资源简介

(共46张PPT)
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。
考点1
各种物质出入细胞方式的比较
方式 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐
自由扩散 协助扩散
运输方向 _______________ 低浓度→ 高浓度 _______________ 细胞内→
细胞外
是否需 要(消耗) 蛋白质 不需要 _____ 需要 _____ 需要
能量 不消耗 _______ _____ _____ _____
1.物质进出细胞的方式
高浓度→低浓度
细胞外→
细胞内
需要
需要
不消耗
消耗
消耗
消耗
模型
举例 O2、CO2、甘油、乙醇、苯 人的红细胞吸收 、H2O通过通道蛋白的运输 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、无机盐、氨基酸等 白细胞吞噬病菌 分泌蛋白的分泌
影响 因素 浓度差 浓度差；转运蛋白的种类和数量 载体蛋白种类和数量；能量 温度；能量
葡萄糖
方式 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐
自由扩散 协助扩散
为什么甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有机物能以自由扩散的方式进出细胞？课本66页
因为甘油、乙醇等脂溶性的物质与磷脂分子有较强的亲和力，容易通过磷脂进出细胞。
膜内部分是疏水的，水分子为什么能跨膜运输？课本45页
水分子极小，可以通过磷脂分子运动产生的间隙；
此外，膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过通道蛋白通过膜。
提醒　(1)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。
(2)胞吐不是只能运输大分子物质，也可以运输小分子物质，如神经递质。
(3)被动运输和主动运输主要体现了膜的选择透过性，胞吞、胞吐主要体现了膜的流动性。
①水
②O2、CO2
③脂溶性物质
（苯、甘油、乙醇等）
④葡萄糖进入红细胞
⑤葡萄糖进入小肠上皮细胞
⑥根系吸收无机盐
自由扩散
协助扩散
主动运输
⑦大多数离子进出细胞
⑧分泌抗体、胰岛素等
胞吐
⑨变形虫摄取有机物颗粒
胞吞
(1)源于必修1 P70 “与社会的联系”：囊性纤维化是细胞中某种蛋白质结构异常，影响了Cl－的跨膜运输，说明这种结构蛋白属于细胞膜上的 ，也反映了细胞膜对离子的吸收具有选择性是通过 来实现的。
(2)源于必修1 P71“相关信息”：胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。
载体蛋白
细胞膜上载体蛋白的种类和数量
(3)源于必修1 P72概念检测T2：果脯在腌制过程中慢慢变甜_____
(填“是”或“不是”)细胞通过主动运输吸收糖分的结果。腌制果脯时由于细胞外液浓度过高，细胞失水死亡，然后糖分大量进入细胞才导致果脯慢慢变甜。
不是
2.协助扩散中转运蛋白类型
(1)载体蛋白类：只容许与 相适应的分子或离子通过，且每次转运时都会发生 的改变。
(2)通道蛋白类：只容许与自身通道的直径和 相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子 与通道蛋白结合。实例：水分子可以借助水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。
自身结合部位
自身构象
形状
不需要
3.主动运输的过程
(1)Na＋、K＋和Ca2＋等离子和其他物质在逆浓度梯度跨膜运输时，首先要与膜上 结合，一种载体蛋白通常只适合与________
___离子或分子结合。
(2)离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的 推动下，载体蛋白的 发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧 到另一侧并 出来。
(3)载体蛋白随后 ，又可以去转运 物质的其他离子或分子。
载体蛋白的特定部位
一种或一
类
能量
空间结构
转运
释放
恢复原状
同种
4.主动运输的意义
通过主动运输来选择吸收 ，排出 和对细胞_____
的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。
所需要的物质
代谢废物
有害
大分子或颗粒物与膜上的蛋白质结合
胞吞过程：
细胞膜内陷形成小囊
小囊脱离下来形成囊泡，进入细胞内部
判断：变形虫通过胞吞摄取水中的食物颗粒时，不需要膜上蛋白质的参与。
×
胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。
物质被囊泡
包围
囊泡与
细胞膜融合
因流动性打开开口
胞吐过程：
胞吞、胞吐:
①需要能量
②依赖细胞膜的流动性
胞吞或胞吐的过程需要膜上蛋白质的参与
小肠上皮细胞面向肠腔的一侧形成很多微绒毛，对吸收来自肠腔的营养物质有重要意义。如图1为氨基酸从肠腔内进入组织细胞的简要过程。新生儿小肠上皮细胞还能直接吸收母乳中的免
疫球蛋白到血液中。
人体进食后，小肠微
绒毛外侧葡萄糖由于
二糖的水解而局部浓
度高于细胞内，这部
分葡萄糖能通过GLUT2
转运；大部分葡萄糖
通过SGLT1转运，过程如图2所示。
拓展 提升科学思维
(1)氨基酸从肠腔进入小肠上皮细胞是什么运输方式？判断的依据是什么？氨基酸从小肠上皮细胞到组织液是什么运输方式？
