物质跨膜运输方式比较表
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物质跨膜运输的方式曲线图及跨膜用
需要 消耗
离子
一些小分子有机物，葡萄糖、 氨基酸通过小肠上皮细胞膜；
物质跨 膜运输 的方式
被动运输
自由扩散
协助扩散
主动运输
图例
胞吞 胞吐
mRNA出 细胞核
• 二、物质跨膜运输的相关曲线
如何分析一个坐标图？
一看坐标轴：横轴、纵轴各表示什么？
分析两者之间的联系，如x随着y的变化而变化， 说明x是影响y变化的因素
物 质 运 输 速 率 浓度差 物 质 运 输 速 率 浓度差
由于自由扩 散和协助扩 散不需要能 量，因此其 细胞呼吸速率 运输速率与 氧气浓度和 呼吸作用强
度无关 结论：在一定范 围内，主动运输 细胞呼吸速率 的物质的运输速 度与细胞呼吸速 率成_正_比_关系， 超过一定的范围 后，物质运输速 度受载__体_数__量 限 细胞呼吸速率 制。
同的物质在一个动物细胞内外的相对浓度
差异。通过图乙所示的过程来维持细胞内
外浓度差异的物质是( B )
A．Na＋ C．胰岛素
B．K＋ D．CO2
1. [2012·浙江五校一次联考]下图表示某生物膜结构，图中A、 B、C、D、E、F表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜
运输方式。下列说法正确的是( B )
二看曲线的变化趋势： 上升？下降？保持稳定？先上升后下降？先下降
后上升？ 三看关键点： 如曲线的起点、终点、转折点等。
解释：曲线各种变化趋势产生的原因及关键点代表的意义
物
质
运
自由 输
扩散
速 率
物
质
协助
运 输
扩散
速 率
物
质
主动
运 输
运输
速 率
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
物质跨膜运输的方式
3．若对离体的心肌细胞施用某种毒素，可使心肌 ．若对离体的心肌细胞施用某种毒素， 细胞对钾吸收量明显减少， 细胞对钾吸收量明显减少 ， 而对钠吸收则不受影 B 这种毒素的作用是（ 响。这种毒素的作用是（ ）。 A．抑制呼吸酶的活性 ． C．改变了细胞膜的结构 ． 侧的浓度 B．抑制载体的活动 ． D．改变了细胞膜两 ．
NO − K+ 3
运 运 输 速 率 率
Hale Waihona Puke 自由扩散输 速运
输
主动运输
速 率
协助扩散
浓度差
A
B
耗氧量
浓度差
C
上面几幅坐标图中所表示的分别 思考！ 是哪种物质运输方式？为什么？
3 下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答： 下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：
代表______分子 分子； 代表 代表_______； 代表 （1）A代表 蛋白质分子；B代表磷脂分子 D代表 糖蛋白 。 ） 代表 ； 代表_______。 的厚度变小， （3）动物细胞吸水膨胀时 的厚度变小，这说明 具有 ）动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小 这说明B具有 流动性 __________。 。 、 、 的五种过程中， （4）在a～e的五种过程中，代表被动转运的是 b、c、d 。 ） ～ 的五种过程中 代表被动转运的是________。 b （5）可能代表氧气转运过程的是图中编号 ）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 a __________。 。
主动运输
运 输 速 率
主动运输的意义：
保证了活细胞能够按照生命活动的需要， 保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动 活细胞能够按照生命活动的需要 选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物 所需要的营养物质 代谢废物和 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。 有害的物质 对细胞有害的物质。
4.3物质跨膜运输的方式
(09广州二模)若对离体的小肠上皮细胞施用某 种毒素，可使该细胞对Ca2+吸收量明显减少， 但其对K+、C6H12O6等的吸收则不受影响。则 这种毒素的作用对象最可能是 A．呼吸酶 C．Ca2+载体 B．细胞膜中的磷脂分子 D．ATP水解酶
C
1．在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条 质量变化的关系如右图。若将处于b浓度溶液中的萝卜条 移入a浓度溶液中，则该萝卜条的质量将 A．不变 B．增大 C．减小 D．先增后减
