第八章 生物膜与物质运输

第2节主动运输与胞吞、胞吐学习目标：1、主动运输的特点及意义2、胞吞、胞吐过程的特点及意义3、物质跨膜运输的方式与细胞膜结构的关系学习重点：主动运输的特点及意义课前自主探究一、主动运输1.概念:物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的，这种方式叫做主动运输。

2特点:运输方向；载体；能量。

3.实例:小肠上皮细胞吸收小肠液中的氨基酸和葡萄糖;多数离子逆浓度跨膜运输。

4.意义:主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运输来选择吸收，排出和。

二．胞吞与胞吐1.过程(1)胞吞:当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的结合，从而引起这部分内陷形成小囊，包围着大分子。

然后小囊从细胞膜上分离下来，形成进入细胞内部，这种现象叫胞吞。

(2)胞吐:细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成，移动到处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。

2.条件(1)需要膜上的参与。

(2)需要消耗细胞呼吸所释放的。

3.与生物膜结构特性的关系：说明生物膜具有。

4.意义：细胞能够摄入和排出特定的。

5.实例：变形虫的胞吞、胞吐；分泌蛋白排出细胞。

课堂合作探究探究一：物质跨膜运输方式一、主动运输1.特点：膜两侧存在浓度差，＿＿＿＿浓度梯度扩散；需要＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。

2.示意图【归纳总结】【典例分析】【例1】人体肝细胞内CO2分压和K＋浓度高于细胞外，而O2分压和Na＋浓度低于细胞外，上述四种物质通过主动运输进入细胞的是( )A．CO2 B．O2 C．K＋D．Na＋探究二：影响主动运输速率的因素影响因素：载体蛋白的种类和数量；能量【特别提醒】①载体蛋白具有，一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。

结合后载体蛋白的空间结构发生变化，不同细胞膜上运输物质的载体的种类和数量是不同的。

②凡是能影响能量供应的因素都会影响主动运输的速率，如O2浓度，温度等。

另外，温度可影响生物膜的流动性和酶的活性，因而可影响物质运输速率。

专题06 物质跨膜运输的实例【高频考点解读】1.物质出入细胞的方式(Ⅱ)。

2.试验：视察植物细胞的质壁分别和复原。

【热点题型】题型一 渗透作用原理及相关试验例1、成熟植物细胞的主要吸水方式是渗透吸水。

某爱好小组为探讨渗透吸水做了一个试验，该试验的简易渗透吸水装置如图甲所示，图甲中液面上升的高度与时间的关系如图乙所示，一成熟植物细胞被放在某外界溶液中处于的一种状态(此时细胞有活性)如图丙所示。

请推断下列相关叙述中错误的是( )A ．由图甲中漏斗液面上升可知，试验起先b 侧液体的浓度大于a 侧的B ．由图乙可知图甲中漏斗里溶液的吸水速率在下降C ．图丙中相当于图甲中c 结构的是③④⑤D ．把图丙所示状态的细胞放在清水中，会发生质壁分别答案D【提分秘籍】1．植物细胞质壁分别及复原的拓展 (1)推断成熟植物细胞是否是活细胞待测成熟植物细胞＋肯定浓度的蔗糖溶液――→镜检⎩⎪⎨⎪⎧发生质壁分别→是活细胞不发生质壁分别→是死细胞(2)测定细胞液浓度范围待测成熟植物细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液――→镜检细胞液浓度介于未发生质壁分别和刚发生质壁分别的蔗糖溶液浓度之间(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度不同成熟植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液――→镜检发生质壁分别所需时间越短，细胞液浓度越小，反之细胞液浓度越大(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO 3和蔗糖溶液)成熟植物细胞＋不同种类溶液――→镜检⎩⎪⎨⎪⎧只发生质壁分别→蔗糖溶液质壁分别后自动复原→KNO 3溶液2．巧判细胞能否发生质壁分别与复原 (1)从细胞角度分析①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分别及复原现象。

②具有中心大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分别及复原现象。

(2)从溶液角度分析①在肯定浓度(溶质不能透膜)的溶液中只会发生质壁分别现象，不能自动复原(只有用清水或低渗溶液处理，方可复原)②在肯定浓度(溶质可透膜)的溶液(如KNO 3、甘油等)中可发生质壁分别后自动复原现象。

教学设计一、复习回顾复习细胞膜的成分和结构，让学生对基础内容进行复习，为本节课内容的学习做好铺垫。

二、创设情景导入新课利用多媒体展示“问题探讨”，提出问题：1、什么样的分子能够通过脂双层？什么样的分子不能通过？2、葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，为什么？引导学生观察，并归纳出答案。

