一、被动运输
1．概念：物质进出细胞时，顺浓度梯度的扩散。
2．类型
方式自由扩散协助扩散
特点物质通过简单的扩散作用进出细胞进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散
实例水、O2、CO2、甘油、乙醇、苯等葡萄糖进入红细胞
二、主动运输
1．物质运输方向：从低浓度→高浓度。
2．基本条件
(1)细胞膜上相应载体蛋白的协助。
(2)消耗细胞内化学反应所释放的能量。
3．生理意义：保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择地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。
一、被动运输
1．仔细观察教材P71图4－7，思考并回答下列问题：
(1)图示中绿色和红色的圆点多少表示什么意义？
提示：表示细胞内外两种物质的浓度大小。
(2)由图示分析，自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？
提示：都不需要消耗能量，因为二者都是顺物质浓度梯度进行的。
(3)试从物质运输动力角度分析，为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？
提示：自由扩散和协助扩散的物质运输动力都是物质浓度差，即都是顺浓度梯度进行的，不需要消耗能量，所以统称为被动运输。
2．判断正误
(1)相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内。(×)
(2)葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的协助，但不需要消耗能量，属于协助扩散。(√)
二、主动运输
1．观察教材P71表4－1，回答下列问题：
(1)表格中不同离子浓度比值有什么特点？说明了什么问题？
提示：不同离子浓度比值均大于1；说明了丽藻细胞能够逆浓度梯度从外界池水中吸收这些离子。
(2)由此推测丽藻细胞对表中各种离子的吸收方式是什么？
提示：主动运输。
2．判断正误
(1)只有大分子物质进出细胞的方式是主动运输。(×)
(2)在果脯腌制过程中慢慢变甜。是细胞主动吸收糖分的结果。(×)
(3)协助扩散和主动运输都需要细胞膜上的同一种载体蛋白。(×)
三、大分子物质进出细胞
阅读教材P72小字文字内容，回答下列问题：
1．大分子颗粒性物质通过什么方式进出细胞？
提示：胞吞、胞吐作用。
2．胞吞和胞吐属于跨膜运输吗？是否需要消耗能量？
提示：不属于。胞吞、胞吐利用了膜的流动性，需要消耗能量。
一、物质出入细胞方式比较
物质
种类
运输方式方向载体能量实例
小分子
物质
被
动
运
输
自由扩散高浓度→低浓度不需要不需要
水、气体、
胆固醇、乙
醇、甘油、
苯、脂肪酸
、脂溶性维
生素等协助扩散高浓度→低浓度需要不需要
葡萄糖进入
红细胞主动运输低浓度→高浓度需要需要
小肠吸收葡
萄糖、氨基
酸、无机盐
等大分子
物质
胞吐由膜内到膜外不需要需要分泌蛋白
胞吞由膜外到膜内不需要需要
变形虫吞食
绿脓杆菌
1．载体
??
?
??
特点
?
?
?特异性
饱和性
2．胞吞和胞吐进行的结构基础是细胞膜的流动性；胞吞和胞吐与主动运输一样也需要能量，如果分泌细胞的ATP合成受阻，则胞吞和胞吐作用不能继续进行。
[特别提醒]
(1)受细胞内外物质浓度差影响的是自由扩散和协助扩散。
(2)受载体蛋白影响的是协助扩散和主动运输。
(3)受O2浓度影响的只有主动运输。
(4)三种运输方式都受温度影响，因为温度影响细胞膜的流动性；除此之外，温度还通过影响能量的供应来影响主动运输。
二、影响物质跨膜运输的因素
1．物质浓度(在一定的浓度范围内)
(1)自由扩散的运输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，其运输速率与物质浓度成正比。
(2)协助扩散或主动运输都需要载体协助，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
(1)氧气浓度可以影响细胞呼吸产生能量的多少。被动运输不需要能量，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。在一定范围内，随氧气浓度升高，运输速
率不断增大，当氧气浓度足够高时，能量供应充足，但由于受膜上载体数量的限制，运输速率不再随氧气浓度增大而增大。
[例1] (新课标全国卷)撕取紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮称为乙组。然后，两组外表皮都用浓度为0.3
g/mL的蔗糖溶液处理，一段时间后表皮细胞中的水分运出细胞的方式是( ) A．甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输
B．甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输
C．甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输
D．甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输
[解析]在完全营养液中浸泡后的洋葱外表皮细胞，其细胞液的浓度维持正常，在蒸馏水中浸泡相同时间的洋葱外表皮细胞，其细胞液的浓度降低。两组外表皮用0.3 g/mL的蔗糖溶液处理后，都会因外界溶液浓度大于细胞液浓度而失去水分，但因乙组外界溶液与细胞液的浓度差更大，故乙组失去水分的量多于甲组。水分通过细胞膜的方式为自由扩散，属于被动运输。
[答案] C
[例2] 如图为物质出入细胞膜的示意图，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)氨基酸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等物质的运输相比，此方式的最大特点是____________________，与此相关的细胞器结构有________、________。
[研析]本题考查细胞膜的结构模型和物质进出细胞膜的方式，具体分析如下：
[审]——提取信息
信息①：细胞膜的模式图及图中糖链的位置。
信息②：细胞吸水膨胀时B的厚度变小。
信息③：图中物质b从分子数多的一侧到分子数少的一侧，不需要载体蛋白
协助，不消耗能量，图中c、d从分子数多的一侧到分子数少的一侧，需要载体蛋白协助，不消耗能量。
信息④：图中物质a、e都是逆物质浓度运输，并且需要载体蛋白协助消
耗能量。
[析]——解读信息
