1、 1瑞思科教育南充学习中心专题三 物质进出细胞的方式Part 2 物质进出细胞的方式一 回顾旧知1 细胞失水和吸水的原理2 植物细胞原生质层的组成3 植物细胞发生质壁分离的现象及原理分析4 渗透作用发生的必要条件二重难点1 物质跨膜运输的几种方式2 自由扩散、协助扩散、主动运输的特点、运输方向及影响因素三知识讲解（一）小分子或离子的跨膜运输1.物质顺浓度梯度的扩散进出细胞，这种扩散统称为被动运输。类型：自由扩散，协助扩散(1)自由扩散往清水中滴一滴蓝墨水，清水很快变为蓝色，这就是扩散。物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。不需要载体蛋白，也不需要消耗能量，只能顺浓度梯度运输，如 O2、
2、CO2、甘油、乙醇等。特点：（1）物质转移方向是高浓度到低浓度（2）不需要载体蛋白的协助（3）不需要消耗能量2曲 线 图 ：运输速率浓 度 差例 子 ： O2,co2,水 ， 甘 油 ， 乙 醇 等 脂 溶 性的 小 分 子 物 质 。(2)协助扩散葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，却能通过细胞膜，是因为镶嵌在膜上的一些特有的蛋白质，能协助葡萄糖等物质顺梯度跨膜运输，进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩散。不需要消耗能量。自由扩散和协助扩散统称为被动运输。特点：（1）物质转移方向是高浓度到低浓度（2）需要载体蛋白的协助（3）不需要消耗能量曲 线 图 ： 运输速率浓 度 差载 体 蛋 白
3、数 量 的 抑 制例 子 葡 萄 糖 进 入 红 细 胞总结自由扩散，协助扩散的异同。2.主动运输3从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时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。如 Na、K、Ca2的吸收。特点：（1）物质转移方向是低浓度到高浓度（2）需要载体蛋白的协助（3）需要消耗能量曲 线 图 ：运输速率 耗 氧 量例 子 ： 各 种 无 机 盐 离 子 ， 葡 萄 糖 、 氨 基 酸 等 小 分 子物 质载 体 蛋 白 数 量 的 抑 制总结物质跨膜运输的方式，两种被动运输的方式有什么异同，主动运输与被动运输的区别及对细胞生活的意义，并完成下表：项 目
4、 自由扩散 协助扩散 主动运输浓度是否需载体蛋白是否消耗能量实例（二）胞吞和胞吐1、胞吞：当细胞摄取大分子时，首先是大分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成小囊泡进入细胞内部，这种现象叫胞吞。2、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4细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。一、“物质跨膜运输方式”梳理物质类别 物质出入细胞方式 物质运动方向是否需要载体是否耗能 影响因素自由扩散 高浓度低浓度 不需要 不耗能 膜内外物质的浓度差被动运输 协助扩散 高浓度低浓度 需要 不耗能膜内外物质的浓度差；膜上载体的种类和数量离子和小分子物质 主动运输 低浓度高浓度
