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(共28张PPT)
第5讲 物质出入细胞的方式及影响因素
课标要求：
1.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量，
有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白。
2.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
第二单元 细胞的基本结构和物质运输　
河源中学 刘少梅老师 （ QQ：609073376）
本节聚焦：
读“回归教材（8）”7-14题
5分钟，牢记以下内容，
并完成大本P42-43例题
1.通道蛋白和载体蛋白有什么异同点？P66-67
2.物质进出细胞的方式？如何区分？
（运输方向、是否耗能？是否需要转运蛋白？实例？）
3.主动运输对于细胞的生命活动有什么意义？
4.胞吞和胞吐有什么特点？对于细胞生命活动有什么意义？
被动运输（自由扩散、协助扩散）、主动运输、包吞和胞吐
运输方式
特点
举例
影响因素
自由扩散
协助扩散
主动运输
胞吞、胞吐
高浓度→低浓度
不需要转运蛋白
不需要能量
（动力—浓度差）
需要载体蛋白
低浓度→高浓度
需要消耗能量
大分子有机物进出细胞的方式
需要消耗能量（ATP)
高浓度→低浓度
需要转运蛋白
不需要能量
（动力—浓度差）
水
气体分子(O2、CO2等）
脂溶性小分子
(甘油、脂肪酸、乙醇、苯等）
尿素
水；
葡萄糖进入红细胞；
K+、Na+、Ca+等离子顺浓度跨膜运输。
K+、Na+、Ca+等离子逆浓度跨膜运输；
小肠细胞吸收氨基酸、葡萄糖等。
草履虫摄食
分泌蛋白的释放
浓度差
浓度差；
转运蛋白的
种类和数量。
载体蛋白的种类和数量；
能量（O2浓度）
能量（O2浓度）
温度
对4种方式都有影响
注意：某物质的具体运输方式并不是唯一的，
需要根据具体情况去分析判定，有图依图
物质进出细胞的方式
1
水？
离子？
自由扩散
协助扩散
协助扩散
载体蛋白
通道蛋白
转运特点 只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，每次转运时都会发生自身构象的改变。 只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。
是否与转运的分子结合
是否有 特异性
实例
运输方式
转运蛋白的类型:
结合
不结合
具有
具有
葡萄糖载体蛋白
水通道蛋白
离子通道蛋白
载体蛋白
通道蛋白
协助扩散、主动运输
协助扩散
主动运输
过程：
意义:
通过主动运输选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，保证细胞核个体生命活动的需要。
结合：离子或分子与载体蛋白结合
构象改变：在能量的推动下，载体蛋白空间结构改变，将物质运输
到膜的另一侧
复原：载体蛋白又恢复原状。
主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中。
概念：物质逆浓度梯度进行跨膜运输，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。
细胞外
细胞内
b
c
d
e
a
能量
能量
自由扩散
协助扩散
主动运输
协助扩散
主动运输
考向一　物质跨膜运输方式的判断
2.研究表明，主动运输根据能量的来源不同分为三种类型，如图中a、b、c所示，■、▲、●代表跨膜的离子或小分子。下列叙述正确的是
A.a类型中Y离子转运所需的能量来自于
　X离子的转运过程
B.肌细胞吸收氨基酸分子是通过c类型进
　行的
C.蓝细菌、水绵、叶肉细胞、萤火虫发光
　器细胞内均可发生c类型
D.温度、酸碱度、氧气浓度均会影响a、b、c三种类型的运输速率
A
需光合色素
无光合色素
无光合色素
10. 协同运输是一类靠间接提供能量完成的运输方式。物质跨膜运输所需要的能量来自于生物膜两侧离子的电化学浓度梯度，而维持这种电化学势的是钠钾泵或离子泵。有关下图物质运输方式的叙述正确的是（　　）
A. 红细胞吸收葡萄糖与图中细胞吸收葡萄糖的方式相同B. 图中的A、B属于通道蛋白C. 与细胞外相比，细胞内的pH高D. 图中的钠钾泵能降低ATP水解所需要的活化能
周测（2）
Na+多
K+多
D
