精品-跨膜运输的方式
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2.葡萄糖不能通过无蛋白质的 脂双层，但是，小肠上皮细胞 能大量吸收葡萄糖，对此该如 何解释？
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
3.观察此图，联系已有知识，你 还能提出其他问题吗？能不能对 所提出的问题作出尝试性的回答？
一、生物小分子的跨膜运输方式
1、自由扩散
小分子物质
4、细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结 合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被与细胞膜上细胞 识别、免疫反应、信息传递等有密切联系）
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
人工合成的脂质膜
氧气，二氧化碳 氮气，苯 水，甘油，乙醇
氧气，二氧化碳 氮气，苯
水，甘油，乙醇
1.什么样的分子能够通过脂 双层？什么样的分子不能通 过？
生物膜的流动镶嵌模型
物质跨膜运输方式
糖蛋白
磷 脂 分 子
蛋白质
磷脂双分子层
亲水头部
与水面接触
疏水尾部
朝向空气一面
小结
对生物膜结构的探索历程
19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由 脂质组成 的； 20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要 由 脂质 和 蛋白质 组成； 1959年罗伯特森提出的“三明治”结构模型：所 蛋白质－脂质－蛋白质 有生物膜都由 三层结构； 1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验， 指出细胞膜具有 流动性 ； 流动镶嵌模型 。 1972年，桑格和尼克森提出了
上图是物质出入细胞三种方式的模式 ？ （1）甲、丙方式的不同之处是 丙需要载体蛋白的协助 图（黑点代表物质分子），据图回答 （2）乙、丙方式的不同之处是 乙需要消耗能量 ？ （3）对于活细胞完成各项生命活动非常重要 下面的问题。 的物质运输方式是 主动运输 ？
下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：
自由扩散
协助扩散
主动运输
载体有专一性和数量是有限的
因此，在协助扩散和主动运输中，具有“饱和效应”
O2浓度对物质运输速度的影响
下图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝 酸钾溶液中吸收和的曲线。影响A、B两 点和B、C两点吸收量不同的因素分别是 （ ）。
A．载体数量、能量 B．能量、载体数量 C．载体数量、离子浓度 D．能量、离子浓度
答案：B
大分子是怎样进出细胞的？
三、非跨膜运输方式 胞吞和胞吐——大分子物质进出细胞
胞吞 方式 胞吐
作用
大分子物质进出细胞的方式
运输特 消耗能量,不需要载体蛋白 点 原理 举例 细胞膜具有一定的流动性 吞噬细胞吞噬细菌、原生 消化酶、胰岛素、抗 动物吞噬食物等 体的分泌等
体现的不是细胞膜的选择透过性,而是细胞膜的流动性。
甲(〇)、乙(●)两种物质在细胞膜两侧的分布情况如图 (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：
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、乙进入细胞一定有载体蛋白的参与 D、乙运出细胞一定有载体蛋白的参与
请在坐标中，画图表示运输速率与浓 度差的关系？
运 输 速 率
协助扩散的特点：
从高浓度到低浓度； 需要载体蛋白的协助；
不需要能量。 例：血浆中的葡萄糖 进入红细胞。
丽藻细胞液 所含的离子浓度 远远高于丽藻所 生长的池水，为 什么丽藻还能从 周围环境吸收离 子呢？
3、主动运输
载体蛋白
细 胞 外
细 胞 膜
能量 主动运输的概念： 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。 细 胞 内
解析：选B。图中①表示主动运输，②表示协助扩散，② 过程需要载体，不消耗ATP；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；蜜饯腌制 时细胞已经死亡，细胞膜的选择透过性消失。
6．下列物质进出细胞的实例中，不需要载 体蛋白协助，但需要消耗能量的是( ) A．植物根细胞从土壤溶液中吸收NO、K＋ B．小肠上皮细胞吸收胆固醇、维生素D C．肾小管上皮细胞向原尿中分泌K＋ D．唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶 解析：选D。主动运输和胞吞、胞吐都要消 耗能量，但胞吞和胞吐不需要载体蛋白协 助。选项D是胞吐，选项A、C是主动运输， 选项B是自由扩散。
A．氧气 B．叶绿体 C．呼吸酶 D．钠离子
)