　氨基酸通过主动运输的方式从肠腔进入小肠上皮细胞。依据是逆浓度梯度运输，需要载体蛋白，且需要利用Na＋电化学梯度势能。氨基酸通过协助扩散的方式从小肠上皮细胞到组织液。
(2)Na＋从小肠上皮细胞运输到肠腔时，所需Na＋转运蛋白的空间构象是否发生改变？并说明理由。
是。Na＋从小肠上皮细胞运输到肠腔时，逆浓度梯度运输，需要ATP水解提供能量，是主动运输，需要载体蛋白，载体蛋白在转运过程中空间构象发生改变。
(3)新生儿小肠上皮细胞直接吸收母乳中的免疫球蛋白是什么运输方式？需要膜蛋白发挥作用吗？
　新生儿小肠上皮细胞通过胞吞直接吸收母乳中的免疫球蛋白。需要膜蛋白发挥识别功能。
(4)小肠上皮细胞通过SGLT1、GLUT2转运葡萄糖分别属于什么运输方式？
　主动运输、协助扩散。
(5)只要是消耗能量的运输方式就一定是主动运输吗？
　不一定，消耗能量的运输方式除了主动运输外，还有胞吞和胞吐以及穿越核孔的运输方式。
“三看法”快速判定物质出入细胞的方式
1.人体小肠上皮细胞对3种单糖吸收的方式如图所示，其中转运半乳糖与葡萄糖的载体蛋白是同向协同转运蛋白(半乳糖与载体的亲和力大于葡萄糖)，它们的运输是伴随Na＋从细胞外流入细胞而完成的。动物细胞外高内低的Na＋浓度梯度是依靠细胞膜上的钠钾泵维持的。下列有关叙述正确的是
A.果糖的转运速率会随着果糖浓度的升高持续增大
B.葡萄糖和半乳糖转运时直接消耗了大
量ATP
C.半乳糖出现后，葡萄糖的转运量减少
D.抑制小肠上皮细胞的钠钾泵后，葡萄
糖的转运速率不变
C
载体蛋白的数量有限
葡萄糖和半乳糖转运时能量
来源于Na＋浓度梯度的势能
抑制小肠上皮细胞的钠钾泵后，无法维持
Na＋浓度梯度的势能，葡萄糖的转运速率下降
A.觉醒后人体摄食使血糖浓度上升，葡萄糖经GLUT2以协助扩散方式进入细胞
B.葡萄糖进入细胞后，氧化生成ATP，
ATP/ADP的值上升使ATP敏感钾通
道关闭
C.细胞膜内侧膜电位的变化引起钙通
道打开，Ca2＋以主动运输方式内流
进细胞
D.细胞内Ca2＋浓度的升高，促进胰岛
素以胞吐方式释放，该过程需要
能量
C
2.正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰，伴随着胰岛素水平的波动，维持机体全天血糖动态平衡。据图分析，下列说法不正确的是
考点2
影响物质跨膜运输速率的因素
物质浓度主要影响自由扩散和协助
扩散。自由扩散中，物质浓度越大，
运输速率越 ；协助扩散中，物质
浓度达到一定程度后运输速率不再
继续增加，原因是受 数量的限制；主动运输中，物质浓度达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是受 的限制。
归纳 夯实必备知识
1.物质浓度对物质跨膜运输的影响
大
转运蛋白
载体蛋白的数量或能量
2.氧气含量对物质跨膜运输的影响
氧气含量通过影响
细胞的呼吸进而影响
主动运输的速率。
(1)P点时：无氧呼吸为物质的运输提供能量。
(2)PQ段：随着氧气含量的增加，有氧呼吸产生的能量越多，主动运输的速率越大。
(3)Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受载体蛋白数量以及其他限制因素的影响，运输速率不再增加。
3.温度对物质跨膜运输的影响
1.离子通道具有极高的转运速率，比已知任何一种载体蛋白的最快转运速率要高1 000倍以上，每个通道每秒钟可通过107～108个离子，接近自由扩散的理论值。据此画出物质浓度对借助通道蛋白的协助扩散速率的影响。
拓展 提升科学思维
2.主动运输与氧气含量关系图中，若将横轴换成ATP，曲线有什么变化？
主动运输需要消耗ATP，有ATP可进行运输，无ATP不能进行运输。曲线图如下：
3.红细胞主动运输速率与氧气含量的曲线图是什么样的？
红细胞进行无氧呼吸供能，故氧气浓度不影响主动运输速率。曲线图如下：
3.图甲曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，图乙表示大分子物质进行胞吞和胞吐的过程。下列相关叙述错误的是
A.图甲中的方式a运输的物质可能是O2、甘油和酒精等
B.图甲b曲线所示方式和图乙过程均需要消耗能量
C.图甲中b曲线达到最大转运速率
后的限制因素可能是转运蛋白
的数量
D.图乙过程的顺利进行依赖于细
胞膜具有流动性
B
方式a：自由扩散
方式b：协助扩散或主动运输
4.如图甲、乙分别表示洋葱根尖在不同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 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底物浓度
D.d点时离子吸收速率不再增大是因为底物浓度太高，细胞发生质壁分离
D
洋葱根尖吸收NO3- 的方式是主动运输，吸收速率受能量、载体蛋白和底物浓度的影响
可能是因为载体蛋白数量有限或能量不足
(2019·海南卷，27)在适宜条件下，测得的某植物根细胞对a、b两种物质的吸收速率与外界溶液中这两种物质浓度的关系如图所示(a、b两条曲线分别代表植物根细胞对不同浓度a、b两种物质的吸收速率)。回答下列问题。
(1)根据实验结果发现a是通过自由扩散方式跨膜运输的。自由扩散的含义是_____________________________________________________________。
物质通过简单的扩散方式进出细胞的方式
(2)实验结果表明：当外界溶液中b的浓度达到一定数值时，再增加b的浓度，根细胞对b的吸收速率不再增加。可能的原因是_____________________________________。
转运蛋白的数量饱和
