232 被動(dòng)運(yùn)輸、主動(dòng)運(yùn)輸及細(xì)胞的胞吞和胞吐 學(xué)案

1、2.3.2 被動(dòng)運(yùn)輸、主動(dòng)運(yùn)輸及細(xì)胞的胞吞和胞吐 學(xué)案（含答案）第第 22 課時(shí)課時(shí)被動(dòng)運(yùn)輸被動(dòng)運(yùn)輸.主動(dòng)運(yùn)輸及細(xì)胞的胞吞 和胞吐主動(dòng)運(yùn)輸及細(xì)胞的胞吞和胞吐被動(dòng)運(yùn)輸 1 被動(dòng)運(yùn)輸?shù)念愋皖愋?a 簡單擴(kuò)散自由擴(kuò)散 b 協(xié) 助擴(kuò)散運(yùn)輸方向高濃度一側(cè)低濃度一側(cè)動(dòng)力物質(zhì)的濃度差條件細(xì) 胞質(zhì)膜兩側(cè)存在濃度差細(xì)胞質(zhì)膜兩側(cè)存在濃度差；需通道蛋白或 載體蛋白協(xié)助舉例 O2.乙醇.脂肪酸葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞.鈉離子進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞2.被動(dòng)運(yùn)輸?shù)挠绊懸蛩?1 細(xì)胞質(zhì)膜兩側(cè)物質(zhì)的濃度差大小。簡單擴(kuò)散的限制因素是物質(zhì)的脂溶性.相對分子質(zhì)量大小及 其所帶電荷的種類和數(shù)量。協(xié)助擴(kuò)散的限制因素是通道蛋白或載體蛋白的數(shù)量。滲透與擴(kuò)散

2、是兩個(gè)完全不同的物質(zhì)運(yùn)輸過程 2 水分子等溶劑 分子通過細(xì)胞質(zhì)膜的滲透作用只能通過簡單擴(kuò)散實(shí)現(xiàn) 3載體蛋白 和通道蛋白在運(yùn)輸分子和離子時(shí)，其作用機(jī)理是一樣的 4分子或 離子進(jìn)出細(xì)胞的被動(dòng)運(yùn)輸速率總是與細(xì)胞內(nèi)外濃度梯度呈正相關(guān) 答案 1234人工膜特定條件下人工合成的磷脂雙分子層，如圖常被 用于膜通透性的研究?？茖W(xué)家用人工膜進(jìn)行實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)K不能透 過，如果在人工膜上加少量的纈氨霉素一種短肽，K便可通過膜， 由高濃度向低濃度擴(kuò)散。思考下列問題 1該實(shí)驗(yàn)中 K 通過人工膜 的運(yùn)輸方向是什么纈氨霉素分子在 K 的跨膜運(yùn)輸中起什么作用提 示由高濃度向低濃度；起到運(yùn)輸 K 的作用。請比較一下氧氣等氣體分子和

3、以上實(shí)驗(yàn)中 K 通過細(xì)胞質(zhì)膜的 相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。提示相同點(diǎn)二者都是由高濃度向低濃度的擴(kuò)散，不需要細(xì)胞 代謝供能；不同點(diǎn)后者需要纈氨霉素載體蛋白的協(xié)助，前者不需 要。閱讀教材 P61P62 相關(guān)內(nèi)容，思考協(xié)助擴(kuò)散中需要依賴的蛋 白質(zhì)有載體蛋白和通道蛋白兩種類型，二者的區(qū)別是什么提示分 子或離子通過通道蛋白時(shí)，不需要與通道蛋白相結(jié)合，而載體蛋 白先與被運(yùn)輸?shù)碾x子或分子結(jié)合，然后通過自身構(gòu)象的變化或移 動(dòng)完成物質(zhì)運(yùn)輸。歸納總結(jié) 1 簡單擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散的比較簡單擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散不 同點(diǎn)不需要通道蛋白或載體蛋白協(xié)助；運(yùn)輸速率取決于膜內(nèi)外物 質(zhì)的濃度差需要通道蛋白或載體蛋白協(xié)助；運(yùn)輸速率取決于膜內(nèi) 外物質(zhì)的濃

