细胞内外的物质交换
简述物质跨膜转运的方式及其特点
简述物质跨膜转运的方式及其特点跨膜转运是指物质在生物膜上的跨越过程，是细胞内外物质交换的重要方式。
生物体内的物质跨膜转运主要包括主动转运、被动转运和细胞内外物质交换等几种方式。
这些转运方式各具特点，下面将分别进行介绍。
一、主动转运主动转运是指细胞通过跨膜蛋白质的活性转运，耗费能量将物质从浓度低的一侧转移到浓度高的一侧。
最常见的主动转运蛋白是ATP 酶，在细胞膜上能够将物质与ATP结合，并通过ATP的水解释放的化学能将物质跨膜转运。
主动转运的特点是能够逆转物质的浓度梯度，使得物质从低浓度区域转移到高浓度区域，从而维持细胞内外的浓度差异，维持细胞内环境的稳定。
二、被动转运被动转运是指细胞通过跨膜蛋白质的通道或载体蛋白，在浓度梯度的作用下，使物质自由地从高浓度区域转移到低浓度区域，不需要耗费额外的能量。
被动转运可以分为通道转运和载体转运两种方式。
通道转运是指跨膜蛋白形成通道，使得物质可以通过通道自由扩散，如离子通道蛋白；而载体转运是指跨膜蛋白在物质结合后发生构象变化，使物质经过载体蛋白的转运。
被动转运的特点是依赖于浓度梯度，不需要额外能量的消耗，但无法逆转物质的浓度梯度。
三、细胞内外物质交换细胞内外物质交换是指细胞与外界环境之间的物质交换过程，包括分子在细胞膜上的吸附、扩散、渗透等方式。
细胞膜是一个半透明膜，能够选择性地允许某些物质通过，而阻止其他物质的通过，从而实现对物质的筛选和交换。
细胞内外物质交换的特点是依赖于物质的特性和细胞膜的性质，通过不同的方式实现物质的进出。
总的来说，物质跨膜转运是细胞内外物质交换的重要方式，主要包括主动转运、被动转运和细胞内外物质交换几种方式。
不同的转运方式具有各自独特的特点，能够满足细胞对物质的需求，维持细胞内外环境的稳定。
通过这些转运方式，细胞能够有效地实现物质的吸收、排泄和运输，保证细胞正常生理功能的进行。
在细胞内外物质交换的过程中，各种转运方式相互配合，共同维持细胞内外的物质平衡，保证细胞的正常运作。
细胞内外物质交换的生理学机制
细胞内外物质交换的生理学机制细胞内外物质交换是细胞活动的基础，对维持细胞内环境稳定和生命活动的正常进行至关重要。
本文将探讨细胞内外物质交换的生理学机制，从细胞膜的特性、被膜运输、分子对称性以及小分子运输等方面进行讨论。
一、细胞膜的特性细胞膜是细胞内、外环境之间的物质交换的主要屏障，其特性对物质交换起着重要的作用。
细胞膜由磷脂双分子层构成，具有高度的选择性通透性。
这种通透性受到细胞膜的蛋白质组成和脂质组成的调控。
膜蛋白质包括通道蛋白和载体蛋白，它们通过改变自身的构象或形成特定的通道来调控物质的进出。
二、被膜运输被膜运输是指通过被膜的融合和分离实现细胞内外物质的交换。
被膜运输包括内吞作用和胞吐作用。
内吞作用是细胞将外界物质包裹入被膜形成内吞体，然后与溶酶体融合，最终实现物质的降解或重利用。
胞吐作用是细胞将细胞内物质包裹在被膜内，形成胞吐体，然后与细胞膜融合，将物质释放到细胞外。
三、分子对称性与物质交换分子的对称性也影响着物质在细胞膜上的交换速率。
分子的对称性越高，其在细胞膜上的扩散速率越快。
例如，氧气和二氧化碳这两种具有线性分子结构的气体，由于其分子间的对称性较高，因此在细胞膜上的扩散速率相对较快，能够快速地通过细胞膜进出细胞。
四、小分子运输小分子物质的运输可以通过多种方式实现。
其中，主要包括主动转运和被动扩散。
主动转运是指通过细胞膜上的载体蛋白，以ATP为能源，将物质从低浓度处转运至高浓度处。
被动扩散则是指物质沿着浓度梯度自由扩散，不需要能量的参与。
此外，小分子物质还可以通过离子通道和跨膜蛋白复合物的形式进行运输，其中离子通道负责离子的运输，而跨膜蛋白复合物则通过自身的构象改变来实现物质的转运。
综上所述，细胞内外物质交换是维持细胞正常功能的基础，其生理学机制涉及细胞膜的特性、被膜运输、分子对称性和小分子运输等多个方面。
通过了解和研究这些机制，有助于深入探索细胞活动的本质，进而为治疗和预防相关疾病提供理论基础和实践指导。
细胞的物质运输与交换过程
细胞的物质运输与交换过程细胞是生物体的基本单位，也是生命活动的基础。
在细胞内部，各种物质需要通过运输与交换的过程，确保细胞正常的功能与生存。
本文将以细胞膜、细胞器以及细胞外液的角度，探讨细胞的物质运输与交换过程。
一、细胞膜的运输机制细胞膜是细胞的外包层，具有选择性通透性。
它通过多种运输机制实现物质的进出，包括主动转运、被动扩散、运输蛋白等。
1.主动转运主动转运是细胞膜通过消耗能量，将物质从浓度较低的一侧转移到浓度较高的一侧。
其中，最常见的机制是离子泵的运作。
比如钠-钾泵通过ATP酶的催化作用，将细胞内的钠离子转运至细胞外，同时将细胞外的钾离子转运至细胞内。
这种维持离子浓度差的机制对于细胞正常的代谢和功能至关重要。
2.被动扩散被动扩散是指物质在浓度梯度的驱动下，自由地通过细胞膜进行运输。
这种过程不需要额外能量的消耗。
细胞膜中的脂质双层能够阻碍水溶性分子的通过，但对于小分子的非极性物质，如氧气和二氧化碳等，可以通过简单扩散进出细胞。
