第3節物質跨膜運輸的方式物質跨膜運輸的方式有哪幾種？兩種被動運輸的方式有什么異同？主動運輸與被動運輸的區別是什么？這對于細胞的生活有什么意義？本節聚焦O2、CO2、N2、苯水、甘油、乙醇氨基酸、葡萄糖核苷酸H＋、Na＋、K＋、Ca2＋、Cl－、Mg2＋、HCO3－合成的脂雙層討論：

1．什么樣的分子能夠通過脂雙層？什么樣的分子不能通過？

O2、CO2、氮氣、苯（脂溶性的）等小分子很容易通過合成的脂雙層；水、甘油、乙醇等較小的分子也可以通過；氨基酸、葡萄糖等較小的有機分子和帶電荷的離子則不能通過合成的脂雙層。

【問題探討】人工的無蛋白質的脂雙層膜對不同分子的通透性。O2、CO2、N2、苯水、甘油、乙醇氨基酸、葡萄糖核苷酸H＋、Na＋、K＋、Ca2＋、Cl－、Mg2＋、HCO3－合成的脂雙層討論：

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？

提示：推測小腸上皮細胞的細胞膜上有能夠轉運葡萄糖的蛋白質。

【問題探討】人工的無蛋白質的脂雙層膜對不同分子的通透性。O2、CO2、N2、苯水、甘油、乙醇氨基酸、葡萄糖核苷酸H＋、Na＋、K＋、Ca2＋、Cl－、Mg2＋、HCO3－合成的脂雙層討論：

3．觀察此圖，你還能提出其他問題嗎？

還可提出：細胞需要的離子是否也通過細胞膜上的蛋白質來運輸等問題。

【問題探討】人工的無蛋白質的脂雙層膜對不同分子的通透性。一、被動運輸

1．概念物質＿＿＿＿梯度的擴散進出細胞的方式。

2．類型（1）自由擴散物質通過簡單的＿＿＿進出細胞。

實例：如＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿等物質的跨膜運輸。水、O2、CO2、甘油、乙醇、苯自主學習順濃度擴散作用

（2）協助擴散

進出細胞的物質借助＿＿＿＿＿的擴散。實例：如＿＿＿＿＿＿＿＿＿等。

葡萄糖載體蛋白進入紅細胞一、被動運輸自主學習【合作探究】

1．認真觀察教材P71圖4－7，討論以下問題：

（1）自由擴散和協助擴散需要消耗能量嗎？為什么？提示：不需要。因為二者都是順物質的濃度梯度進行的。

【合作探究】

（2）自由擴散與協助擴散有什么不同？

提示：前者不需要蛋白質的協助，后者必須有蛋白質的協助才能實現。【合作探究】

（3）為什么自由擴散和協助擴散被稱為被動運輸？提示：因為兩者都是順物質的濃度梯度進行的，不需要細胞消耗能量，所以統稱為被動運輸。

1．概念

從＿＿＿＿一側運輸到＿＿＿＿一側，需要＿＿＿＿＿的協助，同時還需要消耗細胞內化學反應所釋放的＿＿的運輸方式。

2．實例：如＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿等。

K+、Na+、Ca2+、小腸吸收葡萄糖、氨基酸二、主動運輸自主學習低濃度高濃度載體蛋白能量

3．生理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＿＿＿＿＿，主動排出＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。所需的營養物質代謝廢物和對細胞有害的物質二、主動運輸自主學習二、主動運輸【合作探究】

2．根據如下材料分析并總結主動運輸的特點。

（1）分析教材P72表4—1中麗藻細胞液與池水的多種離子濃度比，總結離子進入細胞的特點。

提示：據表可知，麗藻細胞液中多種離子濃度較池水中的高，這些離子是逆濃度梯度運輸的。離子細胞液濃度/池水濃度（H2PO4）－18050K＋1065Cl－100Na＋46SO42－25Ca2＋13Mg2＋10麗藻細胞液與池水的多種離子濃度比【合作探究】

（2）實驗發現：如果采用蛋白酶或呼吸抑制劑處理麗藻細胞后，麗藻對池水中各種離子的吸收量明顯下降，這說明什么問題？

提示：蛋白酶會分解麗藻細胞膜上的蛋白質，此時吸收量下降，說明離子跨膜運輸需要細胞膜上蛋白質的協助。呼吸抑制劑處理麗藻細胞會影響呼吸作用而導致產生的能量減少，此時吸收量下降，表明離子跨膜的運輸需要消耗能量。【合作探究】

（3）根據上述內容總結主動運輸的特點。

提示：①主動運輸是逆濃度梯度運輸。②需要載體蛋白的協助。③需要消耗細胞的能量。圖例運輸方式運輸方向是否需要載體蛋白是否消耗細胞的能量自由擴散主動運輸協助擴散順濃度梯度（高→低）順濃度梯度（高→低）逆濃度梯度（低→高）不需要需要需要不消耗不消耗需要消耗【合作探究】3．比較三種跨膜運輸方式。

