物质的跨膜运输的实例及方式
物质跨膜运输的实例和方式(高中一轮复习)(课堂PPT)
命题设计
1. 如图所示的渗透装置中，开始时的液面高度为a，停止上升时
的高度为b，若每次停止上升后都将玻璃管中高出烧杯液面的部
分吸出，则a、b液面间的高度差与吸出蔗糖溶液的次数之间的
关系是( B )
随着吸出次数的增加内外 浓度差越来越小，所以a、
b液面高度差也越来越小
2． 把数条5 cm长的马铃薯条分别浸在蒸馏水和不同浓度的蔗
糖溶液中，每隔一段时间测量马铃薯条的长度。如图显示马铃
薯条在不同浓度溶液中长度改变的百分率。下列相关叙述错误
的是 ( B )
马铃薯条浸在0.30M的 蔗糖溶液中其长度基本 不变，说明马铃薯细胞 液浓度相当于0.30M的 蔗糖溶液。
要点探究
考点一 渗透系统及其应用
1．对比分析成熟植物细胞是一个渗透系统
渗透作用模型
植物细胞与外界溶 液形成的渗透系统
图解
水分子通过 半透膜 细胞液通过 原生质层 与外界
原理
的扩散作用
溶液之间发生渗透作用
水扩散 的方向
低 浓度溶液→ 高 浓度溶液
2.渗透作用原理的拓展应用 (1)比较不同溶液浓度大小
二、物质跨膜运输的其他实例
1．其他实例 (1)植物对无机盐 不同植物(如番茄、水稻)对同一离子的
离子的吸收 吸收能力 不同 同种植物对不同离子的吸收能力 不同
(2)人体甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的特点：逆浓度梯度
(3)不同微生物对各种矿物质的需要量不同，吸收时各自都 有__选__择__性__
2．结论
烧杯内盛 淀粉溶液
变蓝 不变蓝
变蓝 不变蓝
漏斗内 盛碘液 不变蓝
变蓝 变蓝 不变蓝
结论
碘 能通过半透膜，而 淀粉不能 淀粉 能通过半透膜，而 碘 不能
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。
物质跨膜运输的实例与方式
小肠吸收葡萄 糖、氨基酸、 无机盐等
表示曲线 (一定浓度 范围内)
影响因素
细胞膜内外物质 细胞膜内外物 的浓度差；膜载 体的种类和数量 质的浓度差
载体的种类和 数量；能量
延伸拓展：
(1)一般情况,物质由低浓度高浓度,需载体、能量。
若物质由低浓度高浓度，则必为主动转运，但主 动转运不一定都是由低浓度高浓度。如葡萄糖、 氨基酸等有机小分子和各种离子(矿质离子、有机 基团)。
待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液
细胞液
浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液的 浓度之间。 (4)比较不同植物细胞的细胞液浓度 不同植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液 刚刚发生质壁
分离时所需时间的比较―→判断细胞液浓度(即时间越短，
细胞液浓度越小)。
(5)比较一系列溶液的浓度的大小 同一植物的相同成熟细胞＋未知浓度的溶液 记录
(1)判断细胞的死活 待测细胞＋蔗糖溶液 发生质壁分离和复原 →活细胞 不发生质壁分离→可能是死细胞 (2)验证原生质层和细胞壁伸缩性的大小 成熟植物细胞+蔗糖溶液 → 发生质壁分离现象→细胞壁 伸缩性小于原生质层伸缩性 不发生质壁分离 伸缩性。 →细胞壁伸缩性大于或等于原生质层的
(3)测定细胞液浓度范围
图例
实例
白细胞吞噬病菌、变 胰岛B细胞分泌胰岛素、 形虫吞食食物颗粒等 浆细胞分泌抗体等
判断物质运输方式的方法
①据分子大小判断
②根据运输方向判断：逆浓度梯度的跨膜运输方 式是主动运输。
感悟高考
1.（2010天津理综）下列关于物质跨膜运输的叙述，错 误的是 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
高三生物一轮复习——物质跨膜运输的实例和方式
高三生物一轮复习——物质跨膜运输的实例和方式课程内容核心素养——提考能1.物质跨膜运输的方式2.观察植物细胞的质壁分离与复原科学思维构建渗透作用和物质跨膜运输的相关模型科学探究“观察植物细胞的质壁分离与复原”的实验社会责任解决农业、食品问题，关注人体健康1.渗透作用2.动、植物细胞的吸水和失水(1)动物细胞的吸水和失水②现象a.外界溶液浓度<细胞质浓度⇒细胞吸水膨胀。
b.外界溶液浓度>细胞质浓度⇒细胞失水皱缩。
c.外界溶液浓度＝细胞质浓度⇒水分进出平衡。
(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)①条件：成熟植物细胞具有中央大液泡。
