一轮复习物质跨膜运输的方式讲解

物质的跨膜运输一、基础知识必备1、渗透作用概念渗透作用是指水分子(或者其他溶剂分子)透过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。

渗透系统一个完整的渗透系统由两种不同浓度的溶液体系(A和B)以及两者间的半透膜组成。

渗透作用发生的条件(1)具有半透膜; (2)半透膜两侧的溶液存在浓度差。

2、实验:观察植物细胞的质壁分离和复原3、物质出入细胞的方式（1）小分子物质进出细胞的方式及实例（2）大分子、颗粒性物质出入细胞的方式：胞吞、胞吐二、通关秘籍1、半透膜两侧溶液间的水分子(或其他溶剂分子)进行双向运动,我们观测出的只是由水分子(或其他溶剂分子)双向运动的差所导致的液面改变。

2、溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度,如10%的葡萄糖溶液和10%的蔗糖溶液的质量浓度相同,但是10%的蔗糖溶液的物质的量浓度小,故水分子由10%的蔗糖溶液一侧向10%的葡萄糖溶液一侧移动。

3、质壁分离的原因分析4、小分子物质跨膜运输方式的快速确认技巧(1)是否消耗能量:只要运输耗能就为主动运输。

(2)是否逆浓度梯度转运:只要是从低浓度到高浓度运输,就是主动运输。

(3)是否需要载体:不需要载体就是自由扩散,需要载体则通过浓度、能量进一步判断。

对点训练1．在等渗溶液中，动物细胞不表现吸水或失水现象，但一直有水分子进出（）【解析】在等渗溶液中，动物细胞没有出现吸水或失水现象，此时，水分子进出细胞达到平衡，正确。

2．植物细胞的原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质（）【解析】植物细胞的原生质层指细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，正确。

3．当外界溶液浓度小于植物细胞液浓度时，植物细胞一定正在发生吸水（）【解析】当外界溶液浓度小于植物细胞液浓度时，植物细胞不一定正在发生吸水，因为植物细胞外有细胞壁，错误。

4．细胞内的大分子物质都需要通过囊泡进行运输（）【解析】并非细胞内所有的大分子都需要通过囊泡运输，如mRNA通过核孔从细胞核进入细胞质，错误。

一轮复习物质跨膜运输的方式[考纲要求] 1.物质进出细胞的方式Ⅱ（被动运输、主动运输、胞吞胞吐）2.分析不同物质跨膜运输实例,归纳跨膜运输的方式与特点一、回归教材、梳理知识考点一 物质跨膜运输的其他实例 教材P631. 展示教材上资料分析的例子，通过提问的方式梳理知识问题一：水稻培养液中里的Ca2+和Mg2+浓度为什么会增高？答案：水稻吸收水分和其他离子较多，吸收Ca2+和Mg2+较少总结：细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性（ 结构基础：细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同）问题二：轮作是农业生产中经常使用的方法。

农民在同一块田里种植的作物种类会因年份有所不同，也就是有计划地更换作物种类来种。

这与作物根系对矿质营养元素的选择性吸收有什么关系吗?——让学生利用所学知识，回答农业生产问题展示资料：人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力。

血液中碘的质量浓度为250mg/L,而甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液高20~25倍。

说明：物质运输有的顺相对含量梯度，有的逆相对含量梯度——-引入新课-探究物质进出细胞的方式考点二 物质进出细胞的方式1. 展示物质跨膜运输的示意图 讲解自由扩散，协助扩散，主动运输的概念，根据概念来讲解他们运输的特点2. 再展示图巩固：考向一：识图判断运输方式[思维深化]1．依图解判定物质跨膜运输方式3. 展示有关胞吞胞吐的教材内容。