能量
细胞膜中的载体蛋白在协助扩散和主动运输中 能量 动力 浓度差 浓度差 都有特异性，只能运载特定的物质或几种结构 （ATP直接提供） 相似的物质。 举例
H2O、气体、 葡萄糖进入 脂溶性物质 红细胞 小肠吸收葡萄 糖、氨基酸、 无机盐离子
不需要
不需要
需要
1.为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？ 2.被动运输的速率主要取决于什么条件？ 3.影响主动运输速率的主要因素有哪些？环境 中的哪些方面会影响到这些因素? 4.细胞膜中的载体蛋白有特异性吗？
B
2.显微镜下观察可测量黑藻细胞，测量
其A、B值（图中A为细胞的长度，B为原
生质体长度），并计算B/A（%）值。
如果将该细胞置于不同浓度的蔗糖溶
液中，B/A（%）值变化的趋势是( )
A
34．选取A、B、C、D四个瓶，A、C瓶装进土壤浸出 液，B、D瓶装进蒸馏水，装置如下图，试回答： (1)在A、B两个瓶内各装一株同样大小健壮的水稻 苗，过一段时间，A瓶里幼苗仍然健壮，而B瓶里幼苗 瘦弱发黄，这个实验说 植物生长需要多种矿质元素 。
8. 某同学设计的渗透实验：用鸡蛋膜将漏斗口封住， 再装上清水，把漏斗浸入盛有10％的NaCl溶液的烧 杯中，使漏斗管内的液面与烧杯中的液面一样高，但 他始终没有观察到渗透现象。他应该怎样改进的此装 置才达到实验目的（ ） A.把10％的NaCl溶液换成30％的NaCl溶液 B.把10％的NaCl溶液装在漏斗里，清水装在烧杯中 C.把鸡蛋膜换成其它半透膜 D.把10％的NaCl溶液换成30％的蔗糖溶液
必修一 第四章 第三节 物质跨膜运输的方式
大分子的运输
①内吞作用=胞吞
胞吞：当细胞摄取
大分子时，首先是大 分子附着在细胞膜的 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外排作用 ＝ 胞吐
• 胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊 泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分 子排除细胞。
2.方式： 自由扩散、协助扩散
思考：什么是扩散？
一种物质从相对高浓度区域移动到低浓度区域
的过程，称为扩散。
自由扩散
概念：物质通过简单扩散作用进出细胞，叫做自由 扩散。
注：物质通过磷脂分子之间的间隙进出细胞
细胞膜
自 由 扩 散
自由扩散
特征：顺浓度梯度，不需要能量，不需要载体。 比方：球往低处滚
二1.、影影响响物物质质跨跨膜膜运运输输的的因素因及素模及型模构型建 构建
（1）物质浓度：
自由扩散 协助扩散或主动运输 主动运输
（2）氧气浓度：
自由扩散或协助扩散
（3）温度：
主动运输
可影响 生物膜的流动性 和 酶的活性 ，因而会 影响物质跨膜运输的速率。
例1. (2014·安徽卷，2)下图为氨基酸和Na＋进出肾
细 胞 内 浓 度
细胞外浓度
时间
主动运输
主动运输方向
高浓度→低浓度 等浓度→等浓度 低浓度→高浓度
不一定，主动运输是一个主动选择吸收的 过程，物质的进出取决于细胞生命活动的 需要，而非浓度差。
主动运输的意义：
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。
影响因素： 细胞内外物质的浓度差
第四章第三节物质跨膜运输的方式
10.下列哪一项与矿质离子的吸收没有联系
A.核糖体 C.细胞膜上的蛋白质 B.线粒体 D.高尔基体
11.下图中的哪一条曲线能说明红细胞膜运输葡 萄糖的速度与血浆中葡萄糖的浓度之间的关系
12.下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答： (1)图中所示的细胞膜模型称为______。 (2)细胞膜的基本支架是[ ]_____(填图中字母及 名称)；D代表____。
运 输 速 率
浓度差
2、 右图表示的是一个
细胞内
动物细胞内外不同离子的 相对浓度。分析图表提供 的信息，结合本章所学知 识，回答问题：
细胞外 离子浓度/mmol· L-1
150
1.哪种离子通过主动运输 100 +和Mg2+是通过主动运输进入细胞的。 1.K 进入细胞？ 2.哪种离子通过主动运输 50 排出细胞？ 2.Na+和Cl－是通过主动运输排出细胞的。 3.你是如何作出以上判断 的？ Na+ K+ Mg+ 3. 因为以上四种离子细胞膜内外的浓度差较大， 细胞只有通过主动运输才能维持这种状况。
A.酒精进入胃粘膜细胞
B.二氧化碳由静脉血进入肺泡 C.原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞 D.水分子进入细胞
