第二节细胞膜的物质运输功能

细胞的物质运输与交换过程细胞是生物体的基本单位，也是生命活动的基础。

在细胞内部，各种物质需要通过运输与交换的过程，确保细胞正常的功能与生存。

本文将以细胞膜、细胞器以及细胞外液的角度，探讨细胞的物质运输与交换过程。

一、细胞膜的运输机制细胞膜是细胞的外包层，具有选择性通透性。

它通过多种运输机制实现物质的进出，包括主动转运、被动扩散、运输蛋白等。

1.主动转运主动转运是细胞膜通过消耗能量，将物质从浓度较低的一侧转移到浓度较高的一侧。

其中，最常见的机制是离子泵的运作。

比如钠-钾泵通过ATP酶的催化作用，将细胞内的钠离子转运至细胞外，同时将细胞外的钾离子转运至细胞内。

这种维持离子浓度差的机制对于细胞正常的代谢和功能至关重要。

2.被动扩散被动扩散是指物质在浓度梯度的驱动下，自由地通过细胞膜进行运输。

这种过程不需要额外能量的消耗。

细胞膜中的脂质双层能够阻碍水溶性分子的通过，但对于小分子的非极性物质，如氧气和二氧化碳等，可以通过简单扩散进出细胞。

此外，细胞膜中也存在通道蛋白，能够形成通道，使特定的离子和小分子快速地通过。

3.运输蛋白细胞膜上存在多种运输蛋白，通过结合特定的物质，将其运输进出细胞。

常见的运输蛋白包括载脂蛋白、离子通道蛋白和载体蛋白等。

载脂蛋白通过结合小分子的非极性物质，如胆固醇，从一个细胞膜片层转运至另一个细胞膜片层。

离子通道蛋白则特异地允许特定离子通过，如钠离子通道和钾离子通道等。

而载体蛋白则通过与特定物质结合，将其转运进出细胞，包括葡萄糖转运蛋白和氨基酸转运蛋白等。

二、细胞器的物质运输与交换细胞器是细胞内部的各种功能区域，它们之间也需要进行物质的运输与交换。

1.内质网与高尔基体内质网是由膜结构组成的连续系统，在内质网上合成的蛋白质会通过囊泡被转运至高尔基体。

高尔基体不仅参与蛋白质的修饰和包装，同时也通过囊泡运输物质至其他细胞器或细胞膜上。

2.线粒体线粒体是细胞内的能量中心，通过细胞膜进行物质运输。

细胞膜物质转运的主要方式及特点细胞膜物质转运是指细胞膜通过一系列的机制和通道，将物质从细胞内转运到细胞外或从细胞外转运到细胞内。

细胞膜物质转运是维持细胞内外环境稳定和实现细胞功能的重要过程。

主要方式包括主动转运、被动转运和细胞外液体转运。

1. 主动转运主动转运是指细胞膜通过ATP能量消耗来推动物质的转运。

其中最重要的方式是离子泵的运输。

离子泵是一种跨膜蛋白，它通过利用ATP的能量将离子从低浓度区域转运到高浓度区域。

常见的离子泵包括钠钾泵、钙离子泵等。

这些离子泵的特点是选择性转运，即只将特定的离子转运过细胞膜，并且能够迅速调节细胞内外离子的平衡，维持细胞内稳定的离子浓度。

2. 被动转运被动转运是指物质在细胞膜中通过浓度梯度的驱动力自发地进行转运。

被动转运不需要消耗能量，物质会沿着浓度梯度自动从高浓度区域向低浓度区域转运。

被动转运可以分为简单扩散和载体介导的转运两种方式。

简单扩散是指小分子物质通过细胞膜的脂双层自由扩散，不需要任何载体蛋白的参与。

简单扩散的特点是依赖物质的浓度梯度，浓度梯度越大，扩散速率越快。

同时，物质的分子大小和脂溶性也会影响扩散速率。

载体介导的转运是指通过载体蛋白帮助物质跨越细胞膜进行转运。

载体蛋白包括通道蛋白和转运蛋白。