解析:选D。由图可知,该物质运输从低浓度到高浓度,并需
绿体和呼吸酶位于细胞内,不会发生跨膜运输,只有钠离子 为主动运输。
要载体和能量,故为主动运输。选项中氧气为自由扩散,叶
2.人的红细胞中能维持细胞中高浓度的钾 离子和低浓度的钠离子的状态，是因为这 两种物质进出细胞的特点是（ A ） ①低浓度到高浓度 ②高浓度到低浓度 ③消耗能量 ④不消耗能量 A. ① ③ B ② ③ C .① ④ D ② ④
0
自由扩散
运 输 速 率
0
协助扩散
载体的种类和数量
浓度差
浓度差
下图分别表示那种跨膜运输方式？
影响因素：
1、细胞膜内外被转运物质的浓度差
细 胞 内 浓 度
0
（细胞外浓度）2、细胞膜上载体的种类和数量
3、能量，如氧气浓度、温度等
时间
答案：主动运输
图表2 运 输 速 率 浓度差 运 输 速 率 浓度差 运 输 速 率 耗氧量（能量）
细 胞 外 细 胞 膜 细 胞 内
自由扩散的概念:
物质通过简单的扩散作用进出细胞。
自由扩散的特点：
从高浓度到低浓度； 不需要载体蛋白的协助； 不消耗能量。 例：水、氧气、二氧化碳、 甘油、乙醇、苯等。
2、协助扩散
载体蛋白
细 胞 外 细 胞 膜
协助扩散的概念：
细 胞 内
进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。
流动镶嵌模型的基本内容：
1、磷脂双分子层构成膜的基本支架。（其中磷脂分子 的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧） 2、蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部 分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双 分子层。（体现了膜结构内外的不对称性）
3、磷脂分子和蛋白质分子是可以运动的，具有流动性。
什么是主动 运输？有什 么特点呢？
小分子物质跨膜运输三种方式的比较
自由扩散
运输方向
顺浓度梯度
高浓度
协助扩散
顺浓度梯度
主动运输
逆浓度梯度
高浓度
低浓度 高浓度
低浓度 低浓度
载体
不需要
不消耗
需要
不消耗
需要
消耗
能量 举例
O2、CO2、H2O、 葡萄糖进 甘油、乙醇、 入红细胞 苯
Na+ 、K+、Ca2+ 等离子； 小肠吸收葡萄糖、 氨基酸。
自由扩散
被动运输 小分子物质
协助扩散
顺浓度 梯度
(跨膜运输) 主动运输(逆浓度梯度) 载体蛋白 物质 的运 消 输方 胞吞 耗 式 能 大分子物质 量 (膜泡运输) 胞吐
跟踪训练
1.如图表示植物细胞正常生活过程中细胞膜对物质的运输
过程,物质运输的方向如箭头所示,黑点的数量表示物质的
浓度,则该物质可能是(
7．能够反映细胞膜具有选择透过性功能特 点的实例有( ) ①白细胞吞噬病菌 ②细胞膜外K＋的浓度 远低于膜内 ③唾液腺细胞分泌唾液淀粉 酶 ④变形虫的变形运动 ⑤海带细胞内 的I－浓度远远高于海水中的I－浓度 A．①③④ B．②④⑤ C．①③ D．②⑤ •解析：选D。细胞膜的功能特点是具选择 透过性，且这种选择透过性主要是通过主 动运输体现的；白细胞吞噬病菌、变形虫 的变形运动及细胞对蛋白质的分泌作用体 现的是细胞膜的流动性。
主动运输的特点：
从低浓度到高浓度；
需要载体蛋白的协助； 需要能量（ATP)。
如：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。
为了能维持生命活动的正常进行，生 物体主要靠主动运输来获取营养物质。
主动运输具有重要的意义： 细胞膜的主动运输是活细胞的特性，它 保证了活细胞能够按照生命活动的需要， 主动选择吸收所需的营养物质，主动排出代 谢废物和对细胞有害的物质。
磷脂分子 （1）A代表______分子；B代表_______； D代表 糖蛋白 蛋白质 （3）动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有 流动性 __________。 （4）在a～e的五种过程中，代表被动转运的是 b、c、d （5）可能代表氧气转运过程的是图中编号____；葡萄糖 b 从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号 ______。 a
A．细胞膜功能的复杂程度主要由③决定 B．①的成分为糖蛋白 C．b可表示肌细胞吸收氧气 D．细胞膜的选择透过性与②有关，与③无关 解析：选B。
5.关于概念图的分析正确是
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 逆浓度梯度运输物质 C．大分子只有通过① 所示的过程才能进入细胞 D．蜜饯腌制时蔗糖进入细 胞与过程①和②有关
3.下列哪些物质进出细胞时与细胞中的蛋白质和ATP密 切相关（ ）
B
① 尿素通过细胞膜
自由扩散
②人的红细胞从血浆中吸收葡萄糖 协助扩散
③ 肾小管上皮细胞吸收原尿中的Na+ 主动运输
④ 小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸 主动运输
A ① ②
B
