高中生物-物质跨膜运输的实例

高中常见跨膜运输实例高中生物课程中，我们学习了许多与细胞结构和功能相关的知识，其中跨膜运输是一个重要的内容。

本文将以高中常见跨膜运输实例为标题，介绍几个常见的跨膜运输实例。

一、离子泵离子泵是跨膜运输中的重要机制之一。

它通过将离子从低浓度区域转移至高浓度区域，消耗能量来维持细胞内外离子浓度的差异。

其中，钠钾泵是最为典型的例子。

钠钾泵将细胞内的钠离子推向细胞外，同时将细胞外的钾离子推进细胞内。

这一过程需要细胞消耗大量的三磷酸腺苷（ATP）来提供能量。

二、细胞内膜运输细胞内膜运输是指物质在细胞内部不同膜系统之间的运输过程。

其中，内质网（endoplasmic reticulum，ER）和高尔基体（Golgi apparatus）之间的运输是常见的跨膜运输实例。

内质网是细胞内的膜系统，负责蛋白质的合成和折叠，而高尔基体则负责蛋白质的修饰和分装。

细胞内膜运输通过囊泡的形式进行，即将物质包裹在膜囊泡中，在细胞内不同膜系统之间进行运输。

这一过程涉及到许多蛋白质的参与，确保物质的准确运输和分布。

三、细胞外膜运输细胞外膜运输是指物质在细胞外膜系统之间的运输过程。

其中，胞吐（exocytosis）和胞吞（endocytosis）是常见的跨膜运输实例。

胞吐是指细胞内的物质通过囊泡融合与细胞膜，释放到细胞外的过程。

这一过程常见于分泌型细胞，如胰岛细胞释放胰岛素。

胞吞则是指细胞通过膜囊泡将外界物质包裹并带入细胞内。

胞吞过程中，膜囊泡与细胞膜融合形成胞吞体，然后细胞膜再次合并，使囊泡内的物质进入细胞内。

这一过程在免疫细胞吞噬病原体时非常重要。

四、细胞膜通道细胞膜通道是跨膜运输中的另一种重要机制。

细胞膜通道是一种膜蛋白，具有特异性地选择性地允许特定物质通过。

其中，离子通道是最为典型的例子。

离子通道能够选择性地允许某种特定离子通过，同时阻止其他离子的通过。

这一过程是被细胞膜上的离子通道蛋白所调控的。

离子通道的开闭状态受到许多因素的调控，如电压、配体和细胞内外离子浓度等。

第1节物质跨膜运输的实例[学习目标] 1.阐述渗透现象的原理及条件。

2.说出动物细胞吸水和失水的条件。

3.探究植物细胞吸水和失水的条件。

知识点一渗透作用知识梳理1.渗透作用的原理(1)漏斗管内液面上升的原因：单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数□01多于由蔗糖溶液进入清水的水分子数。

02蔗糖分子也可以自由通(2)纱布代替玻璃纸，液面不会上升的原因：纱布的孔隙很大，□过。

(3)清水换成同样浓度的蔗糖溶液，液面不会上升的原因：半透膜两侧浓度相等时，单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数□03等于渗出的水分子数。

2．渗透作用发生的条件01半透膜。

(1)具有□(2)半透膜两侧溶液具有□02浓度差。

1.发生渗透作用的液面高度差H会不会一直升高，为什么？提示：不会。

长颈漏斗中的液面升高时，液体产生的静水压也会随之变大，当静水压增大到和渗透压相等时(二者的方向相反，静水压向外、渗透压向内)，通过半透膜进出长颈漏斗的水分子数相等，因此，液面就不再升高了。

2．当液面不再升高时，长颈漏斗内外液体的浓度相等吗？提示：不相等。

当水分子进出达到动态平衡时，长颈漏斗中溶液浓度仍高于烧杯中的液体浓度。

3．扩散和渗透的区别与联系？提示：扩散是指某物质从浓度高的地方向浓度低的地方移动的过程；渗透是水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。

渗透需要半透膜，是扩散的一种特殊形式。

4．实验探究：温度高低会提高或降低水分通过半透膜的扩散速率吗？请你提出假设，并设计检验该假设的实验方案。

提示：温度高低会提高或降低水分通过半透膜的扩散速率，设计渗透装置三组，分别在烧杯外水浴加热、加冰、不作处理，记录相同时间内的液面变化情况(或相同液面变化所需时间)。

典题分析题型一渗透作用原理分析[例1] 某同学设计了图中所示用于检测渗透作用的实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面平齐，记作零界面，实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势为( )解题分析装置中蔗糖溶液浓度较高，由于蔗糖分子不能通过膀胱膜，从漏斗中流出的水分子多于进入漏斗中的水分子，液面逐渐下降，直至达到动态平衡，液面不再下降，所以曲线先下降，后趋于稳定。

解密03 物质跨膜运输的实例及物质运输的方式A组考点专练考向一物质跨膜运输的实例1．（2020·怀仁县大地学校高一月考）下列有关植物根系吸收利用营养物质元素的叙述，错误的是A．在酸性土壤中，小麦可吸收利用土壤中N2和NO3-B．农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收C．土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可被根系吸收D．给玉米施肥过多，会因根系水分外流引起“烧苗”现象【答案】A【解析】【分析】本题围绕植物根吸收物质的运输方式来考查植物根吸收无机盐的形式以及吸水和失水的条件。

【详解】植物根细胞从土壤中能吸收无机盐，但无机盐需以离子形成存在，所以N2不能直接吸收利用，A 错误；根细胞吸收矿质元素的方式是主动运输，主动运输需要消耗能量，农田适时松土能促进根系的有氧呼吸，为根细胞吸收矿质元素提供更多的能量，因此农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收，B正确；土壤中微生物可以分解植物秸秆中的有机物，产生无机盐离子，从而可以被根系吸收，C正确；给玉米施肥过多时，会使土壤溶液浓度过高，大于根系细胞溶液的浓度，植物细胞失水，导致植物因失水而萎蔫，引起“烧苗”现象，D正确。

2．（2021·长春市第二十九中学高三期末）将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，发现其原生质体（即植物细胞中细胞壁以内的部分）的体积变化趋势如图所示。

下列叙述正确的是A．0〜4 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内B．0〜1 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等C．2〜3 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压D．0〜1 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压【答案】C【解析】将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，0〜4h内，原生质体体积先减小后增大，说明细胞发生质壁分离后自动复原，而原生质体体积增大，是由于物质A通过细胞膜进入细胞内，导致细胞液的渗透压升高、细胞渗透吸水所致，A错误；在0〜1h内，原生质体体积不断减小，说明物质A溶液的浓度高于细胞液浓度，细胞不断失水，因细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，所以细胞体积与原生质体体积的变化不相等，B错误；在2〜3h内原生质体体积不断增大，则是因为随着物质A不断被细胞吸收，使物质A 溶液的渗透压小于细胞液的渗透压、细胞渗透吸水所致，C正确，0〜1h内原生质体体积不断减小，细胞失水，此时A溶液渗透压＞细胞质基质渗透压＞细胞液渗透压（液泡中液体的渗透压，，D错误。