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。
4—3物质跨膜运输的方式
【学习目标】
1．说明物质进出细胞的方式
2．尝试提出问题，作出假设，进行图表数据的解读
【预习部分】
回顾生物膜流动镶嵌模型的结构：
（1）基本支架：___________________
（2）蛋白质分布：___________________
（3）结构特点：___________________
（4）功能特点：___________________
（5）功能越复杂的细胞膜，_______的种类和数量越多。
【走进课堂】
一．小分子或离子的跨膜运输
1、被动运输：
（1）自由扩散：物质通过_____________作用进出细胞，叫做自由扩散。
（2）协助扩散：进出细胞的物质，借助_____________的扩散，叫做协助扩散。
2、主动运输：由____浓度运输到______浓度，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。
意义：保证了活细胞能够按照生命活动需要，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。
★讨论：
1.自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？
2. 自由扩散和协助扩散有什么异同？
3.为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？
3、列表比较自由扩散、协助扩散与主动运输的区别：
项目
名称 载体 动力 实例
自由扩散
协助扩散
主动运输
★注意： （1）影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。
（2）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。
（3）影响主动运输的因素：
①载体：是细胞膜上的一类蛋白质。
a. 载体具有特异性:不同物质的载体不同,不同生物细胞膜上的载体的种类和数目不同。
b．载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体已经达到饱和，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。
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。
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
运输方式 运输方向 是否需要载体蛋白
是否消耗能量
图例 模型 举例
自由扩散 高浓度
↓
低浓度 不需要 不消耗
O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯
协助扩散 高浓度
↓
低浓度 需要 不消耗
红细胞吸收葡萄糖
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。
运输方式 运输方向 是否需要载体蛋白 是否消耗能量 图例 模型 实例
主动运输 低浓度
↓
高浓度 需要 消耗
无机盐、小肠吸收葡萄糖、氨基酸
【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
【分析】小分子物质跨膜运输的方式和特点。
名 称 运输方向 载体 能量 实 例
自由扩散 高浓度→低浓度 不需 不需 水，CO2，O2，甘油，苯、酒精等
协助扩散 高浓度→低浓度 需要 不需 红细胞吸收葡萄糖 主动运输
低浓度→高浓度 需要 需要 小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸，葡萄糖，K+，Na+等
【解答】解：A、哺乳动物的成熟红细胞中没有线粒体和其他细胞器，可通过无氧呼吸为主动运输提供能量，A正确；
B、生物膜是选择透过性膜，水分子可能通过，细胞需要的小分子物质能通过，而不需要的小分子物质和大分子物质则不能通过，B错误；
C、氧气进出细胞的方式都是自由扩散，C错误；
D、哺乳动物神经细胞通过主动运输的方式吸收钾离子，D错误。
