1、4-3物质跨膜运输的方式(必修1)课程标准课程标准说说明物质进出细胞的方式。明物质进出细胞的方式。课标解读课标解读1.说说明物质进出细胞的方式。明物质进出细胞的方式。2.尝试提出问题，作出假设，进行图表数据的尝试提出问题，作出假设，进行图表数据的解读。解读。跨膜运输跨膜运输离子和小分子物质的运输方式离子和小分子物质的运输方式 1被动运输被动运输类型类型概念概念实例实例自由扩散自由扩散物质通过简单物质通过简单的的 进出细胞进出细胞水、水、CO2、甘油、乙醇等、甘油、乙醇等协助扩散协助扩散进出细胞的物质借进出细胞的物质借助助 的扩散的扩散葡萄糖进入葡萄糖进入 .扩散作用扩散作用载体蛋白载体蛋白红细
2、胞红细胞能量能量 营养物质营养物质 代谢废物代谢废物 有害有害 1自由扩散、协助扩散、主动运输的比较自由扩散、协助扩散、主动运输的比较物质出入细物质出入细胞的方式胞的方式被动运输被动运输主动运输主动运输自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散运输方向运输方向高浓度高浓度低浓度低浓度 高浓度高浓度低浓度低浓度低浓度低浓度高浓高浓度度是否需要是否需要载体蛋白载体蛋白不需要不需要需要需要需要需要是否消耗能量是否消耗能量不消耗不消耗不消耗不消耗消耗消耗特别提醒表中特别提醒表中“高浓度高浓度”、“低浓度低浓度”是指运输的离子或小分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。子本身的浓度，而不是
3、它们所在的溶液的浓度。图例图例举例举例O2、CO2、H2O、甘油、甘油、乙醇、苯等出入细胞乙醇、苯等出入细胞红细胞吸收红细胞吸收葡萄糖葡萄糖小肠上皮细胞吸小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基收葡萄糖、氨基酸、无机盐等酸、无机盐等2影响物质跨膜运输的因素影响物质跨膜运输的因素(1)影影响自由扩散的因素响自由扩散的因素细胞膜内、外物质的浓度差。细胞膜内、外物质的浓度差。(2)影响协助扩散的因素影响协助扩散的因素细胞膜内、外物质的浓度差。细胞膜内、外物质的浓度差。细胞膜上载体蛋白的数量。细胞膜上载体蛋白的数量。(3)影响主动运输的因素影响主动运输的因素载体：载体：a.载体蛋白具有特异性，不同物质的载载体蛋白
4、具有特异性，不同物质的载体蛋白不同，不同生物膜上载体蛋白的种类和数体蛋白不同，不同生物膜上载体蛋白的种类和数量也不同量也不同(根本原因是由基因决定的根本原因是由基因决定的)。b载体蛋白具有饱和现象，当细胞膜上的载体载体蛋白具有饱和现象，当细胞膜上的载体蛋白已经达到饱和时，细胞通过载体蛋白运输物蛋白已经达到饱和时，细胞通过载体蛋白运输物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。质的速率不再随物质浓度的增大而增大。能量：凡能影响细胞内产生能量的因素，都能能量：凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如影响主动运输，如O2浓度、温度等。浓度、温度等。(4)影响物质运输速率的曲线影响物质运输速率的曲
5、线【巩固巩固1】甲甲()、乙、乙()两两种物质在细胞膜两侧种物质在细胞膜两侧的分布情况如下图的分布情况如下图(颗粒的多少表示浓度的高低颗粒的多少表示浓度的高低)，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是在进行跨膜运输时，下列说法正确的是()。A乙进入细胞一定有载体蛋白的参与乙进入细胞一定有载体蛋白的参与B乙运出细胞一定有载体蛋白的参与乙运出细胞一定有载体蛋白的参与C甲进入细胞一定需要能量甲进入细胞一定需要能量D甲运出细胞一定不需要能量甲运出细胞一定不需要能量解析解析乙物质进入细胞是逆浓度梯度运输，一定乙物质进入细胞是逆浓度梯度运输，一定是主动运输，要有载体蛋白的协助；是主动运输，要有载体蛋白的协助；
