【考点9】 物质跨膜运输方式
简述物质跨膜运输的方式
简述物质跨膜运输的方式一、引言物质跨膜运输是生物体内重要的基本生命过程之一，它涉及到细胞内外溶液中物质的传递和交换。
细胞膜是物质跨膜运输的主要场所，其主要功能是维持细胞内外环境稳定和实现物质交换。
本文将从以下几个方面对物质跨膜运输进行详细介绍。
二、被动扩散被动扩散是指分子在不需要耗费能量的情况下，由高浓度向低浓度方向自发地扩散。
这种方式可以分为简单扩散和载体介导扩散两种。
1. 简单扩散简单扩散是指无需载体介导，仅依靠分子热运动而实现的跨膜运输方式。
它适用于小分子量和非极性分子，在生理条件下常见的有氧气、二氧化碳等。
2. 载体介导扩散载体介导扩散是指依靠载体蛋白帮助小分子或离子跨越细胞膜。
这种方式可以进一步分为通道介导和运载体介导两种。
（1）通道介导通道介导是指通过细胞膜上的离子通道实现的跨膜运输方式。
离子通道分为两类：电压门控离子通道和配体门控离子通道。
电压门控离子通道可以被细胞内外环境的电位差所调节，而配体门控离子通道则受到特定分子结合后所激活或抑制。
（2）运载体介导运载体介导是指依靠特定的载体蛋白将小分子或离子跨越细胞膜。
这种方式需要耗费能量，因此也称为主动转运。
根据能量来源不同，可以分为ATP驱动和化学梯度驱动两种。
三、主动转运主动转运是指依靠ATP或化学梯度等能源将物质从低浓度向高浓度方向转移的跨膜运输方式。
主动转运可以进一步分为原位泵和反向泵两种。
1. 原位泵原位泵是指将物质从低浓度区域向高浓度区域移动，同时消耗ATP来实现的跨膜过程。
原位泵可以分为离子泵和转运ATP酶两种。
（1）离子泵离子泵是指依靠ATP酶将离子从低浓度区域向高浓度区域移动的跨膜过程。
常见的有钠钾泵、钙离子泵等。
（2）转运ATP酶转运ATP酶是指依靠ATP将物质从低浓度区域向高浓度区域移动的跨膜过程。
常见的有ABC转运体、药物转运体等。
2. 反向泵反向泵是指将物质从高浓度区域向低浓度区域移动，同时消耗ATP来实现的跨膜过程。
跨膜运输方式
1. 能 通 过 脂 双 层 的 物质有：
气体、水和脂溶性
甘油
小分子物质
乙醇
氨基酸 葡萄糖 核苷酸
2. 不 能 通 过 脂 双 层 的物质有：
H+、Na+、
氨基酸、葡萄糖等
K+、Ca2+
较大的有机分子和
、 HCO3-
带电荷的离子
合成的脂双层
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6
3.为什么小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖？
对比
4. 水 解 酶 最 适
pH≈5.0 ， 细 胞 质
基质pH ≈ 7.0，
那么H+进入溶酶体
的方式是 __主__动__运__输__。
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练一练：如图是某组织细胞部分结构及生
理过程的示意图。请据图回答：
5. 图 中 过 程 ⑥ → ⑨ 说明溶酶体具有 分解__衰__老__、__损__伤__细__胞__器 的功能；分解产物 通过_胞__吐__方式排出 细胞，这都依赖于 生物膜的_流__动__性__。
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一、物质跨膜运输的方式
（四）胞吞 3.举例
精选ppt
20
一、物质跨膜运输的方式
（四）胞吐
1.概念：与胞吞作用相反，将细胞内的分 泌泡或其他某些膜泡中的物质通过细胞膜 运出细胞的过程。
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一、物质跨膜运输的方式
（四）胞吐 2.特点：
①运输大分子与颗粒性物质，如分泌蛋白
②；消耗细胞代谢产生的能量
第4章 细胞的物质输入
和输出
第3节 物质跨膜运输的
方式
二部生物组 精选ppt
知识回顾
（一）物质跨膜运输方式
高一生物必修物质跨膜运输的方式
呼吸作用
01
细胞通过呼吸作用产生二氧化碳和水，这些代谢产物通过细胞
膜上的通道蛋白进行跨膜运输，排出体外。
排泄系统
02
人体通过肾脏、皮肤等排泄系统，将代谢废物如尿素、尿酸等
排出体外，维持内环境稳定。
腺体分泌
03
一些细胞通过分泌腺体，将代谢废物以汗液、泪液等形式排出
