高中生物《 4.3 物质跨膜运输的方式》学案 新人教版必修1

1、人教版 必修一 4.3 物质跨膜运输的方式 学案【高效导航】1.学习目标：举例说明物质进出细胞的方式学会正确解读图表数据，提高图文转化能力2.重点：主动运输3.难点：学会正确解读图表数据，提高图文转化能力 “看”知识经纬 “导”自主预习一、被动运输1自由扩散概念：物质通过简单的 进出细胞。方向：物质分子从 一侧到 一侧。扩散速度：取决于 的浓度差，还与分子大小，溶解度及电荷性质有关。实例： 、氧气、CO2、甘油、乙醇等2协助扩散概念：进出细胞的物质借助 的扩散。方向：物质分子从 一侧运输到 一侧。条件：细胞膜两侧存在物质分子 ；细胞膜上 的协助。实例： 从血浆进入红细胞。二、主动运输方向：物质

2、分子从 一侧运输到 一侧。条件：细胞膜上相应的 协助，消耗细胞内化学反应所释放的能量。实例：K、Ca2、Na、氨基酸等通过细胞膜。意义：主动运输普遍存在于 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 ，排出 和对细胞有害的物质。三、大分子物质的运输1胞吞过程：大分子或颗粒附着在细胞膜上，这部分 内陷形成 ，然后从细胞膜上分离下来，形成 进入细胞内部。实例：单细胞生物如变形虫、草履虫都可以吞食细菌或食物颗粒，人体的吞噬细胞能吞噬细菌、细胞碎片及衰老的红细胞。2胞吐过程：大分子先在细胞内形成 ，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜 ，将大分子排出细胞。实例：胰岛细胞分泌胰岛素、胰腺细胞分

3、泌酶原颗粒。 “学”互动探究探究一 物质跨膜运输方式的比较思考讨论：每种运输方式各有何特点？提示：物质出入细胞的方式被动运输主动运输自由扩散协助扩散运输方向高浓度低浓度高浓度低浓度低浓度高浓度是否需要载体不需要需要需要是否消耗能量不消耗不消耗消耗图例曲线模型举例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等出入细胞红细胞吸收葡萄糖小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸和无机盐等【经典回眸】甲()乙()两种物质在细胞膜两侧的分布情况如下图所示(颗粒的多少表示浓度的高低)，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是 ()A乙进入细胞一定有载体蛋白的参与B乙运出细胞一定有载体蛋白的参与C甲进入细胞一定需要能量D甲运出细

4、胞一定不需要能量【解析】从题目所给出的图中可以看出：甲物质颗粒胞外多于胞内，即甲物质的浓度膜外大于膜内；乙物质颗粒胞内多于胞外，即乙物质的浓度膜内大于膜外。因此，结合自由扩散与主动运输的特点，甲物质运出细胞、乙物质进入细胞，均为从低浓度到高浓度的运输，即主动运输，必定有载体蛋白的参与，并需要能量。因此，只有A选项符合分析。答案：A【变式训练】1.下列各项中，在跨膜运输时需要载体，但不需要能量的是 ()AO2进入组织细胞B红细胞吸收葡萄糖C小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖D组织细胞排出Na探究二 物质跨膜运输速度的影响因素及曲线分析 思考讨论：1.上述方式中，物质运输速度的影响因素有哪些？提示：影响自

5、由扩散、协助扩散和主动运输的因素 运输方式影响因素自由扩散细胞膜内外被转运物质的浓度差协助扩散细胞膜内外被转运物质的浓度差细胞膜上运载物质的载体的种类和数目主动运输细胞膜上载体的种类和数目。载体具有特异性，运输不同物质的载体是不同的，不同细胞膜上的载体种类和数目也不同，且载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体全部参与物质的运输时，细胞吸收该载体运输的物质的速度不再随物质浓度的增大而增大。能量。凡是能影响细胞内产生能量的因素都能影响主动运输。如O2浓度、温度等2.影响物质运输速度的曲线分析提示：(1)自由扩散速度与物质浓度的关系 由上图可解读出以下信息：图A中物质从浓度高的一侧通过细胞膜向浓度低的一

6、侧转运，不消耗能量也不需载体协助，所以此图是指物质通过细胞膜时的自由扩散过程。可以预测，图A中随着细胞膜内外物质浓度差的减小，自由扩散的速度会越来越慢。图A中箭头表示当细胞外物质浓度高于细胞内时物质的转运方向。图B表示物质的运输速度与细胞内外物质浓度差呈正比关系，说明自由扩散过程主要受细胞内外物质浓度差的影响。 (2)协助扩散中物质运输速度的影响因素由上图可解读出以下信息：图A代表协助扩散过程，不消耗能量，物质从高浓度向低浓度转运，需要载体蛋白协助。可以预测，图A中物质转运速度会受细胞膜上载体蛋白的制约，如图B的ab段，即细胞内外物质浓度差再大，物质运输速度也不再增加。图B的Oa段随细胞内外物

