物质过膜转运的方式
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。
细胞生物学 名词解释 第五章 物质的跨膜运输
维持细胞内较低的Ca2+浓度
钙泵作用机制
原理与钠钾泵相似，Ca2+泵含有10个α螺旋，Ca2+泵处于非磷酸化状态时，2个α螺旋中断形成胞质侧结合2个Ca2+的空穴，ATP在胞质侧与其结合位点结合，水解使相邻结构域Asp磷酸化，导致跨膜螺旋重排，破坏了Ca2+结合位点并释放Ca2+到膜的另一侧。每分解一个ATP，泵出2个Ca2+，将Ca2+输出细胞或泵入内质网腔中储存起来
膜转运蛋白分为两类：载体蛋白和通道蛋白
载体蛋白
多次跨膜蛋白，能与特定的溶质分子结合，通过改变构象介导跨膜转运，有专一性，介导被动运输，也可以介导主动运输
通道蛋白
3种类型：离子通道、孔蛋白、水孔蛋白
形成选择性和门控性跨膜通道。
离子通道
亲水性跨膜通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过
离子通道的特征：转运速率高，没有饱和值，并非连续性开放而是门控（可开/关控制其活性）、选择性。
胞吐作用
exocytosis
细胞内合成的生物分子（蛋白质和脂质等）和代谢物以分泌泡的形式与质膜融合，将内容物释放到细胞表面或胞外的过程。分为组成型和调节性胞吐途径
胞吞作用
endocytosis
通过质膜内陷形成膜泡，将细胞外或细胞质膜表面的物质包裹到膜泡内并转运到细胞内以维持细胞正常的代谢活动。（胞饮和吞噬作用）。
细胞生物学
第五章物质的跨膜运输
简单扩散、被动运输（协助扩散）、主动运输、胞吞胞吐中文英Fra bibliotek/备注解释
被动运输
指溶质顺着电化学梯度或浓度梯度，在膜转运蛋白协助下的跨膜转运方式，又叫协助扩散。不需要能量。
简单扩散
小分子的热运动使分子以扩散的方式，从膜的一侧沿浓度梯度降低的方向进入另一侧，也叫自由扩散(无需能量和转运蛋白协助)
物质跨膜运输的方式及其实例
物质跨膜运输的方式及其实例物质跨膜运输的方式及其实例》摘要：本文介绍了物质跨膜运输的各种方式，对载体的种类和作用，供能的方式以及水分子、葡萄糖分子、Na+ 和K+等物质的跨膜方式进行了分析和介绍，并对高中教学中的相关疑问进行了说明。
关键词：载体；协助扩散；主动动输；能量；浓度梯度物质跨膜运输的方式有三种，被动运输、主动运输、胞吞和胞吐。
被动运输只依据于膜两侧的浓度梯度（如果是带电离子，除浓度梯度外，还存在跨膜电压，这两种净驱动力称为该溶质的电化学梯度）来进行，根据运输过程中是否需要载体，被动运输又可分为自由扩散（不需要载体）和协助扩散（需要载体）；主动运输是指在逆浓度梯度（或电化学梯度）下的运输，它既需要载体又需要能量，是物质跨膜运输的主要方式，细胞所需要的一些重要的物质都涉及到这种运输方式；大分子如蛋白质等物质进行跨膜运输的方式是通过胞吞和胞吐的作用，这种运输方式也需要消耗能量。
一、载体的种类及其作用协助扩散、主动运输与载体的种类和作用有很大的关系。
载体的化学本质主要是蛋白质，根据运输的方式和载体的空间结构，可将载体分为三种基本类型：通道蛋白、载体蛋白和离子载体（见图1 ）。
图1 三种不同载体的结构模式图1.通道蛋白。
通道蛋白是一类跨膜蛋白，它能形成亲水的通道，与所转运物质的结合较弱，当通道打开时能允许水、小的水溶性分子和特定的离子被动地通过。
通道蛋白分为水通道和离子通道两种类型。
（1）水通道（又称水孔）水分子通过水通道从水势较高的地方向水势较低的地方进行扩散。
水通道是连续开放的通道。
实验证明，水分子既可通过自由扩散的方式从质膜磷脂的双分子层中间的间隙通过，也可从水通道中以协助扩散的方式通过。
（2）离子通道。
因为该通道仅能通过无机离子而得名。
离子通道上有控制物质进出的门，因此又被称为门通道。
离子通道的特点是：? 对离子具有选择性和专一性。
即一种通道只允许一种类型的离子通过。
这与离子通道的大小、形状和内部的带电荷氨基酸的分布有关。
第3节_物质跨膜运输的方式
6.根据下图，完成下列3小题。
