1、第3节 物质进出细胞的运输方式 第2课时 被动运输不需要细胞供能、主动运输需要细胞供能、细胞的胞吞和胞吐 甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高2025倍。1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？2.联想逆水行舟的情形，甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是否需要细胞提供能量？3.这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性？通过观察和分析生活中的生物学现象、提出问题，体现了科学探究的核心素养。1.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量 2.举例说明有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白 3.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞 1.说出物质进出细胞的运输方式与细
2、胞质膜结构特点的适应性。（生命观念）2.结合教材示意图，分析被动运输、主动运输与胞吞、胞吐的特点。（科学思维）3.依据物质进出细胞的运输方式的差异，设计实验探究某种物质的运输方式。（科学探究）4.能够了解细胞质膜在医学、工业和农业上的应用。（社会责任）体会课堂探究的乐趣，汲取新知识的营养，让我们一起吧！进走课堂一、被动运输不需要细胞供能 1简单扩散(1)定义：细胞质膜是选择透过性膜，当物质通过细胞质膜进出细胞时，会_浓度梯度从_浓度一侧向_浓度一侧移动，像这样的过程称为简单扩散或_扩散。(2)扩散趋势是半透膜两侧的浓度_。顺着高低自由最终达到平衡(3)限制因素：物质的脂溶性。相对分子质量大小。
3、所带电荷的种类和数量。(4)渗透与扩散是两个_的物质运动过程。不完全相同自由扩散 也叫简单扩散特点：1.顺浓度梯度运输 2.不需要载体 3.不需要消耗能量 实例：水、CO2、O2、N2、甘油、脂肪酸、酒精、苯、尿素等 对自由扩散的特点进行归纳与概括，体现了科学思维的核心素养。2依赖通道蛋白的协助扩散(1)定义：一些物质借助于细胞质膜上的_，_细胞代谢供能，_梯度进出细胞质膜的_方式，属于协助扩散。(2)通道蛋白：主要是_通道蛋白。它们在生物膜中主要有_与_两种构型，相当于“门”。这种“门”的开与关被_所诱导。通道蛋白不需要顺浓度被动运输离子开不同的因子关3依赖载体蛋白的协助扩散(1)定义：一些
4、物质依赖细胞质膜上的_进出细胞，也_细胞代谢供能，_梯度通过细胞质膜，这种_方式也属于协助扩散。(2)载体蛋白：作用方式：先与被运输的_或_结合，然后通过_的变化或_完成物质运输。特点：具有_，即载体蛋白上的结合位点只与_(如一种分子或离子)进行_、_结合和分离，完成物质的被动运输。载体蛋白不需要顺浓度被动运输离子分子自身构象移动高度的特异性某种或某类溶质暂时性可逆性的钾离子通道模式图 只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过 只允许与自身结合部位适应的分子或离子通过 每次转运时都会发生自身构象的改变 分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合 载体蛋白：通道蛋
5、白：水更多是借助水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞 4被动运输的结果：被动运输将物质顺着溶液浓度梯度从高浓度向低浓度方向运输，其结果是_。促进细胞内外物质浓度趋同协助扩散 也叫易化扩散 概念：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，也叫易化扩散。特点：1.顺浓度梯度扩散 2.不消耗能量 3.需要转运蛋白的协助，物质运输速率与转运蛋白的数量有关。实例：血液中葡萄糖进入红细胞。对进协助扩散的特点进行归纳与概括，体现了科学思维的核心素养。【归纳提升】被动运输的比较 运输方向载体能量举例自由扩散协助扩散顺浓度梯度高浓度低浓度顺浓度梯度高浓度低浓度不需要需要不消耗不消耗O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、
