第4章　 第3节　物质跨膜运输的方式

(共33张PPT)
第3节
物质跨膜运输的方式
运输方式 运输方向 载体 是否耗能 实例
自由扩散
协助扩散
主动运输
1．物质跨膜运输的方式
高浓度→
低浓度
高浓度→
低浓度
低浓度→
高浓度
不需要
不耗能
O2、CO2、H2O、甘
油、脂肪酸、乙醇
需要
不耗能
葡萄糖进入红细胞
需要
耗能
K＋、Ca＋、小肠吸
收氨基酸和葡萄糖
2.主动运输的意义
能够保证__________按照生命活动的需要，主动选择吸收所
需要的________物质，排出________废物和对细胞________的物
质。
活细胞
营养
代谢
有害
3．大分子物质出入细胞的方式
__________ 和 __________ ， 这 两 种 方 式 与 细 胞 膜 的
__________有关。
胞吞
胞吐
流动性
1．不同种类的细胞控制物质出入的能力有所不同，其原因
之一是构成细胞膜的成分中(
A．磷脂不同
C．蛋白质不同
)
B．脂质不同
D．糖类不同
【解析】细胞膜上的载体蛋白的种类和数量各不相同，导致
不同的细胞偏重于运输不同的物质。
【答案】C
2．下列哪种物质是通过右图所示的运输方式进入细胞的？
(
)
A．O2
B．葡萄糖
C．氨基酸
D．K
＋
【解析】图中所示的运输方式从高浓度向低浓度运输，且不
需要载体，所以为自由扩散，只有 A 选项符合。
【答案】A
①载体蛋白
②细胞供能
③从高浓度到低浓度
④从低浓度到高浓度
A．①
B．①②
C．①②③
D．①②④
【答案】B
4．关于下面概念图的分析正确的是(
)
A．①和②所示的过程都需要细胞膜上的载体
B．①和②所示的过程需要消耗能量
C．葡萄糖通过①所示的过程才能进入细胞
D．制作糖醋蒜时，糖、醋进入细胞与过程①、②有直接关
系
【解析】物质跨膜运输方式主要有被动运输和主动运输。被
动运输在运输过程中只能顺浓度梯度运输；且不消耗细胞代谢产
生的能量；主动运输过程中物质可以逆浓度梯度运输，要消耗细
胞代谢产生的能量。葡萄糖通过协助扩散进入红细胞。在制作糖
醋蒜时，高浓度的糖和醋杀死细胞，此时细胞膜的选择透过性功
能丧失，成为全透性。
【答案】A
5．白细胞能吞噬绿脓杆菌，与这一现象有关的是(
)
A．主动运输
B．细胞膜的选择性
C．自由扩散
D．细胞膜的流动性
【解析】白细胞吞噬绿脓杆菌的方式是胞吞，而这一方式与
细胞膜的流动性有关。
【答案】D
1．被动运输
(1)渗透和扩散的区别
①都属于物理过程，分子都是从高浓度区域移向低浓度区
域。
②扩散是分子等从高浓度向低浓度运动。
③渗透是分子等通过半透膜从浓度高的一侧向浓度低的一
侧扩散，使膜两边溶质浓度达到均衡的现象，是扩散的一种特殊
形式。
(2)自由扩散和协助扩散的比较
活细胞不停地与细胞周围交换物质，把细胞所需要的营养物
质运进来，把细胞在新陈代谢过程中产生的废物排出去。
①自由扩散
a．细胞将选择吸收的物质，从高浓度一侧通过细胞膜到达
低浓度的一侧的扩散方式。
b．实例：水、氧气、二氧化碳、甘油等物质通过半透膜。
②协助扩散
a．有些物质不能通过半透膜，但在一种特殊蛋白质——载
体的协助下，能将单纯扩散不能通过的物质，从高浓度一侧运到
低浓度一侧的方式。
b．实例：葡萄糖通过红细胞膜进入红细胞内。
【例 1】下列各项中，在跨膜运输时需要载体，但不需要能
量的是(
)
A．O2 进入组织细胞
B．红细胞吸收葡萄糖
C．小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖
【答案】B
【变式训练 1】下图中甲表示物质渗透，图乙是设计证明图
)
甲物质渗透成立的实验装置。下列有关叙述正确的是(
A．图甲中水柱 a 将持续上升
B．图甲中水柱 a 将先上升后下降
C．图乙中水柱 b 将持续上升
D．图乙中水柱 b 将先上升后下降
【解析】物质渗透属于一种特殊的扩散，即物质通过半透膜
从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散。半透膜能让小分子物质通
过，分子较大则不能通过。图甲的设计中所用溶质是淀粉，它是
大分子物质，不能通过半透膜，因此液柱将逐渐上升直至漏斗内
外压力平衡。图乙所用的溶质是葡萄糖，这是小分子物质，可以
通过半透膜，不过通过的速度比水分通过的速度慢。因此液柱将
先上升，当水槽内葡萄糖浓度达到一定时，漏斗中的溶液将逐渐
失水，导致液柱下降。
【答案】D
2．细胞膜的选择透过性
(1)指细胞膜能让水分子自由通过，细胞要选择吸收的离子和
小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
(2)选择透过性——细胞膜的功能特性的含义