4、度差和通道蛋白或載體蛋白數(shù)量相同點(diǎn)都是順濃度梯 度的跨膜運(yùn)輸；都不需要細(xì)胞代謝供能 2 被動(dòng)運(yùn)輸速率和濃度差 及細(xì)胞能量供應(yīng)的關(guān)系曲線簡單擴(kuò)散的影響因素物質(zhì)運(yùn)輸速率主 要取決于膜內(nèi)外物質(zhì)濃度梯度的大小，也與物質(zhì)分子大小和脂溶 性有關(guān)。如圖 A 協(xié)助擴(kuò)散的影響因素除了膜內(nèi)外物質(zhì)濃度梯度的 大小外，還與膜上通道蛋白或載體蛋白的數(shù)量有關(guān)。當(dāng)通道蛋白 或載體蛋白達(dá)到飽和時(shí)，物質(zhì)濃度再增加，物質(zhì)運(yùn)輸速率也不再 增加。如圖 B 被動(dòng)運(yùn)輸不消耗能量，所以物質(zhì)運(yùn)輸速率和細(xì)胞能 量供應(yīng)無關(guān)。如圖c主動(dòng)運(yùn)輸 1 主動(dòng)運(yùn)輸物質(zhì)運(yùn)輸?shù)姆较蛭镔|(zhì)逆濃度梯度進(jìn)行 跨膜運(yùn)輸。主動(dòng)運(yùn)輸所需條件需要細(xì)胞質(zhì)膜上相應(yīng)載體蛋白的參與；

5、需 要細(xì)胞代謝供能。主動(dòng)運(yùn)輸?shù)膶?shí)例植物根尖細(xì)胞吸收無機(jī)鹽；氨基酸.葡萄糖 進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞。主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊饬x保證細(xì)胞按照生命活動(dòng)的需要，主動(dòng)地選擇 吸收營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)，對于活細(xì)胞 完成各項(xiàng)生命活動(dòng)具有重要意義。相對分子質(zhì)量小的物質(zhì)或離子都可以通過簡單擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞 內(nèi) 2 葡萄糖都以協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)入細(xì)胞 3 細(xì)胞主動(dòng)運(yùn)輸物質(zhì)的 結(jié)果是使物質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)外的濃度趨于相等答案 123易錯(cuò)警示 1 小分子物質(zhì)除簡單擴(kuò)散外，還能通過協(xié)助擴(kuò)散或主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)出細(xì) 胞。主動(dòng)運(yùn)輸對形成和維持細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的濃度差具有重要的意 義。材料與細(xì)胞外液相比，動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)K濃度髙.Na濃度低，這對

6、 于細(xì)胞生命活動(dòng)的正常進(jìn)行是至為重要的。NaK泵在維持這種溶質(zhì) 濃度差的過程中發(fā)揮著重要的作用。細(xì)胞內(nèi)的ATP和Na與NaK泵 上相應(yīng)位點(diǎn)結(jié)合后，ATP水解導(dǎo)致NaK泵的構(gòu)象發(fā)生改變，將Na 運(yùn)出細(xì)胞如圖1.2；之后，細(xì)胞外 K 與 NaK 泵上相應(yīng)位點(diǎn)結(jié)合，磷酸基團(tuán)與NaK泵脫離，NaK泵構(gòu)象恢復(fù)，將K運(yùn)入細(xì)胞如圖3.4。結(jié)合材料與教材 P63 相關(guān)內(nèi)容，討論下列問題 1 分析 Na 和 K 運(yùn)輸過程中，NaK泵和ATP的作用分別是什么提示NaK泵作為載體 蛋白起到運(yùn)輸Na和K的作用；ATP為離子運(yùn)輸提供能量。2NaK 泵既能與 K 結(jié)合也能和 Na 結(jié)合，是否說明 NaK 泵不具有 特異性

7、提示不是。NaK泵上的不同位點(diǎn)分別與K和Na結(jié)合，仍然 具有特異性。歸納總結(jié)被動(dòng)運(yùn)輸與主動(dòng)運(yùn)輸?shù)谋容^物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞奖粍?dòng)運(yùn)輸主 動(dòng)運(yùn)輸簡單擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散物質(zhì)運(yùn)輸方向高濃度低濃度高濃度低濃 度低濃度高濃度是否需要載體不需要需要需要是否消耗能量不消 耗不消耗消耗圖例舉例 O2.CO2.H20.甘油.乙醇.苯等H20.某些離子.紅細(xì)胞吸收葡萄糖等小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收葡萄糖.氨基酸.植物根尖細(xì)胞吸收無機(jī)鹽等細(xì)胞的胞吞和胞吐 1 胞吞胞吞是通過細(xì)胞質(zhì)膜的變形運(yùn)動(dòng) 將細(xì)胞外物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)細(xì)胞的過程。根據(jù)物質(zhì)的大小及其入胞機(jī)制 的不同，可將胞吞分為兩種主要類型，細(xì)胞以大囊泡內(nèi)吞較大固 體顆粒的過程叫吞噬；細(xì)胞通