体外。
信号传导过程中物质跨膜运
受体介导的内吞作用
03
主动运输
钠钾泵工作原理
钠钾泵是一种蛋白质分子，具有ATP 酶活性，能够利用ATP水解释放的能 量驱动钠离子和钾离子的逆浓度梯度 跨膜运输。
钠钾泵的工作对于维持细胞的渗透压 、电势和pH值等生理参数具有重要意 义。
在静息状态下，钠钾泵通过消耗ATP 将3个钠离子从细胞内泵出到细胞外 ，同时将2个钾离子从细胞外泵入到 细胞内，从而维持细胞内外钠、钾离 子的浓度差。
细胞表面的受体与信号分子结合后，引发细胞膜内陷形成囊泡， 将信号分子吞入细胞内，启动信号传导过程。
离子通道
细胞膜上的离子通道在特定刺激下开放或关闭，允许离子顺浓度 梯度跨膜运输，从而传递信号。
G蛋白偶联受体
信号分子与G蛋白偶联受体结合后，激活G蛋白并引发一系列酶 促反应，实现信号的跨膜传递。
THANKS
04
胞吞和胞吐作用
胞吞过程及机制
胞吞的定义
细胞通过细胞膜内陷形成囊泡，将大分 子物质或颗粒包裹并吞入细胞内的过程 。
胞吞的类型
根据吞入物质的不同，胞吞可分为吞噬 作用和胞饮作用。
吞噬作用的过程
细胞膜内陷包裹颗粒物质，形成吞噬泡 ，吞噬泡与细胞质融合，颗粒物质进入 细胞质。
胞饮作用的过程
细胞膜内陷包裹液体环境，形成胞饮泡 ，胞饮泡与细胞质融合，液体环境中的 物质进入细胞质。
物质跨膜运输的方式
3．若对离体的心肌细胞施用某种毒素，可使心肌 ．若对离体的心肌细胞施用某种毒素， 细胞对钾吸收量明显减少， 细胞对钾吸收量明显减少 ， 而对钠吸收则不受影 B 这种毒素的作用是（ 响。这种毒素的作用是（ ）。 A．抑制呼吸酶的活性 ． C．改变了细胞膜的结构 ． 侧的浓度 B．抑制载体的活动 ． D．改变了细胞膜两 ．
NO − K+ 3
运 运 输 速 率 率
Hale Waihona Puke 自由扩散输 速运
输
主动运输
速 率
协助扩散
浓度差
A
B
耗氧量
浓度差
C
上面几幅坐标图中所表示的分别 思考！ 是哪种物质运输方式？为什么？
3 下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答： 下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：
代表______分子 分子； 代表 代表_______； 代表 （1）A代表 蛋白质分子；B代表磷脂分子 D代表 糖蛋白 。 ） 代表 ； 代表_______。 的厚度变小， （3）动物细胞吸水膨胀时 的厚度变小，这说明 具有 ）动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小 这说明B具有 流动性 __________。 。 、 、 的五种过程中， （4）在a～e的五种过程中，代表被动转运的是 b、c、d 。 ） ～ 的五种过程中 代表被动转运的是________。 b （5）可能代表氧气转运过程的是图中编号 ）可能代表氧气转运过程的是图中编号__________； ； 葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号 a __________。 。
主动运输
运 输 速 率
主动运输的意义：
保证了活细胞能够按照生命活动的需要， 保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动 活细胞能够按照生命活动的需要 选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物 所需要的营养物质 代谢废物和 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。 有害的物质 对细胞有害的物质。
物质跨膜运输的方式及特点
物质跨膜运输的方式及特点全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：物质跨膜运输是细胞内外物质交换的重要过程，它通过不同的方式将物质穿过细胞膜，实现细胞内外环境的稳定。
目前已经发现了多种物质跨膜运输的方式，每种方式都有其独特的特点和机制。
一、主动运输主动运输是细胞内外物质运输的一种方式，它需要消耗能量以克服浓度梯度，使物质从低浓度区域向高浓度区域移动。