5、 需要 耗能 载体的种类和数量；能量胞吞 细胞外细胞内 不需要 耗能颗粒和大分子物质 胞 吐 细 胞 内 细 胞 外 不 需 要 耗能能量说明：胞吞也称为内吞作用，胞吐也称为外排作用。凡影响产能的因素，如氧气浓度、温度等皆影响需能的运输方式。二、“物质跨膜运输方式”巧判断通过分析列表，不难发现，几种物质跨膜运输方式的异同主要体现在三个方面：运输是否需要能量供应；运输是否需要载体协助；物质浓度的高低。归纳判别技巧如下。首先看是否需要能量其次看是否需要载体具体跨膜运输方式实例需要 为协助扩散 红细胞吸收葡萄糖等不需为被动运输 不需要 自由扩散 水分子，气体分子（O2、CO2）、尿素、脂溶性5要 物
6、质（苯、乙醇、甘油、脂肪酸）等需要 主动运输 小肠细胞吸收葡萄糖、氨基酸和无机盐等胞吞（胞内胞外）变形虫的摄食，人体白细胞吞噬入侵的细菌、细胞碎片以及衰老的红细胞需要 为主动运输或胞吞、胞吐不需要胞吐（胞外胞内）抗体的分泌等说明：因为胞吐和胞吞是大分子物质出入细胞的主要方式，故通过比较分子的大小，也是判断跨膜方式的依据之一。三、典例链接例 1. 下列物质进出细胞的过程与线粒体密切相关的是（ ）。酒精被胃黏膜吸收 细胞与内环境进行气体交换 肾小管壁上皮细胞吸收原尿中的 Na+ 小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸. B. . .【解析】线粒体是提供能量的细胞器。因此，选项中的物质跨膜运输方式与能量是直接相
7、关的。属于自由扩散，是不需要能量供应的，属于主动运输，需要消耗能量。【答案】B例 2.实验表明，K+不能通过磷脂双分子层的人工膜，但如果在人工膜中加入少量的缬氨霉素（含 12 个氨基酸的脂溶性抗生素）时，K+则可以通过膜从高浓度移向低浓度处，这种物质通过膜的方式是（ ）。A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吞作用【解析】由题意可知，K+通过膜的运输需要缬氨酶素，所以不是自由扩散；K+从高浓度向低浓度处扩散，而缬氨酶素不能提供能量，所以也不是主动运输。可见，这里的缬氨酶素充当的是载体的作用，因此是协助扩散。6【答案】B例 3. 新生儿小肠上皮细胞通过消耗 ATP，可以直接吸收母乳中的
8、免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质分别被吸收到血液中的方式是A.主动运输、主动运输 B.胞吞、主动运输 C.主动运输、胞吞 D.被动运输、主动运输【解析】小肠上皮细胞通过耗能来吸收营养物质，其运输方式不外乎主动运输或胞吞。免疫球蛋白是分子量比较大的物质，不能发生跨膜运动。只能通过胞吞的形式吸收。半乳糖属于小分子单糖，是通过主动运输吸收的。【答案】B二 课堂练习物质跨膜运输的方式一、选择题1(2012泉州高一期末 )如图表示一个动物细胞内外不同离子的相对浓度，由图分析可知维持细胞内外浓度依靠( )A自由扩散 B主动运输C协助扩散 D渗透作用【解析】 动物细胞内外不同离子的相对浓度存在差异，即存在浓度
9、差，该浓度差的维持依靠主动运输。【答案】 B2(2013山东省实验中学高一期末)关于概念图的分析正确的是( )7A和所示的过程都需要消耗细胞内释放的能量B只有 所示的过程能逆浓度梯度运输物质C大分子只有通过所示的过程才能进入细胞D蜜饯腌制时蔗糖进入细胞与过程和有关【解析】 图中代表主动运输，表示协助扩散，过程需要载体，不消耗 ATP；主动运输能逆浓度梯度运输物质；大分子物质以胞吞或胞吐的方式通过膜；蜜饯腌制时细胞已经死亡，细胞膜的选择透过性消失。【答案】 B3下图表示植物细胞正常生活过程中的细胞膜对物质的运输。物质运输的方向如箭头所示，黑点的数量表示物质的浓度，则该物质可能是( )A甘油 B叶