解读①：图示为细胞膜的流动镶嵌模型，磷脂双分子层(B)构成膜的基本支架，蛋白质分子(A)镶嵌其中，有的蛋白质分子上结合有糖链(D)，即有糖链的一侧
为膜的外侧。
解读②：说明细胞膜具有一定的流动性。
解读③：说明物质b为自由扩散，物质c、d为协助扩散。
解读④：物质a为主动运输，且从细胞外进入细胞内；物质e为主动运输，且从细胞内到细胞外。
[答]——解题规范
设问(2)：答成“[B]磷脂分子”不给分，要指明是“磷脂双分子层”。
设问(3)：不能错答成“具有一定的流动性”。
设问(5)：不要忽略物质进出细胞的方向而错答成“e”。
[答案] (1)流动镶嵌模型(2)[B]磷脂双分子层[A]蛋白质糖链(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
物质进出细胞方式的判断
一看物质分子大小，判断是否是跨膜运输；二看能量；三看载体。
[课堂归纳]
[网络构建]
填充：①需要②需要③不需要④需要⑤逆⑥顺
[关键语句]
1．自由扩散既不需要载体，也不需要能量，水、气体及脂溶性物质以自由扩散方式运输。
2．协助扩散需要载体，但不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖。
3．主动运输既需要能量，又需要载体，无机盐离子主要以主动运输方式出入细胞。
4．大分子物质进出细胞的方式是胞吞、胞吐，不属于跨膜运输。
物质跨膜运输实例习题精选 1.观察在0.3 g/mL蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞，发现中央液泡逐渐变小，说明() A.细胞壁相当于一层半透膜 B.洋葱表皮细胞是活的 C.此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度 D.细胞壁收缩导致中央液泡失水 2.利用紫色的洋葱外表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液，可以探究细胞质壁分离和复原。下列有关该实验的叙述正确的是() A.该实验只是观察了质壁分离和复原现象，没有设计对照实验 B.在逐渐发生质壁分离的过程中，细胞的吸水能力逐渐增强 C.将装片在酒精灯上加热后，再观察质壁分离现象 D.不同浓度蔗糖溶液下发生质壁分离的细胞，滴加蒸馏水后都能复原 3.假定将甲、乙两株植物的表皮细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液的浓度均比细胞液的浓度高。蔗糖分子不能透过膜，甘油分子可以较快地透过膜。在显微镜下连续观察，甲、乙两个细胞的变化是() A.甲、乙两个细胞发生质壁分离后，不发生质壁分离复原 B.甲、乙两个细胞发生质壁分离后，乙细胞随后发生质壁分离复原 C.甲、乙两个细胞发生质壁分离后，甲细胞随后发生质壁分离复原 D.甲、乙两个细胞发生质壁分离后，又都发生质壁分离复原 4.(2010·广州质检)为探究植物A能不能移植到甲地生长，某生物学研究性学习小组通过实验测定了植物A细胞液浓度，实验结果如下表。为保证植物A移植后能正常生存，甲地土壤溶液的浓度应() A. C.≥0.2 mol/L D.≥0.3 mol/L 5.污水净化中应用的超滤膜技术指的是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术。超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。在一定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过，达到将溶液净化、分离与浓缩的目的。下列说法中合理的是() A.超滤膜技术中使用的“滤膜”实质上是一种人造生物膜 B.超滤膜技术中使用的“滤膜”实质上是一种人造半透膜 C.超滤膜技术可以滤去污水中的各种污染物
物质跨膜转运主要有 3种途径：被动运输、主动运输、胞吞与胞吐作用（膜泡运输） 第一节膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 一、脂双层的不透性和膜转运蛋白 细胞膜上存在2类主要的转运蛋白，即：载体蛋白（ carrier protein ）和通道蛋白（channel protein ）。 载体蛋白和通道蛋白识别转运物质的方式不同：载体蛋白只允许与其结合部位相适合的溶质分子通过，而且每次转运都发生自身构象的改变；通道蛋白主要根据溶质大小和电荷进行辨别，通道开放时，足够小和带适当电荷的溶质就能通过。 （一）载体蛋白及其功能 载体蛋白为多次跨膜蛋白，又称做载体（carrier ）、通透酶和转运器（transporter ），能够与 特定溶质结合，通过自身构象的变化，将与它结合的溶质转移到膜的另一侧。 载体蛋白既可以执行被动运输、也可执行主动运输的功能。 （二）通道蛋白及其功能 通道蛋白有3种类型：离子通道、孔蛋白、水孔蛋白（ AQP。只介导被动运输。 1. 选择性离子通道，具有如下显着特征： 离子选择性（相对的） 转运离子速率高没有饱和值大多数具门控性 分为：电压门通道、配体门通道、应力激活通道 电位门通道举例： 电位门通道（voltage gated channel ）是对细胞内或细胞外特异离子浓度发生变化时，或对 其他刺激引起膜电位变化时，致使其构象变化，“门”打开。 女口：神经肌肉接点由 Ach门控通道开放而出现终板电位时，这个电位改变可使相邻的肌细胞膜中存在的电位门 Na+通道和K+通道相继激活（即通道开放），引起肌细胞动作电位；动作电位传至肌质网，Ca2+通道打开引起Ca2+外流，弓I发肌肉收缩。 配体门通道举例一一乙酰胆碱门通道 N型乙酰胆碱受体是目前了解较多的一类配体门通道。它是由4种不同的亚单位组成的 5聚体， 总分子量约为 290kd。亚单位通过氢键等非共价键，形成一个结构为 a 23Y§的梅花状通道样结 构，其中的两个a亚单位是同两分子 Ach相结合的部位。 Ach （乙酰胆碱）门通道具有具有 3种状态：开启、关闭和失活。当受体的两个a亚单位结合Ach时，引起通道构象改变，通道瞬间开启，膜外Na+内流，膜内K+外流。使该处膜内外电位差接 近于0值，形成终板电位，然后引起肌细胞动作电位，肌肉收缩。 即使在结合 Ach时，Ach门通道也处于开启和关闭交替进行的状态，只不过开启的概率大一些（90%）。Ach释放后，瞬间即被乙酰胆碱酯酶水解，通道在约1毫秒内关闭。如果 Ach存在的时间 过长（约20毫秒后），则通道会处于失活状态。 应力激活通道（机械门通道） 细胞可以接受各种各样的机械力刺激，如摩擦力、压力、牵拉力、重力、剪切力等。细胞将机械刺激的信号转化为电化学信号最终引起细胞反应的过程称为机械信号转导 （mecha notran sduct ion ）。 内耳毛细胞顶部的听毛也是对牵拉力敏感的感受装置，听毛弯曲时，毛细胞会出现暂短的感受器电位。
