗原理透作动物用的旳吸水原和失理水 植物的吸水和失水 其他实例
渗透作用的原理 动物的吸水和失水 植物的吸水和失水 其他实例
练一练 下列哪些细胞能发生质壁分离并总结发生质壁分 离旳条件。 a.叶肉细胞 b.根毛成熟区细胞 c.分生区细胞 d.洋葱表皮细胞 e.干种子细胞 f.动物细胞 g.导管细胞
答案 （1）能发生质壁分离旳细胞：a、b、d （2）有大液泡（成熟）旳活旳植物细胞，才干发
二、动物细胞旳吸水和失水
（课本P60）
外界溶液浓度 <
细胞质浓度
细胞吸水膨胀
外界溶液浓度 >
细胞质浓度
细胞失水皱缩
外界溶液浓度 =
细胞质浓度
水分进出细胞 处于平衡状态
渗透作用的原理 动物的吸水和失水 植物的吸水和失水 其他实例
思索与讨论 （课本P61）
1.正常生活着旳红细胞内旳血红蛋白等有机物能过细胞 膜外吗？
红细胞内旳血红蛋白等有机物一般不能透过细胞膜。
2.根据现象判断红细胞旳细胞膜相当与什么膜？
红细胞旳细胞膜相当于“问题探讨”中旳半透膜。
3.当外界溶液旳浓度低时，红细胞一定会吸水而涨破？
当外界溶液旳浓度低于红细胞内部旳浓度时，红细胞一般 会因连续吸水而涨破。
4.红细胞吸水或失水旳多少取决与什么？
红细胞吸水或失水旳多少主要取决于红细胞内外浓度 旳差值。一般情况下，差值较大时吸水或失水较多。
高中生物 3.3 物质的跨膜运输名师公开课省级获奖课件 苏教版必修1
对于自由扩散,物质运输的速率主要取决于浓度差,也与该物质
分子的大小有关;协助扩散还与载体的种类和数量有关。如下图所
示,自由扩散随外界物质浓度升高,运输速率随之加快;而协助扩散
需要载体蛋白的协助,当超过一定限度时,随着外界物质浓度增加,
运输速率不再加快,这是由于细胞膜上载体蛋白的数量有限,即具
有载体饱和效应。
首页
自主学习
课堂探究案
探究点 实验设计 当堂检测
一二
名师精讲 1.自由扩散 (1)特点:①顺浓度梯度扩散;②不消耗能量;③不需要载体蛋白的 参与。
(2)举例:气体(如O2、CO2等)、脂溶性物质(如甘油、乙醇、苯)、 尿素等。
自由扩散是细胞膜的一种简单的运输方式,通过这种方式吸收是 被动的,主要取决于膜两侧的浓度差(图甲)。自由扩散的速率与膜 两侧该物质的浓度差成正比(图乙)。
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课堂探究案
探究点 实验设计 当堂检测
一二
3.被动运输与主动运输的比较
(1)适应条件:离子、小分子通过膜的方式。
(2)区别
被动运输 自由扩散
协助扩散
主动运输
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
探究点 实验设计 当堂检测
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一二
解析:由图示可以看出,该物质的运输方式是主动运输,因为该物 质运输速率与O2浓度有关。A选项为协助扩散;B选项果脯腌制时 细胞已死亡,失去选择透过性;D选项为自由扩散。
答案:C
探究点 实验设计 当堂检测
苏教版高一生物上册第三章物质的跨膜运输知识点
苏教版高一生物上册第三章物质的跨膜运输知识点苏教版高一生物上册第三章物质的跨膜运输知识点物质通过简单扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。
下面是苏教版高一生物上册第三章物质的跨膜运输知识点，希望能帮助大家学习!由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量,使得管内液面升高.半透膜：半透膜是一类可以让某些小分子离子的物质通过而大分子的物质不能通过的一类薄膜的总称。
