物质跨膜运输方式比较表
物质跨膜运输的方式及其实例
物质跨膜运输的方式及其实例物质跨膜运输的方式及其实例》摘要：本文介绍了物质跨膜运输的各种方式，对载体的种类和作用，供能的方式以及水分子、葡萄糖分子、Na+ 和K+等物质的跨膜方式进行了分析和介绍，并对高中教学中的相关疑问进行了说明。
关键词：载体；协助扩散；主动动输；能量；浓度梯度物质跨膜运输的方式有三种，被动运输、主动运输、胞吞和胞吐。
被动运输只依据于膜两侧的浓度梯度（如果是带电离子，除浓度梯度外，还存在跨膜电压，这两种净驱动力称为该溶质的电化学梯度）来进行，根据运输过程中是否需要载体，被动运输又可分为自由扩散（不需要载体）和协助扩散（需要载体）；主动运输是指在逆浓度梯度（或电化学梯度）下的运输，它既需要载体又需要能量，是物质跨膜运输的主要方式，细胞所需要的一些重要的物质都涉及到这种运输方式；大分子如蛋白质等物质进行跨膜运输的方式是通过胞吞和胞吐的作用，这种运输方式也需要消耗能量。
一、载体的种类及其作用协助扩散、主动运输与载体的种类和作用有很大的关系。
载体的化学本质主要是蛋白质，根据运输的方式和载体的空间结构，可将载体分为三种基本类型：通道蛋白、载体蛋白和离子载体（见图1 ）。
图1 三种不同载体的结构模式图1.通道蛋白。
通道蛋白是一类跨膜蛋白，它能形成亲水的通道，与所转运物质的结合较弱，当通道打开时能允许水、小的水溶性分子和特定的离子被动地通过。
通道蛋白分为水通道和离子通道两种类型。
（1）水通道（又称水孔）水分子通过水通道从水势较高的地方向水势较低的地方进行扩散。
水通道是连续开放的通道。
实验证明，水分子既可通过自由扩散的方式从质膜磷脂的双分子层中间的间隙通过，也可从水通道中以协助扩散的方式通过。
（2）离子通道。
因为该通道仅能通过无机离子而得名。
离子通道上有控制物质进出的门，因此又被称为门通道。
离子通道的特点是：? 对离子具有选择性和专一性。
即一种通道只允许一种类型的离子通过。
这与离子通道的大小、形状和内部的带电荷氨基酸的分布有关。
物质跨膜运输的方式曲线图及跨膜用
需要 消耗
离子
一些小分子有机物，葡萄糖、 氨基酸通过小肠上皮细胞膜；
物质跨 膜运输 的方式
被动运输
自由扩散
协助扩散
主动运输
图例
胞吞 胞吐
mRNA出 细胞核
• 二、物质跨膜运输的相关曲线
如何分析一个坐标图？
一看坐标轴：横轴、纵轴各表示什么？
分析两者之间的联系，如x随着y的变化而变化， 说明x是影响y变化的因素
物 质 运 输 速 率 浓度差 物 质 运 输 速 率 浓度差
由于自由扩 散和协助扩 散不需要能 量，因此其 细胞呼吸速率 运输速率与 氧气浓度和 呼吸作用强
度无关 结论：在一定范 围内，主动运输 细胞呼吸速率 的物质的运输速 度与细胞呼吸速 率成_正_比_关系， 超过一定的范围 后，物质运输速 度受载__体_数__量 限 细胞呼吸速率 制。
同的物质在一个动物细胞内外的相对浓度
差异。通过图乙所示的过程来维持细胞内
外浓度差异的物质是( B )
A．Na＋ C．胰岛素
B．K＋ D．CO2
1. [2012·浙江五校一次联考]下图表示某生物膜结构，图中A、 B、C、D、E、F表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜
运输方式。下列说法正确的是( B )
二看曲线的变化趋势： 上升？下降？保持稳定？先上升后下降？先下降
后上升？ 三看关键点： 如曲线的起点、终点、转折点等。
解释：曲线各种变化趋势产生的原因及关键点代表的意义
物
质
运
自由 输
扩散
速 率
物
质
协助
运 输
扩散
速 率
物
质
主动
运 输
运输
速 率
4-3物质跨膜运输的方式
1、自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？
不需要。因为两者都是顺物质的浓度梯度。