1。 3 和__ (1)红细胞吸收K+和O2的方式分别属于__ (2)物质出入细胞能够消耗能量的是___, 3 称为 主动 运输。
(3)物质出入细胞需要载体但不需要能量的是___, 2 称为 协助 扩散。
人之所以犯错误,不是因为他们不懂,而是 他们自以为什么都懂。
消 耗 能 量
细胞外排大分子——胞吐作用
消 耗 能 量
16
自由扩散
被动运输
小分子物质 物质的 跨膜运 输方式 主动运输 胞吞 消耗 能量 协助扩散
顺浓度梯度
载体蛋白
大分子物质
胞吐
17Leabharlann 1.一般海藻细胞内K+的浓度比海水高的多。若使用适当的
药物，使海藻的呼吸强度大大降低，则细胞中钾离子的浓 度（ B ） A.升高 B.降低 C.不变 D.变化不定
外 细胞膜 内
一、被动运输
被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散方式。 自由扩散：物质通过简单的扩散作用从高浓度到 低浓度进出细胞。 协助扩散： 进出细胞的物质需借助载体蛋白从高浓度到 低浓度的扩散。
外 细胞膜 内
协助扩散 （facilitated diffusion） 特点：
载体蛋白
2.合成与分泌分泌蛋白的过程中，分泌蛋白从内质网到细
胞膜外共穿过了多少层磷脂分子？ ( A．0层 B．6层 C．8层
A
)
D．12层
4.（2012·郑州检测）如图为某分子跨膜运输的示意图，由 图可知，该分子的转运方式是（ D ） A.自由扩散
B.协助扩散
C.被动运输 D.主动运输
5.红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是（ C ） A.都可以从低浓度一侧到高浓度一侧 B.都需要供给ATP C.都需要载体协助 D.既需要载体协助又需要消耗能量
物质的跨膜运输(小分子)
载体蛋白既介导被动运输，也介导主动运输； 通道蛋白只介导被动运输。
㈠离子通道高效转运各种离子
1、离子通道的特点 ✓ 介导被动运输 ✓ 对离子有高度选择性 ✓ 转运速率高 ✓ 多数不持续开放，受“闸门”控制
2、门控通道的类型 ✓ 配体门控通道 ✓ 电压门控通道 ✓ 应力激活通道
⑴配体门控通道 ✓ 离子通道型受体 ✓ 与胞外特定配体结合后构象改变，“闸门”打开，
进行物质转运，既介导被动运输又介导主动运输。 ✓ 通道蛋白：在膜上形成亲水孔道，贯穿脂双层，
介导特定离子转运，仅介导被动运输。
载体蛋白(carrier protein)：是一类运输蛋白，跨膜 蛋白，能与特异性分子或离子等结合通过改变自 身构象使溶质穿过膜。
载体蛋白结构上具有①特异性(特异结合位点)，
1、概念：小分子物质通过膜由高浓度侧 向低浓度侧扩散的现象。
浓度梯度
2、特点：
⑴不消耗细胞代谢能（所需能量来源于高浓度本身所具势能）
⑵顺浓度梯度，不需要膜蛋白协助；
⑶运输速度取决于分子的大小和脂溶性。且与溶质浓度差成正 比。（一般说，分子量越小脂溶性越强，通过速率越快。）
3、条件
⑴溶质在膜两侧保持一定的浓度差
允许某种离子快速跨膜转运。如乙酰胆碱受体是 典型的配体门控通道。
四种亚单位构成 的五聚体，形成 梅花状通道
高浓度
配体
低浓度
⑵电压门控通道
✓ 跨膜电位的改变诱发通道蛋白构象变化，使通道 开放，离子顺电化学浓度梯度自由扩散通过细胞 膜。
✓ 通道开放时间只有几毫秒，随即迅速自发关闭。
✓ 电压门控通道主要存在于可兴奋细胞，如神经元、 肌细胞及腺上皮细胞等。
其上结合点，能与某一种物质进行暂时性的、可
物质的跨膜转运方式及转运的物质。
物质的跨膜转运方式及转运的物质。
物质的跨膜转运方式包括主动转运、被动转运和细胞外液相溶质转运。
1. 主动转运：主动转运是指物质跨膜转运时消耗能量，在逆浓度梯度的情况下，将物质从低浓度区域转运到高浓度区域。
主动转运通常依赖于细胞膜上的能源分子（如三磷酸腺苷-ATP）或电化学梯度（如钠-钾泵），如钠-钾泵和如转运体。
2. 被动转运：被动转运是指物质跨膜转运时不耗费能量，在浓度梯度下自发地将物质从高浓度区域转运到低浓度区域。
