第4章物质的跨膜运输

1、物质的跨膜运输、酶和 ATP4.1物质跨膜运输的实例一. 渗透系统的组成分析及应用1. 渗透系统的组成(如图)(1) .半透膜。可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。(2) .半透膜两侧的溶液具有浓度差2. 渗透作用的发生：(1) 、若S!溶液浓度大于S2,则单位时间内由S!的水分子数 多于 T生,外观上表现为S!液面上升若S1溶液浓度小于S2，则情况相反，外观上表现为S1液面下降。(2) 、在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Ah,则S1溶液浓度仍大于S2。3. 渗透作用：(1) .概念：30S萄is(2) .渗透压 渗透压概念； 决定渗透压大小的因素

2、实例分析：下图中液面高度变化分析(右图)二. 植物细胞是渗透系统的证据(一) .实验过程细胞变化分析：(二) .质壁分离及质壁分离复原实验的扩展应用川途实除设il結论举一空试判断细胞死活待漕细砲十o.：$ X-讯!前滤椭谓液临观僮检鹦细胞形态+清木f观察划胞形恵龙临质嚥分离和鉉总活细Ife；不发故质业 仃离和址原+E细岖细胞卞活状太rQ111徘测细挺+ 泉列蔽度様度的館榊辭液 鏡塵规嚥细胞形态蒯蹌泄浓惟范闲杯未发十质吐分离和使圳 胞刚笈卞质壁分肉的歸細涪碱浓度之徊用同虢度的叱较不同桥物削胞 的细胞臧議度大小不同怔物御胞十0.：皿ml. |的麻朋陪液邈里 规蹇舰跑况宝质華分离的程皮根惬不同菽物細

3、胞发!质蜜分离的粋随来 则断地胞粧播度大小不同需純池 的卜航输细艷验（空戢険和黜胞哽忡縮性大小成典植物鄒胞+ 0. 3n】nl.的箭:棚潯池 筠规察绑胞傩 堆临陌炊令离现曦创1壁毗伸鼎性小于 摩住厘伸翳性 不空定质堆分离拙胞壁仲描性大丁或 尊于膜生履圧的忡常性构捋性比较一慕列莆就餓 度的大小同艸粮物的扭同成思麼的细胞+未切嶽度 的蒂液镜聲记竝刚发牛一质联分海所需时间粮牺所川时间的也叛擋断帮液峨惟的大小 e用时越媒*滦期溶欷的敲度越大）未暂擁度的mm瘵別不同种类的辭 觥（如KNfh需灌和同种禎物的相同威黑度的螂胸+不同种类 若只发陀质壁分离一擀屈不能通过细 腕膜荊解液1如曲報f） 若质蜚孙离后乂

4、口动担艇质能翅过细胞察的稱淞1如KNOa）那同种类博（三）.细胞膜是选择透过性膜1跨膜运输三种方式的判别（非跨膜运输的方式）2.植物细胞对矿质元素选择吸收的分析穿1 n肓运输I运輸ILr厂 1 自由护敝3膜活性实验：（略）、细胞的吸水和失水：（一） 原理：发生了渗透 作用，该作用必须具备两个条件：1、具有半透膜 。2、膜两侧溶液具有 浓度差 。（二） 动物细胞的吸水和失水（以红细胞为例：红细胞膜相当于一层半透膜 ）:1、 当外界溶液浓度v细胞质浓度时，细胞吸水。2、 当外界溶液浓度细胞质浓度时，细胞失水。3、 当时，水分进出平衡。（三）植物细胞的吸水和失水：1、 在成熟的植物细胞中，原生质层（

5、细胞膜+液泡膜+二者之间的细胞质）相当于一层 半透膜 。2、 成熟植物细胞发生质壁分离的条件是外界溶液浓度细胞液浓度，发生质壁分离复原的条件是外界溶液浓度V细胞液浓度 。三、物质跨膜运输的其他实例(右图分析)(一) 对无机盐的吸收实例1、水稻和番茄对同一离子的吸收量 不同 。2、 水稻或番茄对 不同离子的吸收量不同。3、人体甲状腺滤泡上皮细胞可以 主动地 从血液中吸收碘。4、 不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异 。(二) 生物膜的特性：细胞膜和其他生物膜可以让水分子 自由通过，一些 离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过，因此它们都是选择透过性膜。【思考感悟】

