优选必修一物质跨膜运输方式
必修一物质跨膜运输方式详解演示文稿
扩散 梯度
乙醇、甘油、苯、脂 肪酸、维生素等
协助 顺浓度 需要 葡萄糖进入红细胞 扩散 梯度
第4节——物质跨膜运输的方式
二、主动运输
• 定义：被选择的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 需要消耗能量，这种方式叫主动运输。
• 举例：植物根系对矿质元素离子的吸收等。 小肠绒毛上皮细胞对K ＋、Na ＋、葡萄糖、 氨基酸等营养物质的吸收。
胞吐：物质以囊泡的形式通过细胞 膜，从细胞内排到细胞外的过程。
例证：变形虫的捕食和运动
巩固练习
1、红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同 点是（ C） A、都可以从低浓度的一边到高浓度的 一边 B、都需要供给ATP C、都需要载体协助 D、既需要载体协助又需要消耗能量
巩固练习
2、若用呼吸酶抑制剂处理小肠绒毛 上皮，则会明显影响其细胞吸收的
4、下图为物质进入细胞的两种方式示意图，据 图回答（【 】内填上代号，横线上填上相应的 文字）
（123）小 氧甲肠 气和绒 分乙毛子的的从不上肺同皮泡点细扩是胞散吸 到收 血葡 液 萄中甲的不糖方 需的式 要方是式是【载甲体和【】乙】自。由扩主能散动量运输。 。
物质出入细胞的方式及影响因素
一、自由扩散、协助扩散和主动运输的比较
A. 脂溶性小分子物质不能通过方式a运输 B. 与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面 C. 方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关 D. 抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响 【答案】C
纠错笔记 ⑴需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外不要漏 掉协助扩散。 ⑵消耗能量的运输方式除主动运输外不要漏掉胞吞和 胞吐。 ⑶从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外不要漏 掉协助扩散，有些主动运输也可以从高浓度到低浓度运 输。 ⑷影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外不 要漏掉浓度差。
高中生物物质跨膜运输的方式.doc
［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、O 2、CO 2等，有的是逆浓度梯度的，如：Na +、Cl －、Ca 2+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O 2和CO 2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O 2浓度总是低于血浆或体液中的O 2浓度，而CO 2的浓度则高于血浆或体液中的CO 2浓度，因而体液中的O 2就向细胞内扩散，而细胞内的CO 2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O 2和CO 2浓度梯度，因而有利于O 2从血液中顺浓度梯度进入细胞和CO 2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CO 2、O 2、N 2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。
43物质跨膜运输的方式
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 是否消耗细 胞内的能量
代表例子
不需要
不消耗
氧气、二氧 化碳等通过 细胞膜
需要
需要
不消耗
需要消耗
葡萄糖进入 红细胞
葡萄糖、氨基酸 通过小肠上皮细 胞膜；离子通过 细胞膜等
三、胞吞和胞吐
一些大分子或物质团块的运输，是通过胞吞 和胞吐作用来实现的。 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。
胞吐：物质以囊泡的形式通过细胞膜，从细胞 内排到细胞外的过程。
运
运
输
输
速
速率率源自浓度差耗氧量运 输 速 率
细 胞 内 浓
度
（细胞外浓度）
浓度差
时间
思考！ 上面几幅坐标图中所表示的分别
是哪种物质运输方式？为什么？
一、被动运输
被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散方式。
自由扩散：物质通过简单的扩散作用进 出细胞。
