小分子物质的跨膜运输方式

高考生物专题复习《细胞的物质输入和输出》真题汇编2023年1、（2023·湖北）控制物质进出细胞是细胞膜的功能之一。

以下需要借助膜上载体蛋白进入细胞的实例是（）A．水进入根毛细胞B．乙醇进入胃壁细胞C．二氧化碳进入叶肉细胞D．K 逆浓度梯度进入根毛细胞【答案】D【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体和能量，常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要蛋白质的协助，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。

【详解】A、水进入根毛细胞的方式是自由扩散或协助扩散，协助扩散需要通道蛋白，不需要载体蛋白，A 错误；B、乙醇进入胃壁细胞为自由扩散，该过程不需要载体蛋白，B错误；C、二氧化碳进入毛细血管的方式是自由扩散，该过程不需要载体蛋白，C错误；D、K＋在逆浓度梯度下的跨膜运输方式是主动运输，需要消耗能量，且需要载体蛋白的协助，D正确。

故选D。

2、（2023·湖北）食物进入口腔中会引起唾液分泌量的增加。

唾液腺细胞内的淀粉酶运出细胞的方式是（）A．自由扩散B．协助扩散C．主动运输D．胞吐【答案】D【分析】生物大分子进出细胞的方式是胞吞和胞吐方式，该方式不需要载体蛋白的协助，但需要消耗能量，与细胞膜的流动性密切相关。

【详解】细胞内的生物大分子，如唾液淀粉酶运出细胞的方式是通过胞吐过程实现的，该过程需要消耗能量，D正确，ABC错误。

故选D。

3、（2023·湖南）将人的红细胞放入高浓度的NaCI溶液中，一段时间后红细胞发生了皱缩。

下列叙述错误的是（）A．皱缩的红细胞发生了质壁分离B．红细胞在皱缩过程中发生了细胞失水C．红细胞的细胞膜相当于一层半透膜D．在红细胞皱缩过程中，细胞质浓度逐渐升高【答案】A【分析】渗透作用是水分子等溶剂分子从低浓度一侧扩散到高浓度一侧的现象。

一、“物质跨膜运输”模型归纳二、物质跨膜运输模型解读1．自由扩散模型首先要明确自由扩散的条件即膜的两侧具有浓度差（小分子物质是从高浓度向低浓度扩散的），不需要载体协助也不需要能量供应。

自由扩散的速度与物质浓度的高低（浓度差）成正比，但自由扩散是不受载体和能量等因素的影响，例如：水分子，氧气等气体分子以及甘油等脂溶性分子可以自由通过细胞膜。

2．协助扩散模型首先要明确协助扩散的条件即需要载体蛋白的协助并且膜的两侧具有浓度差（小分子物质是从高浓度向低浓度扩散的），不需要能量的供应。

在一定的浓度范围内，随浓度差增大，物质的扩散速度加快。

达到一定程度后，由于受载体数目的限制（膜上的载体达到饱和时），物质运输速度不再增加而保持稳定，例如：葡萄糖通过红细胞膜。

3．主动运输模型首先要明确主动运输的条件即需要载体蛋白的协助和伴随能量的消耗。

一般小分子物质是从从低浓度向高浓度方向转运的（也可顺浓度进行），例如：钠离子等无机盐离子、葡萄糖、氨基酸等通过细胞膜。

3．1“耗氧量”模型运输速度与氧气的供应呈正相关，但不是正比例，因受细胞膜上载体数量的限制，故在一定的氧气消耗量范围内，随耗氧量的增大，物质的扩散速度加快。

达到一定程度后，物质运输速度不再增加而保持稳定。

值得注意的是，在氧气消耗量为零时，虽然有氧呼吸受到了抑制，但物质仍然可以运输，因为此时还要无氧呼吸产生能量，故曲线的起始位置运输速率并非为零。

3．2“时间”模型当细胞外物质的浓度高于细胞内时（顺浓度梯度），主动运输比被动运输快得多。

当主动运输逆浓度梯度进行时，在能量供应充足、载体没有达到饱和之前，物质运输速度随细胞外浓度的升高而加快；当载体饱和或能量不足时，运输速度维持相对稳定，不再随细胞外浓度而变化。