6、苯 葡萄糖进入红细胞 对进自由扩散和协助扩散的特点进行对比，体现了科学思维的核心素养。自由扩散 协助扩散 影响跨膜运输的因素有哪些？影响自由扩散的因素:细胞膜内外物质的浓度差。影响协助扩散的因素:细胞膜内外物质的浓度差,细胞膜上载体蛋白的种类和数量。P点后速率受载体蛋白数量限制 基于生物学事实和证据运用模型与建模等方法，体现了科学思维的核心素养。【例1】物质出入细胞的方式中，自由扩散区别于 协助扩散的是（）A由高浓度向低浓度扩散 B需要载体蛋白 C由低浓度向高浓度扩散 D不需要载体蛋白 D 考查的是自由扩散与协助扩散的区别物质逆浓度梯度进行跨膜运输 这一运输方式是不是具有普遍性？人红细胞中K+
7、的浓度比血浆高30倍;轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。小肠液中氨基酸、葡萄糖的浓度远远低于它们在小肠上皮细胞中的浓度，但它们仍然能被小肠上皮细胞吸收;意义:通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。针对特定的生物学现象，进行观察、分析并提出疑问，体现了科学探究的核心素养。二、主动运输需要细胞供能 1 定 义：_或 _物 质 _ 梯 度进 出 细 胞，不 仅 需 要 膜 上_的参与，还需要_的物质运输方式，称为主动运输。2特点：不仅依赖细胞质膜上特定的_，还需要细胞代谢_。3意义：主动运输能保证细胞按照_的需要，_选择吸收_，
8、排出_和对细胞_的物质。因此，主动运输对于活细胞完成各项生命活动具有重要意义。离子小分子逆浓度载体蛋白细胞代谢供能载体蛋白供能生命活动主动地营养物质代谢废物有害特点：1.从低浓度到高浓度 2.需要载体蛋白的协助 3.需要能量（ATP)实例：Na+、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞膜；葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞。影响主动运输的因素是什么？载体和能量根据现象激发疑问，体现了科学探究的核心素养。对进主动运输的特点进行归纳与概括，体现了科学思维的核心素养。【例2】水生植物丽藻的细胞液中K浓度比它们生活的池 水高1065倍，丽藻细胞对K的吸收必须具备哪些基 本条件（）。载体蛋白 ATP供能 从
9、高浓度到低浓度 从低浓度到高浓度 A B C D B 主动运输需要载体蛋白；主动运输需要ATP供能；钾离子的浓度从高浓度到低浓度不是主动运输的必要条件；钾离子的浓度从低浓度到高浓度不是主动运输的必要条件。三、细胞的胞吞和胞吐 1运输的物质：_、_、_等大分子以及部分_物质的运输。2特点：胞吞和胞吐涉及细胞内多种膜的_与_，是一个需要细胞代谢_的过程。蛋白质多核苷酸多糖颗粒性破裂融合供能3胞吞(1)定义：胞吞是通过质膜的_运动将_转运进细胞的过程。(2)类型：划分依据：_及其入胞机制的不同。吞噬：细胞以_内吞_的过程。胞饮：细胞通过_将细胞周围的_摄入细胞的过程。变形细胞外物质物质大小大囊泡较大
10、固体颗粒小囊泡微滴状液体4胞吐：一般是指细胞将要外排的大分子形成_，囊泡移动到_处并与之结合，再将大分子_细胞的过程。5意义(1)胞吐使质膜表面积_，而胞吞则会_质膜表面积，质膜表面积的这种_过程对细胞质膜成分的_和细胞的_与_非常必要。(2)胞吞参与了细胞信号的_，还能_多种信号，在细胞的_、_、_以及_中发挥重要作用。囊泡细胞质膜排出增加减少动态平衡更新生存生长传导整合生长发育代谢增殖运输方式 运输物质 运输方向（浓度梯度）是否需要 载体蛋白 是否需 要能量 胞吐 胞吞 大分子物质 大分子物质 与浓度无关 与浓度无关 不需要 不需要 需要 需要 胞吞和胞吐比较通过对胞吞胞吐进行梳理归纳对比