通道蛋白形成细胞膜通道，物质可以通过通道蛋白的开放和关闭来实现转运。

转运蛋白则是一种可以结合物质并将其转运到另一侧的蛋白。

载体介导的转运具有特异性，即只能转运特定的物质。

同时，载体蛋白还可以通过调节活性和数量来调节物质的转运速率。

3. 细胞外液体转运细胞外液体转运是指细胞通过分泌和摄取的方式将物质转运到细胞外或从细胞外摄取物质进入细胞。

细胞外液体转运是维持细胞内外环境平衡的重要机制。

分泌是指细胞通过囊泡内的物质向细胞外释放，常见的分泌方式包括胞吐和外泌。

胞吐是指细胞通过膜囊泡将物质从细胞内转运到细胞外。

外泌是指细胞通过分泌囊泡将物质从细胞内转运到细胞外。

摄取是指细胞通过内吞的方式将细胞外的物质摄取到细胞内，常见的内吞方式包括胞吞和胞噬。

第二节 细胞膜的物质运输功能学习目标 1.简述物质运输的几种形式。

(重点) 2.分析植物质壁分离和质壁分离复原实验。

(难点) 3.理解物质穿膜运输和膜泡运输。

(难点)一、穿膜运输和膜泡运输 1．穿膜运输(1)被动运输⎩⎪⎨⎪⎧单纯扩散⎩⎨⎧运输方向：分子密度高→分子密度低实例：水分子、脂溶性小分子协助扩散⎩⎨⎧运输方向：分子密度高→分子密度低条件：需载体实例：血浆中的葡萄糖进入红细胞(2)主动运输①基本条件⎩⎨⎧细胞膜上相应载体的协助消耗细胞代谢产生的能量②实例：无机盐离子通过细胞膜。

(3)细胞膜的功能特点：选择透过性。

2．膜泡运输(1)被运输的物质：大分子和颗粒物质。

(2)运输方式图1 图2①图1所示运输方式：内吞。

a ．过程：大分子和颗粒物质――→与细胞膜结合细胞膜内陷→形成小囊泡――→脱离细胞膜进入细胞中。

b ．主要类型：吞噬作用和胞饮作用。

②图2所示运输方式：外排。

过程：大分子分泌物等形成囊泡→与细胞膜融合→释放到细胞外。

二、渗透作用1．渗透作用⎩⎨⎧结构基础：渗透系统发生条件⎩⎨⎧具有半透膜半透膜两侧的两个溶液体系具有浓度差2．半透膜 (1)过滤膜 ①特性：物理性。

②物质分子能否通过的影响因素：分子的直径。

(2)选择透过性膜 ①特性：生物性。

②物质分子能否通过的影响因素：生命活动的需要与否。

三、水在细胞中的含量、存在形式及作用 1．含量水在细胞中含量最高。

2．存在形式⎩⎨⎧自由水：与细胞的代谢有关结合水：与细胞的抗逆性有关3．作用(1)细胞内良好的溶剂，各种代谢反应的介质。

(2)构成细胞的结构成分。

四、质壁分离和质壁分离复原实验 1．实验原理(1)成熟的植物细胞放到一定浓度的溶液中构成一个渗透系统。

(2)当细胞大量失水时，原生质层与细胞壁分离。

2．实验步骤撕取表皮：用刀片在紫色较深处划一方框，在其边角处用 镊子挑起表皮，并用镊子夹住一边撕取表皮 ↓制片：在洁净的载玻片中央滴一滴清水，将撕下的表 皮在水滴上展开，盖上盖玻片↓镜检：先用低倍镜观察，再用高倍镜观察，可看到⎩⎨⎧a.有一个紫色的中央大液泡b.原生质层紧贴细胞壁↓绘图：↓滴加蔗糖溶液吸水纸吸引↓镜检：高倍镜观察⎩⎨⎧a.中央液泡逐渐变小，紫色加深b.原生质层与细胞壁逐渐分离↓ 绘图：↓ 清水吸水纸吸引↓镜检：在高倍镜下观察细胞发生的变化⎩⎨⎧a.中央液泡逐渐胀大，紫色变浅b.原生质层逐渐贴近细胞壁运输？提示：单纯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。

