物质进出细胞的方式

例1 根据下图，完成下列3小题。
(1)红细胞吸收K+和O2进入红细胞的方式分别属于 3 和 1 。 (2)物质出入细胞能够消耗能量的是（3 ）称为 主动 运输。 (3)物质出入细胞需要载体不需要的能量是( 2 )称为 协助 扩散。
例2 从同一个新鲜洋葱上取鳞片叶(细胞液浓度相同)放 入不同浓度的溶液中，结果如图甲所示，请据图回答：
解析：据图可知，葡萄糖进入细胞需要载体，而不需要能 量，故该跨膜方式为协助扩散，只能从高浓度运输到低浓 度。跨膜运输中的载体具有专一性，运输葡萄糖的载体不 能运输蔗糖；碘进入细胞的方式为主动运输而不是协助扩 散；由于膜上运输相应物质的载体数量是有限的，故运输 会达到饱和。
【例2】［2010年山东高考题］右图中曲线a、b表示物质跨(穿)
(1)图甲中各细胞所处溶液的浓度从大到小依次是_C_、_A_、_。B (2)将A细胞放在蒸馏水中，会发生__质__壁_分__离__复_原____。 (3)图甲②中的水分子要渗出细胞壁需穿过__4_层磷脂分子。 (4)图乙是图甲C中___①_____(填序号)的部分亚显微模式图， 该结构的结构特点是______具_有__一__定_的__流_动_。性 (5)如果图乙表示的是人的小肠上皮细胞的一部分，消化 道中的葡萄糖进入小肠上皮细胞是从___E____(填字母)侧 到___D___(填字母)侧。这种运输方式要正常进行，除了图 上所示结构外，还需要____能_量_____。
膜运输的两种方式，下列表述正确的是 ( C )
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
解析：由图可知，曲线a表示物质的转运速率与被转运分子的浓度成正 比，因此曲线a表示的是自由扩散；曲线b表示在一定范围内物质的转 运速率与被转运分子的浓度成正比，而超过一定的范围，物质的转运 速率与被转运分子的浓度无关，这时候主要受细胞膜上载体数量的限 制，因此曲线b表示的是主动运输或协助扩散。脂溶性小分子物质以自 由扩散的方式进出细胞；方式a表示的是自由扩散，如果需要载体蛋白 的参与，那么与之有关的载体蛋白应贯穿于细胞膜中构成蛋白质通道； 抑制细胞呼吸对方式b的转运速率有影响，而对方式a的转运速率无影 响。
知识回放
液态镶嵌模型的基本内容:
1、生物膜的组成： 主要由蛋白质和脂质组成
2、生物膜的基本骨架： 磷脂双分子层（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部 朝向内侧）。
3、蛋白质分子存在形态： 有覆盖表面、嵌入、贯穿三种，外侧的蛋白质分子 与糖类结合形成糖被。体现了生物膜的不对称性。 （糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）
[解析] 由于细胞液浓度相同，而细胞质壁分离的程 度不同，故外界溶液的浓度有差别，当外界溶液浓度大时， 发生的质壁分离现象明显，否则不明显，所以C的外界溶 液浓度最大，B的外界溶液浓度最小；如果将A放在蒸馏水 中，细胞会通过吸水而使其复原，但由于细胞壁的保护作 用而不会使细胞破裂；细胞液中的水分子(存在于液泡中) 依次通过液泡膜、细胞膜渗出细胞，故穿过四层磷脂分子； 乙是细胞膜的亚显微结构，葡萄糖进入小肠上皮细胞从细 胞的外侧(E)到内侧(D)，内外侧的判定应根据糖蛋白，有 糖蛋白的一侧为外侧。由于葡萄糖进入小肠是主动运输， 还需要消耗图中未标出的能量。
特别提醒：物质以胞吞和胞吐方式进出细胞时，跨膜层数为0
物质进出细胞的方式 五、规律·总结
物质运 输方式
离子和小 分子物质
被动运输 主动运输
大分子物质
胞吞 胞吐
自由扩散 协助扩散
顺浓度梯度 载体蛋白
消耗能量
六、实例分析
【例1】［2010年上海高考题］右图表示一种物 质的跨膜运输方式，下列叙述中正确的是 (D ) A.该膜中载体也能运输蔗糖 B.碘以该方式进入海带细胞 C.该方式不会出现饱和现象 D.该方式发生在被运输物质从高浓度到低浓度运 输时
A、载体数量、能量
B、载体数量、离子 浓度 C、能量、载体数量 D、能量、离子浓度
1）衣服会变黄，多半是荧光剂变弱所 致，想 要衣物 恢复洁 白亮丽 ，就得 想法子 。 洗米水+橘子皮简单又有效：