2、自由扩散和协，自由扩散不需要。
3、为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？ 因为自由扩散和协助扩散都是顺物质的浓度梯度进
行的，不需要细胞消耗能量
思考：离子跨膜运输为什么需要能量（ATP）
需要消耗能量
仔细观察主动运输的动画演示过 程，找出主动运输的特点！
1、特点
从低浓度到高浓度 需要载体蛋白 需要能量（ATP)
2、举例
（1）全部离子：Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+、I-等； （2）某些化合物：葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细。
思考：影响主动运输的因素是什么？
思考：被动运输的动力来自什么？
物质运输的动力都是浓度差
分析：P71 表4-1
丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比 细胞液浓度/池水浓度 18050 1065 100 46 25 13 10
离子 (H2PO4)－ K+ Cl－ Na+ SO42－ Ca2+ Mg2+
●假如这些离子以被动运输的方式进出细胞，将会发 生什么现象？ 离子外流。 ●这些离子能够逆浓度梯度运输的动力是什么？ 消耗细胞代谢产生的能量。
问题探讨
2、葡萄糖不能通过该膜，但是小肠上皮细胞能 大量吸收葡萄糖，如何解释？
推测小肠上皮细胞的细胞膜上有能够转运葡萄
糖的蛋白质。
自主探究
（阅读教材P70-72完成以下表格）
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
运输方向 是否需要 载体蛋白 是否消耗细 胞内的能量
代表例子
自由扩散
物质的跨膜运输(小分子)
载体蛋白既介导被动运输，也介导主动运输； 通道蛋白只介导被动运输。
㈠离子通道高效转运各种离子
1、离子通道的特点 ✓ 介导被动运输 ✓ 对离子有高度选择性 ✓ 转运速率高 ✓ 多数不持续开放，受“闸门”控制
2、门控通道的类型 ✓ 配体门控通道 ✓ 电压门控通道 ✓ 应力激活通道
⑴配体门控通道 ✓ 离子通道型受体 ✓ 与胞外特定配体结合后构象改变，“闸门”打开，
进行物质转运，既介导被动运输又介导主动运输。 ✓ 通道蛋白：在膜上形成亲水孔道，贯穿脂双层，
介导特定离子转运，仅介导被动运输。
载体蛋白(carrier protein)：是一类运输蛋白，跨膜 蛋白，能与特异性分子或离子等结合通过改变自 身构象使溶质穿过膜。
载体蛋白结构上具有①特异性(特异结合位点)，
1、概念：小分子物质通过膜由高浓度侧 向低浓度侧扩散的现象。
浓度梯度
2、特点：
⑴不消耗细胞代谢能（所需能量来源于高浓度本身所具势能）
⑵顺浓度梯度，不需要膜蛋白协助；
⑶运输速度取决于分子的大小和脂溶性。且与溶质浓度差成正 比。（一般说，分子量越小脂溶性越强，通过速率越快。）
3、条件
⑴溶质在膜两侧保持一定的浓度差
允许某种离子快速跨膜转运。如乙酰胆碱受体是 典型的配体门控通道。
四种亚单位构成 的五聚体，形成 梅花状通道
高浓度
配体
低浓度
⑵电压门控通道
✓ 跨膜电位的改变诱发通道蛋白构象变化，使通道 开放，离子顺电化学浓度梯度自由扩散通过细胞 膜。
✓ 通道开放时间只有几毫秒，随即迅速自发关闭。
✓ 电压门控通道主要存在于可兴奋细胞，如神经元、 肌细胞及腺上皮细胞等。
其上结合点，能与某一种物质进行暂时性的、可
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。
物质跨膜运输模型归纳
一、“物质跨膜运输”模型归纳二、物质跨膜运输模型解读1．自由扩散模型首先要明确自由扩散的条件即膜的两侧具有浓度差（小分子物质是从高浓度向低浓度扩散的），不需要载体协助也不需要能量供应。