主动运输主要包括原子运输和小分子运输。
原子运输是通过特定的载体蛋白质，如离子泵和Na+/K+泵，将原子从低浓度区域转移到高浓度区域。
小分子运输是指通过载体蛋白将小分子物质进行跨膜运输，如葡萄糖转运蛋白和脂质转运蛋白。
主动运输的特点是能够实现对细胞内外环境的精确调控，使细胞内外物质浓度始终保持在理想的水平，从而维持细胞的正常功能。
主动运输还能够应对外界环境的变化，以保持细胞内外的稳态。
被动运输是通过跨膜通道进行物质运输的一种方式，不需要额外的能量消耗，只是依靠浓度梯度推动物质从高浓度区域向低浓度区域移动。
被动运输主要包括扩散和渗透。
扩散是通过脂质双层之间的小孔或蛋白通道，使分子从高浓度区域向低浓度区域自发扩散。
渗透是指水分子通过膜上的水通道蛋白，使水分子从高浓度区域向低浓度区域流动。
被动运输的特点是高效、快速，能够满足细胞对物质的迅速需求。
被动运输还能够避免能量浪费，提高细胞对物质的利用效率。
三、运动蛋白介导的跨膜运输除了上述两种跨膜运输方式外，还存在一种通过运动蛋白介导的跨膜运输方式。
运动蛋白如细胞骨架和激动蛋白能够通过与细胞骨架的结合，将物质从一个细胞膜一侧转移到另一侧。
运动蛋白介导的跨膜运输是一种高效的物质运输方式，能够满足细胞对物质的快速需求。
物质跨膜运输是细胞内外物质交换的重要过程，通过不同的方式实现细胞内外环境的稳定。
主动运输能够精确调控细胞内外物质浓度，适应外界环境的变化；被动运输高效、快速，提高细胞对物质的利用效率；运动蛋白介导的跨膜运输通过运动蛋白的介导，实现物质在细胞膜之间的转移，为细胞提供了快速的物质运输通道。
物质跨膜运输方式
物质跨膜运输方式
物质跨膜运输是一种将物质穿越细胞膜的过程，使内质网壁外的物质能向生物细胞内
外流动，从而起到调节细胞内外环境的温度、p H 值、营养物等的作用。
物质跨膜运输方
式包括三种，分别是催化蛋白质载体介导的跨膜运输，水通道跨膜运输及穿孔膜跨膜运输。
催化蛋白质载体介导的跨膜运输是指有特殊分子蛋白质扮演中介，调节由细胞内向细
胞外的物质流动，蛋白质载体有输运载体、旻状共轭依赖载体、不可逆连取载体和ATP 抑制载体等，它们在细胞膜表面上构成一种催化蛋白质膜结构，并紧密合作，以达到调节细
胞营养物及其他物质流动的效果。
水通道跨膜运输是指水分子经跨膜水通道的运输方式，这种通道具有活性结构，能够
直接通过一定的水压差，向嵌入或与膜表面相连的细胞内外传递体液，从而达到调节细胞
内外浓度平衡，控制细胞环境的目的。
穿孔膜跨膜运输指的是通过穿孔膜的跨膜运输方式，此类膜由许多可穿透的小孔构成，这些孔就像一个滤网一样，可以吸收凝固物质和粒子，游离的大分子物质却会随着水的流
动而通过膜的小孔滤入细胞内或细胞外。
物质跨膜运输的方式是多种多样的，只有通过这些跨膜运输方式才能保持细胞外外界
环境和细胞内环境的平衡，从而使生物体能够正常运行和存在。
物质跨膜运输的方式
被 自由扩散 动 运 协助扩散 输
是否需 能量ATP
实例
高→低 高→低
不需要 需要 需要
不需要 不需要
O2、CO2、水、乙醇、甘油、 脂肪酸、苯
葡萄糖进出红细胞
大部分离子、氨基酸、 核苷酸、葡萄糖
主动运输 低→高
需要
跨膜运输物质的浓度
渗透作用
水分子少 蔗糖液 高浓度溶液
半透膜
清水
低浓度溶液 水分子多
胞吞
附着 内陷、包围 分离、进入
消耗能量（ATP）
胞吐
囊泡 移动 细胞膜 融合 排出细胞外
白细胞能吞噬绿脓杆菌，与这一现象有关的是 D A．主动运输 C．自由扩散 B．细胞膜的选择透过性 D．细胞膜的流动性
例：白细胞吞噬病菌
• 例：变形虫的运动——摄食消化
关于下面概念图的分析正确的是 A A．①和②所示的过程都需要细胞膜上的载体 B．①和②所示的过程需要消耗能量 C．葡萄糖通过①所示的过程就能进入红细胞 D．制作糖醋蒜时，糖、醋进入细胞与过程①②有直接关系
在制作糖醋蒜时，高浓度的糖和醋将使细胞死亡，此时细 胞膜的选择透过性功能丧失，成为全透性。
2．细胞膜的选择透过性
(1)指细胞膜能让水分子自由通过，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、小分子和大分子则不能 通过。 (2)选择透过性——细胞膜的功能特性的含义 ①磷脂分子层对某种物质具有不透过性。 ②运输物质的载体具有专一性。 (3)意义 细胞膜的选择透过性能保证活细胞按生命活动的需要，选择 性地吸收细胞生命活动所需要的营养物质，排出新陈代谢产生 的废物和对细胞有害的物质。