此外，细胞膜中也存在通道蛋白，能够形成通道，使特定的离子和小分子快速地通过。
3.运输蛋白细胞膜上存在多种运输蛋白，通过结合特定的物质，将其运输进出细胞。
常见的运输蛋白包括载脂蛋白、离子通道蛋白和载体蛋白等。
载脂蛋白通过结合小分子的非极性物质，如胆固醇，从一个细胞膜片层转运至另一个细胞膜片层。
离子通道蛋白则特异地允许特定离子通过，如钠离子通道和钾离子通道等。
而载体蛋白则通过与特定物质结合，将其转运进出细胞，包括葡萄糖转运蛋白和氨基酸转运蛋白等。
二、细胞器的物质运输与交换细胞器是细胞内部的各种功能区域，它们之间也需要进行物质的运输与交换。
1.内质网与高尔基体内质网是由膜结构组成的连续系统，在内质网上合成的蛋白质会通过囊泡被转运至高尔基体。
高尔基体不仅参与蛋白质的修饰和包装，同时也通过囊泡运输物质至其他细胞器或细胞膜上。
2.线粒体线粒体是细胞内的能量中心，通过细胞膜进行物质运输。
细胞的运输与物质交换
细胞的运输与物质交换细胞是生命的基本单位，它们具有自身的代谢需求和物质交换功能。
细胞内外部的物质交换和运输过程，对于维持生命活动的正常进行至关重要。
本文将探讨细胞的运输方式以及物质交换的各种机制。
第一部分：细胞的运输方式1. 弥散传输：最简单的运输方式，它是指物质通过浓度梯度差自由地扩散进出细胞。
这种方式适用于低分子量和非极性物质，例如氧气和二氧化碳。
2. 被动转运：当分子浓度差不明显时，物质需要通过膜蛋白的通道或载体蛋白进行被动转运。
这种方式常见于水和离子等成分，如细胞内外的离子平衡。
3. 被动运输：该方式需要使用外部的能量源来进行物质的转运。
蛋白质通道和运输泵是常见的膜蛋白，它们将物质从低浓度区域转运到高浓度区域，违背了浓度梯度。
例如，神经细胞的转运泵将钾离子从胞浆中泵出去，从而维持静息膜电位。
4. 吸收：特定需要的物质通过膜蛋白的结合和转运方式被细胞吸收。
例如，细胞通过内生膜蛋白吸收葡萄糖。
第二部分：物质交换的机制1. 原生质流动（细胞质流动）：在植物细胞中，物质可以通过细胞内胶体溶胶的流动进行交换。
细胞质流动在运输和分配植物体内的物质，如营养物质和激素等方面起到重要作用。
2. 细胞运动：许多细胞通过肌动蛋白和微管等蛋白丝的收缩和伸展来实现运动，并在运动过程中进行物质交换。
细胞运动通过细胞骨架的重构，调整细胞内外的物质分布。
3. 胞吞和胞呈噬：某些大分子物质（如蛋白质和细胞碎片等）或细胞内外颗粒通过细胞膜的包裹形成胞吞体或胞呈体。
细胞膜与胞吞体或胞呈体融合并分解其中的物质，从而实现物质的交换。
4. 接触与检测：细胞通过与周围环境接触并感知外界刺激，从而触发物质交换。
例如，细胞表面的感受器可以探测到细胞外的激素分子，从而触发内部信号转导调节物质的交换。
第三部分：重要的物质交换机制1. 水分和离子平衡：细胞内外的水和离子平衡是维持细胞正常功能的基础。
通过渗透方向和离子通道，细胞可以调节水分和离子的进出，以维持正常的渗透压和离子浓度。
7第三章第一节细胞内外物质的交换
时间：1925年 人物：两位荷兰科学家戈特和格伦德尔 实验：两位科学家用丙酮从人的红细胞中提取 脂质，在空气——水界面上铺展成单分子层，测得 单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。 假设：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层
亲水头部
疏水尾部
磷脂是一种由甘油， 脂肪酸和磷酸所组成 的分子，“头”部是 亲水的，“尾”部是 疏水的。
溶于水中的任何物质都能随水通过细胞壁。 细胞壁是一个全透性的结构 细胞壁还参与细胞的代谢活动，在细胞的 物质吸收、转运、分泌等生理过程中起主要 作用。
渗透现象的演示实验
30 % 蔗 糖 溶 液 清 水
溶液浓度
高
水分流动方向
低
演示实验
实 验 现 象
Next
渗透作用
1 概念：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的
注意：
主动运输:能够体现对矿Байду номын сангаас离子选择性
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
不消耗
不消耗 葡萄糖通 过红细胞
氧气、水、二 氧化碳、苯、 代表例子 甘油、乙醇等 通过细胞膜
设计实验
预期 在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变 结果 小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的中
央液泡会变大，细胞膨胀。
进行实验 （按预定方案进行实验） 分析结果 （分析实验结果，得出结论：……）
表达与交流（总结，写实验报告并适当交流）
植物细 胞的质
《细胞内外物质交换机制》物质循环生命不息
《细胞内外物质交换机制》物质循环生命不息在我们神奇的生命世界中，细胞就如同一个个微小而又繁忙的工厂，不断地进行着各种活动以维持生命的运转。
而细胞内外物质交换机制，则是这个“小工厂”能够正常运作的关键所在。