自由扩散的速度与物质浓度的高低（浓度差）成正比，但自由扩散是不受载体和能量等因素的影响，例如：水分子，氧气等气体分子以及甘油等脂溶性分子可以自由通过细胞膜。
2．协助扩散模型首先要明确协助扩散的条件即需要载体蛋白的协助并且膜的两侧具有浓度差（小分子物质是从高浓度向低浓度扩散的），不需要能量的供应。
在一定的浓度范围内，随浓度差增大，物质的扩散速度加快。
达到一定程度后，由于受载体数目的限制（膜上的载体达到饱和时），物质运输速度不再增加而保持稳定，例如：葡萄糖通过红细胞膜。
3．主动运输模型首先要明确主动运输的条件即需要载体蛋白的协助和伴随能量的消耗。
一般小分子物质是从从低浓度向高浓度方向转运的（也可顺浓度进行），例如：钠离子等无机盐离子、葡萄糖、氨基酸等通过细胞膜。
3．1“耗氧量”模型运输速度与氧气的供应呈正相关，但不是正比例，因受细胞膜上载体数量的限制，故在一定的氧气消耗量范围内，随耗氧量的增大，物质的扩散速度加快。
达到一定程度后，物质运输速度不再增加而保持稳定。
值得注意的是，在氧气消耗量为零时，虽然有氧呼吸受到了抑制，但物质仍然可以运输，因为此时还要无氧呼吸产生能量，故曲线的起始位置运输速率并非为零。
3．2“时间”模型当细胞外物质的浓度高于细胞内时（顺浓度梯度），主动运输比被动运输快得多。
当主动运输逆浓度梯度进行时，在能量供应充足、载体没有达到饱和之前，物质运输速度随细胞外浓度的升高而加快；当载体饱和或能量不足时，运输速度维持相对稳定，不再随细胞外浓度而变化。
综上，也说明主动运输不但可以逆浓度梯度进行，也是可以顺浓度梯度进行的。
3．3“浓度差”模型在载体饱和之前，主动运输的速率和物质浓度成正相关，此时体现了主动运输和协助扩散模型的统一性。
4.3物质跨膜运输的方式
(09广州二模)若对离体的小肠上皮细胞施用某 种毒素，可使该细胞对Ca2+吸收量明显减少， 但其对K+、C6H12O6等的吸收则不受影响。则 这种毒素的作用对象最可能是 A．呼吸酶 C．Ca2+载体 B．细胞膜中的磷脂分子 D．ATP水解酶
C
1．在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条 质量变化的关系如右图。若将处于b浓度溶液中的萝卜条 移入a浓度溶液中，则该萝卜条的质量将 A．不变 B．增大 C．减小 D．先增后减
能量
细胞膜中的载体蛋白在协助扩散和主动运输中 能量 动力 浓度差 浓度差 都有特异性，只能运载特定的物质或几种结构 （ATP直接提供） 相似的物质。 举例
H2O、气体、 葡萄糖进入 脂溶性物质 红细胞 小肠吸收葡萄 糖、氨基酸、 无机盐离子
不需要
不需要
需要
1.为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？ 2.被动运输的速率主要取决于什么条件？ 3.影响主动运输速率的主要因素有哪些？环境 中的哪些方面会影响到这些因素? 4.细胞膜中的载体蛋白有特异性吗？
B
2.显微镜下观察可测量黑藻细胞，测量
其A、B值（图中A为细胞的长度，B为原
生质体长度），并计算B/A（%）值。
如果将该细胞置于不同浓度的蔗糖溶
液中，B/A（%）值变化的趋势是( )
A
34．选取A、B、C、D四个瓶，A、C瓶装进土壤浸出 液，B、D瓶装进蒸馏水，装置如下图，试回答： (1)在A、B两个瓶内各装一株同样大小健壮的水稻 苗，过一段时间，A瓶里幼苗仍然健壮，而B瓶里幼苗 瘦弱发黄，这个实验说 植物生长需要多种矿质元素 。
8. 某同学设计的渗透实验：用鸡蛋膜将漏斗口封住， 再装上清水，把漏斗浸入盛有10％的NaCl溶液的烧 杯中，使漏斗管内的液面与烧杯中的液面一样高，但 他始终没有观察到渗透现象。他应该怎样改进的此装 置才达到实验目的（ ） A.把10％的NaCl溶液换成30％的NaCl溶液 B.把10％的NaCl溶液装在漏斗里，清水装在烧杯中 C.把鸡蛋膜换成其它半透膜 D.把10％的NaCl溶液换成30％的蔗糖溶液