( )
A．死细胞与活细胞的细胞膜结构不同
B．活细胞能分解染色剂 PI C．死细胞与活细胞的细胞膜成分含量不同 D．活细胞的细胞膜能阻止 PI 的进入
【高中生物】高中生物知识点：物质跨膜运输的方式
【高中生物】高中生物知识点：物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式：1.被动转运：物质在细胞内外的扩散是沿着浓度梯度进行的，称为被动转运，包括自由扩散和辅助扩散。
（1）自由扩散：物质通过简单的扩散进出细胞的方式。
(如：o二)（2）辅助扩散：通过载体蛋白扩散进入和离开细胞的物质。
（葡萄糖进出细胞的方式）2、主动运输：有能量消耗，并且需要有载体的帮助进出细胞的方式。
(小分子物质、离子)3.内吞和外吞：大分子颗粒物进入和离开细胞的方式。
物质进出细胞方式的比较：1.小分子和离子进入和离开细胞的方式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运输方向高浓度到低浓度高浓度到低浓度低浓度到高浓度需要承运人吗不需要需要需要它会消耗能量吗不消耗不消费消耗举个例子o二、co二、h二o、甘油乙醇、苯等出入细胞红细胞吸收葡萄糖小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等2.大分子物质和颗粒进入和离开细胞的方式(2)结构基础：细胞膜的流动性。
（3）条件：两者都需要能源消耗。
易错点拨：1.上表中的“高浓度”和“低浓度”是指传输离子或小分子本身的浓度，而不是其溶液的浓度。
2、被动运输的动力来自于细胞内外物质的浓度差，主动运输的动力来自atp。
3.内吞和外吞的结构基础是细胞膜的流动性。
像主动运输一样，内吞和外吞也需要能量供应。
如果分泌细胞中的ATP合成被阻断，胞吐就不能继续。
4、载体是细胞膜上的一种蛋白质，不同物质分子的运输载体不同，即载体具有专一性，不同生物细胞膜上的载体的种类和数目不同。
5.低浓度时，物质通过细胞膜的速度比自由扩散快得多，因为细胞膜上有能与特定物质结合的载体蛋白。
6、主动运输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物质，排出代谢所产生的废物和对细胞有害的物质，是一种对生命活动来说最重要的物质运输方式。
7.抑制载体蛋白的活性只会阻止载体蛋白运输的物质的运输，不会影响其他物质的运输。
8、若抑制呼吸作用，所有以主动运输跨膜的物质运输都会受到抑制。
物质跨膜运输的方式及特点
物质跨膜运输的方式及特点全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：物质跨膜运输是细胞内物质交换的重要方式之一，通过跨越细胞膜将物质从细胞内运输到细胞外或者从细胞外运输到细胞内。
不同的物质跨膜运输方式包括主动运输、被动运输和细胞吞噬。
每种方式在运输过程中都具有独特的特点。
主动运输是细胞对物质活动建立浓度梯度的方式之一。
主动运输通常需要消耗能量，通过将物质从浓度低的地方转移到浓度高的地方，从而增加了物质在细胞内外的浓度差。
主动运输通过运输蛋白或者离子泵等载体蛋白完成，其特点是运输的方向是逆浓度梯度，因此需要消耗能量来维持正常运转。
主动运输作用于细胞尺度内，如细胞膜上的钠钾泵负责将钠离子和钾离子从它们的高浓度区域输送到它们的低浓度区域从而维持细胞内外的离子平衡。
被动运输是细胞在不消耗能量的情况下利用浓度梯度进行物质交换的方式。
被动运输可分为扩散和渗透两种方式。
扩散是物质自然地沿着浓度梯度进行扩散，无需额外的能量投入。
渗透是水分子通过半透膜从浓度高的溶液一侧向浓度低的溶液一侧移动，同时也是一种被动运输方式。
被动运输的特点是运输方向是沿着浓度梯度的，没有额外的能量消耗，适用于细胞与周围环境之间的物质交换。
细胞吞噬是一种特殊的物质跨膜运输方式，通过细胞膜形成的囊泡将外界的物质包裹起来，随后融合到胞浆内部。
细胞吞噬在细胞内外交换大块物质或者有害物质时具有重要作用。
细胞吞噬的特点是通过细胞自身的破坏内部的物质囊泡将外部的物质引入细胞内部，适用于物质体积较大或者无法通过其他跨膜运输方式进行交换的情况。