10、绿素C花青素 DNa 【解析】 此物质的运输方向是从低浓度到高浓度，由细胞内向细胞外，需要载体蛋白，而且消耗能量，是主动运输。甘油的运输方式是自由扩散，叶绿素、花青素分别是存在于叶绿体、液泡中的色素，不在细胞间转运。Na 可由细胞内运输到细胞外，且运输方式是主动运输。【答案】 D4(2012浙江高考 )人体肝细胞内 CO2 分压和 K 浓度高于细胞外，而 O2 分压和 Na 浓度低于细胞外，上述四种物质通过主动运输进入细胞的是( )ACO 2 BO 2CK DNa 【解析】 可通过肝细胞内外各种物质的关系作出判断，K 逆浓度从细胞外进入到细胞内部，其跨膜运输方式为主动运输。【答案】 C5(20
11、13青岛高一检测 )细胞内的生物大分子物质(如胃蛋白酶原)的出胞方式是( )8A胞吐 B自由扩散C协助扩散 D主动运输【解析】 细胞膜是一种选择透过性膜，水分子以及细胞要选择吸收的离子、小分子物质可以通过，对于生物大分子物质，则不能以跨膜运输的方式进出细胞，只能以胞吞和胞吐的形式进出细胞。【答案】 A6下图是植物根从土壤中吸收某矿质离子示意图。据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为( )A自由扩散 B协助扩散C主动运输 D被动运输【解析】 本题考查了物质的运输方式。根据图中信息：需要载体，消耗能量以及由低浓度向高浓度运输，即可判定该离子跨膜进入根毛细胞的方式为主动运输。【答案】 C7下图表示
12、在一定范围内细胞膜外某物质浓度变化与该物质进入细胞膜内速度的关系，据图分析，下列说法正确的是( )A该物质进入细胞的方式是自由扩散B该物质通过膜时必须与载体蛋白结合C该物质可能是水或甘油D该物质只能从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动【解析】 由图可知，该物质跨膜速率刚开始时与膜外该物质浓度成正比，说明是顺着浓度梯度运输的。最后跨膜速率达到饱和，说明该物质运输还与膜上载体的数量有关。水和甘油通过自由扩散进出细胞。【答案】 B8(2013厦门高一期末 )物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。如图为几种物质跨膜运9输方式的示意图，请判断有关叙述中不正确的是( )A组成细胞膜的 A、B 两种物质通常
13、不是静止的B丙物质跨膜运输方式中物质一般要从低浓度一侧向高浓度一侧运输C甲、乙、丙三种物质跨膜运输方式对于维持活细胞正常的生命活动均有重要意义D胆固醇跨膜运输以甲的方式进行是 B 物质的缘故【解析】 A 物质是磷脂双分子层，所以脂溶性物质较易透过膜与该物质有关。 A、B 两者都是运动的，它们是细胞膜流动性的基础；丙物质是通过主动运输的途径进出细胞，甲、乙、丙三种方式均与细胞的生命活动密切相关。【答案】 D9下图是几种物质进出细胞方式中运输速率与影响因素间的关系曲线图，下列与此图相关的叙述中，正确的是( )A与水进出细胞相符的图有B与葡萄糖进入红细胞相符的图有C与 K 进入丽藻细胞相符的图有D与
14、蛋白质进出细胞相符的图有【解析】 分析题中曲线图可知，为自由扩散，为协助扩散或主动运输，为自由扩散或协助扩散，为主动运输，为自由扩散，为协助扩散或主动运输。水进出细胞的方式为自由扩散，葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，K 进入丽藻细胞的方式为主动运输，蛋白质进出细胞的方式为胞吞、胞吐。【答案】 A10(2012泰安检测 )实验表明，K 不能通过磷脂双分子层的人工膜，但如果在人工膜中加入少量的缬氨霉素( 含 12 个氨基酸的脂溶性抗生素)时，K 则可以通过膜从高浓度一侧移向低浓度一侧，10这种物质通过膜的方式是( )A自由扩散 B协助扩散C主动运输 D胞吞【解析】 由题干知，缬氨霉素是一种含 1
