第二章细胞膜与物质运输

细胞膜的四种运输方式
单纯扩散、协助扩散、主动运输和胞吞胞吐是细胞膜的四种物质转运方式。

细胞膜的主要功能是选择性地交换物质，吸收营养物质，排出代谢废物，分泌与运输蛋白质。

1、单纯扩散：脂溶性物质由膜的高浓度侧向低浓度侧的扩散过程，称为单纯扩散。

不耗能，不需要载体。

如：水、尿素、二氧化碳等。

2、协助扩散：非脂溶性物质在膜蛋白的帮助下，顺浓度差或电位差跨膜扩散的过程，称为协助扩散。

不耗能，但是需要载体。

3、主动运输：离子或小分子物质在膜上“泵”的作用下，被逆浓度差或逆电位差的跨膜转运过程，称为主动转运（主动运输）。

主动运输需要消耗大量热量并且需要载体。

有选择透过性。

4、胞吞胞吐：是转运大分子或团块物质的有效方式。

物质通过细胞膜的运动从细胞外进入细胞内的过程，称胞吞。

包括吞噬和吞饮。

液态物质入胞为吞饮，如小肠上皮对营养物质的吸收；固体物质入胞为吞噬，如粒细胞吞噬细菌的过程。

细胞膜与物质转运细胞膜是细胞的外围结构，分隔了细胞内部与外部环境。

它是由磷脂双层组成的，具有选择性通透性，起到了筛选物质进出细胞的重要作用。

物质在细胞膜上的转运过程是细胞内正常生理活动的基础，无论是细胞的营养供给还是废物排除等，都需要依靠细胞膜与物质的相互作用来实现。

下面将详细探讨细胞膜与物质转运之间的关系及其机制。

一、被动运输被动运输是指物质通过细胞膜进出细胞时，不需要消耗能量的过程。

其中包括扩散、渗透和简单扩散等。

1. 扩散：扩散是指高浓度物质向低浓度物质自发传播的过程。

在细胞膜中，物质的扩散依靠其浓度梯度推动，直到细胞内外浓度相等。

扩散通过细胞膜上的离子通道、载体蛋白以及裸露脂质层等途径进行。

2. 渗透：渗透是指在细胞膜中溶质由高浓度向低浓度方向通过的过程。

在渗透过程中，只有水分子能够跨越细胞膜，而溶质则无法通过。

渗透是生物体维持水分平衡的重要机制。

3. 简单扩散：简单扩散是指非极性物质通过细胞膜的脂质层进行跨膜运输的过程。

由于脂质层具有亲疏性，非极性物质能够迅速通过细胞膜进出细胞，而不需要依赖于膜上的通道或载体蛋白。

二、主动运输主动运输是指物质进出细胞时需要消耗能量的过程。

其中包括主动转运和容器转运两种方式。

1. 主动转运：主动转运是指通过细胞膜上的载体蛋白，将物质从低浓度区域转移到高浓度区域的过程。

此过程需要耗费细胞内储存的能量(ATP)，以维持细胞内外物质浓度梯度。

2. 容器转运：容器转运是一种介于被动运输和主动运输之间的过程。

在容器转运中，细胞膜通过形成容器来将物质引入或排出细胞。

这些容器可以是囊泡、液泡等细胞器的一部分。

容器转运依赖于配体与受体的结合，使细胞内的物质经由适当的膜泡运输到目的地。

三、离子通道细胞膜上的离子通道扮演着物质转运的重要角色。

离子通道是一种高度选择性的膜蛋白，具有特定的质子或离子通道，使得不同种类的离子能够快速地通过细胞膜。

细胞膜上的离子通道可以通过电化学梯度、浓度梯度或膜电位梯度驱动物质的转运。

细胞膜与物质运输细胞，是生命的基本单位，就如同一个个微小而又神奇的“小世界”。

在这个“小世界”中，细胞膜扮演着至关重要的角色，它就像是一道“城墙”，将细胞内部与外部环境分隔开来。

而细胞膜的一项重要功能，就是控制物质的进出，实现物质运输，以维持细胞的正常生命活动。

细胞膜，又被称为质膜，主要由磷脂双分子层构成。

磷脂分子有着独特的结构，它们的头部亲水，尾部疏水。

这种特性使得磷脂双分子层在水环境中能够自发地形成，构成了细胞膜的基本骨架。

除了磷脂，细胞膜中还包含有胆固醇、蛋白质等成分。

这些成分协同作用，赋予了细胞膜特定的性质和功能。

物质运输是细胞生存和发展的基础。

细胞需要从外界获取营养物质，同时排出代谢废物。

细胞膜上的物质运输方式主要分为两大类：被动运输和主动运输。

被动运输是指物质顺着浓度梯度进行的跨膜运输，不需要细胞消耗能量。

其中，简单扩散是最为简单的一种方式。

像氧气、二氧化碳、乙醇等小分子物质，可以直接穿过细胞膜的磷脂双分子层，从高浓度一侧向低浓度一侧扩散。

这种扩散速度取决于物质的浓度差以及膜对该物质的通透性。

另一种被动运输方式是协助扩散。

一些较大的分子，如葡萄糖，虽然自身难以直接穿过细胞膜，但在细胞膜上特定蛋白质的帮助下，能够实现从高浓度一侧向低浓度一侧的运输。

这些协助物质运输的蛋白质就像是细胞膜上的“专用通道”，具有高度的选择性，只允许特定的分子或离子通过。

与被动运输不同，主动运输是一种逆浓度梯度的物质运输方式，需要细胞消耗能量。