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。
物质的跨膜运输 现象：cell 内外离子浓度差原因 取决于膜转运蛋白活性脂双层的疏水特征 膜转运蛋白 载体蛋白(通透酶)特性① 1、多次跨膜蛋白； 2、载体蛋白与特异的溶质结合后，通过自身构象的改变以实现物质的跨膜转运； 3、对底物具有高度选择性，通常只转运一种类型的分子； 4、转运过程具有类似于酶与底物作用的饱和动力学特征，可被底物类似物竞争性抑制，也可被抑制剂非竞争性抑制； 5、对pH 有依赖性 通道蛋白特性②通道蛋白通过形成亲水性通道实现对特异溶质的跨膜转运 类型 离子通道(ion channel)特性③ 1、对离子的选择取决于通道的直径，形状 及通道内带电氨基酸的分布； 2、具有极高的转运速率； 3、与载体蛋白不同，离子通道没有饱和性； 4、非连续性开放，而是门控的 孔蛋白(porin) 分布④存在于革兰氏阴性细菌的外膜以及线粒体和叶绿体的外膜上特性⑤ 孔蛋白选择性很低，能通过较大的分子 水孔蛋白(AQP)研究模型-血红细胞 结构特征⑥转运特点⑦ 对水分子特异通透性，同时能有效阻止质子的通过，这可能与Asn-Pro-Ala 肽段有关 小分子物质跨膜转运类型 简单扩散 以热自由运动能方式顺着电化学梯度或浓度梯度直接穿过脂双层 影响简单扩散溶质的通透性因素 分子大小极性与非极性电荷量 被动运输/协助扩散 在膜转运蛋白协助下，顺着电化学梯度或浓度梯度的扩散方式 例子 葡萄糖转运蛋白(GLUT)水孔蛋白 主动运输 由载体蛋白所介导的物质逆化学梯度或浓度梯度进行跨膜转运的方式 根据能量来源分 ATP 驱动泵⑧ 协同转运/偶联转运蛋白同向协同 小肠上皮细胞肾小管上皮细胞反向协同Na +/H +交换载体 光驱动泵 菌紫红质 载体蛋白 通道蛋白 参与运输的类型 协助扩散、主动运输 被动运输 在膜上状态 可移动，转运底物 固定 类型 多，根据不同底物有不同的类型 离子通道、孔蛋白、水孔通道 运输方式 通过自身构象改变实现物质跨膜运输 通过形成亲水通道实现对特异溶质的跨膜运输 运输方向 逆化学梯度或者度梯度运输 顺化学梯度或浓度梯度运输 耗能 消耗ATP 不消耗能量 饱和性 具有饱和动力学特性 没有饱和性 选择性 对底物高度选择性 离子通道有选择性；孔蛋白选择性较低；水孔蛋白只允许水分子通过 相同点 化学本质均为蛋白质、分布均在细胞的膜结构中、都有控制特定物质跨膜运输的功能 ①载体蛋白特性(通透酶)： 1、多次跨膜蛋白； 2、载体蛋白与特异的溶质结合后，通过自身构象的改变以实现物质的跨膜转运； 3、对底物具有高度选择性，通常只转运一种类型的分子；
《物质跨膜运输的方式》教学设计 长春一中孙露 一、教学理念和策略： 本节课教学采用教师主导，学生自主、合作和交流讨论相结合的方法，最后通过概念图进行课堂小结。基本思路可以确定为：展示现象→提出问题→合作讨论→教师解释→总结概念→举例说明。 1.采用自主学习的方式，让学生自学课本P70-71内容，回答课件上展示的三个问题； 2.通过学生分工合作，交流讨论，对比分析各种运输方式的异同点，学生寻找问题，教师进行解释，总结跨膜运输的类型、特点，举例说明主动运输的意义； 3.由生物膜和人工膜功能的比较，培养学生对结构和功能相适应的辨证观点的认识； 4.启发学生通过概念图的形式对本节内容进行课堂小结以及练习，达到加深印象，巩固知识点的目的。 二、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，高中学生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。但还很不完善，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，需要结合教师的正确引导 三、教学目标 1. 知识与技能 举例说出物质跨膜运输的特例； 说明物质进出细胞的类型、概念； 说出被动运输与主动运输的异同点； 简述主动运输对细胞生活的意义； 进行图表数据的解读。 2.方法与过程: 运用类比和对比的方法进行学习，抓住关键，掌握本质。 运用表格的方式进行总结，简洁明了。 运用画概念图进行总结。 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。 四、课型：新课 五、课时：1课时 六、教学重点和难点 1. 教学重点 物质进出细胞膜的方式 图表数据的解读 2.教学难点 主动运输 重点,难点化解(探求新知,质疑导学,课堂反馈): 七、教学过程： 导入：今天我们继续学习第四章细胞的物质输入和输出的内容。前面通过第一节《物质的跨膜运输的实例》的学习，我们知道了生物膜的功能特点是选择透过性；第二节《生物膜的流动镶嵌模型》我们又了解到生物膜的结构特点是具有一定的流动性。基于以上两个特点，那么物质又是以什么方式跨膜运输的呢？ 首先，我们先来看一个实验现象（墨水在水中的扩散现象）这个实验说明物质色素分子从相对含量多的一侧移动向相对含量少的一侧，这就是扩散作用。而物质在进出细胞时，也是由相对含量多的一侧移向相对含量少的一侧，也就是顺相对含量的梯度跨膜运输的方式就叫做被动运输。例如我们前面学过的水分子的跨膜运输。当然还有一些物质在进出细胞时是由相对含量少的一侧移向相对含量多的一侧，逆着相对含量的梯度跨膜运输，这叫做主动运输。此外也还有其它的运输方式。下面我们先来一同学习一下被动运输。 【探究被动运输】（学生阅读教材70页内容，并完成学案） 【思考】：自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？ 【小结】自由扩散与协助扩散所共有的特点是什么？不同点是什么？ 【拓展】（1）对于自由扩散的：物质运输速度主要取决于膜内外的浓度差，也与物质分子大小和脂溶性有关。 （2）对于协助扩散：除了膜两侧的浓度差外，还与膜上载体的种类和数目有关。 【探究主动运输】（学生阅读教材71页内容，并完成学案）
课前预习案 考点一 细胞膜的结构和功能 考点二 生物膜系统的结构和功能 1．生物膜系统的概念： 。 2．结构上的联系： 3．功能上的联系(以分泌蛋白为例) 考点三 物质跨膜运输的方式 1．离子、小分子的跨膜运输比较 物质出入细胞的方式 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 一般为低浓度→高浓度 是否需要载体 不需要 需要 需要 是否消耗能量 不消耗 不消耗 消耗