②原理③现象a.当外界溶液浓度＞细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。
b.当外界溶液浓度＜细胞液浓度时，细胞吸水，失水的细胞发生质壁分离复原现象。
3.物质跨膜运输的其他实例(1)植物对无机盐离子的吸收①不同植物对同种无机盐离子的吸收有差异。
②同种植物对不同无机盐离子的吸收也有差异。
(2)人体甲状腺滤泡上皮细胞对碘的吸收是逆(填“逆”或“顺”)浓度梯度进行的。
(3)不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异性。
1.影响渗透作用液面变化因素的模型分析半透膜表面积的大小半透膜两侧的浓度差在浓度B＝C>A，其他条件相同的情况下，半透膜的表面积越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显在其他条件相同的情况下，半透膜两侧的浓度差越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显2.成熟植物细胞和外界溶液形成的渗透系统与渗透作用模型的比较项目渗透作用模型植物细胞与外界溶液形成的渗透系统图解基本条件半透膜、浓度差原生质层——选择透过性膜；浓度差——细胞液与外界溶液之间的浓度差原理水分子通过半透膜的扩散作用水分子通过原生质层在细胞液与外界溶液之间发生扩散水扩散总趋势低浓度溶液→高浓度溶液3.科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2＋、Mg2＋和SiO4－4的培养液中培养，结果如图所示，据图分析：(1)由实验结果可以看出：三种离子中，水稻主要吸收SiO4－4，番茄主要吸收Mg2＋、Ca2＋。
高考生物一轮复习专题2.3物质跨膜运输的实例与方式教学案(含解析)
2.3 物质跨膜运输的实例与方式1.物质出入细胞的方式(Ⅱ)。
2.实验：(1)通过模拟实验探究膜的透性；(2)观察植物细胞的质壁分离和复原。
一、细胞的吸水和失水1．渗透作用(1)概念：指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散过程。
(2)发生渗透作用的条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。
(3)常见渗透装置图分析①若S1溶液浓度大于S2，则单位时间内由S2→S1的水分子数多于S1→S2，外观上表现为S1液面上升；若S1溶液浓度小于S2，则情况相反，外观上表现为S1液面下降。
②在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2。
因为液面高的一侧形成的压强，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。
2．动物细胞的吸水和失水(1)人成熟的红细胞中发生渗透作用的条件①细胞膜相当于半透膜；②细胞质与外界溶液之间存在浓度差。
(2)引起细胞失水与吸水的条件：外界溶液与细胞质之间存在浓度差。
3．植物细胞的吸水和失水(1)成熟植物细胞的结构(2)原理和现象①外界溶液浓度>细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。
②外界溶液浓度<细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原现象。
(3)质壁分离的原因①外因：细胞液浓度<外界溶液浓度，细胞通过渗透作用失水。
②内因：细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性。
二、物质跨膜运输的方式1．物质跨膜运输的其他实例番茄和水稻吸收无机盐离子的比较：科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2＋、Mg2＋和SiO4－4的培养液中培养，结果及分析如下：(1)实验结果①不同植物对同一种无机盐离子的吸收有差异。
②同一种植物对不同种无机盐离子的吸收也有差异。
(2)实验结论：植物细胞对无机盐离子的吸收具有选择性。
(3)微生物吸收无机盐离子的特点①不同微生物对无机盐离子的吸收有选择性。
②不同微生物对各种无机盐离子的需要量不同。
2．物质跨膜运输的方式(1)物质跨膜运输的方式(连线)(2)根据图示进一步确定物质跨膜运输的方式和影响因素①填写以下有关跨膜运输方式及结构的名称：甲：自由扩散；乙：协助扩散；丙：主动运输；a：载体蛋白。
