第3節物質跨膜運輸

的方式第4章細胞的物質輸入和輸出學習目標1.舉例說明物質跨膜運輸方式的類型及特點。2.闡述主動運輸對細胞生活的意義。3.分析影響跨膜運輸的因素。1.將細胞與外界環境分隔開2.控制物質進出細胞3.進行細胞間的信息交流細胞膜的功能對進出細胞的物質有選擇性，細胞需要的物質能進入，代謝廢物能通過細胞膜出去。細胞需要的物質如何進入細胞呢？細胞膜的結構知識回顧小分子物質離子脂溶性物質葡萄糖（1）什么樣的分子能夠通過脂雙層？什么樣的分子不能通過？（2）葡萄糖不能通過無蛋白質的脂雙層，但是，小腸上皮細胞能大量吸收葡萄糖，對此該如何解釋？物質進出細胞的方式被動運輸主動運輸其他運輸方式自由擴散協助擴散知識點一：物質跨膜運輸的方式及比較自由擴散水細胞膜載體蛋白能量方向？需要載體蛋白嗎？需要能量嗎？——物質通過簡單的擴散作用進出細胞細胞外細胞內協助擴散紅細胞膜載體蛋白葡萄糖能量方向？需要能量嗎？需要載體蛋白嗎？——進出細胞的物質借助載體蛋白的擴散細胞外細胞內主動運輸細胞膜載體蛋白Na+能量需要載體蛋白嗎？方向？需要能量嗎？能量細胞外細胞內運輸方式運輸方向（濃度梯度）是否需要載體蛋白是否消耗能量

舉例

被動運輸自由擴散協助擴散高濃度→低濃度主動運輸不需要需要需要不消耗不消耗消耗水葡萄糖進入紅細胞葡萄糖、氨基酸等進入小腸上皮細胞；Na+，K+等離子高濃度→低濃度低濃度→高濃度O2、CO2等氣體分子甘油、乙醇、苯等脂溶性物質比較三種物質跨膜運輸方式的異同點1.自由擴散與協助擴散有什么異同？相同：順濃度梯度，所以都不消耗能量。不同：協助擴散需要載體蛋白，自由擴散不需要。2.

被動運輸與主動運輸的區別是什么？被動運輸是物質順濃度梯度運輸，物質跨膜的動力來自細胞膜內外存在的濃度差，因此不需要能量。主動運輸是物質逆濃度梯度運輸，因此需要能量。3.

為什么被動運輸不需要能量而主動運輸需要？被動運輸不需要能量而主動運輸需要。這說明了主動運輸對細胞的生活有什么意義？主動運輸保證了活細胞能夠按照生命活動的需要，主動選擇吸收所需要的營養物質，排出代謝廢物和對細胞有害的物質。我們知道，植物要通過根系吸收土壤溶液中的礦質元素離子，如Na+，K+等，可為什么土壤溶液中的礦質元素離子低于細胞液濃度時，植物根系仍能逆濃度梯度運輸這些離子？水離子脂溶性物質葡萄糖由于印刷原因，我們學案上的圖不夠完整，無法正確表示物質進入細胞的情況。請你來做一回老師。通過添加箭頭和其他必需的條件正確表示出各種物質跨膜的方式，然后告訴各位同學。能量練一練例1、下列物質需要載體蛋白協助才能進入細胞的是（）A、H2O B、甘油C、葡萄糖D、CO2例2、下列物質以不同運輸方式通過細胞膜的是（）A、甘油、二氧化碳B、鉀離子、水C、氨基酸、鉀離子D、葡萄糖、Ca2+CB動動手：以下分別是三種物質跨膜運輸方式圖，但還不夠完整，請根據需要補充所需的條件。要求：圖中要體現：細胞內外物質濃度差、物質擴散方向和具體實例等。

（1）自由擴散（2）協助擴散（3）主動運輸答案氧氣跨紅細胞膜時的運輸速率：濃度差（mmol/L）

1.5

3

4.5

67.5速率815243035運輸速率濃度差自由擴散結論：物質的運輸速度與物質濃度差成________關系，自由擴散過程只受_______影響.知識點2：影響三種運輸方式的因素

正比濃度差葡萄糖跨紅細胞膜時的運輸速率：濃度差（mmol/L）

1.5

3

4.5

67.59速率81624323232運輸速率濃度差協助擴散結論：在一定濃度范圍內,物質的運輸速度與物質濃度成_____關系，超過范圍后協助擴散過程物質運輸速度受_____限制。知識點2：影響三種運輸方式的因素

正比載體蛋白數量主動運輸已知細胞的呼吸速率越大，則釋放的能量就越多。運輸速率細胞呼吸速率結論：在一定范圍內，物質的運輸速度與細胞呼吸速率成_______關系，超過一定的范圍后，物質運輸速度受_____限制。正比載體蛋白數量知識點2：影響三種運輸方式的因素

下圖是葡萄糖跨小腸上皮細胞膜時的運輸速率與細胞呼吸速率的坐標系圖濃度差濃度差細胞呼吸速率物質運輸速率物質運輸速率物質運輸速率自由擴散協助擴散主動運輸坐標圖物質跨膜運輸方式主要影響因素濃度差濃度差、載體數量能量、載體數量總結：影響三種物質跨膜運輸方式的因素【例4】右圖是胡蘿卜在不同的含氧情況下（橫軸）從硝酸鉀溶液中吸收K+和NO3-（縱軸）的曲線。影響A、B兩點和B、C兩點吸收量不同的因素分別是

A．載體數量、能量

B．能量、載體數量

C．載體數量、離子濃度

D．能量、離子濃度B耗氧量吸收量NO3-ABCK+NO3-MNOK+知識點3：胞吞與胞吐

人體的白細胞吞噬入侵的細菌、細胞碎片及衰老的紅細胞，都屬于細胞的胞吞作用。胞吞胞吐——大分子物質進出細胞的方式例5、新生兒小腸上皮細胞通過消耗ATP，可以直接吸收母乳中的大分子的免疫球蛋白和小分子的葡萄糖。這兩種物質分別被吸收到血液中的方式是（）主動運輸、主動運輸B.胞吞、主動運輸C.主動運輸、胞吞D.被動運輸、主動運輸B小結目標回顧你的目標達成了嗎？讓我們檢驗一下，let’sgo~1.舉例說明物質跨膜運輸方式的類型及特點。2.闡述主動運輸對細胞生活的意義。3.分析影響跨膜運輸的因素。離子種類離子濃度/mmol·L-1Na+K+Mg

2+Cl-1、哪種離子通過主動運輸進入細胞？細胞內細胞外2、哪種離子通過主動運輸排出細胞？K+Mg

2+Na+Cl-[技能訓練]解讀圖表右圖表示一個動物細胞內外不同離子的相對濃度。分析圖表提供的信息，結合本章所學知識，回答問題。練習：

假如圖示為甲物質在細胞膜兩側的分布情況（顆粒的多少表示濃度的高低），在進行跨膜運輸時，下列說法正確的是：A.甲進入細胞一定需要能量B.甲運出細胞一定不需要能量C.甲進入細胞一定需要載體蛋白的參與D.甲運出細胞一定有載體蛋白的參與動動手：以下分別是三種物質跨膜運輸方式圖，但還不夠完整，請根據需要補充所需的條件。要求：圖中要體現：細胞內外物質濃度差、物質擴散方向和具體實例等。

（1）自由擴散（2）協助擴散（3）主動運輸能量H2O/O2/CO2等葡萄糖K+