物质跨膜运输的方式多种多样，每种方式在细胞内外的物质交换中都具有重要作用。
主动运输、被动运输和细胞吞噬三种方式各有特点，通过相互配合实现了细胞内外物质的平衡和交换。
深入研究物质跨膜运输的方式和特点，有助于更好地理解细胞内外交换的机制，为生物学研究和医学应用提供重要的理论基础。
【总字数：445】第二篇示例：物质跨膜运输是细胞内外物质之间在生物膜上进行的重要过程。
简述物质跨膜运输的方式
物质跨膜运输的方式1. 引言细胞是生命的基本单位，通过维持细胞内外物质的平衡来维持正常的生命活动。
细胞内外物质的交换主要通过细胞膜进行。
细胞膜是由磷脂和蛋白质构成的半透性结构，它能够选择性地对物质进行通透，同时通过不同的跨膜运输方式来实现物质的进出。
物质跨膜运输方式基本分为被动运输和主动运输两种。
被动运输是无需能量消耗的运输方式，物质通过浓度梯度进行自发的运输；主动运输则需要能量消耗，物质在浓度梯度之外进行运输。
本文将对这两种物质跨膜运输方式进行详细介绍。
2. 被动运输2.1 扩散扩散是物质在不使用外部能量的情况下，由高浓度区域自发向低浓度区域运动的过程。
细胞膜中的磷脂双层能够阻止大部分极性物质和荷电物质通过直接扩散，因此，只有非极性小分子和一些极性小分子可以通过扩散进出细胞。
在细胞膜中，扩散可以通过简单扩散和 facilitated diffusion（协助扩散）两种方式进行。
•简单扩散：不需要载体蛋白的帮助，物质直接通过细胞膜间的疏水性区域自由扩散。
这种扩散的速率取决于物质的浓度差和细胞膜的渗透性。
例如，氧气和二氧化碳就可以通过简单扩散进出细胞膜。
•协助扩散：需要依赖载体蛋白进行物质的跨膜运输。
载体蛋白通常与物质特异性结合，分为通道蛋白和载体蛋白两种。
–通道蛋白：这类蛋白质形成孔道或通道，允许特定离子或小分子通过。
通道蛋白分为离子通道和水通道。
离子通道可以通过细胞膜直接进入细胞，例如钾离子通道、钠离子通道等。
水通道是一种特殊的通道蛋白，被称为水蛋白或AQPs，它们允许水分子快速通过，从而调节细胞内外水分平衡。
–载体蛋白：这类蛋白质通过结合物质并发生构象变化来进行物质跨膜运输。
载体蛋白对物质选择性更强，通常是一种特定物质对应一种载体蛋白。
例如，葡萄糖跨膜转运就需要依赖葡萄糖载体蛋白进行。
2.2 渗透渗透是一种涉及溶液之间的扩散和浓度差的物质跨膜运输方式。
当细胞外和细胞内的溶液浓度不同时，水分子会从低浓度的溶液通过半透膜向高浓度的溶液移动，尝试达到溶液的平衡。
2020届高考生物二轮专题复习讲义：物质的跨膜运输方式
1．（2012浙江卷）人体肝细胞内CO2分压和K+浓度高于细胞外，而O2分压和Na+浓度低于细胞外，上述四种物质中通过主动转运进入该细胞的是A．CO2B．O2C．K+D．Na+【命题透析】本题考察物质跨膜运输的方式。
【思路点拨】可通过肝细胞内外各物质的浓度的关系来迅速作出判断，K+逆浓度从细胞外进入到细胞内部，其跨膜运输的方式为主动运输。
【答案】C2.（2012海南卷）在动物细胞的物质运输中，属于自由扩散的是A.红细胞中的Na+进入血浆B.细胞外液中的O2进入肌细胞C.细胞外液中的K+进入神经细胞D.血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞【解析】人红细胞中的Na+只有血浆中的1/6，为了维持Na+细胞外高浓度、K+细胞内高浓度，细胞靠主动运输运出Na+，运进K+，故A、C项错误；O2的跨膜运输是自由扩散，故B项正确；甲状腺滤泡上皮细胞中碘浓度比血浆中的浓度高高，血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于主动运输，故D项错误。
【试题点评】本题考查了物质运输的方式，涉及到无机盐离子、氧气和碘离子等物质跨膜运输及血浆、红细胞、细胞外液等离子含量，同时考查了考生的识记能力和理解能力，难度不大。
【答案】B的是3.（10天津卷）下列关于物质跨膜运输的叙述，错误．．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思路分析：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。
质壁分离过程中，水分子外流导致细胞内溶质相对增多，渗透压升高。