(3)王同学据图认为b的跨膜运输方式是主动运输，李同学认为是协助扩散。请设计实验确定王同学的判断是否正确。要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
(3)思路：
将长势相同的某植物根细胞平均分为两组，甲组放在正常环境下，乙组加入呼吸抑制剂，将甲乙两组植物根细胞放在相同且适宜的条件下培养一段时间后，分别测定根细胞对b物质的吸收速率。
结果及结论：
若甲组根细胞对b物质的吸收速率大于乙组，则说明b物质的跨膜运输方式为主动运输；
若甲组和乙组根细胞对b物质的吸收速率大致相同，则说明b物质的跨膜运输方式为协助扩散。
(3)王同学据图认为b的跨膜运输方式是主动运输，李同学认为是协助扩散。请设计实验确定王同学的判断是否正确。要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
根细胞+培养液
实验思路步骤：第一步：等量（平均）分组、编号(注意不同实验材料“等量”的描述)第二步：单一变量处理，其他条件相同且适宜(无关变量的控制)第三步：观察（检测）并记录结果
(3)王同学据图认为b的跨膜运输方式是主动运输，李同学认为是协助扩散。请设计实验确定王同学的判断是否正确。要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
根细胞+培养液
归纳总结
(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
1.(2022·湖北)哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白，硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是
A.经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀
B.经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小
C.未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀
D.未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小
B
经AgNO3处理的红细胞，水通道蛋白失去活性，但水可以通过自由扩散的形式进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中会失水变小，
重温高考 真题演练
B
3.(2020·江苏，5)如图①～⑤表示物质进、出小肠上皮细胞的几种方式，下列叙述正确的是
A.葡萄糖进、出小肠上皮细胞方式不同
B.Na＋主要以方式③运出小肠上皮细胞
C.多肽以方式⑤进入细胞，以方式②离
开细胞
D.口服维生素 D 通过方式⑤被吸收
A
葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为主动运输，运出小肠上皮细胞的方式为协助扩散
维生素 D 属于固醇类，进入细胞的方式为④自由扩散
4.(2021·山东，2)液泡是植物细胞中储存Ca2＋的主要细胞器，液泡膜上的H＋焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H＋，建立液泡膜两侧的H＋浓度梯度。该浓度梯度驱动H＋通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输，从而使Ca2＋以与H＋相反的方向同时通过CAX进入液泡并储存。下列说法错误的是
A.Ca2＋通过CAX的跨膜运输方式属于协助扩散
B.Ca2＋通过CAX的运输有利于植物细胞保持坚挺
C.加入H＋焦磷酸酶抑制剂，Ca2＋通过CAX的运输速率变慢
D.H＋从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输
A
5.(2020·海南，18)ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，参与细胞吸收多种营养物质，每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如图所示，下列有关叙述正确的是
A.ABC转运蛋白可提高O2的跨膜运输速度
B.ABC转运蛋白可协助葡萄糖顺浓度梯度进入细胞
C.Cl－和氨基酸依赖同一种
ABC转运蛋白跨膜运输
D.若ATP水解受阻，ABC
转运蛋白不能完成转运
过程
D
O2的跨膜运输方式为自由扩散，不需要转运蛋白协助
1.判断关于被动运输的叙述
(1)水分子大部分以协助扩散方式进出细胞，也可以通过自由扩散方式进出细胞(　　)
(2)离子通道的选择性与其大小、形状以及带电荷氨基酸的分布有关(　　)
(3)载体蛋白的选择性与其上特定的位点有关，其选择性比通道蛋白强
(　　)
(4)大小相同的分子通过通道蛋白进出细胞时的速率相同(　　)
(5)Na＋借助通道蛋白进入神经细胞的动力是细胞内渗透压(　　)
√
五分钟　查落实
√
√
×
×
2.判断关于主动运输的叙述
(1)同种生物不同细胞的细胞膜上转运蛋白的种类和数量可能不同(　　)
(2)在细胞主动运输过程中，均需要ATP水解直接供能(　　)
(3)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(　　)
(4)同种物质进出同一细胞的方式一定相同(　　)
×
√
×
×
3.判断关于胞吞、胞吐的叙述
(1)只有某些酶和激素类蛋白质才通过胞吐排出细胞外(　　)
(2)胰腺细胞分泌胰蛋白酶的过程不需要穿过膜结构(　　)
×
√

展开更多......

收起↑