4．分析物質跨膜運輸方式的模型，思考以下問題：

（1）①運輸方式：＿＿＿＿＿

②判斷依據

自由擴散自由擴散的動力是兩側溶液的濃度差，在一定濃度范圍內，隨物質濃度的增大，其運輸速率與物質濃度成正比。物質濃度運輸速率0【合作探究】

（2）①運輸方式：＿＿＿＿＿

②判斷依據

協助擴散協助擴散主要受細胞膜內外濃度差和膜上載體蛋白的影響。隨物質濃度的增大，運輸速率也逐漸增大，到達一定物質濃度時，由于受膜上載體數量的限制，運輸速率不再增大。物質濃度運輸速率0【合作探究】

（3）①運輸方式：＿＿＿＿＿②判斷依據

由甲圖可知，物質從低濃度運向高濃度，需要載體，需要消耗ATP。

主動運輸O2濃度運輸速率0內外細胞膜載體ATP甲圖乙圖●●AB【合作探究】【合作探究】

③圖乙中，影響OA段及AB段物質運輸速率的因素分別是什么？

提示：影響OA段的因素是O2的濃度，通過影響細胞呼吸而影響能量的產生。影響AB段的因素是載體蛋白的數量。O2濃度運輸速率0內外細胞膜載體ATP甲圖乙圖●●AB葡萄糖在不同細胞或細胞的不同部位，運輸方式都有不同。例如在小腸上皮絨毛細胞，在面對腸腔的絨毛面，通過主動運輸吸收葡萄糖；在細胞基底和側面部位，通過協助擴散方式將葡萄糖分子輸送到血管；在血液中也是通過協助擴散的方式將葡萄糖分子送到紅細胞。葡萄糖的跨膜運輸

1．胞吞當細胞攝取大分子時，首先是大分子附著在＿＿＿＿＿＿＿，這部分細胞內陷形成小囊，包圍著大分子。然后小囊從＿＿＿＿＿分離下來，形成＿＿＿，進入細胞內部。三、大分子物質的運輸方式細胞膜的表面細胞膜上囊泡

2．胞吐

細胞需要外排的大分子，先在細胞內形成＿＿＿＿，然后移動到＿＿＿＿處，與其＿＿＿，將大分子排出細胞。三、大分子物質的運輸方式細胞膜囊泡融合

5．人體的白細胞能吞噬入侵的細菌、細胞碎片及衰老的紅細胞，這是什么作用？對人體有什么意義？

提示：這是細胞的胞吞作用。這對于人體有防御功能，并有利于細胞新陳代謝的正常進行。

【合作探究】

6．大分子物質通過胞吞和胞吐作用進出細胞的結構基礎是什么？

提示：生物膜具有一定的流動性。

【合作探究】胞吞胞吐

1．甲、乙兩種物質分別依賴自由擴散和協助擴散進入細胞，如果以人工合成的無蛋白質磷脂雙分子膜代替細胞膜，并維持其他條件不變，則（）

A．甲運輸被促進

B．乙運輸被促進

C．甲運輸被抑制

D．乙運輸被抑制

D課堂檢測

2．關于下面概念圖的分析正確的是（）

A．①和②所示的過程都需要消耗細胞內ATP水解釋放的能量

B．只有①所示的過程能逆濃度梯度運輸物質

C．大分子只有通過①所示的過程才能進入細胞

D．腌制蜜餞時蔗糖進入細胞與過程①和②有直接關系B課堂檢測

3．如圖表示番茄隨環境中氧濃度的變化，從培養液中吸收Ca2+和SiO44-的曲線。影響A、B兩點與B、C兩點吸收量的主要因素分別是（）

A．離子濃度、載體數量

B．離子濃度、呼吸作用強度

C．載體數量、離子濃度

D．載體數量、呼吸作用強度D氧氣濃度無機鹽離子吸收量ABCCa2+SiO44-課堂檢測

4．下圖為物質出入細胞膜的示意圖，請據圖回答：

⑴A代表＿＿＿分子；B代表＿＿＿＿＿＿＿；D代表＿＿＿。⑵細胞膜從功能上來說，它是一層＿＿＿＿＿膜。⑶動物細胞吸水膨脹時B的厚度變小，這說明B具有＿＿＿＿＿＿＿。蛋白質磷脂雙分子層多糖選擇透過性一定的流動性課堂檢測

4．下圖為物質出入細胞膜的示意圖，請據圖回答：

⑷在a～e的五種過程中，代表被動轉運的是＿＿＿＿＿＿。⑸可能代表氧氣轉運過程的是圖中編號＿＿，葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞的過程是圖中編號＿＿。b、c、dba課堂檢測右圖表示的是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：

1．哪種離子通過主動運輸進入細胞？

2．哪種離子通過主動運輸排出細胞？

3．你是如何作出以上判斷的？技能訓練Na+K+Mg2+Cl－離子濃度/mmol·