8、過小囊泡將細(xì)胞周圍的微滴狀液體 攝入細(xì)胞的過程叫胞飲。胞吐細(xì)胞需要外排的大分子，先在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡，囊泡移 動(dòng)到細(xì)胞質(zhì)膜處并與之結(jié)合，再將大分子排出細(xì)胞的過程。胞吞和胞吐涉及細(xì)胞內(nèi)多種膜的破裂與融合，是一個(gè)需要細(xì) 胞代謝供能的過程。胞吞.胞吐過程中會(huì)導(dǎo)致膜成分的更新 2 消化酶運(yùn)輸和釋放 過程中的囊泡只能來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體 3 大分子有機(jī)物要通過 載體蛋白的作用才能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，并且要消耗能量答案 123 圖一 表示物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的 5 種方式，圖二表示與物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞有關(guān)的 曲線。據(jù)圖回答下列問題。1O2.乙醇等物質(zhì)以方式 1 進(jìn)入細(xì)胞。方式中的載體種類不同填“相同”或“不同”。方式 1 能用曲

9、線甲表示，方式能用曲線乙表示。方式4.5 體現(xiàn)了細(xì)胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)特性是具有一定的流動(dòng)性。細(xì)胞代謝供能對方式無影響。歸納總結(jié)快速判定物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的運(yùn)輸方式 1 被動(dòng)運(yùn)輸包括簡單擴(kuò)散 和協(xié)助擴(kuò)散，二者都是順濃度梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸?shù)摹? 簡單擴(kuò)散既不需要載體蛋白或通道蛋白，也不需要能量，水 氣體及脂溶性物質(zhì)以簡單擴(kuò)散方式運(yùn)輸。協(xié)助擴(kuò)散需要載體蛋白或通道蛋白，但不需要能量，如紅細(xì) 胞吸收葡萄糖。主動(dòng)運(yùn)輸既需要能量，又需要載體蛋白，無機(jī)鹽離子等主要 以主動(dòng)運(yùn)輸方式出入細(xì)胞。被動(dòng)運(yùn)輸是順濃度梯度的運(yùn)輸，而主動(dòng)運(yùn)輸則為逆濃度梯度 的運(yùn)輸。胞吞和胞吐與膜的流動(dòng)性有關(guān)，它是大分子和顆粒性物質(zhì)進(jìn) 出細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸方式

10、，既依賴膜上的蛋白質(zhì)，還消耗細(xì)胞中的 能量。比較生物膜和人工膜雙層磷脂對多種物質(zhì)的通透性，結(jié)果如 圖。據(jù)此不能得出的推論是 AH2O 通過生物膜不需要膜上某物質(zhì)的 協(xié)助 B 生物膜對 K.Na.Cl 的通透具有選擇性 C 甘油以簡單擴(kuò)散的 方式通過人工膜 D 分子的大小影響其通過人工膜的擴(kuò)散速率答案 A 解析由圖中看出，生物膜對水分子的通透性大于人工膜，說明生 物膜上存在著協(xié)助H2 0通過的物質(zhì)，A錯(cuò)誤；由圖中看出，人工膜 對三種離子的通透性相同，并且均處于較低值，而生物膜對三種 離子的通透性不同，說明生物膜對K.Na.Cl的通透具有選擇性，B 正確；由曲線可知，甘油運(yùn)輸不需要蛋白質(zhì)參與，以簡

11、單擴(kuò)散的 方式通過人工膜，C正確；圖中人工膜對不同分子的通透性不同， 可見分子的大小影響其通過人工膜的擴(kuò)散速率，D正確。協(xié)助擴(kuò)散需要細(xì)胞質(zhì)膜上載體蛋白或通道蛋白的協(xié)助。圖甲 乙分別表示載體介導(dǎo)和通道介導(dǎo)的兩種協(xié)助擴(kuò)散方式，其中通道 介導(dǎo)的擴(kuò)散速度比載體介導(dǎo)的快得多。下列有關(guān)敘述正確的是 A 載體蛋白和通道蛋白在細(xì)胞質(zhì)膜上是靜止不動(dòng)的 B 載體蛋白和通 道蛋白均具有一定的特異性 C 甲.乙兩種方式均存在溶質(zhì)分子與相 應(yīng)蛋白質(zhì)的結(jié)合過程D水分子可以通過這兩種方式進(jìn)出細(xì)胞答案B 解析載體蛋白和通道蛋白在細(xì)胞質(zhì)膜上不是靜止不動(dòng)的，A項(xiàng)錯(cuò) 誤；載體蛋白只與某種或某類溶質(zhì)結(jié)合和分離，通道蛋白只容許 與自身

