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影响物质跨膜运输的因 素及曲线分析 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
影响物质跨膜运输的因素及曲线分析物质跨膜运输的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输，因其特点各异，所以相应的影响因素和曲线就各有不同。 一、影响跨膜运输的因素 1、自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。 2、影响协助扩散的因素：（1）细胞膜内外物质的浓度差；（2）细胞膜上相应载体的数量。 3、影响主动运输的因素：（1）载体的种类和数量；（2）能量。 二、影响物质运输速率的曲线分析 1、浓度（在一定范围内）对运输速率的影响曲线： （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，在一定浓度范围内，随物质浓度的增大，其运输速率越大。 （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。 协助扩散或主动运 2、氧气浓度对物质运输速率的影响曲线： （1）自由扩散和协助扩散统称为被动运输，其运输方向都是从高浓度一侧到低浓度一侧，其运输的动力都是浓度差，不需要能量，因此与氧气浓度无关，运输速率不随氧气浓 （2）主动运输方式既需要载体协助又需要消耗能量，在氧气浓度为零时，通过细胞无氧呼吸供能，但无氧呼吸产生能量较少，所以运输速率较低，在一定范围内随氧气浓度升
高，有氧呼吸加强，产生的能量逐渐增多，所以运输速率不断加快，当氧气浓度足够高 三、几点说明 1、要确定某种物质的运输方式，必须抓三个关键： （1）分析被运输的物质是否通过细胞膜； （2）明确被运输物质微粒的性质（大分子、小分子、离子）； （3）分析物质通过细胞膜的转运方向（高浓度到低浓度，低浓度到高浓度），是否需要载体协助，是否需要消耗能量。 2、在一定浓度范围内，协助扩散或主动运输速率不再随物质浓度的增大而加快，主要是因为细胞膜上运输该物质的载体蛋白的数量有限，主动运输还可能受细胞能量供应的限制。 3、氧气浓度是通过影响细胞呼吸产生能量的多少来影响主动运输速率的。 例题1、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。则细胞 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 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，尤其东载体蛋白和能量两方面考虑。曲线①说明运输速率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说明运输速率与氧气浓度无关，说明这种方式不是主动运输，而是一种被动运输的方式。曲线②在一定范围内随物质浓度升高运输速率加快，当达到一定程度后，由于受到载体数量的限制，运输速率不再增加，而保持稳定，说明这种运输需要载体，不是自由扩散，可能是协助扩散或主动运输。曲线④说明运输速率与氧气浓度有关，说明
第4章细胞的物质输入和输出 第3节物质跨膜运输的方式 【课标要求】 1．举例说明物质跨膜运输方式的类型和特点 2．指出被动运输与主动运输方式的异同点 3．简述主动运输对于细胞生活的意义 4．举例说出大分子物质进出细胞的方式 5．进行图表数据的解读 【学习重难点】 学习重点：小分子和离子跨膜运输的三种方式 学习难点：主动运输 【创设情境】 [思考1] 回忆细胞膜的功能是什么？ [思考2] 结合问题探讨，思考什么分子能通过人工合成的脂双层膜？什么分子不能通过人工合成的脂双层膜？ 【学习活动】 活动一、被动运输 [思考一] (学生阅读教材P70～71及图4-7，并思考下列问题) 1．什么是扩散？ 2. 物质跨膜运输方式有几种？ 3．肺泡内氧的浓度大于肺泡细胞内部氧的浓度时，氧便通过扩散作用进入肺泡细胞内部。 由此可见自由扩散的方向是怎样的？哪些物质能通过自由扩散进出细胞？ 4．葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但是，细胞能大量吸收葡萄糖，对此如何解释？ 与自由扩散相比，协助扩散的特点是什么？ [练习一] 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．细胞的供能 D．细胞膜上磷脂分子的种类 2.有一种物质能顺浓度梯度进出细胞膜，但却不能顺浓度梯度进出无蛋白质的磷脂双层
膜。这种物质出入细胞膜的方式是（） A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吞、胞吐 活动二、主动运输 [思考二] (阅读教材P71-72及观察表4-1和图4-8，并思考下列问题） 1.与被动运输相比，主动运输的特点是什么？ 2．物质进出细胞的三种方式中，对细胞而言哪一种更为重要？为什么？ 3 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 4．下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？ 5．主动运输、被动运输体现了细胞膜的什么功能特性？ 6．对于大分子物质，进出细胞的方式是什么？联系前面所学内容举例。 7．胞吞，胞吐依赖于细胞膜的什么特点？是否要消耗能量？ 8．胞吞胞吐与主动运输的区别是什么？共同点是什么？ [练习二] 1．下列物质中，通过人体红细胞膜时需要消耗能量的是（） A．甘油 B．葡萄糖 C．钠离子 D．氧气 2．对法囊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成分很不相同，图中阴影部分代表法囊藻的离子浓度。请分析回答下列问题：