①磷脂分子层对某种物质具有不透过性。
②运输物质的载体具有专一性。
(3)有关事例
细胞膜的选择透过性能保证细胞按生命活动的需要，选择性
地吸收细胞生命活动所需要的营养物质，排出新陈代谢产生的废
物和对细胞有害的物质。
②海带细胞具有不断从海水中吸收碘的能力。
③植物吸收土壤溶液中的矿质离子具有选择性。
④小肠绒毛上皮细胞能够从消化了的食物中吸收葡萄糖、氨
基酸、无机盐离子等，却很难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木
糖。
以上这些生命活动均与主动运输方式密切相关，与细胞膜上
存在转运各种离子和物质的载体种类和数量多少密切相关。
【例 2】水溶性染色剂(PI)能与核酸结合而使细胞核着色，
可将其应用于鉴别细胞的死活。细胞浸泡于一定浓度的 PI 中，
仅有死细胞的核会被染色，活细胞则不着色，但将 PI 注射到细
)
胞中，则细胞核会着色，利用 PI 鉴别死活的基本原理是(
A．死细胞与活细胞的细胞膜结构不同
B．活细胞能分解染色剂 PI
C．死细胞与活细胞的细胞膜成分含量不同
D．活细胞的细胞膜能阻止 PI 的进入
【名师点拨】活细胞的细胞膜具有选择透过性，不被选择的
物质不能透过。PI 不被细胞选择吸收，故不能穿过细胞膜进入
细胞，细胞核也就不能被染色。
【答案】D
【变式训练 2】小肠上皮细胞从肠腔中吸收葡萄糖的量主要
取决于(
)
A．肠腔中葡萄糖的浓度
B．细胞膜上载体的数量
C．线粒体呼吸作用的强度
D．细胞内物质的浓度
【解析】小肠上皮细胞吸收葡萄糖是通过主动运输方式进行
的，因此吸收的量与细胞内外葡萄糖的浓度没有太大关系。影响
主动运输过程的因素有细胞膜上载体的数量以及细胞代谢所提
供的能量。而在这些因素中最主要的是载体的种类和数量。
【答案】B
3．区分自由扩散、协助扩散、主动运输
(1)细胞膜上的载体蛋白都有特异性，在协助扩散和主动运
输中，它们都表现出仅能运载特异的或结构相似的物质。
(2)自由扩散与协助扩散的共同特点是在运输过程中不消耗
细胞新陈代谢产生的能量。
(3)主动运输在细胞生命活动中特别重要，它可以保证细胞
获得生命活动必需的物质，排出有害物质和代谢废物。
项目
方式 物质运输
方向 是否需要
载体 是否消耗
能量
自由扩散 高浓度→低浓度 不需要 不消耗能量
协助扩散 高浓度→低浓度 需要 不消耗能量
主动运输 低浓度→高浓度 需要 消耗能量
(4)比较
【例 3】下图表示在一定范围内细胞膜外某物质浓度变化与
该物质进入细胞膜内速度的关系，据图分析，下列说法正确的是
(
)
A．该物质进入细胞的方式是自由扩散
B．该物质通过膜时必须与载体蛋白结合
C．该物质可能是水或甘油
D．该物质只能从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动
【名师点拨】由图可知，该物质跨膜速度刚开始时与膜外该
物质浓度成正比，说明是顺着浓度梯度运输的。最后跨膜速度达
到饱和，说明该物质运输还与膜上载体数量有关。水和甘油是通
过自由扩散进出细胞的。
【答案】B
【变式训练 3】(2012 年中山期末统考)将刚萎蔫的菜叶放入
清水中，菜叶细胞中的水分能够得到恢复，这个过程中水分进入
细胞的方式是(
)
A．主动吸水
B．主动运输
C．自由扩散和主动运输
D．自由扩散
【答案】D
【例 4】以下哪一项是主动运输的例子？(
)
A．氯离子在血细胞和血浆之间运动
B．钠在肾小管远端的重吸收
C．氧由肺泡进入血液的运动
D．肌纤维中氧的运动
【名师点拨】主动运输的特点是消耗细胞内的能量和需要载
体的协助。A 项叙述的是物质在细胞间隙间的运动，不通过细胞
膜，不存在主动运输；C 项物质的运动为自由扩散；D 项肌纤维
即肌细胞，是物质在细胞内运动。
【答案】B
【变式训练 4】大肠杆菌在繁殖时，细胞内钾离子的浓度是
培养液的 3 倍。如果在培养液中加入一种叫箭毒的药物，大肠杆
)
菌细胞内钾离子浓度立即下降，这种药物很可能(
A．使细胞膜变成全透性
B．抑制膜上载体的活动
C．加快细胞膜的流动
D．使载体运动方向改变
【答案】B
※细胞膜上的通道蛋白和载体蛋白
载体蛋白和通道蛋白的化学本质均为蛋白质、均分布在细胞
膜中、都有控制特定物质跨膜运输的功能。
1．通道蛋白
2．载体蛋白
载体蛋白又称做载体。能够与特异性溶质结合，通过自身构
象的变化，将与它结合的溶质转移到膜的另一侧。而载体蛋白参
与的有主动运输和协助扩散，在运输过程中与相应的分子结合，
并且会移动。
(1)在主动运输过程中，由低浓度一侧向高浓度一侧运动，
且消耗能量。
(2)在协助扩散过程中，由高浓度一侧向低浓度一侧运动，
不消耗能量。