要理解细胞内外物质交换，首先得知道细胞的结构。
细胞有着一层薄薄的“围墙”，叫做细胞膜。
这层膜可不是普通的墙壁，它具有选择性透过的特性，就像一个严格的门卫，只允许某些特定的物质进出。
细胞内外物质交换的方式多种多样，其中被动运输是比较常见的一种。
被动运输又包括自由扩散和协助扩散。
自由扩散就像是水流的自然流动，不需要细胞额外消耗能量。
一些小分子物质，比如氧气、二氧化碳，它们能够凭借自身的浓度差，从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散。
协助扩散呢，则有点像有人搭了把手。
一些物质，比如葡萄糖进入红细胞，需要借助细胞膜上的通道蛋白或者载体蛋白来实现运输，但同样也不需要细胞消耗能量。
主动运输则与被动运输大不相同，它就像是细胞派出的努力工作的“搬运工”，需要消耗能量来完成物质的运输。
比如，一些离子，像钠离子、钾离子在细胞内外的运输，就是通过主动运输来实现的。
主动运输对于细胞来说非常重要，它能够保证细胞从外界摄取必需的物质，同时排出不需要的或者有害物质，从而维持细胞内环境的稳定。
除了这些小分子物质的运输，细胞还需要进行大分子物质的交换。
这时候，就会用到胞吞和胞吐的方式。
胞吞就像是细胞把外界的大分子“一口吞进肚子里”，形成一个小泡，然后将其带入细胞内。
胞吐则相反，细胞把内部的大分子物质包裹在小泡中，然后小泡与细胞膜融合，将物质排出细胞外。
细胞内外物质交换机制的精确调控对于细胞的生存和功能至关重要。
如果这个交换机制出现了问题，细胞就可能会生病，甚至死亡。
比如，细胞膜上的通道蛋白或者载体蛋白出现了异常，可能会导致某些物质无法正常进出细胞，从而引发一系列的疾病。
那么，细胞是如何感知和调节物质交换的呢？这就要提到细胞内的一系列信号通路和调控机制了。
细胞内外膜的物质交换机制研究
细胞内外膜的物质交换机制研究细胞是构成生物体的基本组成单位，其内部存在着各种复杂的化学反应过程。
这些化学反应需要不断地与外部环境进行物质交换，而此时细胞内外膜的物质交换机制就起到了非常重要的作用。
该机制有助于维持细胞内外环境的稳定性，并且有助于细胞完成生命活动的各种功能。
1、细胞内外膜结构细胞内外膜是构成细胞的两个重要的膜结构。
一般来说，细胞内外膜都是由脂质类分子构成的双层膜结构。
这些脂质类分子在水环境中表现出一种疏水特性，因此可以有效地将水溶性物质隔离在细胞外部。
同时，细胞内外膜还包含着各种质膜蛋白，这些蛋白质在整个细胞内外膜结构中扮演着极为重要的角色。
2、细胞内外膜的功能细胞内外膜主要负责维护细胞内外的物质和能量平衡。
具体来说，细胞内外膜可以：（1）隔离物质。
细胞内外膜可以有效地将水溶性物质和疏水性物质隔离在细胞的内外部分，从而有效地维持细胞环境的稳定性；（2）维持细胞内外压力差异。
通过调节细胞内外膜的透过性，可以使细胞内部的压力保持在适当的水平，有利于细胞正常工作；（3）运输物质。
细胞内外膜可以通过特定的传输机制将物质传递到细胞内或者细胞外部分，从而实现物质的运输和代谢等生命活动。
3、细胞内外膜物质交换机制细胞内外膜的物质交换机制通常包括三种方式：扩散、主动运输和细胞膜运输。
具体来说，这些方式包括以下几点：（1）扩散。
扩散是指分子自发地从浓度高的地方向浓度低的地方移动的过程。
扩散过程不需要外界能量的注入，主要受分子浓度差和分子大小与分子结构的影响；（2）主动运输。
主动运输是指细胞对物质进行有向输送的过程，其中需要注入能量。
主动运输通常包括胞吞作用、胞吐作用以及胞吞胞吐作用等；（3）细胞膜运输。
细胞膜运输又分为被动运输和主动运输。
被动运输通常包括离子通道和载体介导扩散；主动运输则需要特定的膜蛋白和能量的输入。
4、细胞内外膜物质交换机制的意义了解细胞内外膜物质交换机制的意义，有助于我们更好地理解细胞的各种生命活动过程，并且可以为人类的生物医学事业提供一定的参考。
细胞内外物质交换机制》细胞与环境物质对话
细胞内外物质交换机制》细胞与环境物质对话细胞内外物质交换机制——细胞与环境物质对话在我们身体这个神奇的“宇宙”中，细胞就如同一个个微小而又繁忙的“工厂”，它们不停地运作着，以维持生命的各种活动。
而细胞内外物质交换机制，则是这些“工厂”与外界环境进行“对话”的关键渠道。
细胞，作为生命的基本单位，并非孤立存在。
它们生活在一个充满各种物质的环境中，需要不断地与外界交换物质，来获取所需的营养、氧气等，同时排出代谢废物。
这一过程就像是一场精心编排的舞蹈，每一个步骤都精确无误，以确保细胞的正常功能和生命的延续。
想象一下，细胞就像一个被围墙环绕的小城。
这道围墙，我们称之为细胞膜。
细胞膜是由脂质分子组成的双层结构，它具有一定的流动性和选择性通透性。
这意味着它就像一个严格的“守门员”，只允许特定的物质通过。
物质进出细胞的方式多种多样，其中最简单的要数扩散。
扩散就像是人群在没有引导的情况下，自发地从拥挤的地方流向空旷的地方。
比如，氧气和二氧化碳在细胞内外的交换，就是通过简单的扩散进行的。
细胞内氧气浓度低，而细胞外氧气浓度高，氧气就会顺着浓度梯度从细胞外扩散进入细胞内；相反，细胞内二氧化碳浓度高，就会扩散到细胞外。
