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第三章：细胞的物质输入和输出第3节：物质跨膜运输的方式氧气，二氧化碳氮气，苯水，甘油，乙醇氨基酸葡萄糖核苷酸氢离子，钠离子、钾离子，钙离子、氯离子，镁离子、碳酸氢根下图为人工合成的无蛋白质的脂双层膜对不同分子的通透性气体小分子水、脂质小分子有机小分子离子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，但是小肠细胞能大量吸收葡萄糖，对此该如何解释？3、观察此图，联系已有知识，你还能提出其他问题吗？能不能就所提出的问题作出尝试性的回答？物质进出细胞方式有那些呢？物质进细胞的方式：1、顺浓度梯度的扩散------被动运输2、逆浓度梯度的运输------主动运输3、其他运输方式------胞吞、胞吐跨膜运输方式（大分子进出细胞方式）（小分子进出细胞方式）一、物质跨膜运输的方式（一）被动运输：1.概念：物质顺浓度梯度的扩散方式进出细胞扩散现象：一种物质从相对高浓度区域移动到低浓度区域的过程，称为扩散一、物质跨膜运输的方式（一）被动运输：1.概念：物质顺浓度梯度的扩散方式进出细胞2.方式：自由扩散、协助扩散自由扩散一、物质跨膜运输的方式（一）被动运输：1.概念：物质顺浓度梯度的扩散方式进出细胞2.方式：自由扩散、协助扩散自由扩散概念特点影响因素举例自由扩散(1)概念：物质通过简单扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。注意：自由扩散与渗透作用的区别！注：物质通过磷脂分子之间的间隙进出细胞自由扩散细胞膜(2)特点：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（3）影响因素：细胞内外物质的浓度差运输速率浓度差（4）举例：水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇、性激素、维生素D、胆固醇等脂质物质。一、物质跨膜运输的方式（一）被动运输：1.概念：物质顺浓度梯度的扩散方式进出细胞2.方式：自由扩散、协助扩散自由扩散概念特点影响因素举例协助扩散概念特点影响因素举例(1)概念：进出细胞的物质借助载体蛋白质的扩散，叫做协助扩散。协助扩散协助扩散(2)特点：从高浓度到低浓度；需要载体蛋白的协助；不消耗能量。浓度差运输速率（3）影响因素：a.细胞内外物质的浓度差b.载体的数量（4）举例：葡萄糖进入红细胞等离子通道（K+通道，Na+通道）自由扩散协助扩散被动运输1、物质顺浓度梯度扩散进出细胞2、不需要消耗能量相同点：一、物质跨膜运输的方式（一）被动运输：1.概念：物质顺浓度梯度的扩散方式进出细胞2.方式：自由扩散、协助扩散自由扩散概念特点影响因素举例协助扩散概念特点影响因素举例3.特点：物质顺浓度梯度扩散进出细胞不需要消耗能量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？离子逆浓度梯度进细胞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。一、物质跨膜运输的方式（一）被动运输：1.概念：物质顺浓度梯度的扩散方式进出细胞2.方式：自由扩散、协助扩散3.特点：（二）主动运输：1.概念：2.特点3.影响因素4.举例（一）概念：从细胞膜低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时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。主动运输（二）特点：从低浓度到高浓度；②需要载体蛋白的协助；③需要能量（ATP)。ATP时间细胞内浓度细胞外浓度主动运输方向高浓度→低浓度等浓度→等浓度低浓度→高浓度（特点）主动运输载体：1、运输K+的载体，不能运输Ca2+，说明载体具有专一性2、主动运输载体与协助扩散的载体不同，前者需要能量激活（三）影响因素a.载体的种类和数量b.能量Na－K泵（四）举例：Na+、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞膜；葡萄糖、氨基酸、核苷酸等通过小肠上皮细胞能量/O2浓度运输速率主动运输的意义：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。主动运输体现了膜的什么特点呢？主动运输体现了膜的选择透过性物质跨膜运输三种方式的比较自由扩散协助扩散主动运输方向能量载体举例不需要不需要需要不消耗不消耗消耗顺浓度梯度高浓度低浓度顺浓度梯度高浓度低浓度逆浓度梯度低浓度高浓度O2、CO2、甘油等脂溶性物质血浆中葡萄糖进入红细胞K+进入红细胞Na+出红细胞常见Na+和K+进出细胞的方式方式一：通过离子通道——协助扩散离子通道：由蛋白质构成，通道打开时，Na+和K+由高浓度向低浓度流动。