被动转运主要包括了简单扩散和渗透调节、载体介导的渗透调节、离子通道和水通道等，如水分子通过水通道蛋白（如水蛋白AQP）进行跨膜运输。
3. 细胞外液相溶质转运：细胞外液相溶质转运是指物质在胞外液中通过溶质传递过程跨越细胞膜。
这种转运方式可以通过特定的细胞外受体和分泌蛋白介导，如胞外液相溶质的转运是肽类和脂质中介物质如甲硫氨酸。
转运的物质主要包括葡萄糖、氨基酸、离子、水分子、有机酸等。
不同细胞类型和环境条件下，转运物质的种类和量也会有所不同。
高中生物必修一第四章第三节物质跨膜运输的方式
第三节物质跨膜运输的方式1、被动运输：物质进入细胞顺浓度梯度的扩散①自由扩散：物质通过简单的扩散作用进入细胞，叫自由扩散。
②协助扩散：进入细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩散。
自由扩散与协助扩散的比较不消耗H不消耗2、主动运输：从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，通式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。
无机盐、糖、【习题一】下列关于物质进出细胞的叙述中正确的是（）A．哺乳动物的成熟红细胞可通过无氧呼吸为主动运输提供能量B．细胞膜的选择透过性是指小分子物质全都能通过而大分子物质都不能通过C．红细胞中能贮存大量氧气分子，故氧气分子进入红细胞为主动运输D．哺乳动物神经细胞通过协助扩散的方式吸收钾离子如图为不同物质跨膜运输示意图，下列相关叙述正确的是（）向膜内转运，由高浓度向低浓度，属于协助扩散；④由膜内向膜外转运，由低浓度向高浓度转运，属于主动运输。
据此作答。
【解答】解：A、物质通过方式①进入细胞是自由扩散，自由扩散也可体现生物膜的选择透过性，并非所有的小分子微粒都可以自由扩散方式出入细胞膜，A错误；B、神经元产生兴奋的生理基础是K+外流，A错误；C、葡萄糖进入红细胞是协助扩散，B正确；D、大分子运输是胞吞或胞吐，④是主动运输，D错误。
故选：C。
【习题三】正常人体血浆中K+浓度低于红细胞内K+浓度，成熟红细胞（无线粒体）从02浓度高的血浆流入02浓度低的血浆，在其它化学成分和理化性质相对稳定的条件下，氧气浓度变化对其吸收K+和葡萄糖速率变化的影响分别是（）A．吸收K+的速率不变，吸收葡萄糖的速率不变B．吸收K+的速率降低，吸收葡萄糖的速率降低C．吸收K+的速率升高，吸收葡萄糖的速率升髙D．吸收K+的速率降低，吸收葡萄糖的速率升高【分析】红细胞吸收无机盐离子的方式是主动运输，需要载体和能量，氧气等气体分子的跨膜运输是自由扩散，顺浓度梯度进行，不需要载体和能量，红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，需要载体不消耗能量。
细胞膜的各种转运方式及特点
细胞膜的各种转运方式及特点
细胞膜的转运方式主要包括被动转运和主动转运两种。
1. 被动转运：指物质顺着浓度梯度或电位梯度，不需要消耗能量的跨膜转运方式，包括单纯扩散和易化扩散。
- 单纯扩散：是指物质从高浓度一侧向低浓度一侧的跨膜转运，不需要膜蛋白的帮助，也不消耗能量，如氧气、二氧化碳、水等的跨膜扩散。
- 易化扩散：是指物质在膜蛋白的帮助下，从高浓度一侧向低浓度一侧的跨膜转运，不消耗能量，但需要膜蛋白的帮助，如葡萄糖、氨基酸等的跨膜转运。
2. 主动转运：指物质逆着浓度梯度或电位梯度，需要消耗能量的跨膜转运方式，包括原发性主动转运和继发性主动转运。
- 原发性主动转运：是指细胞直接利用代谢产生的能量将物质逆浓度梯度或电位梯度跨膜转运的过程，如Na⁺-K⁺泵、H⁺-K⁺泵等。
- 继发性主动转运：是指物质在原发性主动转运的离子梯度的驱动下，逆浓度梯度或电位梯度跨膜转运的过程，如葡萄糖在小肠黏膜上皮细胞的吸收等。
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1. 逆浓度梯度运输 2. 需要载体 3. 需要消耗能量