6、C选项中甲选项中甲进入细胞是顺浓度梯度运输，只有主动运输才消进入细胞是顺浓度梯度运输，只有主动运输才消耗能量；耗能量；D选项中甲物质运出细胞是逆浓度梯度选项中甲物质运出细胞是逆浓度梯度运输，一定消耗能量。运输，一定消耗能量。答案答案A1胞吞：胞吞：大大分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成陷形成 ，包围着大分子。然后小囊从，包围着大分子。然后小囊从 上分离上分离下来，形成下来，形成 ，进入细胞内部。，进入细胞内部。2胞吐：胞吐：细细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成胞需要外排的大分子，先在细胞内形成 ，然后移动到细胞膜处，并与之，然后移动到细胞膜处，并与
7、之 将大分子排出细胞将大分子排出细胞。大分子物质的运输大分子物质的运输 小囊小囊细胞膜细胞膜囊泡囊泡囊泡囊泡融合融合思维激活思维激活2 胞胞吞、胞吐的结构基础是什么？此吞、胞吐的结构基础是什么？此时物质共穿过了几层生物膜？时物质共穿过了几层生物膜？提示提示膜的流动性；膜的流动性；0层。层。胞吞胞吐与主动运输的比较胞吞胞吐与主动运输的比较 胞吞和胞吐胞吞和胞吐主动运输主动运输分子大小分子大小大分子大分子小分子和离子小分子和离子是否需要载体是否需要载体否否是是是否消耗能量是否消耗能量是是是是结构或功能基础结构或功能基础 细胞膜的流动性细胞膜的流动性 细胞膜的选择透过性细胞膜的选择透过性【巩固巩固2
8、】如如右图所示，下列生理过程中，不能右图所示，下列生理过程中，不能够表示的是够表示的是()。A抗体的分泌抗体的分泌B胰岛细胞分泌胰岛素胰岛细胞分泌胰岛素C小泡内的物质穿过小泡内的物质穿过2层磷脂分子层磷脂分子D肠腺细胞分泌肠液肠腺细胞分泌肠液解析解析图示为细胞通过胞吐向外分泌物质。抗体图示为细胞通过胞吐向外分泌物质。抗体的分泌、胰岛细胞分泌胰岛素、浆细胞分泌抗体的分泌、胰岛细胞分泌胰岛素、浆细胞分泌抗体、消化腺细胞分泌消化酶等，都是通过细胞膜的、消化腺细胞分泌消化酶等，都是通过细胞膜的胞吐实现的；小泡内物质通过膜融合分泌到细胞胞吐实现的；小泡内物质通过膜融合分泌到细胞外面，没有穿过磷脂双分子层
9、外面，没有穿过磷脂双分子层(即即0层层)。答案答案C物质出入细胞方式的判断物质出入细胞方式的判断 思维导图：思维导图：深度剖析深度剖析新生儿可直接吸收免疫球蛋白，免疫球蛋白是大分子新生儿可直接吸收免疫球蛋白，免疫球蛋白是大分子物质，穿过细胞膜时必须先与膜结合，然后内陷形成小泡与细胞物质，穿过细胞膜时必须先与膜结合，然后内陷形成小泡与细胞膜分离，这样才能进入细胞内部，该运输方式为胞吞；半乳糖为膜分离，这样才能进入细胞内部，该运输方式为胞吞；半乳糖为小分子物质，进入小肠上皮细胞，消耗能量，为主动运输。小分子物质，进入小肠上皮细胞，消耗能量，为主动运输。答案答案B规律方法物质出入细胞方式的判断方法规
10、律方法物质出入细胞方式的判断方法(1)根据物质大小与载体、能量的需要根据物质大小与载体、能量的需要(2)根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方式是根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。主动运输。【例例2】如如图表示培养液中图表示培养液中K浓度及溶氧量对小浓度及溶氧量对小麦根系细胞吸收麦根系细胞吸收K速率的影响。下列有关两曲线速率的影响。下列有关两曲线形成机理的解释正确的是形成机理的解释正确的是(多选多选)()。影响物质出入细胞的因素影响物质出入细胞的因素 A曲线曲线OB段的形成是由于细胞膜上段的形成是由于细胞膜上K载体数载体数量未达到饱和且能量充足量未达到饱和且能量充足B曲线曲线CD