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。

动物的细胞的物质运输细胞是构成生物体的基本单位，而动物的细胞则是构成动物体的基本单元。

细胞内的物质运输是维持细胞正常生活活动的重要保证。

本文将探讨动物细胞内的物质运输过程，以及相关的细胞器和分子机制。

一、细胞膜的物质运输细胞膜是细胞的外部边界，起到隔离细胞内外环境的作用。

细胞膜通过多种方式实现物质的运输。

1. 扩散：扩散是一种无需能量消耗的物质运输方式，根据物质浓度梯度的差异，物质自高浓度区域向低浓度区域自发地运动。

通过细胞膜内的脂质双层，溶解在脂质中的小分子物质如氧气、二氧化碳、水等可以通过扩散进出细胞。

2. 运输蛋白：细胞膜上存在多种运输蛋白，它们可以媒介特定物质的运输。

其中，载脂蛋白负责运输脂类，锁定蛋白则负责离子和大分子物质的传递。

这些运输蛋白通过与物质结合，将其穿过细胞膜。

例如，葡萄糖进入细胞就依赖于葡萄糖载脂蛋白。

3. 胞吞和胞吐：胞吞和胞吐是特定细胞摄取和排出大颗粒物质的机制。

细胞通过细胞膜的融合和溶酶体的参与，将外界物质包裹成囊泡，并将其带入细胞内部或排出细胞外。

二、细胞器在物质运输中的作用细胞器是细胞内具有特定结构和功能的亚细胞结构，对于物质运输起到了重要的作用。

1. 内质网：内质网是细胞内的一种膜系统，它通过其内部的空腔系统提供了广阔的表面积，作为蛋白质合成的场所。

内质网还参与分子的修饰、折叠和转运等过程，确保蛋白质合成后能正确运输到目的地。

2. 高尔基体：高尔基体位于内质网的附近，它接收来自内质网的蛋白质和其他分子，经过进一步的修饰和排序后，通过带有目标分子的囊泡的运输，将其送往细胞膜、溶酶体或分泌颗粒。

3. 溶酶体：溶酶体是一种含有水解酶的胞器，主要负责分解细胞内的大分子物质，例如蛋白质、核酸和糖类等。

细胞通过溶酶体将外界摄取的颗粒物质，以及细胞内需要更新的旧器官和细胞器进行降解。

4. 线粒体：线粒体是细胞的能量中心，通过细胞呼吸产生的ATP为细胞提供能量。

线粒体膜上存在许多运输蛋白，可以将食物中的营养分子通过线粒体膜激活进入线粒体内部，供细胞呼吸使用。

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。

细胞膜运输方式归纳细胞膜是细胞的外部边界，起到保护细胞内部结构和调控物质进出的作用。

细胞膜运输是指通过细胞膜实现物质在细胞内外之间的转运过程。

细胞膜运输方式多种多样，可以总结为主动转运、被动转运和胞吞作用。

一、主动转运主动转运是细胞膜运输中的一种重要方式，它需要消耗细胞内的能量，将物质从低浓度区域转运到高浓度区域。

主动转运主要通过离子泵和载体蛋白实现。

1. 离子泵离子泵是细胞膜上的跨膜蛋白，能够将离子从低浓度区域转运到高浓度区域。

其中最为常见的是钠钾泵。

钠钾泵通过耗费ATP的能量，将细胞内的钠离子排出，同时将细胞外的钾离子吸入，维持了细胞内外钠离子和钾离子的浓度差。

2. 载体蛋白载体蛋白是细胞膜上的一种跨膜蛋白，它能够与特定的物质结合，使物质通过细胞膜转运。

载体蛋白可以分为通道蛋白和载体蛋白两类。

通道蛋白形成一个通道，物质通过蛋白通道直接进出细胞；载体蛋白则通过构象变化将物质从一侧转运到另一侧。

二、被动转运被动转运是细胞膜运输中的一种 passively方式，不需要消耗细胞内的能量，物质沿浓度梯度自然地从高浓度区域转运到低浓度区域。

被动转运主要包括扩散、渗透和载体蛋白介导的转运。

1. 扩散扩散是指物质在浓度梯度作用下自由移动的过程。

物质的扩散速率与浓度梯度成正比，与分子大小和溶剂的温度有关。

细胞膜的磷脂双层具有一定的通透性，小分子物质如氧气、二氧化碳等可以通过扩散进出细胞。

2. 渗透渗透是指溶质通过半透膜从高浓度溶液移动到低浓度溶液的过程。

渗透有两种情况，一种是液体渗透，即水分子通过细胞膜的水通道蛋白（如水蛋白）进出细胞；另一种是溶质渗透，即溶质通过细胞膜的载体蛋白进出细胞。

三、胞吞作用胞吞作用是一种细胞膜运输方式，细胞通过改变细胞膜的形状将大分子物质或其他细胞完整地包围进入细胞内部。

胞吞作用分为胞吞和胞噬两种形式。

1. 胞吞胞吞是指细胞通过细胞膜的变形将固体颗粒或大分子物质包围进入细胞内部。

细胞内的囊泡与细胞膜融合形成胞吞泡，胞吞泡内的物质被逐渐降解消化。

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。