物质进出细胞方式
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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。
第6课时物质出入细胞的方式及影响因素课标要求 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。
1.物质出入细胞方式的比较物质出入细胞的方式被动运输主动运输胞吞胞吐自由扩散协助扩散图例运输方向高浓度→低浓度低浓度→高浓度胞外→胞内胞内→胞外是否需要转运蛋白否是是否是否消耗能量否否是是举例O2、CO2、甘油、乙醇、苯的跨膜运输人的红细胞吸收葡萄糖小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等巨噬细胞吞噬抗原胰岛素、消化酶、抗体的分泌易错提醒(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。
延伸应用“三看法”快速判定物质出入细胞的方式2.影响物质跨膜运输因素的分析(1)物质浓度(2)氧气浓度(3)温度3.探究物质跨膜运输方式的实验设计思路(1)探究是主动运输还是被动运输(2)探究是自由扩散还是协助扩散考向一物质跨膜运输方式的判断1.(2022·北京房山高三期末)下图表示几种常见的物质进出细胞的方式,下列相关说法不正确的是()A.同种生物不同细胞的细胞膜上转运蛋白的种类和数量不同B.①和②均属于被动运输,需要相应的蛋白质进行协助C.③属于主动运输,能够逆着浓度梯度转运物质且消耗能量D.胰岛素是大分子蛋白质,以③方式出组织细胞发挥作用答案 D解析胰岛素是大分子蛋白质,以胞吐的形式出细胞发挥作用,D错误。
2.研究表明,主动运输根据能量的来源不同分为三种类型,如图中a、b、c所示,■、▲、●代表跨膜的离子或小分子。
下列叙述正确的是()A.a类型中Y离子转运所需的能量来自于X离子的转运过程B.肌细胞吸收氨基酸分子是通过c类型进行的C.蓝细菌、水绵、叶肉细胞、萤火虫发光器细胞内均可发生c类型D.温度、酸碱度、氧气浓度均会影响a、b、c三种类型的运输速率答案 A解析蓝细菌、水绵、叶肉细胞细胞内有光合色素均可利用光能,能发生c类型,而萤火虫发光器细胞没有光合色素,不能利用光能,故不能发生c过程,C错误;温度、酸碱度均会影响a、b、c三种类型的运输速率,而氧气浓度只影响b过程,D错误。
物质进出细胞的方式物质跨膜运输的方式,物质通过简单扩散作用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。
进出细胞,叫做自由扩散。
自由扩散定义:物质通过简单扩散作用(simple transport)进出细胞,叫做自由扩散.其特点是:①沿浓度梯度(或电化学梯度)扩散;②不需要提供能量;③没有膜蛋白的协助。
某种物质对膜的通透性(P)可以根据它在油和水中的分配系数(K)及其扩散系数(D)来计算:P=KD/t,t为膜的厚度。
脂溶性越高通透性越大,水溶性越高通透性越小;非极性分子比极性容易透过,小分子比大分子容易透过。
具有极性的水分子容易透过是因水分子小,可通过由膜脂运动而产生的间隙。
非极性的小分子如O2、CO2、N2可以很快透过脂双层,不带电荷的极性小分子,如水、尿素、甘油等也可以透过人工脂双层,尽管速度较慢,分子量略大一点的葡萄糖、蔗糖则很难透过,而膜对带电荷的物质如:H+、Na+、K+、Cl—、HCO3—是高度不通透的事实上细胞的物质转运过程中,透过脂双层的简单扩散现象很少,绝大多数情况下,物质是通过载体或者通道来转运的。
离子、葡萄糖、核苷酸等物质有的是通过质膜上的运输蛋白的协助,按浓度梯度扩散进入质膜的,有的则是通过主动运输的方式进行转运。
举例:氧气,二氧化碳,水,甘油,乙醇,苯,脂肪酸,尿素,胆固醇,脂溶性维生素,气体小分子等协助扩散也称促进扩散、易化扩散(faciliatied diffusion),其运输特点是:①比自由扩散转运速率高;②存在最大转运速率;在一定限度内运输速率同物质浓度成正比。
如超过一定限度,浓度不再增加,运输也不再增加。
因膜上载体蛋白的结合位点已达饱和;③有特异性,即与特定溶质结合。
物质进出细胞方式
物质进出细胞方式.
一、物质分为:离子和小分子;颗粒和大分子.
二、进出方式分为:
1.离子和小分子物质:通过跨膜运输——被动运输(分为自由扩散,协助扩散)、主动运输.
