下载文档原格式
物质跨膜运输的实例物质跨膜运输是生物体内物质交换的重要手段，包括被动跨膜和主动跨膜两种形式。
被动跨膜是指物质通过膜的渗透、扩散等方式从高浓度区域向低浓度区域运输，而主动跨膜则是指跨膜物质通过各种机制从低浓度区向高浓度区运输，需要消耗能量。
本文将介绍生物体中常见的物质跨膜运输的实例，以期增加读者对物质跨膜运输的理解。
一、被动跨膜1. 水的渗透在生物体内，细胞和体液之间存在一定的浓度差。
当细胞外溶液浓度高于细胞内溶液时，水通过细胞膜壁的渗透作用向细胞内流动，细胞膜将水分子过滤并防止离子和一些大分子物质渗透到细胞内。
例如，肾脏器官中的近曲小管细胞可以通过大量的跨透透析来除去体内过多的水分，这是由于近曲小管壁上存在的渗透加速蛋白及不同渗透压介导的渗透作用。
2. 碳水化合物的扩散碳水化合物是生物体中最常见的有机化合物之一，其跨膜扩散是被动跨膜的一种形式。
例如，肠道壁上的麦克斯渗透开路蛋白可以促进葡萄糖等碳水化合物通过肠壁向血液中扩散。
3. 气体的扩散生物体内的气体交换是指氧气从外面通过呼吸器官进入体内，而二氧化碳从体内通过呼吸器官排出。
当气体浓度高于体内浓度时，气体分子通过呼吸器官的膜壁向体内扩散，这是一种经典的被动跨膜。
二、主动跨膜1. 离子泵的推动离子泵通过耗能进行离子推动，将离子从低浓度区向高浓度区运输。
例如，钠/钾泵会通过ATP酶催化反应将ATP分解为ADP和磷酸以获得能量，然后将细胞内的钠离子排出并将细胞外的钾离子推进细胞内。
这种推动方式可以维持细胞内离子平衡，并产生电位差，是神经传递和肌肉收缩的关键。
2. 载体蛋白的穿透载体蛋白是一种将物质从低浓度区运输到高浓度区的蛋白。
这种运输方式需要耗费能量，并依赖于蛋白质的特异性结构。
例如，葡萄糖运输蛋白将葡萄糖从肠道或肝脏中运输到细胞内，并在细胞内通过代谢途径提供能量。
3. 膜囊泡的转运细胞内膜囊泡是一种将物质从细胞内运输到细胞外膜的方式。
这种转运方式常常发生在胞吞作用或胞吐作用中。
商都高级中学高效课堂导学案
年级：高二学科：生物主备人：张小剑序号： 4
课题：物质跨膜运输的实例（复习）
【明确学习目标】
1、通过观察渗透作用的动画演示实验，组织引导学生，分析渗透作用概念和发生的条件。
2、通过类比、观察、探究红细胞水分进出状况，总结动物细胞相当于渗透系统。
3、进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
【重点难点】
1、进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
2、尝试提出问题，作出假设。
【使用说明与学法指导】
1、依据学习目标、认真预习课本，用红笔标注重难点。
用准确语言独立完成自研自探和
合作探究环节。
要求静、快、专，并且把自己有疑问的地方用红笔标出或写出自己的观点。
2、有疑问的地方，首先通过对子间帮扶解决，如仍有疑问全组解决，组长组织课堂大展
示。
要求展示同学声音宏亮尽量脱稿，听展同学认真积极点评，并准备质疑。
【自研自探】
1.、扩散作用：分子从浓度向浓度运动，直到均匀分布。
包括溶质和溶剂分子。
举例：在客厅能闻到厨房饭菜的香味。
可以有半透膜也可以没有半透膜。
2、渗透作用：水分子或者其他溶剂分子通过半透膜，从相对含量的地方向相对含量的地方扩散。
3、半透膜：是一种只能某种分子或离子扩散进出多孔性物理性薄膜。
（只允许水分子通过而不允许溶质分子通过）例如：、。
4、顺相对含量梯度：从水含量多浓度的地方向含量少浓度的地方运输。
5、逆相对含量梯度：从含量（浓度低）的地方向含量（浓度高）的地方运输
6、哺乳动物成熟的红细胞提取细胞膜的实验原理。
红细胞没有也没有。
7、干种子、根尖分生区（未成熟的植物）的细胞主要靠作用吸水。
亲水性物质蛋白质、淀粉和纤维素亲水性依次减弱。
8、成熟植物细胞模式图
9、观察植物细胞的质壁分离与复原实验。
（1）取材：实验应选用_____色洋葱鳞片叶的____(外/内)表皮制作装片，并在____(低/高)倍镜下观察质壁分离及复原的细胞。