金属纳米材料研究进展 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】
高等物理化学 学生姓名：聂荣健 学号：…………….. 学院：化工学院 专业：应用化学 指导教师：…………. 金属氧化物纳米材料研究进展 应用化学专业聂荣健学号：……指导老师：…… 摘要:综述了近年来金属氧化物纳米材料水热合成方法的研究进展，简要阐述了金属氧化物纳米材料的应用，对其今后的研究发展方向进行了展望。 关键词:纳米材料水热合成金属氧化物 Research progress of metal oxide nanomaterials Name Rongjian Nie Abstract: This article reviews the recent progress in hydrothermal synthesis of metal oxide nanomaterials. The application progress of metal oxide nanomaterials is briefly describrd．The future research directions are prospected. Keywords: nanomaterials; hydrothermal; metal oxides ; 引言 纳米材料是纳米科学中的一个重要的研究发展方向，近年来已在许多科学领域引起了广泛的重视，成为材料科学研究的热点。作为纳米材料的一个方面，金属氧化物纳米材料在现代工业、国防和高技术发展中充当着重要的角色。 1.纳米材料简介 纳米材料概述
物质跨膜运输的方式 一、选择题 1．(2012·泉州高一期末)如图表示一个动物细胞内外不同离子的相对浓度，由图分析可知维持细胞内外浓度依靠() A．自由扩散B．主动运输 C．协助扩散D．渗透作用 【解析】动物细胞内外不同离子的相对浓度存在差异，即存在浓度差，该浓度差的维持依靠主动运输。 【答案】 B 2．(2013·山东省实验中学高一期末)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．蜜饯腌制时蔗糖进入细胞与过程①和②有关 【解析】图中①代表主动运输，②表示协助扩散，②过程需要载体，不消耗ATP；主动运输能逆浓度梯度运输物质；大分子物质以胞吞或胞吐的方式通过膜；蜜饯腌制时细胞已经死亡，细胞膜的选择透过性消失。
【答案】 B 3．下图表示植物细胞正常生活过程中的细胞膜对物质的运输。物质运输的方向如箭头所示，黑点的数量表示物质的浓度，则该物质可能是() A．甘油B．叶绿素 C．花青素D．Na＋ 【解析】此物质的运输方向是从低浓度到高浓度，由细胞内向细胞外，需要载体蛋白，而且消耗能量，是主动运输。甘油的运输方式是自由扩散，叶绿素、花青素分别是存在于叶绿体、液泡中的色素，不在细胞间转运。Na＋可由细胞内运输到细胞外，且运输方式是主动运输。 【答案】 D 4．(2012·浙江高考)人体肝细胞内CO2分压和K＋浓度高于细胞外，而O2分压和Na＋浓度低于细胞外，上述四种物质通过主动运输进入细胞的是() A．CO2B．O2 C．K＋D．Na＋ 【解析】可通过肝细胞内外各种物质的关系作出判断，K＋逆浓度从细胞外进入到细胞内部，其跨膜运输方式为主动运输。 【答案】 C 5．(2013·青岛高一检测)细胞内的生物大分子物质(如胃蛋白酶原)的出胞方式是() A．胞吐B．自由扩散 C．协助扩散D．主动运输 【解析】细胞膜是一种选择透过性膜，水分子以及细胞要选择吸收的离子、小分子物质可以通过，对于生物大分子物质，则不能以跨膜运输的方式进出细胞，
影响物质跨膜运输的因素及曲线分析物质跨膜运输的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输，因其特点各异，所以相应的影响因素和曲线就各有不同。 一、影响跨膜运输的因素 1、自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。 2、影响协助扩散的因素：（1）细胞膜内外物质的浓度差；（2）细胞膜上相应载体的数量。 3、影响主动运输的因素：（1）载体的种类和数量；（2）能量。 二、影响物质运输速率的曲线分析 1、浓度（在一定范围内）对运输速率的影响曲线： （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，在一定浓度范围内，随物质浓度的增大，其运输速率越大。 （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。 协助扩散或主动运输 2、氧气浓度对物质运输速率的影响曲线： （1）自由扩散和协助扩散统称为被动运输，其运输方向都是从高浓度一侧到低浓度一侧，其运输的动力都是浓度差，不需要能量，因此与氧气浓度无关，运输速率不随氧气浓度增大而改变。 （2）主动运输方式既需要载体协助又需要消耗能量，在氧气浓度为零时，通过细胞无氧呼吸供能，但无氧呼吸产生能量较少，所以运输速率较低，在一定范围内随氧气浓度升高，