12、通道的直徑和形狀相匹配.大小和電荷相適宜的分子或離子 通過，故載體蛋白和通道蛋白均具有一定的特異性，B項(xiàng)正確；圖 乙所示通道蛋白參與的協(xié)助擴(kuò)散過程不需要溶質(zhì)分子與相應(yīng)蛋白 質(zhì)結(jié)合，C項(xiàng)錯(cuò)誤；水分子可以通過簡單擴(kuò)散和需要水通道蛋白介 導(dǎo)的協(xié)助擴(kuò)散兩種方式進(jìn)出細(xì)胞，D項(xiàng)錯(cuò)誤。32021遼寧髙一期末下圖曲線表示土壤溶液中K進(jìn)入植物根細(xì) 胞的過程中，細(xì)胞內(nèi)K濃度隨時(shí)間變化的情況，下列說法錯(cuò)誤的 是A在ab段時(shí)K的跨膜運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散B在be段時(shí)K的跨 膜運(yùn)輸方式為主動(dòng)運(yùn)輸C限制ab段運(yùn)輸速率的因素是膜內(nèi)外濃度 差和能量供應(yīng) D 限制 be 段運(yùn)輸速率的因素是載體蛋白的數(shù)量和能 量供應(yīng)答案C解析ab段

13、細(xì)胞吸收K的方式為協(xié)助擴(kuò)散，不需要消 耗能量，C錯(cuò)誤。4xx 遼寧高一期中如圖表示物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的兩種方式，下列相 關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A蛋白質(zhì)能以圖甲所示方式進(jìn)入細(xì)胞B圖示說明 細(xì)胞質(zhì)膜具有一定的流動(dòng)性C圖甲.乙所示方式均需要消耗能量D 圖甲.乙所示方式屬于被動(dòng)運(yùn)輸答案D解析圖甲表示胞吞，圖乙表 示胞吐，D錯(cuò)誤。5xx北京師大附中髙一期末在研究離體番茄根吸收K速率與氧 分壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，已知當(dāng)氧分壓為510時(shí)，K吸收量達(dá)到最髙 值。之后氧分壓繼續(xù)提髙，但 K 的吸收速率不再增加，對此現(xiàn)象 合理的解釋是 A 氧分壓髙抑制主動(dòng)運(yùn)輸 B 運(yùn)輸 K 的載體蛋白達(dá)到 飽和狀態(tài) C 外界溶液中 K 減少 D 氧

14、分壓髙影響載體蛋白運(yùn)動(dòng)答案 B 解析 K 進(jìn)入細(xì)胞的方式是主動(dòng)運(yùn)輸，需要載體蛋白協(xié)助和消耗能 量；隨著氧分壓的增加，呼吸作用增強(qiáng)，ATP產(chǎn)生增多，K吸收速 率也隨之增加；氧分壓到達(dá)一定濃度范圍內(nèi)，呼吸速率已經(jīng)達(dá)到 最大值，就算增加氧分壓，也不會(huì)使呼吸加快，因而 K 的吸收速 率也不會(huì)再增加，這里限制 K 吸收速率的主要原因是載體蛋白的 數(shù)量有限。6xx 北京髙一期中如圖為肝細(xì)胞質(zhì)膜運(yùn)輸葡萄糖分子的示意 圖。請回答下列相關(guān)問題 1 葡萄糖進(jìn)入肝細(xì)胞的運(yùn)輸方式是 。2 據(jù)圖可知，載體蛋白的兩種狀態(tài)是蛋白質(zhì)的發(fā)生改變的結(jié)果。3 該載體蛋白不能運(yùn)送氨基酸分子進(jìn)入肝細(xì)胞，體現(xiàn)了載體蛋 白具有高度的性。已知木糖比葡萄糖的分子質(zhì)量小，兩者都溶于水。在動(dòng)物消 化道中，小腸絨毛吸收大量的葡萄糖，卻很難吸收木糖，這個(gè)事 實(shí)說明，細(xì)胞質(zhì)膜具有。細(xì)胞質(zhì)膜具有的這種功能特性，主要與物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)?方式有關(guān)，這種運(yùn)輸方式能夠保證細(xì)胞按照生命活動(dòng)的 需要