物质的跨膜运输方式

第3节物质跨膜运输的方式学习目标 1.说出被动运输与主动运输的异同。

2.举例说明物质跨膜运输方式的类型和特点。

3.简述主动运输对细胞生活的意义。

素养要求 1.生命观念：认同生物膜的功能特性——选择透过性。

2.科学思维：推测影响各种跨膜运输方式的环境因素，并能作出合理解释。

一、物质跨膜运输的方式1．被动运输：物质进出细胞时，顺浓度梯度的扩散。

方式自由扩散协助扩散图示甲乙条件不需要载体蛋白，不消耗能量需要载体蛋白，不消耗能量实例水、O2、CO2等葡萄糖等物质的顺浓度梯度运输运输方向高浓度一侧→低浓度一侧2.主动运输(1)物质运输方向：从低浓度一侧→高浓度一侧。

(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)实例：K＋进红细胞；Na＋出红细胞。

(4)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。

(1)水分子和气体分子进出细胞的方式是自由扩散，脂肪酸进出细胞的方式是协助扩散()(2)葡萄糖进入红细胞与进入小肠上皮细胞的方式可能不同()(3)自由扩散和协助扩散都不需要载体蛋白和能量()(4)在一定浓度范围内，协助扩散的速率与膜两侧的浓度差成正比()答案(1)×(2)√(3)×(4)√1．细胞膜上的载体蛋白有何特点？提示具有特异性：不同物质的载体蛋白不同，不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量也不同；具有饱和性：当细胞膜上的载体蛋白达到饱和时，细胞吸收该物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。