5.关于细胞膜的组成、结构、功能之间的关系， 逻辑顺序正确的一组是 ⑴膜主要由磷脂和蛋白质分子组成⑵膜具有流动 性⑶膜具有选择透过性⑷膜内蛋白质和磷脂分子
大都是运动的⑸主动运输得以正常进行。
2.主动运输一定是逆浓度梯度吗？
主动运输的本质在于是否需 要载体蛋白和是否需要消耗能量， 而不在于浓度差。是否采用主动运 输取决于细胞生命活动的需要，逆 浓度不是主动运输的本质特征，只 不过大部分时候我们所看到的逆浓 度运输都是主动运输而已。
物质跨膜运输的方式
二、主动运输（动画） 主动运输（动画）
（1）方向： 低 浓度到 高 浓度 ）方向： 由 载体蛋白， （2）特点： 需要 载体蛋白，消耗 能量 ）特点： （3）例子 葡萄糖、离子、氨基酸通过小肠上皮 ）例子: 葡萄糖、离子、 细胞， 细胞，肾小管对水和无机盐的重吸收 （4）意义： 保证活细胞按照生命活动的需要， ）意义： 保证活细胞按照生命活动的需要， 主动地选择吸收所需要的营养物质， 主动地选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废 物和有害物质。 物和有害物质。
3、下列物质需要载体蛋白协助才能进入细胞的是( C ) 下列物质需要载体蛋白协助才能进入细胞的是( B.甘油 A.H2O B.甘油 C.K+ D.CO2
4、下列物质以不同运输方式通过细胞膜的是( 二氧化碳 甘油、 甘油 C.氨基酸、钾离子 氨基酸、 氨基酸 B.钾离子、水 钾离子、 钾离子 D.葡萄糖、钠离子 葡萄糖、 葡萄糖
5、蛋白酶从细胞内合成后分泌出细胞，通 、蛋白酶从细胞内合成后分泌出细胞， 过膜的方式是（ 过膜的方式是（ D ） Ａ.协助扩散 协助扩散 Ｂ.主动运输 主动运输 Ｃ.胞吞 胞吞 Ｄ.胞吐 胞吐
资料分析：归纳主动运输的方向、 资料分析：归纳主动运输的方向、特点
资料1 资料 甲状腺滤泡上皮细胞内碘的浓度比血液高20— 甲状腺滤泡上皮细胞内碘的浓度比血液高 25倍，还能继续吸收碘。 倍 还能继续吸收碘。 说明被动运输的方向如何？ 说明被动运输的方向如何？ 资料2 资料 用人工膜进行实验时，即使膜两侧具备浓度差， 用人工膜进行实验时，即使膜两侧具备浓度差， 钾离子不能通过人工的磷脂双分子层。 钾离子不能通过人工的磷脂双分子层。如加上少 量的缬氨霉素（一种蛋白类抗生素）， ），则钾离子 量的缬氨霉素（一种蛋白类抗生素），则钾离子 可以通过，而其他离子不能通过。 可以通过，而其他离子不能通过。 若向细胞膜上注射氰化物（抑制能量的形成）， 若向细胞膜上注射氰化物（抑制能量的形成）， 细胞对钾离子的吸收减缓或停止。 细胞对钾离子的吸收减缓或停止。 说明主动运输有什么特点？ 说明主动运输有什么特点？
物质跨膜运输的方式
［教材优化全析］要点提炼物质跨膜运输，有的是顺浓度梯度的，如水、O2、CO2等，有的是逆浓度梯度的，如：Na+、Cl－、Ca2+等，而且细胞对于物质的输入和输出有选择性，这主要是因为细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。
生物膜的这一特性对保证细胞正常代谢的进行非常有意义：它既能保障细胞对基本营养物质的摄取、代谢废物的排出和细胞内离子浓度的调节，又能使细胞内环境保持相对稳定。
一、自由扩散由于分子运动而产生的物质迁移现象，即一种物质的分子从相对高浓度的区域移动到相对低浓度的区域，称为扩散，又称为自由扩散。
物质能否实现跨膜运输与物质的性质、颗粒大小及膜的选择透过性有关。
生物膜的选择透过性能保证细胞正常生命活动的进行。
取少许高锰酸钾结晶，投入一杯清水中，高锰酸钾很快溶解而使水变为紫色。
开始时紫色溶液只集中在高锰酸钾结晶的周围，然后逐渐扩展，最后高锰酸钾结晶完全溶解，水液也全部成为均匀的紫色溶液。
这一过程就是自由扩散。
物质分子可以穿过细胞膜，在细胞内外之间进行自由扩散（如下图）。
自由扩散示意图O2和CO2分子都可以穿过脂类双分子层而扩散。
由于细胞呼吸之故，细胞内的O2浓度总是低于血浆或体液中的O2浓度，而CO2的浓度则高于血浆或体液中的CO2浓度，因而体液中的O2就向细胞内扩散，而细胞内的CO2则向血浆或体液扩散。
保持或增加浓度梯度，有利于扩散的进行。
血液在组织中循环，可经常保持血液和细胞之间的O2和CO2浓度梯度，因而有利于O2从血液中顺浓度梯度进入细胞和CO2从细胞中顺浓度梯度进入血液。
分子扩散的速度是与温度成正比的，温度越高，扩散速度越快。
在同一温度下，由浓度来决定扩散方向与速度。
自由扩散的动力是物质由高浓度流向低浓度的倾向。
例如CO2、O2、N2进出红细胞，取决于血液和肺泡中该气体的分压差。
脂溶性的固醇类小分子激素（性激素、肾上腺皮质激素）以及酰胺类、甘油、乙醇等出入细胞是自由扩散。
自由扩散的速度基本上取决于分子的大小和油溶度，分子越小，油溶度越大，扩散速度越快。