11、段的形成是由于细胞内段的形成是由于细胞内K过多，细过多，细胞大量排出胞大量排出KCE点表明植物根系可以通过自由扩散的方式点表明植物根系可以通过自由扩散的方式吸收吸收KD曲线曲线BC、FG段的形成与细胞膜上段的形成与细胞膜上K载体数载体数量有关量有关思维导图思维导图：深度剖析深度剖析图一中横坐标是培养液中图一中横坐标是培养液中K浓度，浓度，纵坐标是纵坐标是K吸收速率，因此曲线吸收速率，因此曲线OB段限制因素段限制因素是培养液中是培养液中K浓度，则载体、能量均充足。浓度，则载体、能量均充足。BC段限制因素不再是培养液中段限制因素不再是培养液中K浓度，限制因素可浓度，限制因素可能是载体数量，也可能是
12、能量供应。能是载体数量，也可能是能量供应。CD段形成的段形成的原因可能是由于细胞外界溶液浓度过高，细胞失原因可能是由于细胞外界溶液浓度过高，细胞失水，细胞呼吸速率下降，影响了对水，细胞呼吸速率下降，影响了对K的吸收。的吸收。BC、FG段的形成与细胞膜上段的形成与细胞膜上K载体的数量有关载体的数量有关。答案答案AD规律方法坐标曲线题的解法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。着横坐标的变化而变化。(2)学会曲线中限制因素的判断学会曲线中限制因素
13、的判断在曲线上升阶段，限制其增长的因素为横坐标所在曲线上升阶段，限制其增长的因素为横坐标所表示的因子，如图中限制表示的因子，如图中限制EF段的因素为氧气的相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，需要从内部因素和环境因素两个方面加以考虑，如图中限制如图中限制FG段的因素为载体数量段的因素为载体数量(内部因素内部因素)和和温度温度(环境因素环境因素)等。等。技法必备技法必备条条件对照是指虽给对象施以某种实验处理，但这件对照是指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理
14、不是种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量。实验假设所给定的实验变量。对照原则之一对照原则之一条件对照条件对照 能力展示能力展示科学科学家研究细胞膜上的各种蛋白质时，通过测定氨基酸序列及其家研究细胞膜上的各种蛋白质时，通过测定氨基酸序列及其相应的相应的DNA序列，发现了一种细胞水通道蛋白，并推测细胞渗透序列，发现了一种细胞水通道蛋白，并推测细胞渗透吸水或失水过程中，水分子进出需通过此通道。请完成下面的实吸水或失水过程中，水分子进出需通过此通道。请完成下面的实验探究。验探究。探究课题：细胞对水的吸收是否需要细胞膜上的水通道蛋白。探究课题：细胞对水的吸收是否需要细胞膜上
15、的水通道蛋白。我的假设：我的假设：_。探究准备：人体成熟的红细胞、生理盐水、活性探究准备：人体成熟的红细胞、生理盐水、活性蛋白酶、显微镜、载玻片、盖玻片等。蛋白酶、显微镜、载玻片、盖玻片等。探究过程：探究过程：(1)选取人体成熟的红细胞，用选取人体成熟的红细胞，用_稀释，稀释，分别置于分别置于A、B两试管中。两试管中。(2)A试管加入一定量的活性蛋白酶，试管加入一定量的活性蛋白酶，B试管加入试管加入_高温下失活的蛋白酶。高温下失活的蛋白酶。(3)一定时间后，分别取一定时间后，分别取A、B两试管中的红细胞两试管中的红细胞样液制成样液制成1、2号临时装片。号临时装片。(4)用显微镜观察正常红细胞的
16、形态。用显微镜观察正常红细胞的形态。(5)分别在分别在1、2号临时装片的盖玻片一侧滴加清水号临时装片的盖玻片一侧滴加清水，在另一侧，在另一侧_，重复几次，一段时间后观，重复几次，一段时间后观察。察。在在(2)中，蛋白酶处理细胞的目的是中，蛋白酶处理细胞的目的是_，设置设置B组的目的是组的目的是_。在在(5)中，实验的具体观察指标是中，实验的具体观察指标是_。探究结论：若探究结论：若_，说明细胞对水的吸收，说明细胞对水的吸收需要细胞膜上的水通道蛋白。需要细胞膜上的水通道蛋白。若若_，说明细胞对水的吸收不需要细胞，说明细胞对水的吸收不需要细胞膜上的水通道蛋白。膜上的水通道蛋白。解析解析依照课题研究