6、半透膜和选择透过性膜有哪些异同点？(1) 相同点： 某些物质可以通过，另一些物质不能通过。(2) 不同点：选择透过性膜一定是半透膜，半透膜不一定是选择透过性膜。选择透过性膜的生物活性。例题.用相同的培养液培养水稻和番茄，一段时间后，测定培养液中各种离子的浓度，结果如图1所示。图2表示番茄根细胞对离子的吸收速率与氧气供应量之间的关系。据图回答问题：W阿腐子mi(1 )图1说明植物细胞对离子的吸收具有_选择_性。(2 )番茄生长需求量最大的离子是Ca2 +，水稻需求量最大的离子是SiO42-。(3) 水稻培养液里的 Mg*和Ca2+浓度高于初始浓度，原因是植物对水的吸收比例大于吸收离子的比例(4)

7、 根据图2可以判断，番茄细胞对 Ca2+的吸收方式是 主动运输。在A点时，离子吸收速 率很低主要是受能量供应 的限制，在BC段吸收速率没有明显增加主要是受载体数量的限制。【基础训练】1、下列实例中，最能体现植物细胞渗透失水和吸水原理的是(_C_ )将萎蔫的菠菜放入清水中，不久变得硬挺；将大豆种子浸入清水后，种皮变软，体积膨大；用糖拌西 红柿，西红柿变软，渗出许多汁水；洋葱鳞片叶的表皮细胞发生质壁分离和质壁分离复原L00$0蓟4020坤 細早菲養+-各尹咼平itA、B、C、D、2、用完全培养液在两个相同容器内分别培养水稻和番茄苗，假设两植物的吸水速率相同，一段时间后，测定培养液中各种离子与实验开

8、始时各种离子浓度之比如图所示。该实验的结杲不能说明(D )A、不同植物对各种离子的需要量是不同的B、 与番茄相比，水稻对 Si需要量大，对 Ca需要量小C、不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的D、植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关3、（ 2008上海生物20）在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质 量变化的关系如右图。若将处于b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条的质量将（B ）A、不变B、增大C、减小D、先增后减 4、（2006上海高考）将相同的四组马铃薯条分别浸入四种溶液中，一小时后测定薯条质量变化的百分率，结果如下表。下列叙述中正确的是（A ）溶液I

9、n出IV质量变化率+ 8%6%4%0A、1的浓度最低B、n的浓度较川低C、的浓度最高D、可能是蒸馏水4.3物质跨膜运输的方式一、物质跨膜运输的方式：（一） 被动运输：1、自由扩散：不需要载体和能量，如水、CO2、02、甘油、乙醇等。2、协助扩散：需要载体 ，但不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖。（二） 主动运输：既需要 载体协助，又需要消耗 能量 ，如细胞吸收K J Na J Ca2十、氨基酸等。（三） 物质跨膜运输的方式说明生物膜结构特征是流动性，功能特性是选择透过性 。（四） 大分子物质以 胞吞 和胞吐 方式进出细胞，这与细胞膜的 流动性 有关，但不属于跨膜运输。:、三种物质出入细胞方式的图例

10、比较主动运输自由扩散协助扩散三、影响跨膜运输的因素（一）影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。（二）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（三）影响主动运输的因素：1、载体_:是细胞膜上的一类蛋白质。（1）载体具有特异性，不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上载体的种类和数目也不同。（2）载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体全部参与物质的运输时，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。2、能量 ：凡能影响细胞内产生 能量 的因素，都能影响主动运输，女口 氧气浓度 、温度 等。（四）影响物质运输速度的曲线分析一、3输速率运输速率运输速