2．从主动运输的条件角度分析，与主动运输有直接关系的细胞器有哪些？提示线粒体(提供能量)，核糖体(提供载体蛋白)。

二、影响物质运输速率的因素1．浓度差(1)图甲：可代表浓度差对自由扩散速率的影响。

(2)图乙：可代表浓度差对协助扩散或主动运输速率的影响，Q点后运输速率不再增加的原因是载体蛋白的数量有限。

2．O2浓度(1)图甲代表的物质运输方式为自由扩散或协助扩散。

归纳总结跨膜物质转运方式跨膜物质转运是细胞内外物质交换的重要过程，细胞通过不同的方式将物质从细胞外输送到细胞内，或将物质从细胞内排出到细胞外。

本文将归纳总结跨膜物质转运的方式，并对其特点进行概述。

一、被动扩散被动扩散是一种自发的物质转运方式，无需能量输入。

它依靠物质的浓度梯度进行推动，即从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散。

被动扩散的速率受到温度、浓度梯度、分子尺寸和膜通透性等因素的影响。

该方式常见的例子包括氧气和二氧化碳的跨膜转运。

二、主动运输主动运输是一种需要能量输入的物质转运方式，可逆转运。

细胞通过特定的膜蛋白通道将物质从浓度低的一侧转运到浓度高的一侧，与被动扩散相反。

这一过程需要利用细胞内的能量，常见的能量形式包括ATP和电化学梯度。

主动运输可以分为原位运输和团队运输两种类型。

1. 原位运输原位运输是指通过特定的跨膜蛋白直接将物质从细胞内转运到细胞外，或从细胞外转运到细胞内。

例如，钙离子通过钙离子泵从细胞质转运到细胞外，或通过钙离子通道从细胞外进入细胞质。

2. 组运输组运输是指通过跨膜蛋白将物质从细胞内转运到细胞外，或从细胞外转运到细胞内的过程中，与另一种物质共同转运。

这种方式常见于某些离子和分子对的转运，如钠-钾泵和葡萄糖-钠共转运体。

三、细胞内液泡运输细胞内液泡运输是细胞内物质转运的一种方式，通过液泡的形成、融合和运输，实现物质在细胞内的转移。

细胞内液泡运输分为内吞作用和分泌作用两种。

1. 内吞作用细胞通过囊泡与细胞膜融合，将细胞外的物质包裹进液泡内形成内吞泡。

这种方式常见于细胞摄取外源性物质，如细胞吞噬细菌的过程。

2. 分泌作用分泌作用是细胞内物质释放到细胞外的过程，细胞内的物质通过液泡与细胞膜融合，并将物质释放至细胞外。

分泌作用发生在多种细胞类型中，如胰岛细胞释放胰岛素。

四、背袋运输背袋运输是一种细胞自体膜形成的过程，细胞膜通过背外凹形成小囊泡，在转运物质的同时形成背内凹。

这种方式常见于蛋白质内吞作用和排泄作用。

第三节物质跨膜运输的方式1、被动运输：物质进入细胞顺浓度梯度的扩散①自由扩散：物质通过简单的扩散作用进入细胞，叫自由扩散。

②协助扩散：进入细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩散。

自由扩散与协助扩散的比较不消耗H不消耗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，通式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。

无机盐、糖、【习题一】下列关于物质进出细胞的叙述中正确的是（）A．哺乳动物的成熟红细胞可通过无氧呼吸为主动运输提供能量B．细胞膜的选择透过性是指小分子物质全都能通过而大分子物质都不能通过C．红细胞中能贮存大量氧气分子，故氧气分子进入红细胞为主动运输D．哺乳动物神经细胞通过协助扩散的方式吸收钾离子如图为不同物质跨膜运输示意图，下列相关叙述正确的是（）向膜内转运，由高浓度向低浓度，属于协助扩散；④由膜内向膜外转运，由低浓度向高浓度转运，属于主动运输。

据此作答。

【解答】解：A、物质通过方式①进入细胞是自由扩散，自由扩散也可体现生物膜的选择透过性，并非所有的小分子微粒都可以自由扩散方式出入细胞膜，A错误；B、神经元产生兴奋的生理基础是K+外流，A错误；C、葡萄糖进入红细胞是协助扩散，B正确；D、大分子运输是胞吞或胞吐，④是主动运输，D错误。

故选：C。

【习题三】正常人体血浆中K+浓度低于红细胞内K+浓度，成熟红细胞（无线粒体）从02浓度高的血浆流入02浓度低的血浆，在其它化学成分和理化性质相对稳定的条件下，氧气浓度变化对其吸收K+和葡萄糖速率变化的影响分别是（）A．吸收K+的速率不变，吸收葡萄糖的速率不变B．吸收K+的速率降低，吸收葡萄糖的速率降低C．吸收K+的速率升高，吸收葡萄糖的速率升髙D．吸收K+的速率降低，吸收葡萄糖的速率升高【分析】红细胞吸收无机盐离子的方式是主动运输，需要载体和能量，氧气等气体分子的跨膜运输是自由扩散，顺浓度梯度进行，不需要载体和能量，红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，需要载体不消耗能量。

【高中生物】高中生物知识点：物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式：1.被动转运：物质在细胞内外的扩散是沿着浓度梯度进行的，称为被动转运，包括自由扩散和辅助扩散。

（1）自由扩散：物质通过简单的扩散进出细胞的方式。

(如：o二)（2）辅助扩散：通过载体蛋白扩散进入和离开细胞的物质。

（葡萄糖进出细胞的方式）2、主动运输：有能量消耗，并且需要有载体的帮助进出细胞的方式。

(小分子物质、离子)3.内吞和外吞：大分子颗粒物进入和离开细胞的方式。

物质进出细胞方式的比较：1.小分子和离子进入和离开细胞的方式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到低浓度高浓度到低浓度低浓度到高浓度需要承运人吗不需要需要需要它会消耗能量吗不消耗不消费消耗举个例子o二、co二、h二o、甘油乙醇、苯等出入细胞红细胞吸收葡萄糖小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等2.大分子物质和颗粒进入和离开细胞的方式(2)结构基础：细胞膜的流动性。

