第3节物质跨膜运输的方式

人工合成 的脂双层
一、物质进出细胞的方式 自由扩散
小分子物质 协助扩散 的跨膜运输
主动运输
被动运输
胞吞
大分子物质进出细胞
胞吐
自由扩散 ---物质通过简单的扩散作用进出细胞
细 胞 外
细 胞 膜 细 胞 内 O2、CO2、 水、N2 乙醇、甘油 苯
水分子
自由扩散（free diffusion）
特点：
该植物的根系对该物质的吸收方式不是主动运输 _______________________________________ 。 乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率或完全不吸收 ②若__________________________ _____， 该植物根系对该物质的吸收是主动运输 说明________________________________________ 。
主动运输（active transport）
特点：
从低浓度到高浓度； 需要载体蛋白的协助； 需要能量（ATP)。 比方：卡车载货上坡
注意：载体蛋白具有专一性，一种载体只能与 + 、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞膜； 如： Na 一种相应的被运输的物质相结合。也就是说， 葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞。 不同的物质需要不同的载体运输。不同细胞膜 上运输物质的载体的种类和数量是不同的。
• 从高浓度到低浓度； • 不需要载体蛋白的协助； • 不消耗能量。
如：水、氧气、二氧化碳、 尿素、甘油、乙醇等。
比方：球往低处滚
结合图片和动画，总结协助扩散的特点！
---进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散
协助扩散 （facilitated diffusion） 特点：
从高浓度到低浓度； 需要载体蛋白的协助；
2.大分子物质出入细胞的方式
(2)胞吞和胞吐与主动运输一样也需要能量供应。
(1)胞吞和胞吐进行的结构基础是细胞膜的流动性。
知识拓展：
(1)载体是细胞膜上的一类蛋白质，它具有特异性，不 同物质的载体不同，不同生物细胞膜上的载体的种类和 数量也不同； (2)载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体达到饱和时， 细胞吸收该载体运载的物质的速率不再随物质的浓度的 增大而增大。
想一想：自由扩散、协助扩散和主动运输与胞吞、 胞吐有何主要区别？
前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，且他们是穿膜运输。 胞吞、胞吐是大分子或颗粒性物质的运输 方式，运输是通过膜融合实现转移的，被运输 的物质不直接穿过生物膜。
1．自由扩散、协助扩散和主动运输的比较
物质出 入细胞 的方式 运输 方向 是否需 要载体 是否消 耗能量
3．下图有关概念的分析，正确的是(
)
A.与水进出细胞相符的图有①、③、⑤ B.与葡萄糖进入红细胞相符的图有②、④、⑥ C.与K+进入蓝藻细胞相符的图有②、④、⑤ D.与蛋白质进出细胞相符的图有②、③、⑥
问题探讨：
1、什么样的分子能够通过脂双 层？什么样的分子不能通过？
2、葡萄糖不能通过无蛋白质的脂 双层，但是，小肠上皮细胞能大量 吸收葡萄糖，对此该如何解释？ 3、不能通过脂双层膜的物质， 细胞需要吗？如果需要它们怎样 才能进入细胞呢？
不需要能量。
比方：卡车载货下坡
如：葡萄糖进入红细胞等。
丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比 人红细胞中钾离子的 浓度比血浆高30倍； 钠离子的浓度只有血 浆的1／6； 甲状腺滤泡上皮细胞 内碘的浓度比血液高 20—25倍。
为什么这些物质能逆浓度梯度跨膜运输进入细胞呢？
仔细观察主动运输的动画演示过程，找出主动运输的特点！
(1)设计并完善实验步骤 ①取甲、乙两组生长发育状况相同的植株，放入适宜浓度的
含有该营养物质 ___________________________________ 溶液中。
②甲组的根系给予正常的呼吸条件。乙组的根系 完全抑制呼吸，其他条件相同 ________________________________________________ 。 一段时间后测定两组植株的根系对该物质的吸收 。 ③______________________________________________ (2)预测实验结果并分析 ①若两组植株的根系对该物质的吸收速率一样，说明
2、对细胞膜的选择性起主要作用的物质是（
C
）
A、胆固醇
B、多糖
C、蛋白质
D、磷脂
3、下列哪些物质进出细胞时与细胞中的蛋白质和 ATP 密切相关（ B ）
① 尿素通过细胞膜
自由扩散