有氧呼吸加强，产生的能量逐渐增多，所以运输速率不断加快，当氧气浓度足够高时，能量供应充足，但由于受到载体数量的限制，运输速率不再随氧气浓度增大而加快。 三、几点说明 1、要确定某种物质的运输方式，必须抓三个关键： （1）分析被运输的物质是否通过细胞膜； （2）明确被运输物质微粒的性质（大分子、小分子、离子）； （3）分析物质通过细胞膜的转运方向（高浓度到低浓度，低浓度到高浓度），是否需要载体协助，是否需要消耗能量。 2、在一定浓度范围内，协助扩散或主动运输速率不再随物质浓度的增大而加快，主要是因为细胞膜上运输该物质的载体蛋白的数量有限，主动运输还可能受细胞能量供应的限制。 3、氧气浓度是通过影响细胞呼吸产生能量的多少来影响主动运输速率的。 例题1、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。则细胞膜运输物质X的方式是（） A.自由扩散 B.主动运输 C.协助扩散 D.胞吐 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，尤其东载体蛋白和能量两方面考虑。曲线①说明运输速率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说明运输速率与氧气浓度无关，说明这种方式不是主动运输，而是一种被动运输的方式。曲线②在一定范围内随物质浓度升高运输速率加快，当达到一定程度后，由于受到载体数量的限制，运输速率不再增加，而保持稳定，说明这种运输需要载体，不是自由扩散，可能是协助扩散或主动运输。曲线④说明运输速率与氧气浓度有关，说明这个过程是需要能量的，只能是主动运输。综合分析，运输物质X的方式是主动运输。 例题2、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，下列各图表示在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：运 输 速 率 O 氧气浓度 主动运输
第四章细胞的物质输出和输入 第3节物质跨膜运输的方式 一、教学目标 知识方面：说明物质进出细胞的方式；简述主动运输对细胞生命活动的意义。 能力方面：进行图表数据的解读。 情感态度价值观：强调积极主动思考。 二、教学重点、难点及解决方法 1、教学重点：物质进出细胞的方式。 解决方法： （1）介绍扩散现象，列举氧和二氧化碳进出细胞的现象，总结出自由扩散的概念。 （2）葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，却能通过细胞膜，总结协助扩散的概念。 （3）列举逆浓度梯度跨膜运输现象，总结出主动运输的概念。 2、教学难点：主动运输 解决方法：通过列举逆浓度梯度跨膜运输的现象，播放相关的多媒体动画，讲清主动运输的概念及特点。 三、课时安排：1课时 四、教学方法：直观教学法、讲授法。 五、教具准备：课件 六、学生活动 指导学生，阅读教材，回答相关问题。 七、教学程序 [问题探讨]给学生呈现P70图，提出下列讨论题： 1、什么样的分子能够通过脂双层？什么样的分子不能通过？ 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？ 学生讨论后回答。 讲述 （一）小分子或离子的跨膜运输 1.物质顺浓度梯度的扩散进出细胞，这种扩散统称为被动运输。 类型：自由扩散，协助扩散 (1)自由扩散 往清水中滴一滴蓝墨水，清水很快变为蓝色，这就是扩散。物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。不需要载体蛋白，也不需要消耗能量，只能顺浓度梯度运输，如O2、CO2、甘油、乙醇等。 特点：（1）物质转移方向是高浓度到低浓度 （2）不需要载体蛋白的协助 （3）不需要消耗能量
(2)协助扩散 葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，却能通过细胞膜，是因为镶嵌在膜上的一些特有的蛋白质，能协助葡萄糖等物质顺梯度跨膜运输，进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩散。不需要消耗能量。自由扩散和协助扩散统称为被动运输。 特点：（1）物质转移方向是高浓度到低浓度 （2）需要载体蛋白的协助 （3）不需要消耗能量 总结自由扩散，协助扩散的异同。 2.主动运输 从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。如Na＋、K＋、Ca2＋的吸收。 特点：（1）物质转移方向是低浓度到高浓度 （2）需要载体蛋白的协助 （3）需要消耗能量
物质跨膜运输的方式（学案） 一、学习目标： （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，用表格的方式进行总结归纳。 （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。 重点：物质进出细胞膜的方式。 难点：主动运输 二、学习活动 （一）、自主学习，完成下列内容。 离子和小分子物质跨膜运输方式： 物质进出细胞的方式: 大分子物质的通过方式: （二）、小组讨论，合作探究 探究活动一 下面的物质分别是通过何种方式进出细胞的？请归类，并在相应的位置画出其跨膜运输的示意图。 氧气，二氧化碳，甘油，氮气，苯，维生素D，性激素，乙醇，葡萄糖，钾离子，碘，氯离子 （1）自由扩散（2）协助扩散（3）主动运输。
