1、第4章 细胞的物质输入和输出第3节 物质跨膜运输的方式01课前自主学习把书读透一、被动运输1概念：物质进出细胞梯度的扩散。2类型自由扩散特点：物质通过简单的作用进出细胞举例：水、CO2、O2、甘油、乙醇、苯等特点：进出细胞的物质借助的 扩散举例：葡萄糖进入红细胞顺浓度扩散协助扩散载体蛋白二、主动运输1基本条件细胞膜上相应的协助消耗细胞内化学反应所释放的2实例：K、Ca2、Na等离子通过细胞膜。3生理意义：保证活细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的，排出和对细胞的物质。三、大分子物质出入细胞的方式1胞吞：大分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成，包围着大分子。然后小囊从上分离下来，形
2、成，进入细胞内部。2胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成，然后移动到细胞膜处，并与之将大分子排出细胞。载体蛋白能量营养物质代谢废物有害小囊细胞膜囊泡囊泡融合思维辨析1判断正误(1)自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度进行的。()(2)葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的协助，但不需要消耗能量，属于协助扩散。()(3)主动运输是逆浓度梯度进行的。()(4)大分子的颗粒性物质可通过胞吞或胞吐进出细胞。()(5)胞吞、胞吐是细胞摄取营养和排泄废物的基本方式。()解析 细胞摄取营养和排泄废物的基本方式是被动运输和主动运输。2思考问题(1)结合影响主动运输的因素思考与其有直接关系的细胞器有哪些？(2)大分子
3、物质通过胞吞和胞吐作用进出细胞的结构基础是什么？答案 能量线粒体；载体蛋白核糖体。答案 胞吞和胞吐都是通过膜融合的形式将胞外和胞内的大分子吞入和排出，其结构基础是生物膜具有一定的流动性。02课堂合作探究考点 被动运输一|重点研究1渗透与扩散的比较扩散是指某些物质分子从高浓度向低浓度的运动，可以是气体、溶剂分子，也可以是溶质分子；而渗透是水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。渗透需要半透膜，是扩散的一种特殊形式。其关系如图所示。2影响被动运输速率的因素(1)浓度差：不论是自由扩散，还是协助扩散，物质运输的动力都来自于浓度差。一般来说，浓度差越大，运输速率越快。(2)载体蛋白：自由扩散不需载体蛋白
4、，协助扩散需要载体蛋白的运输，因此，随着外界溶液浓度的增大，自由扩散速率逐渐增大，而协助扩散的速率先增大，后来受载体数量的限制，运输速率不再随浓度增大而增大，即存在载体饱和现象(如图)。(3)被动运输的速率还与该物质分子的大小、脂溶性程度等有关。例如，分子越小、脂溶性越强，运输速率越快。二|即时应用1甲、乙两种物质分别通过自由扩散和协助扩散进入细胞，如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜，并维持其他条件不变，则()A甲的运输被促进B乙的运输被促进C甲的运输被抑制D乙的运输被抑制解题分析 自由扩散是指被选择吸收的物质，从浓度高的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运，不需要载体，也不消耗细胞内新
5、陈代谢所提供的能量。协助扩散是物质通过细胞膜进出细胞的方式之一，物质必须在载体蛋白的协助下，才能从高浓度一侧向低浓度一侧转运，但此种方式不消耗能量。协助扩散和自由扩散都是物质顺浓度梯度的扩散过程，主要动力是细胞膜两侧的浓度差。但是，协助扩散是在细胞膜上载体蛋白的协助下进行的。考点 主动运输和胞吞、胞吐一|重点研究1物质进出细胞运输方式的比较2.影响主动运输的因素分析(1)内因：载体蛋白的种类和数量(2)3判断是否是主动运输的方法一看：是否是小分子的跨膜运输，若不是小分子的跨膜运输，肯定不是主动运输。二看：是否需要载体蛋白，若不需要载体蛋白，肯定不是主动运输。三看：是否消耗能量，若不消耗能量，肯
6、定不是主动运输。即：需要载体蛋白、消耗能量的小分子物质的跨膜运输才是主动运输。也可以直接根据物质运输方向判断：由低浓度到高浓度的跨膜运输肯定是主动运输。4曲线分析(1)物质浓度对运输速率的影响曲线自由扩散的动力是细胞膜两侧的浓度差，所以随物质浓度的增大运输速率增大，如甲图。协助扩散和主动运输都需要载体蛋白的协助，在物质浓度较低时，随物质浓度的增大，运输速率也逐渐增大，当达到一定物质浓度时，由于受膜上载体蛋白数量的限制，运输速率不再随浓度的增大而增大，如乙图。主动运输可以逆浓度梯度运输，它受载体蛋白数量及能量的影响，如丙图。(2)O2 浓度对物质运输速率的影响曲线自由扩散和协助扩散两者运输的动力
7、均来自于浓度差，不需要能量，所以运输速率与 O2 浓度无关，不随 O2 浓度的增加而改变，如丁图。主动运输既需要能量又需要载体蛋白，当为戊图中 a 点时，细胞通过无氧呼吸供能，无氧呼吸产生能量较少，所以运输速率较低；当位于 ab 之间时，随 O2 浓度的升高，有氧呼吸加强，运输速率不断增大；当到达 b 点以后能量供应充足，由于受载体蛋白数量的限制，运输速率不再增大。运输速率曲线的变化(1)物质浓度影响的自由扩散速率无最大值，而协助扩散和主动运输的速率有最大值。(2)O2 浓度影响的主动运输速率曲线的起点在纵轴上，而不是坐标原点，且运输速率有最大值。二|即时应用2下图甲表示四种不同的物质在一个动
8、物细胞内外的相对浓度差异。通过图乙所示的过程来维持细胞内外浓度差异的物质是()ANaBKC胰岛素DCO2解题分析 由图乙可知该物质的运输是由低浓度到高浓度，从细胞外运输到细胞内，消耗能量，为主动运输。由图甲可知，钾离子细胞外浓度低，细胞内浓度高，因此由细胞外运输到细胞内需要消耗能量，为主动运输。钠离子细胞内浓度低于细胞外浓度，与图乙中所示不符。胰岛素的运输方式为胞吐，CO2 的运输方式为自由扩散。易错点排查易错点细胞膜的结构特性和功能特性典例 下列能够体现细胞膜的结构特点的是()唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶 能吸收无机盐离子 变形虫的变形运动 水分子能自由进出细胞 精子和卵细胞形成受精卵ABCD解
9、题思路 细胞膜的结构特性是具有流动性，其流动性能保证细胞正常的生理功能顺利进行，如物质交换、细胞融合等。唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶属于胞吐现象，与膜的流动性有关。控制物质(如无机盐离子、水分子)进出细胞体现的是膜的选择透过性。变形虫的变形运动、精子和卵细胞形成受精卵都依赖膜的流动性。误区警示 细胞膜流动性原理：构成膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数是运动的；选择透过性的原理：膜上的载体蛋白的种类和数量不同。细胞膜的流动性与选择透过性的区别是：流动性是生物膜的结构特点，选择透过性是生物膜的功能特性。细胞膜的流动性与选择透过性的联系：流动性是选择透过性的基础，只有膜具有流动性，才能表现出选择透过性。课堂归纳网络构建答案 需要 需要 不需要 需要 逆 顺关键语句1自由扩散既不需要载体，也不需要能量，水、气体及脂溶性物质以自由扩散方式运输。2协助扩散需要载体，但不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖。3主动运输既需要能量，又需要载体，无机盐离子主要以主动运输方式出入细胞。4大分子物质进出细胞的方式是胞吞、胞吐，不属于跨膜运输。03课后课时精练