物质跨膜运输的实例
物质跨膜运输的实例物质跨膜运输是生物体内物质交换的重要手段，包括被动跨膜和主动跨膜两种形式。
被动跨膜是指物质通过膜的渗透、扩散等方式从高浓度区域向低浓度区域运输，而主动跨膜则是指跨膜物质通过各种机制从低浓度区向高浓度区运输，需要消耗能量。
本文将介绍生物体中常见的物质跨膜运输的实例，以期增加读者对物质跨膜运输的理解。
一、被动跨膜1. 水的渗透在生物体内，细胞和体液之间存在一定的浓度差。
当细胞外溶液浓度高于细胞内溶液时，水通过细胞膜壁的渗透作用向细胞内流动，细胞膜将水分子过滤并防止离子和一些大分子物质渗透到细胞内。
例如，肾脏器官中的近曲小管细胞可以通过大量的跨透透析来除去体内过多的水分，这是由于近曲小管壁上存在的渗透加速蛋白及不同渗透压介导的渗透作用。
2. 碳水化合物的扩散碳水化合物是生物体中最常见的有机化合物之一，其跨膜扩散是被动跨膜的一种形式。
例如，肠道壁上的麦克斯渗透开路蛋白可以促进葡萄糖等碳水化合物通过肠壁向血液中扩散。
3. 气体的扩散生物体内的气体交换是指氧气从外面通过呼吸器官进入体内，而二氧化碳从体内通过呼吸器官排出。
当气体浓度高于体内浓度时，气体分子通过呼吸器官的膜壁向体内扩散，这是一种经典的被动跨膜。
二、主动跨膜1. 离子泵的推动离子泵通过耗能进行离子推动，将离子从低浓度区向高浓度区运输。
例如，钠/钾泵会通过ATP酶催化反应将ATP分解为ADP和磷酸以获得能量，然后将细胞内的钠离子排出并将细胞外的钾离子推进细胞内。
这种推动方式可以维持细胞内离子平衡，并产生电位差，是神经传递和肌肉收缩的关键。
2. 载体蛋白的穿透载体蛋白是一种将物质从低浓度区运输到高浓度区的蛋白。
这种运输方式需要耗费能量，并依赖于蛋白质的特异性结构。
例如，葡萄糖运输蛋白将葡萄糖从肠道或肝脏中运输到细胞内，并在细胞内通过代谢途径提供能量。
3. 膜囊泡的转运细胞内膜囊泡是一种将物质从细胞内运输到细胞外膜的方式。
这种转运方式常常发生在胞吞作用或胞吐作用中。
4-3 物质跨膜运输的方式
氧浓度Biblioteka 【典型例题】（2016课标1卷.2）离子泵是一张具有ATP水解酶活性的载 体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列 叙述正确的是（ C ） A. 离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散 B. 离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度阶梯进行的 C. 动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率 D. 加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率 【方法点拨】 1.离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输，主动运输是 逆着浓度阶梯进行的
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。 意义：能保证活细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需
的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
1.比较三种物质运输方式的异同
项 目 自由扩散 顺浓度梯度 协助扩散 顺浓度梯度 主动运输 逆浓度梯度
细胞内→细胞外
需要能量， 白细胞吞噬细菌、 不需要载体 变形虫吞噬食物 颗粒 蛋白，依赖 生物膜的流 胰腺细胞分泌胰 动性 岛素
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。）
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。
2.蛋白质变性剂会导致载体蛋白因变性而失去运输物质的 功能，所以会降低离子泵跨膜运输离子的速率
【课堂小结】
非跨膜运输 （膜泡运输）
三、影响跨膜运输的因素
(1)物质浓度(在一定的浓度范围内)
(2)氧气浓度
例1、如图是胡萝卜在不同含氧的情况下从 硝酸钾溶液中吸收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（ ）