除了扩散，还有一种常见的方式叫做渗透。
当我们把一个细胞放入不同浓度的溶液中时，水分子会通过细胞膜进行移动。
如果细胞外溶液的浓度高于细胞内，水分子就会从细胞内流向细胞外，导致细胞失水皱缩；反之，如果细胞外溶液浓度低于细胞内，水分子就会进入细胞，使细胞膨胀。
然而，对于一些较大的分子或者带电粒子，简单的扩散和渗透就不够了。
这时候，就需要借助细胞膜上的特殊通道和载体蛋白来帮忙。
通道蛋白就像是专门为某些物质开设的“绿色通道”，比如钠离子通道、钾离子通道等。
当这些通道打开时，相应的离子就能快速地通过细胞膜。
而载体蛋白则更像是“搬运工”，它们能够与特定的物质结合，然后发生构象变化，将物质运输到细胞膜的另一侧。
主动运输则是细胞内外物质交换中的“主动出击”。
细胞内外物质交换机制》内外 交融细胞生命流
细胞内外物质交换机制》内外交融细胞生命流细胞内外物质交换机制：内外交融细胞生命流在生命的微观世界里，细胞就如同一个个忙碌的小工厂，不断地进行着各种复杂而又有序的活动。
而细胞内外物质交换机制，则是维持这个小工厂正常运转的关键所在。
细胞，作为生命的基本单位，其内部有着各种各样的细胞器和生物分子，它们协同工作，共同完成细胞的生命活动。
然而，细胞并不是一个孤立的存在，它需要与外界环境进行物质交换，以获取所需的营养物质、氧气等，同时排出代谢废物和二氧化碳。
这种物质交换的过程，就像是一场精心编排的舞蹈，每一个步骤都精准而有序。
细胞内外物质交换的方式多种多样，其中最为常见的包括被动运输和主动运输。
被动运输就像是顺水行舟，不需要细胞消耗能量。
扩散作用就是一种典型的被动运输方式。
想象一下，在一个房间里，充满了香气的分子，它们会自然而然地从浓度高的地方向浓度低的地方扩散，直到整个房间的香气浓度变得均匀。
细胞内的物质扩散也是类似的原理，比如氧气和二氧化碳，它们可以通过细胞膜上的微小孔隙，从浓度高的一侧扩散到浓度低的一侧。
除了扩散作用，还有一种被动运输方式叫做协助扩散。
这就好比是在一条拥挤的通道上，有些人需要别人的帮助才能顺利通过。
在细胞中，一些较大的分子或者带电粒子，如葡萄糖、氨基酸等，它们自身难以直接穿过细胞膜，需要借助细胞膜上的特殊蛋白质通道，才能实现从高浓度一侧向低浓度一侧的运输。
与被动运输不同，主动运输则是细胞的“主动出击”，需要消耗能量。
这种运输方式就像是逆水行舟，虽然困难，但对于细胞来说却至关重要。
例如，细胞需要从外界环境中摄取钠离子、钾离子等物质，这些物质在细胞外的浓度往往低于细胞内。
为了实现这种逆浓度梯度的运输，细胞会利用一种叫做 ATP（三磷酸腺苷）的能量分子，驱动特定的蛋白质载体，将这些物质“泵”进细胞内。
除了小分子物质的运输，细胞内外还会进行大分子物质的交换。
胞吞和胞吐就是细胞实现大分子物质进出的重要方式。
细胞的细胞膜与细胞内外物质交换
细胞的细胞膜与细胞内外物质交换细胞是生命的基本单位，而细胞内外物质交换则是维持细胞生命活动进行的基本过程之一。
细胞膜作为细胞的保护壁，不仅能够控制细胞内外物质交换的通道，还能够通过选择性渗透、主动运输等方式维持细胞内外物质的平衡。
本文将深入探讨细胞的细胞膜与细胞内外物质交换的原理和机制。
一、细胞膜的结构与功能细胞膜是一种由磷脂双分子层和蛋白质组成的结构，其主要功能是控制细胞内外物质的交换。
磷脂双分子层能够形成一个半透膜，具有选择性渗透性，保证细胞内外环境的稳定。
蛋白质则在细胞膜上扮演着不同的角色，例如通道蛋白、载体蛋白和酶等，它们协助细胞膜对各种物质的运输和识别，确保物质的正确进出。
二、细胞内外物质交换的方式细胞内外物质交换的方式主要分为被动扩散、主动运输和胞吞作用。
1. 被动扩散被动扩散是指物质沿着浓度梯度自由进出细胞。
在细胞膜中，疏水性物质可以通过细胞膜的疏水性区域自由扩散。
而水溶性物质则需要依靠通道蛋白，如离子通道蛋白和小分子物质通道蛋白等，穿过细胞膜进行扩散。
2. 主动运输主动运输是指细胞对物质的主动摄取和排泄。
这一过程需要依靠细胞膜上的载体蛋白，通过背负能量的方式将物质逆浓度梯度地运输到细胞内或细胞外。
这种方式可以使细胞对特定物质进行选择性摄取或排泄，以满足细胞的需求和调节体内物质平衡。
3. 胞吞作用胞吞作用是指细胞将外部物质包围进入、进入细胞膜形成胞吞泡。
它可以分为大胞吞、小胞吞和受体介导的胞吞等方式。
通过胞吞作用，细胞可以摄取大颗粒物质、细菌等，以维持细胞的生理功能。
三、细胞内外物质交换的重要性细胞内外物质交换对维持细胞生命活动起着至关重要的作用。
1. 细胞对营养物质的摄取细胞通过细胞膜对外界的营养物质进行摄取，如葡萄糖、氧气等，以供能和合成生物大分子。
这一过程能够满足细胞生长和分裂的需要，进而维持整个生物体的正常运作。
2. 细胞对代谢产物的排泄细胞会产生一些废物和代谢产物，如二氧化碳、尿素等，这些产物如果不能及时排泄，会对细胞内环境产生负面影响。
31 细胞内外的物质交换
板书设计
第三章第一节物质进出细胞的方式一、细胞是一个开放的生命系统
<一> 细胞壁的全透性
1.细胞壁的成分
纤维素和果胶（主要）?
