课件39张PPT。细胞膜的结构结构特点：具有一定的流动性功能特性：具有选择透过性第3节 物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式小组展示G1：自由扩散有何特征？
G2：协助扩散有何特征？
G3：P71“思考与讨论”1
G4：P71“思考与讨论”2
G5：P71“思考与讨论”3
G6：主动运输有何特征？
G7：主动运输与被动运输的区别是什么？主动运输对细胞的生活有什么意义？
G8：P73“技能训练”1、2、3
G9：P72旁栏问题？问题探讨氧气
二氧化碳
氮气、苯水
甘油
乙醇氨基酸
葡萄糖
核苷酸氢离子、钠离子
钾离子、钙离子
氯离子、镁离子
碳酸氢根合成的脂双层无蛋白的脂双层膜对不同分子的通透性自由扩散主动运输物质跨膜运输的方式协助扩散被动运输一、被动运输 被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散方式。自由扩散：协助扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞。进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。1、自由扩散比喻：球往低处滚1、自由扩散：特征：G1顺浓度梯度运输不需要载体不需要消耗能量2、协助扩散比喻：卡车载货下坡2、协助扩散：特征：G2顺浓度梯度运输需要载体参与不需要消耗能量物质跨膜运输的方式
（P71:G3、G4、G5）顺浓度梯度的扩散:被动运输自由扩散协助扩散二、主动运输： 物质从低浓度一侧运输到高浓度的一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。3、主动运输比喻：卡车载货上坡主动运输特征：G6逆浓度梯度运输需要载体需要消耗能量物质跨膜运输的方式顺浓度梯度的扩散——被动运输逆浓度梯度的运输——主动运输自由扩散协助扩散G7小结：对比比较三种物质运输方式的异同：顺浓度梯度顺浓度梯度逆浓度梯度不需要需要需要不消耗不消耗需要消耗氧气、水、二氧化碳等通过细胞膜葡萄糖通过红细胞葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜等（1）上述图1、2、3分别表示哪种物质跨膜运输方式？
（2）限制图2中a点后的运输速率的因素是什么？
（3）影响图3中ab段运输速率的因素是什么？
（4）限制图3中bc段运输速率的因素是什么？c.运输速率耗氧量 b
a ..图3（2）影响ab段的因素是 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钾离子吸收速率的影响。实验结果如图，分析并回答问题：（1）黄瓜幼苗根系细胞吸收钾离子的方式是 （3） bc段限制钾离子吸收速率的内因是主动运输能量载体蛋白的数量细胞膜的功能特性是___________，其对
物质的选择吸收是取决于细胞膜上
__________________________。自由扩散和协助扩散相对于主动运输来
说是一种________运输。_______运输对活细胞完成各种生命活动有重要作用。选择透过性载体蛋白的种类和数量被动主动三、胞吞和胞吐一些大分子或物质团块的运输，是通过胞吞和胞吐作用来实现的。胞吞：物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从细胞外进入细胞内的过程。胞吐：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。胞吞和胞吐需要消耗能量。1. 胞吞接触凹陷包围分离2. 胞吐包围移动融合排出胞吞胞吐归纳总结1.哪些离子通过主动运输进入细胞?
2.哪些离子通过主动运输排出细胞?技能训练1、下列物质以不同运输方式通过细胞膜的是（ ）
甘油、二氧化碳
钾离子、氧气
氨基酸、钾离子
氯离子、钠离子
ABCD堂上练习（2）影响ab段的因素是 2、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钾离子吸收速率的影响。实验结果如图，分析并回答问题：（1）黄瓜幼苗根系细胞吸收钾离子的方式是 （3） bc段限制钾离子吸收速率的内因是主动运输能量载体蛋白的数量3、甲(〇)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？
甲进入细胞一定需要能量
乙进入细胞一定有载体蛋白的参与
甲运出细胞一定不需要能量
乙运出细胞一定有载体蛋白
的参与
ABCD物质运输速率耗氧量上面几幅坐标图中所表示的分别是哪种物质运输方式？为什么？思考！物质运输速率细胞内外浓度差时间物质运输速率（细胞外浓度）ABC主动运输协助扩散主动运输（细胞内浓度）物质运输速率细胞内外浓度差物质运输速率耗氧量物质运输速率细胞内外浓度差上面几幅坐标图中所表示的分别是哪种物质运输方式？为什么？思考！物质运输速率细胞内外浓度差时间物质运输速率（细胞外浓度）ABCDE物质物质（细胞内浓度） 主动运输 协助扩散
自由扩散
主动运输
协助扩散 学以致用 20世纪80年代，人们认识到一种叫做囊性纤维病的遗传病的发生，是由于有的细胞中某种蛋白质结构异常，影响了钠离子 和氯离子的跨膜运输。1996年，研究人员发现，肺部细胞外侧的钠离子聚积会使肺易受细菌的伤害。这一发现给囊性纤维病的治疗带来了新的希望。再见4、动物小肠上皮细胞可以从肠液中吸收葡萄糖，而极难吸收分子量比葡萄糖低的木糖，二者吸收比例为100 ：9，一般情况下，小肠上皮细胞内葡萄糖浓度比肠液高十几倍，但细胞一直可以吸收到肠液内几乎没有葡萄糖为止。
①上述小肠上皮细胞对葡萄糖的吸收方式是 。
②上述小肠上皮细胞对葡萄糖和木糖的吸收存在差异，这个说明了 。
③你能对上述现象作出解释吗______________________________________。课件68张PPT。1、1972年_______和_______提出了生物膜的________模型。
2、生物膜的基本支架是______________;蛋白质在磷脂双分子层上的分布是：__________________________________________________________________________________________。
3、组成生物膜的磷脂和大多数蛋白质是可以_______的。
4、生物膜的结构特点是___________;功能特性是____________。桑格尼克森流动镶嵌磷脂双分子层运动有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿整个磷脂双分子层流动性选择透过性控制物质进出细胞第五章 细胞的物质输入和输出第3节 物质跨膜运输的方式【温馨提示】请拿出你的导学案、课本、双色笔，还有最最重要的激情！！本节聚焦：
物质跨膜运输的方式
1.能说出物质进出细胞的方式。
2.能进行图表数据的解读。
3.合作交流、敢于质疑；激情投入，快乐学习。学习目标学习重难点1. 重点
物质进出细胞的方式。
2. 难点
主动运输。
G1：物质跨膜运输的方式可分为两类三种，分别是什么?
G2：何为自由扩散？请举出实例。自由扩散的特点是什么？
G3：何为协助扩散？请举出实例。协助扩散的特点是什么？
G4：教材P71页思考与讨论1—3题
G5：何为主动运输？请举出实例。主动运输的特点、生理意义是什么？
G6：大分子物质进出细胞的方式是什么？胞吞和胞吐是不是跨膜运输，运输过程是否需要载体蛋白，是否需要消耗能量？胞吞胞吐体现了生物膜什么特点？
G7、G8、G9：分析金牌学案P42页探究一（3），说出A B C 分别代表哪种运输方式，为什么？（一组对应一个图）口头展示G1：教材P70页问题探讨1-3题
G2：物质跨膜运输的方式可分为两类三种，分别是什么?
