06 衡水中学高一生物预习知识点——物质跨膜运输
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一、被动运输
1．扩散与被动运输
(1)扩散：物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移，直到均匀分布的现象，扩散的速率与物质的浓度梯度成正比。
扩散速度在气体中最大，液体中其次，固体中最小；而且浓度差越大、温度越高、参与的粒子质量越小，扩散速度也越大。
(2)被动运输：物质顺浓度梯度进出细胞的扩散。
2．被动运输的类型——自由扩散和协助扩散
| 自由扩散 | 协助扩散 |
概念 | 物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式 | 物质借助载体蛋白进出细胞的扩散 |
运输方向 | 高浓度→低浓度 | 高浓度→低浓度 |
特点 | 不需载体蛋白和能量 | 需载体蛋白，不需能量 |
示意图 | ||
曲线 | ||
实例 | 小分子或脂溶性物质，如O2、CO2、H2O、甘油、脂肪酸、乙醇、苯、尿素 | 红细胞吸收葡萄糖 |
二、主动运输和胞吞胞吐
1．概念
从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，如图
(1)特点
(2)实例：小肠绒毛上皮细胞对K＋、Na＋、葡萄糖、氨基酸等营养物质的吸收。
2．主动运输的意义
主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，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。
3．大分子物质通过细胞膜的方式——胞吞和胞吐
(1)过程
胞吞：大分子物质囊泡―→大分子物质进入细胞内
胞吐：大分子物质囊泡大分子物质排出细胞外
(2)结构基础：细胞膜的流动性。
(3)特点：需要消耗能量。
(4)实例
三、物质运输方式的判断
1．结合实例直接进行判断
运输方式 | 实例 |
自由扩散 | 水、气体(O2、CO2等)、脂溶性物质(甘油、脂肪酸、性激素、乙醇、乙二醇、苯等)进出细胞 |
协助扩散 | 葡萄糖进入红细胞 |
主动运输 | 无机盐离子、氨基酸、核苷酸、葡萄糖(进入红细胞除外)进出细胞 |
胞吐、胞吞 | 蛋白质的分泌、吞噬细胞吞噬抗原和细胞碎片等 |
2．根据分子大小及对载体蛋白、能量的需要情况进行判断(如图)
3．根据运输方向判断
顺浓度梯度的跨膜运输方式是自由扩散和协助扩散，逆浓度梯度的跨膜运输方式一定是主动运输。
4．根据达到平衡时的浓度判断
若达到平衡时细胞内外仍存在浓度差，则是主动运输，因为自由扩散和协助扩散达到平衡时，细胞内外浓度相等。
5．不同条件下运输方式的判断
(1)消耗能量的运输方式有胞吞、胞吐和主动运输。
(2)需要载体蛋白参与，不消耗能量的运输方式一定是协助扩散。
6．根据曲线判断
(1)随物质浓度的增加，有饱和点的曲线表示协助扩散或主动运输(如图甲)。
(2)成正比关系的曲线表示自由扩散(如图乙)。
(3)与细胞呼吸或O2浓度有关的曲线表示主动运输(如图丙)。
四、影响物质跨膜运输的因素
1．影响自由扩散和协助扩散的因素：
方式 | 影响因素 | 影响趋势 | 曲线 |
自由 扩散 | 膜两侧物质的浓度差 | 与浓度差成正相关 | |
协助 扩散 | ①膜两侧物质的浓度差； ②膜上载体蛋白的种类和数量 | 当载体蛋白达到饱和时，物质浓度增加，物质的运输速率也不再增加 |
2．影响主动运输的因素：
(1)载体蛋白的种类和数量：决定所运输的物质的种类和数量(如图)。载体蛋白的数量有限，当细胞膜上的载体蛋白达到饱和时，细胞吸收相应物质的速率不再随物质浓度的增大而增加。
(2)能量：凡是影响细胞产生能量的因素都能影响主动运输，如O2浓度、温度等(如图)。
