第四章第三节 物质跨膜运输的方式
[大成目标] (目标解读及课堂组织2分钟)
1．通过举例掌握物质跨膜运输方式的类型及特点；(重点)
2．采用比较法掌握被动运输与主动运输方式的异同点；(重点)
3．正确解读坐标数据图表;（难点）
4．联系生活实际，认识物质跨膜运输的意义。
[使用说明]
1.依据学习目标进行预习，完成以下内容。
2.用红笔做好疑难标记，以备讨论。
一．物质跨膜运输的方式
1．物质跨膜运输的方式有：顺浓度梯度的扩散称 被动运输 ，
逆浓度梯度的扩散称 主动运输 。
2．被动运输包括 自由扩散 和 协助扩散。
自由扩散：物质通过简单的 扩散作用 进出细胞。
协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。
3．主动运输：物质分子从 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
二．大分子物质出入细胞的方式
1．大分子物质出入细胞的方式有 胞吞 和 胞吐
2. 胞吞和胞吐的进行要依赖于细胞膜的 流动 性。
3.胞吞和胞吐需要消耗能量。
三．物质跨膜运输的特点
(1) 物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。
(2) 细胞对于物质的输入和输出有选择透过性。
(3) 说明问题: 细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜
一．被动运输和主动运输的比较
运输方向
是否需要载体蛋白
是否需要能量
图例
表示曲线
举例
被动运输
自
由
扩
散
高浓度↓
低浓度
不需
不需
O2、CO2
水、甘油
乙醇等
协
助
扩
散
高浓度↓
低浓度
需
不需
红细胞吸收葡萄糖
主动运输
低浓度↓
高浓度
需
需
无机盐离子、氨基酸、肾小管吸收葡萄糖等
二．典例训练
1.(B级)物质进入细胞都要穿过细胞膜，不同物质穿过细胞膜的
方式不同。下图表示在一定范围内物质进入细胞膜的三种
不同情况。请据图分析回答下面的问题
⑴ A、B、C表示的物质运输方式分别是自由扩散、协助扩散和主动运输。
⑵ 乙醇、CO2、氨基酸进入细胞的方式分别是自由扩散、自由扩散和主动运输
2．(C级)如图是物质进出细胞的三种方式的模式图：
（黑点代表物质分子），据图回答：
⑴图甲、乙、丙分别表示自由扩散、主动运输、协助扩散。
⑵物质进出细胞需要消耗能量的是乙，O2从肺泡扩散到血液中的方式是甲，物质进出细胞需要载体而不消耗能量的是丙。
⑶与甲方式相比，丙方式的主要特点是需要借助载体蛋白，该物质是在细胞内
的核糖体上合成的。与丙相比，乙方式的不同之处是需要能量，主要来自
于线粒体（细胞器）。
⑷加入呼吸抑制剂后抑制线粒体的活动，乙方式将会受到影响。
[课堂小结]（3分钟）
本节课的完成情况
本节课的反馈
本节课的收获
第四章 细胞的物质输入和输出
第三节 物质跨膜运输的方式
学习重点：1、小分子和离子跨膜运输的方式：自由扩散、协助扩散和主动运输。
2、大分子跨膜运输的方式：胞吞和胞吐。
学习难点：主动运输
学习方法：1、运用类比和对比的方法进行学习，抓住关键，掌握本质。
2、运用表格的方式进行总结，简洁明了。
知识链接：回忆本章第一节内容渗透作用的概念
知识点：物质的跨膜运输：
阅读教材P70-P72思考与交流：
物质跨膜运输的方式有哪几种？
自由扩散和渗透作用有什么不同？
3、主动运输与被动运输的区别是什么？这对于细胞的生活有什么意义？
小组交流后完成以下表格：
项目
自由扩散
协助扩散
主动运输
代表图示
运输方向
?
?
?
载体
?
能量
?
?
代表类型
?
?