探究活动二：探究影响细胞物质跨膜运输速率的因素 (一)下表为自由扩散实验的数据，请分析数据，绘出物质运输的速率与浓度关系的坐标曲线。 结论：物质的运输速度与物质浓度差成_____关系， 自由扩散过程受________影响。 (二)下表为协助扩散实验的数据，请分析数据，绘出物质运输的速率与浓度关系的坐标曲线。 结论：在一定浓度范围内， 物质的运输速率 与物质浓度成____关系，协助扩散过程中物 质运输速率受________________限制。 (三)下表为胡萝卜在不同氧分压情况下从KNO 3溶液中吸收K +与 NO 3— 的数据，请根据数据绘出K +与 NO 3— 吸收速率与氧分压的坐标曲线。 结论：在一定范围内，物质的运输速率与________________和_________有关。 探究活动三：按照表格归纳出三种跨膜运输的方式。小组合作填写。 运输方式 概念 运输方向（浓度梯 是否需要载体 是否需要能量 举例 影响 因素 被动运输 自由扩散 协助扩散 主动运输 浓度差（mmol/L ） 5 10 15 20 25 30 运输速度（离子/秒） 2.4 4.7 7.3 9.5 12.2 14.4 浓度差（mmol/L ） 1.5 3 4.5 6 7.5 9 运输速度（离子/秒） 8 15 24 30 31 31 氧分压 0 2 4 6 8 10 K + 20 25 40 41 42 42 NO 3— 30 35 40 50 52 52 氧分压
影响物质跨膜运输的因素及曲线分析 物质跨膜运输的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输，因其特点各异，所以相应的影响因素和曲线就各有不同。 一、影响跨膜运输的因素 1、自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。 2、影响协助扩散的因素：（1）细胞膜内外物质的浓度差；（2）细胞膜上相应载体的数量。 3、影响主动运输的因素：（1）载体的种类和数量；（2）能量。 二、影响物质运输速率的曲线分析 1、浓度（在一定范围内）对运输速率的影响曲线： （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，在 一定浓度范围内，随物质浓度的增大，其运输速率越大。 （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。 2、氧气浓度对物质运输速率的影响曲线： （1）自由扩散和协助扩散统称为被动运输，其运输方向都是从高浓度一侧到低浓度一侧， 其运输的动力都是浓度差，不需要能量，因此与氧气浓度无关，运输速率不随氧气浓度增大而 改变。 （2）主动运输方式既需要载体协助又需要消耗能量，在氧气浓度为零时，通过细胞无氧呼 吸供能，但无氧呼吸产生能量较少，所以运输速率较低，在一定范围内随氧气浓度升高，有氧 呼吸加强，产生的能量逐渐增多，所以运输速率不断加快，当氧气浓度足够高时，能量供应充 足，但由于受到载体数量的限制，运输速率不再随氧气浓度增大而加快。 三、解题技巧
◆渗透方向及浓度大小的判断 1．判断溶剂渗透的总方向 (1)若半透膜两侧是同种溶液，根据质量浓度或物质的量浓度判定。 (2)若半透膜两侧是不同的溶液，物质的量浓度才能体现溶质或溶剂分子数的多少，如半透膜两侧为质量分数相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液，则葡萄糖溶液一侧单位体积中葡萄糖分子数多(水分子数少)，水分子由蔗糖溶液一侧通过半透膜向葡萄糖溶液一侧扩散。 2．判断半透膜两侧溶液浓度大小 若渗透平衡后，半透膜两侧液面仍存在液面差，则半透膜两侧溶液就存在浓度差，液面差越大，浓度差就越大，且液面高的一侧溶液浓度高。 ◆有关渗透作用的两个易错点 1．水的运输特点：无论细胞吸水还是失水，水分子通过原生质层的扩散都是双向进行的。 2．渗透平衡的实质：渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。 【例题】将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等)，取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则() A.实验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高 B.浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组 C.a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组 D.使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5mol·L－1之间【答案】D 【解析】A项，通过图示可以看出，a组和b组实验前长度/实验后长度的值都小于1，表明细胞吸水导致细条变长；由于a组实验前长度/实验后长度的值小于b组实验前长度/实验后长度的值，说明a组吸水较多，b组吸水较少，所以实验后a组液泡中的溶质浓度比b组的低。B项，分析柱状图可知，f组细胞失水，而b组细胞吸水，因此浸泡导致f组细胞中液泡的失水量大于b组。C项，水分进出细胞的方式是自由扩散，不消耗ATP。D项，根据柱状图可知，在浓度为 0.4mol·L－1的蔗糖溶液中的c组细胞吸水，而在浓度为0.5mol·L－1的蔗糖溶液中的d组细胞失水，所以使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5mol·L－1之间。
第7讲物质跨膜运输实例和方式 一、细胞失水和吸水的方式：渗透作用 1、渗透作用概念： 水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散，称为渗透作用。 2、必备条件 ①具有半透膜； ②半透膜两侧的溶液之间具有浓度差。 3、概念辨析