讲解概念.非跨膜运输：胞吞、胞吐 体现：生物膜的流动性提问：胞吐、胞吐的一定是大分子吗？大分子通过膜一定是胞吞胞吐吗？ 讲解特例：神经递质是小分子通过胞吐的方式：RNA 进出核膜是通过核孔：4，通过连线讲解：考向二 熟记各种运输方式的实例考查特点、实例[连线]5，通过提问讲解易错点例子：葡糖糖进入红细胞和小肠上皮细胞不同例子;钾离子钠离子进出神经细胞神经细胞：画图讲解：钾离子外流、钠离子内流|——协助扩散：静息电位恢复后：钠钾泵：吸钾排钠——主动运输精炼1；(2018●全国卷II)下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是( C )A.巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散B.固醇类激素进人靶细胞的过程属于主动运输C.神经细胞受到刺激产生动作电位时Na 离子内流属于被动运输D.护肤品中的甘油进人皮肤细胞的过程属于主动运输2.(2019●安徽定远重点中学一模)如图表示物质进出细胞1和细胞2的过程示意图。

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。

高三生物一轮复习——物质跨膜运输的实例和方式课程内容核心素养——提考能1.物质跨膜运输的方式2.观察植物细胞的质壁分离与复原科学思维构建渗透作用和物质跨膜运输的相关模型科学探究“观察植物细胞的质壁分离与复原”的实验社会责任解决农业、食品问题，关注人体健康1.渗透作用2.动、植物细胞的吸水和失水(1)动物细胞的吸水和失水②现象a.外界溶液浓度<细胞质浓度⇒细胞吸水膨胀。

b.外界溶液浓度>细胞质浓度⇒细胞失水皱缩。

c.外界溶液浓度＝细胞质浓度⇒水分进出平衡。

(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)①条件：成熟植物细胞具有中央大液泡。

②原理③现象a.当外界溶液浓度＞细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。

b.当外界溶液浓度＜细胞液浓度时，细胞吸水，失水的细胞发生质壁分离复原现象。

3.物质跨膜运输的其他实例(1)植物对无机盐离子的吸收①不同植物对同种无机盐离子的吸收有差异。

②同种植物对不同无机盐离子的吸收也有差异。

(2)人体甲状腺滤泡上皮细胞对碘的吸收是逆(填“逆”或“顺”)浓度梯度进行的。

(3)不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异性。

1.影响渗透作用液面变化因素的模型分析半透膜表面积的大小半透膜两侧的浓度差在浓度B＝C>A，其他条件相同的情况下，半透膜的表面积越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显在其他条件相同的情况下，半透膜两侧的浓度差越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显2.成熟植物细胞和外界溶液形成的渗透系统与渗透作用模型的比较项目渗透作用模型植物细胞与外界溶液形成的渗透系统图解基本条件半透膜、浓度差原生质层——选择透过性膜；浓度差——细胞液与外界溶液之间的浓度差原理水分子通过半透膜的扩散作用水分子通过原生质层在细胞液与外界溶液之间发生扩散水扩散总趋势低浓度溶液→高浓度溶液3.科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2＋、Mg2＋和SiO4－4的培养液中培养，结果如图所示，据图分析：(1)由实验结果可以看出：三种离子中，水稻主要吸收SiO4－4，番茄主要吸收Mg2＋、Ca2＋。

2.3 物质跨膜运输的实例与方式1.物质出入细胞的方式(Ⅱ)。

2.实验：(1)通过模拟实验探究膜的透性；(2)观察植物细胞的质壁分离和复原。

一、细胞的吸水和失水1．渗透作用(1)概念：指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散过程。

(2)发生渗透作用的条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。

(3)常见渗透装置图分析①若S1溶液浓度大于S2，则单位时间内由S2→S1的水分子数多于S1→S2，外观上表现为S1液面上升；若S1溶液浓度小于S2，则情况相反，外观上表现为S1液面下降。

②在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2。

因为液面高的一侧形成的压强，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。

2．动物细胞的吸水和失水(1)人成熟的红细胞中发生渗透作用的条件①细胞膜相当于半透膜；②细胞质与外界溶液之间存在浓度差。

(2)引起细胞失水与吸水的条件：外界溶液与细胞质之间存在浓度差。

3．植物细胞的吸水和失水(1)成熟植物细胞的结构(2)原理和现象①外界溶液浓度>细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。

②外界溶液浓度<细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原现象。

(3)质壁分离的原因①外因：细胞液浓度<外界溶液浓度，细胞通过渗透作用失水。

②内因：细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性。

二、物质跨膜运输的方式1．物质跨膜运输的其他实例番茄和水稻吸收无机盐离子的比较：科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2＋、Mg2＋和SiO4－4的培养液中培养，结果及分析如下：(1)实验结果①不同植物对同一种无机盐离子的吸收有差异。

