物质跨膜运输 学案

第3节 物质跨膜运输的方式知识点一、被动运输1．物质运输的方式⎩⎪⎨⎪⎧被动运输：物质顺浓度梯度进出细胞 的运输方式主动运输：物质逆浓度梯度进出细胞的运输方式3．辨析比较 (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。

其关系如下图所示。

(2)影响被动运输的因素在被动运输中，物质运输的速率除取决于浓度差外，还与该物质分子的大小以及脂溶性有关。

一般而言，分子越小、脂溶性越强，运输速率越大。

对于协助扩散，还与载体种类和数量有关。

如图所示，自由扩散随外界物质浓度升高，运输速率可持续增大；而协助扩散需要载体蛋白的协助，当超过一定限度时，随着外界物质浓度升高，运输速率不再增大，这是由于细胞膜上载体蛋白的数量有限，即具有载体饱和效应。

【活学技巧】 1.自由扩散和协助扩散的动力都是浓度差。

2.二者都不需消耗细胞代谢产生的能量。

知识点二、主动运输1．特点(1)逆浓度梯度运输。

(2)需载体蛋白的协助。

(3)需消耗细胞呼吸产生的能量。

2．影响因素(1)载体：细胞膜上的一类蛋白质①⎩⎪⎨⎪⎧不同物质的运输载体不同不同生物膜上的载体的种类和数目不同②载体具有饱和性：当细胞膜上的载体已达饱和时，细胞吸收该载体运载的物质的速度不再随物质浓度增大而增大。

(2)能量：凡是影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。

如图。

(3)温度：温度可影响有关酶的活性和生物膜的流动性，因而影响物质运输速率。

低温会使物质跨膜运输速率下降。

【提醒】 三种物质运输方式是小分子和离子的运输方式，不包括大分子物质；三种物质运输方式是物质进出细胞的主要运输方式，除此之外还有其他方式(通道运输)。

知识点三、胞吞和胞吐1．过程(1)胞吞：大分子物质――→与膜上蛋白质结合细胞膜内陷、分离囊泡―→大分子物质进入细胞内 (2)胞吐：大分子物质――→与膜上蛋白质结合细胞膜外凸、分离囊泡―→大分子物质排出细胞外 2．结构基础：细胞膜的流动性。

3．条件：二者都需要消耗能量。

【例1】 下列生理功能必须通过主动运输来实现的是(多选)( ) A ．大部分脂溶性维生素进入小肠绒毛上皮细胞B ．红细胞从血浆中摄取K ＋C ．鲨鱼将血液中多余的盐分通过鳃排出体外D ．葡萄糖进入红细胞易错点提示 牢记主动运输的特点：①逆浓度梯度运输；②需载体蛋白的协助；③需消耗能量。

解析 小分子物质进出细胞的方式有三种：自由扩散、协助扩散和主动运输。

此题中的A 属于自由扩散，既不需要载体协助，也不消耗能量；B 、C 为主动运输，它既需载体又耗能；D 为协助扩散，只需载体不耗能。

答案BC要识记常见物质出入细胞的方式。

归纳如下：(1)被动运输⎩⎪⎨⎪⎧自由扩散⎩⎪⎨⎪⎧ H 2O 气体(O 2、N 2、CO 2等)脂溶性物质(甘油、脂肪酸、苯)尿素协助扩散：C 6H 12O 6进入红细胞(2)主动运输：氨基酸、C 6H 12O 6、核苷酸、H ＋、Mg 2＋、K ＋、Na ＋、Ca 2＋、Cl －、HCO －3。

【例2】 物质进入细胞都要穿过细胞膜，不同物质穿过细胞膜的方式不同，下列各图表示在一定范围内细胞膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况，回答下列问题：(1)据图指出A 、B 、C 所表示的物质运输方式，A 是____________，B 是________，C 是________。

(2)上述三种运输方式中，哪一种加入呼吸抑制剂后曲线会发生变化？________，为什么？________________________________________________________________________。

