第四章 第3节 物质跨膜运输的方式

误区警示 1．主动运输也可以从高浓度到低浓度运输。 ．主动运输也可以从高浓度到低浓度运输。 2．甘油、脂肪酸、VD、胆固醇等脂质的运 ．甘油、脂肪酸、 输为自由扩散。 输为自由扩散。 3．胞吞、胞吐过程要消耗能量，仍属于细 ．胞吞、胞吐过程要消耗能量， 胞膜的物质运输功能。 胞膜的物质运输功能。
思考
主动运输发生的条件有两个， 主动运输发生的条件有两个，其中化学 反应产生的能量是主动运输进行的动力， 反应产生的能量是主动运输进行的动力，试想 若没有氧气，主动运输还能发生吗？ 若没有氧气，主动运输还能发生吗？ 思考*提示：可由无氧呼吸供能。 思考*提示：可由无氧呼吸供能。
2．分析数据得出：这些离子能逆浓度梯度 ．分析数据得出： 运输，不能自由地通过磷脂双分子层。 运输，不能自由地通过磷脂双分子层。 3．上述物质跨膜运输的特点：从低浓度一 ．上述物质跨膜运输的特点： 侧运输到高浓度一侧。条件：需要载体蛋白协助， 侧运输到高浓度一侧。条件：需要载体蛋白协助， 还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量， 还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种 主动运输 方式叫做 。 4．主动运输的意义：保证了活细胞能够按 ．主动运输的意义： 照生命活动的需要， 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。 物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
四、胞吞和胞吐 胞吞和胞吐是针对 不能穿过细胞膜的物质 进 出细胞的运输方式，例如：白细胞吞噬细菌。 出细胞的运输方式，例如：白细胞吞噬细菌。胞 吞和胞吐的进行要依赖于细胞膜的流动性。 吞和胞吐的进行要依赖于细胞膜的流动性。
课堂互动探究
自由扩散、 要点一 自由扩散、协助扩散和主动运输 的比较
物质出入细胞的 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 方式 高浓度→ 高浓度→ 低浓度→ 高浓度→ 高浓度→ 低浓度→ 运输方向 低浓度 低浓度 高浓度 是否需要载体 不需要 需要 需要 消耗 是否消耗能量 不消耗 不消耗
A．乙进入细胞一定有载体蛋白的参与 ． B．乙运出细胞一定有载体蛋白的参与 ． C．甲进入细胞一定需要能量 ． D．甲运出细胞一定不需要能量 ． 尝试解答】 【尝试解答】 A
【思路点拨】 思路点拨】
甲进入细胞 →顺浓度梯度运输不耗能 乙运出细胞 被动运输 甲运出细胞 耗能 →逆浓度梯度运输 ――→ 主动运输 ――→ 需载体 乙进入细胞
2．物质浓度(在一定浓度范围内 ．物质浓度 在一定浓度范围内) 在一定浓度范围内
3．O2浓度 ．
4．温度 ． 温度可影响生物膜的流动性和有关酶的活 因而影响物质运输速率。 性，因而影响物质运输速率。低温会使物质跨 膜运输速率下降。 膜运输速率下降。
例2 某科学家在研究细胞膜运输物质时发现 有下列四种关系， 有下列四种关系，分别用四种曲线表示
