高中生物物质跨膜运输的方式
高中生物必修一知识点③
课题17：物质跨膜运输的方式【课标要求】物质出入细胞的方式。
【考向瞭望】物质跨膜运输方式的探究、判断与应用。
【知识梳理】一、物质跨膜运输的方式：（一）被动运输：1、自由扩散：不需要载体和能量，如水、CO 2、O 2、甘油、乙醇等。
2、协助扩散：需要载体，但不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖。
（二）主动运输：既需要载体协助，又需要消耗能量，如细胞吸收K ＋、Na ＋、Ca 2＋、氨基酸等。
（三）物质跨膜运输的方式说明生物膜结构特征是流动性，功能特性是选择透过性。
（四）大分子物质以胞吞和胞吐方式进出细胞，这与细胞膜的流动性有关，但不属于跨膜运输。
二、三种物质出入细胞方式的图例比较三、主动运输的意义：在细胞的生命活动过程中，主动运输起到了重要作用，它使细胞能主动地从外界吸收被选择的物质，供生命活动利用。
同样，细胞也能利用主动运输把新陈代谢产物排出细胞外。
总之，细胞通过主动运输，摄取、积累物质以及不断排出代谢废物，从而维持细胞组成成分的动态稳定，保证生命活动的正常进行。
四、影响跨膜运输的因素（一）影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。
（二）影响协助扩散的因素：1、细胞膜内外物质的浓度差。
2、细胞膜上运载物质的载体数量。
（三）影响主动运输的因素：1、载体：是细胞膜上的一类蛋白质。
（1）载体具有特异性，不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上载体的种类和数目也不同。
（2）载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体全部参与物质的运输时，细胞吸收该载体运载的物质的速度不再随物质浓度的增大而增大。
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。
（四）影响物质运输速度的曲线分析1、物质浓度（在一定浓度范围内）对运输速率的影响曲线：（1）自由扩散的运输方向是由高浓度一侧到低浓度一侧，其动力是两侧溶液的浓度差，在一定浓度范围内，随物质浓度的增大，其运输速率与物质浓度成正比。
（2）协助扩散或主动运输的共同点是都需要载体协助，在物质浓度较低时，随物质浓度的增大，运输速率也逐渐增大，到达一定物质浓度时，由于受膜上载体数量的限制，运输速率不再随浓度增大而增大。
高中生物 “三句口诀”判断物质跨膜运输的方式
“三句口诀”判断物质跨膜运输的方式细胞通过细胞膜与周围环境时刻进行着物质交换，物质跨膜运输方式中的被动运输、自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞和胞吞则是教学的重点。
但在教学中发现，部分学生对常见的进行自由扩散的物质名称记忆不清，一些学生则反映强行记住后很快会遗忘；对于葡萄糖、氨基酸和各种无机盐离子的运输方式，部分学生误认为它们跨膜运输方式均为主动运输；而针对大分子物质的跨膜运输方式，一些学生不能清晰比较小分子物质和大分子物质跨膜运输的异同点。
通过运用以下三句自编的口诀融入课堂教学，取得了较好的教学效果。
1 自由扩散很简单，水甘尿气醇和酸以自由扩散方式进出细胞的物质，由于其不需要载体协助，也不需要消耗能量，故将其总结为“自由扩散很简单”，让学生明白此种运输过程就是物质从其高浓度一侧运输到低浓度一侧，而与载体和能量无关。
对于常见通过自由扩散进出细胞的物质，如水、甘油、尿素、相关气体(如氧气和二氧化碳)、乙醇和脂肪酸等，将其第一个字凑成“水甘尿气醇和酸”。
学生轻松记住了口诀，不仅把握了自由扩散的特点，也同时掌握了通过自由扩散方式进出细胞的常见物质。
2 氨葡离子看条件，逆向主动顺协散由于氨基酸、葡萄糖及相应的一些无机盐离子(如Na+、K+、Cl-等)进出细胞均需要载体协助，若这三类物质是从其高浓度一侧运输到低浓度一侧(顺浓度梯度运输)，属于不消耗能量的协助扩散；若是从其低浓度一侧运输到高浓度一侧(逆浓度梯度运输)，则为消耗能量的主动运输。
根据口诀“氨葡离子看条件，逆向主动顺协散”，让学生理解这三类物质的跨膜运输方式不是固定不变的，而是需要根据条件(物质的具体运输方向)加以判断。
为检测学生学习口诀后的判断效果，给学生展示两道高考生物学试题:2012年安徽卷第2小题:蛙的神经元内、外Na+浓度分别是15mmol/L和120mmol/L。
在膜电位由内负外正转变为内正外负过程中有Na+流入细胞，膜电位恢复过程中有Na+排出细胞。
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。