15、2 个氨基酸的脂溶性抗生素，推知缬氨霉素属于蛋白质类物质。结合 K 穿过膜是从高浓度一侧移向低浓度一侧，判断出 K 通过膜的方式是协助扩散。【答案】 B二、非选择题11(2013大连高一期末 )如图甲表示跨膜运输的几种方式，图乙表示物质通过膜运输的速率(纵坐标) 随环境中 O2 浓度的变化。甲 乙请据图回答：(1)人的红细胞吸收葡萄糖、心肌细胞吸收 O2 的跨膜运输方式依次是图甲中的_、_。(2)图甲中 a 和 c 的主要区别是_。(3)图乙与图甲中的_代表的方式一致。图中曲线出现 BC 段的主要原因是_。(4)若对离体的心肌细胞施用某种毒素，结果 Ca2 的吸收显著减少，而 K 、C 6H1
16、2O6 等物质的吸收不受影响，其可能的原因是_。【解析】 (1)由甲图可判断 a 为主动运输，b 为自由扩散，c 为协助扩散。因此这两种物质对应的运输方式分别为：c 、b 。(2) a(主动运输 )与 c(协助扩散)的主要区别有两点：a 消耗能量，而 c 则不消耗能量， a 为逆浓度梯度运输，而 c 为顺浓度梯度运输。(3)由题干信息：物质运输速率随环境中氧气浓度的变化，即与细胞呼吸提供的能量有关，由此判断为主动运输，与甲图的 a 相符。(4)由题意知某种毒素对运载 Ca2 的载体蛋白的生物活性有抑制作用，而对 K 、C 6H12O6 等的11吸收无影响。【答案】 (1)c b (2)a 过程
17、需要消耗 ATP(或细胞代谢产生的能量)，而 c 过程不需要消耗ATP(或细胞代谢产生的能量)；a 过程是将物质从低浓度向高浓度运输，而 c 过程是将物质从高浓度向低浓度运输 (3)a 载体蛋白的数量是有限的 (4)该毒素抑制了 Ca2 载体蛋白的活性12(2012南昌调研 )实验探究 红细胞悬液为不透明的红色液体，而红细胞发生溶血 (红细胞破裂)后，溶液会逐渐透明，所以可通过红细胞悬液澄清的速率判断红细胞溶血速率，进而根据红细胞溶血速率来判断物质进入红细胞的速率。(1)实验目的：判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速率。(2)试剂与用具：稀释的羊的红细胞悬液、0.3 mol/L 的葡萄糖溶液、0.3
18、 mol/L 的甘油溶液、试管、量筒、计时器、试管架、记号笔。(3)实验步骤第一步：取两支试管，分别标记 A、B。第二步：_。第三步：_。(4)结果、结论如果加入葡萄糖溶液的试管内溶液透明所用的时间短，说明_。如果_，说明甘油比葡萄糖进入红细胞的速率快。如果_，说明_。(5)实验思考根据研究得知，0.3 mol/L 的葡萄糖溶液和 0.3 mol/L 的甘油溶液都和血浆浓度相等，为什么还会使红细胞发生溶血？_。【解析】 (3)由题干知，可根据红细胞悬液澄清的速率判断红细胞的溶血速率，进而判断物质进入细胞的速率，所以根据对照原则和单一变量原则设计实验步骤。12(4)由于实验具有不确定性，即属于探
19、究性实验，因此分析结果时要考虑全面。即要考虑到甘油与葡萄糖进入红细胞的速率的快慢，预测结果有三种可能：甘油比葡萄糖快，甘油比葡萄糖慢，两者相同。【答案】 (3)分别量取 0.3 mol/L 的葡萄糖溶液、0.3 mol/L 的甘油溶液各 10 mL，注入 A、B 两支试管分别量取 1 mL 稀释的羊的红细胞悬液注入 A、B 两支试管中，同时开始计时，记录溶液由不透明到透明所用的时间(4)葡萄糖比甘油进入红细胞的速率快 加入甘油溶液的试管内溶液透明所用的时间短 两支试管内溶液透明所用的时间相同 葡萄糖和甘油进入红细胞的速率相同(5)由于葡萄糖和甘油都是细胞选择吸收的物质，所以会逐渐进入细胞，使细胞内的溶液浓度增大，细胞大量吸水，最终导致细胞涨破
