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第3节物质跨膜运输的方式,自主学习,凝练素养,自主学习读教材学基础,一、被动运输请仔细阅读教材第7071页,完成下面的问题。1.概念:物质进出细胞梯度的扩散。,顺浓度,扩散,协助扩散,载体蛋白,判断(1)相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内。()(2)葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的协助,但不需要消耗能量,属于协助扩散。()(3)自由扩散需要消耗能量。(),二、主动运输请仔细阅读教材第7172页,完成下面的问题。1.基本条件(1)细胞膜上相应的协助。(2)消耗细胞内化学反应所释放的。,载体蛋白,能量,2.实例:K+、Ca2+、Na+等离子通过细胞膜。3.生理意义:保证活细胞按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的.,排出和对细胞的物质。选择某物质从低浓度向高浓度跨膜运输,该过程()A.没有载体参与B.不消耗能量C.不体现膜的选择透过性D.需要消耗能量三、大分子物质的运输请仔细阅读教材第72页,完成下面的问题。1.胞吞:大分子附着在细胞膜,这部分细胞膜形成,包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来,形成,进入细胞内部。,营养,物质,代谢废物,有害,D,表面,内陷,小囊,囊泡,2.胞吐:细胞需要的大分子,先在细胞内形成,然后移动到处,并与之融合将大分子排出细胞。思考胞吞和胞吐属于跨膜运输吗?是否需要消耗能量?提示:不属于。胞吞和胞吐利用了膜的流动性,需要消耗能量。,外排,囊泡,细胞膜,主题一,凝练素养解难题提能力,物质出入细胞方式的比较,教师参考,问题引领:1.自由扩散和协助扩散主要区别是什么?2.主动运输和被动运输的根本区别是什么?3.大分子物质是如何出入细胞的?它是否需要载体?,【典例1】(2017安徽淮北月考)下图表示某生物膜的部分结构,图中A、B、C、D表示某些物质,a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。下列说法错误的是(),A.若是癌细胞的细胞膜,则物质D比正常细胞少B.若是肝细胞的细胞膜,则b、c运输的气体分别是O2、CO2C.若是肠腺细胞膜,则胰蛋白酶以d方式分泌D.若是小肠绒毛上皮细胞膜,则甘油以b方式进入细胞,解析:图中物质D表示糖蛋白,癌细胞的细胞膜上的糖蛋白减少;根据D糖蛋白的位置可以判断上面为膜的外侧,下面为膜的内侧,O2、CO2以自由扩散方式穿过生物膜,其中O2进入细胞即图中的b,CO2运出细胞即图中的c。甘油以b方式即自由扩散进入细胞;d方式表示主动运输,胰蛋白酶是分泌蛋白,是通过胞吐方式被分泌出细胞的。答案:C,方法透析物质出入细胞方式的判断方法(1)据分子大小判断:(2)根据运输方向判断:逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。,备选例题,(2017安徽六安学考)如图所示为物质进出细胞的分类图。已知物质进出细胞的方式有胞吞、胞吐、自由扩散、协助扩散和主动运输,下列说法正确的是()A.如A与B的分类标准为是否消耗能量,则C可表示主动运输B.如A与B的分类标准为是否消耗能量,则G可表示主动运输C.如A与B的分类标准为是否需要载体蛋白,则C可表示主动运输D.如A与B的分类标准为是否需要载体蛋白,则G可表示主动运输,C,解析:物质进出细胞的五种方式中,胞吞、胞吐和主动运输消耗能量,协助扩散和主动运输需要载体蛋白。如A与B的分类标准为是否消耗能量,C、D表示自由扩散和协助扩散,而G、H表示胞吞和胞吐,F表示主动运输;如A与B的分类标准为是否需要载体蛋白,则C、D表示协助扩散和主动运输,而G、H表示胞吞和胞吐,F表示自由扩散。,【题组演练】1.(2017河北张家口期中)下图中示意物质和离子通过细胞膜的过程,下列陈述中正确的是()A.所有图均为主动运输B.图和图为主动运输,图和图为被动运输C.图、图和图为渗透作用D.图为主动运输,图、图、图为被动运输,解析:所有主动运输必须是依赖于蛋白,并且逆浓度梯度。所以图中只有是主动运输。