第3节 物质跨膜运输的方式 学习目标 1.说出被动运输与主动运输的异同。2.举例说明物质跨膜运输方式的类型和特点。3.简述主动运输对细胞生活的意义。 素养要求 1.生命观念：认同生物膜的功能特性——选择透过性。2.科学思维：推测影响各种跨膜运输方式的环境因素，并能作出合理解释。
一、物质跨膜运输的方式
1．被动运输：物质进出细胞时，顺浓度梯度的扩散。
方式
自由扩散 协助扩散
图示 甲 乙
条件 不需要载体蛋白，不消耗能量 需要载体蛋白，不消耗能量
实例 水、O2、CO2等 葡萄糖等物质的顺浓度梯度运输
运输方向 高浓度一侧→低浓度一侧
2.主动运输
(1)物质运输方向：从低浓度一侧→高浓度一侧。
(2)基本条件
①细胞膜上相应载体蛋白的协助。
②消耗细胞内化学反应所释放的能量。
(3)实例：K＋进红细胞；Na＋出红细胞。
(4)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。
(1)水分子和气体分子进出细胞的方式是自由扩散，脂肪酸进出细胞的方式是协助扩散( )
(2)葡萄糖进入红细胞与进入小肠上皮细胞的方式可能不同( )
(3)自由扩散和协助扩散都不需要载体蛋白和能量( )
(4)在一定浓度范围内，协助扩散的速率与膜两侧的浓度差成正比( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√
1．细胞膜上的载体蛋白有何特点？
提示 具有特异性：不同物质的载体蛋白不同，不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量也不同；具有饱和性：当细胞膜上的载体蛋白达到饱和时，细胞吸收该物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。
2．从主动运输的条件角度分析，与主动运输有直接关系的细胞器有哪些？
提示 线粒体(提供能量)，核糖体(提供载体蛋白)。
二、影响物质运输速率的因素
1．浓度差
(1)图甲：可代表浓度差对自由扩散速率的影响。
(2)图乙：可代表浓度差对协助扩散或主动运输速率的影响，Q点后运输速率不再增加的原因是载体蛋白的数量有限。
第四章 细胞膜与物质的穿膜运输
第一节 细胞膜的化学组成与生物特性
一、细胞膜的化学组成
细胞膜上的脂类=膜脂（membrane lipid），约占膜成分的50%，主要有磷脂（phospholipid）、
胆固醇（cholesterol）、和糖脂（glycolipid）
（一）膜脂构成细胞膜的结构骨架
1．磷脂是膜脂的主要成分
甘油磷酸的共同特征：以甘油为骨架，甘油分子的1、2位羟基分别于脂肪酸形成酯键，
3位羟基与磷酸基团形成酯键。磷酸基团结合胆碱/乙醇胺/丝氨酸/肌醇。脂肪酸链长短
不一，通常14~24个碳原子，一条脂肪酸链不含双键，另一条含有一个或几个双键，形
成30°弯曲。
鞘磷脂以鞘氨醇代替甘油，鞘氨醇的氨基结合长链的不饱和脂肪酸，分子末端的一个羟
基与胆碱磷酸结合，另一个游离羟基可与相邻分子的极性头部、水分子或膜蛋白形成氢
键。鞘磷脂及其代谢产物神经酰胺、鞘氨醇、1-磷酸鞘氨醇参与各种细胞活动。神经酰
胺是第二信使；1-磷酸鞘氨醇在细胞外通过 G蛋白偶联受体起作用，在细胞内与靶蛋
白作用
2．胆固醇能够稳定细胞膜和调节膜的流
动性
胆固醇为两性极性分子。
极性头部为连接于固醇环（甾环）上的
羟基，靠近相邻的磷脂分子。
固醇环疏水，富有刚性，固定在磷脂分
子临近头部的烃链上，对林芝的 脂肪
酸尾部的运动具有干扰作用。
尾部为疏水性烃链。埋在磷脂的疏水尾
部中。
胆固醇分子调节膜的流动性和加强膜的
稳定性。没有胆固醇，细胞膜会解体。
PS.不同生物膜有各自特殊的脂类组成。哺乳动物细胞膜上富含胆固醇和糖脂，线粒体膜内
富含心磷脂；大肠杆菌质膜则不含胆固醇。
3．糖脂主要位于质膜的非胞质面
糖脂含量占膜脂总量5%以下，遍布原核、真核细胞表面
细菌和植物的糖脂 均是 甘油磷脂衍生物，一般是 磷脂酰胆碱PC 衍生来
动物糖脂都是鞘氨醇衍生物，称为鞘糖脂，糖基取代磷脂酰胆碱，成为极性头部
已发现40多种糖脂，区别在于极性头部不同，由1至几个糖残基构成
