第二章 细胞的结构和生命活动
第三节 物质进出细胞的运输方式
第 2 课时 主动运输
一、 教学目标
1.说明物质进出细胞的方式。
2.进行图表数据的解读。
二、教学重点
物质进出细胞的方式
三、教学难点
主动运输。
四、教学方法
探究法、讲述法、演示法
五、课时安排
2
六、教学过程
【问题引入】以“问题探讨”引入，学生思考讨论回答，教师提示。
【提示】 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.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.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。
【板书】被动运输：由顺浓度梯度的扩散。
主动运输：逆浓度梯度的运输。
【边讲边列表】
【思考与讨论】学生思考讨论回答，教师提示。
【提示】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。
运输方式 自由扩散 协助运输 主动运输
跨膜方向 高→低 高→低 一般：低→高
载体协助 不需要 需要 需要
消耗能量 不用 不用 用
物质举例 氧气、二氧化碳、氮气、苯等 小分子（苯还是脂溶性的） 水、 甘油、乙醇等较小的分子 氨基酸、葡萄糖等 较大的有机分子 K+、Mg2+、Na+ 、Cl－等- 带电荷的离子
【思考题】学生思考讨论回答，教师提示。
【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。
【技能训练】学生思考讨论回答，教师提示。
【提示】
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.因为以上四种离子细胞膜内外的浓度差较大， 细胞只有通过主动运输才能维持这种状
况。
【课堂小结】见上表。
【作业布置】练习三、四。第二章 细胞的结构和生命活动 第三节 物质进出细胞的运输方式
第 2 课时 主动运输
学习目标
（1）分析主动运输的特点，并比较主动运输和被动运输的不同。
（2）识记胞吞和胞吐的特点。
[重难点击]
（3）三种跨膜运输方式的特点。
前课梳理
1 ．主动运输是逆浓度梯度进出细胞的运输方式，不仅需要膜上载体蛋白的参与，还需要消 耗细胞代谢释放的能量。
2 ．影响主动运输的因素
(1)载体蛋白的种类和数量：决定所运输的物质种类和数量。
(2)能量：凡是能够影响能量供应的因素都影响主动运输的速度，如温度、氧气浓度等。 3 ．主动运输的意义
主动运输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具有 重要意义。
学习探究
探究点一 主动运输
请阅读教材内容，结合提供的材料完成下面的分析：
1 ．在轮藻细胞中钾的含量比它所生存的水环境多 63 倍，而丽藻细胞中则多 1065 倍。 (1)你认为在这些细胞吸收钾时，钾的运输方向是怎样的？
答案 由低浓度到高浓度。
(2)如果加入细胞呼吸抑制剂，吸收过程会立即减弱，说明了什么问题？
答案 说明这些过程是需要消耗能量的。
2 ．观察下面主动运输示意图：
思考物质的主动运输方式除需要能量外还需要什么？
答案 物质由膜经主动运输方式进入细胞内需要载体蛋白的参与。
3 ．影响主动运输的因素有哪些？请结合所给的信息，思考回答下列问题：
(1)甲、乙、丙三种植物对土壤中 M 离子的吸收情况不同，甲不能吸收， 乙、丙能吸收且丙 吸收的速率更快，研究表明甲根毛细胞膜上不具有运输 M 的载体蛋白，乙、丙根毛细胞膜 上具有运输 M 的载体蛋白， 而且丙的细胞膜上运输 M 的载体蛋白数量多。这说明， 载体蛋 白的种类和数量会影响主动运输的速率。
(2)研究表明，主动运输的运输速率和细胞的能量供应之间的关系如图所示，请分析：
①ab 段：随能量供应的增加，运输速率增大，说明主动运输需要消耗能量。
②bc 段：受载体蛋白数量的限制，运输速率不再增加。
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探究点二 物质跨膜运输方式的判断