主动运输
协助扩散
逆浓度进
逆浓度进
载体蛋白
低
B
转运蛋白可以帮助许多离子和小的分子通过细胞膜，但是对蛋白质和多糖等大分子有机物却无能为力。那么，大分子有机物是通过什么方式进出细胞的呢？
当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起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，这种现象叫作胞吞。
吞噬细胞吞噬病原体、变形虫摄取食物
胞吞形成的囊泡，一般与细胞质内的溶酶体融合，进一步将吞进的物质消化分解。
实例：
胞吞
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，将大分子排出细胞，这种现象叫作胞吐。
分泌蛋白（消化酶、蛋白质类激素、抗体）的释放
乳腺细胞合成的蛋白质
实例：
胞吐
提醒：
1.同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同。（请举例）
2.RNA和蛋白质等大分子物质通过核孔进出细胞核，不是通过胞吞、胞吐作用。
3.通过胞吐运输的不一定都是大分子物质，如某些神经递质的释放。
4.胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用，但是不需要转运蛋白的作用。
5.被动运输和主动运输主要体现了生物膜的 ；
胞吞、胞吐主要体现了生物膜的 。
6.实现各种运输的前提是保证细胞具有活性，否则生物膜失去选择透过性和流动性。
选择透过性
流动性
【对点训练】基于对物质进出细胞方式的理解，下列表述正确的有（ ）
A.水分子和脂溶性小分子有机物都可以通过自由扩散进入细胞
B.自由扩散只能顺浓度梯度，而协助扩散既可以顺浓度梯度也可以逆浓度梯度
C.水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞
D.轮藻细胞中K+浓度比它们生活的水环境高63倍，说明轮藻吸收K+的方式为主动运输
E.胞吞、胞吐依赖于膜的流动性,主动运输、协助扩散与膜的流动性无关
F.神经递质由突触前膜释放到内环境的过程需要载体蛋白的协助
G.动作电位产生与膜电位恢复过程中，Na+流入和排出都是主动运输
H.细胞外高浓度的超氧化物歧化酶可以自由扩散进入细胞
I.离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
J.植物根细胞吸收矿质元素离子主要依靠渗透作用进入细胞，并且要消耗能量
ACD
主动运输
转运蛋白的数量有限
膜内外物质的浓度差
膜内外物质的浓度差
膜上转运蛋白的种类和数量
浓度
浓度
自由扩散
协助扩散/主动运输
载体蛋白的数量有限
O
能量
运输速率
P
影响物质进出细胞的因素
2
膜上载体蛋白的种类和数量
能量供应（O2浓度）
O
O2浓度
运输速率
P
载体蛋白的数量有限
无氧呼吸提供能量
主动运输
考向二　影响物质跨膜运输的因素分析
3.如图甲、乙分别是洋葱根尖在不同O2浓度及不同底物浓度情况下(其他条件适宜)，从含硝酸钾的全营养液中吸收NO3-的速率曲线图。下列相关描述不正确的是
A.a点时影响离子吸收速率的主要
　因素是能量
B.b点时离子吸收速率不再增大是
　因为载体蛋白的数量有限
C.c点时影响离子吸收速率的主要因素是物质浓度
D.d点时离子吸收速率不再增大是因为物质浓度太高，细胞发生质壁分离
D
载体蛋白的数量有限
4.主动运输可根据是否由ATP直接供能，分为原发性主动运输和继发性主动运输，其中继发性主动运输不由ATP直接供能。图甲为人小肠上皮细胞与肠腔、组织液之间部分物质交换的示意图，图乙表示物质跨膜运输时被转运分子的浓度和转运速率的关系。下列有关叙述错误的是
A.图甲中转运蛋白①运输葡萄糖的方式为继发性主动运输
B.图甲中转运蛋白②的功能可能包括物质运输和催化作用
C.图甲中转运蛋白②和转运蛋白③运输物质的速率与被转运分子浓度的
　关系，分别用图乙中的曲线a和曲线b表示
D.由图甲可知，同一种物质可能存在两种跨膜运输方式
C
自由扩散
主动运输/协助扩散
顺—协助扩散
逆—主动运输
顺—协助扩散
逆—主动运输
均用曲线b表示
拓展应用: 课本P72
1. 淡水中生活的原生动物，如草履虫，能通过伸缩泡排出细胞内过多的水，以防止细胞涨破。如果将草履虫放入蒸馏水或海水中，推测其伸缩泡的伸缩情况，分别会发生什么变化？