人教版高中生物必修一课件：第四章第3节物质跨膜运输的方式 (共39张PPT)
(2)根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主 动运输。
影响物质出入细胞的因素
•【例2】 如图表示培养液中K＋浓度及溶氧量对小 麦根系细胞吸收K＋速率的影响。下列有关两曲线 形成机理的解释正确的是(多选)( )。
A．曲线OB段的形成是由于细胞膜上 K＋载体数量未达到 饱和且能量充足 B．曲线CD段的形成是由于细胞内 K＋过多，细胞大量排 出K＋ C．E点表明植物根系可以通过自由扩散的方式吸收K＋ D．曲线BC、FG段的形成与细胞膜上K＋载体数量有关 思维导图：
•特别提醒 表中“高浓度”、“低浓度”是指运输的离子或小分 子本身的浓度，而不是它们所在的溶液的浓度。
2．影响物质跨膜运输的因素 (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细胞膜上载体蛋白的数量。 (3)影响主动运输的因素
•1．自由扩散、协助扩散、主动运输的比较
物质出入细 胞的方式 运输方向 被动运输 自由扩散 协助扩散 低浓度→高浓 度 需要 消耗
主动运输
高浓度→低浓度 高浓度→低浓度
是否需要
载体蛋白 是否消耗能量
不需要 不消耗
需要 不消耗
图例 小肠上皮细胞吸 O2、CO2、H2O、甘油、 红细胞吸收 举例 收葡萄糖、氨基 乙醇、苯等出入细胞 葡萄糖 酸、无机盐等
规律方法 坐标曲线题的解法 (1)理解纵坐标与横坐标表示的含义 横坐标为自变量，纵坐标为因变量，即纵坐标 随着横坐标的变化而变化。 (2)学会曲线中限制因素的判断 在曲线上升阶段，限制其增长的因素为横坐标 所表示的因子，如图中限制 EF段的因素为氧气的 相对含量；当曲线不再上升时，限制其增长的因 素需要从内部因素和环境因素两个方面加以考虑， 如图中限制 FG 段的因素为载体数量 ( 内部因素 ) 和 温度(环境因素)等。
(完整版)《物质跨膜运输的方式》教学设计
《物质跨膜运输的方式》教学设计一、教学内容分析：《物质跨膜运输的方式》是新课标人教版高中生物教科书必修I中第四章第三节的内容，本章内容属于细胞的基本功能之一──物质的输入和输出。
学习内容主要有物质跨膜运输的方式，自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞及胞吐的主要特征和各自的区别。
任何一个生命系统都是开放的系统,都与外界有物质的交换.所以本节的内容对学生理解细胞是基本的生命系统有着重要的意义,也为以后进一步的生物学习奠定基础知识.二、学习者特征分析：1、知识基础：在本章前两节中，学生已经学习了细胞膜的组成、功能以及物质跨膜运输的一些实例，但还未对物质跨膜运输的原理进行学习。
本节内容就是系统的学习物质跨膜运输的方式，学生对其中涉及的知识已经有一些了解，所以本节内容对于高中学生并不难理解，因此可以用引导的方式让学生进行学习，以此提高学生的分析总结能力。
2、认知能力：高中生已达到一定分析处理问题的水平。
三、教学目标：1、知识目标:（1）举例说明物质跨膜运输的类型及特点。
(2)阐述主动运输对细胞的意义。
（3)说出被动运输与主动运输的异同点。
(4）正确解读坐标图与表格。
2、技能目标:（1)逐渐形成打破定势思维,实际问题实际解决的能力。
（2）逐渐形成运用类比和对比的方法进行学习的能力.（3）逐渐形成运用表格的方式进行总结归纳知识的能力.3、情感态度价值观：树立生物膜结构与功能相适应的生物学观点。
四、教学重点：1。
小分子和离子跨膜运输的方式：自由扩散、协助扩散、主动运输2.大分子跨膜运输的方式:胞吞和胞吐五、教学难点：三种跨膜运输方式的概念及区别;通过已知跨膜运输的特征推出跨膜运输的方式。
六、教学媒体：教科书、板书、PPT课件（包含flash动画）等.七、教学方法：直观教学法、讲授法、引导法。
八、课时安排：1课时九、教学流程图十一、布置作业:本节课后习题及补充习题十二、板书设计：第3节物质跨膜运输的方式1、自由扩散定义特征2、协助扩散定义特征3、主动运输定义特征4、物质运输类型5、三种运输方式的区别（表格）十三、课后评价：课后对本堂课通过提问引导的方式讲解物质的跨膜运输方式的效果，学生学习兴趣，课堂氛围,学生理解程度作评价。
高中生物必修一课件4.3物质跨膜运输的方式(上课用)
细 胞 膜
水分子
O2、CO2、 水、N2
细 胞 内
乙醇、甘油 苯、脂肪酸、尿素
自由扩散
特点：
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、 甘油、脂肪酸、尿素、乙醇、 苯
影响自由扩散的因素:浓度差
正比
O2、CO2、
乙醇、甘油
水、N2 苯、脂肪酸、尿素