协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋 白的扩散。
1、自由扩散：
特征：
1. 顺浓度梯度运输 2. 不需要载体蛋白 3. 不需要消耗能量
2、协助扩散：
特征：
1. 顺浓度梯度运输 2. 需要载体蛋白参与 3. 不需要消耗能量
二、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。
主动运输
特征：
1. 可以逆浓度梯度运输 2. 需要载体蛋白
3. 需要消耗能量
主动运输
对比 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
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。
人教生物必修1第4章第3节物质跨膜运输的方式
脂溶性小分子
水葡萄糖 气离体子分子 脂溶性小分子 什 什么么分分子子能不能通过通人过工人合工成合的成脂的双脂层双膜层？膜？
学习目标
★1、举例说明物质跨膜运输的方式及特点 ★2、区别被动运输的两种方式 ★3、区别被动运输和主动运输 ★4、阐明胞吞和胞吐的过程
一、离子、小分子物质跨膜运输的方式
散进出细胞的方式 1、特点：
➢ 从高浓度到低浓度；
➢ 需要载体蛋白的协助；
➢ 不需要能量。
2、例子：葡萄糖进入红细胞等。
不消耗能量 顺浓度梯度
自由扩散 被动运输
协助扩散
资料分析
离子
细胞液浓度/池水浓度
（H2PO4）－
18 050
K+
1 065
Cl－
100
Na+
46
SO42－
25
Ca2+
13
Mg2+
3、主动运输对生命活动的意义
保证了活细胞按照生命活动 的需要，主动地选择吸收需要的 营养物质，排出代谢废物和对细 胞有害的物质。
1、人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决（ ） A 组织液中甘油的浓度 B 细胞膜上甘油载体的数量 C 细胞的呼吸作用强度 D 细胞膜上载体的种类
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 B细胞膜上运载碘的载体多，通过协助扩散吸收 C细胞膜上运载碘的载体多，通过主动运输方式吸收 D海带细胞不断消耗碘元素，细胞内碘的浓度不断降 低
B 中吸收K+和NO3－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 （ ）
新人教版必修1高中生物专题4.3物质的跨膜运输的方式
▪
13、生气是拿别人做错的事来惩罚自 己。2021/4/22021/4/22021/4/22021/4/24/2/2021
▪
14、抱最大的希望，作最大的努力。2021年4月2日 星期五2021/4/22021/4/22021/4/2
▪
15、一个人炫耀什么，说明他内心缺 少什么 。。2021年4月 2021/4/22021/4/22021/4/24/2/2021
▪
16、业余生活要有意义，不要越轨。2021/4/22021/4/2April 2, 2021
▪
17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/4/22021/4/22021/4/22021/4/2
谢谢大家
小分子物质
协助扩散
1、葡萄糖以及其他营养性物质如氨基酸 和中间代谢产物等通过此方式进入某些
细胞，如红细胞
2、方向：高浓度
低浓度
3、特点：需要载体蛋白、不需要能量
协助扩散
细 胞 外
细 胞 膜
细 胞 内 载体蛋白
比较自由扩散和协助扩散的异同点
相同点：① 物质运输方向：高浓度 → 低浓度 ② 不需要能量
离子浓度/mmol·L-1
分析图表提供的信息， 150
结合本章所学知识，回
答问题：
100
1.哪种离子通过主动
运输进入细胞？
50
2.哪种离子通过主动
运输排出细胞？ 3.你g+
Cl－
细胞内
判断的？
细胞外
▪
9、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定 。2021/4/22021/4/2Friday, April 02, 2021
▪
10、低头要有勇气，抬头要有低气。2021/4/22021/4/22021/4/24/2/2021 3:51:18 PM
高中生物必修一第四章第三节物质跨膜运输的方式
第三节物质跨膜运输的方式1、被动运输：物质进入细胞顺浓度梯度的扩散①自由扩散：物质通过简单的扩散作用进入细胞，叫自由扩散。
②协助扩散：进入细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩散。