?一.渗透作用1、水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜的扩散，称为渗透作用实质：(即顺着水的相对含量梯度的扩散)2、条件;(1)半透膜(2)膜两侧的溶液具有浓度差3、原理：溶液A浓度大于溶液B，水分子从B A移动溶液A浓度小于溶液B，水分子从A B移动在渗透作用中，水分是从溶液浓度低的一侧向溶液浓度高的一侧渗透。
扩散：物质从高浓度到低浓度的运动渗透：水及其他溶剂分子通过半透膜的扩散区别：渗透与扩散的不同在于渗透必须有渗透膜(半透膜)。
?二、动物细胞的吸水和失水外界溶液的浓度= 细胞质的浓度水分子进出细胞达到动态平衡外界溶液的浓度〉细胞质的浓度失水皱缩外界溶液1.提出问题：原生质层相当于半透膜么??2.作出假设：原生质层相当于半透膜?3.设计方案：实验原理：将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察大小的变化;再浸润在清水中，观察其大小的变化。
原生质层相当于半透膜，蔗糖溶液浓度大于细胞液的浓度细胞失水发生质壁分离;清水小于细胞液浓度，细胞吸水发生质壁分离的复原。
?4.预期实验的结果：由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由通过，而蔗糖分子则不能通过，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会缩小，细胞皱缩;在清水中植物细胞的液泡又会变大，细胞膨胀。
苏教版高一生物上册第三章物质的跨膜运输知识点就整理完了，希望大家能认真学习！。
江苏省赣榆县海头高级中学高一生物《物质的跨膜运输》课件(精)
内吞外排
课堂小结
渗透作用 的条件
要有半透膜
半透膜两侧的溶液存在浓度差 简单扩散 顺浓度 被动运输 梯度 物质跨膜运输 协助扩散 的方式（小分 载体蛋白 子和离子） 主动运输 消 耗 内吞 能 大分子物质 量 外排
温故知新：
糖蛋白
基本骨架
蛋白质分子
磷脂双分子层
第三节 物质的跨膜运输
高一生物备课组 2012年10月22日
扩散现象：
一种物质从相对高浓度区域移动到低浓度区域 的过程，称为扩散
一、渗透作用装置
渗透作用条件：
a、要有半透膜；
b、半透膜两侧的溶液存 在浓度差。
不会无限上升的原因：
开始时，水分子从数量多的一侧向水分子 数量少的一侧渗透的趋势（压力），大于 水分子从数量少的一侧向水分子数量多的 一侧渗透的趋势（压力）当漏斗内的液面 逐渐升高，蔗糖溶液中的水分子数量逐渐 增多，这是两侧压力几乎相等，水分子的 运动达到动态平衡，漏斗内液面不再上升。
渗透作用条件
半透膜
成熟的植物细胞
原生质层 （选择透过性膜） 外界溶液和细胞液 具有浓度差
膜两侧具有浓 度差
（二）植物细胞质壁分离现象
外界溶液浓度
细胞液的浓度，细胞失水
植物细胞质壁分离复原现象
外界溶液浓度
细胞液的浓度，细胞吸水
自由扩散
协助扩散
主动运输
比较三种物质运输方式的异同：
项 目 自由扩散 顺浓度梯度 不需要 不消耗
氧气、二氧化碳、 氮气等气体分子、 水、甘油、苯、 乙醇、尿素等脂 溶性物质。
协助扩散 顺浓度梯度 需要 不消耗 葡萄糖通过 红细胞
主动运输 逆浓度梯度 需要 需要消耗
物质跨膜运输 案例
重实验，培养学生生物科学素养
【理论支撑】
生物科学是自然科学中的一门基础学科，它在培养学生形成生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值感方面起重要的作用[1]。
《普通高中生物课程标准》提出了“提高生物科学素养”的课程基本理念；倡导探究性教学，逐步培养学生主动参与探究过程、勤于动手和动脑以及分析和解决生活中的实际问题。
高一学生在初中的基础上更深一步的接触生物科学，能否正确的引导其形成正确的生物科学素养乃至科学价值观，实验是重要的一个环节。
[1]教育部《普通高中生物课程标准（实验）》[M] 北京：人民教育出版社2009，34【案例主旨】