而渗透作用是指水分子通过膜的扩散,图、可表示渗透作用,而图中物质逆浓度梯度运输,不能表示渗透作用。,D,2.(2017湖北武汉模考)以下表示“物质出入细胞的方式”的简要概念图,相关叙述正确的是(),解析:是主动运输、为胞吐或胞吞、为协助扩散、自由扩散,小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸的方式为主动运输;葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散,不需要能量,唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶的方式为胞吐,K+进入组织细胞方式为主动运输。,A,A.小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸的方式为B.葡萄糖进入红细胞的方式为C.唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶的方式为D.K+进入组织细胞方式为,3.(2017山西运城期中)如图表示动物某组织细胞膜转运部分物质示意图,与图中信息不相符的是()A.动物一氧化碳中毒,将会直接影响图示细胞对葡萄糖的运输速率B.Na+既可顺浓度梯度运输也可逆浓度梯度运输C.图示过程能体现细胞膜的功能特性D.加入蛋白质变性剂会降低Na+和K+的运输速率,A,解析:动物一氧化碳中毒,运输的氧气减少,则提供的能量减少,影响的是主动运输,而图中的葡萄糖的运输不需要消耗能量;从图中可以看出,钠离子进入细胞,顺浓度运输,而运出细胞为主动运输,即逆浓度运输;图示物质的跨膜运输的方式有主动运输、协助扩散,体现了细胞膜的选择透过性;Na+和K+的运输都需要蛋白质的协助,所以加入蛋白质变性剂会降低Na+和K+的运输速率。,主题二,教师参考,问题引领:1.不同物质浓度对物质运输速率有何影响?2.载体是如何影响物质运输速率的?3.O2浓度会影响K+进入肝细胞的速率吗?若无O2K+就不能被运输到肝细胞内吗?,影响物质跨膜运输的因素及曲线分析,1.影响跨膜运输的因素(1)影响自由扩散的因素:细胞膜内外物质的浓度差。(2)影响协助扩散的因素:细胞膜内外物质的浓度差;细胞膜上相应载体的种类和数量。(3)影响主动运输的因素:细胞膜上相应载体的种类和数量;能量。2.影响物质运输速率的曲线分析(1)物质浓度(在一定范围内)对运输速率的影响曲线自由扩散的运输方向是由高浓度一侧到低浓度一侧,其动力是两侧溶液的浓度差,在一定浓度范围内,随物质浓度的增大,其运输速率越大。,协助扩散或主动运输的共同特点是都需要载体协助,在物质浓度较低时,随物质浓度的增大,运输速率也逐渐增大,到达一定物质浓度时,由于受膜上载体数量的限制,运输速率不再随浓度增大而增大。,(2)O2浓度对物质运输速率的影响曲线自由扩散和协助扩散统称为被动运输,其运输方向都是从高浓度一侧到低浓度一侧,其运输的动力都是浓度差,不需要能量,因此与O2浓度无关,运输速率不随O2浓度增大而改变。,主动运输方式既需要载体协助又需要消耗能量,在O2浓度为零时,通过细胞无氧呼吸供能,但无氧呼吸产生能量较少,所以运输速率较低,在一定范围内随O2浓度升高,有氧呼吸加强,产生的能量逐渐增多,所以运输速率不断加快,当O2浓度足够高时,能量供应充足,但由于受到载体数量的限制,运输速率不再随O2浓度增大而加快。,【典例2】(2017河北衡水期末)图中曲线a、b表示分子跨膜运输速率与O2浓度的关系,下列分析不正确的是()A.曲线a代表被动运输,曲线b代表主动运输B.曲线a代表的分子跨膜运输一定不需要载体蛋白C.曲线b运输速率达到饱和的原因可能是细胞膜上载体蛋白数量有限D.温度可影响生物膜的流动性从而对曲线a、b的运输速率均有影响,解析:曲线a说明物质跨膜运输与细胞呼吸无关,不消耗能量;而曲线b说明物质跨膜运输与细胞呼吸有关,消耗能量,所以曲线a可代表被动运输,曲线b可代表主动运输,主动运输与载体和能量有关,所以曲线b运输速率达到饱和的原因是细胞膜上载体蛋白数量有限;曲线a如果是协助扩散,则需要载体蛋白;由于细胞膜的流动性与温度有关,所以温度可影响生物膜的流动性从而对曲线a、b的运输速率均有影响。,答案:B,备选例题,下图1为某细胞吸收4种不同物质的对比图,其中细胞膜上的“、”为载体蛋白;图2为浓度、能量和载体数量与物质运输速率之间的曲线图。