二、动物细胞的吸水和失水 1、原理 ①：动物细胞的细胞膜相当于半透膜 ②：浓度差：细胞质与外界溶液（人：细胞内液与细胞外液） 2、现象 ①外界溶液浓度＞细胞质浓度细胞失水皱缩 ②外界溶液浓度＜细胞质浓度细胞吸水膨胀 ③外界溶液浓度=细胞质浓度水分进出动态平衡 注：细胞内外浓度差（物质的量浓度差） 三、植物细胞的吸水和失水 成熟的植物细胞就是一个渗透系统 四、植物细胞质壁分离与复原实验分析及应用 1、原理 ①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。 ②细胞液具有一定的浓度，能渗透吸水和失水。 ③原生质层比细胞壁的伸缩性大得多。 2、质壁分离与复原实验流程 略
3、结果与分析 （1）质壁分离 现象：液泡体积(变小)；液泡颜色(变深)；细胞大小基本不变 内因：原生质层收缩性大于细胞壁。 条件、外因：当外界溶液浓度＞细胞液浓度时，植物渗透失水，体积缩小。 ⑵质壁分离复原 现象：液泡体积(变大)；液泡颜色(变浅)，细胞大小基本不变。 条件、外因：当外界溶液浓度＜细胞液浓度，植物细胞通过渗透作用吸水，发生质壁分离的细胞会出现质壁分离复原现象。 4、易错警示 略 5、判断细胞是否发生质壁分离及复原时的规律 （1）.从细胞角度分析： ①具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象。 ②死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离现象。 （2）.从溶液角度分析: ①在溶质可穿膜的溶液中细胞会发生质壁分离后自动复原现象。 ②在溶质不能穿膜的溶液中细胞只会发生质壁分离现象，不能自动复原。 ③在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象，但会因过度失水而死亡不再复原。 6、质壁分离实验的拓展应用 略
高中生物题型分析---- 物质跨膜运输的方式 题型一、物质运输方式 一、考查形式 选择题或填空题 二、典型例题 1.将某活组织放入适宜的完全营养液中，置于适宜的条件下培 养。培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等且恒定，定期 测得细胞中两种离子的含量，得到如图所示曲线。据图分析 下列叙述中正确的是( ) A．该组织的细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是自由扩散和主动运输 B．该组织细胞运输离子甲的载体蛋白数量比运输离子乙的数量多 C．两种离子均只能从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧 D．曲线m～n段和a～b段表明两种离子浓度的升高抑制了细胞的吸收 答案B 解析从图中可以看出，甲、乙曲线随时间的变化是：细胞内离子浓度超过细胞外离子浓度，因此对两者的吸收都是主动运输的方式，A项不正确；在相同的时间内，甲曲线表示的浓度高于乙曲线，说明甲离子的吸收速度快，主要原因是载体蛋白的数量相对较多，B项正确；可从图中直接得出：细胞内浓度无论大于或小于细胞外浓度，细胞均能吸收离子，C项不正确；D项中曲线m～n段和a～b段两种离子应该是处于平衡的状态，是由于载体蛋白数量有限引起的，而不是抑制了细胞的吸收，D项不正确。 2.如图为物质出入细胞的四种方式示意图，请据图回答： (1)图中A表示________方式，B表示________方式，C表示________方式，D表示________方式。 (2)K＋、O2和葡萄糖三种物质中，通过B方式进入红细胞的是________。 (3)与A方式相比，B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。
(4)胰岛B细胞分泌胰岛素是通过________方式进行的，该种运输方式也体现出细胞膜________________的特点。 (5)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，__________________方式将会受到较大影响。 (6)需要载体蛋白协助的方式为________________(填字母)，影响B方式运输速率的因素为__________________；与C运输方式有关的细胞器是___________________。 答案(1)自由扩散协助扩散主动运输胞吐(2)葡萄糖(3)载体蛋白核糖体(4)D(或胞吐) 具有一定的流动性(5)C、D(或主动运输和胞吐) (6)B、C 浓度差和载体蛋白数量线粒体和核糖体 解析自由扩散受膜两侧浓度差的影响，浓度差越大，物质出入细胞的速率就越快，而协助扩散和主动运输都受细胞膜上载体蛋白数量的限制，主动运输和胞吐又受能量多少的限制。 三、答题技巧 1．根据图解确定物质跨膜运输方式 2．物质出入细胞方式的综合比较 项目离子和小分子物质大分子和颗粒性物质自由扩散协助扩散主动运输胞吞胞吐 运输方向高浓度→ 低浓度 高浓度→ 低浓度 低浓度→ 高浓度 细胞外→ 细胞内 细胞内→ 细胞外 运输动力浓度差浓度差 能量 (ATP) 能量 (ATP) 能量 (ATP) 载体 蛋白 不需要需要需要不需要不需要实例水、CO2、红细胞吸K＋、Na＋白细胞吞各种分泌