体验成功：
1．甲(O)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的参与
2．若用呼吸酶抑制剂处理小肠绒毛上皮，则会明显影响其细胞吸收的物质是 ( )
A．氧气、甘油 B．脂肪酸、水 C．葡萄糖、水 D．钾离子、氨基酸
4．对细胞膜的选择透过性起主要作用的物质是 ( )
A．水 B．糖类 C．蛋白质 D．磷脂
9．新生儿小肠上皮细胞通过消耗能量，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 B．胞吞、主动运输 C．主动运输、胞吞 D．被动运输、主动运输
非选择题：右图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：
（1）A代表___________分子；B代表___________；D代表___________。
（2）细胞膜从功能上来说，它是一层__________膜。
（3）动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小， 这说 明B具有___________。
（4）在a~e的五种过程中，代表被动运输的是___________。
（5）可能代表氧气转运过程的是图中编号___________；葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号___________。
课件50张PPT。第3节 物质跨膜运输的方式
1．知识：(1)掌握物质进出细胞的方式；(2)了解主动运输的意义；(3)能够进行图表数据的解读。
2．情感态度与价值观：探讨研究物质跨膜运输方式中实验方法及技术进步对研究结果所起的作用。
3．能力：培养进行图表数据解读的能力。
4．重点与难点：(1)物质进出细胞的方式；(2)主动运输的特点及意义。(一)问题探讨
1．从图上可以看出，氧气、二氧化碳、氮气、苯等小分子(苯还是脂溶性的)很容易通过合成的脂双层；水、甘油、乙醇等较小的分子也可以通过；氨基酸、葡萄糖等较大的有机分子和带电荷的离子则不能通过合成的脂双层。
2．提示：葡萄糖不能通过人工合成的无蛋白的脂双层，但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，推测小肠上皮细胞的细胞膜上有能够转运葡萄糖的蛋白质。
3．提示：通过观察此图还可联想并提出，细胞需要的离子是否也通过细胞膜上的蛋白质来运输等问题。(二)思考与讨论
1．自由扩散和协助扩散都不需要消耗能量。因为二者都是顺物质的浓度梯度进行的。
2．自由扩散与协助扩散的共同之处是都不需要细胞消耗能量。不同之处是：前者不需要蛋白质的协助，后者必须有蛋白质的协助才能实现。
3．因为自由扩散和协助扩散都是顺物质的浓度梯度进行的，不需要细胞消耗能量，所以统称为被动运输。
(三)旁栏思考题
提示：这是细胞的胞吞作用。这对于人体有防御功能，并有利于细胞新陈代谢的正常进行。(四)技能训练
1．K＋和Mg2＋是通过主动运输进入细胞的。
2．Na＋和Cl－是通过主动运输排出细胞的。
3．提示：因为以上四种离子细胞膜内外的浓度差较大，细胞只有主动运输才能维持这种状况。1．离子和小分子物质的运输方式——跨膜运输
(1)被动运输：物质进出细胞，________梯度的扩散。
①________：不需要载体和能量，如水、二氧化碳、氧气、甘油、乙醇、苯等。
②协助扩散：需要________但不需要________，如红细胞吸收葡萄糖。
(2)主动运输：从________一侧运输到________一侧，既需要________协助，又需要消耗________，如K＋、Na＋、Ca2＋、氨基酸等。2．大分子物质的运输方式
大分子以________和________主式进出细胞，这些过程与细胞膜的________有关。
答案：1.(1)顺
①自由扩散 ②载体 能量
(2)低浓度 高浓度 载体 能量
2．胞吞 胞吐 流动性