G3：何为自由扩散？请举出实例。自由扩散的特点是什么？
G4：何为协助扩散？请举出实例。协助扩散的特点是什么？
G5：教材P71页思考与讨论1—3题
G6：何为主动运输？请举出实例。主动运输的特点是什么？
G7：主动运输的生理意义是什么？主动运输和被动运输的区别是什么？
G8：大分子物质进出细胞的方式是什么？胞吞和胞吐是不是跨膜运输，运输过程是否需要载体和能量。
G9：教材P73页技能训练——解读图表口头展示氨基酸、葡萄糖
核苷酸氢离子、钠离子
钾离子、钙离子
氯离子、镁离子
碳酸氢根合成脂双层【问题探讨】1 、什么样的分子能够通过脂双层？什么样的分子不能通过？左图为人工的无蛋白质的脂双层膜对不同分子的通透性：G1氧气、二氧化碳
氮气、苯水、甘油、乙醇氨基酸、葡萄糖
核苷酸氢离子、钠离子
钾离子、钙离子
氯离子、镁离子
碳酸氢根合成脂双层【问题探讨】2.葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但是，小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，对此该如何解释？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。细胞需要的离子是否也可以通过细胞膜上的蛋白质来转运？？G1扩散：物质分子由高浓度区域往低浓度区域移动，直到均匀分布的现象。前面我们学习的水分子进出细胞是一种扩散吗？
答案：是扩散，水总体的移动方向：
水分子多→水分子少（顺浓度梯度）物质跨膜运输的方式顺浓度梯度的扩散——被动运输逆浓度梯度的运输——主动运输自由扩散协助扩散G1【探究一】小分子或离子的跨膜运输自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞 从 浓度到 浓度，
载体蛋白，
能量（ATP） 。 特点：高低不需要不消耗 举例：①小分子物质：如氧气、二氧化碳、氮气、水、尿素
②脂溶性物质，如乙醇，甘油，苯、脂肪酸、胆固醇G2【探究】小分子或离子的跨膜运输自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞G2【探究一】小分子或离子的跨膜运输协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白协助的扩散 从 浓度到 浓度，
载体蛋白，
能量（ATP） 。 特点：高低需要不消耗 举例：葡萄糖进入红细胞 G3载体【探究一】小分子或离子的跨膜运输协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白协助的扩散G3载体蛋白简介 载体是细胞膜中的一类蛋白质，其作用就像“小船”一样，能将“货物”(被运输的物质)从“河”(细胞膜)的一边运到另一边。
(1)载体有饱和现象，即此时所有“小船”都已启用，没有闲置的
(2)载体具有特异性，即一种载体只能运载特定的物质，如运载K＋的载体就不能运载Ca2＋，反之亦然。因此，若细胞膜上有运载某物质的载体，则能吸收该物质，否则不能吸收。【探究一】小分子或离子的跨膜运输思考与讨论:答案：都不需要。因为二者都是顺物质浓度梯度跨膜运输。1.自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗?为什么？2.自由扩散和协助扩散有什么异同？相同点：顺浓度梯度跨膜运输，都不消耗能量。不同点：协助扩散需要载体蛋白的协助，自由扩散不需要。因为自由扩散和协助扩散都是顺物质浓度梯度跨膜运输，不需要细胞消耗能量，所以统称为被动运输。G43.为什么自由扩散和协助扩散被统称为被动运输？【探究一】小分子或离子的跨膜运输资料分析:丽藻细胞液与池水中的多种离子浓度比请分析：
（1）以K+为例，细胞液中K+浓度高还是池水中K+的浓度高？
（2） K+是顺浓度梯度还是逆浓度梯度进入丽藻细胞？【探究一】小分子或离子的跨膜运输资料分析:丽藻细胞液与池水中的多种离子浓度比请分析：
（1）以K+为例，细胞液中K+浓度高还是池水中K+的浓度高？如果仅依靠自由扩散和协助扩散，会出现这种情况吗？
（2） 细胞内的离子的浓度远要高于细胞外，这依赖于离子逆浓度梯度的运输，即离子由低浓度一侧向高浓度一侧转运，你觉得这种转运需要什么条件？【探究一】小分子或离子的跨膜运输主动运输： 定义：从 浓度一侧到 浓度一侧，需要 的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的 。低高载体蛋白能量 从 浓度到 浓度，
载体蛋白的协助，
能量（ATP）。 特点：低高需要消耗G5【探究一】小分子或离子的跨膜运输【探究一】小分子或离子的跨膜运输主动运输： 意义：主动运输保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。体现了细胞膜的选择透过性 举例： Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞膜 葡萄糖、氨基酸等进入小肠上皮细胞G5小肠上皮细胞靠近肠腔一端的细胞膜呈“刷”状，这大大增加了细胞膜的表面积，有人经过计算，发现小肠的吸收面积如果全部展开，足有400平方米之大。这么大的吸收面积，足以导致食物分解后在局部形成的葡萄糖浓度比小肠上皮细胞中的要低。14. （2011年海南卷）
原尿中葡萄糖、氨基酸等物质的浓度与血浆中的基本相同。原尿经肾小管上皮细胞的选择性重吸收和分泌作用后形成尿液。正常情况下尿液中不含葡萄糖。肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动运输的方式进入组织液。下图为肾小管及相关结构示意图。
、_______________________。回答问题：
肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度______（高于、低于、等于）组织液中的。
原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞的运输方式是_________，需要_______________________的参与。
肾小管上皮细胞重吸收水分的原理是_____________，原尿中葡萄糖未能被完全重吸收从而导致尿量增加的原因是___________________________________。高于主动运输能量（ATP）和载体蛋白渗透吸水肾小管腔中液体的浓度高于正常水平，渗透压高，水分重吸收减弱，照成尿量增加【课堂小结】物质跨膜运输三种方式的比较顺浓度梯度
高浓度→低浓度逆浓度梯度
低浓度→高浓度不需要需要不消耗不消耗消耗氧气、二氧化碳、水、乙醇、甘油、苯等通过细胞膜葡萄糖进入红细胞葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞；离子通过细胞膜协助扩散主动运输被动运输自由扩散顺浓度梯度
高浓度→低浓度需要G7需要消耗能量(ATP)的必定为主动运输
(不需要消耗能量的必定为被动运输)
在被动运输中,需要载体的必定为协助扩散
不需要载体、不需要能量的,为自由扩散规律总结：自由扩散：
协助扩散：
主动运输：水 乙醇 尿素分子量较大的物质，顺浓度梯度时分子量较大的物质，逆浓度梯度时离子O2，CO2苯甘油 胆固醇规律总结：【探究二】大分子物质的运输如果一种物质比细胞膜上的载体蛋白还要大，那这种物质如何进出细胞？胞吞和胞吐G6【探究二】大分子物质的运输物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从细胞外进入细胞内的过程。胞吞：如：白细胞吞噬病菌细胞摄取大分子和颗粒物质——胞吞作用【探究二】大分子物质的运输白细胞 接近细菌白细胞开始吞噬细菌白细胞已将细菌吞噬白细胞吞噬病菌的过程胞吞：【探究二】大分子物质的运输胞吞：【探究二】大分子物质的运输胞吐：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。如：分泌蛋白的合成和运输（胰腺细胞分泌胰岛素）细胞外排大分子——胞吐作用【探究二】大分子物质的运输胞吐：分泌蛋白的合成和运输胞吞和胞吐不需要消耗【探究二】大分子的运输 特点： 胞吞和胞吐作用也都是耗能的过程 胞吞和胞吐作用体现了细胞膜的流动性金牌学案p42 探究点一 ：3 分别说出下图各代表哪种运输方式，为什么？跨膜方式与相关曲线运输速率细胞外浓度自由扩散运输速率细胞外浓度协助扩散载体蛋白数量有限时间细胞内浓度C主动运输细胞外浓度G7、G8、G9ABC【课堂小结】影响三种运输方式的因素1、影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的__________
2、影响协助扩散的因素：
A 细胞膜内外物质的____________;B 细胞膜上____________________
3、影响主动运输的因素：
A ____________________ B ___________(凡影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度）浓度差浓度差载体蛋白的种类和数量载体蛋白的种类和数量能量金牌学案P42探究点二 3:试分析以下曲线：思考：还有没有其他影响物质运输速率的因素？温度：影响生物膜的流动性和有关酶的活性Q点由无氧呼吸提供能量。P点之后运输速率不变，原因是膜上的载体蛋白的数量有限QP技能训练：离子种类1、哪种离子通过主动运输进入细胞？细胞内细胞外2、哪种离子通过主动运输排出细胞？3、你是如何判断的？因为以上4种离子细胞膜内外浓度差较大，细胞只有通过主动运输才能维持这种状况。G9技能训练：离子种类2、哪种离子通过主动运输进入细胞？细胞内细胞外3、哪种离子通过主动运输排出细胞？1、图中各种离子通过细胞膜的方式？你是如何判断的？主动运输，膜内外浓度差较大，只有通过主动运输才能维持这种状况。G9用下列概念画出本节概念图：
物质运输、小分子和离子、大分子、主动运输、被动运输、自由扩散、协助扩散、胞吞、胞吐。【画概念图】拓展升华：跨膜方式与相关曲线运输速率浓度差自由扩散运输速率浓度差协助扩散主动运输载体蛋白数量有限载体蛋白数量有限被动运输自由扩散协助扩散顺浓度梯度载体蛋白消耗能量课堂小结：细胞物质输入和输出主动运输被动运输自由扩散协助扩散胞吞 / 胞吐选择透过性流动性end章节归纳：小结例： 物质出入细胞膜的方式如下图，请根据图回答下面的问题：
（1）A代表????? ?? 分子；B代表?? ???? ；
（2）从功能上来说，细胞膜是一层??????? 膜；
（3）动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，
这说明B具有??? ??? ； 蛋白质 磷脂双分子层
选择透过性
一定的流动性例： 物质出入细胞膜的方式如下图，请根据图回答下面的问题：
（4）在a～e的五种过程中，代表被动运输的是???????????? ??? ；
（5）可能代表氧气运输过程的是??????? ；葡萄糖从小肠腔进入小肠上皮细胞的过程是??????????????? 。b、c、db
a目标回顾你的目标达成了吗？让我们检验一下，let’s go~1.举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点。
2.说出被动运输与主动运输的异同点。
3.正确解读图表数据。
4.参与课堂讨论与交流，同时培养积极思考的学习习惯。下列物质以不同运输方式通过细胞膜的是（ ）
A 甘油、二氧化碳
B 钾离子、氧气
C 氨基酸、钾离子
D 氯离子、钠离子
B小试牛刀第一关1.半乳糖被小肠上皮细胞吸收的方式_________2.判断题：协助扩散和自由扩散都顺浓度梯度运输。小试牛刀第二关主动运输小试牛刀第三关（1）性激素是由路径_______进入细胞。下图人体细胞膜局部示意图，请回答：b（2）细胞从路径______排出K+。（3）如这是肌肉细胞，葡萄糖从____进入细胞内ea如这是红细胞，葡萄糖从____进入细胞内。d（2）影响ab段的因素是 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钾离子吸收速率的影响。实验结果如图，分析并回答问题：（1）黄瓜幼苗根系细胞吸收钾离子的方式是 （3） bc段限制钾离子吸收速率的内因是主动运输能量K+载体蛋白的数量小试牛刀第四关协助扩散主动运输自由扩散顺浓度梯度载体顺浓度梯度载体逆、顺浓度梯度能量【探究一】小分子或离子的跨膜运输④运输速度与物质浓度的关系曲线⑤影响因素浓度差结合教材和动画，总结协助扩散的特点！
2.协助扩散
①定义：进出细胞的物质借助 的扩散，叫做协助扩散。
②特点：
③举例：
载体蛋白高浓度→低浓度、
需要载体蛋白、不需能量红细胞吸收葡萄糖④运输速度与物质浓度的关系曲线：⑤影响因素浓度差、载体蛋白（1）自由扩散：
O2 跨红细胞膜时的运输速率：?
?
?
?
结论：物质的运输速度与物质浓度差成________ 关系，自由扩散过程只受_______影响?