2-4物质跨膜运输的实例和方式
图3
A. B. C. D.
两玻璃管中液面高度一致 最终两透析袋中蔗糖溶液浓度相等 左边玻璃管中液面较高 右边玻璃管中液面较高
一、渗透作用原理
[例题3]： 如图所示的渗透装置中，玻璃缸中为清水，A、B为大小相同 透析袋并接上口径相同的小玻璃管，在A、B中分别加入30%、50%的蔗糖 溶液，初始时，左右玻璃管内液面与大烧杯中液面均相同。 问：
一、渗透作用原理
10:29
※特别提醒※ ①决定渗透方向：低浓度→高浓度 （此浓度为物质的量浓度，相同质量浓度条件下，物质的量浓度未必 相同） ②渗透作用发生过程中，半透膜两侧溶液间的水分子是进行双向运动的， 但速率不均衡。 ③水柱不再升高时：水柱产生的压力＝浓度差引起的吸水力 （水柱不再升高时，膜两侧的溶液浓度并不相等） ④决定渗透速率：浓度差（浓度差越大，渗透速率越大） 2、渗透压与渗透作用 ①渗透压：溶液中溶质微粒对水 ②渗透压大小：取决于溶液中溶质微粒的数量，溶质微粒越多，对水 的吸引力越大，渗透压越高。的吸引力，即吸水能力。
第二次观察
二、实验：质壁分离和复原（植物渗透失水和吸水实验）
（五）实验分析：
10:29
吸水 质壁分离复原
清水
第二次观察 原生质层与细胞壁： 分离 → 紧贴 液泡体积变化： 小 → 大
第三次观察
液泡颜色深浅变化：深 → 浅
吸水能力变化：强 → 弱
二、实验：质壁分离和复原（植物渗透失水和吸水实验）
（三）实验材料： 紫色洋葱鳞片叶的外表皮。因为液泡呈紫色，易于观察。也可用水绵代替。 0.3g/ml的蔗糖溶液。用蔗糖溶液做质壁分离剂对细胞无毒害作用。
10:29
※特别提醒※ ①实验材料一般选择有大液泡、有颜色、成熟的植物细胞[根尖分生区细 胞（无大液泡）不能用于该实验] 实验材料的选择 ②一般不选择细菌细胞，它能发生质壁分离，但现象不明显。 ③不能选择动物细胞，它无细胞壁，不能发生质壁分离现象。 ④本实验用30%（0.3g/ml）的蔗糖溶液（既明显出现质壁分离，又不会 杀死细胞） ⑤使用浓度过高的蔗糖溶液(质量浓度为0.5 g/mL)，质壁分离现象明显， 但不能复原，因为溶液浓度过高，细胞过度失水而死亡。 ⑥使用质量浓度为1 mol•L－1的KNO3溶液，因为K＋和NO3-可被细胞吸收， 使细胞液浓度增大，所以细胞先发生质壁分离后又自动复原。(尿素、甘 油、乙二醇等现象同上) 加一定量的KNO3、尿素、NaCl、乙二醇溶液， 可观察到质壁分离和质壁分离复原。
物质跨膜运输的实例和跨膜运输方式一轮复习
的位置 大小
蔗糖 溶液
变小
原生质层 基本 脱离细胞壁 不变
逐渐恢复 原生质层恢 基本
清水 原来大小 复原来位置 不变
植物细胞质壁分离现象
外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞失水
植物细胞质壁分离复原现象
外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞吸水
质壁分离和复原实验的应用
• 说明原生质层是选择透过性膜 • 判断植物细胞的死活 • 测定细胞液的浓度 • 光学显微镜下观察细胞膜
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、水、 二氧化碳等 通过细胞膜
需要
不消耗
葡萄糖通过 红细胞
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
四、大分子的跨膜运输
胞吞和胞吐
一些大分子或物质团块的运输，是通过内吞和外 排作用来实现的。
自由扩散 协助扩散
自由扩散
特点：
Hale Waihona Puke a .顺浓度梯度进出细胞 b.不需要膜上载体蛋白参与 c.不需要消耗细胞代谢产生的能量
(3).实例： O2，CO2，乙醇，甘油，胆固醇，尿素
协助扩散
(2).特点： (3).实例:
a.顺浓度梯度进出细胞 b.需要膜上载体蛋白的参与 c.不需要消耗细胞代谢产生的能量 葡萄糖进入红细胞的方式
第4章 细胞的物质输入和输出
第1节 物质跨膜运输的实例
渗透现象演示实验
实 验 现 象
Next
渗透作用
水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散，称 为渗透作用
※条件
半透膜 这层膜两侧的溶液具有浓度差
半透膜与选择透过性膜
第三讲 物质跨膜运输的实例和方式
[答案]
生物
C