11、，体现了科学思维的核心素养。【拓展延伸】1.胞吞和胞吐运输的物质可以是固体，也可以是液体，一般是颗粒性物质、蛋白质等大分子等，某些小分子物质也可以通过胞吐方式运输。2.RNA是通过核孔进出细胞核的，并非通过胞吞和胞吐。3.胞吞和胞吐都不需要载体蛋白，但需要膜上的蛋白质的参与，消耗能量。4.胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。对胞吞和胞吐进行拓展延伸，体现了科学思维的核心素养。【例3】如图所示不能够表达的生理过程是（）A.肾小管细胞分泌K+B.胰岛B细胞分泌胰岛素 C.垂体细胞分泌生长激素 D.肠腺细胞分泌肠液 A 该图表示通过胞吐向外分泌物质，肾小管细胞分泌钾离子是主动运输。胰岛素的分泌
12、是胞吐。神经递质的释放是胞吐。肠腺细胞分泌肠液是胞吐。运输速率浓度差运输速率耗氧量上图中所表示的分别是哪种物质运输方式？为什么？运输速率浓度差时间细胞内浓度（细胞外浓度）对曲线进行观察对比提出问题，体现了科学探究的核心素养。【拓展延伸】载体蛋白可以重复使用。载体蛋白在运输离子或分子时，空间结构发生变化，释放其结合的离子或分子后，载体蛋白恢复原状，又可以转运同种物质的其他离子或分子。离子泵也是运输蛋白之一，也可以看做一类特殊的载体蛋白。对载体蛋白进行拓展延伸，体现了科学思维的核心素养。物质出入细胞的方式 运输方向 是否需要载体蛋白 是否消耗能量 图例 举例 曲线图 被动运输 主动运输 自由扩散
13、协助扩散 高浓度低浓度 不需要 不需要 高浓度低浓度 需要 不需要 低浓度高浓度 需要 需要 O2、CO2、H2O、甘 油、脂肪酸、乙 醇、苯等出入细胞 葡萄糖进入红细胞 无机盐、葡萄糖、氨基酸进入小肠细胞 限制因素是什么？限制因素是什么？（顺浓度梯度）（逆浓度梯度）通过表格进行梳理归纳对比，体现了科学思维的核心素养。三种运输方式的判断：（1）是否消耗能量：只要运输耗能则为主动运输。（2）是否顺浓度梯度：只要是低浓度到高浓度，就是主动运输。（3）是否需要载体蛋白：不需要载体蛋白就是自由扩散。需要载体蛋白则通过浓度、能量进一步判断。【归纳提升】通过对运输方式进行对比，体现了科学思维的核心素养。耗
14、能运输方式 主动运输 胞吞、胞吐 载体蛋白和能量 取决于 体现 膜的流动性 载体蛋白的种类和数量 影响能量供给的因素 实例 大分子、颗粒性物质 物质进出细胞的运输方式 不耗能运输方式 简单扩散 协助扩散 依赖通道蛋白 依赖载体蛋白 1.下列物质中，通过自由扩散进入组织细胞的是()AK和Na B氨基酸和葡萄糖 C氧气和甘油 D苯和蛋白质 C 本题考查的是能够自由扩散的物质，有小分子或脂溶性物质，包括水、气体(O2、CO2等)、脂溶性小分子(甘油、乙醇、苯等)。2.水通道蛋白对水有专一性，能使水分子顺浓度梯度进出细胞。下列有关说法，错误的是()A水通道不能协助氨基酸进入细胞内 B水分子通过水通道的
15、过程不消耗能量 C一种物质可能有多种跨膜运输方式 D加入蛋白质抑制剂会提高水通道跨膜运输水分子的速率 D 水通道具有专一性，不能协助氨基酸进入细胞内；水分子通过水通道的过程是顺浓度梯度的，不消耗能量；一种物质可能有多种跨膜运输方式，如水可以通过自由扩散和协助扩散跨膜运输；加入蛋白质抑制剂会降低水通道跨膜运输水分子的速率。3.某种H+-ATPase是一种位于膜上的载体蛋白,具有ATP水解酶活性,能够利用水 解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H+。将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一 定pH的溶液中(假设细胞内的pH高于细胞外),置于暗中一段时间后,溶液的pH不 变。再将含有保卫细胞的该溶液分成两组,
16、一组照射蓝光后溶液的pH明显降 低;另一组先在溶液中加入H+-ATPase的抑制剂(抑制ATP水解),再用蓝光照射,溶液的pH不变。根据上述实验结果,下列推测不合理的是()A.H+-ATPase位于保卫细胞质膜上,蓝光能够引起细胞内的H+转运到细胞外 B.蓝光通过保卫细胞质膜上的H+-ATPase发挥作用导致H+逆浓度梯度跨膜运输 C.H+-ATPase逆浓度梯度跨膜转运H+所需的能量可由蓝光直接提供 D.溶液中的H+不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞 C H+-ATPase是身兼载体和ATP酶双重角色的一种特殊载体，离子通过离子泵进行的运输属于主动运输。主动运输的特征是可以逆浓度