?
（2）协助扩散：
葡萄糖跨红细胞膜时运输速率：?
?
?
?
?
结论：在一定浓度范围内,物质的运输速度与物质浓度成_____关系，超过范围后协助扩散过程物质运输速度受_______限制正比浓度正比载体合作探究:（3）主动运输：
葡萄糖跨小肠上皮细胞膜时的运输速率：结论：在一定范围内，物质的运输速度与细胞呼吸速率成_______关系，超过一定的范围后，物质运输速度受____________限制。 运输速率细胞呼吸速率正比载体细胞呼吸供能已知④运输速度与物质浓度及能量的关系曲线：⑤影响因素载体蛋白、能量细胞膜的功能特性是___________，其对
物质的选择吸收是取决于细胞膜上
__________________________。自由扩散和协助扩散相对于主动运输来
说是一种________运输。_______运输对活细胞完成各种生命活动有重要作用。选择透过性载体蛋白的种类和数量被动主动学以致用 20世纪80年代，人们认识到一种叫做囊性纤维病的遗传病的发生，是由于有的细胞中某种蛋白质结构异常，影响了钠离子 和氯离子的跨膜运输。1996年，研究人员发现，肺部细胞外侧的钠离子聚积会使肺易受细菌的伤害。这一发现给囊性纤维病的治疗带来了新的希望。运输速率浓度差运输速率耗氧量运输速率浓度差上面几幅坐标图中所表示的分别是哪种物质运输方式？为什么？思考！运输速率浓度差时间细胞内浓度（细胞外浓度）第3节 物质跨膜运输的方式
●从容说课
生物膜是一种选择透过性膜，它的选择性是与其结构密切相关的，那生物膜的这种选择性功能是如何实现的呢？则在这一节中来阐述。主要介绍两大块内容，一是小分子或离子进出细胞膜的方式，包括自由扩散、协助扩散、主动运输，要求学生理解这三种方式的相同点和不同点，主要从膜两侧的浓度差、是否需要载体、是否需要消耗能量、代表的例子等方面来进行对比。二是大分子物质进出细胞的方式，包括胞吞和胞吐，这部分内容和前面所学的“分泌蛋白的合成和运输”有关联的地方，同时这又是对生物膜具有流动性的一个很好的佐证，老师要引导学生将知识融会贯通。
本节教材中的“问题探讨”设置很好，有启发性和思考性，通过对比不同物质通过不含蛋白质的人工脂双层的实验结果，引导学生思考为什么葡萄糖不能通过脂双层，而小肠上皮细胞不仅能吸收水，还能大量吸收葡萄糖，很自然地引出后面的协助扩散和主动运输。值得注意的是，“问题探讨”并未将所有该提的问题和盘托出，而是鼓励学生自己提出问题。比如，学生可能会问：“钠离子、钾离子也不能通过脂双层，但是却能够被细胞吸收，这是为什么？”也为后面讲述主动运输埋下了伏笔，同时也培养了提出问题的能力。
本节内容属于原理性的内容，但学生并不难掌握，通过自学课本，结合老师的动画课件演示，学生还是能很容易比较出三种方式的异同的。但是学生应用这些基本知识解决实际问题习题时，可能会有一定难度。所以建议采用“先学后教，当堂训练”的教学方法能取得较好的教学效果，老师先引导学生自学并总结对比三种跨膜运输的方式之异同，然后老师稍做点拨，最后精选一些习题让学生当堂训练。在精选的习题中，可以突出一些对坐标图表分析的题型，因为新教材越来越强调解读数学坐标图表的能力，并要求学生能用坐标图表来表达一些结论。本节内容在对坐标图表分析上有较好教学价值。
●三维目标
1.知识与技能
（1）举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点。
（2）说出被动运输与主动运输方式的异同点。
（3）阐述主动运输对细胞生活的意义。
（4）正确解读坐标数据图表。
2.过程与方法
（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。
3.情感态度与价值观
本节情感态度与价值观的教学价值方面不太明显，主要强调积极思考，主动自觉。
●教学重点
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。
●教学难点
主动运输。
●教具准备
自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞、胞吐五种跨膜运输方式的多媒体演示课件
●课时安排
1课时
●教学过程
［课前准备］
（1）用于指导学生对比学习三种运输方式的表格。
（2）自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞、胞吐五种跨膜运输方式的多媒体演示课件。
（3）精选一些相关的习题，用于当堂训练。
［情境创设］
前面我们讲到生物膜是半透膜，有的分子可以通过而有的分子和离子则不能通过，下面我们看看图4－3－1：
图4－3－1
教师：首先大家仔细观察，这张图所反映的膜是不是生物膜？为什么？
学生：不是生物膜，它只有磷脂双分子层，中间没有镶嵌蛋白质。
教师：很好，观察很准确。这是人工合成的没有蛋白质的脂双层膜。研究它的通透性。大家看什么分子能通过人工合成的脂双层？什么分子不能通过人工合成的脂双层？
学生：氧气、二氧化碳、氮气、水等小分子很容易通过合成的脂双层；苯、甘油、乙醇等脂溶性的分子也可以通过；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。
教师：很好，大家发现葡萄糖分子不能自由通过人工合成的无蛋白质的脂双层，但我们又知道细胞生命活动中是离不开葡萄糖的，细胞需要不断补充葡萄糖以提供能量，也就是说葡萄糖肯定是可以通过细胞膜进到细胞内部的。那这又该如何解释呢？
学生：因为人工脂双层中是没有蛋白质的，会不会是蛋白质对葡萄糖等物质的运输起了作用呢？
教师：想得很好，大家看这个图还能发现什么问题？
学生：前面我们讲了水稻、番茄会有选择地吸收离子，而这个图中显示离子是不能通过脂双层的，会不会离子的吸收也与蛋白质有关？
教师：很好，大家开始具备一些分析问题的能力了。其实蛋白质在物质的跨膜运输中起了十分重要的作用。那下面我们就一起来学习物质跨膜运输的方式。
［师生互动］
1.小分子或离子的跨膜运输
教师：这部分内容不难，要求大家先进行自学，首先大家看物质的跨膜运输有几种方式？
学生：两大类三种：被动运输（自由扩散、协助扩散）和主动运输。
教师：那这几种方式有什么异同呢？我们如何来区分它们？希望大家能通过自学总结出来。大家可以结合这个表格来总结：
项 目
自由扩散
协助扩散
主动运输
细胞膜两侧物质浓度差
是否需要载体蛋白
是否消耗细胞内的能量
代表例子
学生活动：阅读课本按表格进行总结。（约给学生十分钟时间）
在老师的引导下完成表格。
老师展示自由扩散、协助扩散和主动运输三种跨膜运输的多媒体动画。（动画演示之前要交代清楚背景知识，如什么图形代表什么物质，哪边是细胞膜内侧，哪边是细胞膜外侧等，要注意引导学生有侧重地观察）请学生依次来填充表格：
项 目
自由扩散
协助扩散
主动运输
细胞膜两侧物质浓度差
由高浓度到低浓度
由高浓度到低浓度
由低浓度到高浓度
是否需要载体蛋白
不需要
需要
需要
是否消耗细胞内的能量
不消耗
不消耗
需要消耗
代表例子
氧气、水、二氧化碳、苯等通过细胞膜
葡萄糖通过红细
胞膜
葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜
教师：自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？
学生：自由扩散和协助扩散都不需要消耗细胞代谢产生的能量。因为二者都是顺物质的浓度梯度进行的。
教师：自由扩散和协助扩散有什么异同？
学生：自由扩散与协助扩散的共同之处是都是顺着物质的浓度梯度进行的，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。因为有蛋白质的协助，协助扩散的速度远远比自由扩散快。
教师：为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？
学生：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。
教师：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？
学生：最大的区别是是否消耗能量。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，保证了活细胞能按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，主动排出代谢废物和对细胞有害的物质。
2.大分子的跨膜运输
载体蛋白虽能帮助许多离子和小的分子通过细胞膜，但对于一些像蛋白质这样的大分子的运输是无能为力的，那这些特别大的分子是如何进出细胞的呢？
我们来回忆一下我们以前讲的分泌蛋白是如何运输的。
学生：通过高尔基体形成小囊泡将分泌蛋白包住，然后小囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将蛋白质分泌出去。
教师：很好，其实大家已经知道了大分子的蛋白质是如何排出的，就是通过这种方式，叫做胞吐。那大家知道白细胞是如何吃掉病菌的吗？
学生：通过细胞膜内陷形成小囊泡包住细菌，然后囊泡从细胞膜上脱离出来，在细胞内杀死细菌。
教师：对了，这其实也就是大分子物质进入细胞膜的方式，叫胞吞。
［教师精讲］
1.小分子或离子的跨膜运输
（1）自由扩散
一滴蓝墨水滴到清水中，很快就会分散到清水中，使清水呈现蓝色，这就是扩散。
水分子和脂溶性的小分子物质按照一般扩散作用的原理从分子密度高的地方向分子密度低的地方运动，能够自由通过细胞膜，这种方式称为自由扩散。
前面我们所讲的渗透作用水分子的移动也就是自由扩散。脂溶性小分子和不带电的极性小分子顺浓度梯度扩散通过质膜的过程，不需要特殊的膜装置协助，也不直接消耗ATP，是自由扩散，属于被动运输。