（3）条件：两者都需要能源消耗。

易错点拨：1.上表中的“高浓度”和“低浓度”是指传输离子或小分子本身的浓度，而不是其溶液的浓度。

2、被动运输的动力来自于细胞内外物质的浓度差，主动运输的动力来自atp。

3.内吞和外吞的结构基础是细胞膜的流动性。

像主动运输一样，内吞和外吞也需要能量供应。

如果分泌细胞中的ATP合成被阻断，胞吐就不能继续。

4、载体是细胞膜上的一种蛋白质，不同物质分子的运输载体不同，即载体具有专一性，不同生物细胞膜上的载体的种类和数目不同。

5.低浓度时，物质通过细胞膜的速度比自由扩散快得多，因为细胞膜上有能与特定物质结合的载体蛋白。

6、主动运输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，是一种对生命活动来说最重要的物质运输方式。

7.抑制载体蛋白的活性只会阻止载体蛋白运输的物质的运输，不会影响其他物质的运输。

8、若抑制呼吸作用，所有以主动运输跨膜的物质运输都会受到抑制。

物质的跨膜运输知识点总结一、细胞膜的结构细胞膜是由磷脂双层和蛋白质构成的。

磷脂双层是由两层磷脂分子组成，每个磷脂分子包含一个亲水性头部和一个疏水性尾部。

这使得细胞膜具有选择性通透性，只有一些特定的物质可以穿过它。

二、跨膜运输方式1.被动扩散被动扩散是指物质沿浓度梯度自发地从高浓度区向低浓度区移动。

这种过程不需要能量输入，但需要物质之间的相互作用力。

2.主动运输主动运输是指物质在逆浓度梯度方向上移动，需要能量输入。

主要通过ATP酶驱动。

3.细胞吞噬作用细胞吞噬作用是指细胞通过将外部物质包裹在内部形成囊泡来摄取它们。

这种过程可以分为三种类型：吞噬作用、外泌作用和自噬作用。

三、被动扩散的影响因素1.浓度梯度浓度梯度是被动扩散的主要驱动力。

当浓度梯度越大，物质的扩散速率也就越快。

2.分子大小和形状小分子和非极性分子可以更容易地穿过细胞膜。

相比之下，较大的分子和带电的分子则需要通过跨膜蛋白进行运输。

3.溶剂极性溶剂极性也会影响被动扩散。

非极性物质更容易在非极性溶剂中扩散，而带电或极性物质则需要在水等极性溶剂中扩散。

四、跨膜蛋白跨膜蛋白是一类可以穿过细胞膜并参与跨膜运输的大型分子。

它们可以通过不同的机制将物质从一个细胞区域转移到另一个区域。

1.通道型跨膜蛋白通道型跨膜蛋白形成了一个孔道，允许特定类型的离子或小分子通过。

这种过程是高度选择性的，只有符合特定条件的物质才能通过。

2.载体型跨膜蛋白载体型跨膜蛋白可以结合物质并将其从一个细胞区域转移到另一个区域。

这种过程是可逆的，并且可以通过某些因素来调节。

3.泵型跨膜蛋白泵型跨膜蛋白可以将物质从低浓度区域转移到高浓度区域，需要能量输入。

这种过程能够维持细胞内外的化学平衡。

五、细胞内液体运输1.内质网运输内质网运输是指物质在内质网上通过囊泡或其他载体进行的转移。

这种过程可以分为ER-高尔基体转移和ER-溶酶体转移。

2.高尔基体运输高尔基体是一类包含多个囊泡的细胞器，它们在分泌和溶解过程中发挥着重要作用。

简述物质跨膜转运的方式及其特点物质跨膜转运是指物质在细胞膜上进行跨膜运输的过程。

细胞膜是细胞的边界，起到了筛选物质进出细胞的作用。

细胞膜是由磷脂双层组成的，磷脂分子具有亲水性和疏水性的特点，因此细胞膜上的物质转运需要借助不同的机制。

根据物质的性质和跨膜转运的方式，物质跨膜转运可以分为主动转运、被动转运和细胞外液相转运三种方式。

