1、第3节物质跨膜运输的方式学 习 目 标核 心 素 养1.举例说明物质出入细胞的方式。2.能够解读图表数据。3.掌握物质跨膜运输方式的判断方法。(重难点)1.通过对物质跨膜运输的方式的学习，形成物质与能量的生命观念。2.通过对物质跨膜运输的方式的学习，养成模型与建模的科学思维方式。一、被动运输自由扩散协助扩散图示甲乙条件不需要载体蛋白，不消耗能量需要载体蛋白，不消耗能量运输方向高浓度一侧低浓度一侧二、主动运输1物质运输方向：一般情况下物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧。2条件：需要细胞膜上相应载体蛋白的协助；消耗细胞内化学反应所释放的能量。3实例：K、Ca2、Na等离子通过细胞膜。4意义：保证了活
2、细胞能按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。三、大分子物质的运输1胞吞：大分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部。2胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，然后移动到细胞膜处，并与之融合将大分子排出细胞。1相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内。()2葡萄糖进入红细胞的过程不需要载体蛋白的协助。()3分泌蛋白主要通过主动运输的方式排到细胞外。()4主动运输过程中，需要载体蛋白协助和能量。()5组织细胞吸收氧的速率取决于细胞内外氧的浓度差。()6细胞胞吞、
3、胞吐大分子物质不消耗能量。()提示：1.一些离子进入细胞的方式是主动运输。2葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的协助。3分泌蛋白排出细胞的方式为胞吐。45.6胞吞、胞吐过程要消耗能量。物质出入细胞的方式问题探究1试从物质运输动力角度分析，为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？提示：自由扩散和协助扩散的物质运输动力都是物质浓度差，即都是顺浓度梯度进行的，不需要消耗能量，所以统称为被动运输。2同一种物质进出不同的细胞时，运输方式一定相同吗？提示：不一定相同，如红细胞吸收葡萄糖为协助扩散，小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖则是主动运输。3科学家预测在不久的将来，能研制出可口服的“瘦素穿肠蛋白”的新产品来治疗肥胖
4、，这种药品通过口服能进入人体血液，你推测这种药品穿过小肠上皮细胞最可能的方式是什么？说说你的理由。提示：胞吞作用。“瘦素穿肠蛋白”的化学本质是蛋白质，为大分子物质，大分子物质以胞吞的方式进入细胞。归纳总结物质进出细胞运输方式的比较 1如图甲、乙表示小肠绒毛上皮细胞中的细胞膜对不同物质的转运(每种物质转运的方向由箭头标明，黑点的数量代表每种物质的浓度)，下列叙述正确的是()图甲图乙Aa物质可能是氧气，b物质可能是葡萄糖Ba物质可能是水，b物质可能是甘油Ca物质可能是胆固醇，b物质可能是氧气Da物质可能是葡萄糖，b物质可能是氨基酸A甲图物质运输从高浓度到低浓度，且没有载体，所以是自由扩散，可能是氧
5、气、水、胆固醇、甘油等。图乙物质从低浓度到高浓度，该过程是主动运输，如葡萄糖进入组织细胞。2小麦种子萌发过程中，淀粉酶在糊粉层的细胞中合成，在胚乳中分解淀粉。该酶从糊粉层细胞排到细胞外的方式是()A顺浓度梯度经自由扩散排出B逆浓度梯度经协助扩散排出C通过离子通道排出D含该酶的囊泡与质膜融合排出D淀粉酶是分泌蛋白，通过囊泡与细胞膜的融合排出细胞。技法总结判断物质进出细胞的方式 1根据分子大小与是否需要载体蛋白、能量。2根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。影响物质跨膜运输的因素问题探究1结合主动运输所需要的条件分析，影响真核细胞主动运输的细胞器主要有哪些？提示：核糖体为主动运输过程合
6、成载体蛋白，线粒体为主动运输过程提供能量。2葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞的运输速度存在一个饱和值，请结合红细胞吸收葡萄糖的方式分析，出现饱和值的原因是什么？提示：红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，需要载体蛋白协助，出现饱和值的原因是细胞膜上载体的数量的限制。3主动运输需要的能量主要通过细胞进行有氧呼吸提供。植物生长需从土壤中吸收大量无机盐。请解释在农业生产中为什么要给作物松土？提示：松土增加土壤O2含量，促进有氧呼吸，有利于植物主动吸收各种无机盐离子。 1影响自由扩散和协助扩散的因素方式影响因素影响趋势曲线自由扩散膜两侧物质的浓度差与浓度差呈正相关协助扩散膜两侧物质的浓度差；膜上载体蛋白的种类和