17、梯度进行，影响主动运输的主要因素是载体和能量。由实验可知，蓝光可以使细胞液中的H+进入细胞外液，导致溶液的pH明显降低；而H+-ATPase的抑制剂（抑制ATP水解）阻止细胞液中的H+进入细胞外液。4.如图所示为物质出入细胞的3种方式(代表物质分子)，则相关的叙述正确的是()A与甲相比，丙方式的不同之处是需要载体蛋白协助 B与丙相比，乙方式的唯一不同之处是需消耗能量 C使活细胞能按照自身之需逆浓度梯度吸入或排出物质的应是丙方式 D小肠上皮细胞吸收维生素D的方式应如丙图所示 A 甲图中物质是从高浓度向低浓度进行运输的，不需要载体，所以是自由扩散。乙图中物质是从低浓度向高浓度进行运输的，需要载体和
18、能量，所以是主动运输。丙图中物质是从高浓度向低浓度进行运输的，需要载体，不需要能量，所以是协助扩散。5.将水稻幼苗放入适宜的完全营养液中，置于适宜的条件下培养。培养液中钙、硅两种离子的浓度保持相等且恒定，定期测得细胞中两种离子的含量，得到如图所示曲线。据图分析，下列叙述中不正确的是（）A水稻细胞吸收钙、硅两种离子的方式都是主动运输 B水稻细胞运输硅离子的载体数量比运输钙离子的多 C两种离子均可以从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧 D曲线ab段和mn段趋于平衡，说明两种离子的载体数量有限 D 据图分析，随时间的变化是：细胞内的离子浓度超过细胞外，因此物质的运输方向可以从低浓度一侧运输到高浓度一侧，
19、属于主动运输的方式。在相同的时间内，硅的浓度曲线高于钙的浓度曲线，说明硅离子的吸收速度快，主要原因是载体的数量。6.下图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，图乙表示细胞对大分子物 质胞吞和胞吐的过程。下列相关叙述错误的是()A图甲中a表示自由扩散，b表示协助扩散或主动运输 B图甲中b曲线达到最大转运速率后的限制因素是载体的数量 C图乙中的胞吐和胞吞过程说明细胞膜具有选择透过性 D图乙中的胞吐和胞吞过程都需要消耗ATP 方式a只与浓度有关，且与浓度呈正相关，属于自由扩散；方式b除了与浓度相关外，还与载体数量有关，属于协助扩散或主动运输；题图甲中方式b除了与浓度相关外，还与载体数量有关，其最
20、大转运速率与载体蛋白数量有关；题图乙中的胞吞和胞吐过程说明细胞膜具有一定的流动性；胞吞和胞吐是耗能过程，需要细胞内部提供能量。C7.下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：(1)A代表 分子；B代表 。(2)细胞膜从功能上来说，它是一层 膜。(3)动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有 。(4)在ae的五个过程中，代表被动运输的是 。(5)可能代表氧气转运过程的是图中编号 ；葡萄糖从肠腔进入小肠绒毛上皮细胞的过程是图中编号 。磷脂双分子层(B)构成了细胞膜的基本支架，蛋白质(A)以不同的深度镶嵌在磷脂双分子层中。细胞膜的特性是具有一定的流动性，从功能上看，细胞膜是一层选择透过性膜，具体表现在细胞要吸收的离子、小分子可以通过，其通过的方式有被动运输和主动运输。被动运输最主要的特点是由高浓度向低浓度转运(b、c、d)，主动运输则是从低浓度向高浓度转运，并且需要载体，需要消耗能量(a、e)；氧气是小分子物质，可以通过自由扩散进出细胞膜(b)，葡萄糖从肠腔进入小肠绒毛上皮细胞必须是通过主动运输(a)。蛋白质磷脂双分子层选择透过性一定的流动性bb、c、da 一个心胸开阔的人，能够正确地看待自身与他人的差别；他既不会自轻自贱，崇拜英雄和偶像；也不会盲目自信，一味地贬低他人。他不会计较在每件事情上是否公平，只愿自己的内心快乐与充实。
