物质通过细胞膜的方式
请说明细胞膜跨膜物质转运方式的分类及特点。
请说明细胞膜跨膜物质转运方式的分类及特
点。
细胞膜跨膜物质转运方式可以分为三种：被动转运、主动转运和调控性转运。
1.被动转运：是指通过细胞膜的结构和化学性质的变化，利用细胞膜的电位差和温度差，来实现外部与细胞腔内物质的流动，而无需细胞能量的补充。
2.主动转运：是指利用细胞内有机高分子，如ATP、GTP等，充当载体，辅以特定的转运蛋白实现细胞膜跨膜物质的转运。
3.调控性转运：是指外部刺激能诱导特定的转运蛋白，通过调节其转运量来调控内外环境的平衡。
它是一种可以根据环境的变化自动调节的物质流动方式。
细胞膜的四种运输方式
细胞膜的四种运输方式
单纯扩散、协助扩散、主动运输和胞吞胞吐是细胞膜的四种物质转运方式。
细胞膜的主要功能是选择性地交换物质，吸收营养物质，排出代谢废物，分泌与运输蛋白质。
1、单纯扩散：脂溶性物质由膜的高浓度侧向低浓度侧的扩散过程，称为单纯扩散。
不耗能，不需要载体。
如：水、尿素、二氧化碳等。
2、协助扩散：非脂溶性物质在膜蛋白的帮助下，顺浓度差或电位差跨膜扩散的过程，称为协助扩散。
不耗能，但是需要载体。
3、主动运输：离子或小分子物质在膜上“泵”的作用下，被逆浓度差或逆电位差的跨膜转运过程，称为主动转运（主动运输）。
主动运输需要消耗大量热量并且需要载体。
有选择透过性。
4、胞吞胞吐：是转运大分子或团块物质的有效方式。
物质通过细胞膜的运动从细胞外进入细胞内的过程，称胞吞。
包括吞噬和吞饮。
液态物质入胞为吞饮，如小肠上皮对营养物质的吸收；固体物质入胞为吞噬，如粒细胞吞噬细菌的过程。
细胞膜运输方式归纳
细胞膜运输方式归纳
细胞膜是细胞最外层的薄膜，它负责细胞与外界的物质交换，包
括物质的进出、信号的传递等。
细胞膜的运输方式主要有三种：扩散、被动转运和主动转运。
接下来，我们就来逐一介绍这三种细胞膜运输
方式。
扩散，也叫自发性扩散，是一种被动运输方式，指分子自发地从
高浓度向低浓度移动，直到达到平衡状态。
这种运输方式不需要任何
能量参与，仅仅依靠分子的自身作用力就能完成。
被动转运是细胞膜上一些小分子和离子的被动运输方式。
因为这
些小分子和离子无法自由穿过细胞膜，必须借助膜上的载体蛋白，才
能进出细胞。
这种运输方式也不需要能量参与，但从高浓度到低浓度
的移动速度比扩散慢。
主动转运是一种有生命活动参与的主动运输方式。
在这种运输方
式中，细胞需要耗费能量或利用梯度差才能完成物质的进出。
主动转
运中，有两种常见的机制：一种是原位转运，细胞膜上的载体蛋白需
要经过翻转并把物质从细胞内运到另一侧；另一种是缺口式转运，细
胞膜上的一些通道和泵需要通过改变构象来实现物质的进出。
这种运
输方式具有高效、选择性和可调节性的特点。
细胞膜运输方式的不同，对于生命体的生存和繁殖具有重要作用。
科学家们在研究细胞膜运输方式的同时，也在探索如何利用这些运输
方式，开发出更加高效和精准的药物和治疗方法。
细胞的跨膜物质运输的方式及特点
细胞的跨膜物质运输的方式及特点细胞膜是细胞与外界环境的屏障,也是细胞内外物质交换的通道。
细胞需要通过膜来获取营养物质和排出代谢产物,因此物质的跨膜运输对于细胞的生存和代谢活动至关重要。
细胞跨膜物质运输主要有以下几种方式及特点:1. 简单扩散简单扩散是最基本的跨膜运输方式,不需要消耗细胞能量。
小分子和无电荷的极性分子可以通过这种方式自由地穿过细胞膜,从高浓度区域向低浓度区域扩散,直至两侧浓度达到平衡。