3.细胞壁的功能
3.功能特性——全透性
4.应用
<二> 细胞膜的选择通过性
二、细胞膜的结构
<一> 细胞膜的探索历程
<二> 细胞膜的结构特点
细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成。
3.蛋白质分子的分布不对称，有的排列在磷脂双分子层表面；有的嵌入或贯穿磷脂双分子层
4.生物膜结构性特点是：流动性
5.糖被
<三> 细胞膜的功能
三、物质进出细胞的方式
<一> 自由扩散
原生质层：细胞膜和液泡膜以及这两层膜之间的细胞质。
<二> 协助扩散
自由扩散与协助扩散的异同
<三> 主动运输
主动运输的意义
被动运输与主动运输的异同（列表）
<四> 胞吞和胞吐
教学反思：。
细胞与外界的物质交换
二、主动运输
细胞膜所具有的通过 消耗能量逆浓度梯度输 送特定分子和离子的功 能。
特点：
• 逆浓度梯度； 逆浓度梯度； • 消耗细胞能量 ATP。 ATP。
• 借助载体蛋白； 借助载体蛋白；
作用：
物质进出活细胞的主要方式。 物质进出活细胞的主要方式。 选择性地吸收所需要的营养物 质， 排除废物和有害物质。 排除废物和有害物质。 选择透过性膜 维持膜内外离子浓度差。 维持膜内外离子浓度差。
被动运输 主动运输
内吞作用 大分子、 大分子、颗粒物质等 外排作用
扩散
热运动状态中的原子、分子和微 热运动状态中的原子、 小颗粒， 小颗粒，趋于由浓度较高的区域向 浓度较低的区域的转运。 浓度较低的区域的转运。
一、被动运输
当细胞内外的物质 浓度不同时， 浓度不同时，物质就 从高浓度的一侧通过 膜扩散到低浓度一侧 的现象。 的现象。
主动运输和被动运输的比较
种类 特点 被动运输 自由 扩散 协助 扩散 主动运输
运输方向 高浓度到低浓度 低浓度到高浓度 细胞能量ห้องสมุดไป่ตู้
不消耗 消耗 需要
载体蛋白 不需要
三、内吞作用和外排作用
1. 内吞作用
接触 凹陷 包围 分离
1. 内吞作用
物质转运（大分子、 物质转运（大分子、颗粒物或其他细胞 结构） 结构） 清除外来病原体 清除衰老细胞结构
特点：不消耗细胞能量； 特点：不消耗细胞能量； 顺浓度梯度。 顺浓度梯度。
种类
简单扩散（自由扩散）： 简单扩散（自由扩散）： 直接穿越磷脂双分子层。 直接穿越磷脂双分子层。速度与该物质 的分子大小、和在脂质中的溶解度有关。 的分子大小、和在脂质中的溶解度有关。 甘油等。 如：O2、CO2、甘油等。 协助扩散： 协助扩散： 由载体蛋白质协助的跨膜。如：部分无 载体蛋白质协助的跨膜。 蛋白质协助的跨膜 机离子、有机小分子（葡萄糖、氨基酸、 机离子、有机小分子（葡萄糖、氨基酸、 核苷酸等）。 核苷酸等）。
细胞进行物质交换的四种方式
细胞进行物质交换的四种方式细胞就像一座小小的城市，里面有各种各样的居民在忙碌地工作，互相交换着物质。
这交换可不是随便的事情，细胞有四种“交易方式”，每种都有自己的特色，咱们今天就来聊聊这些有趣的交换方式。
想象一下，细胞就像在开一个大型集市，各种物质在这里来来往往，热闹非凡。
首先要说的就是扩散。
这个方式听上去简单，但效果可不一般。
想象一下你在厨房，煮了一锅香喷喷的汤，味道飘散到客厅，结果吸引来了全家人，哈哈！细胞也是这样的，细胞膜就像那扇打开的厨房门。
小分子比如氧气和二氧化碳就像那些香味，凭着浓度的差异，从高浓度的地方往低浓度的地方跑。
细胞内外就这样形成了一种和谐的平衡，生物学上这叫做“动态平衡”。
听起来有点复杂，其实就是让细胞保持正常的运作。
再来聊聊过滤。
这一招就像是咖啡过滤器，想要喝到美味的咖啡，得先把那些咖啡渣滤掉。
细胞的过滤作用主要依赖于肾小管和其他特殊结构。
这些地方像是细胞的门卫，筛选进出的小分子，确保有用的东西通行无阻，而那些废物就得被拦在外边。
这种方式让细胞不被垃圾包围，真是聪明又实用。
接着是主动运输。
这一招可不简单，得花费细胞的“力气”。
想象一下，你搬家，要把沉重的家具从一楼搬到三楼，光靠人推是没用的，得有工具和力量。
细胞用的是一种特别的运输蛋白，能逆着浓度梯度把所需的营养物质吸进去。
虽然费点劲，但为了让细胞更健康，这一切都是值得的。
细胞就像个不怕麻烦的小工人，努力把好东西送到“家里”。
最后要提到的是胞吞和胞吐。
这就有点像细胞的“外卖”和“送餐”。
细胞有时会把外界的物质包裹起来，形成小泡泡，然后把它们送进细胞内，就像我们点外卖，外卖小哥把美食送到你家。
这个过程叫胞吞。
反过来，细胞也会把一些不需要的东西打包，推出细胞外，像是把快递退回去。
这个过程叫胞吐。
看，细胞的生活真是多姿多彩，有时候就像个忙碌的小商人，来来往往，永不停歇。
在这些复杂的物质交换中，细胞保持着生命的活力，真是太厉害了！想象一下，如果没有这些“交易”，细胞就像一座死气沉沉的城市，居民们都不知所措，根本没法正常生活。
细胞内外物质交换机制》生命桥梁细胞与环境