扩散是有方向的，总是从高浓度向低浓度的方向发生物质的转移。自由扩散的动力是物质由高浓度流向低浓度的倾向。例如CO2、O2、N2进出红细胞，取决于血液和肺泡中该气体的浓度差。脂溶性的甾类小分子激素（性激素、肾上腺皮质激素）以及酰胺类、甘油、乙醇等出入细胞是自由扩散。自由扩散的速度基本上取决于分子的大小和油溶度，分子越小，油溶度越大，扩散速度越快。还与分子的大小、溶解性和电性有关。例如，由于膜的基本结构是脂类双分子层，所以疏水性分子较易扩散，而亲水性分子和离子主要是通过膜上小孔进行扩散，这种小孔的直径小于1.0 nm，因此只有不大于1.0 nm的分子才能穿膜扩散。
同种分子的扩散速度取决于膜两侧的分子浓度差，浓度差越大，扩散速度越快。用坐标图表示，如图4－3－2。
图4－3－2
（2）协助扩散
一些非脂溶性的物质或水溶性强的物质，依靠细胞膜上镶嵌在脂质双分子层中特殊蛋白质的“帮助”，顺着化学浓度梯度扩散的过程。即将本来不能或极难进行的跨膜扩散变得容易进行，所以叫做协助扩散。协助扩散也是顺着浓度梯度扩散，也不需要细胞提供代谢能量，但扩散速度确远远大于自由扩散。其物质的运输速度与其浓度差关系可用图4－3－3的坐标
图4－3－3
图表示。当细胞外侧浓度增加到一定的时候，运输速度不再增加，这是因为受到载体数量的限制。例如，存在于红细胞膜中的葡萄糖透过体已经分离纯化出来，并已查明是一种相对分子质量为45 000的蛋白质。将这种透过体嵌入人工制造的脂双层中，葡萄糖分子就能很快穿过脂双层。大体来说，葡萄糖首先结合到这一透过体的表面，使透过体在构象上发生变化，出现通道，葡萄糖分子就可从这一通道进入细胞之中。如图4－3－4：
图4－3－4
（3）主动运输
主动运输指细胞通过本身的某种耗能过程，将某种物质的分子或离子由膜的低浓度一侧移向高浓度一侧的过程。按照热力学定律，溶液中的分子由低浓度区域向高浓度区域移动，就像举起重物或推物体沿斜坡上移，或使电荷逆电场方向移动一样，必须由外界供给能量。在膜的主动转运中，能量只能由膜或膜所属的细胞来供给，这就是主动的含义。前述的单纯扩散和易化扩散都属于被动转运，其特点是在这样的物质转运过程中，物质分子只能作顺浓度差，即由膜的高浓度一侧向低浓度一侧的净移动，而它所通过的膜并未对该过程提供能量。被动转运时物质移动所需的能量来自高浓度所含的势能（图4－3－5示），因而不需要另外
图4－3－5
供能。被动转运最终可能达到的平衡点是膜两侧该物质的浓度差为零的情况；如果被动转运的是某种离子，则离子移动除受浓度差的影响外，还受当时电场力的影响，亦即当最终的平衡点达到时，膜两侧的电—化学势的差应为零。主动转运与此不同，由于膜以某种方式提供了能量，物质分子或离子可以逆浓度或逆电—化学势差而移动。体内某种物质分子或离子由膜的低浓度一侧向高浓度一侧移动，结果是高浓度一侧浓度进一步升高，而另一侧该物质愈来愈少，甚至可以全部被转运到另一侧。如小肠上皮细胞吸收某些已消化的营养物；肾小管上皮细胞对小管液中某些“有用”物质进行重吸收，均属此现象。由于此过程在热力学上为耗能过程，不可能在无供能的情况下自动进行，因此如果在生物体内出现这种情况，说明有主动的跨膜转运在进行，必定伴随了能源物质（常常是ATP）的消耗。
主动运输因要消耗能量，而能量的产生又与有氧呼吸的耗氧量有关，所以其运输速度与耗氧量有关，用坐标图表示为图4－3－6。图中出现一段平台期同样是因为载体的数量是有限的。
图4－3－6
2.胞吞和胞吐
一些大分子或物质团块的转运，是通过胞吞作用和胞吐作用来实现的。
①胞吞：胞吞是指物质通过细胞膜的运动，从细胞外进入细胞内的过程。如果进入的是固体物质，称为吞噬；如果是液态物质，称为吞饮。
胞吞过程进行时，首先是细胞膜“辨认”环境中的某物质。这一“辨认”过程可能与细胞膜表面存在的特殊受体以及被吞物质所带的电荷和其表面的粗糙程度有关。接着是膜和该物质接触，引起膜的形态和机能的变化。接触处的膜内陷。其周围的膜形成了突出的伪足并包围该物质，然后，伪足相互接触并发生膜的融合和断裂，于是异物和包围它的一部分细胞膜一起内陷而进入细胞内。在胞质内，吞噬物与溶酶体接触后，两膜融合成一体，溶酶体内的水解酶即可将进入的物质进行消化。
吞噬现象见于中性粒细胞与巨噬细胞对细菌、异物、组织碎片等的吞噬；吞饮现象见于人体毛细血管、肝、小肠上皮等细胞借以摄取外界蛋白质、脂肪等。
②胞吐：胞吐是指物质通过细胞膜的运动，从细胞内排出到细胞外的过程。它是细胞把代谢产物或腺细胞的分泌物排到细胞外的方式。以腺细胞分泌酶原的过程为例，当胞吐作用进行时，腺细胞内的酶原颗粒逐渐向细胞的顶端靠近。最后酶原颗粒外包裹的膜和细胞膜接触并融合，在融合处形成小孔，致使酶原颗粒内容物放出细胞外。胞吞和胞吐作用也都是耗能的主动转运过程。
［评价反馈］
1.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.细胞膜上甘油载体的数量
C.细胞的呼吸作用强度 D.细胞膜上载体的种类
2.海带细胞中碘的浓度比海水中碘的浓度高很多倍，但仍然能吸收碘，原因是
A.海带细胞能够通过自由扩散的方式吸收碘
B.海带细胞膜上运载碘的载体多，通过协助扩散的方式吸收
C.海带细胞膜上运载碘的载体多，通过主动运输方式吸收
D.海带细胞不断消耗碘元素，细胞内碘浓度不断降低
3.实验表明，K+不能通过磷脂双分子层的人工膜，但如在人工膜中加入少量缬氨霉素（含12个氨基酸的脂溶性抗菌素）时，K+则可以通过膜从高浓度处向低浓度处扩散。这种物质通过膜的方式是
A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞饮作用
4.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
5.图4－3－7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
图4－3－7
A.载体数量、能量 B.能量、载体数量
C.载体数量、离子浓度 D.能量、离子浓度
6.对细胞膜的选择性起主要作用的物质是
A.胆固醇 B.多糖 C.蛋白质 D.磷脂
7.图4－3－8为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：
图4－3－8
①A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科学家发现，当温度升高到一定程度时，B的厚度变薄而面积增大，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可能代表氧气运输过程的是图中编号________；葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号________。
⑥细胞膜上与细胞识别、信息传递有密切关系的化学物质是________。
8.图4－3－9中纵坐标表示物质通过心肌细胞细胞膜的运输速率。请据图回答：
图4－3－9
①心肌细胞吸收氧气和葡萄糖的方式依次为________（填序号）。
②图B中出现平区的主要原因是___________。
③若对心肌细胞施用某种毒素，结果钙离子吸收量明显减少，而钾离子、葡萄糖等物质的吸收量不受影响，其原因是___________。
④若用呼吸抑制剂处理心肌细胞，则钙离子、钾离子、葡萄糖等物质的吸收均受到明显影响，其原因是___________。
9.科学家在研究钠通过细胞膜的运输方式时，做了下述实验：先向枪乌贼神经纤维里注入微量的放射性同位素24Na。不久可测得神经纤维周围溶液中存在24Na。如果在神经纤维膜外溶液中先后加入某药物和ATP，测得神经纤维周围溶液中24Na的量如图4－3－10所示。
图4－3－10
由此可见，神经纤维排出24Na需要________，24Na通过细胞膜的方式是________。药物的作用机理是______________________。
参考答案：
1.A 2.C 3.B 4.B 5. B 6.C
7.蛋白质 磷脂分子 多糖/糖蛋白/糖被 ②选择透过性 ③流动性 ④ b、 c、 d ⑤ b a ⑥糖被/糖蛋白
8.①A图和B图 ②载体蛋白的数量有限 ③毒素只对钙离子的载体蛋白起抑制作用
④主动吸收需要的能量来不及提供
9.消耗能量 主动运输 抑制细胞呼吸从而抵制能量的产生
［课堂小结］
这节课主要学习了物质的跨膜运输方式，分为两大类：被动运输和主动运输。被动运输包括自由扩散和协助扩散，它们都是顺浓度梯度运输的过程，不需要消耗能量，但协助扩散需要载体蛋白协助。主动运输是逆浓度梯度运输的过程，需要消耗细胞的能量，还需要载体蛋白的协助。
［布置作业］
完成书本“技能训练”（P73）
［课后拓展］
细胞膜主动运输功能的实验
实验目的：
验证和认识细胞主动运输的基本原理，学会研究活细胞生理功能的操作方法。
实验原理：
细胞主动运输是一种耗能的活性功能。它的运输速度跟环境有关，运用高温明显抑制主动运输的进行，因此，也就能观察到主动运输现象。
材料器具：
活蝗虫，蟋蟀，蟑螂（蜚蠊）或其他大型昆虫；培养皿或小烧杯，镊子，解剖针，解剖蜡盘，剪刀，载玻片，酒精灯，显微镜；昆虫任氏液，酚红染液。
实验步骤：
（1）在解剖蜡盘内用大头针固定活蝗虫，腹面向上。剪开腹部，剪去蝗虫的足和翅，沿虫体背面左侧气门上方，由腹部末端向前剪至头部，再从右侧气门上方从腹部末端剪至头部。除去背部的外骨骼、体壁和肌肉，露出其内部器官，在中后肠交界处可以看到有数十条盲管游离在血腔内，这就是昆虫的排泄器官马氏管（见图4-3-11）。小心分离马氏管，沿根部剪断，立即投入不含酚红的任氏液中。