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。
物质跨膜运输的方式课件
2.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
实例： 如哺乳动物成熟红细胞吸收
葡萄糖
•物质跨膜运输的方式
（二）思考与讨论 1.自由扩散和协助扩散都不需要消耗能量。因为二者
都是顺物质的浓度梯度进行的。 2.自由扩散与协助扩散： 共同之处是都不需要细胞消耗能量。 不同之处是：前者不需要蛋白质的协助，后者必须有
1.结构特点：具有一定的流动性 功能特点：具有选择透过性
2.结构决定功能： ①流动性是选择透过性的基础； ② 选择透过性主要取决于膜上的载体蛋白， 也与磷脂双分子层有关。
•物质跨膜运输的方式
对比
比较三种物质运输方式的异同：
顺浓度梯度 顺浓度梯度 逆浓度梯度
不需要
需要
需要
不消耗
不消耗
需要消耗
氧气、水、 二氧化碳等 通过细胞膜
主动运输
特征：
1.逆浓度梯度运输 2.需要载体 3.需要消耗能量
实例： 离子 非脂溶性小分子
•物质跨膜运输的方式
主动运输
•物质跨膜运输的方式
主动运输的意义：
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。
•物质跨膜运输的方式
生物膜的结构与功能：
协和 助主
细 胞 内 浓 度
扩动
散运
输
浓度差
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
•物质跨膜运输的方式
氧气浓度
主
（细胞外浓度）
动 运
输
时间
三、胞吞和胞吐——大分子或颗粒状物质进出细胞的方式
•物质跨膜运输的方式
胞吞：物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从细胞 外进入细胞内的过程。（如果进入的是固态物质， 称为吞噬；如果进入的是液态物质，称为胞饮。）
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【考点9】物质跨膜运输方式一、选择题1.（2010·新野高一检测）在观察植物细胞的质壁分离与复原的过程中，某同学在视野中看到如图所示的细胞，a b表示两处溶液的浓度，由此可推测 ( )Ａ．此时a＞b，细胞渗透吸水Ｂ．渗透系统保持动态平衡Ｃ．此时a＜b，细胞渗透失水Ｄ．上述三种情况都有可能存在【解析】选D。
此图所示细胞可能是处于质壁分离的过程中，此时a＜b，细胞渗透失水；也有可能是处于质壁分离达到了最大，此时渗透系统保持动态平衡；也有可能是处于质壁分离的复原过程中，此时a＞b，细胞渗透吸水。
所以说上述三种情况均有可能。
2.（2010·湛江高一检测）新鲜的叶类蔬菜表面常残留水溶性有机农药。
现取同一新鲜蔬菜若干浸入一定量纯水中，每隔一段时间，取出一小片菜叶，测定其细胞液浓度，将结果绘制成如图曲线。
下列叙述正确的是（）A.AB段细胞吸水，细胞体积明显增大B.B点细胞液浓度与外界溶液浓度相等C.BC段细胞质壁分离复原，原生质层恢复原来位置D.此曲线说明有机农药溶于水中容易被植物细胞吸收【解析】选D。
AB段中细胞吸水使细胞液浓度下降，但由于细胞壁的存在，所以细胞的体积不会发生明显的变化；B点时细胞的吸水能力达到了最大，此时细胞壁对原生质层产生了较大的压力，阻止细胞继续吸水，由于细胞内外不为同种液体，所以不可能浓度相同；BC段细胞液浓度上升的原因是由于此水溶性有机农药易被植物吸收；在此过程植物细胞始终没有发生过质壁分离，所以就不会出现分离的复原。
3.（2010·古田高一检测）甲（〇）、乙（●）两种物质在细胞膜两侧的分布情况如下图（颗粒的多少表示浓度的高低），在进行跨膜运输时，下列说法正确的是〇●●〇〇〇●●●胞〇●细〇●〇胞〇〇〇●●●●〇胞●〇外〇〇〇●●内●〇膜〇●●〇〇●●●●〇●●A．甲进入细胞一定需要能量B．甲运出细胞一定不需要能量C．乙进入细胞一定要有载体蛋白的参与D．乙运出细胞一定要有载体蛋白的参与【解析】选C。
甲物质细胞外浓度高于细胞内，所以在进入细胞时，是由高浓度到低浓度，不一定需要能量；甲出细胞时由低浓度到高浓度所以一定需要能量；乙进入细胞时是从低浓度到高浓度所以要需要载体和能量，乙运出细胞时是有高浓度到底浓度所以不一定需要能量和载体。