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。
第五章 物质的跨膜运输
特性：不消耗代谢能
顺浓度梯度或电化学梯度
需特异的膜蛋白协助
膜蛋白：载体蛋白、通道蛋白
载体蛋白及其功能
载体蛋白（carrier proteins）：细胞膜上的跨 膜蛋白
特点：载体蛋白具有高度的特异性 ； 介导被动运输与主动运输。
转运机制：与特定的离子和分子结合，然后通 过自身的构型变化或移动完成物质运输。
由ATP直接提供能量 由ATP间接提供能量 光能驱动
由ATP直接提供能量的主动运输
ATP驱动泵： P-型离子泵、 V-型质子泵、 F-型质子泵(H+-ATP酶) ABC超家族
P-型离子泵
钠钾泵 （Na+-K +-ATP酶） （结构 与机制）
钙泵（Ca2+-ATP酶）
Na+-K +-梯度的意义
维持细胞正常的生命活动 神经冲动的传播 维持细胞的渗透平衡 恒定细胞的体积
概念：通过简单扩散或协助扩散实现物质由 高浓度向低浓度方向的跨膜转运 特点：顺浓度梯度；不消耗细胞代谢能 类型：简单扩散（simple diffusion）、
协助扩散（facilitated diffusion）
简单扩散
简单扩散：小分子的热运动使其从浓度高的一侧通过膜扩 散到浓度低的一侧。
特点：不需要膜蛋白的帮助，也不消耗细胞代谢能，而只 靠膜两侧保持一定的浓度差，通过扩散发生的物质运输。
膜流
质膜与内膜系统间及内膜系统各部分间膜 的交换和转移 动态过程对质膜更新和维持细胞的生存与 生长是必要的
水通道蛋白(aquaporin)
● 大多数水是直接通过脂双层进入细胞的，也有些水是
通过水通道蛋白进行扩散的。动物和植物细胞中已经 发现10种不同的水通道蛋白。水通道蛋白 AQP1是人 的红细胞膜的一种主要蛋白。它能够让水自由通过(不 必结合)，但是不允许离子或是其他的小分子(包括蛋 白质)通过
物质跨膜运输方式的图表题归类解析
与“物质跨膜运输方式”相关的图表题归类解析“物质跨膜运输的方式”是近年来高考的重点和热点，且常以表格、图像或曲线模型等形式考查物质运输方式的判定。
解答此类试题的关键在于获取并应用试题所给予的相关信息，下面试举例说明之。
一、数据表格类例1 （2013浙江卷）某哺乳动物神经细胞内外的K+和Na+浓度见下表。
下列属于主动转运的是（）A．K+经钾离子通道排出细胞B．K+与有关载体蛋白结合排出细胞C．Na+经钠离子通道排出细胞D．Na+与有关载体蛋白结合排出细胞解析:根据表格，神经细胞外Na+浓度较高，细胞内K+浓度较高，K+和Na+经过离子通道排出细胞属于被动运输，A项、C项错误；K+与有关载体蛋白结合排出细胞，运输方向由高浓度向低浓度，运输方式为协助扩散，B项错误；Na+与有关载体蛋白结合排出细胞，运输方向由低浓度向高浓度，运输方式为主动运输，D项正确。
答案:D变式1下表是人体成熟红细胞与血浆中的K+和Mg2+在不同条件下的含量比较，据表分析不确切的是（）A.鱼滕酮对K+和Mg2+的载体生理功能均有抑制作用B.乌本苷抑制K+载体生理功能而不影响Mg2+载体的生理功能C.鱼滕酮抑制ATP的合成从而影响K+和Mg2+的运输D.正常情况下血浆中K+和Mg2+均通过主动运输进入红细胞解析：由表格看出，用鱼滕酮处理后，细胞对K+和Mg2+的都受到影响；用乌本苷处理后，只有细胞对K+的吸收受到影响、而细胞对Mg2+的吸收不会受到影响。
考虑到细胞对K+和Mg2+的吸收都属于主动运输，ATP 的供应和载体都会影响这个过程。
若A TP的供应受影响，则两种离子的吸收都受到影响，故可判断鱼滕酮通过影响A TP供应来影响吸收，而乌本苷则通过影响K+的载体来影响对K+的吸收。