教学说明：设立问题情景，先将复杂的生物膜中磷脂双分子层单独抽离出来，单一去进行研究，培养学生的科学思考能力，为进一步突破难点做铺垫，激发学生学习激情。

三、物质运输的方式（一）、被动运输和主动运输1、概念知识：多媒体展示扩散现象，引出物质运输的两种方式被动运输和主动运输的概念，让学生分析水分子进入细胞的原因和方式，是不是和上述扩散相似，总结出自由扩散的概念，让学生阅读课本，结合学案思考被动运输和主动运输的运输方向、是否需要载体蛋白、是否需要消耗细胞内的能量，并举例说明。

然后让学生回答并总结自由扩散、协助扩散的概念。

教学说明：该部分内容简单，通过学生自学完成，教师再通过播放三种运输方式的flash动画更加直观的帮助学生理解。

2、比较分析：比较分析自由扩散、协助扩散、主动运输的区别。

组织学生分析填表，反馈和纠正，并让一名学生上黑板填写。

教学说明：三种运输方式的区别是本节课的重点，通过爬黑板让学生加深印象，并及时发现问题，明确用词的准确性。

3、讨论分析：进一步提出问题影响物质跨膜运输速度的因素有哪些？组织学生讨论并绘制曲线（横坐标为影响因素，纵坐标为物质跨膜运输的速度）。

组织学生分组讨论，并作图，展示各组的成果。

教学说明：本环节巩固理论知识是对课本知识扩展和对重点、难点内容的深入理解和总结，只有理解了三种运输方式的异同，才能完成本环节教学任务，既突显书本知识，又培养学生的团结协作的精神，提高学生制做图表的能力和抽象化思维能力的形成。

（二）胞吞、胞吐通过播放变形虫摄食的flash动画，帮助学生理解胞吞、胞吐的过程，并引导学生回忆分泌蛋白的分泌过程并提问：分泌蛋白从内质网开始到分泌出细胞外一共穿过了几层膜？让学生加深认识。

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3．（2020·吉林长春市·东北师大附中高三月考）哺乳动物细胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形态。

将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中，一段时间后制作临时装片，用显微镜观察并比较其形态变化。

下列叙述正确的是A．在高于0.9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离B．在0.9%NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞C．在低于0.9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂D．渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散4．（2020·黑龙江大庆市·铁人中学高三月考）下面的数学模型能表示的生物学含义是A．人体红细胞中K+吸收速率随O2浓度变化的情况B．萌发的种子中自由水与结合水比值随时间变化的情况C．酶促反应速率随底物浓度变化的情况D．质壁分离和复原过程中细胞的吸水能力5．（2020·江苏南通市·高三月考）植物受病原菌感染后，特异的蛋白水解酶被激活，从而诱导植物细胞编程性死亡，同时病原菌被消灭。

物质跨膜运输的实例和方式小题狂练④小题是基础练小题提分快1.[2018·全国卷Ⅱ]下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是( )A．巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散B．固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输C．神经细胞受到刺激时产生的Na＋内流属于被动运输D．护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输答案：C解析：巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞，A错误；固醇类激素如性激素以自由扩散的方式进入靶细胞，B错误；静息状态时，神经细胞膜外的Na＋浓度高于膜内，受到刺激时产生的Na＋内流是顺浓度梯度进行的，属于被动运输，C正确；护肤品中的甘油属于小分子脂溶性物质，以自由扩散的方式进入皮肤细胞，D错误。

2．[2019·云南民族大学附属月考]下列关于物质运输的叙述中，错误的是( )A．海带细胞通过主动运输积累I－等溶质，因而不会在浓度较高的海水中发生质壁分离B．神经递质通过突触前膜的方式与胰岛B细胞释放胰岛素的方式相同C．人体内红细胞、肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式相同D．小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸和葡萄糖的方式相同答案：C解析：海带细胞通过主动运输积累I－等溶质，可增加细胞液的浓度，因而不会在浓度较高的海水中发生质壁分离，A正确；神经递质通过突触前膜的方式与胰岛B细胞释放胰岛素的方式都是胞吐，B正确；人体内红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，而肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输，C错误；小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸和葡萄糖的方式相同，均为主动运输，D正确。