方式二：通过Na－K泵（吸钾排钠）——主动运输Na－K泵：每消耗1分子ATP，就逆浓度梯度将3分子Na+泵出胞外，同时将2分子K+泵入胞内，导致Na+胞外大于胞内，K+胞内大于胞外大分子的运输胞吞：当细胞摄取大分子时，首先是大分子附着在细胞膜的表面，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。①内吞作用=胞吞•胞吐：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，将大分子排除细胞。②外排作用＝胞吐胞吞、胞吐：.非跨膜运输方式——体现膜的流动性胞吞胞吐条件细胞摄取或排出大分子和颗粒物质的方式原理生物膜的流动性特点物质通过小泡转移，需要消耗能量，不需要载体方向细胞外→内细胞内→外实例变形虫食食物颗粒，白细胞吞噬细菌等胰岛B细胞分泌胰岛素协助扩散自由扩散物质进出细胞方式主动运输小分子物质大分子物质胞吞胞吐消耗能量顺浓度梯度被动运输载体蛋白根对离子吸收的曲线模型①AB段表示在一定范围内，根吸收离子的速率随氧分压的升高而加快。②BC段表示当氧分压增大到一定值时，根吸收离子的速率不再随氧分压升高而加快，这是由于根吸收离子还与根细胞膜上载体的数量有关。(1)氧分压与根吸收离子速率的关系①曲线AB段表示在一定离子浓度范围内，根吸收离子的速率随离子浓度的增大而加快。②曲线BC段表示当离子浓度增大到一定数值时，根的吸收速率不再增加，这是由根细胞膜上载体的数量决定的。③曲线CD段表示当离子浓度过高时，将会使根细胞失水，从而影响根细胞正常的代谢活动，使离子吸收速率下降。(2)溶液中离子浓度与根吸收离子速率的关系外界溶液浓度也影响主动运输(2)联系①矿质元素必须溶解在水中呈离子状态，才能被细胞吸收。②吸收矿质元素离子的多少可以调节细胞液的浓度，影响对水分的吸收。③矿质元素离子被吸收后随水分在导管中运输，蒸腾作用在促进水分运输的同时也促进矿质元素离子的运输[知识拓展]植物对水分和离子吸收的关系相对独立比较项目水分的吸收及运输离子的吸收过程主要通过渗透作用完成通过主动运输完成动力浓度差，蒸腾作用，不消耗ATP根细胞呼吸产生的ATP条件①必须具有渗透系统(半透膜两侧溶液存在浓度差)②以蒸腾作用为动力①由根细胞提供运输的动力②具备载体方向水分从溶液浓度低的一侧向高的一侧渗透离子从土壤吸收进入植物体影响因素①细胞液与外界溶液的浓度差②蒸腾作用的强度①土壤含氧量②土壤温度③细胞膜上载体的种类和数量选择性无有技能训练解读图表：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，结合所学的知识，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？下列物质以不同运输方式通过细胞膜的是（）。A甘油、二氧化碳B钾离子、水C氨基酸、钾离子D葡萄糖、糖原第一关A不要灰心，再来一次！BCD不要灰心，再来一次！不要灰心，再来一次！恭喜你，答对了！再接再厉！知识闯关人红细胞中的K+浓度比血浆中高30倍，而Na+浓度却只有血浆的1/6，合理的解释是（）。A细胞膜对K+、Na+的特异性吸收B人体对K+、Na+需求不同C细胞膜的主动选择吸收D红细胞中无细胞核A不要灰心，再来一次！BCD不要灰心，再来一次！不要灰心，再来一次！恭喜你，答对了！再接再厉！第二关甜菜块根细胞中的液泡中有花青素，能使块根呈现红色。将块根切成小块，放入蒸馏水中，蒸馏水颜色无明显的变化。但用盐酸处理块根后，则使蒸馏水变红。其原因是（）。A细胞壁被盐酸破坏B花青素不溶于水而溶于盐酸C盐酸破坏了细胞的选择透过性D盐酸破坏了原生质层的选择透过性A不要灰心，再来一次！BCD不要灰心，再来一次！不要灰心，再来一次！恭喜你，答对了！再接再厉！第三关图表示细胞膜的亚显微结构。请根据图回答下面的问题。（1）图中A的性质是由决定的（2）下列有关的叙述错误的是（）A．适当提高温度，能使A和B的相对运动加快，通透性增加有利于生命活动的进行B．在动物细胞中B的不饱和程度比植物高C．该结构的选择透过性与B结构对极性分子的相对不透性和A的载体转运作用有关D．甘油分子能迅速通过该结构，是由于甘油能溶于B层结构中核酸（mRNA或DNA）最后一关A（3）该结构的基本功能是________________________________。与此相关的对生命活动至关重要的特性是______________。（4）细胞识别、物质的跨膜运动等与图中（填字母）有关。（5）叶绿体和线粒体等细胞结构中均有此结构，但执行的具体功能有很大的区别，其原因是由于图中_______（填字母）不同所致。保护和运输（或控制物质出入细胞）选择透过性AA