1.主动转运：主动转运是指物质在跨膜转运过程中需要消耗能量的方式。

这种转运方式可以分为原位转运和囊泡转运两种方式。

（1）原位转运：原位转运是指物质通过跨膜蛋白直接进出细胞膜。

跨膜蛋白可以分为通道蛋白和载体蛋白两类。

通道蛋白是具有孔道结构的蛋白质，通过这些孔道，物质可以通过扩散的方式进出细胞膜。

通道蛋白根据其选择性，可以分为离子通道和水通道。

离子通道可以选择性地允许特定离子通过，而水通道则可以让水分子快速通过。

载体蛋白则是通过结合物质，将物质从一侧转运到另一侧。

载体蛋白可以分为主动载体和辅助载体两类。

主动载体能够利用细胞内的能量(ATP)将物质从低浓度一侧转运到高浓度一侧，这个过程被称为“逆浓度梯度转运”。

辅助载体则是通过与主动载体结合，协助物质的转运。

（2）囊泡转运：囊泡转运是指物质通过囊泡在细胞膜上进行跨膜转运。

这种转运方式通常与内质网、高尔基体和溶酶体等细胞器有关。

物质在细胞内被包裹在囊泡内，然后囊泡与细胞膜融合，释放出物质。

囊泡转运通常发生在细胞分泌、内吞、外泌等过程中。

例如，细胞内合成的蛋白质经过高尔基体和溶酶体的转运，最后通过囊泡与细胞膜融合，释放到细胞外。

2.被动转运：被动转运是指物质在跨膜转运过程中不需要消耗能量的方式。

这种转运方式主要包括扩散和渗透两种方式。

（1）扩散：扩散是指物质在浓度梯度的驱动下，从高浓度区域向低浓度区域自发地运动的过程。

扩散可以分为简单扩散和载体介导的扩散。

简单扩散是指物质通过细胞膜磷脂双层间的空隙直接跨膜，这种扩散方式主要适用于小分子、非极性分子和一些极性分子。

跨膜运输方式知识点总结一、被动扩散被动扩散是一种不需要能量参与的跨膜运输方式，其过程是物质沿着浓度梯度由高浓度区向低浓度区扩散。

被动扩散是生物体内重要的物质运输方式，例如氧气、二氧化碳、水和脂溶性维生素等就是通过被动扩散来跨越细胞膜的。

被动扩散可以分为简单扩散和载体介导扩散两种类型。

简单扩散是指通过细胞膜内的脂质双分子层直接扩散的过程，因为一些小分子和非极性分子可以通过脂质双分子层，所以可以采用这种方式快速扩散。

而载体介导扩散则是通过细胞膜上的载体蛋白辅助，将相对较大或极性的分子扩散到细胞内外。

二、主动转运主动转运是一种需要能量参与的跨膜运输方式，它可以将物质从低浓度区向高浓度区运输，这与被动扩散的方向相反。

主动转运依赖于蛋白质通道或泵来实现，需要耗费细胞内的能量。

主动转运通常发生在跨膜蛋白质的辅助下，这些蛋白质有着很高的专一性，能够选择性地将某种特定分子转运到另一侧。

例如，钠钾泵是一种重要的主动转运过程，它能够将细胞内的钠离子泵出去，同时将细胞外的钾离子泵到细胞内部，这有助于维持细胞内外的电位差和离子平衡。

三、囊泡运输囊泡运输是一种细胞内膜系统参与的跨膜运输方式，其主要过程是通过囊泡将物质从细胞内外部或不同细胞器之间运输。

囊泡运输是非常常见的细胞运输方式，它在许多细胞活动中都发挥着重要作用，如内分泌分泌、细胞内溶酶体分解和胞吞作用等。

囊泡运输的过程一般分为内吞作用和胞吞作用两种。

内吞作用是指细胞膜通过包裹物质形成囊泡，将外源性或细胞外部的物质吞入细胞内部；胞吞作用则是指细胞通过包裹细胞外物质形成囊泡，将其吞噬到细胞内，形成胞吞泡。

这些囊泡最终会在细胞内膜系统中进行转运和释放。

四、扩散与渗透压扩散是一种物质沿着浓度梯度自发性运动的过程，它是不需要能量参与的跨膜运输方式。