图4－3－11
（2）在干净载玻片上放上几条马氏管，滴上一滴含有酚红染料的任氏液，放在显微镜下观察，可以看到马氏管管腔内的红色染料逐步积累，并逐渐超过管外的浓度。
（3）取几根马氏管，放于60 ℃以上水浴锅中水浴，使马氏管失去活性，再重复步骤2，观察有何不同。
（4）在0 ℃、15 ℃、30 ℃等不同温度下水浴数分钟，重复步骤2，观察染料主动吸收的不同速度。
注意事项：
昆虫马氏管离体一段时间内仍保持活性，这跟环境、温度等条件有关，一般可保持活性一二小时。操作宜快速细心，环境温度以20 ℃左右为宜。酚红染液宜淡，否则难以显示马氏管内浓度高出管外浓度。
分析和讨论：
活性马氏管有主动运输功能，能逆浓度吸收染料。失活马氏管已成为物理性渗透系统，不具主动运输功能。实验表明主动运输的速度跟环境温度有关。
●板书设计
第3节 物质跨膜运输的方式
一、小分子和离子的跨膜运输
项 目
自由扩散
协助扩散
主动运输
细胞膜两侧物质浓度差
由高浓度到低浓度
由高浓度到低浓度
由低浓度到高浓度
是否需要载体蛋白
不需要
需要
需要
是否消耗细胞内的能量
不消耗
不消耗
需要消耗
代表例子
氧气、水、二氧化碳、苯等通过细胞膜
葡萄糖通过红细胞膜
葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜
二、大分子的跨膜运输方式
1.胞吞
2.胞吐
●习题详解
一、练习（课本P73）
（一）基础题
1.D（此题主要考查三种跨膜运输方式的比较，A选项错在离子不能通过自由扩散进入细胞，B选项运输大分子物质的过程载体蛋白质是无能为力的，C选项协助扩散是需要载体蛋白的）
2.A（此题主要考查三种跨膜运输方式的应用，A选项果脯在腌制过程中由于失水过快过多而导致细胞死亡，细胞膜失去选择性，糖分大量进入细胞内）
（二）拓展题
提示：此题与后面酶及呼吸作用的知识相关。低温环境肯定会影响物质的跨膜运输。温度会影响分子运动的速率，影响酶的活性而影响化学反应的速率，因此，组成细胞膜的分子的流动性也会相应降低，呼吸作用释放能量的过程也会因有关酶的活性降低而受到抑制。这些都会影响物质跨膜运输的速率。
二、问题探讨（课本P70）
参见“教学过程”中［情境创设］。
三、思考与讨论（课本P71）
参见“教学过程”中［师生互动］。
四、旁栏思考题（课本P72）
这是细胞的胞吞作用，对于人体起免疫保护作用。
五、技能训练（课本P73）
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。
六、本节聚焦（课本P70）
1.有自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞、胞吐五种跨膜运输方式。
2.自由扩散与协助扩散的共同之处是都是顺着物质的浓度梯度进行的，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。因为有蛋白质的协助，协助扩散的速度远远比自由扩散快。
3.最大的区别是是否消耗能量。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，保证了活细胞能按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，主动排出代谢废物和对细胞有害的物质。
第3节 物质跨膜运输的方式
一、选择题
1.抑制细胞膜中载体蛋白的活性,吸收速率不会受到影响的物质是( )
A.氧气、乙醇 B.二氧化碳、尿酸
C.镁离子、钾离子 D.氨基酸、葡萄糖
解析:氧气和乙醇通过自由扩散的方式被细胞吸收,自由扩散不需要载体。
答案:A
2.能够反映细胞膜具有选择透过性功能特点的实例有 ( )
①白细胞吞噬病菌 ②细胞膜外K+的浓度远低于膜内
③变形虫的变形运动 ④唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶 ⑤海带细胞内的I-浓度远远高于海水中的I-浓度
A.①③④ B.②④⑤
C.①③ D.②⑤
解析:主动运输和协助扩散需要特异性的载体协助,能反映细胞膜具有选择透过性。细胞对K+和I-的吸收属于主动运输,此现象能反映细胞膜具有选择透过性。
答案:D
3.苏丹Ⅳ是一种致癌的有机染料,某地区的一些养殖户用掺入苏丹Ⅳ的饲料喂养蛋鸭,结果产出了有毒的“红心”鸭蛋。由此推断,苏丹Ⅳ能进入卵黄,说明它可能是( )
A.脂溶性物质,进入卵黄的方式是主动运输
B.脂溶性物质,进入卵黄的方式是被动运输
C.水溶性物质,进入卵黄的方式是主动运输
D.水溶性物质,进入卵黄的方式是被动运输
解析:卵黄膜(即细胞膜)的主要成分为脂质,苏丹Ⅳ能进入卵黄说明其为脂溶性物质,脂溶性物质进入细胞的方式为自由扩散,属于被动运输。
答案:B
4.下图表示一种物质的跨膜运输方式,该方式最可能是 ( )
A.自由扩散 B.协助扩散
C.主动运输 D.胞吞
解析:该物质的跨膜运输需载体,但不消耗能量,应为协助扩散。
答案:B
5.右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可导致膜成分的更新
D. b与a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式
解析:大分子物质都不能直接穿膜运输,依赖细胞膜的胞吞和胞吐来实现,胞吞大分子不是任意的,要通过糖蛋白的识别作用才能进行。胞吐伴随着膜面积的增大和膜成分的更新。细胞摄取养分和排泄废物的基本方式是主动运输和被动运输。
答案:D
6.下列关于物质运输的说法,正确的是( )
A.钾离子通过主动运输进入细胞,对维持细胞内液渗透压起重要作用
B.尿液中的尿素含量远高于原尿,是因为肾小管具有很强的分泌功能
C.糖醋蒜在腌制过程中慢慢具有酸甜味,是细胞主动吸收糖分子和乙酸分子的结果
D.紫甘蓝叶片被沸水烫后,水呈红色,是因为细胞中的色素主动运输出细胞外
解析:肾小管具有很强的重吸收功能,原尿中绝大部分物质被重吸收返回血液,导致尿液中的尿素含量远高于原尿。在腌制过程中糖醋蒜的细胞死亡,细胞膜变为全透性,糖分子和乙酸分子进入细胞,使糖醋蒜具有了酸甜味。紫甘蓝叶片被沸水烫后,细胞死亡,细胞中的色素进入水中。
答案:A
7.科学家预测在不久的将来,能研制出“瘦素穿肠蛋白”来治疗肥胖,通过口服能进入人体血液,可以减轻肥胖症患者通过肌肉注射的痛苦,你推测这种药品穿过小肠上皮细胞最可能的方式为( )
A.渗透作用 B.主动运输
C.被动运输 D.胞吞或胞吐
解析:“瘦素穿肠蛋白”属于生物大分子,生物大分子通过生物膜的方式为膜泡运输,即胞吞或胞吐。
答案:D
8.
图中曲线a、b表示分子跨膜运输速率与O2浓度的关系,下列分析不正确的是( )
A.曲线a代表被动运输,曲线b代表主动运输
B.曲线a代表的分子跨膜运输一定不需要载体蛋白
C.曲线b转运速率达到饱和的原因是细胞膜上载体蛋白的数量有限
D.温度可影响生物膜的流动性,从而对曲线a、b的转运速度均有影响
解析:O2与呼吸作用有关,呼吸作用产生能量,所以主动运输的运输速率与O2浓度有关。由图判断曲线a代表被动运输,曲线b代表主动运输。被动运输包括自由扩散和协助扩散,协助扩散需要载体蛋白。物质运输与膜的流动性有关,膜的流动性与温度有关。
答案:B
9.下列说法正确的是( )
A.分泌蛋白的分泌消耗能量,但不需要细胞膜上的载体蛋白
B.小分子物质和离子都是通过自由扩散进入细胞的
C.葡萄糖等较大的分子只能通过主动运输进入细胞
D.当植物细胞液浓度高于细胞外界溶液浓度时会发生质壁分离
解析:分泌蛋白的分泌为胞吐过程,依赖膜的流动性完成,消耗能量但不需载体协助。小分子物质和离子还可通过协助扩散或主动运输进入细胞。葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散。当植物细胞液浓度低于细胞外界溶液浓度时才可能发生质壁分离。
答案:A
10.右图中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,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:a说明转运速率与被转运分子的浓度成正比,应表示自由扩散;b说明转运速率与被转运分子的浓度在一定范围呈正相关,超过该范围后,被转运分子的浓度不再是限制因素,原因可能是载体的数量有限,b应表示协助扩散或主动运输。脂溶性小分子物质通过自由扩散运输,A项错误;方式a与载体无关,只与浓度有关,B项错误;抑制细胞呼吸,能量供应不足,导致主动运输受阻,与自由扩散和协助扩散无关,D项错误。
答案:C
11.下列为物质出入细胞的3种方式示意图,下列有关说法正确的是( )
A.氧气进入细胞的方式是图①所示
B.葡萄糖进入红细胞的方式是图②所示
C.甘油进入小肠上皮细胞的方式是图③所示
D.①和②两种运输方式统称为被动运输
解析:图①为协助扩散,图②为自由扩散,图③为主动运输。氧气、甘油进入细胞为自由扩散。葡萄糖进入红细胞是协助扩散。自由扩散、协助扩散统称为被动运输。
答案:D
12.关于下面概念图的分析不正确的是( )
A.②所示的过程不需要消耗ATP中的能量
B.只有①所示的过程能逆浓度梯度运输物质
C.大分子只有通过①所示的过程才能进入细胞
D.蜜饯腌制时蔗糖进入细胞与过程①和②无关
解析:图中①②依次表示主动运输、协助扩散。A项,协助扩散不需要消耗能量;B项,主动运输可逆浓度梯度运输物质;C项,大分子进入细胞的方式应是胞吞;D项,细胞死亡后蔗糖分子直接进入细胞。
答案:C
二、非选择题
13.下图为物质出入细胞膜的示意图,请据图回答下列问题。
(1)细胞膜从功能上来说,它是一层 膜。?