放入蒸馏水，伸缩泡的伸缩频率加快，
放入海水中，伸缩泡的伸缩频率减慢。
4.在无任何相反压力时，渗透吸水会使细胞膨胀甚至破裂，不同的细胞用不同的机制解决这种危机。下图表示高等动物、高等植物与原生生物细胞以三种不同的机制避免渗透膨胀，据此推断下列说法正确的是
A.动物细胞避免渗透膨胀需要转运蛋白的协助
B.植物细胞吸水达到渗透平衡时，细胞内外溶液浓度相等
C.若将原生生物置于高于其细胞质浓度的溶液中，其收缩泡的伸缩频率会增加
D.三种细胞发生渗透吸水的原理均为细胞膜相当于半透膜
A
大本 P37
2.柽柳是强耐盐植物，它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的无机盐排出体外。轻柳的根部吸收无机盐离子是主动运输还是被动运输？如果要设计实验加以证明，请说出实验思路。
实验思路：取甲、两组生长状态基本相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2+、K+的溶液中；甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸；一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、K+的吸收速率
预测结果：若两组植株对Ca2+、K+的吸收速率相同，说明柽柳从土壤中吸收无机盐为被动运输；若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，说明柽柳从壤中吸收无机盐是主动运输。
实验思路：自变量的处理 + 因变量的检测
1.探究是主动运输还是被动运输
2.探究是自由扩散还是协助扩散
拓展：实验探究
内
内
内
内
复习与提高：课本P74
易错辨析
1.分子或离子通过通道蛋白时，需要与通道蛋白结合(　　)
2.少数水分子借助水通道蛋白进出细胞，更多的水分子以自由扩散方式进出细胞(　　)
3.Na＋与有关载体蛋白结合排出神经细胞属于主动运输(　　)
4.细胞外液中的K＋进入神经细胞属于自由扩散(　　)
5.同种物质进出同一细胞的方式一定相同(　　)
6.以胞吐的方式排出细胞的物质不一定都是生物大分子(　　)
7.主动运输使膜内外物质浓度趋于一致，维持了细胞的正常代谢(　　)
8.人红细胞吸收胆固醇与吸收葡萄糖的相同点是需要转运蛋白的协助(　　)
×
×
×
√
×
√
×
×
1.(2021·湖北，11)红细胞在高渗NaCl溶液(浓度高于生理盐水)中体积缩小，在低渗NaCl溶液(浓度低于生理盐水)中体积增大。下列有关该渗透作用机制的叙述，正确的是
A.细胞膜对Na＋和Cl－的通透性远高于水分子，水分子从低渗溶液运输至高渗
　溶液
B.细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－，水分子从低渗溶液扩散至高渗
　溶液
C.细胞膜对Na＋和Cl－的通透性远高于水分子，Na＋和Cl－从高渗溶液扩散至低
　渗溶液
D.细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－，Na＋和Cl－从高渗溶液扩散至低
　渗溶液
B
真题再现
4.(2019·全国Ⅱ，3)某种H＋－ATPase是一种位于膜上的载体蛋白，具有ATP水解酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H＋。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中(假设细胞内的pH高于细胞外)，置于暗中一段时间后，溶液的pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组照射蓝光后溶液的pH明显降低；另一组先在溶液中加入H＋－ATPase的抑制剂(抑制ATP水解)，再用蓝光照射，溶液的pH不变。
根据上述实验结果，下列推测不合理的是
A.H＋－ATPase位于保卫细胞细胞膜上，蓝光能够引起细胞内的H＋转运到细胞外
B.蓝光通过保卫细胞细胞膜上的H＋－ATPase发挥作用导致H＋逆浓度梯度跨膜运输
C.H＋－ATPase逆浓度梯度跨膜转运H＋所需的能量可由蓝光直接提供
D.溶液中的H＋不能通过自由扩散的方式透过细胞膜进入保卫细胞
c

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