扩散速率取决于浓度差和膜的通透性。
2. 促进扩散对于一些无法直接穿过膜的极性分子或离子,细胞膜上存在特殊的蛋白质载体,可以将这些物质结合并转运到细胞内外。
这种过程称为促进扩散,也不需要消耗细胞能量,但有一定的专一性和饱和性。
3. 主动转运主动转运是指细胞利用ATP等能量源,通过膜上的转运蛋白将物质从低浓度区域转移到高浓度区域的过程。
这种过程违背了浓度梯度,需要消耗能量。
主动转运具有高度的专一性和饱和性。
4. 胞吞作用和胞吐作用胞吞作用是细胞通过膜的凹陷将外界的固体颗粒或液滴包裹进入细胞内的过程。
胞吐作用则是细胞将不需要的物质包裹成小泡,排出细胞外的过程。
这两种作用都需要消耗细胞能量。
细胞跨膜物质运输的特点可总结为:1)选择性:细胞膜对不同物质具有不同的通透性。
2)调节性:细胞可以根据需要调节物质的进出。
3)方向性:物质运输有特定的方向,可以与浓度梯度相同或相反。
4)能量依赖性:部分运输过程需要消耗细胞能量。
细胞通过多种方式有序地进行跨膜物质运输,从而维持细胞内环境的稳态,满足细胞的生存和代谢需求。
物质通过生物膜的方式
物质通过生物膜的方式生物膜是生物体内外界面的一种特殊结构，它由生物分子组成，并且具有特定的功能。
在生物界中，物质通过生物膜的方式进行传递是一种常见的现象。
这种方式不仅广泛存在于生物体内的各种细胞和组织中，还在环境中的微生物和植物中起着重要的作用。
本文将从不同角度探讨物质通过生物膜的方式，并阐述其在生物界中的重要性。
一、细胞膜的物质传递细胞膜是所有生物细胞的外层膜结构，它起到了保护细胞内部环境的作用。
细胞膜通过各种方式控制物质的进出，使细胞能够维持内外环境的稳定。
其中，膜蛋白是细胞膜实现物质传递的重要组成部分。
通过膜蛋白的通道和载体功能，物质可以通过细胞膜进行主动或被动的运输。
这种传递方式在细胞代谢、信号传递等生物过程中起着关键作用。
二、生物膜在植物中的作用植物体内存在着许多生物膜结构，其中最重要的是植物细胞壁和叶片表皮细胞上的角质层。
植物细胞壁是由纤维素、半纤维素和木质素等多种物质组成的复杂结构，它具有保护细胞的作用，并且通过孔隙和渗透调节物质的进出。
叶片表皮细胞上的角质层则是一种具有防水功能的生物膜结构，它可以防止水分的蒸发和外界有害物质的侵入。
三、微生物中的生物膜微生物是生物界中一类特殊的存在，它们在水体、土壤等环境中广泛存在，并且常常形成生物膜结构。
生物膜可以保护微生物免受外界环境的影响，并且提供了一种适宜的生存环境。
在生物膜中，微生物可以通过外膜蛋白、胞外多糖等结构与外界进行物质交换。
这种物质传递方式在微生物生态、生物降解等方面发挥着重要作用。
四、生物膜在医学领域中的应用生物膜在医学领域中也有着重要的应用。
例如，人体内的细胞膜可以通过药物载体和靶向递送系统进行药物传递，提高药物的治疗效果。
此外，生物膜还可以用于细胞培养和组织工程等领域，为医学研究和临床治疗提供支持。
物质通过生物膜的方式在生物界中是一种普遍存在的现象。
从细胞膜的物质传递到植物和微生物中的生物膜结构，再到医学领域中的应用，生物膜在生物界中起着重要的作用。
细胞膜的物质转运功能
细胞膜的物质转运功能
细胞膜的主要物质转运功能包括：
1. 跨膜转运：细胞膜能够将溶质跨越膜，从细胞外转移到细胞内或者从细胞内转移到细胞外。
膜内蛋白质通道和载体蛋白质等结构体可协助物质通过细胞膜。
