43物质跨膜运输的方式
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。
4.3物质跨膜运输的方式(新2019)
• 2、协助扩散：进出细胞的物质借助载体 蛋白的扩散。如：葡萄糖、氨基酸、核苷酸
及细胞代谢物等 细胞膜分子的流动性
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归纳总结跨膜物质转运方式
归纳总结跨膜物质转运方式跨膜物质转运是细胞内外物质交换的重要过程，细胞通过不同的方式将物质从细胞外输送到细胞内，或将物质从细胞内排出到细胞外。
本文将归纳总结跨膜物质转运的方式，并对其特点进行概述。
一、被动扩散被动扩散是一种自发的物质转运方式，无需能量输入。
它依靠物质的浓度梯度进行推动，即从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散。
被动扩散的速率受到温度、浓度梯度、分子尺寸和膜通透性等因素的影响。
该方式常见的例子包括氧气和二氧化碳的跨膜转运。
二、主动运输主动运输是一种需要能量输入的物质转运方式，可逆转运。
细胞通过特定的膜蛋白通道将物质从浓度低的一侧转运到浓度高的一侧，与被动扩散相反。
这一过程需要利用细胞内的能量，常见的能量形式包括ATP和电化学梯度。
主动运输可以分为原位运输和团队运输两种类型。
1. 原位运输原位运输是指通过特定的跨膜蛋白直接将物质从细胞内转运到细胞外，或从细胞外转运到细胞内。
例如，钙离子通过钙离子泵从细胞质转运到细胞外，或通过钙离子通道从细胞外进入细胞质。
2. 组运输组运输是指通过跨膜蛋白将物质从细胞内转运到细胞外，或从细胞外转运到细胞内的过程中，与另一种物质共同转运。
这种方式常见于某些离子和分子对的转运，如钠-钾泵和葡萄糖-钠共转运体。
三、细胞内液泡运输细胞内液泡运输是细胞内物质转运的一种方式，通过液泡的形成、融合和运输，实现物质在细胞内的转移。
细胞内液泡运输分为内吞作用和分泌作用两种。
1. 内吞作用细胞通过囊泡与细胞膜融合，将细胞外的物质包裹进液泡内形成内吞泡。
这种方式常见于细胞摄取外源性物质，如细胞吞噬细菌的过程。
2. 分泌作用分泌作用是细胞内物质释放到细胞外的过程，细胞内的物质通过液泡与细胞膜融合，并将物质释放至细胞外。
分泌作用发生在多种细胞类型中，如胰岛细胞释放胰岛素。
四、背袋运输背袋运输是一种细胞自体膜形成的过程，细胞膜通过背外凹形成小囊泡，在转运物质的同时形成背内凹。
这种方式常见于蛋白质内吞作用和排泄作用。
人教版教学课件11-12学年高一生物必修1(新人教版)同步课件：43 物质跨膜运输的方式
3．情感态度与价值观 本节情感态度与价值观的教学价值方面不 太明显，主要强调积极思考，主动自觉。
知识清单
一、被动运输 1．概念：物质进出细胞时，进行的①__________的扩散。 2．类型 (1)自由扩散 ①概念：物质通过简单的②__________进出细胞。 ②实例：水、CO2、O2、甘油、乙醇、苯等。 (2)协助扩散 ①概念：进出细胞的物质借助③__________的扩散。 ②实例：葡萄糖进入④__________。
2.影响物质运输速度的曲线分析 (1)自由扩散速度与物质浓度的关系
由上图可解读出以下信息： ①图A中物质从浓度高的一侧通过细胞膜向浓度 低的一侧转运，不消耗能量也不需载体协助，所以此 图是指物质通过细胞膜时的自由扩散过程。 ②可以预测，图A中随着细胞膜内外物质浓度差 的减小，自由扩散的速度会越来越慢。 ③图A中箭头表示当细胞外物质浓度高于细胞内 时物质的转运方向。 ④图B表示物质的运输速度与细胞内外物质浓度 差呈正比关系，说明自由扩散过程主要受细胞内外物 质浓度差的影响。
扩散与渗透的关系
④同一种物质进出不同细胞时的运输方式 可能不同。如葡萄糖进入红细胞为协助扩散， 而进入其他细胞为主动运输。
例1 如图是植物根从土壤中吸收某矿质离子示 意图。据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为 ( )
A．自由扩散 C．主动运输题考查物质跨膜运输的方式，意 在考查考生的识图分析能力。分析图示可知， 矿质离子的运输方向是从低浓度到高浓度， 需要载体协助，还消耗能量，故为主动运输。
三、大分子物质的运输 1．胞吞：大分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷 形成⑫__________，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离 下来，形成⑬__________，进入细胞内部。 2．胞吐：细胞需要⑭__________的大分子，先在细胞内 形成⑮__________，然后移动到⑯__________处，并与之融合 将大分子排出。 答案： ①顺浓度梯度 ②扩散作用 ③载体蛋白 ④红细胞 ⑤ 低浓度 ⑥高浓度 ⑦载体蛋白 ⑧能量 ⑨营养物质 ⑩代 谢废物 ⑪对细胞有害 ⑫小囊 ⑬囊泡 ⑭外排 ⑮囊泡 ⑯细胞膜