2.颗粒和大分子物质:通过膜泡运输——胞吐、胞吞.
三、自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞.
1.原因:浓度差.
2.影响因素:溶质的浓度梯度,呈正比例图像.
3.实例:
(1)小分子:水、氧气、二氧化碳.
(2)脂溶性物质:甘油、乙醇、苯.
4.特征:
(1)方向:顺浓度梯度运输;
(2)载体:不需要;
(3)能量:不需要.
5.比方:球往低处滚.飞流直下三千尺.
四、协助扩散:进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散.
1.原因:浓度差;载体蛋白协助.
2.影响因素:溶质的浓度梯度;载体的种类和数量,呈饱和现象.
3.实例:离子和一些较大的分子,如葡萄糖进入红细胞.
4.特征:
(1)方向:顺浓度梯度运输;
(2)载体:需要;
(3)能量:不需要.
5.比方:卡车载货下坡.
6.特点:
(1)在一定范围内,比自由扩散转运速率高;
(2)存在最大转运速率:在一定限度内运输速率同物质浓度成正比;如超过一定限度,浓度再增加,运输也不再增加;
(3)有特异性,即与特定溶质结合.
五、主动运输:从低浓度一侧运输到高浓度一侧(逆浓度梯度运输),需要载体蛋白的协助,需要的能量(ATP,由新陈代谢产生)
1.原因:载体蛋白协助;能量供应(新陈代谢产生ATP).
2.影响因素:
(1)能量:氧浓度;温度.
(2)载体的种类和数量:呈饱和现象.
3.实例:小肠吸收葡萄糖、氨基酸、核苷酸、无机盐;肾小管集合管吸收离子.
4.特征:
(1)方向:逆浓度梯度运输;
(2)载体:需要;
(3)能量:需要.细胞膜内提供ATP,判断细胞膜的内外.
5.比方:卡车载货上坡.轻舟已过万重山.
6.意义:
(1)主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中;
(2)细胞膜的主动运输是活细胞的特性;
(3)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,主动排出代谢废物和对细胞有害的物质.
六、注意:有些物质,进出细胞可以通过不同方式.
1.葡萄糖进入红细胞/小肠细胞;
2.肾小管管腔的氨基酸通过主动运输进入上皮细胞,通过协助扩散出上皮细胞;
3.肾小管管腔的Na离子通过协助扩散进入上皮细胞,通过主动运输出上皮细胞.
七、病变.
1.囊性纤维病:
(1)症状:肺部细胞外侧Na离子的聚积形成黏液而易受细菌伤害.
(2)病因:缺少跨膜蛋白→影响Cl离子的转运→影响Na离子的转运(电荷平衡) →影响水分子转运→形成黏液→细菌繁殖→肺功能受损.
2.胱氨酸尿症:
(1)症状:尿液中含有大量的胱氨酸;尿液pH下降,胱氨酸沉淀成结石.
(2)病因:细胞膜上相应的载体蛋白缺陷,造成转动功能降低.
3.肾性糖尿病:
(1)症状:能吃能喝尿糖干瘦.
(2)病因:细胞膜中转运糖类的载体蛋白缺失.
八、解题:
1.判断细胞膜内外:外有糖蛋白,内有ATP.
2.是否需要载体:
(1)无载体,自由扩散;
(2)有载体,无能量,协助扩散;
(3)有载体,有能量,主动运输.
3.物质的内外浓度比:
(1)从高到低:自由/协助扩散;
(2)从低到高:主动运输.
4.物质进出方向:
(1)进细胞←:
① 高浓度到低浓度↙:自由/协助扩散.
② 低浓度到高浓度↖:主动运输.
(2)出细胞→:
① 高浓度到低浓度↘:自由/协助扩散.
② 低浓度到高浓度↗:主动运输.
5.柱形图判断物质进出:物质在细胞内外含量对比. (1)外高内低:
① 进:自由/协助扩散.
② 出:主动运输.
(2)外低内高:
① 进:主动运输.
② 出:自由/协助扩散.
九、颗粒和大分子的膜泡运输:胞吞、胞吐. 1.条件:细胞摄取或排出大分子和颗粒物质的方式. 2.原理:生物膜的流动性.
3.特征:
(1)方式:物质通过小泡转移.
(2)载体:不需要.
(3)能量:需要.
4.方向:
(1)胞吞:细胞外→内.
(2)胞吐:细胞内→外.
实例:单细胞动物吞食;白细胞吞噬病菌;分泌蛋白.。