第3节物质跨膜运输的方式 教案 A 教学目标 一、知识目标 1．举例说明物质跨膜运输的类型及特点。 2．说出被动运输与主动运输的异同点。 3．阐述主动运输对细胞的意义。 二、能力目标 运用类比和对比的方法进行学习，抓住关键，掌握本质。 三、情感目标 物质进出细胞的方式反映了细胞膜的功能，这是在细胞膜结构的基础上进一步的学习，树立生物膜结构与功能相适应的生物学观点。 教学重点、难点 教学重点 物质进出细胞的方式。 教学难点 主动运输。 教学方法 探究法、讲述法、演示法。 课时安排 1课时 教学过程 板书：第3节物质跨膜运输的方式 引入 观察与思考 演示实验：向一杯清水中加入某种棕色液体，观察到什么实验现象？ （扩散是物质从高浓度向低浓度移动的现象。通过扩散，整杯清水中都有了棕色物质分子的存在。） 我们怎样判断出这是什么物质呢？ （可以闻出这是醋的味道。说明醋分子除了在水中扩散，还进入了我们的肺泡，进入我们的嗅觉细胞。） 那么这些分子是怎样进入我们的人体细胞的？会遇到什么障碍吗？ 回顾旧知识 生物膜流动镶嵌模型:（磷脂双分子层）构成膜的基本支架；（蛋白质）分子 镶在磷脂双分子层表面，有的嵌入或横跨磷脂双分子层。脂质与蛋白质可以（运动），故膜的结构特点是具有（流动性）。
生物学基本的观点是：结构与功能相适应，这节课我们要探究的问题就是：物质怎样进行跨膜运输来出入细胞？ 学生阅读观察并思考讨论“问题探讨”，学生回答。 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。 （学生阅读教材70页、71页内容）思考： 1．物质跨膜运输的方式有哪几种？ 2．什么是主动运输，被动运输？ 3．被动运输的特点和种类。 （教师结合学生的理解和回答进行讲解） 一、被动运输 （一）自由扩散 生答师讲 能够通过脂双层膜的物质中，我们已知水进入细胞的方式是渗透作用，是顺相对含量梯度的。其他物质也都是以这种简单的扩散作用进入细胞膜的，把这种方式叫做自由扩散。 学生总结自由扩散特点。 生答师讲 自由扩散中，物质的运输方向是从浓度高的向浓度低的运输。物质运输的动力是浓度差。以自由扩散进出细胞的物质，通常是一些小分子物质，气体或是脂溶性物质。 思考 不能通过脂双层膜，但细胞又需要的物质，比如葡萄糖怎样进入细胞？ 生答师讲 实验表明，葡萄糖不能通过磷脂双分子层的人工膜，但如果在人工膜中加入某种蛋白质，葡萄糖则可以通过膜从高浓度处向低浓度处扩散。该实验说明什么? 学生分析资料，得出结论：说明葡萄糖可以借助载体通过脂双层。 （二）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。物质的运输方向是从浓度高的向浓度低的运输，需要载体协助。如葡萄糖进入红细胞。 自由扩散与协助扩散都是物质从高浓度向低浓度运输，浓度差是运输动力，均属于被动运输。 思考与讨论：学生思考讨论回答。 提示：
第一个表示自由扩散回答因为随着浓度的增加，运输速率递增且没限制第二个是协助扩散因为运输速率与浓度有关，且有上限，说明还有与载体有关第三个是主动运输因为横坐标为氧气浓度，说明与能量有关横坐标为0时是无氧呼吸功能追问我知道都表示什么运输方式，只是想让你解释一下图像图像为什么那样变化回答自由扩散运输速率只于浓度有关所以随着浓度的递增，运输速率递增协助扩散与浓度和载体有关所以随着浓度的递增，速率增加，后来由于载体的数量有限，所以趋于不变主动运输与能量和载体有关，呼吸作用提供能量当氧气浓度为0时，无氧呼吸供能，随着氧气浓度增加，有氧呼吸增强，供能增加，所以速率增加后来载体有限，所以趋于不变明白了吗采纳吧(>^ω^<)喵追问第三图为什么不是从原点开始的回答因为无氧呼吸也能给细胞功能细胞也能主动运输追问哦，明白了，谢了收起 提问者评价太给力了，你的回答完美解决了我的问题！
自由扩散只与物质的浓度有关，所以是一条直线，浓度越大速度越快； 协助扩散与载体蛋白有关，载体蛋白数量有限，当全部达到饱和后，运输速率便不再随着物质浓度的增加而增加； 主动运输是耗能的载体运送过程，与物质浓度关系不大，但是物质进入到细胞内后，由于逐渐到达饱和状态，所以细胞内的浓度与时间并不呈直线相关； 氧气浓度与运输速率的关系：A→B增加是因为有氧呼吸产生了ATP；B→C平稳是因为有氧呼吸酶有限，不会随着氧气浓度的增高而产生更多的ATP； 温度与PH的图可以理解为与酶活性一致的原理； 浓度与速率的关系：C→D的降低是因为细胞内例子浓度饱和了，因此物质运输速率下降。 1 主动运输的曲线题辨析 2012-05-03 11:36:33| 分类：生物资料| 标签：|举报|字号大中小订阅 主动运输是指物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。影响主动运输的因素：载体和能量。影响主动运输因素的考题多以曲线图作为信息的载体，解决此类试题的关键是读图。下面举几例加以说明： 例1 图示曲线代表某种矿质元素离子进入根细胞的一种方式，则在Q点限制物质进入细胞的因素是（） A 载体的数量 B 能量供应 C 载体的数量和能量供应 D 载体的数量或能量供应 【解析】本题很多学生容易出错，解决此题要认真审题，搞清楚纵坐标和横坐标的含义。（纵坐标表示的
物质跨膜运输公开课 教案
第四章细胞的物质输出和输入 第3节物质跨膜运输的方式 一、教学理念 倡导探究性学习，力图改变学生的学习方式，引导学生主动参与、乐于探究,逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等，突出创新精神和实践能力的培养。 二、教材的地位和作用 本节是普通高中课程标准实验教科书生物必修1《分子与细胞》模块第4章第3节的内容，是在学习了细胞膜的结构和功能的基础上，进一步介绍物质的输入和输出方式，是理解结构和功能相统一原理的很好内容。 三、学情分析 学生已经具备了细胞膜的结构、水跨膜运输的实例的基础，掌握了蛋白质多样性的知识，为新知识的学习奠定了认知基础。同时学生对探究有热情，但是对探究的目的性及过程，结论的形成缺乏理性的思考。 四、教学目标 （一）知识与技能 1、举例说明物质进出细胞的类型、特点及过程 2、说出被动运输与主动运输的异同点 3、简述主动运输对细胞生活的意义 （二）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、运用表格进行对比、小结 3、运用画概念图进行总结 （三）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，主要强调积极参与讨论，主动思考， 大胆回答问题，也可进行集体观念的教育等。
