物质跨膜运输的方式

第3节物质跨膜运输的方式糖蛋白蛋白质磷脂双分子层磷脂分子蛋白质有什么作用？1、什么样的分子能够透过脂双层？什么样的分子不能透过？2、葡萄糖不能透过无蛋白质的脂双层，但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，如何解释？能透过膜的物质进行跨膜运输的方式一样吗？主动运输协助扩散自由扩散一生物小分子的跨膜运输类型被动运输特点：•运输方向：从高浓度到低浓度；•不需要载体蛋白的协助；•不消耗能量。自由扩散如：水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等。影响运输速度因素：细胞内外被转运物质的浓度差特点：从高浓度到低浓度；需要载体蛋白的协助；不需要能量。如：红细胞吸收葡萄糖.协助扩散影响运输速度因素：①细胞内外被转运物质的浓度差②细胞膜上载体蛋白的种类和数量9自由扩散协助扩散被动运输物质顺浓度梯度扩散进出细胞，统称为被动运输。被动运输与主动运输有什么区别，让我们一起来寻找答案！丽藻细胞液所含的离子浓度远远高于丽藻所生长的池水，为什么丽藻还能从周围环境吸收离子呢？为了能维持生命活动的正常进行，生物体主要靠主动运输来获取营养物质。细胞膜的主动运输是活细胞的特性，它保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需的营养物质，主动排出代谢废物和对细胞有害的物质。什么是主动运输？有什么特点呢？主动运输具有重要的意义：主动运输特点：可以从低浓度到高浓度；需要载体蛋白的协助；需要能量（ATP)。如：Na+、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞膜；葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞。实例：海带能大量地吸收海水中低浓度的，而几乎不吸收海水中高浓度的Na+，还能吸收少量的K+。根据上面的实例，思考：与细胞膜上载体的种类有关（载体具有专一性）。（2）为什么海带对和K+的吸收量不同?l-（1）为什么海带吸收，而几乎不吸收Na+?这与细胞膜上的什么成分有关？l-因为海带细胞膜上两种载体的数量不同。l-思考影响主动运输的因素：载体种类和数量能量本节聚焦三种物质运输的方式比较：名称浓度载体能量举例协助扩散高→低需要不需要进入红细胞的葡萄糖主动运输低→高需要需要离子；某些小分子有机物（氨基酸，葡萄糖等）自由扩散高→低不需要不需要H2O;气体分子;脂溶性物质球往低处滚卡车载货下坡卡车载货上坡葡萄糖进入红细胞K+进入红细胞的方式H2O分子进入细胞二生物大分子的跨膜运输方式胞吞：胞吐：细胞外排大分子的方式细胞摄取大分子的方式①胞吞=内吞作用（如白细胞吞噬病菌、变形虫吞食食物颗粒）②胞吐＝外排作用（胰岛分泌胰岛素）通过物质跨膜运输的三种方式说明细胞膜的功能特性是___________，其对物质的选择吸收是取决于细胞膜上__________________________。自由扩散和协助扩散相对于主动运输来说是一种________运输。_______运输对活细胞完成各种生命活动有重要作用。选择透过性载体蛋白的种类和数量被动主动影响物质跨膜运输的因素及曲线分析物质跨膜运输的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输，因其特点各异，所以相应的影响因素和曲线就各有不同。（一）、影响物质运输速率的曲线分析1、浓度（在一定范围内）对运输速率的影响曲线：运输速率浓度差自由扩散（1）自由扩散的运输方向是由高浓度一侧到低浓度一侧，其动力是两侧溶液的浓度差，在一定浓度范围内，随物质浓度的增大，其运输速率越大。（2）协助扩散或主动运输的共同特点是都需要载体协助，在物质浓度较低时，随物质浓度的增大，运输速率也逐渐增大，到达一定物质浓度时，由于受膜上载体数量的限制，运输速率不再随浓度增大而增大。