②人的红细胞从血浆中吸收葡萄糖 协助扩散 ③ 肾小管上皮细胞吸收原尿中的Na+ 主动运输 ④ 小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸
被动运输 自由扩散
协助扩散
主动运输
高浓度→低浓度 不需要
不消耗 需要 不消耗
低浓度→高浓度
需要
消耗
自由扩散
协助扩散
主动运输
图例
举例
表示曲 线 (一 定浓度 范围内)
O2、CO 2、H2O、 小肠吸收葡萄 红细胞吸收葡 甘油、乙醇、 糖、氨基酸、 萄糖 苯等出入细胞 无机盐等
3．影响自由扩散、协助扩散、主动运输的因素 (1)影响自由扩散的因素： 细胞膜内外物质的浓度差。 (2)影响协助扩散的因素： ①细胞膜内外物质的浓度差； ②细胞膜上载体的种类和数量。 (3)影响主动运输的因 素： ①载体； ②能量：凡能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。
15．(19分)下图为物质进出细胞膜的示意图，请 据图回答下列问题：
蛋白质 (1)图Ⅰ中A代表__________分子，B代表 糖蛋白 。 磷脂双分子层 ，C代表__________ __________________
下列四项表示正常情况下，不同物质穿过细胞膜进入细 胞内的四种情况。若在X点加入有氧呼吸抑制剂，下列 曲线中将会发生明显变化的是( )
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
B
)
A．甲物质是主动运输，乙物质是自由扩散 B．甲物质是自由扩散，乙物质可能是主动运输 C．乙醇进入细胞的方式与乙物质相同 D．K 进入细胞的方式与甲物质相同
＋
6．某植物根系对某营养物质的吸收，与该物质溶液浓度的 关系如图所示。从图中曲线可以看出，在一定浓度范围 内，该植物根系对该物质的吸收速率随浓度增加而增 加，当达到P点后吸收速率不再增加。有人认为这种现 象可表明该植物根系对该物质的吸收方式为主动运输， 也有人认为是被动运输，请设计一个实验加以确定。 (已知细胞呼吸产生主动运输所需要的能量)
特别提醒： 要确定某种物质的运输方式，必须抓三个关键：
①分析被运输的物质是否通过细胞膜；
②明确被运输物质微粒的性质(大分子、小分子、 离子)； ③分析物质通过细胞膜的转运方向（高浓度→低 浓度，低浓度→高浓度），是否需要载体协助， 是否需要消耗能量。
1．下图表示物质通过红细胞膜的示意图，其中黑点代表 物质分子，圆圈代表载体，多角形表示能量，请回答：
12．下列四项表示正常情况下，不同物质穿过细胞膜 进入细胞内的四种情况。若在X点加入有氧呼吸抑制 剂，下列曲线中将会发生明显变化的是( )
自由扩散
协助扩散
主动运输
自由扩散
14.如图所示物质通过红细胞膜的示意图，其中 黑点代表物质分子，圆圈代表载体，
表示能量，请回答：
自由扩散 方式，②表示____________ 主动运输 (1)①表示____________ 方 协助扩散 式，③表示________________ 方式。 (2)K＋、O2和葡萄糖三种物质中，通过②方式进入红细 胞的是________________。
自由扩散 方式，②表示___________ 主动运输 方式，③ ①表示___________ 协助扩散 方式。 表示___________
2．下图中Ⅰ～Ⅳ说明了物质和离子通过细胞 膜的转运方式，下列叙述中正确的是( D )
A．均为主动运输 B．图Ⅱ和图Ⅲ为主动运输，图Ⅰ和图Ⅳ为被动运输 C．图Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ为渗透作用 D．图Ⅲ为主动运输，图Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ为被动运输
大分子物质进出细胞 细胞摄取大分子－－胞吞作用
如白细胞吞噬病菌
消 耗 能 量
大分子物质进出细胞 细胞外排大分子－－胞吐作用
如分泌蛋白的合成和运输过程
消 耗 能 量
想一想？
• 主动运输和被动运输靠的是细胞膜 具有选择透过性这一功能特性，那 么胞吞胞吐依据细胞膜的什么特点 呢？
• 具有一定的流动性
活学活用 3．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 NO3 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(
＋ －
B)
A．载体数量、能量 C．载体数量、离子浓度
B．能量、载体数量 D．能量、离子浓度
4．如图是测定了某种生物的细胞对甲、乙两种物质吸收速率 与该物质浓度的关系绘制成的曲线，仔细分析后，你认为 下列四种说法中正确的是(
主动运输 D ①②③④
A ①②
B ③④
C ②③
活学活用 1．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( C ) A．自由扩散 C．协助扩散 B．主动运输 D．逆浓度梯度运输