11、率运输速率O000物质浓度物质浓度02浓度02浓度自由扩散协助扩散或主动运输自由扩散或协助扩散主动运输1、 物质浓度（在一定浓度范围内）对运输速率的影响曲线：（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，其运输速率与 物质浓度成正比。（2）协助扩散或主动运输的共同点是都需要载体 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。2、 氧气浓度对物质运输速率的影响曲线：（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

12、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。（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。【思考感悟】要确定某种物质的运输方式，关键应该抓住那些方面？（1） 分析被运输的物质是否通过细胞膜；（2）明确被运输物质微粒的性质（大分子、小分子、离子）；（3）

13、分析物质通过细胞膜的转运方向，是否需要载体协助，是否需要消耗能量。【基础训练】1、 神经细胞间可以通过一种特殊的介质来传递信息，含有传递分子的囊泡与神经细胞内的质膜融合之后再打开，将传递分子释放到神经细胞之外，这属于（_C_ ）A、主动运输B、协助扩散C、胞吐D、胞吞2、实验发现，葡萄糖进入红细胞时，如果使用药物限制蛋白质的活性，则葡萄糖的运输速率迅速下降，如果减少能量的供应，却对运输没有影响。由此推断葡萄糖进入红细胞的方式是（_C_ ）A、自由扩散B、主动运输C、协助扩散D、逆浓度梯度运输3、（ 2008广东生物2）甲、乙两种物质分别依赖自由扩散（简单扩散）和协助扩散进入细胞，如果以人工合成

14、的无蛋白质磷脂双分子膜代替细胞膜，并维持其他条件不变，则（_D_ ）A、甲运输被促进B、乙运输被促进C、甲运输被抑制D、乙运输被抑制4、 （ 2006广东高考）夏季高温时段，用较低温度的地下水灌溉，容易导致农作物萎蔫。其主要原因是（_D_ ）A、叶片蒸腾剧烈，水分散失快B、植物体温度下降，气孔关闭C、根系对矿质元素吸收减少D、根系渗透吸水下降当然，我们也不否认一见钟情，就不能天长地久，但不是所有的人，都有这么好的福气，遇到愿意疼你爱你，陪你在俗世烟火里细水长流的人。让你心动的，不一定可以陪你一生到老，只有愿意陪你在柴米油盐酱醋茶里，过平淡生活的人，才是你最终的选择。我们很多人，心里都有一颗浪漫

15、的种子，只是有的种子不断发芽，抽枝，最后长成了一棵参天大树。密匝的情感叶子，遮挡住了现实的视线，沉迷在浪漫的追求之中，不得自拔。都说婚姻，是一座围城，它围住了你的某一些欲望，尤其对浪漫的欲望。如果没有婚姻这座围城，那么关于性，人和低级动物，就没有了区别。那么你的人生，可真谓是乱七八糟。别一直去询问对方爱不爱你，嘴巴上的甜言蜜语，解决不了现实的残忍。时间，是最好测量感情的仪器。只有相互懂得和理解，感情才会不被时间扼杀，谁都渴望心底深处的浪漫。但是浪漫，只能做为一种生活情趣，而不是生活的全部。浪漫的感情，是相辅相衬的，需要的是相互的平衡，只有一个人默默付出，那么必定会失败。看过这样一个故事，一个女

16、孩和一个男人浪漫的相爱了，于是他们一起步入了婚姻的殿堂。婚后的感情，开始也是和婚前一样甜蜜浪漫，幸福。她在他的眼里，苗条、美丽、活泼可爱，让他如痴如醉；他在她的眼里，正直、淳朴、深情是她的爱之所至。只是浪漫也会随着时间的迁移逐渐消减。她变得迷恋家，迷恋美好的生活，而他却开始为了工作，疏忽她。她犯娇发嗔，他开始不断解释，她不断的原谅，吵闹之后他又开始我行我素。他们的浪漫爱情花，是凋落了吗？应该不是，而是现实生活，告诉他浪漫不能当饭吃，柴米油盐的日子，也必须工作。所以说，婚姻，其实就是一种责任。虽然说谈金钱，是庸俗的，可是没有金钱，拿什么来浪漫？尽管爱你，可是也必须工作。有一位西方作家说：纯洁真挚的爱情，是最伟大的