五、教学重点、难点及解决方法 （一）教学重点：物质进出细胞的方式。 解决方法： 1、介绍扩散现象，列举氧和二氧化碳进出细胞的现象，总结出自由扩散的概念。 2、葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，却能通过细胞膜，总结协助扩散的概念。 3、列举逆浓度梯度跨膜运输现象，总结出主动运输的概念。 （二）教学难点：主动运输 解决方法：通过列举逆浓度梯度跨膜运输的现象，播放相关的多媒体动画，讲清主动运输的概念及特点。 六、课时安排 1课时 七、教学策略 本节课的教学采用教师主导，学生自主、合作和交流讨论相结合的方法，使学生综合运用到课程标准所提到的“观察、描述、比较、概括、分析、解读图表”等技能，并配以多媒体辅助教学。 八、教具准备 相关多媒体动画课件，如自由扩散、协助扩散、主动运输的动画课件。 九、教学程序 （一）复习相关知识 回顾细胞膜结构：展示细胞膜结构图，提问细胞膜化学组成，结构特点，功能特点 （二）创设情境，导入新课 讲述：我们知道细胞是一个开放的系统，它每时每刻都在与外界环境进行物质交换。物质的进进出出都要经过细胞的边界——细胞膜。那么是否所有的物质都能自由通过细胞膜呢？哪些可以出入？这些物质又是以何种方式出入的呢？ 课件展示人工合成的无蛋白质的磷脂双分子层，学生交流以下三个问题： 1、什么样的物质能够通过脂双层？ 2、什么样的物质不能通过？ 3、图中葡萄糖是不能通过脂双层的，但细胞却需要不断补充葡萄糖以提供能量，这该如何解释呢？
《第三节物质跨膜运输的方式》教学设计 开课教师：蔡文春开课级别：县级 开课时间：2017-12-8 开课班级：高一（4）班 一、设计思路 教材分析： 本节为《普通高中课程标准实验教科书生物1必修分子与细胞》（人民教育出版社）第四章《细胞的物质输入和输出》中第3节内容。课程标准的要求是说明物质进出细胞的方式。和图表数据的解读。本节课在第一节《物质跨膜运输的实例》和《细胞膜流动镶嵌模型》的基础上，从微观层面介绍了不同物质通过细胞膜的机制，体现生命物质性观点，强调了生命活动具有的物质基础，帮助学生树立辩证唯物主义观点，同时体现了生物体结构和功能的统一性。 教材先介绍了小分子物质跨膜运输的不同方式，之后又简单介绍了大分子物质进出细胞膜的方式，完整呈现了物质通过细胞膜的各种方式。并通过图形、文字结合的方式，将微观问题宏观呈现、抽象问题具体呈现，有利于学生对内容的理解，又提供给授课教师较大的发挥空间，使授课教师可以根据教学对象的学习能力来进行有针对性的呈现、梳理和提升知识。本节教材有较多的图表，教师可以充分利用这些图表，培养学生的观察能力、图表转换能力、逻辑分析能力和表达能力。本节课主动运输方式需要能量，这能量来自哪里？为后续课程《细胞的能量“通货”—ATP》的学习埋下伏笔，因此本节课的教学在学生知识体系建构中起到承上启下的作用。 学情分析： 学生通过前面三章和本章前两节课的学习，已经明白细胞膜是一种选择透过性膜，通过细胞膜模型的建构过程，学生初步建立结构与功能相适应的观点，因此对生物膜结构和功能有一定的知识贮备。本班学生中等生较多，对生物有钻研的偏少，因此对主动运输的特点及意义以及对图表数据的分析和转换能力及探究能力偏弱，需要利用本节课加强训练。 教学策略： 如何将这些抽象的、学生肉眼难以观察到的知识在学生脑海里建构出来，是本节课设计的难点。在教学过程中，本人充分利用教学图片、动画和实验数据等，采用提问、设计问题串、讨论等教学方法，使学生主动接近物质通过细胞膜的运输方式。 本人首先通过生活实例导入本节课题，引发学生兴趣，继而通过对细胞膜结构的的简单复习，让知识复现，为理解本节内容做铺垫。通过扩散的概念将生命现象引入到对生命的物质本质的讨论，然后引入自由扩散和协助扩散的教学，教学过程中通过两组实验数据的讨论，让学生理解这两种方式的异同。怎样让学生理解难以肉眼看见的主动运输对于生命的意义，是本节课的教学难点。本节课通过创设学生熟悉的生活情景：①木材（或竹捆）从河的上游随水漂到下游；②船装白糖（或食盐、化肥）从河的上游漂到下游（不开发动机）；③船装
与“物质跨膜运输方式”相关的图表题归类解析 “物质跨膜运输的方式”是近年来高考的重点和热点，且常以表格、图像或曲线模型等形式考查物质运输方式的判定。解答此类试题的关键在于获取并应用试题所给予的相关信息，下面试举例说明之。 一、数据表格类 例1 （2013浙江卷）某哺乳动物神经细胞内外的K+和Na+浓度见下表。下列属于主动转运的是（） A．K+经钾离子通道排出细胞 B．K+与有关载体蛋白结合排出细胞 C．Na+经钠离子通道排出细胞 D．Na+与有关载体蛋白结合排出细胞 解析:根据表格，神经细胞外Na+浓度较高，细胞内K+浓度较高，K+和Na+经过离子通道排出细胞属于被动运输，A项、C项错误；K+与有关载体蛋白结合排出细胞，运输方向由高浓度向低浓度，运输方式为协助扩散，B项错误；Na+与有关载体蛋白结合排出细胞，运输方向由低浓度向高浓度，运输方式为主动运输，D项正确。答案:D 变式1下表是人体成熟红细胞与血浆中的K+和Mg2+在不同条件下的含量比较，据表分析不确切的是（） A.鱼滕酮对K+和Mg2+的载体生理功能均有抑制作用 B.乌本苷抑制K+载体生理功能而不影响Mg2+载体的生理功能 C.鱼滕酮抑制ATP的合成从而影响K+和Mg2+的运输 D.