物质进出细胞的方式
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考点二物质出入细胞的方式及影响因素
1.被动运输
(1)概念:物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散。
(2)两种类型
2.主动运输
(1)方向:一般情况下物质分子从低浓度一侧运输到高浓度一侧。
(2)特点:需要载体蛋白协助,还需要消耗能量。
(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。
(4)不同跨膜运输方式的实例[连线]:
3.胞吞和胞吐
(1)胞吞:
①概念:大分子附着在细胞膜表面,这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子。
然后小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部。
②实例:白细胞吞噬细菌、变形虫吞噬有机颗粒。
(2)胞吐:
①概念:细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞。
②实例:胰岛B细胞分泌胰岛素。
1.“三看法”快速判定物质出入细胞的方式。
准确判断物质出入细胞的方式,考生必看!准确判断物质出入细胞的方式【典例分析】1.下列关于物质进出细胞的方式,正确的是()A.胞吞过程涉及囊泡与细胞膜的融合,需要载体协助B.通过载体蛋白进行的物质转运不一定属于主动运输C.小分子物质都是通过自由扩散进入细胞,不消耗能量D.胰岛素的分泌需要消耗能量,故其跨膜运输的方式为主动运输1.B【解析】【分析】物质跨膜运输方式主要有主动运输、被动运输和胞吞胞吐,其中被动运输又可以分为自由扩散和协助扩散。
自由扩散方式既不需要载体也不需要能量,水分子,气体分子,脂溶性小分子等通过自由扩散进出,协助扩散需要载体但不需要能量,哺乳动物成熟的红细胞吸收葡萄糖属于协助扩散。
主动运输既需要载体也需要能量,氨基酸、核苷酸、葡萄糖和无机盐离子等通过主动运输进出细胞。
胞吞胞吐过程不需要载体协助但是需要消耗能量。
【详解】A、胞吞过程涉及囊泡与细胞膜的融合,但是不需要载体协助,A 错误;B、通过载体蛋白进行的物质转运不一定属于主动运输,协助扩散也需要载体的协助,B正确;C、小分子物质进出细胞,有的属于自由扩散,有的属于协助扩散,有的属于主动运输,C错误;D、胰岛素的分泌需要消耗能量,其跨膜运输的方式为胞吐,D 错误。
故选B。
【易错点击】1.物质出入细胞方式的判断(1)①根据分子的大小、是否需要能量和载体蛋白进行判断:②根据运输方向判断:顺浓度梯度的跨膜运输方式是自由扩散和协助扩散,逆浓度梯度的跨膜运输方式一定是主动运输。
③根据达到平衡时的浓度判断:若达到平衡时细胞内外仍存在浓度差,则是主动运输,因为自由扩散和协助扩散达到平衡时细胞内外浓度相等。
(2)不同条件下运输方式的判断①消耗能量的运输方式有胞吞、胞吐和主动运输。
②需要载体蛋白参与,不消耗能量的运输方式一定是协助扩散。
(3)无机盐离子的运输方式:无机盐离子的运输方式并非都是主动运输,在顺浓度梯度情况下,也可通过被动运输方式进出细胞,如在神经冲动传导过程中Na+、K+的运输,在兴奋时Na+内流和在恢复静息状态时K+外流都是协助扩散。
《物质出入细胞的方式》授导型教案一、设计思想《普通高中生物课程标准》倡导探究性学习,力图改变学生传统的学习方式,引导学生主动参与、乐于研究、勤于动手,逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,以及交流合作的能力,突出创新精神和实践能力的培养。
基于《标准》的这种理念,在开展此次教学中,我将采用授导型教学方式,中间穿插自辅式教学方式相结合方式,着重培养学生的分析和解决问题的能力。
二、教材分析细胞是生物体结构和功能的基本单位,它不仅与周围的环境之间发生物质交换,而且与周围的其他细胞之间也要发生物质交换。
因此这一节内容的学习就显得非常重要,它不仅与第二章中质膜的结构和功能有着密切的联系,也是学好其他章节有关内容的基础。
三、学情分析高一学生已经具备了细胞膜的结构的基础,了解了细胞由一层具有选择透过性的质膜包被着,这为这节课的学习打下了认知基础。