物质进出细胞是顺浓度梯度的扩散，叫做被动运输，它分为自由扩散和协助扩散两大类。
1．自由扩散
物质通过简单的扩散进出细胞，叫做自由扩散。水、氧气、二氧化碳等分子很小，很容易自由地通过细胞膜的磷脂双分子层。这些分子通过细胞膜时遵循扩散作用的原理，即物质从高浓度一边，穿过细胞膜到达低浓度一边，直到平衡为止。2．协助扩散
进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩散。某些离子和某些较大的分子，不能自由地通过细胞膜，必须由镶嵌在细胞膜上载体蛋白的协助，才能完成顺浓度梯度的跨膜运输。
注意：自由扩散与协助扩散的相同点，是顺浓度梯度跨膜运输，不消耗细胞中的能量，但协助扩散需要载体蛋白。1甲、乙两种物质分别依赖自由扩散(简单扩散)和协助扩散进入细胞，如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜，并维持其它条件不变，则
( )
A．甲运输被促进
B．乙运输被促进
C．甲运输被抑制
D．乙运输被抑制
解析：乙的运输过程需要载体蛋白的参与，而人工合成的膜无蛋白质。
答案：D
脂质物质能够优先通过细胞膜，这是因为( )
A．细胞膜以磷脂双分子层为基本骨架
B．细胞膜上有搬运脂类物质的载体蛋白质
C．细胞膜外表有一层糖蛋白
D．磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动
答案：A
解析：脂质物质能够优先通过细胞膜，是因为细胞膜以磷脂双分子层为基本骨架。
红细胞含钾比钠高20倍，在神经细胞和肌肉细胞中亦有类似现象。这些都说明在细胞内含有大量的钾和比较少的钠，除少数例外，所有植物和动物都是如此。这就不能用简单的扩散(自由扩散和协助扩散)来解释。在这些细胞中运输方向是逆浓度梯度的，逆着被动运输的力量，因此必须要消耗细胞代谢所产生的能量。这就是说细胞膜可以“主动运输”，在这种运输方式中，细胞膜不仅是屏障，一个过滤装置，而且是起着动力器官的功能，有主动作用。概念：在载体的协助下，消耗细胞内代谢所释放的能量，通常情况下把被选择吸收的物质从低浓度的一边通过细胞膜运输到高浓度的一边，这种物质出入细胞的方式叫做主动运输。
举例：小肠绒毛上皮细胞对K＋、Na＋、葡萄糖、氨基酸等营养物质的吸收，就是通过主动运输进行的。
意义：主动运输这种物质出入细胞的方式，能够保证活细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收所需要的营养物质，排出新陈代谢产生的废物和对细胞有害的物质。可见，主动运输对于活细胞完成各项生命活动有重要作用。小结：三种运输方式的比较：上面介绍的物质通过细胞膜出入细胞的三种方式，可以说明细胞膜是一种选择透过性膜。这种膜可以让水分子自由通过，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。因此，细胞膜这层薄膜的结构是用来主动调节物质出入细胞的一种精密装置。
注意：①主动运输方向也可由高浓度一侧运至低浓度一侧，但其速度远快于协助扩散。
②细胞膜中的载体蛋白在协助扩散和主动运输中都有特异性，仅能运载特异的物质或几种结构相似的物质，如运载葡萄糖的载体就不能运载氨基酸。2(2010·山东)下图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的两种方式，下列表述正确的是
( )A．脂溶性小分子物质不能通过方式a运输
B．与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面
C．方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关
D．抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响
解析：本题考查物质的跨膜运输。由图示可知，b物质的运输需借助于载体蛋白，因此它的最大转运速率与载体蛋白数量有关。
