版高中生物 第三章 细胞的代谢 第二节 物质出入细胞的方式 第2课时学案 浙科版必Word文档下载推荐.docx

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科学家对此已经进行了大量的研究，并已经弄清了许多物质的跨膜方式。

今天，我们就来共同学习——物质出入细胞的方式及影响因素。

方式二　植物细胞的质壁分离和复原反映出水分进出细胞的现象，生活在海水中的鱼要不断的通过鳃上的泌盐细胞将体内多余的无机盐排出体外，糖尿病患者的尿中含糖，以上这些例子说明很多物质都能进出细胞。

物质进出细胞的方式有哪些？

有什么不同？

一、被动转运

1．扩散

（1）概念：

氧、二氧化碳、甘油等小分子的扩散以及水的渗透。

（2）特点：

由高浓度到低浓度；

不需要载体蛋白；

不消耗能量。

2．易化扩散

某些小分子或离子需要借助于细胞膜中的一类载体蛋白才能转运至膜另一侧的扩散方式，叫做易化扩散。

需要载体蛋白；

归纳总结

（1）扩散的转运速率主要取决于物质的浓度差，易化扩散的转运速率不仅受浓度差影响，还受到载体蛋白数量的限制；

（2）二者都不消耗能量。

水、气体、脂质小分子等物质以扩散的方式跨膜转运，小分子有机物、某些离子以易化扩散的方式跨膜转运。

例1

　胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质能以扩散的方式优先通过细胞膜，这是因为（　　）

A．细胞膜具有一定的流动性

B．细胞膜是选择透性膜

C．细胞膜的结构以脂双层为基本支架

D．细胞膜上镶嵌有各种形态的蛋白质分子

答案　C

解析　胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D属于脂质小分子，一般能溶于脂双层中，以扩散方式穿过细胞膜。

例2

　影响被动转运的因素有很多，下面A、B是两种被动转运方式的转运速率和被转运物质的浓度之间的关系曲线：

（1）图A表示的转运方式是哪种？

其转运速率主要取决于什么？

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）图B表示的方式若是易化扩散，那么ab段的限制因素是什么？

bc段的限制因素又是什么？

（3）请在C图中画出被动转运的转运速率和细胞能量供应的关系曲线。

（4）下列物质中，以方式A和方式B转运的分别是哪些？

①O2和CO2进出肺泡　②甘油和乙醇被小肠上皮细胞吸收　③红细胞吸收血液中的葡萄糖　④水分进出根毛细胞　⑤胆固醇进入肝细胞

答案　

（1）是扩散；

其转运速率主要取决于物质的浓度差。

（2）浓度差；

载体蛋白的数量。

（3）如图所示

（4）以方式A（扩散）转运的有①②④⑤；

以方式B（易化扩散）转运的有③。

二、主动转运、胞吞和胞吐

1．主动转运

细胞把离子或分子从低浓度处运到高浓度处，这类逆浓度梯度的转运称为主动转运。

（2）特点

①需要消耗能量：

主动转运所需的能量来自于细胞中的ATP。

②需要载体蛋白。

（3）与易化扩散的比较

①相同点：

都需要载体蛋白的参与，在转运过程中载体蛋白都发生形状变化。

②不同点：

主动转运需要ATP提供能量，而易化扩散不需要能量。

（4）意义：

主动转运能够根据细胞的需要转运分子或离子，是细胞最重要的吸收或排出物质的方式。

2．胞吞和胞吐

项目

胞吞

胞吐

条件

细胞摄取或排出大分子和颗粒物质的方式

原理

生物膜的流动性

特点

物质通过囊泡转移，需要消耗能量，不需要载体

方向

细胞外→细胞内

细胞内→细胞外

实例

变形虫摄食、白细胞吞噬病菌等

胰岛β细胞分泌胰岛素、消化腺分泌消化酶

　物质出入细胞方式的比较

（1）大分子物质如蛋白质进出细胞，只能通过胞吞或胞吐方式进行，不能通过扩散、易化扩散或主动转运方式进行。

胞吞、胞吐过程均不需要载体蛋白，但消耗ATP。

（2）如果进行跨膜转运的物质是小分子物质或离子，则通过扩散、易化扩散或主动转运方式进行。

（3）小分子物质，如果是脂溶性强的物质（如乙醇和许多气体分子），则通过扩散方式进出细胞。

水分子虽然极性较强，但分子较小，也主要通过扩散进出细胞。

扩散不需要载体蛋白协助，顺浓度梯度进行，也不消耗ATP。

（4）各种离子和脂溶性差的小分子物质如葡萄糖、氨基酸等，在通过细胞膜时需载体蛋白协助。

这些物质进出细胞时，如果顺浓度梯度发生则为易化扩散，如果逆浓度梯度发生则为主动转运。

例如，K＋由组织液进入神经细胞以主动转运的方式进行。

例3

　如图中曲线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　据图分析，曲线a表示被转运分子的转运速率与其浓度成正比，符合扩散的特点。