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第三讲
物质跨膜运输的实例和方式
结束
1．物质出入细胞方式的判断方法
(1)根据分子大小与对载体、能量的需要进行判断：
(2)根据运输方向判断：逆浓度梯度的跨膜运输方式 是主动运输。顺浓度梯度的跨膜运输方式为被动运输。
生物
首页
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第三讲
物质跨膜运输的实例和方式
②______________________________________________。
(2)预测实验现象并作出结论：________________________。
生物
首页
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末页
第三讲
物质跨膜运输的实例和方式
结束
解析：实验目的是探究蔗糖的水解产物是否能透过半透膜，由 提供的实验材料可推知实验原理： 蔗糖的水解产物如果能透过 半透膜，由于渗透作用，两边的液面差会缩小，用斐林试剂检 验，水浴条件下 a、b 两管内的液体会出现砖红色沉淀；否则， 两边的液面会因为蔗糖的水解使 b 管内溶质分子数增加而使 液面差加大，且检验时 a 管内的液体无砖红色沉淀。实验设计 步骤时注意无关变量的控制，如两侧加入等量的蔗糖酶，水浴 控制酶活性的最适温度等。
末页
第三讲
物质跨膜运输的实例和方式
结束
[思维流程]
生物
首页
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第三讲
物质跨膜运输的实例和方式
结束
[解析]
主动运输需要耗能，根据细胞内 ATP 的供能情
况可知， 甲侧为外侧， 乙侧为内侧， A 正确； a 代表磷脂分子， b 代表蛋白质， 载体蛋白的运动， 有利于协助扩散和主动运输 的进行，B 正确；从图中可知，葡萄糖进入细胞需载体蛋白 协助，水分子进入细胞的方式为自由扩散，C 错误；葡萄糖、 Na 等物质的运输，均需载体蛋白的协助，因此用蛋白酶处理 细胞膜，会影响其运输，D 正确。
3.1.1物质跨膜运输的实例
知识点一 物质跨膜运输的实例 [系统主干知识]
1．渗透作用 (1)概念：指 水分子或其他溶剂分子 通过半透膜的扩散过程，是自由扩散 的一种形式。 (2)发生条件
(3)现象分析
①漏斗内液面上升的原因：单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数 多于由蔗糖溶液进入清水中的水分子数。
[题点全训过关]
题点(一) 渗透作用与细胞的吸水和失水
[典例 1] (2020·全国卷Ⅱ)取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，
等分成两份，分别放入浓度(单位为 g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得
到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的 2 倍)。水分交换达到平
衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间
题点(二) 以质壁分离与复原实验为载体，考查实验分析能力
[典例 2] (2021·商丘测评)某同学用不同浓度的蔗糖溶液分别处理红山茶花
的花瓣表皮临时装片，观察花瓣表皮细胞的吸水和失水。图 1 为 0.35 g·mL－1 蔗糖
溶液的处理结果。该同学用显微镜连接计算机并通过相关软件分别计算不同蔗糖
溶液浓度下花瓣表皮细胞和液泡的面积，求出液泡面积与细胞面积比值，得到平
②漏斗内液面停止上升的原因：随着液面的不断上升，漏斗内液体的压强 越来越大，从而使水分子从漏斗内移向烧杯的速度加快，水分子进出漏斗的速 率越来越接近，直至完全相等，漏斗内液面不再升高，此时水分子的进出达到 相对平衡 。
2．动、植物细胞的吸水和失水 (1)动物细胞的吸水和失水
②现象 当外界溶液浓度 当外界溶液浓度 大于
(×)
(3)在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜。
物质跨膜运输的实例和方式
第7讲物质跨膜运输的实例和方式[最新考纲] 1.物质出入细胞的方式(Ⅱ)。
2.实验：观察植物细胞的质壁分离和复原。