举例 O 2、CO 2、H 2O 、甘油、乙醇、苯等出入细胞 红细胞吸收葡萄糖 小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等 表示曲线(一定浓度范围内) O 2分压对该运输方式的影响 A 点：无氧呼吸为物质运输提供能量 2．大分子的运输 运输方向 图解 实例 备注 胞吞 细胞外→细胞内 白细胞吞噬细菌等 ①结构基础：细胞膜的流动性 ②需消耗能量，不需载体蛋白协助 胞吐 细胞内→细胞外 分泌蛋白、神经递质的分泌、释放等(蛋白质类激素、消化酶等) 【预习检测】 1. 关于细胞膜发现历程中的种种结论,被后人证实为正确的是( ) A. 欧文顿:细胞膜是由脂质构成 B. 罗伯特森:“蛋白质—脂质—蛋白质”三层结构 C. 桑格和尼克森:流动镶嵌模型 D. 细胞膜是静态结构膜 2. 下列关于植物对离子选择吸收的叙述,不正确的是( ) A. 植物对离子选择吸收的特性与其生活环境相适应 B. 根细胞膜上某种离子的载体的有无,决定对离子选择吸收的种类 C. 根细胞膜上某种离子的载体的多少,影响对离子选择吸收的多少 D. 根细胞呼吸作用的强度影响植物对离子吸收的选择性 3.人体细胞内质网中的蛋白质运输到高尔基体后,存在着不同的去向,其转运过程如图。分析回答问题: (1)图示生物膜的变化过程最能体现细胞膜具有 特征。 (2)图示蛋白质转运过程中高尔基体膜面积变化是 。
2019年高考生物复习：物质跨膜运输的方式 1、小分子物质跨膜运输的方式： 方式浓度载体能量举例意义 被动运输简单 扩散高→低××O2、CO2、水、乙醇、甘油、脂肪酸只能从高到低被动地吸收或排出物质 易化 扩散高→低√×葡萄糖进入红细胞 主动 运输低→高√√各种离子，小肠吸收葡萄糖、氨基酸，肾小管重吸收葡萄糖一般从低到高主动地吸收或排出物质，以满足生命活动的需要。 2、大分子和颗粒性物质跨膜运输的方式： 大分子和颗粒性物质通过内吞作用进入细胞，通过外排作用向外分泌物质。 二、实验：观察植物细胞的质壁分离和复原 实验原理：原生质层（细胞膜、液泡膜、两层膜之间细胞质）相当于半透膜， 当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞将失水，原生质层和细胞壁都会收缩，但原生质层伸缩性比细胞壁大，所以原生质层就会与细胞壁分开，发生“质壁分离”。 反之，当外界溶液的浓度小于细胞液浓度时，细胞将吸水，原生质层会慢慢恢复原来状态，使细胞发生“质壁分离复原”。
材料用具：紫色洋葱表皮，0.3g/ml蔗糖溶液，清水，载玻片，镊子，滴管，显微镜等 方法步骤： （1）制作洋葱表皮临时装片。 （2）低倍镜下观察原生质层位置。 （3）在盖玻片一侧滴一滴蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在蔗糖溶液中。 （4）低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（变小），观察细胞是否发生质壁分离。 （5）在盖玻片一侧滴一滴清水，另一侧用吸水纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在清水中。 （6）低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（变大），观察是否质壁分离复原。 实验结果： 细胞液浓度外界溶液浓度细胞失水（质壁分离） 细胞液浓度外界溶液浓度细胞吸水（质壁分离复原）
第五章物质的跨膜运输 物质跨膜转运主要有3种途径：被动运输、主动运输、胞吞与胞吐作用（膜泡运输）。 第一节膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 一、脂双层的不透性和膜转运蛋白 细胞膜上存在2类主要的转运蛋白，即：载体蛋白（carrier protein）和通道蛋白（channel protein）。 载体蛋白和通道蛋白识别转运物质的方式不同：载体蛋白只允许与其结合部位相适合的溶质分子通过，而且每次转运都发生自身构象的改变；通道蛋白主要根据溶质大小和电荷进行辨别，通道开放时，足够小和带适当电荷的溶质就能通过。 （一）载体蛋白及其功能 载体蛋白为多次跨膜蛋白，又称做载体（carrier）、通透酶和转运器（transporter），能够与特定溶质结合，通过自身构象的变化，将与它结合的溶质转移到膜的另一侧。 载体蛋白既可以执行被动运输、也可执行主动运输的功能。 （二）通道蛋白及其功能 通道蛋白有3种类型：离子通道、孔蛋白、水孔蛋白（AQP）。 只介导被动运输。 1. 选择性离子通道，具有如下显著特征： 离子选择性（相对的） 转运离子速率高没有饱和值 大多数具门控性 分为：电压门通道、配体门通道、应力激活通道 电位门通道举例： 电位门通道（voltage gated channel）是对细胞内或细胞外特异离子浓度发生变化时，或对其他刺激引起膜电位变化时，致使其构象变化，“门”打开。 如：神经肌肉接点由Ach门控通道开放而出现终板电位时，这个电位改变可使相邻的肌细胞膜中存在的电位门Na+通道和K+通道相继激活（即通道开放），引起肌细胞动作电位；动作电位传至肌质网，Ca2+通道打开引起Ca2+外流，引发肌肉收缩。 配体门通道举例——乙酰胆碱门通道 N型乙酰胆碱受体是目前了解较多的一类配体门通道。它是由4种不同的亚单位组成的5聚体，总分子量约为290kd。亚单位通过氢键等非共价键，形成一个结构为α2βγδ的梅花状通道样结构，其中的两个α亚单位是同两分子Ach相结合的部位。 Ach（乙酰胆碱）门通道具有具有3种状态：开启、关闭和失活。当受体的两个α亚单位结合Ach时，引起通道构象改变，通道瞬间开启，膜外Na+内流，膜内K+外流。使该处膜内外电位差接
高中生物物质跨膜运输的方式2019年3月20日 （考试总分：120 分考试时长： 120 分钟） 一、填空题（本题共计 5 小题，共计 20 分） 1、（4分）回答下列有关水和电解质平衡的问题。下图是钠离子在肾小管的重吸收示意图,其中,钠离子进入管壁细胞的过程与葡萄糖的转运同向同步进行。已知钠离子在滤液中的浓度和血浆中的浓度基本相等,约为153 mEq/L,而在肾小管细胞内液中仅有10 mEq/L。 （1）图中,肾小管管腔中的滤液直接来源于____。 A.血浆 B.组织液 C.淋巴液 D.尿液 （2）图中,钠离子从管腔进入管壁细胞、从管壁细胞进入细胞间隙的方式依次是_____。 （3）下列准确表示钠离子在肾小管重吸收过程的是___。 A.管腔中的钠离子→管壁细胞中的钠离子 B.管壁中的钠离子→细胞间隙中的钠离子 C.管腔中的钠离子→管壁细胞中的钠离子→细胞间隙中的钠离子 D.管腔中的钠离子→管壁细胞中的钠离子→细胞间隙中的钠离子→血管中的钠离子 （4）随着钠离子、葡萄糖、氨基酸等进入细胞间隙的量增多,使得细胞间隙的液体渗透压_____;此时促进水分从_____（单选）。 A.管壁细胞→细胞间隙 B.