2. 承运转运：细胞膜上存在一种被称为转运体的蛋白质，它们可将各种分子或离子穿过细胞膜，如糖类、氨基酸、脂质等。
3. 分泌：细胞膜可分泌各种物质，包括酶、激素等。
4. 吞噬：吞噬是指细胞膜通过改变形态将外界固体物质包裹在细胞内部形成胞吞体，其中溶酶体可降解吞噬的物质。
5. 呼吸作用：细胞膜可对货物进行透过和离子选择，支持细胞呼吸过程中的生成和消耗能量。
6. 细胞识别：细胞膜上的一些分子（如糖蛋白、黏蛋白等）具有特殊的受体，通过与外界分子进行特异性结合，完成细胞识别功能。
试述物质跨膜转运的方式及特点
试述物质跨膜转运的方式及特点
物质跨膜转运指的是细胞膜上物质从一侧经过细胞膜到达另一侧的一种过程。
常见的物质跨膜转运方式包括扩散、载体介导转运和通道介导转运。
扩散是一种无需能量输入，由物质分子自发地从高浓度区域到低浓度区域运动的过程，其中包括简单扩散、离子通道介导的扩散和载体介导的扩散等。
扩散速率取决于分子浓度梯度的大小、分子大小和膜通透性等因素。
载体介导转运需要借助细胞膜上的载体蛋白，将物质从高浓度区域转运到低浓度区域。
载体蛋白通常具备选择性，只能运输特定种类或大小的分子。
这种方式对于一些需要被控制的物质转运非常有益，但也需要耗费能量。
通道介导转运是一种载体介导转运方式，它是通过细胞膜上的通道蛋白形成的通道来运输分子。
通道蛋白可以被分类为离子通道和水通道等，离子通道负责运输离子分子，而水通道则负责水分子的跨膜转运。
通道的特点是高效、快速、选择性强，但也容易被其他分子阻塞。
总体来说，物质跨膜转运的方式和特点因物质种类和分子大小不同而异。
在生物学中，这些转运方式是维持生命运作所必需的。
试述细胞膜的跨膜物质转运方式及特点
细胞膜的跨膜物质转运方式及特点细胞膜的跨膜物质转运方式：被动运输（1）自由扩散（简单扩散）定义：物质通过简单扩散作用(simple transport)进出细胞,叫做自由扩散.其特点是：①沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散；自由扩散②不需要提供能量；③没有膜蛋白的协助.某种物质对膜的通透性（P）可以根据它在油和水中的分配系数（K）及其扩散系数（D）来计算：P=KD/t,t为膜的厚度.脂溶性越高通透性越大,水溶性越高通透性越小；非极性分子比极性容易透过,小分子比大分子容易透过.具有极性的水分子容易透过是因水分子小,可通过由膜脂运动而产生的间隙.非极性的小分子如O2、CO2、N2可以很快透过脂双层,不带电荷的极性小分子,如水、尿素、甘油等也可以透过人工脂双层,尽管速度较慢,分子量略大一点的葡萄糖、蔗糖则很难透过,而膜对带电荷的物质如：H+、Na+、K+、Cl—、HCO3—是高度不通透的事实上细胞的物质转运过程中,透过脂双层的简单扩散现象很少,绝大多数情况下,物质是通过载体或者通道来转运的.离子、葡萄糖、核苷酸等物质有的是通过质膜上的运输蛋白的协助,按浓度梯度扩散进入质膜的,有的则是通过主动运输的方式进行转运.举例：氧气,二氧化碳,水,甘油,乙醇,苯,脂肪酸,尿素,胆固醇,脂溶性维生素,气体小分子等（2）协助扩散也称促进扩散、易化扩散（faciliatied diffusion）,其运输特点是：①比自由扩散转运速率高；②存在最大转运速率；在一定限度内运输速率同物质浓度成正比.如超过一定限度,浓度不再增加,运输也不再增加.因膜上载体蛋白的结合位点已达饱和；③有特异性,即与特定溶质结合.这类特殊的载体蛋白主要有离子载体和通道蛋白两种类型.