(2)载体具有特异性，即一种载体只能运载 载体具有特异性， 载体具有特异性 特定的物质，如运载K 的载体就不能运载Ca 特定的物质，如运载 ＋的载体就不能运载 2 ＋，反之亦然。因此，若细胞膜上有运载某物 反之亦然。因此， 质的载体，则能吸收该物质，否则不能吸收。 质的载体，则能吸收该物质，否则不能吸收。 如水稻根细胞膜上有运载Si ＋的载体， 如水稻根细胞膜上有运载 4＋的载体，则能吸 收，而番茄根细胞膜上几乎无运载Si4＋的载体， 而番茄根细胞膜上几乎无运载 ＋的载体， 故几乎不能吸收。 故几乎不能吸收。若细胞膜上运载某物质的载 体多，则吸收该物质就多，反之则少。 体多，则吸收该物质就多，反之则少。如水稻 根细胞膜上有大量运载Si ＋的载体， 根细胞膜上有大量运载 4＋的载体，故能大量 吸收Si ＋ 吸收 4＋。
2．用呼吸抑制剂处理培养的细胞，下 ．用呼吸抑制剂处理培养的细胞， 列物质吸收量正确的一组是( ) 列物质吸收量正确的一组是
解析：选B。呼吸抑制剂处理培养的细胞， 解析： 。呼吸抑制剂处理培养的细胞， 使细胞中能量的产生减少，主动运输减慢。 使细胞中能量的产生减少，主动运输减慢。
课后知识升华
点石成金 1．被动运输的动力是细胞膜内外的浓度 ． 主动运输的动力是ATP。 差，主动运输的动力是 。 2．主动运输保证了活细胞能够按照生命 ． 活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质， 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。 排出代谢废物和对细胞有害的物质。 3．大分子物质进出细胞的方式为胞吞或 ． 胞吐。 胞吐。
解析：选B。图中①代表主动运输，②表 解析： 。图中①代表主动运输， 示协助扩散， 过程需要载体，不消耗ATP； 示协助扩散，②过程需要载体，不消耗 ； 主动运输能逆浓度梯度运输物质； 主动运输能逆浓度梯度运输物质；大分子物质 以胞吞或胞吐的方式通过膜； 以胞吞或胞吐的方式通过膜；果脯腌制时细胞 已经死亡，细胞膜的选择透过性消失。 已经死亡，细胞膜的选择透过性消失。
例1 (2010年四川江安高三月 年四川江安高三月 考)甲(○)乙(●)两种物质在细 甲 ○ 乙 ● 两种物质在细 胞膜两侧的分布情况如右图 (颗粒的多少表示浓度的高低 ， 颗粒的多少表示浓度的高低)， 颗粒的多少表示浓度的高低 在进行跨膜运输时， 在进行跨膜运输时，下列说法 正确的是( 正确的是 )
物质出入细 胞的方式
被动运输 自由扩散 协助扩散
主动运输
图例
物质出入细 胞的方式
被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 O2、CO2、 小肠吸收葡 H2O、甘油、 红细胞吸收 萄糖、氨基 、甘油、 萄糖、 乙醇、 乙醇、苯等出 葡萄糖 酸、无机盐 入细胞 等
举例
表示曲线(一 表示曲线 一 定浓度范围 内)
二、被动运输 1．从前面几节所学知识可知，水分子进 ．从前面几节所学知识可知， 出细胞取决于 细胞内外溶液的浓度差 。像水分 子这样进出细胞的物质还有O 子这样进出细胞的物质还有 2、CO2，这些物 质的分子很小， 质的分子很小，所以很容易自由地通过细胞膜 的磷脂双分子层。 的磷脂双分子层。 2．动物肺泡内的气体交换：当肺泡内氧 ．动物肺泡内的气体交换： 肺泡细胞内部的浓度时， 的浓度 大于 肺泡细胞内部的浓度时，氧便通过 扩散作用进入肺泡细胞内部。 扩散作用进入肺泡细胞内部。细胞内由于呼吸 作用使二氧化碳浓度升高时， 作用使二氧化碳浓度升高时，二氧化碳便通过 进入体液， 扩散作用 排出细胞 ，进入体液，经血液循环运 送至肺泡，最终排出体外。 送至肺泡，最终排出体外。像这样物质通过简 单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。 单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。