4.（2010·淄博高一检测）将某植物细胞置于大于该细胞液浓度的硝酸钾溶液中，一段时间后在显微镜下发现该细胞未发生质壁分离，其原因可能是该细胞：①是死细胞②是根尖分生区细胞③大量吸水④大量失水⑤质壁分离后又自动复原A. ①②③B. ①②⑤C. ②③⑤D. ②④⑤【解析】选B。
能发生质壁分离与复原的植物细胞必须是具有大液泡的成熟的植物细胞，所以根尖分生区细胞不会出现质壁分离与复原；死细胞的原生质层失去了选择透过性，所以死细胞也不会发生质壁分离与复原；由于硝酸钾溶液的浓度大于细胞液浓度所以使成熟的植物细胞发生质壁分离，但由于植物细胞能吸收硝酸钾，所以一段时间后细胞会自动复原。
5.（2010·武汉高一检测）将某植物细胞分为两组，分别浸于浓度1M的（Ⅰ）蔗糖溶液与（Ⅱ）尿素溶液中，然后每5分钟用显微镜观察，并测量原生质体（即仅有细胞膜包住细胞质的细胞部分，不含细胞壁）的相对表面积，其结果如图所示。
则下列叙述错误的是（）A.实验开始后20分钟，（Ⅰ）和（Ⅱ）两组的细胞均发生质壁分离B. 实验开始后30分钟，（Ⅰ）的细胞中必含蔗糖C. 实验开始后30分钟，（Ⅱ）的细胞中必含尿素D.此图显示尿素可通过细胞膜，而蔗糖却不能通过细胞膜【解析】选B。
蔗糖溶液和尿素溶液均使细胞发生了质壁分离，使细胞原生质的表面积缩小，20分钟后放入蔗糖溶液的细胞表面积不再发生变化，说明失水达到了最大程度，而细胞不一定死亡，蔗糖溶液不能进入细胞；30分钟后放入尿素溶液中的细胞开始吸水，处于复原过程的原因是由于细胞能吸收尿素，使细胞液浓度上升所致。
6.（2010·长沙高一检测）用紫色洋葱鳞片叶表皮细胞做质壁分离的实验，若发生质壁分离前观察到的细胞如左下图所示，则发生质壁分离时所观察到的细胞是右边4幅图中的【解析】选A。
由于紫色洋葱鳞片叶表皮细胞中的色素是位于液泡中的，所以选项C、D是不正确的；而选项B中液泡比未发生分离时还要充盈，所以应为吸收了水分，选项A中的液泡缩小了所以应为发生了质壁分离。
7.（2010·杭州高一检测）右图表示多种植物成熟细胞在不同浓度的蔗糖溶液内质壁分离的百分率，图中曲线表明这些植物细胞( )A．细胞液浓度>蔗糖溶液浓度B．细胞液浓度<蔗糖溶液浓度C．有不同浓度的细胞液D．细胞膜有不同的选择透过性【解析】选C。
右图中表示的是在不同浓度的外界蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离的百分比不同，所以此图说明的是不同细胞具有不同的细胞液浓度。
8.（2010·盐城高一检测）右图所示细胞对大分子物质“内吞”和“外排”的过程。
下列与此有关的叙述错误的是A．a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生B．a要有细胞表面识别和内部供能才可能完成C．b在细胞分泌同时导致膜成分的更新D．b与a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式【解析】选D。
a与b分别代表内吞和外排，两者的原理都是利用细胞膜的流动性，可以发生膜的融合，在融合过程中会使生物膜发生成分的交换和更新，在运输过程中还需要能量的支持；它们代表的是大分子进出细胞的方式，而主动运输是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式。
9.（2010·洛阳高一检测）某同学以生长健壮的小麦幼苗为材料进行研究，调查得到小麦培养前、后培养及小麦根尖细胞内3NO -的浓度变化，得到右图所示结果。
本实验结果可以确定A ．根尖细胞吸收3NO -的方式是自由扩散B ．根尖细胞吸收3NO -的方式是主动运输C ．细胞在吸收3NO -的过程中合成大量的载体D ．细胞液的浓度一定大于培养液的浓度【解析】选B 。
由于吸收后培养液中3NO -的浓度要远小于细胞内3NO -的浓度，所以在有培养液中向细胞内运输时，其方式应为主动运输。
细胞膜上的载体是在运输前因大量合成，不应是在运输时合成的。
由于题目给出液体中溶质的限制所以不能确定细胞液与外界溶液浓度的关系。
10.（2010·合肥高一检测）用相同的完全培养液，在相同条件下分别培养水稻和番茄幼苗。
在二者的吸水率几乎相同的情况下，72小时后原培养液中部分离子浓度发生了如下表的变化（表中数据为72小时后溶液中部分离子浓度占实验开始时的百分比）。