据图分析,回答下列问题:,解析:(1)从图中信息可知,运输不同物质的载体蛋白可能相同,因为氨基酸和钠离子共用一种载体;该细胞吸收氨基酸是从低浓度到高浓度运输的,吸收葡萄糖需要消耗ATP,所以细胞吸收氨基酸和葡萄糖的方式为主动运输。答案:(1)可能氨基酸和葡萄糖,(1)从图中信息可知,运输不同物质的载体蛋白(填“可能”或“不可能”)相同;该细胞吸收的方式为主动运输。,解析:(2)该细胞吸收氧气的方式是自由扩散,自由扩散与浓度有关,与载体和能量无关,故与图2中是一致的。图2中,对应的跨膜运输方式,载体数量可以限制物质运输速率,故为协助扩散或主动运输;限制中A点的因素是能量,在此时横坐标的能量变化能够引起纵坐标运输速率的变化,B点的因素是载体数量,横坐标的能量已经不再是限制因素。答案:(2)协助扩散或主动运输能量、载体数量,(2)该细胞吸收氧气的方式与图2中是一致的。图2中,对应的跨膜运输方式为;限制中A点和B点的因素分别是。,【题组演练】1.(2017福建福州期末)图中曲线a、b表示物质跨膜运输的方式,据图分析下列表述不正确的是()A.脂溶性小分子物质通过方式a运输B.葡萄糖进入红细胞的方式为bC.方式b的最大运输速率与被运输分子的浓度有关D.抑制细胞呼吸对方式b的运输速率可能产生影响,C,解析:脂溶性小分子物质的跨膜运输方式是自由扩散,即方式a,葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散,而方式b为协助扩散或主动运输;其最大运输速率与载体蛋白数量有关;抑制细胞呼吸会影响能量的供应,主动运输需要消耗能量,因此可能会影响方式b。,2.如图为番茄根细胞对K+吸收速率和氧分压的关系图,分析此图的信息并选出下列正确的说法()A.图中A、B两处吸收K+的方式不同B.AB段,能量是限制根细胞对K+吸收速率的唯一因素C.在B点以后,通过中耕松土可进一步促进对K+的吸收D.氧分压为8时,AB曲线将呈现为M2形态,解析:番茄根细胞对K+的吸收为主动运输,因此其运输速率与能量和载体数量有关。由于氧分压不同,因此A、B两处根细胞的呼吸方式不同,但对K+的吸收方式均为主动运输;AB段,随氧分压增大,对K+的吸收速率加快,因此限制吸收速率的主要因素是能量,但能量并非限制吸收速率的唯一因素,如温度也会影响根细胞的吸收速率;当氧分压为6时吸收速率达到最大值,此时再增加氧分压,因载体数量限制,K+吸收速率保持不变,因此氧分压为8时,AB曲线将演变为M2形态;中耕松土可增加O2浓度,但B点后O2浓度已不能影响K+的吸收速率,所以中耕松土不能进一步促进对K+的吸收。,D,3.下表是人体成熟红细胞中与血浆中的K+和Mg2+在不同条件下的含量比较,据表分析不正确的是(),B,A.鱼藤酮对K+载体和Mg2+载体的生理功能都有抑制作用B.鱼藤酮可能是通过抑制红细胞的有氧呼吸,从而影响K+和Mg2+的运输C.乌木苷抑制K+载体的生理功能而不影响Mg2+载体的生理功能D.正常情况下血浆中K+和Mg2+均通过主动运输进入红细胞,解析:从表中数据分析可知,在处理前细胞内K+和Mg2+的含量都比较高,而在用鱼藤酮处理后,K+和Mg2+的含量都减少了,说明鱼藤酮对K+载体和Mg2+载体的生理功能都有抑制作用;用乌木苷处理后,K+的含量减少,而Mg2+的含量保持不变,说明乌木苷抑制K+载体的生理功能而不影响Mg2+载体的生理功能;正常情况下血浆中K+和Mg2+均通过主动运输进入红细胞;人体成熟的红细胞内无线粒体,无法进行有氧呼吸。,形成学科核心素养,(一)重要生物学概念1.自由扩散既不需要载体,也不需要能量,水、气体及脂溶性物质以自由扩散方式运输。2.协助扩散需要载体,但不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖。3.主动运输既需要能量,又需要载体,无机盐离子主要以主动运输方式进出细胞。4.大分子物质进出细胞的方式是胞吞、胞吐,不属于跨膜运输。5.物质的浓度、载体的种类和数量、细胞的能量供应等均可能影响物质跨膜运输。(二)学科核心素养理性思维:运用归纳与概括的方法总结出几种物质运输方式的概念、特点等。,(三)网络构建请尝试构建本课时知识网络。,谢谢观赏！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