细胞间隙→管壁细胞 C.管壁细胞→管腔 D.血管→细胞间隙 （5）通常情况下,糖尿病患者尿液中的Na+比正常人高,据图分析原因。_______。 2、（4分）图是细胞三种物质跨膜运输的方式，请据图回答： （1）图中A，B物质分别是：A：________，B：________ （2）物质利用载体出入细胞的运输方式是图[________]和[________]． （3）物质出入细胞需消耗能量的运输方式是图[ ]________． （4）物质从细胞膜低浓度一侧运到高浓度一侧的运输方式是图[ ]________． （5）葡萄糖、CO2进入红细胞的方式分别是：________、________． （6）人体血液中的吞噬细胞能够将侵入人体内的病菌吞噬．这体现了细胞膜具有________的结构特点． （7）污水处理过程中可以利用细胞膜的________特点，将金属离子和水分开． 3、（4分）如图表示生物膜结构，图中A～G表示某物质，a～e表示物质跨膜运输方式。请据图回答下列问题： (1)最好选取____________做材料制备细胞膜。若提取细胞膜成分中的磷脂，在空气-水界面上将其铺展成单分子层，测得单分子层的面积为S，则细胞表面积接近______。 (2)将人的红细胞放在质量分数为0.6%的盐水中细胞吸水膨胀，G的厚度变小，这说明G有_______特点。 (3)细胞膜的结构与功能是相适应的，与细胞膜功能的复杂程度有密切关系的是_______。 (4)能代表氧气转运方式的有______（填字母）。若图示人体甲状腺滤泡上皮细胞膜，图中____物质表示I-。 (5)K＋、O2、葡萄糖中哪一种物质是通过方式d进入红细胞的？________，d方式称为___________。 (6)若这是癌细胞的细胞膜，则膜上含量较正常细胞减小的物质是________（填字母）。
第6讲细胞器与生物膜系统 [最新考纲] 1.主要细胞器的结构和功能（Ⅱ）。2.实验：观察线粒体和叶绿体。 考点一主要细胞器的结构和功能（5年6考） 1.细胞器的分离方法 差速离心法：将细胞膜破坏后，利用高速离心机，在不同的离心速度下将各种细胞器分离开。 2.细胞器的结构和功能（连线） 3.多角度比较各种细胞器
1.下图为真、原核细胞及动、植物细胞的判断概念图，你能否写出①～④内容？ 提示①核膜②原核细胞③细胞壁④中心体 2.普通光学显微镜下能看到细胞内的哪些结构？ 提示细胞壁、细胞核、叶绿体、液泡、线粒体（需染色）、染色体（需染色）。若显示出核糖体、内质网、高尔基体等细胞器的结构则为电子显微镜下的亚显微结构图。 3.游离的核糖体与附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质种类有何不同？ 提示游离的核糖体与附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质种类不同：前者合成的一般是胞内蛋白，后者合成的一般是分泌蛋白。 4.请写出与分泌蛋白的合成和运输密切相关的结构有哪些？ 提示细胞核、核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、囊泡、细胞膜。 下列为细胞结构图，据图回答问题： （1）上图①～⑧，哪些是具有膜结构的细胞器？ ①线粒体、②叶绿体、③高尔基体、④内质网、⑤液泡、⑥溶酶体。 （2）上图①～⑧中，哪些细胞器能发生碱基互补配对？ ①线粒体、②叶绿体、⑦核糖体。 （3）上图中哪些场所可产生ATP？ ①线粒体、②叶绿体、细胞质基质。
真题重组判断正误 （1）大肠杆菌的细胞内有核糖体（2017·海南卷，2A）（√） （2）发生质壁分离的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞（2017·海南卷，9A）（√） （3）叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA（2013·全国卷Ⅱ，1D）（×） （4）线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成（2013·全国卷Ⅰ，1D）（√） （5）线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同（2012·全国卷，2D）（×） 以上内容主要源自人教必修1教材P45～46细胞器及其功能。准确掌握并识别8种细胞器的结构及相关分布、功能是解答本类题目的关键。 细胞器结构及其功能 （2016·全国卷Ⅰ，1）下列与细胞相关的叙述，正确的是（） A.核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器 B.酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸 C.蓝藻细胞的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程 D.在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP 解析核糖体无膜结构，A错误；酵母菌细胞核内存在遗传物质DNA，且存在DNA转录过程，即存在转录产物RNA，B正确；蓝藻是原核生物，不具有线粒体，C错误；叶绿体光合作用的暗反应进行CO2的固定，光反应过程产生ATP和[H]，D错误。 答案 B （1）特殊细胞中细胞器的特别之处：细胞器在不同种类细胞中的分布，最能体现结构和功能相适应的特点，举例如下： ①哺乳动物成熟的红细胞——没有细胞核和各种细胞器； ②蛔虫的体细胞——没有线粒体，只能进行无氧呼吸； ③具有分裂能力或代谢旺盛的细胞（包括癌细胞）——核糖体、线粒体的数量较多； ④分泌腺细胞——高尔基体的数量较多； ⑤原核细胞——只有核糖体一种细胞器； （2）细胞结构与功能中的“一定”、“不一定”与“一定不” ①能进行光合作用的生物，不一定有叶绿体，但高等植物细胞的光合作用一定在叶绿体中进
高考生物7物质跨膜 运输及其实例(真题) 及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