同时,高一学生还具备了一定的思维和认知能力,比较、分析和解决问题的能力,能比较好的完成此次教学任务,但还不是很完善,这还需要老师的引导。
四、教学目标【知识目标】1.简述扩散的特点。
2.阐明渗透的概念及原理。
3.观察质壁分离和复原的现象并概述原理。
4.概述被动转运和主动转运的概念;区别被动转运和主动转运两种不同的方式。
5.概述胞吞和胞吐两种方式。
【能力目标】1.通过分析扩散作用和渗透作用的过程,训练学生分析问题的能力,培养他们良好的思维品质。
2.通过分析细胞的吸水原理和探索细胞吸水的过程,初步学会探索细胞吸水原理的科学方法,训练学生科学的思维。
培养学生研究问题的能力。
3.通过区别物质进出细胞的不同方式,训练学生的分析能力。
【情感态度与价值观】1.通过分析扩散和渗透作用的过程,渗透生命活动不断发展变化以及适应的特性。
使学生逐步学会自觉地用发展变化的观点,认识生命。
2.通过联系生产、生活等实际,激发学生学习生物学的兴趣,培养学生关心科学技术的发展,关心社会生活的意识和进行生命科学价值观的教育。
高考生物一轮复习讲义—物质出入细胞的方式及影响因素(新人教版)课标要求1.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞,不需要额外提供能量,有些物质逆浓度梯度进出细胞,需要能量和载体蛋白。
2.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
考点一各种物质出入细胞方式的比较1.物质进出细胞的方式方式被动运输主动运输胞吞胞吐自由扩散协助扩散运输方向高浓度→低浓度低浓度→高浓度细胞外→细胞内细胞内→细胞外是否需要(消耗) 蛋白质不需要需要需要需要需要能量不消耗不消耗消耗消耗消耗模型举例O 2、CO2、甘油、乙醇、苯人的红细胞吸收葡萄糖、H2O通过通道蛋白的运输小肠上皮细胞吸收葡萄糖、无机盐、氨基酸等白细胞吞噬病菌分泌蛋白的分泌影响因素浓度差浓度差;转运蛋白的种类和数量载体蛋白种类和数量;能量温度;能量提醒(1)胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用,但是不需要转运蛋白的作用。
(2)胞吐不是只能运输大分子物质,也可以运输小分子物质,如神经递质。
(3)被动运输和主动运输主要体现了膜的选择透过性,胞吞、胞吐主要体现了膜的流动性。
(1)源于必修1 P70“与社会的联系”:囊性纤维化是细胞中某种蛋白质结构异常,影响了Cl-的跨膜运输,说明这种结构蛋白属于细胞膜上的载体蛋白,也反映了细胞膜对离子的吸收具有选择性是通过细胞膜上载体蛋白的种类和数量来实现的。
(2)源于必修1 P71“相关信息”:胞吞形成的囊泡,在细胞内可以被溶酶体降解。
(3)源于必修1 P72概念检测T2:果脯在腌制过程中慢慢变甜不是(填“是”或“不是”)细胞通过主动运输吸收糖分的结果。
腌制果脯时由于细胞外液浓度过高,细胞失水死亡,然后糖分大量进入细胞才导致果脯慢慢变甜。
2.协助扩散中转运蛋白类型(1)载体蛋白类:只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,且每次转运时都会发生自身构象的改变。
(2)通道蛋白类:只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。
专题三物质出入细胞的方式考点一细胞的吸水与失水1.(2015·海南卷,10)取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干,去除主脉后剪成大小相同的小块,随机分成三等份,之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中,一定时间后测得甲的浓度变小,乙的浓度不变,丙的浓度变大。
假设蔗糖分子不进出细胞,则关于这一实验结果,下列说法正确的是( )A.实验前,丙的浓度>乙的浓度>甲的浓度B.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等C.实验中,细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散D.甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的解析本题考查物质跨膜运输的实例的相关知识,考查知识的识记及理解能力,难度较小。