自由扩散与协助扩散的比较不消耗H不消耗2、主动运输：从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，通式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。
无机盐、糖、【习题一】下列关于物质进出细胞的叙述中正确的是（）A．哺乳动物的成熟红细胞可通过无氧呼吸为主动运输提供能量B．细胞膜的选择透过性是指小分子物质全都能通过而大分子物质都不能通过C．红细胞中能贮存大量氧气分子，故氧气分子进入红细胞为主动运输D．哺乳动物神经细胞通过协助扩散的方式吸收钾离子如图为不同物质跨膜运输示意图，下列相关叙述正确的是（）向膜内转运，由高浓度向低浓度，属于协助扩散；④由膜内向膜外转运，由低浓度向高浓度转运，属于主动运输。
据此作答。
【解答】解：A、物质通过方式①进入细胞是自由扩散，自由扩散也可体现生物膜的选择透过性，并非所有的小分子微粒都可以自由扩散方式出入细胞膜，A错误；B、神经元产生兴奋的生理基础是K+外流，A错误；C、葡萄糖进入红细胞是协助扩散，B正确；D、大分子运输是胞吞或胞吐，④是主动运输，D错误。
故选：C。
【习题三】正常人体血浆中K+浓度低于红细胞内K+浓度，成熟红细胞（无线粒体）从02浓度高的血浆流入02浓度低的血浆，在其它化学成分和理化性质相对稳定的条件下，氧气浓度变化对其吸收K+和葡萄糖速率变化的影响分别是（）A．吸收K+的速率不变，吸收葡萄糖的速率不变B．吸收K+的速率降低，吸收葡萄糖的速率降低C．吸收K+的速率升高，吸收葡萄糖的速率升髙D．吸收K+的速率降低，吸收葡萄糖的速率升高【分析】红细胞吸收无机盐离子的方式是主动运输，需要载体和能量，氧气等气体分子的跨膜运输是自由扩散，顺浓度梯度进行，不需要载体和能量，红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，需要载体不消耗能量。
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胞吐：物质以囊泡的形式通过细胞 膜，从细胞内排到细胞外的过程。
例证：变形虫的捕食和运动
巩固练习
1、红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同 点是（ C） A、都可以从低浓度的一边到高浓度的 一边 B、都需要供给ATP C、都需要载体协助 D、既需要载体协助又需要消耗能量
巩固练习
2、若用呼吸酶抑制剂处理小肠绒毛 上皮，则会明显影响其细胞吸收的
离子
蛋白质 糖被
细胞膜
第4节——物质跨膜运输的方式
自由扩散
定义：物质通过简单的扩散作用进出细胞。 例如：水、O2 、CO2 、苯、甘油、乙醇等
渗透作用属于自由扩散吗？
曲线图： 转 运 速 率
物质浓度
协助扩散
定义：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散
例如： 葡萄糖进入红细胞
曲线图：
运
运
输
输
速
速
率
率
A. 脂溶性小分子物质不能通过方式a运输 B. 与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面 C. 方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关 D. 抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响 【答案】C
纠错笔记 ⑴需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外不要漏 掉协助扩散。 ⑵消耗能量的运输方式除主动运输外不要漏掉胞吞和 胞吐。 ⑶从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外不要漏 掉协助扩散，有些主动运输也可以从高浓度到低浓度运 输。 ⑷影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外不 要漏掉浓度差。
想想：主动运输的曲线图应该怎么表示呢？
主动运输
运 输 速 率
氧气浓度
主动运输
பைடு நூலகம்
细
物 质 浓 度
胞
内
细胞内
物
质
浓
细胞外
度
细胞外物质浓度
时间
时间
三、胞吞和胞吐
一些大分子或物质团块的运 输，是通过胞吞和胞吐作用 来实现的。
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。）
物质是（ D ）
A、氧气 B、脂肪酸、水 C、葡萄糖、水 D、钾离子、氨基酸
3、人的红细胞和血浆中的各种离子浓 度（mmol/L）如下
K+
Na+