3．[2019·石家庄普通高中月考]下列关于细胞物质输入和输出的叙述，错误的是( ) A．受O2浓度影响的物质运输方式一定需要载体B．性激素和胰岛素的运输方式不同C．水的跨膜运输是顺相对含量梯度的D．某些离子和一些较大的分子可以顺浓度梯度进行协助扩散答案：A解析：当运输的物质是O2时，其运输方式为自由扩散，受O2浓度影响但不需要载体，A 错误；性激素为固醇类物质，运输方式是自由扩散；胰岛素是蛋白质，运输方式是胞吐，B 正确；水的跨膜运输是顺相对含量梯度的，即由水分子多的一侧向水分子少的一侧运输，C正确；某些离子和一些较大的分子可以顺浓度梯度进行协助扩散，如神经细胞内Na＋的内流，葡萄糖进入红细胞，D正确。

生物膜系统的功能
生物膜系统是一种由脂质层和蛋白质组成的复合系统，属于细胞外环境中最重要的结构之一。

生物膜是细胞形成的基础，它不仅可以提供细胞结构的稳定性和支持，还可以调节细胞间的相互作用，与外界物质相互作用。

因此，生物膜具有多种功能，为生物活动提供支撑和调节。

首先，生物膜起到外力阻抗作用，可以稳定细胞形状和大小，并且能够抵抗周围环境中的外力，维持细胞结构的稳定性。

其次，生物膜在物质运输中起着重要作用，它可以控制细胞内外的物质运输，并且可以促进细胞内的物质交换。

此外，它还可以参与细胞的极性结构建立，维持细胞的功能，进而实现细胞的发育和衰老。

此外，生物膜也起着隔离作用，可以抑制细胞对外界环境的影响，减少细胞对外部刺激的反应。

生物膜的脂质层也有屏障功能，可以限制有害物质进入细胞内，保护细胞免受外部有害物质的破坏，同时也可以调节细胞外环境中有益物质的浓度，以进行细胞内的反应。

最后，生物膜起到了信号调节作用，可以调节外界信号和细胞内信号的交换，从而调节细胞的活动，从而调节细胞的多种活动，包括基因表达、细胞生长和分化等。

总之，生物膜系统的功能十分多样，除了起到外力抵抗作用、物质运输、隔离作用和信号调节作用外，还可以进行脂质交换，对细胞内外环境中有益物质的浓度进行调节，保证细胞的正常活动。

因此，生物膜是生物体发育进化的重要组成部分。

动物生物化学课后思考题第一章绪论1什么是生物化学？为什么说生物化学的历史说明了科学实在真理与谬误的斗争中发展起来的？第二章生命的化学特征1生命物质以怎样的化学特征与非生命物质相区别？2生物大分子中有哪些主要的非共价作用力？请解释它们在维持生物大分子结构稳定中的重要性。

3简述ATP在生命有机体的能量传递、贮存和利用中所起的重要作用。

第三章蛋白质1总结组成蛋白质的20种氨基酸在结构上和化学性质上的共性，试按其侧链基团的性质将氨基酸分类。

2何谓肽键、肽链和肽单位（或肽酰胺）平面，肽单位有什么性质？3试述蛋白质的空间结构（构象）层次，并举例说明。

4试区别蛋白质的变性与变构两个不同的概念。

5动物为什么选择血红蛋白来运输氧，其功能与结构有何关系？第四章核酸1比较DNA和RNA在细胞中的分布及其化学组成的区别。

2Waton和Crick提出DNA右手螺旋模型的依据是什么？为什么说这个模型的提出是生命科学发展史上具有里程碑意义的大事？3核酸具有哪些共同的理化性质？核酸的变性受哪些因素影响？第五章糖类1归纳与动物机体关系密切的单糖和双糖的种类、化学结构等主要功能。

2什么是糖蛋白？糖链与蛋白质是如何结合的？简述糖蛋白及其糖链的生理作用。

3什么是蛋白聚糖？它有哪些生理作用？4什么是糖脂和脂多糖？简述其结构特点和生理作用。

第六章生物膜与物质运输1简述动物细胞的基本结构和主要细胞器的生物化学功能。

2什么是生物膜？简述生物膜的化学组成、性质及结构。

3比较小分子和离子过膜运输的方式和特点。

第二部分第七章生物催化剂——酶1简述酶与一般催化剂的共性以及作为生物催化剂的特点。

2什么是辅基与辅酶？在结合酶中，辅基、辅酶与酶蛋白部分有什么关系？3某酶符合米氏动力学。

计算：当反应体系中，80%的酶与底物结合时，底物浓度[S]与Km有什么关系？4研究抑制剂对酶活性的影响有什么实际意义？试举例说明。

第八章糖代谢1血糖对动物油什么重要意义？动物如何保持血糖浓度的恒定？2简述糖原分解与合成代谢的过程。