例如，细胞内的钠离子浓度通常低于细胞外，而钾离子浓度则高于细胞外。

为了维持这种离子浓度差，细胞通过钠钾泵这种特殊的蛋白质，消耗 ATP 所释放的能量，将钠离子泵出细胞，同时将钾离子泵入细胞。

主动运输对于细胞来说具有重要意义，它能够保证细胞按照自身的需求，主动地摄取所需的物质，并排出不需要的物质，从而维持细胞内环境的稳定。

除了上述常见的物质运输方式，细胞膜还能通过胞吞和胞吐作用来运输大分子物质。

第1课时细胞膜的结构和功能课标要求概述细胞都由细胞膜包裹，细胞膜将细胞与外界环境分隔开，能控制物质进出细胞，并参与细胞间的信息交流。

考点一细胞膜的功能1．细胞膜：也称质膜，是细胞的________。

2．功能源于必修1 P40“问题探讨”：鉴别动物细胞是否死亡常用______染液，用它染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色。

这种鉴别动物细胞是否死亡的方法叫作“染色排除法”。

1．植物细胞的边界是细胞壁吗？____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．如图是细胞间的三种信息交流方式，据图分析回答：(1)图中物质或结构的名称：①____________；②________________；③________________。

(2)植物细胞间的胞间连丝、人体内胰岛素的作用过程、精子和卵细胞之间的识别和结合分别属于上面的哪种方式？______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ (3)图中受体的化学本质是什么？受体和信号分子的结合有没有特异性？______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ (4)是否所有信号分子的受体都在细胞膜上？并说明理由。

细胞膜与物质运输在我们的生命世界中，细胞就如同一个个微小而神奇的“小房间”，而细胞膜则是这个小房间的“门卫”，它掌控着物质进出细胞的“大门”。

物质运输是细胞维持生命活动的关键环节，而细胞膜在其中发挥着至关重要的作用。

细胞膜，也被称为质膜，是由磷脂双分子层构成基本骨架。

想象一下，磷脂分子就像一个个小小的“积木”，它们整齐地排列在一起，形成了一层薄薄的膜。

这层膜不仅分隔了细胞内和细胞外的环境，还为物质运输提供了基础结构。

物质运输主要有两种方式：被动运输和主动运输。

被动运输包括自由扩散和协助扩散。

自由扩散就像是一个“自由落体”的过程，一些小分子物质，比如氧气、二氧化碳、水等，它们能够凭借自身的能量，从浓度高的一侧向浓度低的一侧自由地穿越细胞膜，不需要任何“帮手”。

而协助扩散则稍微有点不同，一些较大的分子或者带电粒子，比如葡萄糖进入红细胞，就需要细胞膜上的特殊蛋白质“帮忙”，这些蛋白质就像“桥梁”一样，帮助它们顺利通过细胞膜，但这个过程同样不需要细胞额外消耗能量。

主动运输则是细胞的“主动出击”。

当细胞需要从低浓度的一侧将物质运输到高浓度的一侧时，就像把东西从低处搬到高处，这可不容易，需要消耗细胞的能量，通常是通过分解 ATP 来提供动力。

例如，一些离子，像钠离子、钾离子、钙离子等，以及一些有机小分子，如氨基酸、葡萄糖进入小肠上皮细胞，都是通过主动运输来实现的。

在主动运输中，细胞膜上的载体蛋白起着关键作用，它们会与被运输的物质特异性结合，然后在能量的驱动下发生构象变化，将物质运输到细胞内或细胞外。

除了上述的跨膜运输方式，细胞还可以通过胞吞和胞吐来实现大分子物质的运输。

胞吞就像是细胞把外界的大分子“吞”进来，形成一个“小口袋”，然后把这个“小口袋”包裹进细胞内。

胞吐则是相反的过程，细胞把内部的大分子物质用“小口袋”包裹起来，然后“吐”到细胞外。

细胞膜的物质运输功能对于细胞的生存和正常生理功能的维持具有极其重要的意义。

中考生物教案细胞膜与物质运输中等考试生物教案：细胞膜与物质运输引言：细胞是生命的基本单位，其各种功能的实现与细胞内部物质的运输密切相关。

细胞膜作为细胞的边界，不仅保护细胞内部结构，还起到控制物质进出的重要作用。

本教案将重点介绍细胞膜的结构和物质通过细胞膜的运输过程。

一、细胞膜的结构细胞膜是由磷脂双分子层构成的，其中包括磷脂分子和膜蛋白。

磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部，因此排列成双分子层，头部朝向细胞外、细胞内，尾部相对靠拢。