(2)在a~e的五种过程中,代表被动运输的是 。?
(3)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 。?
解析:b、c、d表示的转运方式具有的共同点是顺浓度梯度进行,属于被动运输,而且b、c、d的方向均为从细胞外到细胞内。b不需要载体协助,为自由扩散(例如氧气的转运);c、d需要载体协助,为协助扩散。a、e表示的转运方式具有的共同点是消耗能量并需要载体协助,属于主动运输。a表示物质从细胞外运输到细胞内(例如小肠上皮细胞从肠腔吸收葡萄糖),e表示物质从细胞内运输到细胞外。
答案:(1)选择透过性
(2)b、c、d
(3)b a
14.图甲是植物水培法实验装置示意图。请据图回答问题。
(1)小麦根部吸收矿质元素的主要部位在根尖的 ,吸收方式是 。?
(2)向培养液通入空气的目的是?
。?
(3)如果培养液中缺少镁离子,一段时间后,小麦幼苗叶片会 ,原因是 。?
(4)如果配制的培养液浓度过高,小麦幼苗会出现 现象,补救措施是 。?
(5)在适宜温度下,采用完全培养液培养小麦幼苗,研究培养液中氧气含量对K+吸收速率的影响。实验结果如图乙,则小麦幼苗吸收K+的方式是 ,培养液中氧气含量对K+吸收速率变化影响最大的是图中 段,D点后K+吸收速率不再明显增加的原因是 。?
解析:植物吸收矿质元素的主要部位是根尖根毛区,吸收的方式是主动运输,需要消耗能量,因此应向培养液中通入空气,促进根部细胞进行有氧呼吸。叶绿素中含有Mg元素,如果缺乏Mg元素,植物叶绿素不能合成,导致叶片变黄。培养液浓度过高,细胞会失水。由图乙可以看出,小麦幼苗吸收K+的方式为主动运输,在BC段吸收速率变化最大,但不会无限增大,因为细胞膜上的载体蛋白数量是有限的。
答案:(1)根毛区 主动运输
(2)促进根部有氧呼吸,加快矿质元素离子的吸收(言之有理即可)
(3)变黄 镁是叶绿素的组成成分
(4)萎蔫(烧苗、失水) 及时补充水分(言之有理即可)
(5)主动运输 BC 细胞膜上K+的载体蛋白数量有限
第15课时 物质跨膜运输的方式
目标导航 1.了解物质跨膜运输的方式。2.掌握区分被动运输与主动运输的方法。3.理解主动运输对细胞生活的意义。
一、被动运输
1．概念：物质进出细胞，__________梯度的扩散。
2．类型
方式
自由扩散
协助扩散
特点
物质通过简单的__________进出细胞
进出细胞的物质借助__________进出细胞
实例
________、______、CO2、______、乙醇、苯等
葡萄糖进入红细胞
二、主动运输
1．运输方向：从__________一侧运输到__________一侧。
2．基本条件
(1)细胞膜上相应__________的协助。
(2)消耗细胞内化学反应所释放的________。
3．生理意义：保证活细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的____________，排出____________和对细胞______的物质。
三、大分子物质的运输
1．胞吞：大分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成________，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部。
2．胞吐：细胞需要________的大分子，先在细胞内形成________，然后移动到__________处，并与之融合将大分子排出细胞。
知识点一 被动运输
1．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．细胞膜上甘油载体的数量
C．细胞呼吸强度
D．细胞膜上载体的种类
2．物质出入细胞的方式中，自由扩散区别于协助扩散的是 ( )
A．由高浓度向低浓度扩散 B．需要载体
C．由低浓度向高浓度扩散 D．不需要载体
知识点二 主动运输
3．下图是植物根从土壤中吸收某矿质离子示意图。据图判断，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
4.如图中曲线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
知识点三 胞吞胞吐
5.如图所示，不能够表达下列哪些生理过程 ( )
A．抗体的分泌
B．胰岛细胞分泌胰岛素
C．小泡内的物质穿过2层磷脂分子
D．肠腺细胞分泌肠液
6.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表示细胞分泌的同时会导致膜成分的更新
D．b与a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式
基础落实
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，并维持其他条件不变，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
2．线粒体DNA上的基因所表达的酶与线粒体功能有关。若线粒体DNA受损伤，则下列细胞的功能受影响最大的是 ( )
A．红细胞吸收葡萄糖 B．小肠上皮细胞吸收水
C．神经细胞吸收K＋ D．肺泡细胞吸收氧气
3．苏丹Ⅳ是一种致癌的有机染料，某地区的一些养殖户用掺入苏丹Ⅳ的饲料喂养蛋鸭，结果产出了有毒的“红心”鸭蛋。由此推断，苏丹Ⅳ能进入卵黄，说明它可能是 ( )
A．脂溶性物质，进入方式是“主动运输”
B．脂溶性物质，进入方式是“被动运输”
C．水溶性物质，进入方式是“主动运输”
D．水溶性物质，进入方式是“被动运输”
4．下列说法正确的是 ( )
①协助扩散和主动运输都需要细胞膜上的同一种载体蛋白 ②小分子物质和离子只有通过协助扩散和自由扩散才能进入细胞 ③所有细胞都有相同的细胞膜结构，“嵌入”支架或“漂浮”在支架两侧的蛋白质种类和数量相同 ④当细胞内外存在浓度差时，细胞就会发生质壁分离和复原现象 ⑤温度变化会影响水分子通过半透膜的扩散速率
A．⑤ B．②⑤
C．②④ D．①②③④⑤
5．白细胞能吞噬绿脓杆菌，与这一现象有关的是 ( )
A．磷脂分子的特性 B．细胞膜的稳定性
C．细胞膜的镶嵌性 D．细胞膜的流动性
6．新生儿小肠绒毛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、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
能力提升
7．关于物质的转运(每种物质转运的方向由箭头表明，符号的数量代表每种物质的浓度)，下列叙述正确的是 ( )
A．a物质可能是氧气，b物质可能是葡萄糖
B．a物质可能是水，b物质可能是甘油
C．a物质可能是胆固醇，b物质可能是氧气
D．a物质可能是葡萄糖，b物质可能是氨基酸
8．以洋葱表皮为材料，分别以0.3 g/mL蔗糖溶液、0.5 g/mL蔗糖溶液、0.3 g/mL尿素溶液及清水进行的实验(m表示开始用四种溶液分别处理；n表示开始用清水处理)，测得的细胞原生质体体积变化(如图)。实验结果可以表明 ( )
A．a代表的物质以主动运输方式进出细胞
B．b代表的物质应是0.3 g/mL尿素溶液
C．n点以后，c代表的物质开始进入细胞
D．经d代表的物质处理后的细胞代谢旺盛
9．下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．载体数量、能量 B．能量、载体数量
C．载体数量、离子浓度 D．能量、离子浓度
10．甲(○)、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．乙进入细胞一定有载体蛋白的参与
B．乙运出细胞一定有载体蛋白的参与
C．甲进入细胞一定需要能量
D．甲运出细胞一定不需要能量
11．关于概念图的分析正确的是 ( )
A．①和②所示的过程都需要消耗细胞内ATP水解释放的能量
B．只有①所示的过程能逆浓度梯度运输物质
C．大分子只有通过①所示的过程才能进入细胞
D．腌制蜜饯时蔗糖进入细胞与过程①和②有直接关系
12.如图表示细胞膜的亚显微结构，其中a和b为物质的两种运输方式，下列对细胞膜结构和功能的叙述错误的是 ( )
A．若图示为肝细胞膜，则CO2的运输方向是Ⅱ→Ⅰ
B．细胞间的识别与①有密切的关系
C．适当提高温度将加快②和③的流动速度
D．b过程不需要能量，a过程未体现膜的选择透过性这一生理特性
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
综合拓展
13．一项研究发现，某植物根系对某营养物质的吸收与该物质溶液浓度的关系如图所示。从图中曲线可以看出，在一定浓度范围内，该植物根系对该物质的吸收速率随浓度增加而增加，当达到P点后吸收速率不再增加。有人认为这种现象可表明该植物根系对该物质的吸收方式为主动吸收，也有人认为是被动吸收，请设计一个实验加以确定。
(1)设计实验步骤。
(2)预测实验结果并分析。
答案 知识清单
一、1.顺浓度 2.扩散作用 载体蛋白 水 O2 甘油
二、1.低浓度 高浓度 2.(1)载体蛋白 (2)能量 3.营养物质 代谢废物 有害
三、1.小囊 2.外排 囊泡 细胞膜
对点训练
1．A [组织细胞通过自由扩散的方式从组织液中吸收甘油，不需要载体和能量，吸收甘油的量取决于组织液中甘油的浓度。]
方法点拨 影响被动运输的因素