答案：C
对法囊藻(一种海藻)的细胞液中各种离子浓度的分析表明，细胞液中的成分与海水的成分很不相同，下图中阴影部分代表法囊藻的离子浓度。(1)K＋和Cl－在细胞内积累，而Na＋等在细胞液中的含量低于海水中的含量。这表明________________。
(2)K＋和Cl－进入细胞的运输方向是________；这种吸收方式是________，这种吸收方式所需要的两个基本条件是________和__________________。
(3)Na＋和Ca2＋进入细胞的转运方向是________，它们的吸收方式属于________。
(4)法囊藻的细胞液中各种离子浓度与海水中各种离子浓度不成比例，其结构基础是______________。答案：(1)细胞对矿质元素离子的吸收具有选择性 (2)从低浓度到高浓度 主动运输 载体 能量(ATP) (3)从高浓度到低浓度 主动运输 (4)细胞膜的载体种类和数量
解析：考查矿质元素的吸收过程、选择吸收的特性及原理。由图可以看出：K＋、Na＋、Cl－、Ca2＋的吸收都与海水中的含量不成比例，这表明对矿质元素的吸收具有选择性。K＋和Cl－进入细胞的运输方向是：从低浓度到高浓度，是主动运输，主动运输需要的基本条件是载体和消耗能量ATP。Na＋和Ca2＋进入细胞虽然是顺浓度梯度，即从高浓度一侧到低浓度一侧，但也是主动运输，既需要载体也消耗能量。所有矿质元素的吸收，都与细胞膜上的载体种类数量有关，这就是选择吸收的结构基础。
胞吞使一些不能穿过细胞膜的物质如食物颗粒、蛋白质大分子等，都能进入细胞之中，形成含有液体或固体的小泡(食物泡)。这时，细胞质中的溶酶体很快地和这种小泡融合，溶酶体中所含的酶把食物颗粒、蛋白质大分子等水解为小分子物质，供细胞利用。与胞吞相反，有些物质在细胞膜内被一层膜所包围，形成小泡，小泡逐渐移到细胞表面，小泡膜与细胞膜融合在一起，并且向细胞外张开，使内含物质排出细胞外，这种现象叫做胞吐。细胞通过胞吐向外分泌物质。胰腺细胞分泌酶原粒(蛋白质)就是胞吐。酶原粒是在高尔基体中产生的，这些包以外膜的酶原粒脱离高尔基体后，逐渐向细胞表面移动，在与细胞膜接触后，外膜与细胞膜融合并裂开，将内含物释放出去。注意：(1)自由扩散、协助扩散和主动运输，都是将细胞要选择吸收的物质从细胞膜的一侧通过细胞膜运到细胞膜的另一侧，即进行的是跨膜运输方式；而胞吞和胞吐则不是跨膜运输，胞吞是通过细胞膜内陷，形成小囊泡而进入细胞的。而胞吐是膜内小泡与细胞膜融合，将内容物释放到膜外。
(2)胞吞和胞吐过程也是耗能过程。由此看来，消耗ATP不光是主动运输的特征。但消耗ATP的跨膜运输却是主动运输的特征。3下列哪种物质分子不能以跨膜运输方式进入细胞
( )
A．水分子和脂质分子
B．不带电荷的小分子
C．带电荷小分子或离子
D．大分子或颗粒性物质
解析：跨膜运输方式主要是指自由扩散、协助扩散和主动运输三种物质出入细胞的方式。其中水分子、脂质分子、不带电荷的小分子、带电荷的小分子和离子都可以通过跨膜运输方式进入细胞，只有大分子或颗粒性物质不能跨膜运输，只能通过胞吞作用进入细胞。
答案：D
新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP，可以直接吸收母乳中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．内吞、主动运输
C．主动运输、内吞
D．被动运输、主动运输
答案：B
解析：免疫球蛋白为大分子有机物，不能通过自由扩散、协助扩散和主动运输跨膜运输，必须先与膜融合，然后内陷下去，形成小泡并与膜分离，进入细胞内部，这种方式为胞吞(内吞)；半乳糖为小分子物质，进入小肠上皮细胞需要消耗ATP和载体蛋白，为主动运输。特别提醒：(1)细胞膜以磷脂双分子层为基本骨架，确保了脂溶性物质能以自由扩散的方式通过细胞膜。
(2)载体是位于细胞膜中的一类蛋白质，其作用是协助一些不能直接通过细胞膜的物质通过细胞膜，好像一条渡船，能不停地把它的“乘客”(被运输的物质)安全渡过“河”(细胞膜)去，再回来运载其他的“乘客”。但需要说明的是：载体具有特异性，如运载K＋的载体就不能运载其他的物质。