扩散对于细胞内外的营养物质和代谢产物的转运起着重要的作用。

在生物体内部，扩散的速率主要受到物质的分子大小、浓度梯度和膜的通透性等因素的影响。

物质跨膜运输的方式1. 引言细胞是生命的基本单位，通过维持细胞内外物质的平衡来维持正常的生命活动。

细胞内外物质的交换主要通过细胞膜进行。

细胞膜是由磷脂和蛋白质构成的半透性结构，它能够选择性地对物质进行通透，同时通过不同的跨膜运输方式来实现物质的进出。

物质跨膜运输方式基本分为被动运输和主动运输两种。

被动运输是无需能量消耗的运输方式，物质通过浓度梯度进行自发的运输；主动运输则需要能量消耗，物质在浓度梯度之外进行运输。

本文将对这两种物质跨膜运输方式进行详细介绍。

2. 被动运输2.1 扩散扩散是物质在不使用外部能量的情况下，由高浓度区域自发向低浓度区域运动的过程。

细胞膜中的磷脂双层能够阻止大部分极性物质和荷电物质通过直接扩散，因此，只有非极性小分子和一些极性小分子可以通过扩散进出细胞。

在细胞膜中，扩散可以通过简单扩散和 facilitated diffusion（协助扩散）两种方式进行。

•简单扩散：不需要载体蛋白的帮助，物质直接通过细胞膜间的疏水性区域自由扩散。

这种扩散的速率取决于物质的浓度差和细胞膜的渗透性。

例如，氧气和二氧化碳就可以通过简单扩散进出细胞膜。

•协助扩散：需要依赖载体蛋白进行物质的跨膜运输。

载体蛋白通常与物质特异性结合，分为通道蛋白和载体蛋白两种。

–通道蛋白：这类蛋白质形成孔道或通道，允许特定离子或小分子通过。

通道蛋白分为离子通道和水通道。

离子通道可以通过细胞膜直接进入细胞，例如钾离子通道、钠离子通道等。

水通道是一种特殊的通道蛋白，被称为水蛋白或AQPs，它们允许水分子快速通过，从而调节细胞内外水分平衡。

–载体蛋白：这类蛋白质通过结合物质并发生构象变化来进行物质跨膜运输。

载体蛋白对物质选择性更强，通常是一种特定物质对应一种载体蛋白。

例如，葡萄糖跨膜转运就需要依赖葡萄糖载体蛋白进行。

2.2 渗透渗透是一种涉及溶液之间的扩散和浓度差的物质跨膜运输方式。

当细胞外和细胞内的溶液浓度不同时，水分子会从低浓度的溶液通过半透膜向高浓度的溶液移动，尝试达到溶液的平衡。

四种跨膜运输
①沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散；
②不需要提供能量；
③没膜蛋白的帮助。

这种运输方式不需要能量和蛋白质协助，是要顺着浓度差就能进行跨膜运动。

帮助蔓延特点
①比自由扩散转运速率高；
②存有最小中转速率；在一定限度内运输速率同物质浓度成正比。

例如少于一定限度，浓度不再减少，运输也不再减少。

因膜上载体蛋白的融合位点已超过饱和状态；
③有特异性，即与特定溶质结合。

这类特殊的载体蛋白主要有离子载体和通道蛋白两
种类型。

④不须要提供更多能量。

在顺浓度的条件下，需要特定的蛋白来运输物质，这种运输蛋白是有一定的.特异性，也就是某种物质只能有特定的蛋白运输。

主动运输其特点
①逆浓度梯度（逆化学梯度）运输（小肠运输葡萄糖时也有顺浓度梯度的特例）；
②须要能量（由atp轻易储能）或与释放出来能量的过程偶联（协同运输），并对新
陈代谢毒性脆弱；
③都有载体蛋白，依赖于膜运输蛋白；
④具备选择性和特异性。

主动运输是需要atp分解然后为这个运动提供能量的，可以实现逆浓度差转运物质，
与此同时需要特定的运输蛋白辅助才能完成运输。