答案：A【技巧点拨】（1）以自由扩散方式运输的物质：H2O、CO2 、O2等小分子；甘油、乙二醇等脂溶性物质。
（2）以主动运输方式运输的物质：①分子量相对较大的小分子，如葡萄糖、氨基酸；②带电粒子，如Na+、K+、Ca2+等；③逆浓度运输的物质都是主动运输。
必修一 第四章 第三节 物质跨膜运输的方式
大分子的运输
①内吞作用=胞吞
胞吞：当细胞摄取
大分子时，首先是大 分子附着在细胞膜的 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外排作用 ＝ 胞吐
• 胞吐：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 子排除细胞。
2.方式： 自由扩散、协助扩散
思考：什么是扩散？
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。
自由扩散
概念：物质通过简单扩散作用进出细胞，叫做自由 扩散。
注：物质通过磷脂分子之间的间隙进出细胞
细胞膜
自 由 扩 散
自由扩散
特征：顺浓度梯度，不需要能量，不需要载体。 比方：球往低处滚
二1.、影影响响物物质质跨跨膜膜运运输输的的因素因及素模及型模构型建 构建
（1）物质浓度：
自由扩散 协助扩散或主动运输 主动运输
（2）氧气浓度：
自由扩散或协助扩散
（3）温度：
主动运输
可影响 生物膜的流动性 和 酶的活性 ，因而会 影响物质跨膜运输的速率。
例1. (2014·安徽卷，2)下图为氨基酸和Na＋进出肾
细 胞 内 浓 度
细胞外浓度
时间
主动运输
主动运输方向
高浓度→低浓度 等浓度→等浓度 低浓度→高浓度
不一定，主动运输是一个主动选择吸收的 过程，物质的进出取决于细胞生命活动的 需要，而非浓度差。
主动运输的意义：
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。
影响因素： 细胞内外物质的浓度差
物质跨膜运输的方式
［教材优化全析］要点提炼物质跨膜运输，有的是顺浓度梯度的，如水、O2、CO2等，有的是逆浓度梯度的，如：Na+、Cl－、Ca2+等，而且细胞对于物质的输入和输出有选择性，这主要是因为细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。
生物膜的这一特性对保证细胞正常代谢的进行非常有意义：它既能保障细胞对基本营养物质的摄取、代谢废物的排出和细胞内离子浓度的调节，又能使细胞内环境保持相对稳定。
一、自由扩散由于分子运动而产生的物质迁移现象，即一种物质的分子从相对高浓度的区域移动到相对低浓度的区域，称为扩散，又称为自由扩散。
物质能否实现跨膜运输与物质的性质、颗粒大小及膜的选择透过性有关。
生物膜的选择透过性能保证细胞正常生命活动的进行。
取少许高锰酸钾结晶，投入一杯清水中，高锰酸钾很快溶解而使水变为紫色。
开始时紫色溶液只集中在高锰酸钾结晶的周围，然后逐渐扩展，最后高锰酸钾结晶完全溶解，水液也全部成为均匀的紫色溶液。
这一过程就是自由扩散。
物质分子可以穿过细胞膜，在细胞内外之间进行自由扩散（如下图）。
自由扩散示意图O2和CO2分子都可以穿过脂类双分子层而扩散。
由于细胞呼吸之故，细胞内的O2浓度总是低于血浆或体液中的O2浓度，而CO2的浓度则高于血浆或体液中的CO2浓度，因而体液中的O2就向细胞内扩散，而细胞内的CO2则向血浆或体液扩散。
保持或增加浓度梯度，有利于扩散的进行。
血液在组织中循环，可经常保持血液和细胞之间的O2和CO2浓度梯度，因而有利于O2从血液中顺浓度梯度进入细胞和CO2从细胞中顺浓度梯度进入血液。
分子扩散的速度是与温度成正比的，温度越高，扩散速度越快。
在同一温度下，由浓度来决定扩散方向与速度。
自由扩散的动力是物质由高浓度流向低浓度的倾向。