由题意可知,取生理状态相同的某种植物叶片,细胞内的细胞液浓度考虑相同,分别放入甲、乙、丙三种不同浓度的溶液中,一定的时间后,甲的浓度变小,说明植物细胞失水,甲的浓度>植物细胞;乙的浓度不变,说明植物细胞既不失水也不吸水,乙的浓度=植物细胞;丙的浓度变大,说明植物细胞吸水,丙的浓度<植物细胞。
由此可知:甲的浓度>乙的浓度>丙的浓度,A错误;乙的浓度不变是因为细胞内细胞液的浓度而非细胞内蔗糖浓度,与乙的浓度相等,B错误;水分进出细胞属于自由扩散,C错误;由题意可知,蔗糖分子不进出细胞,甲、乙、丙三种溶液的浓度变化均是考虑由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的,D正确。
答案 D2.(2014·上海卷,21)以紫色洋葱鳞叶为材料进行细胞质壁分离和复原的实验,原生质层长度和细胞长度分别用X和Y表示(如右图),在处理时间相同的前提下( )A.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,则紫色越浅B.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越大,则所用蔗糖溶液浓度越高C.不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,则越易复原D.不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越大,则细胞的正常细胞液浓度越高解析同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,表示失水越多,质壁分离越明显,紫色越深,X/Y值越大,失水越少,所用蔗糖溶液浓度越小,故A、B错误;不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,表示失水越多,越不易复原,故C错误;而X/Y值越大,表示该细胞失水越小,则该细胞的正常细胞液浓度越高,故D正确。
《物质通过多种方式出入细胞》知识清单细胞是生命活动的基本单位,而物质的进出细胞对于细胞的生存和功能发挥至关重要。
物质通过多种方式出入细胞,包括被动运输、主动运输和胞吞胞吐等。
一、被动运输被动运输是指物质顺着浓度梯度进行的跨膜运输,不需要消耗细胞代谢产生的能量。
被动运输又可以分为自由扩散和协助扩散两种方式。
1、自由扩散自由扩散也称为简单扩散,是指物质从高浓度一侧通过细胞膜向低浓度一侧转运,不需要载体蛋白的协助,也不需要消耗能量。
一些小分子物质,如氧气、二氧化碳、氮气、苯、乙醇、甘油等,都可以通过自由扩散的方式进出细胞。
以氧气为例,当细胞外氧气浓度高于细胞内时,氧气分子会凭借自身的热运动,从细胞外扩散进入细胞内,直到细胞内外氧气浓度达到平衡。
2、协助扩散协助扩散是指物质在载体蛋白的协助下,从高浓度一侧通过细胞膜向低浓度一侧转运,不需要消耗能量。
葡萄糖进入红细胞、钠离子进入神经细胞等都属于协助扩散。
载体蛋白具有特异性,一种载体蛋白通常只能运输一种或一类物质。
例如,葡萄糖进入红细胞是通过特定的载体蛋白来实现的。
二、主动运输主动运输是指物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞代谢产生的能量。
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。
例如,植物根细胞吸收土壤中的矿质离子、小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等营养物质,都是通过主动运输的方式进行的。
主动运输的载体蛋白具有与被运输物质结合的特异性位点,当被运输物质与载体蛋白结合后,会引起载体蛋白的构象发生变化,从而将物质运输过膜。
同时,细胞通过呼吸作用产生的 ATP 为主动运输提供能量。
三、胞吞和胞吐胞吞和胞吐是大分子物质进出细胞的方式,它们都涉及到细胞膜的变形和包裹。
1、胞吞胞吞是指大分子物质或颗粒性物质被细胞膜包裹后,形成囊泡进入细胞的过程。
胞吞可以分为吞噬作用和胞饮作用。
物质进出细胞的方式有:一、单纯扩散是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。