考点一细胞的吸水、失水及物质跨膜运输的实例（5年11考）1.渗透作用(1)发生渗透作用的条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。
(2)常见渗透装置图分析①水分的流动判断：当溶液浓度S1＞S2时，水分就通过半透膜由S2流向S1；当溶液浓度S1＜S2时，水分就通过半透膜由S1流向S2。
②在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度＞S2。
因为液面高的一侧形成的净水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。
2.动物细胞的吸水和失水3.成熟植物细胞的吸水和失水(1)当外界溶液浓度＞细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。
(2)当外界溶液浓度＜细胞液浓度时，细胞吸水，失水的细胞发生质壁分离复原现象。
1.渗透作用与扩散作用有何区别？提示渗透作用必须有选择透过性膜(半透膜)，扩散作用则不一定需要；扩散作用适用于各种物质，渗透作用仅指溶剂分子。
2.将紫色洋葱鳞叶外表皮细胞置于质量分数为30%蔗糖溶液中数分钟后，用清水引流，重复多次，则在此过程中：区域①将扩大还是缩小，区域②颜色深浅有何变化？提示发生质壁分离的细胞用清水引流，使其处于清水中，由于外界溶液浓度小于细胞液浓度，细胞吸水，发生质壁分离后的复原，所以图示中区域①缩小，区域②紫色变浅。
渗透系统与渗透作用的原理1.(2013·江苏单科，27)如图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：(1)漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致。
渗透平衡时的液面差为Δh，此时S1和S2浓度大小关系为________。
(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的________，两者在物质透过功能上的差异是___________________________________________________________。
物质跨膜运输的实例
物质跨膜运输的实例物质跨膜运输是细胞内外物质交换的重要过程。
细胞膜作为细胞的保护屏障，起到了控制物质进出细胞的关键作用。
有许多不同的机制可以让物质穿过细胞膜，其中包括被动扩散、主动运输和细胞内囊泡转运等。
本文将介绍几个常见的物质跨膜运输的实例。
1. 被动扩散被动扩散是指物质沿浓度梯度自由地通过细胞膜，不需要能量输入。
这种运输方式常见于小分子的无极性物质，如氧气、二氧化碳和小的非离子化合物。
下面是被动扩散的一个实例：水分子跨膜扩散水分子是细胞内外交换中最重要的化学物质之一。
细胞膜通过脂质双层的疏水性结构，能够让水分子自由地通过。
这种跨膜扩散的速率主要受渗透压的影响，即溶液内外水分子的浓度差异。
当细胞内外的水浓度不平衡时，水分子会沿浓度梯度由高浓度区向低浓度区扩散，直到两侧的浓度达到平衡。
2. 主动运输主动运输是指物质逆着浓度梯度进出细胞，并需要能量输入。
这种运输方式常见于大分子、离子和荷电分子等带电的物质。
下面是主动运输的一个实例：离子泵的运输细胞内外的离子浓度差异对维持正常细胞功能至关重要。
离子泵是一种负责调节细胞内外离子浓度的膜蛋白。
其中最为常见的是钠-钾泵。
它利用ATP酶活性将细胞内的钠离子排出，同时将外界的钾离子吸收进细胞。
这一过程需要耗费能量，通过细胞内的代谢产生的ATP供能。
3. 细胞内囊泡转运细胞内囊泡转运是指细胞内腔内的囊泡通过与细胞膜融合或分离来实现物质的跨膜运输。
这种转运方式常见于大分子、蛋白质和细胞器之间的物质输送。
下面是一个细胞内囊泡转运的实例：高尔基体的物质转运高尔基体是细胞内的一个重要细胞器，负责合成、修饰和分装蛋白质等分子。
它通过与囊泡融合来将合成的蛋白质等物质从高尔基体中释放出来，并运输至其他细胞器，如细胞膜或是内质网。
这种转运过程被细胞内动力学蛋白驱动。
结论物质跨膜运输是细胞内外物质交换的关键过程之一，可以通过被动扩散、主动运输和细胞内囊泡转运等方式实现。
本文介绍了水分子的跨膜扩散、离子泵的运输以及高尔基体的物质转运等几个常见的物质跨膜运输的实例。
物质跨膜运输实例和方式知识点