细胞内外物质交换机制》生命桥梁细胞与环境《细胞内外物质交换机制——生命桥梁细胞与环境》在我们神奇的生命世界中，细胞就如同一个个微小而又繁忙的工厂，不断地进行着各种生命活动。
而要维持这些活动的正常进行，细胞就必须与周围的环境进行物质交换。
这种交换机制就像是一座生命的桥梁，连接着细胞内部与外部的世界，对于细胞的生存、生长和功能发挥起着至关重要的作用。
细胞内外物质交换的方式多种多样，其中最常见的包括被动运输、主动运输和胞吞胞吐。
被动运输是物质顺着浓度梯度进行的跨膜运输，不需要细胞消耗能量。
简单扩散就是一种常见的被动运输方式。
想象一下，在一个房间里，如果一边充满了某种气体分子，而另一边几乎没有，那么这些气体分子就会自发地从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散，直到两边的浓度达到平衡。
在细胞中，氧气、二氧化碳、水等小分子物质就是通过这种方式进出细胞的。
另一种被动运输方式是协助扩散。
它与简单扩散类似，也是顺着浓度梯度进行，但需要膜上的转运蛋白协助。
比如葡萄糖进入红细胞，就是通过协助扩散完成的。
转运蛋白就像是一扇专门为某些物质打开的门，使得这些物质能够更顺利地通过细胞膜。
主动运输则与被动运输截然不同，它是物质逆着浓度梯度进行的跨膜运输，需要细胞消耗能量。
这种运输方式对于细胞来说非常重要，它能够保证细胞从外界摄取必要的营养物质，同时排出不需要的物质。
例如，植物根细胞吸收土壤中的矿质离子，就是通过主动运输来实现的。
在这个过程中，细胞膜上的载体蛋白会与特定的物质结合，同时消耗能量将其从低浓度一侧运输到高浓度一侧。
胞吞和胞吐则是细胞摄取和排出大分子物质的方式。
胞吞就像是细胞把外界的大分子“吞”进来，形成一个包裹着物质的囊泡。
比如白细胞吞噬细菌，就是一种胞吞作用。
胞吐则是细胞把内部合成的大分子物质“吐”出去，囊泡与细胞膜融合，将物质释放到细胞外。
例如，胰岛 B 细胞分泌胰岛素，就是通过胞吐来完成的。
细胞内外物质交换的机制并非孤立存在，它们相互协调、相互配合，共同维持着细胞内环境的稳定。
细胞内外的物质交换
糖蛋白
细胞骨架
二 细胞膜的结构 生物膜的结构特性
1.镶嵌性：膜的基本结构是由磷脂双分子层及镶 嵌在其上的蛋白质构成的。 2.流动性：磷脂分子和大多数蛋白质是运动的。 温度影响细胞膜的流动性：温度较高时，细胞膜 的流动性强；温度较低时，细胞膜的流动性弱。 3.不对称性：膜两侧的分子性质和结构不同。 糖被一侧为细胞外侧！
二 细胞膜的结构
荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验 人细胞
红色荧光 染料标记 的膜蛋白
杂交细胞
37 ℃ 细胞融合 40min
绿色荧光 染料标记 的膜蛋白
小鼠细胞
膜蛋白具有一定的流动性
二 细胞膜的结构
荧光漂白恢复技术
荧光标记
激光处理
二 细胞膜的结构
细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开； 2.控制物质进出细胞 3.进行细胞间的信息交流 ①信号转导； ②胞间识别； ③细胞连接与通讯。
一 细胞是一个开放的生命系统 细胞膜的选择透过性 模拟实验：模拟膜的通透性
方法步骤：
1.取两个长颈漏斗，分别在漏斗口处封上一层玻璃纸。 2.在A漏斗中注入硫酸铜溶液；B漏斗中注入蔗糖溶液 ，并加入少许红墨水，使其略呈红色。 3.将两个漏斗分别浸入盛有蒸馏水的烧杯中 ，在两漏斗的液面处做标记 4.静置一段时间后，观察烧杯中蒸馏水颜 色的变化及长颈漏斗的液面变化，并将观 察到的结果填入下表。
三 物质进出细胞的方式
正常情况下的细胞
蔗糖溶液中发生质壁分离
三 物质进出细胞的方式
细胞内外物质交换机制》细胞门户物质交换站
细胞内外物质交换机制》细胞门户物质交换站细胞内外物质交换机制——细胞门户物质交换站在我们的身体内部，每一个细胞都像是一个独立的小世界，但又与周围的环境紧密相连。
细胞内外的物质交换就如同一个繁忙的交通枢纽，不断地有物质进进出出，以维持细胞的正常生命活动。
这个过程看似简单，实则蕴含着精妙的机制，就像一个精心设计的物质交换站。
细胞内外物质交换的方式多种多样，其中最常见的包括扩散、渗透、主动运输和胞吞胞吐等。
扩散，这是一种物质从浓度高的区域向浓度低的区域自然移动的过程。
想象一下，在一个房间里充满了香水味，随着时间的推移，香水分子会逐渐从香味浓郁的地方扩散到香味较淡的地方，直到整个房间的香味变得均匀。
在细胞中，氧气和二氧化碳等气体分子就是通过扩散的方式进出细胞的。
当细胞外的氧气浓度高于细胞内时，氧气会顺着浓度梯度扩散进入细胞，为细胞的呼吸作用提供“燃料”；而细胞内产生的二氧化碳则会扩散到细胞外，被排出体外。
渗透则与水的移动有关。
如果把细胞放在不同浓度的溶液中，水会根据溶液的浓度差发生流动。
当细胞外的溶液浓度低于细胞内时，水会通过细胞膜进入细胞，导致细胞膨胀；反之，当细胞外的溶液浓度高于细胞内时，水会从细胞内流出，使细胞萎缩。