在被动运输中，物质运输的速度除取决于浓度差外，还与该物质分子的大小以及脂溶性有关。一般而言，分子越小、脂溶性越大，运输速度就越快。对于协助扩散，还与载体的种类和数量有关。如图所示，自由扩散随着溶液中物质浓度的升高，运输速度可持续升高；而协助扩散需要载体蛋白的协助，当超过一定程度时，随着溶液中物质浓度的升高，运输速度不再升高，这是由于细胞膜上载体蛋白的数量有限，即载体具有饱和性。
2．D [自由扩散与协助扩散的相同之处是顺浓度梯度(高浓度→低浓度)，同时均不消耗能量；不同之处表现在自由扩散不需要载体，而协助扩散需要载体。]
方法点拨 自由扩散与协助扩散相比
(1)相同点：都顺浓度梯度方向运输，不消耗代谢能量。
(2)区别：自由扩散由磷脂双分子层决定，不需要载体帮助；协助扩散需要载体的帮助。
3．C [结合图示可以看出，该矿质离子的跨膜运输有两个特点：一是逆浓度梯度，二是消耗ATP，故应为主动运输。]
方法技巧 物质跨膜运输方式的快速确认技巧
(1)是否消耗能量：只要运输耗能就为主动运输；(2)是否逆浓度梯度：只要从低浓度到高浓度运输，就是主动运输；(3)是否需要载体：不需要载体就是自由扩散，需要载体则通过浓度、能量进一步做出判断。
4．C [分析坐标曲线可以看出，a为自由扩散，b为协助扩散或主动运输。脂溶性小分子物质通过自由扩散(即方式a)运输，因此A错误；方式a与载体无关，只与被转运分子的浓度有关，因此B错误；方式b的最大转运速率与载体的种类和数量有关，因此C正确。抑制细胞呼吸，能量供应不足，导致主动运输受阻，而与自由扩散(协助扩散)无关，因此D错误。]
方法点拨 (1)自由扩散的运输方向是由高浓度一侧到低浓度一侧，其动力是两侧溶液的浓度差，其运输速率与物质浓度成正比。
(2)协助扩散或主动运输的共同特点是都需要载体协助。在物质浓度较低时，随物质浓度的增大，运输速率也逐渐增大，到达一定物质浓度时，由于受膜上载体数量的限制，运输速率不再随浓度增大而增大。
5．C [图示为细胞通过胞吐向外分泌物质。抗体的分泌、胰岛细胞分泌胰岛素、浆细胞分泌抗体、消化腺细胞分泌消化酶等，都是通过细胞膜的胞吐实现的；小泡内物质通过膜融合分泌到细胞外面，没有穿过磷脂双分子层(即0层)。]
方法点拨 胞吞胞吐与主动运输相比
(1)相同点：二者都消耗细胞代谢的能量；都需膜蛋白的协助(主动运输用到载体蛋白，胞吞、胞吐用到识别作用的膜蛋白)。
(2)区别：胞吞、胞吐不穿越膜分子；主动运输穿越膜分子。
6．D [胞吞和胞吐是膜流动性的具体体现，胞吞是物质通过膜外表面的糖被识别，消耗能量进入细胞内；细胞分泌是高尔基体“出芽”形成的囊泡与细胞膜融合，将大分子物质排到膜外，因此，有部分高尔基体膜的成分转移到细胞膜；排出废物和摄取养分的基本方式不是胞吞和胞吐，而是利用膜的选择透过性直接通过细胞膜以自由扩散、主动运输等方式进行。]
知识链接 大分子物质进出细胞的方式是胞吞、胞吐；小分子物质进出细胞的方式是主动运输或被动运输。
课后作业
1．D [乙物质进入细胞的方式为协助扩散，在去除蛋白质的同时，也去除了参与运输的载体，因此乙物质的运输将受到抑制。]
2．C [若线粒体DNA受到损伤，线粒体不能完成正常功能，则耗能生理活动受影响最大。A为协助扩散，B、D项为自由扩散，均不消耗能量。神经细胞吸收钾离子的方式为主动运输，需要消耗能量，故其受影响最大。]
3．B [苏丹Ⅳ在鸭蛋产出前已进入活细胞—卵黄细胞，细胞膜没有阻挡住它的进入，说明为脂溶性物质，且为被动运输。]
4．A [载体具有专一性，一种载体只能转运一种或几种物质；一些离子可通过主动运输转运进入细胞；不同细胞的功能不一样，其细胞膜的结构和蛋白质的种类和数量也不相同；只有具有成熟大液泡的植物细胞才会发生质壁分离和复原现象。]
5．D [绿脓杆菌本身是不可能自由通过细胞膜进入细胞的，白细胞吞噬绿脓杆菌，只能通过细胞膜具有一定流动性的特点被吞入到细胞内。]
6．B [免疫球蛋白是大分子蛋白质，不能进行跨膜运输，而是以胞吞方式进入细胞。半乳糖是小分子物质，能进行跨膜运输，因为运输时需要消耗能量，所以运输方式是主动运输。]
7．A [a物质由高浓度一侧运至低浓度一侧，不需要载体和能量，属于自由扩散，可能是O2、CO2、水、甘油或胆固醇；b物质由低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体和能量，为主动运输，可能是葡萄糖或氨基酸。]
8．B [a代表的物质是清水可以自由扩散的方式进出细胞；b代表的物质是0.3 g/mL尿素溶液，细胞在此溶液中发生质壁分离后会复原(注意：质壁分离复原发生在n点用清水处理之前)；c代表的是0.3 g/mL蔗糖溶液，蔗糖分子不能进入细胞内；d代表的0.5 g/mL蔗糖溶液，用清水处理后细胞没有发生变化说明此时细胞已经死亡。]
9．B [植物细胞吸收离子通过主动运输，而主动运输需要载体和能量。O2浓度不同，则细胞中可提供的能量多少不同，A、B两点与O2浓度不同有关。硝酸钾溶液中K＋、NO浓度相等，B、C两点吸收量不同显然不是由于离子浓度不同，而是由于根细胞膜上运载K＋、NO的载体数量不同。]
10．A [乙物质进入细胞是逆浓度梯度运输，一定是主动运输，要有载体蛋白的协助；C选项中甲进入细胞是顺浓度梯度运输，三种运输方式都有可能，只有主动运输才消耗能量；D选项中甲物质运出细胞是逆浓度梯度运输，一定消耗能量。]
思路导引 由题目可获取的信息有：①物质甲胞外浓度高于胞内，②物质乙胞内浓度高于胞外。要解答此题需结合物质跨膜运输方式的特点，综合来分析。
11．B [图中①②分别代表主动运输、协助扩散，主动运输需要载体，消耗能量，逆浓度梯度运输，而协助扩散无需能量；腌制蜜饯时蔗糖进入细胞主要是因为细胞死亡，蔗糖溶液扩散进入细胞。]
12．D [图中①是糖蛋白，②是蛋白质，③是磷脂分子，Ⅰ为膜外(外侧有糖蛋白)，Ⅱ为膜内。a方式是由低浓度向高浓度，a过程是主动运输需膜上的载体参与，体现了膜的选择透过性。]
13．(1)①取生长发育状况相同的植株分为甲、乙2组，放入适宜浓度的含有该营养物质的溶液中；②甲组的根系给正常的呼吸条件，乙组的根系完全抑制呼吸，其他条件相同；③一段时间后测定两组植株的根系对该物质的吸收速率。
(2)①若两组植株的根系对该物质的吸收速率一样，说明该植物的根系对该物质的吸收是被动吸收；②若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，或者完全不吸收，说明该植物根系对该物质的吸收是主动吸收。
解析 由题干中曲线可看出，植物对该物质的吸收速率存在最大值，因此可确定该物质的吸收方式为协助扩散或主动运输。在确定实验思路时，应针对协助扩散和主动运输的不同点进行单一变量处理，再根据实验结果予以判断。探究性实验的结果预测应分情况讨论，结果分析要和结论一致。
主动运输和协助扩散的区别在于是否需要消耗细胞呼吸所释放的能量。因此，可确定实验的单一变量为细胞呼吸，其他变量如植物的种类、数量、大小、发育状况、处理时间等都应相同。对实验组应进行抑制其细胞呼吸的处理，对照组给予正常的细胞呼吸条件。若处理后实验组和对照组对该物质的吸收速率相同，说明该物质的吸收方式为被动运输；若实验组与对照组相比，吸收速率发生明显变化，则说明该物质的吸收方式为主动运输。
第3节 物质跨膜运输的方式
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、教学重点和难点
1.教学重点
物质进出细胞的方式。
2.教学难点
主动运输。
三、教学方法
探究法、讲述法、演示法
四、课时安排
2
五、教学过程
〖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
〖旁栏思考题〗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。
〖小结〗见上表。
〖作业〗练习一二。
〖提示〗基础题
1.D。 2.A。
拓展题
低温环境肯定会影响物质的跨膜运输。温度会影响分子运动的速率，影响化学反应的速率，因此，组成细胞膜的分子的流动性也会相应降低，呼吸作用释放能量的过程也会因有关酶的活性降低而受到抑制。这些都会影响物质跨膜运输的速率。
课件47张PPT。第3节 物质跨膜运输的方式自主学习 新知突破1．了解物质跨膜运输的类型。
2．掌握自由扩散、协助扩散、主动运输的特点和实例。
3．会判断物质跨膜运输的方式。1．被动运输
(1)自由扩散。
①特点：物质通过________________进出细胞。
②实例：气体分子如O2、CO2、N2，脂溶性物质如甘油和磷脂，进出细胞取决于______________________。
(2)协助扩散。
①特点：进出细胞的物质借助_______________的扩散。
②实例：血液和葡萄糖进入红细胞。物质跨膜运输的方式简单的扩散作用细胞内外溶液浓度差载体蛋白协助
2．主动运输
(1)特点：从____浓度一侧运输到____浓度一侧，需要_________的协助，还需__________。
(2)实例：K＋、Ca2＋、Na＋等离子通过细胞膜。
(3)意义：保证活细胞按照生命活动的需要，___________吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。低高载体蛋白消耗能量主动选择
[思考探讨] 1.自由扩散和协助扩散有什么区别？
2．参与主动运输的细胞器有哪些？
提示： 1.自由扩散与协助扩散的共同之处是都是顺浓度梯度、不需要细胞消耗能量；不同之处是协助扩散需要载体蛋白协助才能完成。