17、的步骤及对照原则和单一变依照课题研究的步骤及对照原则和单一变量原则，不难做出回答。量原则，不难做出回答。答案答案我我的假设：细胞对水的吸收需要细胞膜上的假设：细胞对水的吸收需要细胞膜上通道蛋白的协助通道蛋白的协助探究过程：探究过程：(1)生理盐水生理盐水(2)等量等量(5)用吸水纸用吸水纸吸引去除通道蛋白对照红细胞的体积变化吸引去除通道蛋白对照红细胞的体积变化探究结论：探究结论：1号装片中红细胞的体积不变，号装片中红细胞的体积不变，2号明号明显变大显变大1号和号和2号装片中的红细胞体积均明显变号装片中的红细胞体积均明显变大，且二者变化无差异大，且二者变化无差异解析解析由图知，该离子进入细胞为逆
18、浓度梯度运由图知，该离子进入细胞为逆浓度梯度运输，且消耗能量，故为主动运输。输，且消耗能量，故为主动运输。答案答案C2红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是()。A都可以从低浓度一边向高浓度一边都可以从低浓度一边向高浓度一边B都需要供给都需要供给ATPC都需要载体协助都需要载体协助D既需要载体协助又需要消耗能量既需要载体协助又需要消耗能量解析解析此题考查物质出入细胞的方式。其中红细胞吸收无机盐是此题考查物质出入细胞的方式。其中红细胞吸收无机盐是主动运输，既需要载体协助也消耗细胞代谢释放的能量主动运输，既需要载体协助也消耗细胞代谢释放的能量(ATP)；红；红细胞吸收
19、葡萄糖是协助扩散，只需要载体协助，不消耗细胞代谢细胞吸收葡萄糖是协助扩散，只需要载体协助，不消耗细胞代谢释放的能量。释放的能量。答案答案C32002年我国首次发现了一种年我国首次发现了一种“穿肠蛋白质穿肠蛋白质”(可可被肠道直接吸收被肠道直接吸收)，为许多药物的利用提供了一条，为许多药物的利用提供了一条途径。途径。“穿肠蛋白质穿肠蛋白质”被肠道吸收的方式是被肠道吸收的方式是()。A单纯扩散单纯扩散 B渗透作用渗透作用C主动运输主动运输 D以上都不是以上都不是解析解析“穿肠蛋白质穿肠蛋白质”是大分子物质，不能通过跨是大分子物质，不能通过跨膜运输方式被吸收，而是通过胞吞的方式被吸收膜运输方式被吸收
20、，而是通过胞吞的方式被吸收。答案答案D4科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用图中四条曲线表示，在研究具四种关系，分别用图中四条曲线表示，在研究具体的物质体的物质X时，发现与曲线和相符。试问：细时，发现与曲线和相符。试问：细胞膜运输物质胞膜运输物质X的方式是的方式是()。A主动运输主动运输 B协助扩散协助扩散C自由扩散自由扩散 D被动运输被动运输解析解析逐条曲线分析如下：曲线说明运输速率逐条曲线分析如下：曲线说明运输速率与物质浓度成正比关系，不受其他因素的限制，与物质浓度成正比关系，不受其他因素的限制，应为自由扩散；曲线在一定浓度范围内，随
21、物应为自由扩散；曲线在一定浓度范围内，随物质浓度升高运输速率加快，当达到一定程度后，质浓度升高运输速率加快，当达到一定程度后，由于受到载体蛋白数量的限制，运输速率不再增由于受到载体蛋白数量的限制，运输速率不再增加，而保持稳定，说明这种运输需要载体蛋白，加，而保持稳定，说明这种运输需要载体蛋白，不是自由扩散，可能是协助扩散或主动运输；曲不是自由扩散，可能是协助扩散或主动运输；曲线运输速率与氧气浓度无关，而氧气浓度的高线运输速率与氧气浓度无关，而氧气浓度的高低影响能量的产生进而影响主动运输的速率，说低影响能量的产生进而影响主动运输的速率，说明这种方式不是主动运输，有可能是自由扩散或明这种方式不是主