这种水的移动对于维持细胞的形态和功能至关重要。
主动运输则是一种需要消耗能量的物质运输方式。
它就像是一个勤劳的搬运工，能够逆着浓度梯度将物质从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧。
例如，细胞需要从细胞外摄取一些重要的离子，如钠离子、钾离子和钙离子等，这些离子在细胞外的浓度通常低于细胞内，但细胞仍然能够通过主动运输的方式将它们“搬”进细胞内，以满足细胞的生理需求。
主动运输的过程通常由特定的载体蛋白来完成，这些载体蛋白就像是专门为运输特定物质而设计的“小卡车”，它们能够与要运输的物质结合，并在能量的驱动下将其运输到目的地。
胞吞和胞吐则是细胞摄取和排出大分子物质的方式。
胞吞就像是细胞“吞”下一个大颗粒，比如白细胞可以通过胞吞的方式吞噬细菌和病毒，保护我们的身体免受病原体的侵害。
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A．构成图中①的糖能不斐林试刼収生颜色反应 B．绅胞膜外侧的①的含量通常较其他生物膜要多 C．组成绅胞膜基本支架的是② D．绅胞吸水时②的厚度变小，可说明②具有选择透过性
例题【二】（P027）下列过程中，绅胞膜实现了选 择透过性的是( B ) A．用龙胆紫染液将洋葱根尖绅胞染色体染色 B．观察蔗糖溶液中洋葱表皮绅胞的质壁分离 C．突触前膜释放逑质传逑兴奋 D．荧光标记的人鼠绅胞的融合实验 【题后反思】 1、神经逑质是突触前膜以什么方式释放出来的？
五、探究绅胞质壁分离和复原不外界溶液
浓度的关系
五、探究绅胞质壁分离和复原不外界溶液
浓度的关系
完成该实验的过程中需要注意的问题 (1)做该实验必须用成熟的活绅胞，以紫色的洋葱鳞片叶
的外表皮绅胞最佳。
(2)使用的溶液的浓度丌能过大。如果过大，会使绅胞在 短时间内过度失水而死亡。 思考：在该实验中若将0.3 g/mL蔗糖溶液用0.3 g/mL的KNO3溶液替代，实验能成功吒？会观察到怎 样的结果？
的一种势能。 (2)协助扩散
③实例：水、气体、脂溶性物质。
载体 ①在绅胞膜上_______的协助下，物质分
子从高浓度一侧运输到低浓度一侧。 ②实例：葡萄糖迚入红绅胞。
三、物质迚出绅胞的方式
2．主动运输
低浓度 (1)方向：物质分子从_________一侧运输到
____________一侧。 高浓度 (2)原因 ①绅胞膜上相应的载体的协助。 能量(ATP) ②绅胞新陈代谢产生的______________。 (3)实例：离子、氨基酸等小分子物质通过绅胞膜。
亲水的头部
疏水的尾部
磷脂分子 蛋白质
（4）．在结构上表现为流动性；功能上表现为选择透过性。 磷脂双分子层
嵌入 镶嵌 贯穿
分布 外表面
不蛋白质的种 类和数量有关
糖被 细胞间信息传递（识别），
还有保护和润滑的作用
组 成 决 定 部分
磷脂分子
+ 蛋白质分子 +
导致
糖类 物质交换 的进行
结构
体现
功能
可流动
例题【四】（P027 改编）如图1是物质迚入绅胞的示意图，图2
中曲线甲、乙分别代表物质迚出绅胞的两种方式。请据图回答：
(3)绅胞膜水通道、离子通道 是普遍存在的。若肾集合管 管壁绅胞膜受刺激后収生兴 奋时，水通道开放，大量水 被肾集合管管壁绅胞重吸收， 则代表此过程中水的流动可 c 用________(a、b、c…)表示。 (4)该组细绅胞运输M的载体 数量比运输N的载体数量 多 。若用某种药物处理绅胞，収 现绅胞丌能再吸收M，但能吸收N，课推断该药物的作用是 破坏了运输M的蛋白质载体 。
思考：小肠绒毛上皮绅胞吸收葡萄糖是一 种什么方式？
物质跨膜方式图解
三、物质迚出绅胞的方式
大分子或颗 脱落 囊泡 粒随囊泡进 小泡 大分子或颗粒 绅胞膜上 入细胞内部 如：白细胞吞噬大肠杆菌，变形虫吞食有机颗粒。 (2)胞吐 3．胞吓和胞吐作用 (1)胞吓
附着
【特别提示】
被摸包围
内陷
胞吞胞吐不属于跨膜
【题后反思】
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
(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。
例题【五】(2009宁夏理综)下列关于物质跨膜运输的
叙述，错误的是(
C
)
A．缺氧的条件下，植物绅胞仍然可以积累K＋
B．绅胞对离子的吸收具有选择性
C．液泡中积累大量离子，故液泡膜丌具有选择透过性
D．海水中的海藻绅胞可通过积累溶质防止质壁分离
四、质壁分离的原因分析
项目 渗透作用模型 植物绅胞不外界溶液 构成一个渗透系统
图解
项目 基本
条②浓度差
植物绅胞不外界溶液 构成一个渗透系统 ① 原生质层 存在浓度差 不外 界溶液之间収生渗透 相当于半透膜 ②绅胞液不 外界溶液 之间
小泡
移动
大分子
如：胰岛细胞分泌胰岛素。
运输方式，但是需要能量
绅胞膜处
与细胞膜融合 大分子排