④不需要提供能量.举例：红细胞摄取葡萄糖编辑本段主动运输其概念是：主动运输涉及物质输入和输出细胞和细胞器,并且能够逆浓度梯度或电化学梯度.主动运输是指物质逆浓度梯度,在载体的协助下,在能量的作用下运进或运出细胞膜的过程.植物对水分的吸收和对无机盐的吸收是两个相对独立的过程；同种植物对不同种类无机盐的吸收具有选择性；不同植物对同一种无机盐的吸收具有选择性；不同微生物对无机盐的吸收具有选择性；物质的跨膜运输既有顺浓度的又有逆浓度的；从而认识细胞膜和其他生物膜都具有选择透过性,即水分子可以自由通过,有些离子和小分子也可以通过,一些离子、小分子和任何大分子则不能通过.Na+、K+和Ca2+等离子,都不能自由地通过磷脂双分子层,它们从低浓度一侧运输到高浓度一侧, 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,这种方式叫做主动运输其特点是：①逆浓度梯度（逆化学梯度）运输；②需要能量（由ATP直接供能）或与释放能量的过程偶联（协同运输）,并对代谢毒性敏感；③都有载体蛋白,依赖于膜运输蛋白；④具有选择性和特异性.举例：小肠吸收K+、Na+、Ca2+等离子,葡萄糖,氨基酸,无机盐,核苷酸,带电荷离子等.编辑本段胞吐胞吞细胞内外生物大分子及颗粒物质(如蛋白质、核糖、多糖、细菌、及细胞碎片等)的转运使通过膜泡形成、位移、融合等一系列过程完成的,故称为膜泡运输,转运过程中不需要载体蛋白的协助,但是需要消耗细胞代谢能（A TP）.根据转运方向可以分为胞吞和胞吐两种方式.编辑本段胞吞作用胞吞作用称为入胞作用,是通过细胞膜内陷,将细胞外的大分子或是颗粒物质包裹成膜泡运进细胞的过程.根据入胞物质的大小及入胞机制的不同,胞吞作用分为胞饮作用、吞噬作用和受体介导的胞吞作用三种方式.1.胞饮作用：细胞摄取液体或是微小颗粒物质的过程.液体或直径小于150nm的颗粒吸附在细胞表面,该部位膜下微丝收缩,质膜逐渐内陷,将液体或是颗粒物质包裹成胞饮体或是胞饮泡.之后与初级溶酶体融合,内容物被溶酶体酶降解成小分子物质被细胞利用.广泛存在与人的白细胞、肝细胞、小肠上皮细胞、肾小管上皮细胞和巨噬细胞等.2.吞噬作用：细胞摄取细菌、衰老死亡的细胞、细胞碎片、粉尘颗粒及大分子复合物的过程称为吞噬作用.被吞噬的物质与质膜表面接触,随之接触部位的质膜想内凹陷或形成伪足,将颗粒包裹逐渐形成吞噬体或吞噬泡,之后与初级溶酶体结合,溶酶体酶将其降解.3.受体介导的胞吞：开始是大分子与细胞的质膜上的受体蛋白结合,然后膜凹陷,形成一个含有要输入的大分子的脂囊泡,也称为内吞囊泡,出现在细胞内.出现在胞内的囊泡与胞内体融合,然后再与溶酶体融合,胞吞的物质被降解.胞吞和胞吐都涉及到一种特殊的脂囊泡的形成.蛋白质和某些其它的大的物质被质膜吞入并带入细胞内（以脂囊泡形式）.举例：白细胞吞噬入侵的细菌等编辑本段胞吐作用细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排除细胞.胞吐除了转运方向相反外,其过程类似于胞吞.在胞吐中,确定要从细胞分泌出的蛋白质被包裹在囊泡内,然后与质膜融合,最后将囊泡内的包容物释放到细胞外介质中.降解酶的酶原就是通过这种方式从胰腺细胞转运出去的。
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唇的黏膜有什么感觉？为什么？
在正常情况下，人体内 的无机盐浓度为0.9%.