③④
C
②③ D
①②③④
4．下图表示细胞膜的亚显微结构，其中a和b为物质的 两种运输方式，下列叙述中正确的是
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
3.观察此图，联系已有知识，你 还能提出其他问题吗？能不能对 所提出的问题作出尝试性的回答？
一、生物小分子的跨膜运输方式
1、自由扩散
小分子物质
4、细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结 合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被与细胞膜上细胞 识别、免疫反应、信息传递等有密切联系）
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
人工合成的脂质膜
氧气，二氧化碳 氮气，苯 水，甘油，乙醇
氧气，二氧化碳 氮气，苯
水，甘油，乙醇
1.什么样的分子能够通过脂 双层？什么样的分子不能通 过？
生物膜的流动镶嵌模型
物质跨膜运输方式
糖蛋白
磷 脂 分 子
蛋白质
磷脂双分子层
亲水头部
与水面接触
疏水尾部
朝向空气一面
小结
对生物膜结构的探索历程
19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由 脂质组成 的； 20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要 由 脂质 和 蛋白质 组成； 1959年罗伯特森提出的“三明治”结构模型：所 蛋白质－脂质－蛋白质 有生物膜都由 三层结构； 1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验， 指出细胞膜具有 流动性 ； 流动镶嵌模型 。 1972年，桑格和尼克森提出了
上图是物质出入细胞三种方式的模式 ？ （1）甲、丙方式的不同之处是 丙需要载体蛋白的协助 图（黑点代表物质分子），据图回答 （2）乙、丙方式的不同之处是 乙需要消耗能量 ？ （3）对于活细胞完成各项生命活动非常重要 下面的问题。 的物质运输方式是 主动运输 ？
下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：
自由扩散
协助扩散
主动运输
载体有专一性和数量是有限的
因此，在协助扩散和主动运输中，具有“饱和效应”
O2浓度对物质运输速度的影响
下图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝 酸钾溶液中吸收和的曲线。影响A、B两 点和B、C两点吸收量不同的因素分别是 （ ）。
A．载体数量、能量 B．能量、载体数量 C．载体数量、离子浓度 D．能量、离子浓度
答案：B
大分子是怎样进出细胞的？
三、非跨膜运输方式 胞吞和胞吐——大分子物质进出细胞
胞吞 方式 胞吐
作用
大分子物质进出细胞的方式
运输特 消耗能量,不需要载体蛋白 点 原理 举例 细胞膜具有一定的流动性 吞噬细胞吞噬细菌、原生 消化酶、胰岛素、抗 动物吞噬食物等 体的分泌等
体现的不是细胞膜的选择透过性,而是细胞膜的流动性。
甲(〇)、乙(●)两种物质在细胞膜两侧的分布情况如图 (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：
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、乙进入细胞一定有载体蛋白的参与 D、乙运出细胞一定有载体蛋白的参与
请在坐标中，画图表示运输速率与浓 度差的关系？
运 输 速 率
协助扩散的特点：
从高浓度到低浓度； 需要载体蛋白的协助；
不需要能量。 例：血浆中的葡萄糖 进入红细胞。
丽藻细胞液 所含的离子浓度 远远高于丽藻所 生长的池水，为 什么丽藻还能从 周围环境吸收离 子呢？
3、主动运输
载体蛋白
细 胞 外
细 胞 膜
能量 主动运输的概念： 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。 细 胞 内
解析：选B。图中①表示主动运输，②表示协助扩散，② 过程需要载体，不消耗ATP；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；蜜饯腌制 时细胞已经死亡，细胞膜的选择透过性消失。
6．下列物质进出细胞的实例中，不需要载 体蛋白协助，但需要消耗能量的是( ) A．植物根细胞从土壤溶液中吸收NO、K＋ B．小肠上皮细胞吸收胆固醇、维生素D C．肾小管上皮细胞向原尿中分泌K＋ D．唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶 解析：选D。主动运输和胞吞、胞吐都要消 耗能量，但胞吞和胞吐不需要载体蛋白协 助。选项D是胞吐，选项A、C是主动运输， 选项B是自由扩散。
A．氧气 B．叶绿体 C．呼吸酶 D．钠离子
)
解析:选D。由图可知,该物质运输从低浓度到高浓度,并需
绿体和呼吸酶位于细胞内,不会发生跨膜运输,只有钠离子 为主动运输。