7、数量当载体蛋白达到饱和时，物质浓度增加，物质的运输速率也不再增加2.影响主动运输的因素(1)载体蛋白的种类和数量：决定所运输的物质的种类和数量(如图)。载体蛋白的数量有限，当细胞膜上的载体蛋白达到饱和时，细胞吸收相应物质的速率不再随物质浓度的增大而增加。(2)能量：凡是影响细胞产生能量的因素都能影响主动运输，如O2浓度、温度等(如图)。1将生长状态一致的某种植物幼苗分成甲、乙两组，分别移入适宜的营养液中在光下培养，并给甲组的营养液适时通入空气，乙组不进行通气处理。一定时间后测得甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的。关于这一实验现象，下列说法错误的是()A给营养液通入空气有利于该植物的生长B根
8、细胞对a离子的吸收过程属于自由扩散C根细胞对a离子的吸收过程有能量的消耗D根细胞的有氧呼吸有利于根对a离子的吸收B通过实验可知根细胞对a离子的吸收过程属于主动运输，主动运输需要能量和载体，有氧呼吸的过程可以产生能量，故A、C、D正确，B错误。2科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用下图中的四条曲线表示，在研究具体的物质X时，发现与曲线和相符。试问：细胞膜运输物质X的方式是()A自由扩散 B主动运输C协助扩散 D胞吐B分析跨膜运输的方式，主要从影响跨膜运输的因素入手，尤其从载体蛋白和能量两方面考虑。曲线说明运输速率与物质的浓度呈正相关，不受其他因素的限制，应为自由扩散。因为氧气浓
9、度的高低影响细胞呼吸，进而影响能量的供应，而主动运输需要消耗能量，曲线说明运输速率与氧气浓度无关，说明这种方式不是主动运输，而是一种被动运输方式(自由扩散或协助扩散)。曲线在一定浓度范围内随物质的浓度升高运输速率加快，当达到一定程度后，由于受到载体蛋白数量的限制，运输速率不再增加，而保持稳定，说明这种运输方式需要载体蛋白，不是自由扩散，可能是协助扩散或主动运输。曲线说明运输速率与氧气浓度有关，说明这个过程是需要能量的，只能是主动运输。综合分析，细胞膜运输物质X的方式是主动运输。课堂小结知 识 网 络 构 建核 心 语 句 归 纳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
10、扩散方式运输。2协助扩散需要载体，但不需要能量，实例是红细胞吸收葡萄糖。3主动运输既需要能量，又需要载体，无机盐离子等主要以主动运输方式出入细胞。4被动运输是顺浓度梯度的扩散，而主动运输则为逆浓度梯度的运输。1(2018北京高考)细胞膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。下列物质中，以(自由)扩散方式通过细胞膜的是()ANa B二氧化碳CRNA D胰岛素B一般Na内流时属于协助扩散，Na外流时属于主动运输，A项错误；二氧化碳的运输属于自由扩散，B项正确；RNA不通过细胞膜，C项错误；胰岛素是通过胞吐的方式被分泌出细胞的，D项错误。2人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于()A组织液
11、中甘油的浓度 B细胞膜上甘油载体的数量C细胞呼吸强度 D细胞膜上载体的种类A组织细胞通过自由扩散的方式从组织液中吸收甘油，不需要载体和能量，吸收甘油的量取决于组织液中甘油的浓度。3(2018全国卷)下列有关植物根系吸收利用营养元素的叙述，错误的是()A在酸性土壤中，小麦可吸收利用土壤中的N2和NOB农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收C土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可被根系吸收D给玉米施肥过多时，会因根系水分外流引起“烧苗”现象A小麦不能直接吸收利用土壤中的N2，N2必须被固定后，才能被植物吸收利用，A错误；农田适时松土可以增加土壤中的氧气，增强农作物根系的有氧呼吸，有利于农作
12、物根细胞通过主动运输的方式对矿质元素进行吸收，B正确；土壤微生物可以将秸秆中的有机物分解成无机离子等，植物的根系能吸收这些无机离子用于生命活动，C正确；给玉米施肥过多时，土壤渗透压升高，当其高于玉米根的细胞液渗透压时，玉米会因根系水分外流而出现“烧苗”现象，D正确。4新生儿小肠上皮细胞通过消耗能量，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质被吸收到血液中的方式分别是()A主动运输、主动运输B胞吞、主动运输C主动运输、胞吞D被动运输、主动运输B免疫球蛋白是大分子物质，半乳糖是小分子物质。5下图是A、B、C三种物质跨膜运输的方式，请分析：(1)物质A、B、C跨膜运输的方式依次是_、_、_。
13、(2)某种物质能专一性地破坏物质C的载体蛋白，若用其处理细胞后，物质B跨膜运输的速率将_，物质C跨膜运输的速率将_。(3)三种物质的运输中，与图1曲线相符的是_。与图2中甲曲线相符的是_，与乙曲线相符的是_。图1图2解析(1)根据图示判断三种运输方式依次是自由扩散、协助扩散和主动运输。(2)载体蛋白具有专一性，破坏了物质C的载体蛋白，对物质B的运输没有影响。(3)图1中当细胞内的浓度高于细胞外浓度时，仍能吸收该物质，说明是主动运输，图2中甲吸收速率和物质的浓度成正比，是自由扩散；乙具有载体蛋白饱和的现象，说明该方式需要载体蛋白，可能是主动运输或者协助扩散。答案(1)自由扩散协助扩散主动运输(2)不变下降(3)物质C物质A物质B或物质C