例如CO2、O2、N2进出红细胞，取决于血液和肺泡中该气体的分压差。
脂溶性的固醇类小分子激素（性激素、肾上腺皮质激素）以及酰胺类、甘油、乙醇等出入细胞是自由扩散。
自由扩散的速度基本上取决于分子的大小和油溶度，分子越小，油溶度越大，扩散速度越快。
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。
物质跨膜运输的方式
会。温度会影响分子运动的速率，影响化学反应 的速率，组成细胞膜的的分子的流动性也会降低， 呼吸作用释放能量的过程也会因有关酶的活性降 低而受到抑制，这些都会影响物质跨膜运输的速 率。
大分子物质的运输
三、大分子物质进出细胞的方式
1.胞吞： 大分子物质和颗粒性物质附着在细胞膜上，由细胞膜 内陷形成小囊，这些物质就被包入小囊内，然后，小囊从 细胞膜上脱离下来形成小囊泡，进入细胞内部，这种现象 叫做胞吞。如白细胞吞噬病菌 2.胞吐： 有些物质在细胞膜内被一层膜所包围，形成小囊泡， 囊泡膜与细胞膜融合在一起，小囊泡逐渐移到细胞表面， 并且向细胞外张开，使内涵物质排出细胞外，这种现象 叫做胞吐。如分泌蛋白的合成和运输过程
温故知新
生物膜的结构模型示意图----流动镶嵌模型
细胞膜（流动镶嵌模型）
引入新课
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
问题讨论
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、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。
同：不消耗细胞内能量。
异：是否需要载体蛋白的协助。
简单扩散
比方：球往低处滚
顺浓度梯度运输 不需能量 不需载体
协助扩散
比方：卡车载货下坡
顺浓度梯度运输 需载体 不需能量
细胞的物质跨膜运输的方式
自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞。
主动运输
物质从低浓度一侧运输到高浓度的一侧，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。
第4章 细胞的物质输入和输出
第第33节节 物质跨膜运输的方式
一、小分子或离子的跨膜运输
对比
比较三种物质运输方式的异同：
被动运输
项 目 自由扩散
运输方向
是否需要 载体蛋白 是否消耗细 胞内的能量
协助扩散
主动运输
代表例子
扩散：物质从高浓度到低浓度的运动叫扩散。
物质进出细胞，既有顺浓度剃度的扩散，统称为被动运输 也有逆浓度剃度的运输，称为主动运输
对比
比较三种物质运输方式的异同：
被动运输
项 目 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向 顺浓度梯度 顺浓度梯度 逆浓度梯度
是否需要 载体蛋白
不需要
需要
是否消耗细 不消耗 胞内的能量
不消耗
代表例子
氧气、水、二
氧化碳、甘油、 葡萄糖通过 乙醇、苯等通 红细胞膜
过胞膜
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
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？
1.自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？
不需要。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有什么异同？
相同：顺浓度梯度，不消耗能量。
不同：协助扩散需要载体蛋白，自由扩散不需要。
2、海带细胞中碘的浓度比海水中碘的浓度高很多倍， 但仍然能吸收碘，原因是 （ ）
A海带细胞能够通过自由扩散的方式吸收碘