第 7 讲物质跨膜运输实例和方式一、细胞失水和吸水的方式：浸透作用1、浸透作用看法：水分子（或其余溶剂分子）透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散，称为浸透作用。
2、必备条件①拥有半透膜；②半透膜双侧的溶液之间拥有浓度差。
3、看法辨析①浸透作用与扩散作用浸透作用扩散作用看法水分子（或其余溶剂分子经过物质从相对含量多的地方到相对含量半透膜的扩散少的地方的自由运动区物质水等溶剂分子溶剂、溶质分子及气体分子别是否需穿过半透膜与半透膜没关穿膜方向低浓度溶液→高浓度溶液分子密度高→分子密度低联系浸透作用是扩散作用的一种特别方式②半透膜与选择透过性膜半透膜选择透过性膜看法同意一部分物质经过，不一样意另依据生命活动的需要，决定物质分子是一部分物质经过的多孔性膜否经过的生物膜特色① 同意小分子物质经过① 具选择透过性② 不具生物活性② 具生物活性透过原理半透膜上孔径大小控制物质进出生物膜上运载不一样物质的载体③浸透吸水与吸胀吸水项目吸胀吸水浸透吸水条件细胞内未形成中央大液泡细胞内拥有中央大液泡原理细胞中的亲水性物质吸水（蛋白浸透作用质、淀粉等）实例干种子和根尖分生区细胞拥有大液泡的成熟植物细胞二、动物细胞的吸水和失水1、原理①：动物细胞的细胞膜相当于半透膜②：浓度差：细胞质与外界溶液（人：细胞内液与细胞外液）2、现象① 外界溶液浓度＞细胞质浓度细胞失水皱缩② 外界溶液浓度＜细胞质浓度细胞吸水膨胀③外界溶液浓度 = 细胞质浓度水分进出动向均衡注：细胞内外浓度差（物质的量浓度差）三、植物细胞的吸水和失水成熟的植物细胞就是一个浸透系统四、植物细胞质壁分别与复原实验解析及应用1、原理① 成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。
② 细胞液拥有必定的浓度，能浸透吸水和失水。
③ 原生质层比细胞壁的伸缩性大得多。
2、质壁分别与复原实验流程略3、结果与解析（1）质壁分别现象：液泡体积 ( 变小 ) ；液泡颜色 ( 变深 ) ；细胞大小基本不变内因：原生质层缩短性大于细胞壁。
高三生物一轮复习物质跨膜运输的实例和方式课件
被动运输
顺浓度梯度进行运输，分为自由 扩散和协助扩散两种形式。
胞吞和胞吐
大分子物质或颗粒物质通过细胞 膜的转运，如抗体、蛋白质等。
物质跨膜运输的调节实例
钠离平衡
人体通过主动运输的方式调节钠 离子的平衡，维持内环境的稳定。
葡萄糖的吸收
小肠上皮细胞通过主动运输的方式 吸收葡萄糖，以满足机体对能量的 需求。
胞吞胞吐
胞吞
是指细胞通过形成囊泡的方式将 大分子物质或团块物质摄入细胞 内的过程。例如，白细胞吞噬病 原体就是胞吞作用。
胞吐
是指细胞通过释放囊泡的方式将 胞内物质排出细胞外的过程。例 如，神经递质的释放、激素的分 泌等都是胞吐作用。
物质跨膜运输的调节
物质跨膜运输的调节方式
主动运输
需要消耗能量，逆浓度梯度进行 运输，如细胞对钠离子的吸收。
THANKS
物质跨膜运输的实例
Na⁺/K⁺泵
存在于细胞膜上的一种特 殊蛋白质，可以将Na⁺泵 出细胞，将K⁺泵入细胞， 维持细胞内外的离子平衡。
葡萄糖进入红细胞
葡萄糖通过协助扩散的方 式进入红细胞，这是被动 运输的一个实例。
神经递质释放
神经递质通过主动运输的 方式从突触小泡释放到突 触间隙，影响突触后细胞 的兴奋性。
高三生物一轮复习物 质跨膜运输的实例和
方式课件
目录
• 物质跨膜运输概述 • 物质跨膜运输的方式 • 物质跨膜运输的调节 • 物质跨膜运输在生物体内的应用
物质跨膜运输概述
物质跨膜运输的定义
01
02
03
物质跨膜运输
是指物质通过细胞膜的运 输过程，包括主动运输和 被动运输两种方式。
主动运输
需要消耗能量，将物质从 低浓度向高浓度方向运输。
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考试说明：1、物质出入细胞的方式 （Ⅱ） 膜的通透性
2、通过模拟实验探究
3、观察植物细胞的质壁分离和复原 4、模拟探究细胞表 面积与体积的关系
学习目标：1、通过课本的问题探讨理解渗透作用的定义和条件，标出成 熟植物细胞的各部分结构名称，
2、观察动物细胞的吸水和失水的示意图，理解吸水和失水 的原理
2、实验假设：原生质层相当于一层半透膜
3、实验原理：原生质层相当于一层半透膜。当细胞液的浓度小于外界溶液
的浓度时，细胞就失水，