22、动运输，有可能是自由扩散或协助扩散；曲线运输速率与氧气浓度有关，说协助扩散；曲线运输速率与氧气浓度有关，说明这个过程需要能量，综合，物质明这个过程需要能量，综合，物质X的运输方的运输方式只能是主动运输。式只能是主动运输。答案答案A5物质进入细胞都要通过细胞膜，不同物质穿物质进入细胞都要通过细胞膜，不同物质穿过细胞膜的方式不同，下列各图表示在一定浓度过细胞膜的方式不同，下列各图表示在一定浓度范围内细胞膜外物质进入细胞膜内的三种不同情范围内细胞膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况，回答下列问题。况，回答下列问题。(1)据图指出甲、乙、丙所表示的物质运输方式，据图指出甲、乙、丙所表示的物质运输方式，甲
23、是甲是_，乙是，乙是_，丙是，丙是_。(2)上述三种运输方式中，哪一种加入呼吸抑制剂上述三种运输方式中，哪一种加入呼吸抑制剂后曲线会发生变化？后曲线会发生变化？_为什么？为什么？_。(3)乙醇、乙醇、CO2、氨基酸进入细胞的方式分别是、氨基酸进入细胞的方式分别是_、_、_。解析解析解答此题应分析每条曲线所对应的方式，解答此题应分析每条曲线所对应的方式，特别是对丙图曲线的分析：开始时细胞内浓度低特别是对丙图曲线的分析：开始时细胞内浓度低，随着时间的延长细胞内浓度高于细胞外浓度，随着时间的延长细胞内浓度高于细胞外浓度，说明细胞能逆浓度梯度吸收该物质，故判定该物说明细胞能逆浓度梯度吸收该物质，故判定
24、该物质进出细胞的方式是主动运输。质进出细胞的方式是主动运输。答案答案(1)自自由扩散协助扩散主动运输由扩散协助扩散主动运输(2)丙丙(主动运输主动运输)主动运输需要呼吸作用提供能量主动运输需要呼吸作用提供能量(3)自由扩散自由扩散自由扩散自由扩散主动运输主动运输课堂小结课堂小结 35.艺术的大道上荆棘丛生，这也是好事，常人望而却步，只有意志坚强的人例外。雨果54.有了梦想，就应该迅速有力地实施。坐在原地等待机遇，无异于盼天上掉馅饼。毫不犹豫尽快拿出行动，为梦想的实现创造条件，才是梦想成真的必经之路。25.不抛弃，不放弃连长高城。123.你跌跌撞撞，落得这一身伤，就当是为青春，画下的残妆。61.
25、年代的人要跟年代的人去竞争。81.如果你向神求助，说明你相信神的能力；如果神没有帮助你，说明神相信你的能力。64.当你可以跟一个人不说话，分享片刻寂静，且不会觉得尴尬，那一刻你就会明白，你遇到了对的人。37.太阳不会因为你的失意，明天不再升起；月亮不会因为你的抱怨，今晚不再降落。蒙住自己的眼睛，不等于世界就漆黑一团；蒙住别人的眼睛，不等于光明就属于自己！38.人生总是很累，你现在不累，以后会更累。不要在该奋斗的年纪，一味地选择休闲。让十年后的你，感谢现在努力不放弃的你！64.山谷的最低点正是山的起点，许多走进山谷的人之所以走不出来，正是他们停住双脚，蹲在山谷烦恼哭泣的缘故。55.即使跌倒一百次
26、，也要一百零一次地站起来。67.如果你向神求助，说明你相信神的能力。如果神没有帮助你，说明神相信你的能力。44.越努力，越幸运，若是不幸运，就一定是不够努力。37.只有你愿意为之死的东西，你才能够借之而生。71.有望得到的要努力，无望得到的不介意，无论输赢姿态都会好看。78.人生离不开选择，少不了抉择，但选是累人的，择是费人的。16.趁年轻，没理由不去闯，哪怕败，我也要败的漂亮！75.最热烈的火焰，冰封在最沉默的火山深处。23.成功，是内心的造就。拉尔夫.M.福特29.自信的人，懂得“天生我才必有用”的道理，依靠着必胜的信心，在艰苦的搏击中，驶向成功的彼岸。99.凡过于把幸运之事归功于自己的聪明和智谋的人多半是结局很不幸的。19.别忘了，你曾经也是第一名。14.面对生活，每个人都过得不容易。太阳升起，就要拼了力气的去争取;深夜无眠，还要想着明天怎么继续。肩上的压力，是生存的难题;心中的压抑，是不能说的委屈。生容易，活容易，生活真的不容易;你不易，我不易，其实谁都不容易!60.不好心平气和，不好容你自我昏睡！趁你还年轻，强壮灵活，要永不疲倦地做好事。46.挫折其实就是迈向成功所应缴的学费。25.越是复杂的人，对简单越有特殊的需求；越是自己内心肮脏的人，越喜欢纯净的东西。