《物质的跨膜运输》一节是苏教版高一生物第三章第三节，内容包含“探究植物细胞的吸水和失水”这一探究性实验。
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扩散现象：
一种物质从相对高浓度区域移动到低浓度区域 的过程，称为扩散
不需要消耗能量
需要消耗能量
自学引导：学习范围：课本P52和P55
1、看书本P52图3-29和图3-30结合概念， 在纸上写出自由扩散和协助扩散的异同点？ 2、运输都需要“动力”，写出被动运输和 主动运输的“动力”来源？ 3、解释主动运输对细胞正常生命活动的重 要性？（可举例说明）
注：细胞膜是一种半透膜，水分子能通过， 其他一些溶质分子不能通过。
渗透作用装置 P47图3-18
渗透作用条件：
a、要有半透膜；
b、半透膜两侧的溶液存 在浓度差。
概念分析:
2、全透膜与选择透过性膜（半透膜）
全透膜：水分子溶质分子都能通过 选择透过性膜：水分子可以通过，一些离子和 小分子也可以通过，其他一些离子和小分子不 能通过。 注：细胞壁是一种全透膜，细胞膜和液泡膜是一 种半透膜
第三节 物质的跨膜运输
细胞膜的亚显微结构示意图
糖蛋白
磷 脂 双 分 子 层
蛋白质
学习目标:
一、说明不同物质进出细胞的方式
二、比较不同运输方式的特点
一、物质跨膜运输的方式
被动运输 可以控制物质的进出
载体蛋白作用： 运输物质 扩散的概念：一种物质从高浓度区域向低
概念分析:
3、原生质层： 包括细胞膜、细胞质、液泡膜，相当 于一层半透膜。
概念分析：4、植物细胞质壁分离
外界溶液浓度
细胞液的浓度，细胞失水
概念分析：5、植物细胞质壁分离复原
外界溶液浓度
细胞液的浓度，细胞吸水
练习 练一练:
1、放在0.3g/ml的蔗糖溶液中,会发生质壁分离的细胞 是 ( D ) A.人的口腔上皮细胞 B.干种子细胞 C.洋葱根尖分生区细胞 D.洋葱表皮细胞 2.甜菜块根细胞的液泡中有花青素,将块根切成小块放 在蒸馏水中,水无明显的颜色变化.但用盐酸处理这 些块根后,则能使溶液变红.这是因为( ) C A.细胞壁被盐酸破坏 B.盐酸破坏了细胞膜的选择透过性 C.盐酸破坏了原生质层的选择透过性
3.人红细胞浸在X浓度的盐水中，细胞的形态基 本不变；而浸在Y浓度盐水中的红细胞破裂； 浸在Z浓度盐水中的红细胞皱缩。则这三种盐 水的浓度大小依次是 （C ）
A ．X ＞Y ＞Z C ．Z ＞X ＞ Y B ．Z ＞Y ＞X D ．Y ＞X ＞Z
2、下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：
bcd （1）在a－e的五种过程中，代表被动运输的是________ （2）葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图 a 。 中编号_____ （3）细胞膜从功能上来说，它是一层 选择透过性 膜。
二、实例分析：植物细胞失水和吸水
概念分析:
1、渗透:水分子从浓集区域通过细胞膜等 半透膜结构，向水分子稀少区域的扩散 现象。
不需要消耗能量
需要消耗能量
自学引导：
1、看书本P46图3-16和图3-17结合概念 比较简单扩散（自由扩散）和易化扩散 （协助扩散）的异同点？ 2、运输都需要“动力”，被动运输和主 动运输的“动力”来源？ 3、解释主动运输对细胞正常生命活动的 重要性？（可举例说明）
记一记：物质跨膜运输的方式比较
自由扩散 协助扩散 主动运输
逆浓度梯度 需要 需要 运输方向 顺浓度梯度 顺浓度梯度 载体 不需要 不需要
需要
不需要
能量
举例
O2、CO2、 葡萄糖进入 小肠吸收葡 萄糖、氨基 甘油、乙醇、 红细胞等 酸等小分子 苯等 物质、无机 盐离子等
练一练：
1、下列物质中以相同方式通过细胞膜的 是（ A ）。 A．甘油和二氧化碳 B．氨离子和水 C．氨基酸和水 D．葡萄糖和糖原