(3)主动运输能够保证细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收所需要的物质，排出代谢所产生的废物和对细胞有害的物质，主动运输对于完成各项生命活动有非常重要的作用，因此它是最重要的一种物质运输方式。在适宜温度下，采用完全营养液培养黄瓜幼苗，研究营养液中氧含量变化对K＋吸收速率的影响。实验结果如图所示，分析并回答下列问题。(1)黄瓜幼苗根系细胞吸收K+的方式是 ，图中ab段为此提供的依据是 ，表明该过程需要 。曲线bc段限制K+吸收速率的内在因素是 。
(2)植物的生长都有一个最适温度。在氧含量等条件稳定、适宜的情况下，研究在10～40℃范围内的温 度变化对黄瓜幼苗吸收K+的速率的影响，预期K+吸收速率变化的趋势是 。解析：植物细胞对K+的吸收过程是一个需要载体协助、消耗能量的主动运输过程。影响能量形成的因素均可影响对K+的吸收，如氧分压、温度等。当氧分压较低，产生能量较少时，此时能量是吸收K+的制约因素；当所分压较高，产生能量较多时，此时膜上的载体数目成为吸收K+的限制因素。温度影响酶的活性，从而影响呼吸作用中能量的形成，进而影响对K+的吸收。在一定范围内，吸收速率随温度的升高而升高；超过最适温度，随温度的升高而降低。答案：(1)主动运输 K+的吸收速率随氧含量的增加而增加 能量 根部细胞膜上运输K+的载体数量有限 (2)10℃到最适温度范围内，呼吸速率随温度的升高而高升高；超过最适温度，呼吸速率随温度的升高而降低
1．植物根毛细胞吸收矿质元素的主要方式是( )
A．渗透作用 B．自由扩散
C．主动吸收 D．协助扩散
答案：C
解析：矿质元素进入细胞的主要方式是主动运输。2．植物根部表皮细胞从土壤溶液中吸收K＋的数量主要取决于
( )
A．土壤溶液中K＋的浓度
B．细胞液中K＋的浓度
C．细胞膜上K＋载体的数量
D．吸附于细胞膜上的H＋的数量
答案：C
解析：K＋进入细胞的方式是主动运输，即受载体和能量的双重限制，一般情况下能量不是主要限制因素，载体数量可能成为主要限制因素。3．下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是( )
A．维生素D
B．水和尿素
C．氨基酸和葡萄糖
D．酶和胰岛素
答案：D
解析：D项进出细胞需借助于胞吞或胞吐。4．红细胞吸收下列物质时，需消耗能量的是( )
A．K＋ B．C6H12O6
C．H2O D．O2
答案：A
解析：首先应分析红细胞吸收四种物质的方式，然后再做判断。红细胞吸收K＋和Na＋的方式是主动运输，吸收C6H12O6的方式是协助扩散，吸收O2的方式是自由扩散。三种方式中只有主动运输需要消耗能量。5．细胞都要穿过细胞膜，不同物质出入细胞膜的方式不同，下列各图表示一定范围内细胞膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况回答下列问题：
(1)据图指出A、B、C所表示的物质运输方式，A是________，B是________，C是________。
(2)上述三种运输方式中，哪一种加入呼吸抑制剂后曲线会发生变化？为什么？
(3)乙醇、CO2、氨基酸进入细胞的方式分别是________、________、________。答案：(1)自由扩散；协助扩散；主动运输 (2)主动运输(C)；主动运输需呼吸作用提供能量。(3)自由扩散；自由扩散；主动运输解析：1.根据题目信息首先再现物质出入细胞膜的三种方式是什么？自由扩散、协助扩散、主动运输。2.结合图信息回忆三种方式相应特点：以自由扩散进入细胞膜的物质的速度随细胞外物质浓度的升高而加快，不受其他因素影响；以协助扩散方式进入细胞的物质在一定浓度以下，随细胞外物质浓度的升高而加快，细胞外物质超过一定浓度时由于载体的限制，运输速度不再加快；主动运输可以逆浓度梯度运输物质，当细胞内物质浓度大于细胞外浓度时，仍然能够主动吸收物质。3.分析图含有的信息：A图反映了物质进入细胞内的速度随细胞外浓度增大而加快；B图反映在一定浓度范围内随细胞外浓度增大，物质进入细胞的速度加快，超过一定浓度，运输速度不再加快；C图反映了当细胞内浓度大于细胞外浓度时细胞仍然能够吸收该物质。