高考生物7物质跨膜运输及其实例(真题)及答案 第二单元第7讲 1．(2018·上海高考)葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞的运输速度存在一个饱和值，该值的大小取决于( ) A．细胞内的氧浓度B．细胞膜外的糖蛋白数量 C．细胞膜上相应载体的数量D．细胞内外葡萄糖浓度差值 解析：选C 葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，协助扩散需要载体的协助，故其运输速度的饱和值取决于细胞膜上相应载体的数量。 2．(2018·上海高考)紫色洋葱的外表皮细胞能在一定浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离，下列条件中属于发生该现象必要条件的是( ) A．细胞壁的伸缩性小于原生质层B．细胞膜外侧有识别水分子的受体 C．液泡中有紫色的水溶性色素D．水分子不能穿过原生质层进入液泡 解析：选A 质壁分离依据的原理是渗透作用，成熟的洋葱表皮细胞渗透失水发生质壁分离的外因是外界溶液的浓度大于细胞液的浓度，内因是细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性。 3．(2018·浙江高考)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 ( ) 细胞内浓度(mmol·L－ 1) 细胞外浓度(mmol·L－ 1) K＋140.0 3.0 Na＋18.0 145.0 A．K＋ 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：选D 由表中数据可知：细胞内的K＋浓度高于细胞外，K＋经离子通道以易化扩散的方式排出细胞；细胞内Na＋浓度低于细胞外，Na＋与有关载体蛋白结合以主动转运的方式排出细胞。 4．(2018·福建高考)为探究茉莉酸(植物生长调节剂)对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响，将细胞分别移至不同的培养液中继续培养3天，结果如表。下列叙述错误的是( ) 组别 培养液中另添加的成分 结果NaCl 茉莉酸 ①＋－部分细胞质壁分离 ②＋＋细胞正常，无质壁分离
高中生物《物质跨膜运输的方式》优秀教案 1.知识方面 举例说明细胞膜是选择透过性膜。 熟练制作临时装片和操作显微观察。 2.能力方面 尝试从生活现象中提出问题，作出假设。学习进行探究问题的一般方法和步骤。 3.情感态度与价值观方面 参与课堂讨论与交流。 养成良好的实验习惯。 1．概念：物质进出细胞， 的扩散。 2．类型 自由扩散 ①特点：物质通过简单进出细胞。 ②实例：水、、、、乙醇、苯等。 协助扩散 ①特点：进出细胞的物质，借助 的扩散。 ②实例：葡萄糖进入。 1．运输方向：由一侧运输到一侧。 2．所需条件
需要细胞膜上相应的协助。 需要消耗细胞内化学反应所释放的。 3．意义：保证了活细胞能够按照生命活动需要，主动选择吸收所需要的，排出和对细胞有害的物质。 物质出入细胞的方式被动运输主动运输 自由扩散协助扩散 运输方向 ___浓度 →___浓度 ___浓度→___浓度 ___浓度→ ___浓度 是否需要载体 是否消耗能量 代表例子氧气、CO2、水、 甘油、乙醇等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 补充：大分子的跨膜运输 1．：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。如人体的白细胞能吞噬入侵的细菌，细胞啐片及衰老的红细胞等。 2．：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。如分泌蛋白的分泌等。 3．实现胞吞和胞吐依赖于细胞膜具有，这一生命活动过程所需的ATP主要通过细胞内线粒体进行的有氧呼吸提
供。 1.下列跨膜运输的生理活动，属于主动运输的是 A．酒精进入胃黏膜细胞 B．二氧化碳由静脉血进入肺泡内 C．原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞 D．水分子出入细胞 2.水稻吸收Si4+多，番茄吸收Ca2+多，原因是 A．土壤中Si4+和Ca2+的多少 B．细胞液中Si4+和Ca2+的多少 C．细胞提供的能量多少 D．细胞膜上载体种类和数量不同 3．大肠杆菌在生长时，细胞内钾离子的质量分数是培养液的3000倍。如果在培养液中加入不影响细胞呼吸作用的药物，大肠杆菌细胞内钾离子的量分数立即下降，这种药物的作用是 A．破坏了线粒体的结构 B．抑制了细胞内呼吸酶的活性 C．破坏了细胞内的遗传物质 D．抑制了细胞膜上载体的活性 4．若用呼吸酶抑制剂处理小肠绒毛上皮，则会明显影响其细胞吸收的物质是 A．氧气 B．脂肪酸、水
第一章细胞质膜 1、被动运输 是指通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。转运的动力来自于物质的浓度梯度，不需要细胞代谢提供能量。 2、主动运输 是由载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由低浓度一侧向高浓度一侧进行跨膜转运的方式。转运的溶质分子其自由能变化为正值，因此需要与某种释放能量的过程相耦连。主动运输普遍存在于动植物细胞和微生物细胞中。 3、紧密连接 是封闭连接的主要形式，一般存在于上皮细胞之间。紧密连接有两个主要功能：一是紧密连接阻止可溶性物质从上皮细胞层一侧通过胞外间隙扩散到另一侧，形成渗透屏障，起重要封闭作用，二是形成上皮细胞质膜蛋白与质膜分子侧向扩散的屏障，从而维持上皮细胞的极性。 4、通讯连接 一种特殊的细胞连接方式，位于特化的具有细胞间通讯作用的细胞。介导相邻细胞间的物质转运、化学或电信号的传递，主要包括间隙连接、神经元间的化学突触和植物细胞间的胞间连丝。动物与植物的通讯连接方式是不同的，动物细胞的通讯连接为间隙连接,而植物细胞的通讯连接则是胞间连丝
5、桥粒 是一种常见的细胞连接结构，位于中间连接的深部。一个细胞质内的中间丝和另一个细胞内的中间丝通过桥粒相互作用，从而将相邻细胞形成一个整体，在桥粒处内侧的细胞质呈板样结构，汇集很多微丝，这种结构和加强桥粒的坚韧性有关。 物质跨膜运输的方式和特点 Ⅰ、被动运输 是指物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。转运的动力来自于物质的浓度梯度，不需要细胞代谢提供能量。主要分为两种类型： （1）简单扩散②不需要提供能量； 分子物质等。 （2）协助扩散②存在最大转运速率；在一定限度内运输速率同物质浓度成正比。如超过一定限度，浓度不再增加，运输也不再 ④不需要提供能量。属于这种运输方式的物质有某些离子和一些较大的分子如葡萄糖等物质 Ⅱ、主动运输 物质从浓度梯度从低浓度的一侧向高浓度的一侧方向跨膜运输的过程。此过程中需要消耗细胞生产的能量，也需要膜上载体协助。属于这种运输方式的物质有离