三种物质跨膜运输的方式有着明显的不同，请结合下图对比分析：
1．物质 A 的运输方式是自由扩散，判断的理由是由高浓度到低浓度运输， 不需要载体蛋白 和能量。
2 ．物质 B 的运输方式是协助扩散，判断的理由是 由高浓度到低浓度运输，需要载体蛋白， 不消耗能量。
3 ．物质 C 的运输方式是主动运输，判断的理由是 由低浓度到高浓度运输，需要载体蛋白， 消耗能量。
4 ．三种物质的运输中，与图 2 曲线相符的是物质 C。与图 3 中甲曲线相符的是物质 A，与
乙曲线相符的是物质 B 或物质 C。
5 ．氧气的浓度主要通过影响细胞呼吸的强度，进而影响能量的供应。下图是物质跨膜运输 方式与细胞中氧气浓度的关系：
(1)图甲中物质的运输速度与氧气浓度无关，说明这种运输方式不需要 能量，可能是 自由扩 散或者协助扩散。
(2)图乙中物质的运输在一定范围内，随着氧气浓度的增加，运输速度加快，说明这种方式 消耗能量，表示的是主动运输，mn 段运输速度不能继续上升， 这是受载体蛋白数量的限制。
探究点三 胞吞和胞吐
载体蛋白虽然能够帮助许多离子和小分子通过细胞膜， 但是， 对于像蛋白质这样的大分子的 运输却无能为力。大分子、颗粒性的物质进出细胞要依靠胞吞和胞吐， 结合教材 P56 内容分 析：
1.什么是胞吞？
答案 胞吞就是大分子物质被包裹在细胞膜内陷形成的囊泡中，从细胞外进入细 胞内的过程。
2 ．什么是胞吐？
答案 胞吐就是物质以囊泡的形式通过细胞膜，从细胞内排到细胞外的过程。
3 ．由图看出，胞吞和胞吐都要发生膜的弯曲、折叠和融合，这体现了生物膜的什么特点？ 答案 流动性。
4 ．如果用抑制剂降低细胞呼吸，细胞的能量供应减少，胞吞和胞吐也会受到影响，这说明 什么问题？
答案 胞吞和胞吐需要消耗能量。
注意： 判断物质进出细胞的方式
(1)根据分子大小与是否需要载体蛋白、能量
(2)根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。
真题回眸
例 1．如图是测定了某种生物的细胞对甲、乙两种物质吸收速率与该物质浓度的关系绘制成
的曲线，仔细分析后，你认为下列说法中正确的是( )
A ．甲物质是主动运输，乙物质是自由扩散
B ．甲物质是自由扩散，乙物质可能是主动运输
C ．乙醇进入细胞的方式与乙物质相同
D ．K＋进入细胞的方式与甲物质相同
例 2 ．如图表示细胞对大分子物质“胞吞 ”和“胞吐 ”的过程，下列与此有关的叙述，错误 的是( )
A ．a 与 b 均要以膜的流动性为基础才可能发生
B ．a 要有细胞表面识别和内部供能才可能完成
C ．b 在细胞分泌的同时膜成分也随之更新
D ．b 与 a 分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式
达标训练
1 ．主动运输不同于自由扩散，因为前者的特点是( )
A ．必须有载体蛋白的协助 B ．需要消耗能量
C ．物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧 D ．上述三项都具备
2 ．如图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收 K＋和 NO －3 的曲线。影响 A 、B 两点和 B 、C 两点吸收量不同的因素分别是( )
A ．载体蛋白数量、能量
B ．能量、载体蛋白数量
C ．载体蛋白数量、离子浓度
D ．能量、离子浓度
3．大肠杆菌在繁殖时，细胞内钾离子的浓度是培养液的 3000 倍。如果
在培养液中加入一种叫箭毒素的药物，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 ．抑制膜上载体蛋白的活动
C ．加快细胞膜的流动 D ．使载体蛋白运动方向改变
4 ．细胞吸收物质的方式之一是胞吞，具体过程是：当物质吸附在细胞膜上时，细胞膜内陷， 形成小囊泡， 囊泡在移动的过程中在细胞内溶解消失， 把物质留在细胞质内。以下对胞吞的 理解正确的是( )
A ．体现了细胞膜的功能特性是选择透过性 B ．这个过程不需要消耗能量
C ．该过程用于吸收小分子物质 D ．体现了细胞膜的结构特点是具有一定的
流动性