Ca+
Cl+
红细 胞
150
26
70.1
74
血浆
5
144
3.2
111
21》》红红细细胞胞中中K各＋种和离Ca子＋含的量浓与度血明浆显中高 离于子血含浆量，不K＋成和正C比a＋，进这入表红明细细胞胞的膜方 对式进是主出动细运胞输的，离这子种具方有式的选必择性要条件。 是 和载体协助。 消耗能量
4、下图为物质进入细胞的两种方式示意图，据 图回答（【 】内填上代号，横线上填上相应的 文字）
（123）小 氧甲肠 气和绒 分乙毛子的的从不上肺同皮泡点细扩是胞散吸 到收 血葡 液 萄中甲的不糖方 需的式 要方是式是【载甲体和【】乙】自。由扩主能散动量运输。 。
物质出入细胞的方式及影响因素
一、自由扩散、协助扩散和主动运输的比较
优选必修一物质跨膜运输方式
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
离子
氧气 二氧化碳 氮气 苯
水 甘油 乙醇
氨基酸 葡萄糖 核苷酸
人工合成的 磷脂双分子层
氢离子、 钠离子 钾离子、 钙离子 氯离子、 镁离子 碳酸氢根
要确定某种物质的运输方式，必须抓三个关键：
①分析被运输的物质是否通过细胞膜；
②明确被运输物质微粒的性质（大分子、小分子、离子）；
③分析物质通过细胞膜的转运方向（高浓度→低浓度，低浓 度→高浓度），是否需要载体协助，是否需要消耗能量。
【例2】 (2010·广东高考·T1)下图是植物从土壤中吸收 某矿物质离子示意图。据图判断，该离子跨膜进入根毛细 胞的方式为( )
出入方 式
方向
载体 能量
被动运输
自由扩散
协助扩散
高浓度→
高浓度→
低浓度
低浓度
不需要
需要
不消耗
不消耗
主动运输
低浓度→ 高浓度 需要 消耗
图示
举例
O2、CO2、 H2O、甘油、 乙醇、苯等
出入细胞
红细胞吸 收葡萄糖
小肠上皮 细胞吸收 葡萄糖、 氨基酸、 无机盐等
二、大分子物质出入细胞的方式 上述三种物质运输方式是小分子和离子的运输方式，不 包括大分子物质。大分子物质是通过胞吞和胞吐来运输 的。 1. 胞吞和胞吐进行的结构基础是细胞膜的流动性。 2. 胞吞和胞吐与主动运输一样也需要能量供应，如果分 泌细胞中的ATP合成受阻，则胞吐作用不能继续进行。
扩散 梯度
乙醇、甘油、苯、脂 肪酸、维生素等
协助 顺浓度 需要 葡萄糖进入红细胞 扩散 梯度
第4节——物质跨膜运输的方式
二、主动运输
• 定义：被选择的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 需要消耗能量，这种方式叫主动运输。
• 举例：植物根系对矿质元素离子的吸收等。 小肠绒毛上皮细胞对K ＋、Na ＋、葡萄糖、 氨基酸等营养物质的吸收。
物质浓度
物质浓度
一、被动运输
被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度 的扩散方式。
自由扩散： 物质通过简单的扩散 作用进出细胞。
协助扩散：进出细胞的物质借助 载体蛋白的扩散。
●比较被动运输方式的异同
浓度 载体
举例
自由 扩散
协助 扩散
第4节——物质跨膜运输的方式
●比较被动运输方式的异同
浓度 载体
举例
自由 顺浓度 不需要 水、CO2、O2、N2、
（1）载体是细胞膜上的一类蛋白质，它具有特异性，不同物 质的载体不同，不同生物细胞膜上的载体的种类和数量也不 同；（2）载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体达到饱和时， 细胞吸收该载体运载的物质的速率不再随物质的浓度的增大 而增大。
三、影响自由扩散、协助扩散、主动运输的因素 1. 影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。 2. 影响协助扩散的因素：(1)细胞膜内外物质的浓度差；(2) 细胞膜上载体的种类和数量。 3. 影响主动运输的因素：(1)载体；(2)能量：凡能影响细胞 内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度 等。
A. 自由扩散
B. 协助扩散
C. 主动运输
D. 被动运输
【解析】本题考查学生获取信息的能力和理解能力。结合
图示可以看出，该矿质离子的跨膜运输有两个特点：一是
逆浓度梯度，二是消耗ATP，故应为主动运输。
【答案】C
判断物质运输方式的方法 1
2. 根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。
2. (2010·山东高考·T3)由图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜 运输的两种方式，下列表述正确的是( )