第四章 细胞膜与物质的穿膜运输
第一节 细胞膜的化学组成与生物特性
一、细胞膜的化学组成
细胞膜上的脂类=膜脂（membrane lipid），约占膜成分的50%，主要有磷脂（phospholipid）、胆固醇（cholesterol）、和糖脂（glycolipid）
（一）膜脂构成细胞膜的结构骨架 1．磷脂是膜脂的主要成分
甘油磷酸的共同特征：以甘油为骨架，甘油分子的1、2位羟基分别于脂肪酸形成酯键，3位羟基与磷酸基团形成酯键。磷酸基团结合胆碱/乙醇胺/丝氨酸/肌醇。脂肪酸链长短不一，通常14~24个碳原子，一条脂肪酸链不含双键，另一条含有一个或几个双键，形成30°弯曲。
鞘磷脂以鞘氨醇代替甘油，鞘氨醇的氨基结合长链的不饱和脂肪酸，分子末端的一个羟基与胆碱磷酸结合，另一个游离羟基可与相邻分子的极性头部、水分子或膜蛋白形成氢键。鞘磷脂及其代谢产物神经酰胺、鞘氨醇、1-磷酸鞘氨醇参与各种细胞活动。神经酰胺是第二信使；1-磷酸鞘氨醇在细胞外通过 G蛋白偶联受体起作用，在细胞内与靶蛋白作用
2．胆固醇能够稳定细胞膜和调节膜的流动性 胆固醇为两性极性分子。
极性头部为连接于固醇环（甾环）上的羟基，靠近相邻的磷脂分子。
固醇环疏水，富有刚性，固定在磷脂分子临近头部的烃链上，对林芝的 脂肪酸尾部的运动具有干扰作用。
尾部为疏水性烃链。埋在磷脂的疏水尾部中。
胆固醇分子调节膜的流动性和加强膜的稳定性。没有胆固醇，细胞膜会解体。
PS.不同生物膜有各自特殊的脂类组成。哺乳动物细胞膜上富含胆固醇和糖脂，线粒体膜内富含心磷脂；大肠杆菌质膜则不含胆固醇。
3．糖脂主要位于质膜的非胞质面
糖脂含量占膜脂总量5%以下，遍布原核、真核细胞表面
细菌和植物的糖脂 均是 甘油磷脂衍生物，一般是 磷脂酰胆碱PC 衍生来
动物糖脂都是鞘氨醇衍生物，称为鞘糖脂，糖基取代磷脂酰胆碱，成为极性头部
已发现40多种糖脂，区别在于极性头部不同，由1至几个糖残基构成
第3节 物质跨膜运输的方式
一、物质跨膜运输的方式
1.被动运输：物质进出细胞时，顺浓度梯度的扩散。
方式 自由扩散 协助扩散
图示 甲 乙
条件 不需要载体蛋白，不消耗能量 需要载体蛋白，不消耗能量
实例 水、O2、CO2等 葡萄糖等物质的顺浓度梯度运输
运输方向 高浓度一侧→低浓度一侧
2.主动运输
(1)物质运输方向：从低浓度一侧→高浓度一侧。
(2)基本条件
①细胞膜上相应载体蛋白的协助。
②消耗细胞内化学反应所释放的能量。
(3)实例：K＋进红细胞；Na＋出红细胞。
(4)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。
(1)水分子和气体分子进出细胞的方式是自由扩散，脂肪酸进出细胞的方式是协助扩散( )
(2)葡萄糖进入红细胞与进入小肠上皮细胞的方式可能不同( )
(3)自由扩散和协助扩散都不需要载体蛋白和能量( )
(4)在一定浓度范围内，协助扩散的速率与膜两侧的浓度差成正比( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√
1.细胞膜上的载体蛋白有何特点？
提示 具有特异性：不同物质的载体蛋白不同，不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量也不同；具有饱和性：当细胞膜上的载体蛋白达到饱和时，细胞吸收该物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。
2.从主动运输的条件角度分析，与主动运输有直接关系的细胞器有哪些？
提示 线粒体(提供能量)，核糖体(提供载体蛋白)。
3.科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用图中四条曲线表示，在研究具体的物质X时，发现与曲线②和④相符。试问：细胞膜运输物质X的方式是什么？
提示 主动运输。
二、影响物质运输速率的因素
1.浓度差
(1)图甲：可代表浓度差对自由扩散速率的影响。
(2)图乙：可代表浓度差对协助扩散速率的影响，Q点后运输速率不再增加的原因是载体蛋白的数量有限。
2.O2浓度