生 理 盐 水
目的：维持体内的渗透平衡
=0.9%，红细胞维持正常状态
<0.9%，红细 胞会吸水膨胀
>0.9%，红细 胞失水皱缩
a、b、c是三个相邻的细胞，已知a细胞液 浓度> b细胞液浓度> c细胞液浓度,如图所 示，能正确表示水分在三者之间关系的是 （ ）
三种物质运输的方式比较：
名称
协助扩散
自由扩散
主动运输
方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度
载体 能量 需要 不需要 不需要 不需要 需要 需要
举例 进入红细胞的葡萄糖 H2O、CO2
Na+
K+
胞吞与胞吐
大分子物质通过细胞膜的变形，形成小泡，将其包围起来运输到细胞 内或细胞外。
1. 胞吞 接触 凹陷 包围 分离
第3章 生命的结构基础
学习目标： （1）理解细胞膜的组成成分和结构特点
（2）理解物质通过细胞膜的各种方式
（3）理解细胞吸水和失水的原理
（4）知道细胞通过细胞膜上的受体来接受外界 界的信息
（5）学会观察植物细胞质壁分离的现象，能够 应用显微测微尺测量质壁分离的程度
第二节 物质通过细胞膜 的方式
一、被动运输
二、主动运输 比方：卡车载货上坡
主动运输
能量
细 胞 外 细 胞 膜 细 胞 内
载体蛋白
主动运输
特点：
需要载体蛋白 需要消耗细胞的能量
例子：钠、钾等离子
方向：低浓度到高浓度
• 主动转运具有重要的意义： • 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。
载体蛋白
协助扩散
细 胞 外 细 胞 膜 细 胞 内
载体蛋白
协助扩散
特点：
方向：高浓度到低浓度 需要载体蛋白 不需要能量 例子：葡萄糖进入红细胞等
思考和讨论：
自由扩散和协助扩散的相同点和不同点？
共同点：
不同点：
都不需要细胞消耗能量。
后者需要蛋白质的协助才能实现。
因为两者都是顺物质的浓度梯度进行的，不 需要细胞消耗能量，所以统称为被动运输。
1、自由扩散
比方：球往低处滚
自由扩散
细 胞 外 细 胞 膜 细 胞 内
小分子物质
自由扩散
特点：
方向：高浓度到低浓度 不需要能量 方式直接，速度快
例子：水,气体（CO2,O2,CO…） 甘油，脂肪酸 ，酒
比方：小车载物下坡
协助扩散
细 胞 外 细 胞 膜 细 胞 内
3、向A、B两侧同时加入等量的蔗糖溶液，一段时间观察液 面变化
A 侧
B 侧
细胞膜 液泡膜 细胞质
原生质层
（含大量细胞液） 液泡
细胞壁 (全透性)
成熟的植物细胞
定义
渗透作用：指水分子（或其他溶剂分 子）通过半透膜从低浓度向高浓度的 扩散
条件
具有半透膜 半透膜两侧有浓度差
与生活的联系
吃比较咸的食物，口腔和
2. 胞吐
包围 移动 融合 排出
总结：
物质出入细胞 跨膜运输 膜泡运输
被动转运
主动转运
举例
自由扩散 举例
协助扩散
举例
胞吞
胞吐
水分子
葡萄糖
钾离子
胞吞和胞吐
变形虫在吞噬草履虫
第3章 生命的结构基础
学习目标： （1）理解细胞膜的组成成分和结构特点
（2）理解物质通过细胞膜的各种方式
（3）理解细胞吸水和失水的原理
（4）知道细胞通过细胞膜上的受体来接受外界 界的信息
（5）学会观察植物细胞质壁分离的现象，能够 应用显微测微尺测量质壁分离的程度
上节回顾：画概念图
物质出入细胞 被动运输 主动运输
自由扩散 举例
水,CO2,O2, CO，甘油，脂肪 酸 ，酒精，苯…
协助扩散 举例
葡萄糖进入红 细胞
举例
钠、钾离子等
细胞的吸水和失水
a
a
b
A
c a
b
B a
c
b
c
b
c
C
D
盘中的水是 怎么来的呢？
实验器材
U型管
玻璃纸
是一种半透膜，水分子 可以透过它，而蔗糖分 子不能透过。
试剂： 清水、蔗糖溶液
1、同时向A侧和B侧加入等量的清水，一段时间后 观察液面的变化
A 侧
B 侧
2、向A侧加入蔗糖溶液，同时向B侧加入等量的清水，一段 时间后观察液面变化
A 侧
B 侧
高浓度
低浓度