人教版必修一第4章第1节 高中生物《物质跨膜运输的实例》教学设计 一、教学背景分析 1、教材分析 《物质跨膜运输的实例》是人教版必修1《分子与细胞》中第4章第1节的内容。教材利用一些具体例子和资料，介绍了两方面的内容：水分子是顺相对含量的梯度跨膜运输的，一些离子的跨膜运输并不是顺着离子的相对含量进行的，最后总结出细胞膜是选择透过性膜。其中，“水分的跨膜运输”具有重要的教学价值，这是一个探究实验，也是学生在高中阶段第一次真正全面接触探究实验，通过对植物细胞失水和吸水的探究，培养学生学会探究问题的一般方法和步骤。 2、学情分析 学生在初中做过或见过这样的实验：泡在盐水中的萝卜条会软缩，泡在清水中的萝卜条会更加硬挺。学生也有这样的生活经验：做菜馅时加入一些盐，蔬菜中的水分会大量渗出；对农作物施肥过多会造成“烧苗”现象等，这些生活经验对学习本节内容都有帮助。而本节内容需要学生从微观水平上理解细胞吸水、失水的过程，理解细胞膜是选择透过性膜，内容本身较抽象，难以理解，学生学习起来会有一定困难。另外，学生在初中曾经接触到科学研究的一般步骤，但在如何提出问题、作出假设和设计实验等环节都还缺乏训练。 二、教学目标分析 1、知识与技能 （1）扩散的概念和渗透的概念。 （2）理解渗透作用发生的条件。 （3）说出细胞在什么情况下吸水和失水及动物细胞与植物细胞吸水和失水的区别。 （4）学会探究性实验“植物细胞吸水和失水”的实验设计。 （5）掌握细胞吸水和失水的条件，提高运用生物学知识解释生活实际现象的能力。 2、过程与方法 （1）尝试从生活现象中提出问题，作出假设。 （2）进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。 3、情感态度和价值观 （1）体验科学探究过程，培养学生质疑、求实、创新以及勇于实践的科学态度和精神。
第五章：物质的跨膜运输与信号传递 1．比较主动运输与被动运输的特点及其生物学意义。 答：被动运输是指通过简单扩散或者协助扩散实现物质有高浓度向低浓度方向的跨膜转运。 动力来自物质的浓度梯度不需要细胞代谢的能量。被动运输为那些无需耗能跨膜的物质提供了一个快速跨膜的通道。 主动运输是指由载体蛋白介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度，从浓度低的一侧香浓度高的一侧进行跨膜转运的方式。与能量偶联，为细胞提供需要的物质和维持细胞渗透压（Na-K泵制造反向压力）等。 2．小肠上皮细胞膜上的载体蛋白转运葡萄糖，什么时候是协同运输，什么时候是协助扩散？ 答：葡萄糖通过Na驱动的同向转运方式进入小肠上皮细胞是协同运输；由GLUT蛋白所介导的细胞对葡萄糖的摄取使葡萄糖进入血液是协助扩散。 3．两类膜转运蛋白工作原理的主要差别如何？ 答：两类膜转运蛋白是指载体蛋白和通道蛋白。 载体蛋白（carrier proteins），它既可介导被动运输，又可介导逆浓度梯度或电化学梯度的主动运输，如：氨基酸、核糖等通过载体蛋白选择结合跨膜转运，每种载体蛋白只能与特定的溶质分子结合。 通道蛋白（channel proteins），只能介导顺浓度梯度或电化学梯度的被动运输。选择性开启离子通道。通道蛋白所介导的被动运输不需要与溶质分子结合，横跨形成亲水通道，允许适宜大小的分子和带电荷的离子通过。 4．说明Na＋－K＋泵的工作原理及其生物学意义。 答：钠钾泵：（Na＋—K＋泵） 在细胞内侧a亚基与Na结合促进ATP水解， a亚基上的一个天门冬氨基酸残基磷酸化引起a亚基构象发生变化，将Na泵出细胞； 同时细胞外的K与a亚基的另一个位点结合，使其去磷酸化，a亚基构象再度发生变化将K泵进细胞，完成整个循环。 每消耗一个ATP分子，泵出3个Na和泵进2个K
高一生物物质跨膜运输的方式随堂复习题 （附答案） 生物学是自然科学的一个门类。小编准备了高一生物物质跨膜运输的方式随堂复习题，具体请看以下内容。 一、选择题 1.红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是() A.都可以从低浓度一边到高浓度一边 B.都需要供给ATP C.都需要载体协助 D.既需要载体协助又需要消耗能量 答案：C 解析：此题考查物质出入细胞的三种方式。其中，红细胞吸收无机盐是主动运输，既需要载体协助也消耗细胞内代谢释放的能量(ATP);而红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，只需要载体协助不消耗能量。 2.(2019邯郸高一期末考试)要是细胞膜仅具有自由扩散的运输方式，则处理该细胞的物质最有可能是() A.淀粉酶 B.蛋白酶 C.脂肪酶 D.麦芽糖酶 答案：B 3.(2019济宁高一检测)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.细胞膜上的载体数量 C.细胞中ATP(直接能源物质)的数量 D.细胞膜上的某种载体数量 答案：A 解析：甘油进入组织细胞的方式是自由扩散，其吸收量主要取决于组织液中甘油的浓度，与能量和载体无关。 4.(2019泉州高一检测)如图所示在一定范围内细胞膜外某物质浓度变化与该物质进入细胞膜内速度的关系，据图分析，下列说法正确的是() A.该物质进入细胞的方式是自由扩散 B.该物质通过膜时必须与载体蛋白结合 C.该物质可能是水或甘油 D.该物质能从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动 答案：B 解析：曲线反映了该物质进入细胞需要载体蛋白，可能是主动运输，也可能是协助扩散，因此该物质不可能是水或甘油。 5.组成细胞膜的磷脂和蛋白质分子的排布有下述特点，其中描述细胞膜基本支架特征的是() A.膜两侧的分子结构和性质不尽相同 B.磷脂分子排布成双分子层 C.蛋白质分子附着和镶嵌于脂质分子层中
物质跨膜运输的实例课时作业 一、选择题 1．(2010·)如图为显微镜下某植物细胞在30%蔗糖溶液中的示意图。下列叙述中错误的是() A．若将细胞置于清水中，A仍保持不变 B．若该细胞处于40%蔗糖溶液中，B/A值将变小 C．B/A值能表示细胞失水的程度 D．A、B分别表示细胞和液泡的长度 答案：D 解析：本题考查植物细胞的质壁分离过程，意在考查考生对实验现象的理解分析能力。图示为处于质壁分离状态的植物细胞。因细胞壁的伸缩性很小，故若将该细胞置于清水中，A仍将保持不变。若该细胞处于40%的蔗糖溶液中，与图示相比，A不变，但B因失水更多而变小，所以B/A值将变小，可见B/A值能表示细胞失水的程度。图中A表示的是细胞长度，但B表示的并不是液泡的长度，而是失水后的原生质体的长度。 2．(2011·中学期末考试)观察植物细胞的质壁分离与复原，常用紫色洋葱做材料，这是因为() A．紫色洋葱容易发生质壁分离 B．细胞液呈紫色便于观察