运输速率浓度差协助扩散或主动运输（1）自由扩散和协助扩散统称为被动运输，其运输方向都是从高浓度一侧到低浓度一侧，其运输的动力都是浓度差，不需要能量，因此与氧气浓度无关，运输速率不随氧气浓度增大而改变。→耗氧量运输速率自由扩散或协助扩散2、氧气浓度对物质运输速率的影响曲线：（2）主动运输方式既需要载体协助又需要消耗能量，在氧气浓度为零时，通过细胞无氧呼吸供能，但无氧呼吸产生能量较少，所以运输速率较低，在一定范围内随氧气浓度升高，有氧呼吸加强，产生的能量逐渐增多，所以运输速率不断加快，当氧气浓度足够高时，能量供应充足，但由于受到载体数量的限制，运输速率不再随氧气浓度增大而加快。运输速率O氧气浓度主动运输例题解析例题1、科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用下图中四条曲线表示，在研究具体的物质X时，发现与曲线②和④相符。则细胞膜运输物质X的方式是（）A.自由扩散B.主动运输C.协助扩散D.胞吐解析：分析跨膜运输的方式，主要应从影响跨膜运输的因素入手，尤其东载体蛋白和能量两方面考虑。曲线①说明运输速率与物质浓度呈正相关，不受其他因素的限制，应为自由扩散。因为氧气浓度的高低影响细胞呼吸，进而影响能量的供应，而主动运输需要消耗能量，曲线③说明运输速率与氧气浓度无关，说明这种方式不是主动运输，而是一种被动运输的方式。曲线②在一定范围内随物质浓度升高运输速率加快，当达到一定程度后，由于受到载体数量的限制，运输速率不再增加，而保持稳定，说明这种运输需要载体，不是自由扩散，可能是协助扩散或主动运输。曲线④说明运输速率与氧气浓度有关，说明这个过程是需要能量的，只能是主动运输。综合分析，运输物质X的方式是主动运输。例题2、物质进入细胞都要穿过细胞膜，不同物质穿过细胞膜的方式不同，下列各图表示在一定范围内细胞膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况。回答下列问题：运输速率浓度差运输速率浓度差细胞内浓度时间（细胞外浓度）（1）据图指出A、B、C所表示的物质运输方式：A是_________，B是_________，C是_________。（2）上述三种运输方式中，哪一种加入呼吸抑制剂后曲线会发生变化?为什么?（3）乙醇、CO2、氨基酸进入细胞的方式分别是_________、_________、_________。解析：物质进出细胞的方式有3种：单纯扩散、协助扩散和主动运输。单纯扩散是小分子物质进出细胞膜的方式，它总是从高浓度一侧向低浓度一侧扩散，其扩散速度与物质浓度的高低成正比，表现出A图所示的曲线；协助扩散亦是从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散，但这种扩散必须由载体来转运，当细胞膜上的载体达到饱和时，其扩散速度就会受到限制，表现为B图的曲线；主动运输是物质进出细胞的主要方式，该过程需要载体和能量，当外界离子的浓度高于细胞内离子浓度时（顺浓度梯度），主动运输比单纯扩散和协助扩散要快得多。主动运输逆浓度梯度进行时，在能量充足、载体没有达到饱和之前，运输速度随离子浓度的升高而加快，当载体饱和或能量不足时，主动运输就会减弱，表现为C图曲线。因此，当加入呼吸抑制剂后，能量供应不足，主动运输受到影响。答案：（1）自由扩散协助扩散主动运输（2）主动运输（C）主动运输需要呼吸作用提供能量（3）自由扩散自由扩散主动运输解读图表右图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓度。分析图表提供的信息，结合本章所学知识，回答问题。1、哪种离子通过主动运输进入细胞？2、哪种离子通过主动运输排出细胞？3、你是如何作出以上判断的？细胞内细胞外100150离子浓度/mmol.L－1500Na＋K＋Mg2＋Cl－离子种类K+Mg2+Na+Cl－主动运输,物质逆浓度进行技能训练下图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是（）A.载体数量、能量B.能量、载体数量C.载体数量、离子浓度D.能量、离子浓度