保留洗米水或是将橘子皮放入锅内加 水烧煮 后，将 泛黄的 衣服浸 泡其中 搓洗就 可以轻 松让衣 服恢复 洁白。 不但简 单，也 不像市 面贩售 的荧光 增白剂 会对皮 肤产生 副作用 且不伤 衣料， 是值得 一试的 好方法 。 流汗产生的黄渍，用氨水去除：
项目
运输方向 （浓度） 是否需要
载体 是否消耗
能量
举例
被动运输
自由扩散
协助扩散
高→低
高→低
主动运输 一般：低→高
不需要
需要
需要
不消耗
不消耗
消耗ATP
O2、CO2、H2O、 甘油、乙醇、 苯等
红细胞吸收葡萄 糖
小肠吸收葡萄糖、氨 基酸、无机盐等
载体有专一性和数量是有限的
物质进出细胞的方式 三、比较三种物质跨膜运输方式
发生质壁分离→有生物活性 镜检 不发生质壁分离→无生物活性 （2）测定细胞液浓度范围 待测细胞 + 一系列浓度梯度的蔗糖溶液 镜检 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浓度之间
植物细胞的质壁分离与复原实验
质壁分离实验的拓展应用
（3）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
细胞是一个开放的系统，每时每刻都与环境进行着物质 的交换，细胞膜能够对进出细胞的物质进行选择
第3章 细胞的物质代谢
第一节细胞内外的物质交换
三 物质进出细胞的方式
1.理解细胞在什么条件下会吸水，在 什么条件下会失水；
2.理解植物细胞发生质壁分离及复原 的条件；
3.说明物质进出细胞的方式；
4.理解细胞膜的选择透过性
植物细胞的质壁分离与复原实验
讨论交流：
1.植物细胞发生质壁分离的条件？ 2.发生质壁分离的细胞有的可以复原，有的不能，为什么？ 3.生产中，为什么会由于施肥不当产生“烧苗”？干旱情况 下作物发生萎蔫，浇水后有时恢复正常生长，有时不能恢复 正常，为什么？
1、植物细胞发生质壁分离的条件：①细胞是活的(死细胞的细胞膜 为全透性)②细胞有大液泡（成熟的植物细胞）③细胞外溶液的浓 度高于细胞液（细胞渗透失水） 2、外界溶液浓度过高导致细胞过度失水而死亡，发生质壁分离的 细胞不能复原 3、生产中一次性施肥过多导致土壤溶液浓度大于细胞液浓度，植 物细胞渗透失水造成“烧苗”；长期干旱条件下，作物失水死亡， 浇水后不能再恢复正常生长
4、生物膜的结构特点： 具有一定的流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子都 是运动的）
植物细胞的质壁分离与复原实验
成熟的植物细胞是一个渗透系统
细胞膜、液泡膜及它们之间的细胞质 称为原生质层。原生质层相当于半透膜， 能让水分通过而不能让蔗糖分子通过。
细胞液与外界溶液间存在浓度差
植物细胞的质壁分离与复原实验
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。
思 考： 1、如果需要载体，需要消耗能量，但又是顺浓度梯度 进行的运输是主动运输还是协助扩散？ 2、运输葡萄糖的蛋白质和运输K+的蛋白质一样吗？
物质进出细胞的方式 三、比较三种物质跨膜运输方式
细胞的吸水和失水
1、外界溶液浓度大于细胞液时细细胞失水，发生质壁分离。 2、外界溶液浓度小于细胞液时细细胞吸水，发生质壁分离的 细胞复原。 3、活的，有大液泡的细胞才能发生质壁分离与复原。
植物细胞的质壁分离与复原实验
质壁分离实验的拓展应用
（1）判断成熟植物细胞是否有生物活性
待测成熟植物细胞 + 一定浓度的蔗糖溶液
物质进出细胞的方式
一、被动运输
1、概念：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散方式。
2、类型：自由扩散、协助扩散
3、自由扩散： 物质通过简单的扩
散作用进出细胞。 4、自由扩散特征：
顺浓度梯度运输 不需要载体 不需要消耗能量
物质进出细胞的方式 一、被动运输
5、协助扩散： 进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。
1．实验原理：(1)成熟植物细胞的原生质层相当于一层半
透膜。(2)细胞液具有一定的浓度，能够渗透失水和吸水。 (3)原生质层比细胞壁的伸缩性大。
2. 实验流程（如图所示）