影响单纯扩散的主要因素有二:①膜两侧的溶质分子浓度梯度。
浓度梯度大,物质顺浓度梯度扩散就多;浓度梯度消失,扩散就停止。
②膜对该物质的通透性。
由于细胞膜的结构是脂质双分子层,所以膜对脂溶性高的物质如氧和二氧化碳通透性大,扩散容易;对脂溶性低和非脂溶性物通透性小,扩散就难。
这种单纯扩散方法进出细胞的物质有:氧、二氧化碳、水、乙醇、甘油、苯等。
二、协助扩散(易化扩散)是指一些非脂溶性的物质或水溶性强的物质,依靠细胞膜上镶嵌在脂质双分子层中特殊蛋白质的“帮助”,顺电—化学梯度扩散的过程。
即将本来不能或极难进行的跨膜扩散变得容易进行,所以也叫做易化扩散。
参与易化扩散的镶嵌蛋白质有两种类型:一种是载体蛋白质,另一种是通道蛋白质。
因而易化扩散可分为两种:①以载体为中介的易化扩散:协助运输,被选择吸收的物质从高浓度一侧通过细胞膜到达低浓度一侧,但需要细胞膜上的一种物质——载体蛋白的协助才能完成扩散过程,称为协助运输。
协助运输是一种被动运输,不需要细胞提供代谢能量,因为物质是顺着浓度梯度运输的,例如葡萄糖进入红胞。
载体的作用是在细胞膜的一侧与某物质相结合,再通过本身的变构作用将其运往膜的另一侧。
以此种方式转运的物质是一些小分子的有机物。
协助运输有三个主要特点:一个是高度特异性,一种载体只能转运一种物质,如葡萄糖载体只能转运葡萄糖。
另一个是饱和性,即在单位时间内的物质转运量不能超过某一数值。
第三,竞争抑制性,即结构近似的物质可争夺占有同一种载体、载体优先转运浓度较高的物质。
②以通道为中介的易化扩散:通道运输,通道的作用是在一定条件下通过蛋白质本身的变构作用而在其内部形成一个水相孔洞或沟道,使被转运的物质得以通过。
以此种方式转运的物质是一些简单的离子。
通道的开放和关闭,由化学因素控制的通道,称为化学依赖性通道;由电位因素控制的通道,称电位依赖性通道。
物质出入细胞的方式一、教学目标知识与技能:1.理解物质进出细胞的几种方式;2.掌握物质进出细胞的几种方式之间的异同;3.理解载体蛋白、能量、细胞膜等在转运过程中的作用。
过程与方法:1.通过比较几种运输方式的异同,培养学生运用对比法进行学习的能力;2.通过模拟物质运输方式,让学生学会用形象记忆法理解知识内容;3.通过举例类比,激发学生触类旁通的类比学习方法;4.借助实验现象,让学生掌握如何通过具体的实验来进行理论知识点学习。
情感态度与价值观:1.几种运输方式异同的比较,使学生树立科学的辩证观点;2.通过实际的操作,让学生明白学习实验知识对于理论知识理解的重要性。
二、教学重难点1. 扩散与渗透过程中现象实验的教学,在帮助学⽣理解了扩散渗透作⽣之后,如何让学⽣通过具体的实验现象去解释理论知识是教学的难点所在,可以通过让学⽣动⽣操作,观察现象的⽣式来加深理解。
2. 主动转运与被动转运中,载体蛋⽣的⽣作机制以及其能量的消耗状况也⽣较抽象,难以让学⽣及时理解,可以通过制作模型的⽣式,以⽣种⽣眼可见的⽣式将教学内容呈现在学⽣眼前,⽣便学⽣进⽣学习。
3. 主动转运与被动转运中,能量的流动看不见,⽣分的抽象。
再加上学⽣对于能量的知识接触较少,不易理解。
可以通过播放动画,辅之书上的静态模式图来帮助学⽣更好的了解内容。
4. 胞吞和胞吐是在学习过程中不同于其它三种运输⽣式的⽣种运输⽣式,其运输不需要进⽣跨膜。
学⽣在学习时思路不容易及时调整。
可以通过类⽣学⽣已经学会的⽣些知识帮助学⽣理解,如内质⽣产⽣囊泡,随后囊泡进⽣⽣尔基体这⽣过程,可能类⽣胞吞胞吐过程,但应该注意讲明其中的差异。
三、教学方法1.扩散与渗透过程中现象实验的教学,在帮助学⽣理解了扩散渗透作⽣之后,如何让学⽣通过具体的实验现象去解释理论知识是教学的难点所在,可以通过让学⽣动⽣操作,观察现象的⽣式来加深理解。
2. 主动转运与被动转运中,载体蛋⽣的⽣作机制以及其能量的消耗状况也⽣较抽象,难以让学⽣及时理解,可以通过制作模型的⽣式,以⽣种⽣眼可见的⽣式将教学内容呈现在学⽣眼前,⽣便学⽣进⽣学习。
第3节物质进出细胞的方式一、被动运输物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散称为被动运输。
被动运输主要包括自由扩散和协助扩3、水、乙醇、苯等二、主动运输概念:从一侧运输到一侧,需要的协助,同时还需要消耗细胞代谢释放的,这种运输方式叫做主动运输。
特点:、、实例:小肠绒毛上皮细胞对等的吸收,就是通过主动运输进行的。