正常情况下血浆中K+和Mg2+均通过主动运输进入红细胞 解析：由表格看出，用鱼滕酮处理后，细胞对K+和Mg2+的都受到影响；用乌本苷处理后，只有细胞对K+的吸收受到影响、而细胞对Mg2+的吸收不会受到影响。考虑到细胞对K+和Mg2+的吸收都属于主动运输，ATP 的供应和载体都会影响这个过程。若A TP的供应受影响，则两种离子的吸收都受到影响，故可判断鱼滕酮通过影响A TP供应来影响吸收，而乌本苷则通过影响K+的载体来影响对K+的吸收。 答案：A 【技巧点拨】 （1）以自由扩散方式运输的物质：H2O、CO2 、O2等小分子；甘油、乙二醇等脂溶性物质。 （2）以主动运输方式运输的物质：①分子量相对较大的小分子，如葡萄糖、氨基酸；②带电粒子，如Na+、K+、Ca2+等；③逆浓度运输的物质都是主动运输。 （3）以协助扩散方式运输的物质：血浆中的葡萄糖进入红细胞，Na+、K+、H2O等在通道蛋白协助下的扩散。 二、图像信息类 例2 下图为细胞膜结构及物质跨膜运输示意图，下列有关叙述正确的是（） A．O2和CO2以图中a方式通过细胞膜 B．被动运输过程有时也需要膜蛋白的参与 C．图中c可表示葡萄糖进入口腔上皮细胞的过程 D．图中①②④都能运动，而③一般不能运动 解析：根据细胞膜的流动镶嵌模型可知，①表示糖蛋白，②④表示膜蛋白，③表示磷脂双分子层。a、b、c、d代表物质出入细胞的不同方式。O2和CO2以自由扩散的方式通过细胞膜，图中a方式为协助扩散，故A错误；协助扩散需要膜蛋白的参与，故B正确；c表示物质从细胞内运至细胞外，故不能表示口腔上皮细胞吸收葡萄糖的过程，故C错误；构成细胞膜的蛋白质分子和磷脂双分子层都可以运动，故D错误。
《物质跨膜运输的方式》教学设计 一、教学内容分析： 《物质跨膜运输的方式》是新课标人教版高中生物教科书必修I中第四章第三节的内容，本章内容属于细胞的基本功能之一──物质的输入和输出。学习内容主要有物质跨膜运输的方式，自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞及胞吐的主要特征和各自的区别。任何一个生命系统都是开放的系统，都与外界有物质的交换。所以本节的内容对学生理解细胞是基本的生命系统有着重要的意义，也为以后进一步的生物学习奠定基础知识。 二、学习者特征分析： 1、知识基础：在本章前两节中，学生已经学习了细胞膜的组成、功能以及物质跨膜运输的一些实例，但还未对物质跨膜运输的原理进行学习。本节内容就是系统的学习物质跨膜运输的方式，学生对其中涉及的知识已经有一些了解，所以本节内容对于高中学生并不难理解，因此可以用引导的方式让学生进行学习，以此提高学生的分析总结能力。 2、认知能力：高中生已达到一定分析处理问题的水平。 三、教学目标： 1、知识目标： （1）举例说明物质跨膜运输的类型及特点。 （2）阐述主动运输对细胞的意义。 （3）说出被动运输与主动运输的异同点。 （4）正确解读坐标图与表格。 2、技能目标： (1)逐渐形成打破定势思维，实际问题实际解决的能力。 （2）逐渐形成运用类比和对比的方法进行学习的能力。 （3）逐渐形成运用表格的方式进行总结归纳知识的能力。 3、情感态度价值观： 树立生物膜结构与功能相适应的生物学观点。 四、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、主动运输 2.大分子跨膜运输的方式：胞吞和胞吐 五、教学难点： 三种跨膜运输方式的概念及区别；通过已知跨膜运输的特征推出跨膜运输的方式。 六、教学媒体： 教科书、板书、PPT课件（包含flash动画）等。 七、教学方法： 直观教学法、讲授法、引导法。 八、课时安排： 1课时 九、教学流程图
《物质跨膜运输的方式》教学设计 一、【教材分析】 《物质跨膜运输的方式》是人教版必修一第四章细胞的物质输出和输入第3节的内容，本模块第三章细胞的基本结构已经介绍了细胞膜的化学组成和细胞膜结构以及大致的功能，本节着重介绍细胞膜控制物质进出这一重要功能，包括小分子或离子进出细胞的方式和大分子物质进出细胞的方式，通过对几种跨膜运输方式的探究，并运用数学坐标图来表达三种方式的规律和特征，可以培养学生对图表数据的解读能力，即信息解读和知识迁移转化的能力。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，同时又是对生物膜具有流动性的一个很好的佐证。对学生理解细胞是基本的生命系统有着重要的意义。 二、【教学目标】 根据教学大纲的要求和教材的具体内容，结合高二年级学生的认知结构、心理特征和现有的知识水平，拟定了下列几个教学目标： (1)知识目标： a.能举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点。 b.正确解读坐标数据图表。 (2)能力目标： 培养学生利用数学知识解决生物问题的能力以及学生的探究学习的能力。 (3)情感态度与价值观：学会交流和合作，体验成功的喜悦。 三、【学情分析】 本节的授课对象是高二的学生，在初中阶段，学生对物质交换有了很肤浅的了解，通过前几章的学习，学生已经具备了细胞膜的结构，水分子跨膜运输实例的基础，掌握了蛋白质多样性的知识，为新知识的学习奠定了认知基础。并且还具备了一定的认知能力，思维的目的性，连续性和逻辑性也已初步建立，能独立思考，对生活现象提出疑问，并通过多种途径找出解决的办法。同时经过前阶段的新课程学习，他们具备了群体讨论，并大胆说出自己的想法和理论依据的能力。对事物的探究有激情，但往往对探究的目的性及过程，结论的形成缺乏理性的思考，需要教师的引导。 四、【教学重点】 ①小分子物质和离子跨膜运输的方式：自由扩散、协助扩散和主动运输。 ②大分子和颗粒性物质进出细胞的方式：胞吞和胞吐。