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第4章 细胞的物质输入和输出
第1节第2课时 被动运输
从细胞膜的结构分析，你认为外界的物质可以如何进入细胞？
穿过磷脂分子之间的缝隙
借助于膜上的蛋白质
糖链
膜蛋白
细胞质
是否带电
分子的大小
分子的极性
据图分析，被运输物质穿过磷脂双分子层的速率与哪些因素有关？
（1）概念：
物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。
（2）特点：①不消耗能量；
②顺浓度梯度:高浓度→低浓度。
（3）种类：自由扩散
协助扩散
细胞外
细胞内
细胞膜
① 小分子物质：少部分的水、气体：O2、CO2、N2等
1.自由扩散（简单扩散）：物质通过简单的扩散作用进出细胞。
② 脂溶性小分子：乙醇、甘油、苯、尿素等
（1）特点：
①顺浓度梯度（高→低）
③不需要转运蛋白
②不耗能(ATP)
（2）实例：
①顺浓度梯度（高→低）
③需要转运蛋白
②不耗能（ATP）
2.协助扩散（易化扩散）：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散。
（2）例子：
大部分的水分子通过细胞膜
钠钾离子通过离子通道蛋白 （Na+进入神经细胞、K+运出神经细胞）
葡萄糖进入红细胞
（1）特点：
通道蛋白
载体蛋白
转运蛋白
协助扩散
载体蛋白 通道蛋白
构象
物质是否与 转运蛋白结合
运输的物质
举例
会改变
不改变
能与自身部位结合
与通道直径和形状相配
大小和电荷相适宜
结合
不结合
红细胞吸收葡萄糖
水、钾离子、钠离子
细胞膜
细胞外
细胞内
注意：研究表明，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的。
为什么生物膜对水分子的通透性高于人工膜？
现象：
生物膜对水分子的通透性高于人工膜
研究结果：水分子除了自由扩散还可以借助水通道蛋白进出细胞，且以水通道蛋白介导为主
假设：
水分子除自由扩散外，还存在其它运输方式
影响自由扩散和协助扩散的直接因素可能有哪些？
1.膜内外物质的浓度梯度
2.膜上的转运蛋白种类和数量对协助扩散的速率有直接影响
影响自由扩散的因素
温度
膜两侧的浓度差
影响协助扩散的因素
温度
膜两侧的浓度差
转运蛋白的种类和数量

被动运输——自由扩散
浓度差（Mmol/L） 5 10 15 20 25 30
运输速度 （离子/秒） 2.4 4.7 7.3 9.5 12.2 14.4
结论：物质的运输速度与物质浓度差成______关系，自由扩散过程只受_______影响。
正比
浓度差

被动运输——协助扩散
结论：在一定浓度范围内，物质的运输速率与物质浓度差成______关系，超过一定 的浓度后，协助扩散中物质运输速率受________限制。
正比
蛋白质
浓度差 （Mmol/L） 1.5 3 4.5 6 7.5 9
速率 （离子/秒） 8 15 24 30 31 31
P点后速率受转运蛋白数量限制
P点
不需要
不需要
不需要
需要
O2、CO2、脂溶性小分子
离子，葡萄糖、氨基酸
被运物质浓度高的一侧→浓度低的一侧（顺梯度）
浓度差
浓度差、转运蛋白
渗透装置
渗透作用原理
动物细胞
植物细胞
细胞膜
原生质层
半透膜
实例：
洋葱细胞
渗透吸水或失水
实例：
哺乳动物
红细胞
浓度差
被动运输
自由扩散
协助扩散
特点：高 低
特点：高 低 、需要载体蛋白
1．甲、乙两种物质分别依赖自由扩散和协助扩散方式进入细胞，如果以人工合成的不含蛋白质的磷脂双分子膜替代细胞膜，并维持其他条件不变，则 (　　)
A．甲物质的运输被促进 　　 B．乙物质的运输被促进
C．甲物质的运输被抑制 D．乙物质的运输被抑制
D
2．图中①②③表示物质出入细胞的不同方式，下列说法不正确的是(　　)
A．①是自由扩散，影响其物质运输速率的因素只有细胞内外的物质浓度差
B．②中载体蛋白与运输的物质结合后，通过自身构象的改变来转运物质
C．②中的物质运输速率与载体蛋白的数量有关，不需要消耗能量
D．③中离子或分子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合
A
3.将紫色洋葱鳞片叶外表皮浸润在一定浓度的蔗糖溶液中，稍后进行显微观察，结果如图。下列有关叙述正确的是(　　)
A．①具有选择透过性
B．③是细胞质基质，其中不含色素
C．②中溶液的渗透压可能小于或等于蔗糖溶液渗透压
D．视野中各细胞的细胞液浓度相等
C
4．下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是 (　　)
A．与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察
B．用黑藻叶片进行实验时，其原生质体相当于一层半透膜
C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮的不同部位的细胞观察到的质壁分离程度可能不同
D．用无色洋葱鳞片叶外表皮细胞通过调节光线也可以观察实验现象
B
5．下列关于物质出入细胞方式的叙述，错误的是(　　)
A．CO2以自由扩散方式通过细胞膜
B．O2和酒精以扩散方式进入细胞
C．膜蛋白不参与物质跨膜的被动运输过程
D．物质通过磷脂双分子层的扩散速率与其脂溶性有关
C
5．如图是物质跨膜运输示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过。下列叙述正确的是(　　)
B
A．物质通过离子通道需要消耗能量
B．载体蛋白和通道蛋白均具有一定的特异性
C．膜蛋白在细胞膜上的分布是对称的
D．人体肌肉细胞中CO2的跨膜运输方向与①不一致
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