(3)乙醇、CO 2、氨基酸进入细胞的方式分别是__________、________、________。

易错点提示 误认为主动运输都是逆浓度转运。

解析 小分子物质进出细胞的方式有3种：自由扩散、协助扩散和主动运输。

自由扩散是小分子物质进出细胞膜的方式，它总是从高浓度一侧向低浓度一侧扩散，其扩散速度与物质浓度的高低成正比，表现出A 图所示的曲线；协助扩散亦是从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散，但这种扩散必须由载体来转运，当细胞膜上的载体达到饱和时，其扩散速度就会受到限制，表现为B图的曲线；主动运输是物质进出细胞的主要方式，该过程需要载体和能量，当外界离子的浓度高于细胞内离子浓度时(顺浓度梯度)，主动运输比自由扩散和协助扩散要快得多。

主动运输逆浓度梯度进行时，在能量充足、载体没有达到饱和之前，运输速度随离子浓度的升高而加快，当载体饱和或能量不足时，主动运输就会减弱，表现为C图曲线。

当加入呼吸抑制剂后，受影响的曲线是主动运输曲线。

答案(1)自由扩散协助扩散主动运输(2)主动运输主动运输需要呼吸作用提供能量(3)自由扩散自由扩散主动运输解答此题应分析每条曲线所对应的方式，特别是对C图曲线的分析：开始时细胞内浓度低，随着时间的延长细胞内浓度高于细胞外浓度，说明细胞能逆浓度梯度吸收该物质，故判定该物质进出细胞是主动运输。

1．自由扩散的特点是( )A．物质从高浓度一侧运输到低浓度一侧B．需要载体协助C．需要消耗细胞代谢释放的能量D．物质从低浓度一侧到高浓度一侧答案 A解析根据自由扩散的特点即可回答。

自由扩散是物质从高浓度一侧运输到低浓度一侧。

2．下列跨膜运输的生理活动，属于主动运输的是( )A．酒精进入胃黏膜细胞B．二氧化碳由静脉血进入肺泡内C．原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞D．水分子出入细胞答案 C解析原尿中的葡萄糖是通过重吸收进入肾小管上皮细胞的，需要消耗能量，是主动运输。

而水分子、CO2和酒精通过自由扩散进行跨膜运输。

3．下列物质中，只需要载体蛋白协助进入细胞的是( )A．水进入小肠细胞 B．葡萄糖进入红细胞C．K＋进入小肠细胞 D．CO2进入肺泡答案 B解析葡萄糖进入红细胞是协助扩散，只需要载体蛋白的协助不需要消耗能量。

而K＋进入小肠细胞是主动运输，既需载体蛋白协助又需消耗能量。

4．实验发现，葡萄糖进入红细胞时，如果使用药物限制蛋白质的活动，则葡萄糖的运输速率迅速下降，如果减少能量的供应，却对运输没有影响。

由此推断，葡萄糖进入红细胞的方式是( )A．单纯扩散 B．主动运输C．协助扩散 D．逆浓度梯度运输答案 C解析蛋白质活动受限制，葡萄糖的运输速率下降，说明蛋白质影响葡萄糖的运输，而减少能量供应，葡萄糖的运输不受影响，说明葡萄糖的运输不需要能量，蛋白质可作为载体，因此判断葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，顺浓度梯度运输。

5．下图中I～Ⅳ说明了物质和离子通过细胞膜的转运方式，下列陈述中正确的是( )A．所有图中均有主动运输B．在图Ⅱ和图Ⅲ中有主动运输，在图I和图Ⅳ中有被动运输C．在图Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ中有渗透作用D．在图Ⅲ中为主动运输，而在图Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中为被动运输答案 D一、被动运输1．自由扩散(1)条件：分子小、脂溶性；顺浓度梯度运输。