②同一种植物对不同种无机盐离子的吸收也有差异。

(2)实验结论：植物细胞对无机盐离子的吸收具有选择性。

(3)微生物吸收无机盐离子的特点①不同微生物对无机盐离子的吸收有选择性。

②不同微生物对各种无机盐离子的需要量不同。

2．物质跨膜运输的方式(1)物质跨膜运输的方式(连线)(2)根据图示进一步确定物质跨膜运输的方式和影响因素①填写以下有关跨膜运输方式及结构的名称：甲：自由扩散；乙：协助扩散；丙：主动运输；a：载体蛋白。

【高三学习指导】2021高三生物一轮复习物质跨膜运输的方式知识点物质跨膜运输指一些脂溶性的物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程，以下是物质跨膜运输的方式知识点，希望对考生复习生物有帮助。

一、生物膜结构的探索过程1、生物膜的探索历程：（1） 19世纪末，根据脂溶性物质更容易通过细胞膜的事实，欧文提出细胞膜由脂质组成。

⑵20世纪初，化学分析表明，膜的主要成分是脂质和蛋白质。

（3） 1925年，荷兰科学家得出结论，细胞膜上的脂质分子排列成两层。

⑷20世纪40年代，科学家推测脂质两边各覆盖着蛋白质。

（5） 1959年，罗伯逊认为生物膜由蛋白质、脂质和蛋白质组成。

⑹1970年，人鼠细胞杂交实验表明，细胞膜具有流动性。

（7） 1972年，桑格和尼克松提出的生物膜流动镶嵌模型被大多数人接受。

二、生物膜流动镶嵌模型：1.基本内容：⑴磷脂双分子层构成膜的基本支架，其结构特点是具有流动性。

⑵ 一些蛋白质分子包埋在磷脂双层表面，一些部分或完全包埋在磷脂双层中，一些跨越整个磷脂双层；大多数蛋白质分子是可移动的。

⑶细胞膜表面的糖类可以和蛋白质结合形成糖蛋白，也可以和脂质结合形成糖脂。

2.成分及其在膜中的分布（见右图）3、结构特点：流动性：细胞膜的主动运输和被动运输对于细胞的生命是非常重要的。

确保生命活动顺利进行的结构和功能基础是什么？膜的流动性和选择透过性。

三、物质的跨膜运输方式：1、被动运输：⑴自由扩散：不需要载体和能量，如水、co2、o2、甘油、乙醇等。

（2）协助扩散：需要载体，但不需要能量，例如红细胞吸收葡萄糖。

2、主动运输：既需要载体协助，又需要消耗能量，如细胞吸收k+、na+、ca2+、氨基酸等。

3.材料的跨膜运输方式表明，生物膜的结构特征是流动性，功能特征是选择性渗透性。

4、大分子物质以胞吞和胞吐方式进出细胞，这与细胞膜的流动性有关，但不属于跨膜运输。

思考：内吞和外吞是否属于跨膜转运？能源消耗必须是主动运输吗？大分子物质以胞吞和胞吐方式进出细胞，这与细胞膜的流动性有关，但不属于跨膜运输。

④跨膜层数⑤附着核糖体合成的多肽通过通道蛋白运输到内质网加工笔记26：物质跨膜运输的方式 1.物质运输的方式被动运输 主动运输胞吐、胞吐自由 扩散协助 扩散胞吞胞吐运输方向 高 浓度→ 低 浓度低 浓度→ 高 浓度细胞 外 →细胞 内细胞 内 →细胞 外载体 不需要 需要 需要 不需要 不需要 能量 不需要 不需要 需要需要 需要 举例 O2，CO2，H2O,甘油，乙醇，苯 红细胞吸收葡萄糖 无机盐，氨基酸，小肠吸收葡萄糖 人体白细胞吞噬病菌、细胞碎片等 分泌蛋白图示常见物质跨膜方式①葡萄糖⎩⎨⎧进入红细胞：协助扩散⎭⎪⎬⎪⎫进入小肠绒毛上皮细胞肾小管重吸收葡萄糖主动运输②Na ⎩⎪⎨⎪⎧进入神经细胞：协助扩散靠离子通道运出神经细胞：主动运输Na ＋­K ＋泵③K＋⎩⎪⎨⎪⎧进入神经细胞：主动运输Na ＋­K ＋泵运出神经细胞：协助扩散靠离子通道⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫自由扩散协助扩散主动运输⇒跨过1层膜 ⎭⎪⎬⎪⎫膜泡核孔⇒跨过0层膜模式图析物质穿膜层数①空气中的O 2进入人体组织细胞被利用，穿膜层数至少为 11，图解路径如下：O 2经过的膜层数至少为进、出肺泡壁细胞(2)＋进、出毛细血管壁细胞(两次2＋2)＋进、出红细胞(2)＋进组织细胞(1)＋进线粒体(2)＝11层（③无氧呼吸的场所在细胞质基质）②O 2从一个植物叶肉细胞的叶绿体产生到相邻叶肉细胞的线粒体被利用，穿膜层数为 6 ③水稻叶肉细胞无氧呼吸产生的CO 2，被同一个细胞利用需要跨过2层生物膜.(1)从高浓度向低浓度方向运输的方式并非只有被动运输，主动运输也可以从高浓度向低浓度运输，如餐后小肠上皮细胞吸收 葡萄糖 是由高浓度向低浓度运输。

(2)从低浓度向高浓度方向运输一定是 主动运输 。

因为逆浓度梯度运输需要消耗能量。

(3)同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同，如红细胞吸收葡萄糖为 协助扩散 ，小肠上皮细胞吸收葡萄糖则是 主动运输 。

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。

物质跨膜转运的方式及特点物质跨膜转运是细胞内外物质交换的重要过程，它通过细胞膜上的转运蛋白介导，使物质能够在细胞膜上通过，从而实现细胞内外的物质运输。

物质跨膜转运的方式多种多样，包括主动转运、被动转运、嵌膜蛋白通道等。

下面将详细介绍这些转运方式的特点和原理。

1. 主动转运：主动转运是指物质在跨膜过程中消耗能量，逆向运输物质，从低浓度区域向高浓度区域移动。

这种转运方式主要依赖于转运蛋白的ATP酶活性，通过耗能的方式将物质从低浓度区域转运至高浓度区域。

主动转运可以分为原位转运和组合转运两种形式。

原位转运是指转运蛋白通过直接转运物质，将其从低浓度区域转运至高浓度区域。

这种转运方式常见的例子是钠-钾泵，它能够将细胞内的钠离子排出细胞外，同时将细胞外的钾离子转运进细胞内，以维持细胞内外的离子浓度差。

组合转运是指转运蛋白将两种或多种物质同时转运，通过共同运输蛋白将它们从低浓度区域转运至高浓度区域。

这种转运方式常见的例子是葡萄糖-钠共转运体，它能够将葡萄糖和钠离子同时转运进细胞内，以维持细胞内葡萄糖的浓度。

2. 被动转运：被动转运是指物质在跨膜过程中不消耗能量，顺向运输物质，从高浓度区域向低浓度区域移动。

这种转运方式主要依赖于物质的浓度梯度，通过扩散的方式将物质从高浓度区域转运至低浓度区域。

被动转运可以分为简单扩散和载体介导扩散两种形式。

简单扩散是指物质通过细胞膜的疏水区域直接扩散，从高浓度区域向低浓度区域移动。

这种转运方式适用于小分子物质，如氧气、二氧化碳等，它们可以通过细胞膜的疏水区域自由扩散进出细胞。

载体介导扩散是指物质通过转运蛋白在细胞膜上扩散，从高浓度区域向低浓度区域移动。

这种转运方式适用于大分子物质或带电物质，如葡萄糖、氨基酸等，它们需要依赖转运蛋白才能通过细胞膜。

3. 嵌膜蛋白通道：嵌膜蛋白通道是一种特殊的转运方式，它通过形成通道或孔道，使物质能够直接穿过细胞膜。

嵌膜蛋白通道可以分为离子通道和水通道两种类型。