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第3课时物质跨膜运输的方式1.说明物质进出细胞的方式。2.进行几种主要跨膜运输方式中相关图表数据的解读。一、物质跨膜运输的方式1.被动运输(1)水分子、氧气、二氧化碳等进出细胞取决于细胞内外溶液的浓度差。这些小分子很容易自由地通过细胞膜的磷脂双分子层。物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式,叫作自由扩散。(2)离子和一些较大的分子如葡萄糖等,不能自由通过细胞膜。镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质,能够协助葡萄糖等物质顺浓度梯度跨膜运输。进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散,叫作协助扩散。(3)自由扩散和协助扩散统称为被动运输。物质通过此方式进出细胞是顺浓度梯度的,不需要消耗能量,但需要两侧有浓度差。2.主动运输(1)K+、Na+和Ca2+等离子,都不能自由地通过磷脂双分子层,它们从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗能量,这种方式叫作主动运输。(2)主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,保证了活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。二、蛋白质等大分子物质进出细胞的方式1.当细胞摄取大分子物质时,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,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。2.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。1.物质跨膜运输有几种?各有什么特点?2.人体所需要的营养物质来自食物。食物中的所有成分都能被人体吸收吗?这种现象说明了什么问题?3.胞吞和胞吐是不是跨膜运输?运输过程是否需要载体和能量?4.人体的小肠绒毛细胞和红细胞吸收葡萄糖的方式相同吗?它们分别是什么方式?如果某种原因影响了细胞的呼吸作用,则受到影响的是哪种生命活动?5.水分和氧气都可通过自由扩散的方式进入细胞,这与渗透作用有什么关系?知识点一:认识几种物质进出细胞的方式1.简要回答细胞膜上的载体蛋白具有什么特性?2.物质进出细胞都需要跨膜吗?物质进出细胞有哪些方式?3.请列表比较自由扩散、协助扩散和主动运输的区别。4.以下甲、乙两图分别是自由扩散和协助扩散的示意图,请依据主动运输的特点,绘出主动运输的示意图。知识点二:细胞膜的流动性与选择透过性的关系及影响物质进出细胞的因素1.请叙述细胞膜的流动性与选择透过性的区别与联系。2.对自由扩散和协助扩散都有影响的因素是什么?除此外还有什么因素能影响协助扩散?3.影响主动运输的因素有哪些?4.请简述胞吞和胞吐的条件。例1甲()乙()两种物质在细胞膜两侧的分布情况如右图(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()。A.甲进入细胞一定需要能量B.甲运出细胞一定不需要能量C.乙进入细胞一定有载体蛋白的参与D.乙运出细胞一定有载体蛋白质的参与例2在培养玉米的溶液中加入某种阴离子,结果发现玉米根细胞在吸收该种阴离子的同时,对Cl-的主动吸收减少了,而对K+的主动吸收并没有影响,原因是()。A.该种阴离子妨碍了ATP的形成B.该种阴离子抑制了主动运输C.该种阴离子抑制了呼吸作用D.该种阴离子和Cl-所需的载体相同1.下列关于半透膜和细胞膜的描述中,错误的是()。A.半透膜是允许一部分物质通过,不允许另一部分物质通过的膜 B.细胞膜是一层选择透过性膜,对H2O、CO2、O2等可以自由通过外,其他被选择的小分子、离子也能通过,具有生物活性C.细胞膜不属于半透膜D.半透膜包括物理性的过滤膜和生物性的选择透过性膜2.关于植物细胞通过主动运输方式吸收所需矿质元素离子的叙述,正确的是()。A.吸收不同矿质元素离子的速率都相同B.低温不影响矿质元素离子的吸收速率C.主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中D.叶肉细胞不能以主动运输方式吸收矿质元素离子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4.