(2)特点：简单的扩散。

(3)动力：膜两侧的浓度差。

2．协助扩散(1)条件：载体的协助，顺浓度梯度运输。

(2)特点：借助载体蛋白的扩散。

(3)动力：膜两侧的浓度差。

3．影响被动运输的因素(1)除取决于浓度差外，还与该物质分子的大小以及脂溶性有关。

(2)对于协助扩散，还与载体种类和数量有关。

二、主动运输1．特点：逆浓度梯度运输；需载体蛋白的协助；需消耗细胞呼吸产生的能量。

2．影响因素(1)载体蛋白(2)能量(3)温度三、胞吞和胞吐1．过程2．结构基础：细胞膜的流动性。

3．条件：二者都需要消耗能量。

知识点一、被动运输1．人体细胞细胞从细胞液中吸收甘油的量主要取决于( )A．细胞液中甘油的浓度B．细胞膜上的载体数量C．线粒体中呼吸作用的强度D．液泡中物质的浓度答案 A解析人体细胞细胞吸收甘油的方式属自由扩散，其吸收量与细胞液中甘油的浓度有关。

细胞液中甘油浓度高时自由扩散快，吸收的多；浓度低时，扩散的慢，吸收少。

2．下列属于协助扩散的是A．葡萄糖进入小肠上皮细胞B．O2由肺泡进入血液C．进行质壁分离和复原实验时用的尿素溶液D．C6H12O6进入红细胞答案 D知识点二、主动运输3．海带细胞中碘的浓度比海水中高出许多，其原因是( )A．海带细胞膜为全透性膜B．碘的通透性强C．海带细胞膜上运载碘的载体多D．海水中的碘含量高答案 C解析碘以主动运输的方式被海带细胞吸收，需要载体和能量，并且可以逆浓度梯度运输，细胞膜上运输碘的载体越多，被海带细胞吸收的碘越多，细胞内碘的浓度越高。

4．小肠绒毛上皮细胞易吸收葡萄糖，却难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖，原因是( )A．细胞膜上无木糖载体B．细胞膜的磷脂分子排列紧密C．木糖的浓度太低D．以上三项都正确答案 A解析葡萄糖和木糖被小肠绒毛上皮细胞吸收都属于主动运输，各自需要相应的载体运输才可。

因为载体具有专一性。

知识点三、胞吞和胞吐5．新生儿的小肠上皮细胞通过消耗ATP可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。

这两种物质分别被吸收到血液中的方式是( )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、主动运输答案 B解析免疫球蛋白属于大分子物质，通过胞吞进入小肠上皮细胞，且消耗能量。

一、选择题1．胆固醇、苯、尿素进入细胞内的方式是( )A．自由扩散 B．协助扩散C．主动运输 D．三种方式都有答案 A2．下列说法中错误的是( )A．果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果B．水分子进入细胞是通过自由扩散的方式C．葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的协助，但不消耗能量，属于协助扩散D．大肠杆菌吸收K＋属于主动运输，既消耗能量又需要膜上的载体蛋白答案 A解析果脯在高浓度糖水中失水死亡，糖分进入细胞使果脯变甜。

3．下列关于物质跨膜运输的描述，正确的是( )A．大分子有机物要通过载体蛋白的转运才能进入细胞内，并且要消耗能量B．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C．主动运输发生在细胞逆浓度吸收物质时，既要消耗细胞的能量，也要依靠膜上的载体蛋白D．协助扩散和自由扩散都是顺浓度梯度进行的，既不需要消耗能量，也不需要膜上的载体蛋白答案 C解析大分子有机物通过胞吞进入细胞，离子和有些较小的物质(如氨基酸)通过主动运输进入细胞；协助扩散不消耗能量，但需要载体协助。

4．如图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K＋和NO－3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( )A．载体数量、能量 B．能量、载体数量C．载体数量、离子浓度 D．能量、离子浓度答案 B解析A、B两点对应的氧浓度不同，呼吸产生的能量不同，导致NO－3的吸收量不同。