辽宁省沈阳市第二十一中学高中生物 第四章第三节《物质跨膜运输的方式》课后强化作业 新人教版必修1
基础巩固
一、选择题
1．以下哪一项是主动运输的例子( )
A．氯离子在血细胞间的血浆中运动
B．钠离子在肾小管被重吸收
C．氧由肺泡进入血液
D．肌纤维中氧气分子的运动
答案：B
解析：主动运输为跨膜运输，由此可排除掉A、D；C项的运输方式为自由扩散，只有B项合题意。
2．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
答案：D
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。
3．科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用下图中四条曲线表示，在研究具体的物质X时，发现与曲线②和④相符。试问：细胞膜运输物质X的方式是( )
A．自由扩散 B．主动运输
C．协助扩散 D．胞吐
答案：B
解析：分析跨膜运输的方式，主要应从影响跨膜运输的因素入手，尤其从载体蛋白和能量两方面考虑。曲线①说明运输速度与物质浓度呈正相关，不受其他因素的限制，应为自由扩散。因为氧气浓度的高低影响细胞呼吸，进而影响能量的供应，而主动运输需要消耗能量，曲线③说明运输速度与氧气浓度无关，说明这种方式不是主动运动，而是一种被动运输方式(自由扩散或协助扩散)。曲线②在一定范围内随物质浓度升高运输速度加快，当达到一定程度后，而保持稳定，说明这种范围需要载体，不是自由扩散，可能是协助扩散或主动运输。曲线④说明运输速度与氧气浓度有关，说明这个过程是需要能量的，只能是主动运输。经综合分析，运输物质X的方式是主动运输。
4．若用呼吸酶抑制剂处理小肠绒毛上皮，则会明显影响其细胞吸收的物质是( )
A．氧气、甘油 B．脂肪酸、水
C．K＋、氨基酸 D．葡萄糖、水
答案：C
解析：呼吸酶抑制剂会抑制呼吸作用，从而导致能量供应，因而限制主动运输方式。
5．细胞内的生物大分子物质(如胃蛋白酶原)的出胞方式可能是下列哪种运输方式( )
A．胞吐 B．自由扩散
C．协助扩散 D．主动运输
答案：A
6．NH3进入细胞的过程属于( )
A．自由扩散 B．协助扩散
C．主动运输 D．与A、B、C均无关
答案：A
解析：NH3进入细胞的方式为自由扩散。
7．既能通过协助扩散，又能通过主动运输方式通过细胞膜的物质是( )
A．氨基酸 B．葡萄糖
C．甘油 D．胆固醇
答案：B
解析：葡萄糖进入红细胞为协助扩散；进入小肠黏膜及其他细胞则是主动运输。
8．丙氨酸进入小肠绒毛上皮细胞和肾小管上皮细胞的共同点是( )
A．需要载体，消耗能量
B．需要载体，不消耗能量
C．不需要载体，消耗能量
D．不需要载体，不消耗能量
答案：A
解析：丙氨酸进入小肠绒毛上皮细胞和肾小管上皮细胞的方式均为主动运输：即需要载体又消耗能量。
二、非选择题
9．下表表示某海洋植物细胞中和海水中的钾、氯两种离子浓度比较。请根据图表回答下列问题：
离子浓度(mg/L)
K＋
Cl－
海 水
0.01
0.50
细胞液
0.59
0.40
(1)植物从海水中吸收K＋的方式是________，理由是____________________。
(2)植物吸收K＋、Cl－两种离子的数量差别很大，说明了对不同离子吸收的________与__________________有密切关系。
答案：(1)主动运输 K＋逆浓度梯度进入细胞
(2)选择性 细胞膜上有关载体的数量多少
10．图示物质通过红细胞膜的示意图，其中黑点代表物质分子，圆圈代表载体，表示能量，请回答：
(1)①表示 方式，②表示 方式，③表示 方式。
(2)K+、O2和葡萄糖三种物质中，通过②方式进入红细胞的是 。