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
43物质跨膜运输的方式.pptx
流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的） 5、生物膜的功能特点：选择透过性
第四章 细胞的物质输入和输出
第三节 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
合成的 脂双层
1、葡萄糖能进入细胞吗？如果能，你怎么 解释？
浓度差
这些离子是通过什么方式进入细胞的呢？
ATP
ADP+Pi
主动运输 这种物质跨膜运输方式有什么特点？
主动运输 特点：1、逆浓度梯度
2、需要载体蛋白协助 3、需要消耗能量
影响因素：
A 载体的种类和数量 B 能量(温度、氧气浓度) C 物质浓度
温度和氧气浓度对主动运输的影响
主动运输对于细胞生活的意义
在一方式中，加入蛋白酶后曲线是否会
发生变化？为什么？ 会,载体蛋白受到破坏
课后练习
甲(〇)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)，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 乙进入细胞一定有载体蛋白的参与胞
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13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。21.2.1721.2.1712:09:2312:09:23Februar y 17, 2021
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高中生物必修一 物质跨膜运输的方式
4.3 物质跨膜运输的方式
1.将两种溶液连通时，溶质分子会从浓度一侧像浓度一侧扩散。
物质进出细胞，既有顺浓度梯度的扩散，统称为；也有逆浓度梯度的运输，称为。
2. 、、分子很小，很容易自由地通过细胞膜的，它们进出细胞取决于细胞内外溶液的。
当肺泡内氧的浓度大于肺泡细胞内部氧的浓度时，氧便通过作用进入肺泡细胞内部。
细胞内由于呼吸作用使浓度升高时，便通过扩散作用排出细胞，进入细胞外液。
像这样，物质通过的作用进出细胞，叫做。
3. 和一些的分子如等，不能自由地通过细胞膜。
镶嵌在膜上的一些特殊的，能够协助葡萄糖等一些物质浓度梯度跨膜运输。
进出细胞的物质借助的扩散，叫做。
4.自由扩散和协助扩散统称为。
细胞通过被动运输吸收物质时，虽然不需要消耗，但需要膜两侧的。
5. 、、等离子，都不能自由地通过，它们从浓度一侧运输到浓度一侧，需要的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的，这种方式叫做。
6.主动运输普遍存在于和细胞中，保证了能够按照生命活动的需要，主动所需要的营养物质，排出和对细胞物质。
7.当细胞摄取大分子时，首先是大分子附着在表面，这部分细胞膜形成小囊，包围着大分子。
然后小囊从细胞膜上，形成，进入细胞内部，这种现象叫。
细胞需要外排的大分子，先在形成囊泡，移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫。
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。
原创9：4.3 物质跨膜运输的方式
自由扩散 —浓度差
物 质
被动运输
跨
协助扩散 —浓度差、载体
膜
运 输
主动运输 —能量、载体
物质跨膜运输究竟和载体有怎样的关系呢？
资料4：海带能大量地吸收海水中低浓度的I- ，而几 乎不吸收海水中高浓度的Na+，还能吸收少量的K+ 。 思考： 1. 海带吸收I- ，而几乎不吸收Na+，说明载体具有什么特性?
想一想：为什么甲状腺上皮细胞要主动积累碘离子呢？
主动运输对于细胞生活有什么意义呢？
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，主动选择吸收所需要的营 养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
小分子物质的跨膜运输与细胞膜的什么特点有关？
选择透过性
思考：影响物质跨膜运输速率的限制因素是什么？
物质跨膜运输的方式
某同学买了“XX牌胶原蛋白面膜”送给妈妈， 因为产品说明中介绍胶原蛋白能被细胞吸收从 而增强肌肤的弹性，减少皱纹。
你认为这种说法正确吗？ 为什么?
