高中生物人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第四章 细胞的物质输入和输出第3节 物质跨膜运输的方式学案设计
展开4.3 物质跨膜运输的方式导学案
【学习目标】
1．通过列表比较，掌握物质跨膜运输方式的三种类型。(重点)
2．掌握区分被动运输和主动运输的方法。(重点、难点)
3．结合具体实例，理解主动运输对细胞生活的意义。
【自主预习】
物质顺浓度梯度扩散进出细胞的过程称为被动运输，结合下图分析其特点。
1．对两种方式进行比较，完成下表。
方式 | 转运方向 | 是否需要载体蛋白 | 是否消耗能量 |
方式1 | 高浓度→低浓度 | 不需要 | 不消耗 |
方式2 | 高浓度→低浓度 | 需要 | 不消耗 |
(1)方式1中，物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。
(2)方式2中，进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩散。
(3)下列物质中，以方式1运输的是①②④⑤⑥；以方式2运输的是③。
①O2和CO2进出肺泡 ②苯被鼻黏膜细胞吸收
③红细胞吸收血液中的葡萄糖 ④水分进出根毛细胞
⑤胆固醇进入肝细胞 ⑥甘油和乙醇被小肠上皮细胞吸收
2．影响被动运输的因素有很多，下面A、B是两种被动运输方式的运输速率和被运输物质的浓度之间的关系曲线：
(1)A表示的方式是自由扩散，转运速率主要取决于物质的浓度差。
(2)图B表示的方式可能是协助扩散，AB段主要受浓度差的影响，BC段受到载体蛋白数量的限制，运输速率不能再上升。
(3)请在C图中画出被动运输的运输速率和细胞能量供应的关系曲线。
答案：
被动运输是顺浓度梯度的转运方式，细胞要逆浓度梯度吸收营养物质离不开主动运输，而大分子和颗粒性物质主要通过胞吞和胞吐进出细胞。
1．主动运输
(1)主动运输是由低浓度向高浓度的运输方式，需要膜上载体蛋白的参与，还需要消耗细胞内化学反应所释放的ATP。
(2)甲、乙、丙三种植物对土壤中M离子的吸收情况不同，甲不能吸收，乙、丙能吸收且丙吸收的速率更快，研究表明甲根毛细胞膜上不具有运输M的载体蛋白，乙、丙根毛细胞膜上具有运输M的载体蛋白，而且丙的细胞膜上运输M的载体蛋白数量多。这说明，载体蛋白的种类和数量会影响主动运输的速率。
(3)研究表明，主动运输的运输速率和细胞的能量供应之间的关系如图所示。请分析：
①AB段：随能量供应的增加，运输速率增大，说明主动运输需要消耗能量。
②BC段：受载体蛋白数量的限制，运输速率不再增加。
2．胞吞和胞吐
(1)胞吞：大分子物质被包裹在细胞膜内陷形成的囊泡中，从细胞外进入细胞内的过程。
(2)胞吐：物质以囊泡的形式通过细胞膜，从细胞内排到细胞外的过程。
(3)由图中看出，胞吞和胞吐都要发生膜的弯曲、折叠和融合，这体现了生物膜的流动性特点。
(4)如果用抑制剂降低细胞呼吸，细胞的能量供应减少，胞吞和胞吐也会受到影响，这说明胞吞和胞吐需要消耗能量。
【互动探究】
据图可知，能通过人工合成的脂双层磷脂双分子层的分子的共同特点是：小分子或脂溶性的分子；不能通过合成的脂双层的物质的共同特点是：分子较大或者是离子。葡萄糖不能通过合成的脂双层，但是小肠上皮细胞能吸收葡萄糖，这可能与细胞膜的蛋白质成分有关。
由此推断，不同的物质跨膜运输的方式不同，各种方式有什么特点呢？
【课堂练习】
1．氧气透过肺泡进入毛细血管的过程是( )
A．全部为主动运输 B．大部分为扩散作用，少部分为主动运输
C．全部为扩散作用 D．少部分为扩散作用，大部分为主动运输
答案：C
2．某物质从低浓度向高浓度跨膜运输，该过程( )
A．没有载体参与 B．为自由扩散
C．为协助扩散 D．为主动运输
答案：D
3．如图是物质进出细胞方式的概念图，对图示分析正确的是( )
A．据图可确定①为既耗能又需载体蛋白的主动运输
B．⑤和⑥两种方式的共同特点是逆浓度梯度运输物质
C．母乳中的免疫球蛋白可通过①和③两种方式被吸收
D．果脯腌制时蔗糖进入细胞与③胞吞作用有关
答案：A
4．如图表示一种物质的跨膜运输方式，下列叙述中正确的是( )
A．该膜中载体也能运输蔗糖
B．碘以该方式进入海带细胞
C．该方式不会出现饱和现象
D．该方式发生在被运输物质从高浓度到低浓度时
答案：D
5．大肠杆菌在繁殖时，细胞内钾离子的浓度是培养液的3 000倍。如果在培养液中加入一种叫箭毒素的药物，大肠杆菌细胞内钾离子浓度立即下降，这种药物很可能( )
A．使细胞膜变成全透性 B．抑制膜上载体蛋白的活动
C．加快细胞膜的流动 D．使载体蛋白运动方向改变
答案：B
6．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。如图分别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。据图回答下列问题。
(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、氨基酸通过细胞膜的方式分别是____________、________、________。
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