分析下表不能得出的结论是（ ）A ．不同植物对矿质元素的需要量是不同的B ．与番茄相比，水稻对SiO 32－需要量大，对Ca 2+需要量小C ．不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的D ．植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关【解析】选D 。
图中数据是与实验开始时相比较所占的百分比，说明的是对同种离子不同植物吸收量不同，与番茄相比水稻对SiO 32－需要量大，对Ca 2+需要量小，因为与实验前相比番茄所在溶液中SiO 32－增加，而水稻所在溶液中Ca 2+的量增加。
由于实验前不同溶液中同种离子的浓度是相同的，所以无法得出植物对离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关。
11.（2010·杭州高一检测）如图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖透过而不允许蔗糖透过。
倒置的长颈漏斗中先装入一定浓度的蔗糖溶液，一段时间后再加入蔗糖酶。
最可能的实验现象是A ．漏斗中液面开始时先上升，加酶后又下降B ．在玻璃槽中会测到蔗糖和蔗糖酶C ．漏斗中液面开始时先下降，加酶后一直上升D ．在玻璃槽中会测到葡萄糖、果糖和蔗糖酶【解析】选A 。
由于蔗糖分子不能通过半透膜，所以会使漏斗中液面上升，而加入蔗糖酶后使蔗糖分解成为较小的单糖，可以通过半透膜，液面开始下降，由于蔗糖酶是大分子物质不能通过半透膜，所以玻璃槽中不会测到蔗糖酶。
12.（2010·清远高一检测）下列表示正常情况下，某物质穿过细胞膜进入细胞内的四种情况。
若在X 点加入了呼吸作用抑制剂（影响能量供应），下列曲线中将明显变化的是【解析】选D 。
由图中可知选项A 、B ，表示的是物质浓度与转运速度成正比，所以为被动运输，不需要能量，选项B 中转运速率与细胞内外浓度差的关系，所以不能表示一定为主动运输，而选项D 表示的为主动运输。
13.（2010·福州高一检测）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自由扩散进入细胞内B ．主动运输发生在细胞逆着浓度梯度吸收物质时，既要消耗细胞的能量，也需要依靠膜上载体蛋白C ．大分子有机物要通过载体蛋白的传动才能进入细胞内，并且要消耗能量D ．协助扩散和自由扩散都是顺浓度梯度进行的，既不需要消耗能量，也不需要膜上的载体蛋白【解析】选B 。
14.（2010·长春高一检测）右图有关概念的分析，正确的是（ ）A.①和②所示的过程都需要消耗细胞内ATP 水解释放的能量B.只有①所示的过程能逆浓度梯度运输物质C.大分子只有通过①所示的过程才能进入细胞D.腌制蜜饯时蔗糖进入细胞与过程①和②有直接关系【解析】选B 。
图中①、②分别表示主动运输、协助扩散，只有①过程是消耗能量的，可以逆浓度梯度进入细胞，大分子物质进出细胞时通过外排和内吞进行的，蔗糖进入细胞时，细胞已经死亡，细胞膜失去了选择透过性。
15.（2010·大连高一检测）某实验小组为了探究细胞膜的通透性，将小鼠肝细胞在体外培养一段时间后，检测培养液中氨基酸、葡萄糖和尿素的含量，发现其发生了明显的变化（如图所示）。
下列叙述错误．．的是 （ ）AB CDA ．培养液中三种成分含量的变化可说明肝细胞膜具有选择透过性B ．随着培养时间的延长，培养液中葡萄糖和氨基酸的含量逐渐减少C ．尿素含量由无到有是因为尿素是葡萄糖和氨基酸的代谢产物D ．肝细胞对氨基酸与葡萄糖吸收量的差异与膜上不同载体的数量多少有关【解析】选C 。
由于不同的物质变化的情况不同，所以说明肝细胞膜具有选择透过性，随着培养时间的进行，培养液中葡萄糖和氨基酸的含量减少，而尿素含量增加，它来自于氨基酸等含氮物质的代谢，葡萄糖不含氮，所以代谢不会产生尿素。
二、非选择题16.（2010·南京高一检测）物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。
下图为物质跨膜运输几种方式的示意图，请据图回答：⑴A 代表 ，B 代表 。
被大多数学者接受的细胞膜的结构模型是 。
⑵细胞膜从功能上来说，它是一层 膜。