(3)与①方式相比，③方式的主要特点是需要借助 ，该物质是在细胞内的 上合成的。与③相比，②方式的不同之处是 。
(4)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂， 方式将会受到较大影响。
答案：(1)自由扩散 主动运输 协助扩散 (2)K+ (3)载体 核糖体 需要消耗能量 (4)②
解析：图①②③分别表示自由扩散、主动运输和协助扩散。K+以主动运输方式进入细胞，葡萄糖以协助扩散方式进入红细胞。载体属于蛋白质，在核糖体上合成。
能力拓展
一、选择题
1．下列物质中，易通过细胞膜的是( )
A．淀粉 B．甘油
C．蛋白质 D．糖类
答案：B
2．在根吸收无机盐离子的过程中，下列因素对其吸收无机盐影响最大的是( )
A．根尖表皮细胞内外无机盐离子的浓度差
B．蒸腾作用散失水分的速度
C．离子进入根尖表皮细胞的扩散速率
D．土壤溶液中氧气的浓度
答案：D
解析：根吸收无机盐的方式是主动运输。结合四个选项，对该过程影响最大的是水中氧气的溶解浓度。
3．(2010·广东)下图是植物根从土壤中吸收某矿质离子示意图，据判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为( )
A．自由扩散 B．协助扩散
C．主动运输 D．被动运输
答案：C
解析：本题考查离子的跨膜运输。根据图示可知，植物从土壤中吸收该矿质离子时既需要载体又需要能量，因此属于主动运输。
4．食物中的大分子物质，经消化后才能被小肠绒毛上皮细胞吸收的原因是( )
A．小肠中有各种消化酶
B．消化后的物质才溶于水
C．细胞由磷脂和蛋白质组成
D．细胞膜是选择透过性膜
答案：D
解析：大分子物质是不能进行跨膜运输的，只有在消化道内各种消化酶的作用下，变成小分子物质才能被细胞吸收，这种吸收的基础就是细胞膜的选择透过性。
5．海带细胞中碘的浓度比海水中高出很多，海带之所以能维持这种浓度差，其原因是( )
A．渗透压差 B．自由扩散
C．主动运输 D．被动运输
答案：C
6．人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于( )
A．组织液中甘油的浓度
B．细胞膜上载体的数量
C．线粒体活动的强度
D．液泡中物质的浓度
答案：A
解析：人体组织细胞吸收甘油的方式属于自由扩散，其吸收的量与组织液中甘油的浓度有关。浓度高时自由扩散快，吸收的多；浓度低时，扩散的慢，吸收的少。
7．在肾小管的细胞内可以见到大量的线粒体，这说明肾小管的重吸收作用与下列哪项运输方式有关( )
A．自由扩散 B．协助扩散
C．主动运输 D．渗透作用
答案：C
解析：肾小管的细胞内有大量的线粒体，说明肾小管的重吸收需要消耗大量的能量，而在四个选项中惟有主动运输是消耗能量的。
8．侧芽生长素的浓度总是高于顶芽，但顶芽产生的生长素仍大量往侧芽部位积累。生长素的这种运输方式必须具备哪些基本条件( )
①载体蛋白
②ATP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
解析：从题干中知道，生长素的运输方向是由低浓度到高浓度，由此推知，其运输方式为主动运输，主动运输必须要载体协助，并消耗ATP。
9．脂肪的消化终产物进入小肠绒毛上皮细胞的方式是( )
A．主动运输 B．自由扩散
C．内吞作用 D．渗透作用
答案：B
10．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
D．组织细胞排出Na＋
答案：B
解析：本题考查跨膜运输的形式及特点。O2进出细胞是自由扩散，不需要载体，也不需要能量；小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖和组织细胞排出Na＋的形式都是主动运输，既需要载体协助，又需要消耗能量；只有红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，需要载体，不需要消耗能量。
