必修一物质出入细胞的方式

课题17：物质跨膜运输的方式【课标要求】物质出入细胞的方式。

【考向瞭望】物质跨膜运输方式的探究、判断与应用。

【知识梳理】一、物质跨膜运输的方式：（一）被动运输：1、自由扩散：不需要载体和能量，如水、CO 2、O 2、甘油、乙醇等。

2、协助扩散：需要载体，但不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖。

（二）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 ＋、Ca 2＋、氨基酸等。

（三）物质跨膜运输的方式说明生物膜结构特征是流动性，功能特性是选择透过性。

（四）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。

二、三种物质出入细胞方式的图例比较三、主动运输的意义：在细胞的生命活动过程中，主动运输起到了重要作用，它使细胞能主动地从外界吸收被选择的物质，供生命活动利用。

同样，细胞也能利用主动运输把新陈代谢产物排出细胞外。

总之，细胞通过主动运输，摄取、积累物质以及不断排出代谢废物，从而维持细胞组成成分的动态稳定，保证生命活动的正常进行。

四、影响跨膜运输的因素（一）影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。

（二）影响协助扩散的因素：1、细胞膜内外物质的浓度差。

2、细胞膜上运载物质的载体数量。

（三）影响主动运输的因素：1、载体：是细胞膜上的一类蛋白质。

（1）载体具有特异性，不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上载体的种类和数目也不同。

（2）载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体全部参与物质的运输时，细胞吸收该载体运载的物质的速度不再随物质浓度的增大而增大。

2、能量：凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。

（四）影响物质运输速度的曲线分析1、物质浓度（在一定浓度范围内）对运输速率的影响曲线：（1）自由扩散的运输方向是由高浓度一侧到低浓度一侧，其动力是两侧溶液的浓度差，在一定浓度范围内，随物质浓度的增大，其运输速率与物质浓度成正比。

（2）协助扩散或主动运输的共同点是都需要载体协助，在物质浓度较低时，随物质浓度的增大，运输速率也逐渐增大，到达一定物质浓度时，由于受膜上载体数量的限制，运输速率不再随浓度增大而增大。

第三章第二节物质出入细胞的方式总课时2一、教材与学情分析教材分析：本节课讲物质出入细胞的方式。

书本先介绍了扩散与渗透，这是物理现象。

运用到生物体内，就有红细胞吸水失水，植物细胞质壁分离。

随后介绍了被动转运、主动转运以及胞吞胞吐。

这些内容联系了前一章所学的细胞膜的结构特性与功能特性。

而主动转运所需能量又与前一节细胞与能量相联系。

学情分析：学生在前一章学习了细胞膜的结构特性与功能特性，有助于其学习物质出入细胞的方式。

学习儿种物质出入细胞方式后对于细胞膜的结构与功能有了进一步理性的认识。

二、教学目标1、知识与能力：解释植物细胞质壁分离及质壁分离复原现象；红细胞失水缩水原因；说明渗透、被动转运、主动转运；描述细胞胞吞胞吞。

2、过程与方法：通过提出问题一获取信息一解决问题来培养学生学习的能力；通过举例来加强学生的理解能力。

3、情感态度价值观：善于发现问题并积极参与讨论、探求新知。

学会从不同角度思考、分析和解释观察到的现象, 树立实事求是额科学态度。

三、教学重难点重点：物质出去细胞的儿种方式难点：区分物质出入细胞的各种方式的异同四、教学资源与策略自制多媒体课件课堂讨论，主要通过直观教学等丰富多样的教学方式使学生在参与活动的同时掌握本节内容。

五、教学过程【讲述】物质由浓度咼的一侧转运至浓度较低的一侧。

成为被动转运。

如氧气、甘油、二氧化碳、胆固醇等小分子跨过膜扩散。

而有的小分子或者离子不溶于质膜的脂双层中或者体积太大，需要借助细胞膜上的载体观察PPT上动态蛋白。

这种需要载体蛋白，从高浓度到低浓度的扩散叫异化扩图散。

葡萄糖进入红细胞属于异化扩散。

【补充讲解】扩散与异化扩散中，运输速率与浓度差的线性关系。

浓度差载体蛋白分子与被转运的分子或离子结构而改变形状，运送至膜另一端后释放分子或者离子，载体蛋白又恢复到原来的形状。

分析、讨论发散思维三、主动转【提问】植物根部为什么能在土壤中吸收浓度比细胞中低的离子？海鱼的鲍能把体内的盐从盐浓度较低的体液中排到盐浓度较高的海水中？【讲述】逆浓度梯度，需要载体蛋白，需要消耗能量的转运方式成主动运输速率阅读、分析、讨论、回答。

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。

物质出入细胞的方式【知识清单】考点1：细胞的吸水和失水一、动物细胞的吸水和失水1、 渗透作用产生的条件（1）有一层半透膜（2）半透膜两侧的溶液具有浓度差2、 动物细胞吸水和失水的条件（1）外界溶液浓度小于细胞质浓度时，细胞吸水膨胀。

（2）外界溶液浓度大于细胞质浓度时，细胞失水皱缩。

（3）外界溶液浓度等于细胞质浓度时，水分进出细胞处于动态平衡。

二、植物细胞的吸水和失水（以成熟植物细胞为例）1、结构（1）细胞壁：全透性。

细胞膜（2）原生质层细胞质 具有选择透过性，相当于半透膜液泡膜2、条件：成熟植物细胞具有中央大液泡3、验证（1）当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞就通过渗透作用失水，植物细胞就发生质壁分离现象。

（2）将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中，此时细胞的浓度高于外界清水，植物细胞就吸水，发生质壁分离复原。

考点2：物质进出细胞的方式1、小分子和离子的跨膜运输2、大分子和颗粒性物质进出细胞的方式【易混易错】1、植物细胞吸水和失水的结构：（1）、细胞壁：全透性。

（2）、原生质层：细胞膜、细胞质、液泡膜（具有选择透过性，相当于半透膜）2、发生渗透平衡只意味着半透膜两侧水分移动达到平衡状态，既不可以看作没有水分子移动也不可看作两侧溶液浓度相等。

3、胞吞胞吐不是跨膜运输。

胞吞胞吐是借助于膜的融合完成的，与膜的流动性有关，是大分子和颗粒性物质进出细胞的方式，消耗能量。

4、物质进出细胞核并非都通过核孔，核孔是RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道，小分子物质进出细胞核是通过跨膜运输实现的，不通过核孔。

【知识拓展】1、穿膜层数的计算问题常涉及的知识点（1）常涉及到的细胞结构的膜的层数：线粒体和叶绿体均为2层膜，液泡、细胞膜均为1层膜、核糖体、核膜上的核孔均为0层膜等。

（2）常涉及到结构和细胞：红细胞；肺泡壁、毛细血管壁、毛细淋巴管壁、小肠粘膜上皮、肾小囊壁、肾小管壁细胞等均为单层上皮细胞，物质在穿越这些细胞时均穿越了两层细胞膜。