小肠上皮细胞从肠腔中吸收、甲状腺从周围环境中吸收示意图:意义:主动运输能够保证活细胞按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的营养物质,排出新陈代谢产生的废物和对细胞有害的物质。
思考:如何判断物质进出细胞?三、胞吞和胞吐过程:胞吞:当细胞摄取大分子时,大分子附着在质膜的表面→这部分细胞膜内陷形成小囊,包围大分子→小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡→进入细胞内部→胞吞完成胞吐:细胞需要外排的大分子在细胞内部形成囊泡→囊泡移动到细胞膜处→囊泡与细胞膜融合→将大分子排出细胞→胞吐完成实例:胞吞:吞噬细胞吞噬病原体、单细胞动物(如草履虫和变形虫等)吞食细菌或食物颗粒胞吐:分泌蛋白的分泌示意图:四、影响物质跨膜运输的因素内部因素:外部因素:1、物质浓度2、载体蛋白3、氧气含量4、温度跟踪练习题1、物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。
下图为几种物质跨膜运输方式的示意图,有关叙述不正确的是()A.组成细胞膜的A、B两种物质通常不是静止的B.丙物质跨膜运输方式中物质一般要从低浓度一侧向高浓度一侧运输C.甲、乙、丙三种物质跨膜运输方式对于维持活细胞正常的生命活动均有重要意义D.甘油跨膜运输是以乙的方式进行的2、体肝细胞内CO2分压和K+浓度高于细胞外,而O2分压和Na+浓度低于细胞外,上述四种物质中通过主动运输进入肝细胞的是()A.CO2B.O2C.K+D.Na+3、某科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系,分别用下列四种曲线表示:在研究肝细胞运输物质X时,发现与曲线②和③相符,试问:物质X的运输方式是( )A.主动运输B.自由扩散C.胞吞和胞吐D.协助扩散4、研究员分离到一种动物细胞的细胞膜,将膜放在特制的仪器中,分隔两边装蒸馏水的槽。
高中生物高考考点闯关8——物质出入细胞的方式一、课标、考纲要求(一)普通高中生物学课程标准(2017)【内容要求】2.1 物质通过被动运输或主动运输方式进出细胞,以维持细胞的正常代谢活动2.1.1 阐明质膜具有选择透过性2.1.2 举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞,不需要额外提供能量;有些物质逆浓度梯度进出细胞,需要能量和载体蛋白2.1.3 举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞(二)高考全国统一考试大纲(2019)【生物知识内容、要求】细胞的代谢⑴物质出入细胞的方式Ⅱ二、核心知识梳理(一)细胞吸水和失水1.渗透作用发生的条件⑴有半透膜⑵半透膜两侧有物质的量浓度差半透膜可以是生物性的选择透过性膜,如细胞膜,也可以是物理性的过滤膜,如玻璃纸。
2.对渗透现象的解释如图为研究渗透作用的实验装置,漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液,漏斗内外起始液面一致。
渗透平衡时液面差为△h.对此现象解释如下:⑴液面上升的原因:S1溶液浓度高于S2溶液浓度,单位时间内由S2溶液进入S1溶液的水分子数多于由S1溶液进入S2溶液的水分子数,导致液面上升。
⑵液面停止升高的原因:随液面差△h不断增大,漏斗管内液体的压力不断增大,使水分子流出漏斗的速度加快,同时半透膜两侧溶液的浓度差不断减小,使水分子流入漏斗的速度减慢,最终导致水分子的运动达到平衡状态,液面停止升高。
需要强调的是,当液面停止升高时,S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度,此时渗透压与液面差产生的压力平衡。
此实验因变量是漏斗内液面变化,不宜用烧杯液面变化作描述指标,因现象不明显。
3.成熟植物细胞和动物细胞的吸水和失水动物细胞的细胞膜和成熟植物细胞的原生质层(细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质)相当于一层半透膜,会发生渗透作用。
无论细胞吸水还是失水,都是从水分子浓度大的一侧向水分子浓度小4.质壁分离和复原的原理分析⑴质壁分离发生质壁分离的前提条件:成熟植物的活细胞具有大液泡和细胞壁。