综上，也说明主动运输不但可以逆浓度梯度进行，也是可以顺浓度梯度进行的。

3．3“浓度差”模型在载体饱和之前，主动运输的速率和物质浓度成正相关，此时体现了主动运输和协助扩散模型的统一性。

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。

物质跨膜运输的特点。

自由扩散,协助扩散,主动运输,包吞胞吐。

膜质跨膜运输是指通过膜所进行的物质运输过程，它分为四种形式，分别是自由扩散、协助扩散、主动运输以及包吞胞吐。

自由扩散是一种基本的物质跨膜运输的方式，它利用的是浓度梯度的动力原理。

物质运输的过程是由浓度梯度引起的，即物质由高浓度向低浓度方向传递，当体内外物质浓度梯度构成一致性状态时，物质运输过程被停止。

自由扩散可用于钠、钾、氯离子等大分子以及脂溶性小分子的运输过程。

协助扩散是另一种物质跨膜运输的方式，它是以某些载体分子的帮助，物质可以从高浓度地方输送到低浓度地方，物质从高浓度地方开始，经过载体分子的捕获，物质会陆续地被运送到低浓度的地方，然后被释放。

协助扩散可以用于运输极小分子或者极稀分子。

主动转运也是一种物质运输过程，它是指物质从低浓度地方到高浓度地方这一转移过程，该过程利用的是改变了能量平衡的物质运输方式，如控制运输蛋白属于这种方式。

主动运输可以应用于细胞的内外物质的交换，也用于细胞的重要组成成分的构建，如氨基酸、糖类、核酸等物质的传输。

最后它还有一种物质跨膜运输方式，叫做包吞胞吐。

它指超大分子物质如多聚肽等，利用细胞外原生质这一物质前来走过细胞膜，所处的位置主要在细胞机械刚性部分，其工作机制是利用生物纤维与细胞膜之间的互相作用将细胞内的物质完成运输到细胞外的过程。

总之，以上四种跨膜运输技术在生物体内的生存和运转过程中都起着重要的作用，它们可以非常有效地调节体内外的物质浓度，例如大分子以及脂溶性小分子等，同时也能够有效构建细胞的重要组成部分。

《物质跨膜运输的方式》教学设计一、教学内容分析：《物质跨膜运输的方式》是新课标人教版高中生物教科书必修I中第四章第三节的内容，本章内容属于细胞的基本功能之一──物质的输入和输出。

学习内容主要有物质跨膜运输的方式，自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞及胞吐的主要特征和各自的区别。

任何一个生命系统都是开放的系统,都与外界有物质的交换.所以本节的内容对学生理解细胞是基本的生命系统有着重要的意义,也为以后进一步的生物学习奠定基础知识.二、学习者特征分析：1、知识基础：在本章前两节中，学生已经学习了细胞膜的组成、功能以及物质跨膜运输的一些实例，但还未对物质跨膜运输的原理进行学习。

本节内容就是系统的学习物质跨膜运输的方式，学生对其中涉及的知识已经有一些了解，所以本节内容对于高中学生并不难理解，因此可以用引导的方式让学生进行学习，以此提高学生的分析总结能力。

2、认知能力：高中生已达到一定分析处理问题的水平。

三、教学目标：1、知识目标:（1）举例说明物质跨膜运输的类型及特点。

(2)阐述主动运输对细胞的意义。

（3)说出被动运输与主动运输的异同点。

(4）正确解读坐标图与表格。

2、技能目标:（1)逐渐形成打破定势思维,实际问题实际解决的能力。

（2）逐渐形成运用类比和对比的方法进行学习的能力.（3）逐渐形成运用表格的方式进行总结归纳知识的能力.3、情感态度价值观：树立生物膜结构与功能相适应的生物学观点。

四、教学重点：1。

小分子和离子跨膜运输的方式：自由扩散、协助扩散、主动运输2.大分子跨膜运输的方式:胞吞和胞吐五、教学难点：三种跨膜运输方式的概念及区别;通过已知跨膜运输的特征推出跨膜运输的方式。

六、教学媒体：教科书、板书、PPT课件（包含flash动画）等.七、教学方法：直观教学法、讲授法、引导法。

八、课时安排：1课时九、教学流程图十一、布置作业:本节课后习题及补充习题十二、板书设计：第3节物质跨膜运输的方式1、自由扩散定义特征2、协助扩散定义特征3、主动运输定义特征4、物质运输类型5、三种运输方式的区别（表格）十三、课后评价：课后对本堂课通过提问引导的方式讲解物质的跨膜运输方式的效果，学生学习兴趣，课堂氛围,学生理解程度作评价。

物质跨膜运输的方式及特点全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：物质跨膜运输是细胞内外物质交换的重要过程，它通过不同的方式将物质穿过细胞膜，实现细胞内外环境的稳定。