一、被动运输
自由扩散
特点： • 从高浓度到低浓度； • 不需要载体蛋白的协助； • 不需要能量。 如： 水、氧气、二氧化碳、 甘油、乙醇等。
膜；葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞。
资料1：
下图是人工合成的无蛋白质的脂双层膜对不同分子的通透性。 思考： 1.哪些分子能够通过脂双层？ 哪些分子不能通过？ 氧气和二氧化碳等多种气体、 脂溶性物质（苯、甘油、乙 醇等）与水一样可以自由通 过脂双层。
分子小，能通过磷脂双分子层的间隙。
分子相对较大，但具有脂溶性。
Na+ 、K+、Ca2+ 等离子； 小肠吸收葡萄糖、 氨基酸。
物质跨膜运输的方式知识点总结
物质跨膜运输的方式知识点总结物质跨膜运输的方式知识点有哪些？想了解这个知识点的朋友可以来看看本文，下面由小编为你准备了“物质跨膜运输的方式知识点总结”，仅供参考，持续关注本站将可以持续获取更多的内容资讯！物质跨膜运输的方式知识点总结一、被动运输物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散，称为被动运输。
（1）自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞；（2）协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。
二、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，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。
逆浓度梯度的运输。
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，排除代谢废物和有害物质。
方向载体能量举例自由扩散高→低. 不需要，不需要水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、维生素（水，气体小分子，脂溶性有机小分子，脂肪酸，胆固醇，性激素，维D）协助扩散高→低需要不需要葡萄糖进入红细胞主动运输低→高需要需要氨基酸、K+、Na+、Ca+等离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞三、大分子物质进出细胞的方式：胞吞、胞吐（如蛋白质，体现膜的流动性，需要消耗能量）高中生物的基本学习方法及技巧首先讲讲归纳，这是我个人最推崇的方法。
因为我高三这一年花在比赛上的时间很多，没有严格地按照老师的进度很系统的复习，但知识归纳帮助我将系统的整理知识和思路，很有效的提高了复习效率，达到比较好的复习效果。
我的生物知识归纳包括基本知识的归纳、习题归纳和特殊知识点归纳。
基本知识的归纳就是把书本上的所有知识点有条理的罗列出来，解释各个术语的含义，列出它包含的的种类或分支的方向，并清晰地标明各个知识点之间的联系，这种知识归纳能帮助你准确的理解并牢固的掌握课本的知识。
做这个归纳的时候可以适当的参考一些参考书上的归纳，像优化设计上的归纳就很不错，大家可以以之为基本框架，再把更具体的东西，尤其是书上的例子补充进去。
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。）
原创10：4.3 物质跨膜运输的方式
物质进 出运输
大分子物质 进出细胞
被动运输 主动运输
胞吞 胞吐
自由扩散 协助扩散
如何判断物质进出细胞的方式？
2003年度诺贝尔化学奖授予两名研究膜蛋白的美 国科学家，这是自1991年来诺贝尔奖第三次颁发 给与细胞膜蛋白质有关的研究成果 。
罗德里克·麦金农
皮特·阿格雷
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 种现象叫做胞吞作用。
胞吞
接触 凹陷 包围 分离
胞吐
细胞需要外排的大 分子，先在细胞内形成 小囊泡，囊泡移动到细 胞膜处，与细胞膜融合， 将大分子排出细胞，这 种现象叫胞吐。
浓度差
1.5
3 4.5 6
7.5
9
(mmol/L)
运输速率
8
16 24 32 40
48
物质运 输速率
膜两侧物质浓度差
图1-自由扩散
结论：物质的运输速率与物质浓度差成___正__比___关系， 自由扩散速率受__浓__度__差____影响
影响三种运输方式速率的因素 :
（2）协助扩散：葡萄糖跨红细胞膜时运输速率
胞吐
包围
移动
融合
排出
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的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 者必须有蛋白质的协助才能实现。
3．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，所以统称为被动运输。
方式 方向 载体 能量 举例
物质跨膜转运的方式和原理
物质跨膜转运的方式和原理物质跨膜转运是细胞内外物质交换的一种重要方式。
细胞内外物质的转运是由于细胞内外的物质浓度和电化学状态的不同而产生的。
在生物体内，物质的跨膜转运主要有主动转运和被动转运两种方式。
主动转运是指细胞通过消耗能量从低浓度区向高浓度区进行转运，而被动转运则是从高浓度区向低浓度区进行转运。
1. 被动转运被动转运是物质沿浓度梯度进行自由扩散，不需能量消耗。
被动转运的方式有简单扩散和载体介导扩散两种。
1.1 简单扩散简单扩散是指物质通过细胞膜间隙的随机运动从高浓度区向低浓度区转运，这种运动方式不依赖于任何蛋白质或其他载体。