协助扩散:进出细胞的物质借助载 体蛋白的扩散
50
1.哪种离子通过主动运输进入
细胞？
K+ Mg2+
0
2.哪种离子通过主动运输排出 Na＋
K＋ Mg2＋ Cl－离子种类
细胞？
Na+ Cl－
细胞内
3.你是如何作出以上判断 的？
细胞外
主动运输,物质逆浓度进行。因为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。
影响物质运输速率的因素:
细 胞 外
细 胞 膜
细 胞 内 载体蛋白
协助扩散
特点：
➢ 从高浓度到低浓度；
➢ 需要载体蛋白的协助；
➢ 不需要能量。
注意：载体蛋白具有特异性，一种载体只能与一种
相应的如被：运葡输萄的糖物进质入相结红合细。胞也。就是说，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。
协助扩散
如 甘不相油H2同同、O、点点乙物C：：醇O质① ②等2自 协等脂不运物由小助溶需质输扩分扩性要运散子的分散能输：，子量：方动不向需需力：要如要都高载载葡浓体体是萄度蛋蛋糖浓白→白进质度质低入协协浓差助人助度的红细胞
自由扩散
被
协助扩散
人教版·高中生物·高三一轮复习课件·第11讲 物质跨膜运输的方式
马小明
自学导读
1、物质跨膜运输的方式有哪些？各有什 么特征？ 2、影响物质跨膜运输的因素有哪些？ 3、大分子物质如何进出细胞或细胞器？
1、物质跨膜运输的方式
1.填写有关跨膜方式及结构名称 甲:_________; 自由扩散 乙:_________; 协助扩散 丙:_________;a:_________ 主动运输 载体蛋白 。
A.鱼藤酮对K+的载体蛋白的生理功能有抑制作用,也抑制了Mg2+的载体蛋 白的生理功能 B.鱼藤酮可能是通过抑制红细胞的有氧呼吸,从而影响K+和Mg2+的运输 C.乌本苷抑制K+的载体蛋白的生理功能而不影响Mg2+的载体蛋白的生理 功能 D.正常情况下血浆中K+和Mg2+均通过主动运输进入红细胞
10.如图中曲线a、b表示物质跨膜运输的方
3. 影响物质跨膜运输运输速率的因素 （1）自由扩散 影响因素： 膜两侧物质浓度差 浓度差越大，跨膜运输速率越大
运 输 速 率
0
物质浓度差
（2）协助扩散 影响因素： 膜两侧物质浓度差、膜上载体蛋白种类和数量
运 输 速 率
B A
0
物质浓度差
据图分析：1、物质跨膜运输速率为0的原因有哪些？ 2、在A点限制物质运输速率的因素是什么？ 3、在B点限制物质运输速率的因素是什么？
课堂练习
2.分泌蛋白主要是通过主动运输的方式排到细胞外的。( × )
1.葡萄糖进入红细胞不需要消耗能量,其方式不属于主动运输。（√ ）
3.液泡中积累大量离子,故液泡膜不具有选择透过性。（ ×）
4.糖醋蒜在腌制中慢慢具有糖醋味,是细胞主动吸收蔗糖分子和醋 酸分子的结果。 ( × ) 5.除去细胞膜上的蛋白质不会影响对离子的吸收。 6.新生儿从乳汁中获得抗体需要消耗能量。 (× ) ( √)
高中生物第3节物质跨膜运输的方式 (上课用)课件
顺浓度梯度 顺浓度梯度 逆浓度梯度
不需要
需要
需要
不耗能
不耗能
耗能
气体，水， 葡萄糖通过红 葡萄糖、氨基酸通
脂溶性分子
细胞；少数离 子通过细胞膜
过小肠上皮细胞膜； 大多数离子通过细
胞膜等
下面几幅坐标图中所表示的分别是哪种
物质运输方式？为什么？
运 输 速 率
浓度差
自由扩散
运 输 速 率
浓度差
协助扩散
第3节物质跨膜运输的方式 翠屏区白花 吴勇兵
流动镶嵌模型
据图探讨问题：
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？
自由扩散
协助扩散
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。
1、自由扩散：
运 输 速 率
能量
主动运输
载体有专一性且数量有限, 在协助扩散和主动运输 中,载体具有“饱和效应〞
三、胞吞和胞吐
一些大分子或物质团块的运输，是通过 胞吞和胞吐作用来实现的。
胞吞
人体的白细胞吞噬入侵的细菌、细胞碎片及衰老的红 细胞，都属于细胞的胞吞作用，对于人体起了免疫保 护的作用。
胞 吐
合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图
小结：
物质跨膜运输 的方式
自由扩散：顺浓度梯度 被动运输 协助扩散：顺浓度梯度；
载体蛋白 主动运输： 逆浓度梯度；
载体蛋白； 能量 胞吞和胞吐：依赖于膜的流动性
生物膜的功能特点：选择透过性
(1)Aபைடு நூலகம்表
分子；B代表
；D代表 。
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...