目前已经发现了多种物质跨膜运输的方式，每种方式都有其独特的特点和机制。

一、主动运输主动运输是细胞内外物质运输的一种方式，它需要消耗能量以克服浓度梯度，使物质从低浓度区域向高浓度区域移动。

主动运输主要包括原子运输和小分子运输。

原子运输是通过特定的载体蛋白质，如离子泵和Na+/K+泵，将原子从低浓度区域转移到高浓度区域。

小分子运输是指通过载体蛋白将小分子物质进行跨膜运输，如葡萄糖转运蛋白和脂质转运蛋白。

主动运输的特点是能够实现对细胞内外环境的精确调控，使细胞内外物质浓度始终保持在理想的水平，从而维持细胞的正常功能。

主动运输还能够应对外界环境的变化，以保持细胞内外的稳态。

被动运输是通过跨膜通道进行物质运输的一种方式，不需要额外的能量消耗，只是依靠浓度梯度推动物质从高浓度区域向低浓度区域移动。

被动运输主要包括扩散和渗透。

扩散是通过脂质双层之间的小孔或蛋白通道，使分子从高浓度区域向低浓度区域自发扩散。

渗透是指水分子通过膜上的水通道蛋白，使水分子从高浓度区域向低浓度区域流动。

被动运输的特点是高效、快速，能够满足细胞对物质的迅速需求。

被动运输还能够避免能量浪费，提高细胞对物质的利用效率。

三、运动蛋白介导的跨膜运输除了上述两种跨膜运输方式外，还存在一种通过运动蛋白介导的跨膜运输方式。

运动蛋白如细胞骨架和激动蛋白能够通过与细胞骨架的结合，将物质从一个细胞膜一侧转移到另一侧。

运动蛋白介导的跨膜运输是一种高效的物质运输方式，能够满足细胞对物质的快速需求。

物质跨膜运输是细胞内外物质交换的重要过程，通过不同的方式实现细胞内外环境的稳定。

主动运输能够精确调控细胞内外物质浓度，适应外界环境的变化；被动运输高效、快速，提高细胞对物质的利用效率；运动蛋白介导的跨膜运输通过运动蛋白的介导，实现物质在细胞膜之间的转移，为细胞提供了快速的物质运输通道。

第四章第 3 节物质跨膜运输的方式拓展点主动运输和胞吞、胞吐的异同。

教法与学法讲授法、探究学习法教学模式“自学—辅导”教学模式教具多媒体ppt 演示课件课时分配1课时教学流程教学环节教师活动学生活动设计意图复习提问教师通过一定的方式（课件、小黑板或口述等）呈现对上节课学过的主要知识的提问1. 细胞膜的流动镶嵌模型（学生板演）。

2. 细胞膜的结构特点、功能特点。

学生回忆、看书等，给出准确、规范的答案。

将复习旧知常态化，从而强化知识的识记和落实。

一、情景导入二、要点精讲三、合作探究四、当堂（一）导入新课，板书课题：前面我们讲到生物膜是半透膜，有的分子可以通过而有的分子和离子则不能通过，下面我们看图此图是人工合成的脂双层，看图思考：（1）这张图所反映的膜是不是生物膜？为什么？学生通过观察此图与学生板演图进行对比回答。

（不是生物膜，它只有磷脂双分子层，中间没有镶嵌蛋白质通过看图对比训练学生对知识的灵活运用，同时培养学生的观察能力、前后连接学习以此激发学生继检测五、课后作业（2）什么分子能通过人工合成的脂双层？什么分子不能通过人工合成的脂双层？（3）大家发现葡萄糖分子不能自由通过人工合成的无蛋白质的脂双层，但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，其他细胞也需要不断补充葡萄糖以提供能量，也就是说葡萄糖肯定是可以通过细胞膜进到细胞内部的。

那这又该如何解释呢？那么蛋白质在物质跨膜运输中到底起了何种重要作用呢？让我们来共同学习物质跨膜运输的方式。

导入新课，板书课题。

（二）物质进出细胞的方式1、生物小分子和离子的跨膜运输的方式有哪些？主动运输和被动运输有什么特点？下面我们详细介绍这些内容。

（1）自由扩散一滴蓝墨水滴到清水中，很快就会分散到清水中，使清水呈现蓝色，这就是扩散。

阅读课本P70被动运输的内容，结合课本图4-7思考下列问题。

1 前面我们所学的哪些是自由扩散?自由扩散有什么特点？2 常见的自由扩散的例子有哪些？自由扩散的速率由什么来决定？自由扩散有什么特点？（2）协助扩散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”，顺着化学浓度梯度扩散的过程。