质壁分离过程中，紫洋葱表皮细胞液泡的颜色由____变______（填写“浅”或“深”）。
(2)相对于原生质层，细胞壁具有_______性(全透/半透)。
(3)实验步骤
〖合作探究1〗渗透系统与渗透作用的原理
烧杯中是清水，漏斗内是30%的蔗糖溶液，两种不同的溶液被一层玻璃纸（半透膜）隔开，实验开始时，漏斗内外的液面在同一水平面上。
讨论
问题：1、为什么漏斗内的液面会上升
2、用一层纱布代替半透膜，漏斗内的液面有何变化
3、若漏斗内外均是同浓度蔗糖溶液，情况又是怎样的
4、漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种分别是质量分数为10﹪葡萄糖溶液和质量分数为10﹪蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致。
一段时间后S1和S2液面高度关系为________。
结论一：
〖合作探究二〗类比渗透装置与细胞，提出问题：动物细胞是一个渗透系统吗作出假设：动物细胞是一个渗透系统。
设计实验，验证假设。
细胞形态不
细胞吸水膨胀细胞失水皱缩变进出水平衡
讨论：1、红细胞内的的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗
2、红细胞吸水或是失水的多少取决于什么条件
结论二：
〖合作探究三〗探究植物细胞的吸水和失水（如果时间允许用KNO3溶液处理呢）通过观察植物细胞的质壁分离与复原实验。
讨论1、如何使洋葱鳞片叶表皮细胞处于失水状态
2、尝试用不同浓度梯度的蔗糖溶液（质量分数为10％、20％、30％、40%、50%）使洋葱表皮细胞发生质壁分离。
3、如何使它们复原观察它们能不能复原
结论三：
〖合作探究四〗其他物质跨膜运输的实例
资料一、番茄和水稻吸收无机盐离子的比较：准备好含Ca2+、Mg2+和Si4+的培养液，将番茄和水稻分别放在上述培养液中培养。
一段时间后，培养番茄的溶液中Ca2+、Mg2+浓度下降，水稻培养液中的Ca2+、Mg2+浓度增高。
Si4+的情况刚好相反：番茄几乎不吸收Si4+，而水稻吸
碘
碘
少收了大量的Si4+.。
分析如下：
1、探究水稻培养液里的钙离子和镁离子为什么浓度会增高
2、不同作物对无机盐的吸收有差异吗
资料二、甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血
液的高20—25倍，而人体甲状腺滤泡上皮
细胞仍具有很强摄取碘的能力。
3、水分子跨膜运输是顺相对含量梯度，其他物质的
跨膜运输也是这样吗
资料三、不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大
的差异。
4、细胞对物质的吸收有选择吗如果有这种选择性有
普遍性吗
结论四：
基础题：下列现象中属于渗透作用的是（）
A.水分子通过细胞壁
B.葡萄糖分子通过半透膜＋通过半透膜 D.水分子通过半透膜
直通高考：(2014·全国课标Ⅱ理综，4)将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等)，取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。
假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则( )
微生物P2O5K2O
大肠杆菌
圆褐固氮菌
酵母菌
米曲菌
A.实验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高
B.浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的
组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组
D.使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于～(mol·L－1)之间。