植物细胞的质壁分离与复原实验
3. 实验结果
4．实验结论： 成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用，当外界 溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当外界溶 液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水。
6、协助扩散特征： 顺浓度梯度运输 需要载体 不需要消耗能量
物质进出细胞的方式
二、主动运输
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运 输方式。
物质进出细胞的方式 二、主动运输
主动运输特点：
逆浓度梯度运输 需要载体 需要消耗能量
主动运输意义：
C、组织液中甘油的浓度 D、细胞膜上磷脂分子的种类
4、胰岛素分子出细胞的方式是 C
A、主动运输 B、自由扩散 C、胞吐 D、协助扩散
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、图中是胡萝卜在不同的含氧情况下从KNO3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（ C ）
植物细胞的质壁分离与复原实验
规律·总结
原生质层相当于半透膜
1、原生质层由细胞膜、液泡膜和两者之间的细胞质组成 2、特别提醒：选择透过性膜是生理学概念，选择透过性膜具 有生物活性。半透膜是物理学概念，物质的透过与不透过， 取决于半透膜孔隙的直径大小。正是由于原生质层的选择透 过性，使其表现出半透特征
流汗产生的汗渍，因为含有脂肪的汗 液，容 易在布 质纤维 内凝结 ，所以 在洗涤 时加入 约2汤匙 的氨水 ，浸泡 几分钟 后，搓 洗一下 ，然后 用清水 洗净， 依照一 般的洗 衣程序 处理， 就可以 将黄黄 的汗渍 去除喽 ！ （2）有时，白色的衣服或浅颜色的衣 服日久 颜色会 变黄， 引起白 色或浅 色衣服 泛黄的 主要原 因是人 身体分 泌的油 脂，特 别是聚 酯面料 的衣物 ，更易 泛黄。 另外还 有洗涤 时残留 的肥渣 滓（最 明显的 见于尾 酮亚麻 纤维） ，如果 没有冲 洗干净 ，会使 衣服大 面积的 变黄。 对于这 一现象 是有 方法可 以去掉 的，例 如在洗 涤耐高 温水洗 的衣服 时，大 量的使 用清洁 剂。一 个传统 的办法 是将泛 黄的衣 服在烈 日下悬 挂暴晒 ，但在 此之前 ，应在 泛黄处 上新鲜 的柠檬 汁，再 放些盐 并轻轻 的揉搓 。
镜检
发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之则细胞 液浓度越大 （4）比较未知浓度溶液的浓度大小
同一成熟植物细胞 + 未知浓度的溶液 镜检
刚刚发生质壁分离所需时间越短，未知溶液的浓度越大
植物细胞的质壁分离与复原实验
质壁分离实验的拓展应用
（5）鉴别不同种类的溶液（如KNO3和蔗糖溶液） 成熟植物细胞 + 不同种类溶液 只发生质壁分离→蔗糖溶液 镜检 质壁分离自动复原→KNO3溶液
七、演练·评估
1、变形虫能伸出伪足进行运动和摄食，与这一现象有关的是 C
A、主动运输
B、自由扩散
C、细胞膜一定的流动性 D、细胞膜的选择透过性
2、对跨膜运输起选择作用的物质是 C
A、水 B、糖类 C、蛋白质 D、磷脂
3、人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于 C
A、细胞的供能
B、细胞膜上甘油的载体
影响三种运输方式速率的主要因素：
(1)物质浓度(在一定的浓度范围内)
(2)氧气浓度
物质进出细胞的方式 四、胞吞和胞吐作用
一些大分子或颗粒性物质的运输，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。
知识回放
模拟膜的通透性实验
渗透作用发生原理：
水分子是顺相对含量(逆浓度) 梯度跨膜运输
因为水分子能透过半透 膜而蔗糖分子不能。烧杯中 清水的水分子含量比蔗糖溶 液中水分子含量高，水透过 半透膜进入漏斗内的速度比 从漏斗中出来的速度快。
渗透作用
1、概念：溶液中的溶剂分子通过半透膜的扩散作用。 2、条件：有半透膜，