由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，所以会发生质壁分离；当细胞液的浓度大
于外界溶液的浓
度时，细胞就吸水，发生质壁分离的复原。
4、 实验步骤：
①制片
②观察细胞正常状态下中央液泡的大小及原生质层位置，此时，细胞有
③ 如果烧杯中不是清水，是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？
2、总结：（1）渗透作用发生的条件①
②
（2）渗透作用概念：水分子或者其他的溶剂分子通过半透膜，从
低浓度向高浓度的扩散。
思考：
1、 请填写成熟植物细胞的结构名称：
液泡
（内有
）
2、为什么说一个成熟的植物细胞可以看做是一个渗透系统？
（3） 由此说明植物对水和无机盐离子的吸收有什么关系？
小结：由上说明细胞膜和生物膜都是
膜。
所谓的选择透过性膜可以让
自由通过，
也可以通过，而其他的
不能通过，细胞
的这一特性，是 细胞的一个重要特征。
目标五：总结跨膜运输的方式及胞吞和胞吐的特点，辨析它们的区
别。
1、物质跨膜运输的方式（小分子、离子等）
物质出入细胞的 方式
目标二：观察动物细胞的吸水和失水的示意图，理解吸水和失水的原 理细胞的吸水和失水原理
M外 M胞，吸水大于失水，吸水膨胀 观察课本P69图，总结：细胞吸水、失水原理 M外 M胞 失水大于吸 水，失水收缩
M外 M胞 水分进出平衡 目标三：阅读P61，回顾植物细胞的质壁分离与复原实验：
1、实验题目：“原生质层相当于一层半透膜吗？”
⑤植物细胞发生质壁分离的细胞的原因 。
⑥质壁分离及复原实验有哪些应用？
⑦红细胞会发生质壁分离现象吗？为什么？
目标四：通过分析其他物质跨膜运输的实例，得出相关结论 （看P63 资料分析回答问题）
根据水稻和番茄对离子吸收图解分析回答： （1） 水稻和番茄分别主要吸收哪些离子？ （2） 图示反应同一植物对不同离子的吸收量如何？不同植物对 同一离子的吸收量又怎样？
3、阅读P61，回顾植物细胞的质壁分离与复原实验： 4、物质跨膜运输的实例，得出结论 5、物质跨膜运输的方式 知识梳理：
目标一：通过课本P60的问题探讨理解渗透作用的定义和条件，明确植 物细胞的吸水和失水的条件和原理
1、实验过程（注意实验初始应使漏斗内外的液面相平） ① 漏斗管内的液面为什么升高？
② 如果分别用一层纱布和塑料纸代替玻璃纸，漏斗管里的液面会升 高吗？
物质跨 膜 运输的 方向
是否需要 载体
是否需要 能量
举例
被动运 输
自由扩 散
协助扩 散
主动运输
2．胞吞和胞吐（大分子、颗粒等）——膜的流动性
胞吞(内吞)
胞吐(外排)
条件
细胞摄取或排出大分子和颗粒物质的方式
原理
生物膜的流动性
特点
物质通过小泡转移，需要消耗能量，不需要载体
方向
细胞外→内
细胞内→外
实例 变形虫吞食食物颗粒，白细胞吞噬 胰岛B细胞分泌胰岛素 病菌等
M外 M胞 细胞吸水 发生
现象
思考：
① 该实验设计了对照试验了吗？实验材料为什么选择紫色洋葱鳞片叶
的外表皮细胞？
② 观察DNA和RNA在细胞中的分布时，为什么选择洋葱鳞片叶的内表皮 细胞？
③ 做质壁分离实验时，如果把0.3g/ml的蔗糖溶液改为0.5g/ml的蔗糖 溶液，会出现何现象？
④若用适宜浓度的硝酸钾溶液做质壁分离实验时，会出现什么现象？参 与该过程的细胞器有哪些？
思考：
胞吞和胞吐体现了细胞膜的
， 需/不需 消耗能量。
思考：
（1）需要载体协助的一定是协助扩散吗？需要消耗能量的一定是主动
运输吗？
（2）大分子物质或颗粒性物质能以跨膜运输的方式进出细胞吗？进出细
胞过程中穿过的膜层数是多少？
（3）某高等植物细胞产生的二氧化碳进入到相邻细胞内的叶绿体基质
中需要穿过几层膜？
一个紫色的大液泡，且原生质层紧贴细胞壁。
③将细胞浸润在0.3g/ml的蔗糖溶液中（一侧滴另一侧吸）
④观察：
现象：中央液泡的大小 ，颜色 ，原生质层
，
细胞大小 。
⑤将细胞浸润在清水中（一侧滴另一侧吸）
⑥观察：
现象：中央液泡的大小 ，原生质细胞失水 发生
现象
5、分析结果：原生质层相当于半透膜
穿过几层磷脂分子？
（4）影响物质跨膜运输方式的因素，试着用坐标曲线表示。
小结：
物质跨膜运输的方式
自由扩散
物质 运输 方向
是否 需要 载体
是否 消耗 能量
高浓度→低浓度 不需要 不消耗
图 例
模 型
举 例
课后反思
O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等