在研究具体的物质X时，发现与曲线②和 在研究具体的物质 时 发现与曲线② 相符，试问：细胞膜运输物质X的方式是 ④相符，试问：细胞膜运输物质 的方式是 ( ) A．主动运输 B．自由扩散 ． ． C．胞吞和胞吐 D．无法判断 ． ． 【尝试解答】 A 尝试解答】
【思路点拨】 思路点拨】
即时突破
要点二
影响主动运输Leabharlann 因素1．载体 ． 载体是细胞膜中的一类蛋白质， 载体是细胞膜中的一类蛋白质，其作用就 小船”一样 货物”(被运输的物质 像“小船 一样，能将 货物 被运输的物质 从“ 小船 一样，能将“货物 被运输的物质)从 细胞膜)的一边运到另一边 河”(细胞膜 的一边运到另一边。 细胞膜 的一边运到另一边。 (1)载体有饱和现象，即此时所有 小船 都 载体有饱和现象， 小船”都 载体有饱和现象 即此时所有“小船 已启用，没有闲置的。如当血糖浓度过高时， 已启用，没有闲置的。如当血糖浓度过高时， 肾小管上皮细胞膜上运载葡萄糖的载体已达到 饱和，不能更多地吸收葡萄糖， 饱和，不能更多地吸收葡萄糖，多余的葡萄糖 随尿液排出形成糖尿。 随尿液排出形成糖尿。
【归纳提升】 跨膜运输的三种方式主要 归纳提升】 从浓度高低、是否需要载体和能量等方面判断。 从浓度高低、是否需要载体和能量等方面判断。
即时突破
1．关于概念图的分析正确的是( ．关于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 ． 释放的能量 B．只有①所示的过程能逆浓度梯度运输 ．只有① 物质 C．大分子只有通过①所示的过程才能进 ．大分子只有通过① 入细胞 D．蜜饯腌制时蔗糖进入细胞与过程①和 ．蜜饯腌制时蔗糖进入细胞与过程① ②有关
3．有一些物质不能自由通过细胞膜，如葡 ．有一些物质不能自由通过细胞膜， 的协助， 萄糖， 萄糖，它的跨膜运输需要 特殊蛋白 的协助，顺浓 度梯度进行。 度梯度进行。像这样进出细胞的物质借助载体蛋 白的扩散，叫做协助扩散。 白的扩散，叫做协助扩散。 4．自由扩散和协助扩散统称为 被动运输 。 ． 两种扩散的相同点： 运输方向： 两种扩散的相同点：①运输方向：顺浓度梯 对能量的需求： 度；②对能量的需求： 不需要消耗能量 。
三、主动运输 1．几种细胞液分析 ． (1)水生植物丽藻的细胞液中 ＋浓度比它 水生植物丽藻的细胞液中K 水生植物丽藻的细胞液中 们生活的池水高1065倍。 们生活的池水高 倍 (2)轮藻细胞中 ＋的浓度比周围水环境高 轮藻细胞中K 轮藻细胞中 63倍。 倍 (3)人的红细胞中 ＋的浓度比血浆高 倍， 人的红细胞中K 人的红细胞中 的浓度比血浆高30倍 Na＋的浓度却只有血浆的 。 的浓度却只有血浆的1/6。 (4)一般情况下，植物根系所 一般情况下， 一般情况下 处的土壤溶液中， 处的土壤溶液中，植物需要的很多矿质元 素离子的浓度总是低于细胞液的浓度。 素离子的浓度总是低于细胞液的浓度。
课 标 定
义。
1.说明物质进出细胞的方式； 说明物质进出细胞的方式； 说明物质进出细胞的方式 2．掌握主动运输的特点和生理意 ．
位
基础知识梳理
一、物质进出细胞的方式 物质进出细胞，既有顺浓度梯度的扩散， 物质进出细胞，既有顺浓度梯度的扩散， 也有逆浓度梯度的运输， 统称为 被动运输 ；也有逆浓度梯度的运输，称 为主动运输。此外还有其他运输方式。 为主动运输。此外还有其他运输方式。