简单扩散运动的速率与浓度梯度成正比，与粒子大小和电荷无关。
简单扩散的方向性很弱，仅受到浓度梯度的影响。
1.2 载体介导扩散载体介导扩散是指物质通过过膜载体介导进行扩散，与简单扩散相比，载体介导扩散速率更快，且能够专一地运输某些物质。
载体分为通道类和转运类两种。
通道类载体是孔道蛋白，形成可通透的通道，通过膜上的孔道转移物质；转运类载体则是有特异性的转运蛋白质，将物质从一侧转移到另一侧，通常与体内某种催化系统配合工作。
载体介导扩散不受物质大小和电荷限制，但是受载体数量和饱和度限制。
主动转运是指借助细胞消耗的能量将物质从低浓度区向高浓度区进行转运。
主动转运需要细胞消耗能量，以ATP或能丰富的代谢产物，如NADH、FADH2为能源。
主动转运分为直接主动转运和间接主动转运两种。
基本原理是通过外耗能体（如ATP酶）经过ATP酶活化，产生更高级别的化学物质，从而驱动物质转运。
直接主动转运可进一步分为原位和远程两种。
原位主动转运是指ATP酶靠近物质而直接转移物质；远程主动转运是指ATP酶通过改变载体的活性或构象夹持物质，最终将物质从一侧转移到另一侧。
直接主动转运对于转运泵本身的子单位拓扑、结构、协同、调控等等因素的要求都很高，特别是对于能量捕获、储存和释放来说的复杂调控十分重要。
2.2 间接主动转运基本原理是利用物质浓度梯度，离子浓度梯度驱动转运邻近的离子或分子。
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。
物质跨膜运输的方式
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 3.不需要消耗能量
自由扩散
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
主动运输
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。
对比
比较三种物质运输方式的异同：
项 目 自由扩散
顺浓度梯度 不需要
协助扩散
顺浓度梯度 需要
主动运输
逆浓度梯度 需要 需要消耗
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
思考：
1.自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？
2.自由扩散与协助扩散有什么异同呢？
3.自由扩散和协助扩散为什么被称为被
动运输？
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的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，后者必须有蛋白质的协助才能实现。
3.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，所以统称为被动
运输。
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。
主体 3.需要消耗能量
不消耗
氧气、水、 二氧化碳等 通过细胞膜
不消耗 葡萄糖通 过红细胞
物质跨膜运输的方式
流动镶嵌模型的内容：
1、膜主要由脂质和蛋白质 构成，其基本 支架是磷脂双分子层 。 2、组成膜的蛋白质和脂质具 流动性 ，蛋 白质在磷脂双分子层上分布是不均匀的 。
第三节 物质跨膜运输的方式
扩散与渗透
扩散
当两种溶液连通时，溶质分子会从高浓 度一侧向低浓度一侧扩散。那么，水分 子进出细胞是否也是一种扩散呢？（渗 透作用） 渗透：水或溶剂分子通过半透膜进行扩 散的现象。
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。
物质跨膜运输的方式比较
运输 方向 从高浓 自由扩散 度到低 浓度 从高浓 协助扩散 度到低 浓度 从低浓 主动运输 度到高 浓度 物质跨 膜方式 是否要载 是否消耗细 体蛋白 胞内能量 实例 O2 、 H2O 甘油等 葡萄糖进 入红细胞 小肠吸收 葡萄糖等
否
否 否
要
要
要
如：葡萄糖进入红细胞等
3、主动运输：
– 物质借助载体蛋白和能量，逆浓度梯度进出细
胞。如：小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、 Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+等离子
主动运输所需要的能量由谁提供？
– 由细胞质中的线粒体提供。
主动运输对细胞的生命活动有何意义？
– 保证了活细胞按照生命活动的需要，主动地选
物质跨膜运输的方式
1、自由扩散：
– 物质通过扩散作用，顺浓度梯度进出细胞。
如：水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等
物质跨膜运输的方式
1、自由扩散：
– 物质通过扩散作用，顺浓度梯度进出细胞。
如：水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等
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B ③④
C ②③ D ①②③④
5.红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是(C )
A. 都可以从低浓度一侧到高浓度一侧 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