二、非选择题
11．如下图是某物质通过红细胞膜的示意图，请据图回答：
(1)这是________运输方式，其理由是______。
(2)B代表________。
(3)你认为A可能代表的物质是________。(供选答案：O2、Na＋、K＋)
答案：(1)主动 需要载体协助且消耗能量，逆浓度梯度
(2)载体 (3)K＋
12．请回答下列有关矿质元素吸收的问题。
取四株大小长势一致的蕃茄幼苗，分别培养在盛有等量完全培养液的培养瓶中，然后将其中两株蕃茄幼苗的地上部分同时剪去。装置如下图。
(1)实验中，向甲、丙两瓶持续充入空气，测量四只培养瓶内溶液中的K＋含量，结果如下图。
①表示甲瓶溶液中K+含量变化的曲线图是 。
②表示丁瓶溶液中K+含量变化的曲线图是 。
(2)植物吸收矿质元素的主要方式是________，这一观点可通过________两装置的实验加以验证。
(3)植物的地上部分为根提供________，这一观点可通过________两装置的实验加以验证。
(4)经过一定时间后，如果甲瓶中的番茄幼苗出现了萎蔫现象，其原因可能是____________________________________________________________________________________________________________________________。
答案：(1)①D ②B (2)主动运输 甲、乙(或丙、丁) (3)能源物质 甲、丙(或乙、丁) (4)因蒸腾作用失水，培养液浓度增高，大于根毛细胞液浓度，所以根毛细胞不能吸水
解析：本题主要考查了有关矿质元素吸收的问题。K＋的吸收是主动运输，需要消耗能量，因此与细胞呼吸的强弱有关，而细胞呼吸的强弱又与氧气和有机物的含量有关，所以，甲瓶中吸收K＋最快，对应于曲线图D；丁瓶中吸收K＋最慢，对应于曲线图B。经过一定时间后，如果甲瓶中的蕃茄幼苗出现了萎蔫现象，其原因可能是因蒸腾作用失水导致培养液的浓度增高，当外界溶液浓度大于根毛细胞液浓度时，根毛细胞不能吸水，而使幼苗出现了萎蔫现象。
13．生物体内细胞代谢效率与物质扩散速率相关，同种物质虽然在细胞中扩散速率基本相同，但细胞大小不同，物质扩散入细胞的快慢有差异，有人设计了一种模型，用于研究这一问题：
实验目的：略
实验材料：三块边长为4cm，内含酚酞的琼脂块，其他略。
实验步骤：
Ⅰ.将三琼脂块分别作如下处理：①维持原样——得样品1；②分割成边长为2cm的8块立方体——得样品2；③分割成边长为1cm的立方体——得样品3。
Ⅱ.将以上三种琼脂块样品分别浸入到盛有0.1%NaOH溶液的烧杯中处理，以其中一样品琼脂中刚好扩散完全(完全变为红色)为止。
取出琼脂块样品。吸干浮液后，分别将每一样品切成两半，通过测量每一切面上NaOH扩散的深度，计算出三样品NaOH扩散的总体积。
(1)请你为此研究拟一课题名称______________。
(2)该研究样品中加入酚酞是为了检测NaOH在琼脂块中扩散的深度，原因是______________________________________________________________________________________________。
(3)三样品中，NaOH扩散总体积从大到小依次为________，由此，你的结论是________________________________________________________________________________________________________。
(4)通常情况下，细胞边长小于0.1cm，根据上述模型研究，请对细胞的大小与物质扩散速率之间的关系作出合理解释： __________。
答案：(1)研究扩散表面积与物质扩散量的关系
(2)酚酞遇碱变红色
(3)样品3，样品2，样品1 物质在琼脂块中扩散的量与其表面积与体积比的大小成正比
(4)细胞越小，表面积与体积比越大，体内细胞的总面积越大，越利于物质的扩散