这种结构使得细胞膜具有半透性，能够控制物质的进出。

二、物质通过细胞膜的运输方式1. 扩散扩散是一种无需能量消耗的物质运输方式。

通过细胞膜的磷脂双分子层，物质可以沿浓度梯度从高浓度区域向低浓度区域自由运动。

这种自发的运动方式可以使细胞内外的物质达到动态平衡。

2. 渗透渗透是指溶质通过半透膜进入溶剂的过程。

当细胞内外溶液浓度不同时，细胞膜可以起到选择性渗透的作用。

例如，当细胞外溶液浓度较高时，水会从细胞内部流向细胞外部，细胞会发生萎缩现象；而细胞外溶液浓度较低时，水会进入细胞内部，细胞会膨胀。

3. 主动运输主动运输是一种需要能量消耗的物质运输方式，常涉及到细胞膜上的蛋白通道和转运蛋白。

有两种主要的主动运输方式：主动转运和胞吞作用。

主动转运是指细胞膜上的转运蛋白通过能量的耗费，将物质从低浓度区域转运至高浓度区域。

这个过程与扩散运输相反。

胞吞作用是指细胞将大颗粒或大量溶质包围起来，形成泡状物质然后将其吞入细胞内部。

4. 动力学运输动力学运输是通过细胞膜上的纺锤体纤毛或细胞骨架运动来实现的。

纺锤体纤毛的摆动可以使周围液体产生流动，从而带动物质的运输。

细胞骨架是由细胞内的蛋白纤维组成的网状结构，可通过增加细胞膜的表面积来增加物质的运输。

三、细胞膜的功能细胞膜的功能多样，主要包括以下几个方面：1. 维持细胞的完整性和稳定性，起到保护细胞内部结构的作用；2. 控制物质的进出，维持细胞内外环境的稳定；3. 传递信息，细胞膜上的受体通过与外界分子的结合来传递信号；4. 参与细胞内外的相互作用，细胞膜上的受体和配体可以使细胞与周围细胞或环境发生相互作用。

高考生物细胞生物学：细胞膜与物质运输解析在高考生物中，细胞生物学里的细胞膜与物质运输是一个重要的考点。

理解细胞膜的结构和功能以及物质运输的方式，对于我们深入掌握细胞的生命活动至关重要。

首先，让我们来了解一下细胞膜的结构。

细胞膜主要由脂质、蛋白质和少量的糖类组成。

其中，脂质以磷脂双分子层为基本骨架，这就像是一座房子的框架结构，为细胞膜提供了基本的支撑和屏障。

蛋白质则镶嵌、贯穿或者附着在磷脂双分子层上，它们就像是房子里的各种功能性设施，有的负责物质运输，有的负责信息传递，有的则起到识别和连接的作用。

而糖类呢，往往与蛋白质或脂质结合，形成糖蛋白或糖脂，位于细胞膜的外侧，如同房子的门牌标识，在细胞识别和免疫反应中发挥着重要作用。

细胞膜具有一定的流动性，这使得细胞能够适应内外环境的变化。

这种流动性就好比是一条流淌的河流，使得物质能够在细胞膜上顺利地移动和交换。

同时，细胞膜还具有选择透过性，它就像一个智能的守门人，只允许某些特定的物质进出细胞，从而维持细胞内环境的稳定。

接下来，我们重点探讨一下物质运输的方式。

物质运输主要分为被动运输和主动运输两大类。

被动运输包括自由扩散和协助扩散。

自由扩散是指物质从高浓度一侧通过细胞膜向低浓度一侧转运，不需要载体蛋白和能量。

比如，氧气、二氧化碳、水等小分子物质就可以通过自由扩散进出细胞。

这就像是水从高处往低处流一样，自然而然，不需要额外的助力。

协助扩散则需要载体蛋白的协助，但同样不需要消耗能量。

葡萄糖进入红细胞就是一个典型的协助扩散的例子。

载体蛋白在这里就像是一座桥梁，帮助物质顺利地跨越细胞膜。

主动运输与被动运输大不相同，它是物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，既需要载体蛋白的协助，又需要消耗能量。

这种运输方式就像是逆水行舟，需要付出努力才能实现。

例如，小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸和无机盐离子等，就是通过主动运输完成的。

主动运输对于细胞来说非常重要，它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营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。