7、质浓度差的增大，物质运输速度逐渐加快，说明此段的限制因素是细胞内外物质浓度差，而载体蛋白是充足的。协助扩散运输速度不仅受细胞内外物质浓度差影响，还受载体数量的影响。(3)主动运输速度的影响因素由上图可解读出以下信息：图A为主动运输过程，因为物质是由低浓度向高浓度转运，并且需要能量和载体。图B中，a点表示氧分压为零时，也可发生主动运输；ab段表示随氧分压的升高，物质运输速度增加，此时，限制物质运输速度的直接因素是能量；bc段表示随氧分压的升高，物质运输速度不再增加，此时限制物质运输速度的直接因素是细胞膜上载体蛋白的数量。图C中，b点温度适宜，能量供应充足，此时，限制因素主要是载体数量。偏离b点能

8、量供应成为限制因素，物质运输速度下降。【经典回眸】科学家在研究物质跨膜运输时发现有下列四种关系，分别用图中四条曲线表示，在研究具体的物质X时，发现与曲线和相符。试问：物质X跨膜运输的方式 ()A自由扩散B主动运输C协助扩散 D胞吐【解析】曲线说明运输速度与物质的量浓度呈正相关，不受其他因素的限制，应为自由扩散。曲线说明运输速度与氧气浓度无关，说明这种方式不是主动运输，而是一种被动运输方式(自由扩散或协助扩散)。曲线在一定浓度范围内随物质的量浓度升高运输速度加快，当达到一定程度后，由于受到载体数量的限制，运输速度不再增加，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。

9、曲线说明运输速度与氧气浓度有关，说明这个过程是需要能量的，只能是主动运输。综上所述，运输物质X的方式是主动运输。答案：B【变式训练】2.物质出入细胞要穿过细胞膜，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膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况。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：_，B：_，C：_。(2)上述三种运输方式中，哪一种能量不足时曲线发生变化？为什么？ (3)乙醇、二氧化碳和氨基酸进入细胞的方式分别是_、_、_。 【解析】自由扩散是小分子进出细胞膜的方式，它总是从高浓度一侧向低浓度一侧扩散，扩散速度与浓度差成正比，如题中A图曲线所示。 协助扩散也是

10、从高浓度向低浓度扩散，但必须有载体来转运，当细胞膜上的载体达到饱和时，其扩散速度就会受到限制，如B图曲线所示。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。主动运输在能量充足、载体没有达到饱和之前，运输速度随浓度的增加而加快；当载体饱和或能量不足时，主动运输就会减弱，如C图曲线所示。探究三 大分子物质的运输胞吞和胞吐思考讨论：人体的白细胞能吞噬入侵的细菌、细胞碎片及衰老的红细胞，大部分细胞也能够摄入或排出特定大分子，它们是怎样进出细胞的？提示：载体蛋白虽能帮助许多离子和小分子通过细胞膜，但是对于像蛋白质这样的大分子的运输却无能为力。可是大部分细胞能够摄入或排出特定大分子，这些大分子是

11、不能直接跨膜通过，大分子物质是通过胞吞和胞吐进出细胞的。【经典回眸】右图示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程，下列有关叙述错误的是 Aa和b均以膜的流动性为基础Ba过程存在细胞识别并需要内部供能Cb过程存在膜成分的更新D小泡内的物质都要穿过2层磷脂分子【解析】胞吞和胞吐都依赖于细胞膜的流动性，需要消耗能量，实际上没有从膜的一侧穿过膜到膜的另一侧。答案：D【变式训练】3. 一般情况下，蛋白质是不能透过细胞膜的，但在一些分泌细胞里，蛋白质分泌物是可以透过细胞膜到细胞外面去的。这一生理过程在生物学上叫()A. 被动运输 B. 主动运输 C. 胞吞 D. 胞吐变式训练参考答案：1.B 2.(1)

12、自由扩散协助扩散主动运输(2)加入呼吸抑制剂后主动运输(或C)曲线发生变化。因为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 3.D “思”课堂小结同学们，通过这节课学习，你有哪些收获和体会，存在哪些疑问，请把它填在下面的表格中，以便及时总结、弥补知识缺漏，不吃夹生饭，不做欠账人。收获内容疑点内容 “练”课堂自测1. 新生儿小肠上皮细胞通过消耗能量，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖，这两种物质分别被吸收到血液中的方式是()A. 主动运输、主动运输 B. 胞吞、主动运输C. 主动运输、胞吞 D. 被动运输、主动运输2. 如下图表示小肠绒毛上皮细胞中的细胞膜对不同物质的转运(每种转运的方向由箭头表明，黑点的数量代表每种物质的浓度，ATP代表能量)，下列叙述正确的是()A. a物质可能是氧气，b物质可能是葡萄糖B. a物质可能是水，b物质可能是甘油C. a物质可能是胆固醇，b物质可能是氧气D. a物质可能是葡萄糖，b物质可能是氨基酸3海带细胞中碘的浓度比海水中高出许多，其原因是()A海水中碘的含量高B海带细胞膜为全透性C碘