要载体和能量,故为主动运输。选项中氧气为自由扩散,叶
2.人的红细胞中能维持细胞中高浓度的钾 离子和低浓度的钠离子的状态，是因为这 两种物质进出细胞的特点是（ A ） ①低浓度到高浓度 ②高浓度到低浓度 ③消耗能量 ④不消耗能量 A. ① ③ B ② ③ C .① ④ D ② ④
0
自由扩散
运 输 速 率
0
协助扩散
载体的种类和数量
浓度差
浓度差
下图分别表示那种跨膜运输方式？
影响因素：
1、细胞膜内外被转运物质的浓度差
细 胞 内 浓 度
0
（细胞外浓度）2、细胞膜上载体的种类和数量
3、能量，如氧气浓度、温度等
时间
答案：主动运输
图表2 运 输 速 率 浓度差 运 输 速 率 浓度差 运 输 速 率 耗氧量（能量）
细 胞 外 细 胞 膜 细 胞 内
自由扩散的概念:
物质通过简单的扩散作用进出细胞。
自由扩散的特点：
从高浓度到低浓度； 不需要载体蛋白的协助； 不消耗能量。 例：水、氧气、二氧化碳、 甘油、乙醇、苯等。
2、协助扩散
载体蛋白
细 胞 外 细 胞 膜
协助扩散的概念：
细 胞 内
进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。
流动镶嵌模型的基本内容：
1、磷脂双分子层构成膜的基本支架。（其中磷脂分子 的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧） 2、蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部 分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双 分子层。（体现了膜结构内外的不对称性）
3、磷脂分子和蛋白质分子是可以运动的，具有流动性。
什么是主动 运输？有什 么特点呢？
小分子物质跨膜运输三种方式的比较
自由扩散
运输方向
顺浓度梯度
高浓度
协助扩散
顺浓度梯度
主动运输
逆浓度梯度
高浓度
低浓度 高浓度
低浓度 低浓度
载体
不需要
不消耗
需要
不消耗
需要
消耗
能量 举例
O2、CO2、H2O、 葡萄糖进 甘油、乙醇、 入红细胞 苯
Na+ 、K+、Ca2+ 等离子； 小肠吸收葡萄糖、 氨基酸。
自由扩散
被动运输 小分子物质
协助扩散
顺浓度 梯度
(跨膜运输) 主动运输(逆浓度梯度) 载体蛋白 物质 的运 消 输方 胞吞 耗 式 能 大分子物质 量 (膜泡运输) 胞吐
跟踪训练
1.如图表示植物细胞正常生活过程中细胞膜对物质的运输
过程,物质运输的方向如箭头所示,黑点的数量表示物质的
浓度,则该物质可能是(
7．能够反映细胞膜具有选择透过性功能特 点的实例有( ) ①白细胞吞噬病菌 ②细胞膜外K＋的浓度 远低于膜内 ③唾液腺细胞分泌唾液淀粉 酶 ④变形虫的变形运动 ⑤海带细胞内 的I－浓度远远高于海水中的I－浓度 A．①③④ B．②④⑤ C．①③ D．②⑤ •解析：选D。细胞膜的功能特点是具选择 透过性，且这种选择透过性主要是通过主 动运输体现的；白细胞吞噬病菌、变形虫 的变形运动及细胞对蛋白质的分泌作用体 现的是细胞膜的流动性。
主动运输的特点：
从低浓度到高浓度；
需要载体蛋白的协助； 需要能量（ATP)。
如：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。
为了能维持生命活动的正常进行，生 物体主要靠主动运输来获取营养物质。
主动运输具有重要的意义： 细胞膜的主动运输是活细胞的特性，它 保证了活细胞能够按照生命活动的需要， 主动选择吸收所需的营养物质，主动排出代 谢废物和对细胞有害的物质。
磷脂分子 （1）A代表______分子；B代表_______； D代表 糖蛋白 蛋白质 （3）动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有 流动性 __________。 （4）在a～e的五种过程中，代表被动转运的是 b、c、d （5）可能代表氧气转运过程的是图中编号____；葡萄糖 b 从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号 ______。 a
A．细胞膜功能的复杂程度主要由③决定 B．①的成分为糖蛋白 C．b可表示肌细胞吸收氧气 D．细胞膜的选择透过性与②有关，与③无关 解析：选B。
5.关于概念图的分析正确是
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 逆浓度梯度运输物质 C．大分子只有通过① 所示的过程才能进入细胞 D．蜜饯腌制时蔗糖进入细 胞与过程①和②有关
3.下列哪些物质进出细胞时与细胞中的蛋白质和ATP密 切相关（ ）
B
① 尿素通过细胞膜
自由扩散
②人的红细胞从血浆中吸收葡萄糖 协助扩散
③ 肾小管上皮细胞吸收原尿中的Na+ 主动运输
④ 小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸 主动运输
A ① ②
B
③④
C
②③ D
①②③④
4．下图表示细胞膜的亚显微结构，其中a和b为物质的 两种运输方式，下列叙述中正确的是