曲线b表示被转运分子随着浓度升高，转运速率增加，浓度较高时出现饱和现象，符合易化扩散和主动转运的特点。

脂溶性小分子的跨膜运输方式是扩散，所以能通过方式a运输，A项错误；

方式a是扩散，不需要载体蛋白协助，B项错误；

抑制细胞呼吸，停止能量供给，影响主动转运，但对扩散和易化扩散无影响，D项错误。

拓展提升

　影响物质跨膜运输的因素分析

（1）物质浓度（在一定的浓度范围内）

（2）氧气浓度

例4

　（2017·

嘉兴期末）图甲表示四种不同物质在一个动物细胞内外的相对浓度差异。

其中通过图乙所示过程来维持细胞内外浓度差异的物质是（　　）

A．Na＋B．K＋

C．胰岛素D．CO2

答案　B

解析　图乙所示过程中细胞通过主动转运吸收该物质，细胞内浓度较高。

据图甲可知，K＋需通过乙过程维持细胞内外的浓度差，B项正确。

方法技巧

　物质出入细胞方式的判断方法

（1）结合实例直接进行判断

运输方式

扩散

水、气体（O2、CO2等）、脂溶性物质（甘油、脂肪酸、性激素、乙醇、乙二醇、苯等）的跨膜运输

易化扩散

葡萄糖进入红细胞等

主动转运

无机盐离子、氨基酸、核苷酸、葡萄糖逆浓度梯度进出细胞

胞吞、胞吐

巨噬细胞吞噬抗原及细胞碎片等、分泌蛋白的分泌

（2）根据分子大小与对载体蛋白、能量的需求进行判断

（3）根据运输方向判断：

逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动转运。

1．如图是植物从土壤中吸收某矿质离子的示意图。

据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为（　　）

A．扩散B．易化扩散

C．主动转运D．被动转运

解析　由题图可知，该离子进入细胞为逆浓度梯度运输，且消耗能量，故为主动转运。

2．（2017·

湖州期末）下图为细胞的几种物质转运方式，据图分析，相关叙述正确的是（　　）

A．图a中物质的转运经过了两层膜

B．图a和图b的转运方式都需要消耗ATP

C．图a和图b的转运方式都需要依赖膜的流动性，都涉及膜成分的更新

D．图b中转运的物质可以是固体，但不可以是液体

解析　图a中物质的转运经过了单层膜，两层磷脂分子，A项错误；

图a为主动转运，需要消耗能量，图b为胞吞，也需要消耗能量，B项正确；

图a为主动转运，该过程不涉及膜成分的更新，C项错误；

图b中转运的物质可以是固体，也可以是液体，D项错误。

3.如图是胡萝卜在含氧量不同的情况下从KNO3溶液中吸收K＋和NO

的曲线图。

则影响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

解析　胡萝卜对K＋和NO

的吸收方式都是主动转运，主动转运需要载体蛋白和能量，A、B两点对应的氧浓度不同，A点高于B点，且A点时吸收NO

多，可见能量是影响因素；

B点与C点是同一氧浓度，而B点吸收量高于C点，说明能量供应相同的条件下，运输K＋和运输NO

的载体蛋白数量不同。

4．（2018·

杭州地区高一期中）下列关于物质转运的叙述，错误的是（　　）

A．易化扩散和主动转运过程中，载体蛋白的形状会发生改变

B．胞吞、胞吐的对象可以是液体和固体，也可以是大分子和小分子

C．大分子物质通过生物膜的方式是胞吞和胞吐

D．主动转运是细胞最重要的吸收和排出物质的方式

解析　载体蛋白的化学本质是蛋白质，易化扩散和主动转运时，载体蛋白会发生形变，体现了蛋白质的运输功能，A正确；

被胞吞或胞吐的物质可以是固体，可以是液体，也可以是生物大分子或小分子，B正确；

胞吞和胞吐不通过质膜，C错误；

主动转运是细胞最重要的吸收或排出物质的方式，体现了生命活动的主动性，D正确。

5．（2018·

台州2月模拟）下列有关易化扩散的叙述，正确的是（　　）

A．细胞最重要的吸收或排出物质的方式

B．载体蛋白形状改变需要由ATP提供能量

C．一般而言转运物质的速率比扩散要快

D．可实现物质逆浓度梯度的跨膜运输

解析　主动转运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，是一种对生命活动最重要的物质转运方式，A错误；

易化扩散时，载体蛋白会发生形变，但不消耗ATP，B错误；

易化扩散是一种由载体蛋白协助的扩散作用，其转运物质的速率在一定范围内比普通的扩散要快，C正确；

主动转运可实现物质逆浓度梯度的跨膜运输，D错误。

[基础达标]

1．如图为物质进出细胞的两种方式，对该图的理解正确的是（　　）

A．Ⅰ和Ⅱ分别表示易化扩散和主动转运

B．Ⅰ和Ⅱ分别表示胞吞和胞吐

C．氧、性激素是以Ⅱ方式进入细胞的

D．水、二氧化碳、氧气是以Ⅰ方式进入细胞的

答案　D

解析　Ⅰ为扩散，Ⅱ为主动转运；

水、气体、性激素的跨膜转运方式是扩散。

2．巨噬细胞能够吞噬衰老的细胞以及侵入人体的病原菌，下列对这一过程的认识正确的是（　　）

A．消耗ATP，体现了细胞膜的流动性和选择透性

B．消耗ATP，体现了细胞膜的流动性和识别功能

C．不消耗ATP，吞噬的动力来源于膜的流动性

D．不消耗ATP，吞噬过程的实质是病原菌的入侵

解析　巨噬细胞能够吞噬衰老的细胞以及侵入人体的病原菌，属于胞吞，需要消耗能量，体现了细胞膜的流动性和识别功能。