比方：卡车载货上坡
逆浓度梯度运输 需载体 需能量
思考：被动、主动两词的 用意在哪里？
动动脑：自由扩散、协助扩散、主. .动. 运输 这几种跨膜方式你能画出来吗？
提示：注意载体蛋白的特异性
磷脂双分子层
比较三种物质运输方式的异. .同.
项目
自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向 顺浓度梯度 顺浓度梯度 逆浓度梯度
人工合成的磷脂双 层膜对不同分子的 通透性
协助扩散
进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。 ...
特征：
1.顺浓度 梯度运输
2.需要 载体蛋白
典型的例子： 葡萄糖进入红细胞
协助扩散
...
比方：卡车载货下坡
顺浓度梯度运输 需载体 不需能量
2.主动运输
...
离子 （H2PO4) -
K+ Cl Na+ SO4 Ca2+
...
1.思考：如果你是医生对囊性纤维病的治 疗有什么想法？
2.完成自我检测一、二（P76）。
4.3 物质跨膜运输的方式. . .
物质进出膜的方式
小分子物质和离子
蛋白质等大分子
被动运输
主动运输 胞吞
胞吐
自由扩散 协助扩散
顺浓度 需载体
需能量
...
例：如图所示小肠绒毛上皮细胞中的细胞膜对不同物质的转运（每 种转运的方向由箭头表明，黑点的数量代表每种物质的浓度），下 列叙述正确的是（ ）
A．a物质可能是氧气，b物质可能是葡萄糖 B．a物质可能是水，b物质可能是甘油 C．a物质可能是胆固醇，b物质可能是氧气 D．a物质可能是葡萄糖，b物质可能是氨基酸
物质通过简单的扩散作用进出细胞。 ...
特征： 顺浓度 梯度运输
主要有三类 ①气体小分子 ②水分子 ③脂溶性物质，如乙醇，甘油，苯， 维生素D
自由扩散
...
比方：球往低处滚
顺浓度梯度运输 不需能量 不需载体
氧气，二氧化碳 氮气，水,尿素
苯，甘油，乙醇
氨基酸 葡萄糖 核苷酸
H+、 Na+、 K+、 Ca2+、 Mg_ 2+、 HCO3
1.概念
2. 胞吐 包围
移动
...
融合 排出
Байду номын сангаас
消 耗 能 量
豚鼠胰脏腺泡细胞分泌物形成过程图解
...
2.结构基础：细胞膜的流动性
...
3.特点：需要消耗能量
4.实例
胞吞：单细胞动物如草履虫、变形虫等吞食食物颗粒，人体白 细胞吞噬细菌等。
胞吐：细胞分泌蛋白（如消化酶、抗体等）。
胞吐和胞吞实质上物质并没有跨膜。
是否需要载 体蛋白
是否消耗细 胞内的能量
代表例子
不需要
不消耗
氧气、水、 二氧化碳等 通过细胞膜
需要
不消耗
葡萄糖通过 红细胞
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
二、 蛋白质等大分子进出细胞的方式（膜泡运输）
... 1.概念
1. 胞吞 接触 凹陷 包围 分离
消 耗 能 量
细胞液浓度/池水浓度 18050 1065 100 46 25 13
表4-1 丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比
...
特征：
1.逆浓度 梯度运输
2.需要载体 （具有特异性）
3.需要消耗能量
实 例 ： Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+ 等 离 子
通过细胞膜;葡萄糖、氨基酸进入小 肠上皮细胞。
主动运输
物质跨膜运输的方式
2020/10/26
...
1．说明物质进出细胞的方式 2．会判断物质跨膜运输的方式。 3. 数据的解读
阅读P70页第一段文字，回答被动.运. .输和主 动运输的定义及二者区别？
一、小分子物质和离子跨膜运输的方式
... 1.被动运输：
物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散方式。
自由扩散