代表例子
氧气、水、 率
运 输 速 率
运 输 速 率
浓度差
浓度差
浓度差
思考！
上面几幅坐标图中所表示的分别 是的形式小结物质跨膜运输的方式
1 解读图表
右图表示的是一个动物细 150 胞内外不同离子的相对浓 度。分析图表提供的信息， 结合本章所学知识，回答 100 问题。 1、哪种离子通过主动运输50 进入细胞？ K+ Mg2+
离子浓度/mmol.L －1
2、哪种离子通过主动运输 0 排出细胞？ Na+ Cl－
Na＋
K＋
Mg2＋
Cl－ 离子种类
3、下列说法中错误的是：（
）
A．黄瓜在腌制中慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果
B．水分子进出细胞是自由扩散
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，既消耗能质运输方式的异同：
项 目 运输方向 是否需要载 体蛋白 是否消耗细 胞内的能量 自由扩散 协助扩散 主动运输 逆浓度梯度 需要 需要消耗
葡萄糖、氨基酸 通过小肠上皮细 胞膜；离子通过 细胞膜等
顺浓度梯度 顺浓度梯度 不需要 不消耗 需要 不消耗
膜
胞 内
D 乙运出的含氧情况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 牛牛文档分 享 牛牛文档分 享
挑战三
150 100 细胞内 细胞外 50 0
离子浓度/mmol· L-1
Na+
K+
Mg2+
Cl- 离子种类
1.哪些离子通过主动运输进入细胞?
2.哪些乙(●)两种物质在细胞膜两侧的分布情况如右图(颗粒 的多少表示浓度的高低)，在进行跨膜运输时，下列说法正确 的是？ A 甲进入细胞一定需要能量 B 乙进入细胞一定有载体蛋白的参与 C 甲运出细胞一定不需要能量
胞 外
恭喜你，答 不要灰心， 不要灰心， 不要灰心， 再来一次！ 细 对了！再接 再来一次！ 再来一次！ 再厉！ 胞
1、自由扩散：
特征：
1. 顺浓度梯度运输
2. 不需要载体
3. 不需要消耗能量 牛牛文档分 享 牛牛文档分 享
2、协助扩散：
特征：
1. 顺浓度梯度运输 2. 需要载体参与 3. 不需要消耗能量 牛牛文档分 享 牛牛文档分 享
思考
两种被动运输的区别是什么？ 主动运输和被动运输的区别是什么？ 主动运输对于细胞的生命活动有什么意义？ 牛牛文档分 享 牛牛文档分 享
挑战一 下列物质以不同运输方式通过细胞膜的 是（ ） 恭喜你，答 不要灰心， A 甘油、二氧化碳 不要灰心， 不要灰心， 再来一次！ 对了！再接 再来一次！ 再来一次！ 再厉！ B 钾离子、氧气 C 氨基酸、钾离子 D 氯离子、钠离子
3、你是如何作出以上判断 细胞内示曲线回答下列问题
运 输 速 率
（1）从图中可知该种物质进入细 胞的方式是什么?
一、被动转运
被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散方式。 自由扩散：物质通过简单的扩散作用进 出细胞。
易化扩散：进出细胞的纪80年代，人们认识到一 种叫做囊性纤维病的遗传病的发生， 是由于有的细胞中某种蛋白质结构 异常，影响了钠离子和氯离子的跨 膜运输。1996年，研究人员发现， 肺部细胞外侧的钠离子聚积会使肺 易受细菌的伤害。这一发现给囊性 纤维病的治疗带来了新的希望。 牛牛文档分 享 牛牛文档分 享
小试牛刀
下列物质出入细胞膜的方式中需要载体 的是（
Ｃ、Ｋ+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 ；D代表 。 2、在a－e的五种过程中，代 表被动转运的 是 。 3、可能代表氧气转运过程的 是图中编号 ；葡萄 糖从肠腔进入小肠上皮细 胞的过程是图中编 号 。
描述
模式图
1. 胞吞
接触
凹
移形式通过细胞膜，从 细胞外进入细胞内的过程。（如果进入的是固 态物质，称为吞噬；如果进入的是液态物质， 称为胞饮。）
胞吐：物质以囊泡的形式通过细胞膜，从细胞 内排到细胞外的过程。