C．液泡较大便于观察 D．细胞膜呈紫色便于观察 答案：B 3．(2010·滨州高一检测)“人造细胞”是用羊皮纸或火棉胶等半透性膜材料做成的一个密闭的囊，囊里面装了等量的不同浓度的蔗糖溶液。假设有三个这样的“人造细胞”，分别用A、B、C表示，它们的蔗糖溶液浓度分别是10%、20%和30%，其中A、B细胞的外面套一金属网笼，C细胞的外面没有套金属网笼，如下图。把三个“人造细胞”同时放在蔗糖溶液浓度为15%的玻璃槽中，经过一段时间后，三个“细胞”的变化分别是() A．A变大、B稍微变小、C不变 B．A变小、B稍微变大、C不变 C．A变小、B稍微变大、C变大 D．A变大、B稍微变小、C变大 答案：C 解析：在渗透作用过程中，水分子总是从低浓度→高浓度，因此在该装置中，水分子的运动方向应为A→玻璃槽，玻璃槽→B，玻璃槽→C，因此，A变小，B、C变大；但是，由于B浓度小于C浓度，且B的外面有金属网笼，因此B的体积稍微变大。 4．下列哪种细胞被放入高渗溶液中将会出现质壁分离现象
第四章生物膜的结构与功能 生物膜是细胞和各种细胞器表面所包裹的一层极薄的膜系结构，是具有高度选择性的半透性屏障。包括细胞质膜（细胞膜）、线粒体膜、内质网膜、高尔基复合体膜、溶酶体膜及核膜等。在电镜下，各种生物膜结构非常相似。生物膜除起物理屏障外，其主要功能有：物质转运功能；信息分子识别和信息传递；能量转换等。 第一节生物膜的基本结构 一、生物膜的化学组成 包括脂类、蛋白质和少量的糖类，水及金属离子。 （一）脂类 包括磷脂（主）、胆固醇和糖脂。不同生物膜脂类的种类和含量差异较大，各种脂类物质分子结构不同，但有一共同的结构特点即其分子有两部分组成，即亲水的极性基团（头）和疏水的非极性基团（尾），膜脂的这种特性使其在膜中排列具有方向性，对形成膜的特殊结构有重要作用。 （二）蛋白质 细胞内20-25%的蛋白质与膜结构相联系，根据它们在膜上的定位可分为膜周边蛋白质和膜内在蛋白质（图）： （1）外周蛋白质：分布在膜外表面，不深入膜内部。它们通过静电力或范德华力与膜脂连接。这种结合力弱，容易被分离出来，只要改变介质的PH、离子强度或鏊合计便可将其分离出来。约占膜蛋白的20-30%。
（2）内在蛋白：分布在膜内，有的插入膜中，有的埋在膜内，有的贯穿整个膜，有的一端两端暴露于膜外侧，或两端暴露，称跨膜蛋白。内在蛋白通过疏水键与膜脂比较牢固结合，分离较困难，只有用较剧烈的条件如：去垢剂、有机溶剂、超声波等才能抽提出来，因为它们具有水不溶性，除去萃取剂后又可重新聚合成不溶性物质。占70-80%。 （三）糖 生物膜中的糖以寡糖的形式存在，通过共价键与蛋白形成糖蛋白，少量还可与脂类形成糖脂。糖蛋白中的糖往往是膜抗原的重要部分，如决定血型A、B、O抗原之间的差别，只在于寡糖链末端的糖基不同。糖基在细胞互相识别和接受外界信息方面起重要作用，有人把糖蛋白中的糖基部分比喻为细胞表面的天线。 二、生物膜的结构特点 （一）生物膜的结构模型是脂质双层流动镶嵌模型 1972年提出的流动镶嵌模型受到广泛的支持。这种生物膜结构模型的主要特征是 1、流动性：流动性是生物膜的主要特征。大量研究结果表明，合适的流动性对生物膜表现正常功能具有十分重要的作用。例如能量转换、物质运转、信息传递、细胞分裂、细胞融合、胞吞、胞吐以及激素的作用等都与膜的流动性有关。 生物膜的流动性表现在膜脂分子的不断运动。膜脂间运动可分为侧向运动和翻转运动。如图：
填空题 1 细胞是构成有机体的基本单位，是代谢与功能的基本单位，是生长与发育的基本单位，是遗传的基本单位。 2 实验生物学时期，细胞学与其它生物科学结合形成的细胞分支学科主要有细胞遗传学、细胞生理学和细胞 化学。 3 组成细胞的最基础的生物小分子是核苷酸、氨基酸、脂肪酸核、单糖，它们构成了核酸、蛋白质、脂类和 多糖等重要的生物大分子。 4 按照所含的核酸类型，病毒可以分为D.NA.病毒和RNA.病毒。 1. 目前发现的最小最简单的细胞是支原体，它所具有的细胞膜、遗传物质（D.NA.与RNA.）、核糖体、酶是 一个细胞生存与增殖所必备的结构装置。 2. 病毒侵入细胞后，在病毒D.NA.的指导下，利用宿主细胞的代谢系统首先译制出早期蛋白以关闭宿主细胞 的基因装置。 3. 与真核细胞相比，原核细胞在D.NA.复制、转录与翻译上具有时空连续性的特点。 4. 真核细胞的表达与原核细胞相比复杂得多，能在转录前水平、转录水平、转录后水平、翻译水平、和翻译 后水平等多种层次上进行调控。 5. 植物细胞的圆球体、糊粉粒、与中央液泡有类似溶酶体的功能。 6. 分辨率是指显微镜能够分辩两个质点之间的最小距离。 7. 电镜主要分为透射电镜和扫描电镜两类。 8. 生物学上常用的电镜技术包括超薄切片技术、负染技术、冰冻蚀刻技术等。 9. 生物膜上的磷脂主要包括磷脂酰胆碱（卵磷脂）、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、磷脂酰乙醇胺和鞘磷脂。 10. 膜蛋白可以分为膜内在蛋白（整合膜蛋白）和膜周边蛋白（膜外在蛋白）。 11. 生物膜的基本特征是流动性和不对称性。 12. 内在蛋白与膜结合的主要方式有疏水作用、离子键作用和共价键结合。 13. 真核细胞的鞭毛由微管蛋白组成，而细菌鞭毛主要由细菌鞭毛蛋白组成。 14. 细胞连接可分为封闭连接、锚定连接和通讯连接。 15. 锚定连接的主要方式有桥粒与半桥粒和粘着带和粘着斑。 16. 锚定连接中桥粒连接的是骨架系统中的中间纤维，而粘着带连接的是微丝（肌动蛋白纤维）。 17. 组成氨基聚糖的重复二糖单位是氨基己糖和糖醛酸。 18. 细胞外基质的基本成分主要有胶原蛋白、弹性蛋白、氨基聚糖和蛋白聚糖、层粘连蛋白和纤粘连蛋白等。 19. 植物细胞壁的主要成分是纤维素、半纤维素、果胶质、伸展蛋白和蛋白聚糖等。 20. 植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，完成细胞间的通讯联络。 21. 通讯连接的主要方式有间隙连接、胞间连丝和化学突触。 22. 细胞表面形成的特化结构有膜骨架、微绒毛、鞭毛、纤毛、变形足等。 23. 物质跨膜运输的主要途径是被动运输、主动运输和胞吞与胞吐作用。 24. 被动运输可以分为简单扩散和协助扩散两种方式。 25. 协助扩散中需要特异的膜转运蛋白完成物质的跨膜转运，根据其转运特性，该蛋白又可以分为载体蛋白 和通道蛋白两类。 26. 主动运输按照能量来源可以分为A.TP直接供能运输、A.TP间接供能运输和光驱动的主动运输。 27. 协同运输在物质跨膜运输中属于主动运输类型。 28. 协同运输根据物质运输方向于离子顺电化学梯度的转移方向的关系，可以分为共运输（同向运输）和反 向运输。 29. 在钠钾泵中，每消耗1分子的A.TP可以转运3个钠离子和2个钾离子。 30. 钠钾泵、钙泵都是多次跨膜蛋白，它们都具有A.TP酶酶活性。 31. 真核细胞中，质子泵可以分为三种P型质子泵、V型质子泵和H+__A.TP酶。 32. 真核细胞中，大分子的跨膜运输是通过胞吞作用和胞吐作用来完成的。