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- 2021-09-25 发布
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第1课时 被动运输和主动运输
1.跨膜运输的形式包括自由扩散、协助扩散和主动
运输三种形式。
2.细胞对小分子或离子等物质的输入和输出具有
选择性,体现了细胞膜的功能特点是选择透过性。
3.被动运输包括自由扩散和协助扩散,都是顺浓
度梯度运输,不消耗能量,但是协助扩散需要载体
蛋白。
4.主动运输是逆浓度梯度运输的过程,需要载体
蛋白的协助和消耗能量。
5.大分子和颗粒性物质进出细胞的运输方式是胞
吞和胞吐,需要消耗能量,体现了细胞膜的流动性。
一、基本概念
1.自由扩散是指不需要载体蛋白参与的简单扩散。
2.协助扩散是指需要载体蛋白参与的扩散。
3.主动运输是指物质逆浓度进出细胞,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。
4.大分子物质和颗粒性物质主要通过胞吞和胞吐作用进出细胞。
二、跨膜运输的结构基础[识图填空]
三、物质跨膜运输的比较[填表]
方式
被动运输
主动运输
自由扩散
协助扩散
- 5 -
物理
模型
运输
方向
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
载体
不需要
需要
需要
能量
不消耗
不消耗
消耗
物质
类型
O2、乙醇、甘油等
葡萄糖进入人的红细胞
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸
1.判断下列说法的正误
(1)细胞膜具有选择透过性(√)
(2)顺浓度梯度运输物质是被动运输的唯一共同点(×)
(3)葡萄糖进入不同细胞的运输方式不一定相同(√)
(4)物质进出细胞时消耗能量的转运方式一定是主动运输(×)
(5)细胞的胞吞和胞吐作用体现了细胞膜具有流动性(√)
(6)物质通过胞吞、胞吐作用出入细胞的过程仅穿过一层膜(×)
2.已知某种物质通过细胞膜的方式如右图所示,下列哪种物质的运输方式与其相同( )
A.O2 B.H2O C.Cl-
解析:选C 图中物质的运输消耗能量且逆浓度梯度,所以是主动运输,O2、H2O的运输是自由扩散,Cl-的运输是主动运输。
3.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。水分进入细胞的方式是( )
A.主动运输 B.自由扩散 C.协助扩散
解析:选B 水分进出细胞的方式是自由扩散。
4.甲(○)乙(●)两种物质在细胞膜两侧的分布情况如图(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.甲进入细胞一定不需要载体
B.甲运出细胞一定不需要载体
- 5 -
C.乙进入细胞一定需要能量
D.乙运出细胞一定需要能量
解析:选C 图中膜外甲浓度高、乙浓度低,膜内甲浓度低、乙浓度高,所以甲进入细胞不需要能量,运出细胞需要能量;乙进入细胞是低浓度到高浓度,则必然是主动运输,需要能量和载体蛋白协助,运出细胞不一定需要能量。
5.据报道,一种被称作“瘦素穿肠蛋白”的药物在治疗肥胖时,可口服使用,以减轻肥胖症患者肌肉注射的痛苦。小肠上皮细胞吸收该药物最可能的方式为( )
A.主动运输 B.胞吞 C.协助扩散
解析:选B 当细胞摄取大分子时,首先是大分子附着在细胞膜表面,这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来,形成小囊泡,进入细胞内部,这种现象叫胞吞。“瘦素穿肠蛋白”是大分子物质,小肠上皮细胞吸收该药物最可能的方式为胞吞。
核心要点物质运输方式的归纳与分析
1.小分子物质或离子的跨膜运输
(1)水与O2和CO2的自由扩散是不同的。水要通过细胞膜上的水通道蛋白自由进出细胞,相当于水管。原因是磷脂分子的尾部是疏水的。O2和CO2是直接通过磷脂双分子层自由进出细胞的。
(2)甘油、乙醇和苯等与细胞膜的基本支架磷脂双分子层都是脂质,根据相似相容原理,可直接通过磷脂双分子层进行自由扩散。
(3)葡萄糖进出人的红细胞是协助扩散,而进出其他细胞则是主动运输。
(4)一般情况下,离子进出细胞属于主动运输。
(5)运输不同物质分子或离子的载体蛋白也不相同。
(6)跨膜运输体现细胞膜的选择透过性。
2.物质跨膜运输的模型建构与分析
项目
模型建构
模型分析
自由扩散
物质的运输速率只与细胞外物质的浓度成正比,说明自由扩散只受物质浓度的影响
协助扩散
①OA段物质运输速率随细胞外物质浓度的升高而加快,说明此段的限制因素是物质浓度②AB段即使增加物质浓度,物质的运输速率也不再增加,此段的限制因素是载体蛋白的数量
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主动运输
①OA段,细胞内的浓度小于细胞外物质浓度,此时是顺浓度梯度运输,速率快
②AB段,细胞内的浓度大于细胞外物质浓度,此时是逆浓度梯度运输,OB段限制因素是物质浓度
③BC段的限制因素是载体蛋白数量或能量。外界因素是氧气分压或温度
[名师点拨] 对主动运输的深度理解
“主动”表现在细胞根据生命活动的需要,主动地选择吸收营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。其意义是有利于细胞完成各项生命活动。
3.胞吞和胞吐
胞吞
胞吐
示意图
过程
大分子物质附着在细胞膜上→细胞膜内陷形成小囊→小囊泡→大分子物质进入细胞内
细胞内需要外排的大分子物质在细胞内形成小囊泡→小囊泡移动到细胞膜处→小囊泡与细胞膜融合→大分子物质排到细胞外
实例
变形虫的摄食、吞噬细胞吞噬病原体等
人体内的消化酶、抗体等的分泌
对象
大分子的物质或颗粒性物质
[思考探究]
(1)RNA和蛋白质进出细胞核是不是胞吐和胞吞呢?
提示:RNA出细胞核、蛋白质进入细胞核是通过核孔进行的,因此不属于胞吐和胞吞。
(2)为什么说胞吞和胞吐不属于跨膜运输?
提示:胞吞和胞吐通过小囊泡与细胞膜融合实现物质的运输,通过细胞膜的层数是0,因此不属于跨膜运输。
(3)胞吞和胞吐与主动运输的共同点是什么?
提示:共同点是需要消耗细胞代谢产生的能量。
(4)胞吞和胞吐利用了细胞膜的什么特性?
提示:利用了细胞膜的流动性。
[题组冲关]
1.下图表示物质进出细胞的两种方式,下列叙述正确的是( )
- 5 -
A.Ⅰ和Ⅱ分别表示胞吞和协助扩散
B.氧气以Ⅰ方式进入细胞
C.二氧化碳和水以Ⅱ方式进出细胞
D.Ⅰ和Ⅱ分别表示胞吐和主动运输
解析:选B 图Ⅰ表示物质从高浓度一侧扩散到低浓度一侧,不需载体蛋白和能量,即图Ⅰ表示物质通过自由扩散的方式进入细胞;图Ⅱ表示物质从低浓度一侧向高浓度一侧运输,需要载体蛋白的协助和消耗能量,属于主动运输;二氧化碳、氧气和水都是以Ⅰ方式(自由扩散)进出细胞的。
2.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
解析:选C 脂溶性小分子物质通过自由扩散的方式运输,方式a为自由扩散;方式b为协助扩散或主动运输,最大的转运速率与载体蛋白的数量有关;抑制细胞呼吸,能量供应不足,导致主动运输受阻,但不影响自由扩散和协助扩散。
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