神经细胞间可以通过一种特殊的介质来传递信息,含有传递分子的囊泡与神经细胞的质膜融合之后再打开,将传递分子释放到神经细胞的外部环境中,这属于()。A.主动运输B.协助扩散C.胞吐D.胞吞5.下图为物质出入细胞膜(上外下内)的示意图,请据图回答:(1)细胞膜从功能上来说,它是一层膜。(2)可能代表氧气转运过程的是图中编号,原因是;葡萄糖进入红细胞转运过程的是图中编号;碘进入人体甲状腺滤泡上皮细胞的过程是图中编号。第3课时物质跨膜运输的方式知识体系梳理细胞内外溶液磷脂双分子层自由扩散蛋白质载体蛋白协助扩散顺能量浓度差低浓度高浓度载体蛋白能量生命活动营养囊泡胞吞囊泡细胞膜胞吐基础学习交流1.物质跨膜运输分为两类,一类是被动运输,一类是主动运输。被动运输分为两种,一种是自由扩散,一种是协助扩散。被动运输的特点是顺浓度梯度运输,不需要消耗能量,其中自由扩散不需要载体的协助,协助扩散需要载体的协助;主动运输的特点是逆浓度梯度运输,需要载体和能量。2.食物中的成分有的能被吸收,有的不能被吸收。这种现象说明了细胞对物质的吸收具有选择性。3.胞吞和胞吐属于非跨膜运输。运输过程中不需要载体的协助,但消耗能量。4.不相同,小肠绒毛细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖,红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散。如果细胞的呼吸作用受到了影响,则会影响到能量的供应,所以会影响到小肠绒毛细胞对葡萄糖的吸收。5.水分子作为溶剂分子进入细胞属于细胞通过渗透作用吸水;氧气分子不是溶剂分子,其进入细胞不是渗透作用。重点难点探究知识点一:认识几种物质进出细胞的方式1.细胞膜中的载体蛋白在协助扩散和主动运输中具有特异性,即一种载体仅能运载特异的物质或几种结构相似的物质,如根细胞膜上的运载Ca2+的载体就不能运载葡萄糖。2.有的需要,有的不需要。物质进出细胞的方式:跨膜的有被动运输(如自由扩散和协助扩散)和主动运输;不跨膜的有胞吞和胞吐。3.方式运输方向是否需要载体是否消耗能量举例自由扩散高浓度低浓度不需要不需要水、CO2、O2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、维生素D等协助扩散高浓度低浓度需要不需要葡萄糖进入红细胞主动运输低浓度高浓度需要需要氨基酸、K+、Na+、Ca2+等离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞4.见下图。知识点二:细胞膜的流动性与选择透过性的关系及影响物质进出细胞的因素1.区别:流动性具有细胞膜结构方面的特性,选择透过性体现了细胞膜功能方面的特性,主动运输能充分说明选择透过性。联系:细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。因为只有细胞膜具有流动性,细胞才能完成其各项生理功能,才能表现出选择透过性。相反,如果细胞膜失去了选择透过性,细胞可能已经死亡了。2.对自由扩散和协助扩散都有影响的是细胞膜内外物质的浓度差。细胞膜上载体的种类和数量也能影响协助扩散。3.细胞膜上载体的种类和数量、氧气浓度和温度(影响细胞内产生能量的因素)等。4.胞吞和胞吐的结构基础是细胞膜的流动性。它们与主动运输一样也需要能量供应,如果分泌细胞中的ATP合成受阻,则胞吞和胞吐均不能继续进行。因此,凡是影响细胞膜流动性的因素(如温度)以及影响能量供应的因素,都将影响到胞吞和胞吐的过程。思维拓展应用例1C【解析】从图中可以看出,物质甲的浓度细胞外高于细胞内;物质乙的浓度恰好相反。物质进出细胞的方式中,自由扩散是指小分子物质从高浓度环境进入低浓度环境,不需要载体,不消耗能量;主动运输主要是被细胞吸收的物质从低浓度到高浓度,且需要载体和消耗能量。例2D【解析】根细胞吸收Cl-和K+的方式都是主动运输,需要载体和消耗能量。某种阴离子的加入对K+的主动吸收并没有影响,说明不影响呼吸作用供能,而对Cl-的主动吸收减少了,说明该种阴离子和Cl-所需的载体相同。基础智能检测1.C2.C3.B4.C全新视角拓展5.(1)选择透过性(2)b细胞的生命活动需要氧气的供应,细胞外氧气浓度高于细胞内的氧气浓度,氧气从细胞膜外通过自由扩散进入到细胞内,不需要载体,不消耗能量da【解析】葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散,需要载体,不消耗能量,如d过程;c过程可表示水及无机盐离子K+、Na+的进入;a过程属于主动运输。思维导图构建顺载体蛋白能量细胞呼吸胞吐6
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