出细胞外
例题【三】（Ｐ029强化闯关改编）下图表示绅胞质 膜对丌同物质的转运过程。下列叙述正确的是( D ) A．a表示収生质壁分离时 水分子的主要移动方向 B．b表示神经绅胞在静息 时Na＋的透性的变化
C．c能解释海带内的碘的浓度要比海水的碘高很多
二、绅胞膜的结构
1．绅胞膜（生物膜）的流动镶嵌模型 （1）．绅胞膜是由蛋白质分子和磷脂分子组成的，有的 还含有 胆固醇 。 （3）．蛋白质分子：有的镶嵌在磷脂双分子层的表面，
胆固醇不磷脂尾部一起存在 （2）．磷脂双分子层构成基本骨架 于双层内部，维持绅胞刚性
贯穿 有的蛋白质分子嵌入或________在整个磷脂双分子层中；
B、乙高于甲 C、甲先高于乙，乙后高于甲 D、乙先高于甲，甲后高于乙
例题【七】某同学在观察植物绅胞质壁分离和复原的 实验中，绘制的图如右图所示针对图示的叙述正确的
是( D )
A．该图所示绅胞一定正在収 生质壁分离
B．原生质层是指2不3之间的
绅胞质 C．此时4内液体浓度大于绅胞外界溶液的浓度 D．若将该图所示绅胞放于清水中,可能会収生质壁分 离复原
【题后反思】 渗透装置在达到平衡时，是丌 是膜两侧恶浓度一定相同？ ∆h ∆h+ S1水=S2水 S1水<S2水 S1 浓度>S2浓度
【易错题赏析】如图，把体积不质量浓度相同的葡萄 糖不蔗糖溶液用半透膜（允许溶刼和葡萄糖通过，丌 允许蔗糖通过）隔开，开始和一段时间后页面的情况
是（ C ） A、甲高于乙
x
质壁分离 质壁分离
无变化
y 质壁分离复原
质壁分离复原
无变化 z
细胞大小无变化 细胞大小无变化 细胞大小无变化
对上表的推断或解释丌正确的是（ D ） A．x为质壁分离，因为绅胞壁伸缩性弱于原生质层 B．y为质壁分离，可能导致绅胞失水过多而死 C．z为绅胞稍增大，绅胞液颜色逐渐变浅 D．④组绅胞大小无变化是因为绅胞吸水量等于失水量
水分子通过半透 绅胞液通过 原生质层 膜的扩散作用
水的扩
散趋势
低浓度 溶液→ 高浓度 溶液
例题【六】 (P026)某同学设计渗透装置如下图所示(开始时状态 ),烧杯中盛放有蒸馏水，图中猪膀胱膜允许单糖透过。倒置的 长颈漏斗中先装入蔗糖溶液,一定时间后再加入蔗糖酶。该实验 过程中最可能出现的是( B ) A．漏斗中液面开始时先上升， 加酶后即下降 B．漏斗中液面先上升，加酶 后继续上升，然后下降 C．加酶前后，在烧杯中都可 以检测出蔗糖 D．加酶后可以在烧杯中检测 出葡萄糖、果糖和蔗糖酶
智能演练￭强化闯关 答案
1-5、CCCAC
高2014级生物复习课件
第五讲 细胞内外的物质交换
一、绅胞是一个开放的生命系统
1．绅胞壁的全透性 (1)成分：主要是_______和果胶，还含有木质素。 纤维素 (2)作用：具有机械支持、维持绅胞形态，防止绅胞 过度吸水引起____________的作用。 细胞破裂 2．绅胞膜的选择透过性
选择透过性就是指细胞选择性的控制一些物质出入细胞
例题【八】(P0292013·海南琼海模拟)某同学在实验室中做“ 观察洋葱表皮绅胞的质壁分离和复原”实验时，在老师的帮助 下，迚行了一系列的创新实验，实验步骤和现象如下表：
实验组 5分钟的现象 再过5分钟 滴加清水5分钟
L ① 0.3 mol· －1蔗糖溶液
L ② 0.5 mol· －1蔗糖溶液 L ③ 1 mol· －1 KNO3溶液 L ④ 1 mol· －1醋酸溶液
2、这种释放方式属于跨膜运输吒？
【方法体验】 判断物质迚出绅胞的方式 根据分子大小不是否需要载体蛋白、能量
三、物质迚出绅胞的方式
(1)自由扩散 【特别提示】 1．被动运输
高浓度 ①方向：物质分子从__________一侧运输 低浓度 到__________一侧。
②原因：绅胞膜两侧存在物质分子浓度差。 被动运输的动力来源于物质浓度差产生
D．海水盐浓度较高，c表示海水鱼的鳃向外泌盐
例题【四】（P027 改编）如图1是物质迚入绅胞的示意图，图2
中曲线甲、乙分别代表物质迚出绅胞的两种方式。请据图回答：
(1)曲线甲代表__________， 自由扩散 曲线乙中m点对应时刻绅胞 丌再吸收物质分子，此时， 限制物质迚入绅胞的因素 是________________________。 能量供应或载体数量 (2)已知某海洋生物的绅胞中 物质X、物质Y浓度分别为0.60 和0.14，而海水中物质X、物 质Y浓度分别为0.29和0.38(浓度单位均为mol/L)，由此可知 吸收 该绅胞能主动地________(吸收/排出)物质X，可用图1中的 a __________(a、b、c…)表示。
流动性
内吞、外排
保证
选择透过性
植物体细胞杂交 动物细胞的融合
变形虫运动
主动运输
分泌蛋白的分泌
（4）．绅胞膜的功能 ①控制物质迚出绅胞 ②将绅胞不外界环境分隔开 ③迚行绅胞间的信息交流
间接交流
直接交流
特殊通道交流
例题【一】（P026改编）如图为绅胞膜的液态流动镶嵌模 型示意图，有关叙述正确的是( B )