6.下图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸 收的曲线。影响 A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素 分别是（ ）
3.能保证细胞按照生命活动的需要吸收营养物质的主要
方式（ C ）
A 、自由扩散
B、胞吞作用
C、主动运输
D、胞吐作用
4、下列哪些物质进出细胞时与细胞中的核糖体和线粒
体密切相关（
）
① 甘油通过细胞膜 ②人的红细胞从血浆中吸收葡萄糖 ③肾小管上皮细胞吸收原尿中的 Na+
④ 小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸
A ①②
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
7.甲(〇)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)，在进行跨膜运输时，下列说法正确的 是？
Aபைடு நூலகம்甲进入细胞一定需要能量
B 乙进入细胞一定有载体蛋白的参与胞
C 甲运出细胞一定不需要能量
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。
自由扩散 协助扩散
主动运输
1.影响自由扩散速率的因素是什么？ 2.影响协助扩散速率的因素是什么？
3.影响主动运输速率的主要因素有哪些？
影响物质跨膜运输的因素:
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
一、生物小分子跨膜运输的类型
自 协主 由 助动 扩 扩运 散 散输
物质进出细胞是 顺浓度梯度 的扩散。
被动运输
方式
自由扩散 协助扩散
主动运输：物质进出细胞是 逆浓度梯度 的运输。
自由扩散
二、生物大分子出入细胞的方式
? 胞吞 囊 泡 运
消 耗 能
输
量
? 胞吐
1. 胞吞 接触 凹陷 包围 分离
2. 胞吐 包围 移动 融合 排出
生物大分子物质的运输：囊泡运输
生物大分子物质的运输：囊泡运输
特点：
? 利用细胞膜的流动性
? 不需要载体蛋白的协助；
? 需要能量（ATP) 。 如：球蛋白、白细胞吞噬病 菌。
1.自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？ 为什么？
2.自由扩散与协助扩散有什么异同？
自由扩散
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
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？
主动运输
细
能量
胞 外
细 胞 膜
细 胞 内
载体蛋白
主动运输
特点：
? 从 低 浓度到 高 浓度；
?需要 载体蛋白的协助；
? 需要能量; 如：N等a离+ 子、通K+过、细C胞a2膜+；、葡Mg萄2糖+ 、
氨基酸通过小肠上皮细胞
主动运输
比方：卡车载货上坡
逆浓度梯度运输、 需载体 、需能量
主动运输具有重要的意义：
1.物质的浓度（在一定的浓度范围内）
运
运
运
输
输
输
速
速
速
率
率
率
浓度差
自由扩散
浓度差
协助扩散
能量
主动运输
载体有专一性且数量有限, 在协助扩散和主动运输中,载体具有“饱和效应”。
2.氧气的浓度
自由扩散或协助扩散
运输速率
主动运输
O 氧气的浓度
3.温度
温度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。
外
细 胞 膜
胞 内
D 乙运出细胞一定有载体蛋白 的参与
8.下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：
（1）A代表 载体_蛋__白__ 分子； B代表磷脂双__分_ 子层；
D代表 糖蛋白 。
（2）细胞膜从功能上来说，它是一层
选择透过性 膜。
（3）动物细胞吸水膨胀时 B的厚度变小，这说明 B具有
__一__定__的__流__动__性_____
50
0 Na ＋
Na+ Cl－
K＋ Mg2＋ Cl－离子种类
细胞内 细胞外
随堂训练
1.下列物质中，需要载体蛋白协助才能进入细胞的是
（）
A、水
B 、乙醇
C、钾离子 D、二氧化碳 2.人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决（
C A）
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
细 胞 外
细 胞 膜
细 胞 内 小分子物质
自由扩散
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。
如：水、氧气、二氧化碳、甘油、 乙醇、苯等。
协助扩散
细 胞 外
细 胞 膜
细 胞 内
载体蛋白
协助扩散
特点：
?从高浓度到低浓度； ?需要载体蛋白的协助； ?不需要能量。
如：葡萄糖分子进入红细胞。
（4）在a－e的五种过程中，代表被动运输的是 _b_c__d____ （5）可能代表氧气转运过程的是图中编号 _b___; 葡萄糖
从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号 _a____ 。
The end !
自由扩散 被动运输
小分子物质
协助扩散
物质 (跨膜运输) 主动运输(逆浓度梯度 )
的运
输方
消
式
胞吞 耗
大分子物质 (膜泡运输) 胞吐
能 量
顺浓度 梯度
载体蛋白
解读图表，回答问题： 离子浓度/mmol.L －1
1.哪种离子通过主动运 150 输进入细胞？
100
K+
Mg2+
2.哪种离子通过主动运 输排出细胞？