2．核糖体和线粒体。自由扩散、协助扩散和主动运输的比较 (1)凡是能从低浓度一侧向高浓度一侧运输的，一定是主动运输。如K＋、Na＋、葡萄糖、氨基酸等。
(2)表中“高浓度”和“低浓度”是指运输离子或小分子本身的浓度，而不是指所处溶液的浓度。
(3)被动运输的动力均来自细胞内外物质的浓度差。1．胞吞：大分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成小囊泡，包围着大分子。然后小囊泡从细胞膜上分离下来，形成_____，进入细胞内部(如图1)。大分子物质的运输 囊泡
2．胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，然后移到________处，并与之融合将大分子排出(如图2)。细胞膜
[思考探讨] 3.胞吞和胞吐能够说明什么问题？
4．大分子物质以胞吞和胞吐形式进出细胞，经过几层膜？
提示： 3.细胞膜具有流动性。
4．经过0层膜。
1．胞吞和胞吐的结构基础：细胞膜的流动性。
2．条件：需要消耗能量。[记知识纲要]
[背关键语句]
1．物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。影响自由扩散的因素是浓度差。
2．进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩散。影响因素是浓度差、载体数量。
3．从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。影响因素是载体、能量。
4．主动运输保证活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。合作探究 课堂互动物质跨膜运输的方式 下列关于植物细胞通过主动运输方式吸收所需矿质元素离子的叙述，正确的是( )
A．吸收不同矿质元素离子的速率都相同
B．低温不影响矿质元素离子的吸收速率
C．主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中
D．叶肉细胞不能以主动运输的方式吸收矿质元素离子
[自主解答] ________ 解析： 植物细胞通过主动运输吸收所需矿质元素离子的过程中既需要ATP水解提供能量，又需要细胞膜上载体蛋白的协助。由于细胞膜上不同离子的载体数目不同，故细胞吸收不同矿质元素离子的速率不相同，A错误；低温会抑制酶的活性，导致矿质元素离子的吸收速率降低，B错误；只有活细胞才能进行细胞呼吸产生ATP，且只有活细胞的细胞膜才具有选择透过性，因此主动运输矿质元素离子的过程只能发生在活细胞中，C正确；叶肉细胞能以主动运输方式吸收矿质元素离子，D错误。
答案： C 判断物质运输方式的方法
(1)根据分子大小与载体、能量的需要
(2)根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。1．下图表示细胞膜的结构和物质进出细胞的方式，下列说法不正确的是( )
A．在图①a～e过程中，代表细胞分泌Na＋的过程是e
B．在图①所示的结构中，主要由A物质决定着不同生物膜的功能差异
C．与图②中曲线Ⅰ相符的过程是图①中的过程a或e
D．在图①所示的结构中，A和B物质大都不是静止的
解析： 细胞排钠过程为主动运输，需要载体和能量，可用图示e表示，A正确。生物膜的功能主要取决于其上蛋白质种类和数目的差异，B正确。图2中曲线Ⅰ代表主动运输，需要载体和能量；又因为细胞内浓度逐渐增大，只能表示为图1中的过程a，C错误。细胞膜的结构特点为流动性，功能特点是选择透过性，D正确。
答案： C影响物质跨膜运输的因素 由图中曲线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
[自主解答] ________
解析： 脂溶性小分子物质通过自由扩散(即方式a)运输，A错误；方式a与载体无关，只与浓度有关，B错误；方式b的最大的转运速率与载体的种类和数量有关，C正确；抑制细胞呼吸，能量供应不足，导致主动运输受阻，而与自由扩和协助扩散无关，D错误。
答案： C【互动探究】 1.不同物质运输需要的载体种类相同吗？
2．主动运输一定是从低浓度到高浓度一侧运输吗？
提示： 1.不同。载体具有专一性。
2．不一定。主动运输与物质在膜内外的浓度差无关。 O2浓度影响主动运输速率的分析
(1)如下图，在O2浓度为零时，细胞通过无氧呼吸供能，但无氧呼吸产生的能量较少，运输速率较低。(2)在一定范围内，随O2浓度升高，有氧呼吸加强，产生的能量逐渐增多，运输速率不断加快。
(3)当O2浓度足够高时，能量供应充足，但由于受到载体数量的限制，运输速率不再随O2浓度增大而加快。2．某哺乳动物的一种成熟细胞不含DNA。下图中能正确表示在一定O2浓度范围内，K＋进入该细胞的速率与O2浓度关系的是( )
解析： 该哺乳动物成熟细胞应为红细胞，它没有细胞核，也没有细胞器，无DNA，只进行无氧呼吸，即吸收K＋所需要的能量由无氧呼吸提供。因此，O2的浓度对于运输速率没有影响。
答案： A高效测评 知能提升1．下图为物质进出细胞的两种方式，对该图的正确理解是( )
A．Ⅰ和Ⅱ分别表示协助扩散和主动运输
B．Ⅰ和Ⅱ分别表示胞吞和胞吐
C．葡萄糖、性激素是以方式Ⅱ进入细胞的
D．水、CO2、O2是以方式Ⅰ进入细胞的解析： 图Ⅰ中细胞膜上有载体蛋白，但相应物质进入细胞不需要载体蛋白，所以表示的运输方式为自由扩散，水、CO2和O2都是通过此种方式进出细胞的；图Ⅱ中物质的运输过程既需要载体蛋白也需要能量，对应的运输方式为主动运输，其中葡萄糖除了进入红细胞外，进入其他细胞均为该方式。性激素为脂溶性物质，是以自由扩散的形式进出细胞的，而胞吞和胞吐是大分子物质进出细胞的方式。
答案： D2．人体中，K＋很容易穿过细胞膜，但许多细胞内部的K＋比这些细胞外部的K＋浓度要高，如人的红细胞中K＋的浓度比血浆中K＋的浓度高30倍。因此，K＋进入细胞的方式属于( )
A．自由扩散 B．协助扩散
C．被动运输 D．主动运输
解析： K＋由细胞外进入高浓度的细胞内，属于主动运输。
答案： D3．下列四项表示正常情况下，不同物质穿过细胞膜进入细胞内的四种情况。若在X点加入有氧呼吸抑制剂，下列曲线中将会发生明显变化的是( )
解析： 通过上图可以看出，A、D为自由扩散，B为协助扩散；C为主动运输，需呼吸作用提供能量，所以加入有氧呼吸抑制剂，曲线C就会发生明显变化。
答案： C4．下图为番茄根细胞对K＋吸收速率和氧分压的关系图，分析此图的信息并选出下列不正确的说法( )
A．图中A、B两处用于K＋吸收的载体相同
B．A→B段，能量是限制根细胞对K＋吸收速率的主要原因
C．在B点以后，通过中耕松土可进一步促进对K＋的吸收
D．氧分压为8时，AB曲线将演变为M2形态解析： 番茄根细胞对K＋的吸收为主动运输，因此其运输速率与能量和载体数量有关。根据载体的专一性，A、B两处的载体相同，A正确。A→B段随氧分压增大吸收速率增加，因此限制吸收速率的因素是能量，B正确。当氧分压为6时吸收速率达到最大值，此时再增加氧分压，因载体数量限制，K＋吸收速率保持不变，因此氧分压为8时，AB曲线将演变为M2形态，D正确。中耕松土可增加O2浓度，但B点后的限制因素是载体数量，所以中耕松土不能进一步促进对K＋的吸收，C错误。
答案： C5．下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：
(1)图中所示的细胞膜模型称为____________。
(2)细胞膜的基本支架是[ ]______________(填图中字母及名称)；细胞膜功能的主要承担者是[ ]________(填图中字母及名称)。D代表________。
(3)细胞膜从功能上来说，它是一层____________膜。O2、CO2、H2O等物质通过细胞膜的方式是图中的哪一种？__________________________________(填图中字母编号)。
(4)动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有____________________。
(5)葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是以图中的哪种方式？________(填图中编号)；与O2、CO2、H2O等物质的吸收相比，此方式的最大特点是________________________，与此相关的细胞器结构有________、________。解析： (1)、(2)图示所示的细胞膜模型称为流动镶嵌模型，基本支架是磷脂双分子层，蛋白质或镶在表面，或部分或全部嵌入，或横跨磷脂双分子层，是膜功能的主要承担者，有些蛋白质与多糖结合形成糖蛋白，与识别有关，分布于膜外。(3)、(4)细胞膜的结构特点是流动性，功能特点是选择透过性，O2、CO2、H2O等物质通过细胞膜的方式是自由扩散，细胞吸水膨胀时，膜厚度变小，说明膜具有一定的流动性。(5)葡萄糖进入小肠上皮细胞的过程是主动运输，即图中的a，与自由扩散相比，此方式的最大特点是既需要载体蛋白，又需要消耗能量，与此相关的细胞器有线粒体、核糖体等。
答案： (1)流动镶嵌模型 (2)[B]磷脂双分子层 [A]蛋白质 多糖 (3)选择透过性 b (4)一定的流动性 (5)a 既需要载体蛋白，又需要消耗能量 线粒体 核糖体谢谢观看！
