人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第3节 物质跨膜运输的方式导学案

第四章第3节  物质跨膜运输的方式

课前预习学案

一、预习目标

1物质出入细胞的方式。

2物质跨膜运输方式的探究、判断与应用。

二、预习内容

（一 ）物质跨膜运输的方式：

1自由扩散：不需要载体和能量，如水、CO2、O2、甘油、乙醇等。

2协助扩散：需要________，但不需要________，如红细胞吸收葡萄糖。

3主动运输：既需要_______协助，又需要消耗___________，如细胞吸收K＋、Na＋、Ca2＋、氨基酸等。

物质跨膜运输的方式说明生物膜结构特征是_________，功能特性是__________

4大分子物质以________和_____________方式进出细胞，这与细胞膜的___________有关，但不属于跨膜运输。

（二） 影响跨膜运输的因素

1影响自由扩散的因素：

细胞膜内外物质的_________

2影响协助扩散的因素：

细胞膜内外物质的______

细胞膜上运载物质的_____数量。

3能量：凡能影响细胞内产生_____的因素，都能影响主动运输，如________、_____等。

三、提出疑惑

同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中

课内探究学案

一、学习目标：1识记物质出入细胞的方式。

2对物质跨膜运输方式的探究、判断与应用。

学习重点： 物质出入细胞的方式。

学习难点：  主动运输

二、学习过程

（一）物质跨膜运输的方式：

被动运输：1、自由扩散：不需要载体和能量，如水、CO2、O2、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。

主动运输：既需要载体协助，又需要消耗能量，如细胞吸收K＋、Na＋、Ca2＋、氨基酸等。

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。

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。

（二）三种物质出入细胞方式的图例比较

（三）主动运输的意义：在细胞的生命活动过程中，主动运输起到了重要作用，它使细胞能主动地从外界吸收被选择的物质，供生命活动利用。同样，细胞也能利用主动运输把新陈代谢产物排出细胞外。总之，细胞通过主动运输，摄取、积累物质以及不断排出代谢废物，从而维持细胞组成成分的动态稳定，保证生命活动的正常进行。

（四）影响跨膜运输的因素

1影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。

2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。

3影响主动运输的因素：（1）载体：是细胞膜上的一类蛋白质。a .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。B.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，如氧气浓度、温度等。

（五）影响物质运输速度的曲线分析

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。

3、图像如下

三、反思总结

四、当堂检测

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                  （   ）

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                                                                       （   ）

A、自由扩散     B、主动运输    C、协助扩       D、逆浓度梯度运输

3(2008·江苏卷，2)线粒体DNA上的基因所表达的酶与线粒体功能有关。若线粒体DNA受损伤，则下列细胞的功能受影响最大的是                                  (    )

A．红细胞吸收葡萄糖

B．小肠上皮细胞吸收水

C．神经细胞吸收K＋

D．肺泡细胞吸收氧气

4、（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（   ）

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

5、（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                                                               （    ）

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

6．(2009·南通最后训练)某实验小组要对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行实验探究，设计了如下实验。

实验步骤：

①组装渗透装置两套，分别编号为1、2。

②在两组烧杯中分别加入等量的水，在长颈漏斗中分别加入等量的同一浓度的蔗糖溶液，保持管内外液面高度相等。

③对两组装置进行不同处理：1组用水浴锅加热至37℃，2组的烧杯外加冰块降温。

④两组装置同时开始实验，几分钟后观察记录漏斗的液面刻度变化。

请分析回答下列问题：

(1)本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即________作用速率来进行探究的。

(2)此实验的自变量是__________________；为了直观地表示相对速率，用_________________作为因变量。

(3)该实验可能的结果与结论：

①若1组漏斗液面比2组高，则说明____              _______________________

________________________________________________________________________。

②________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

③________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)如果上述实验结果证明了“低温能影响物质跨膜运输的速率”，那么对于生物活细胞来讲，产生这种情况的原因是：

①________________________________________________________________________。

②________________________________________________________________________。

课后练习与提高

1．(2008·江苏卷，2)线粒体DNA上的基因所表达的酶与线粒体功能有关。若线粒体DNA受损伤，则下列细胞的功能受影响最大的是                                 (　 )

A．红细胞吸收葡萄糖

B．小肠上皮细胞吸收水

C．神经细胞吸收K＋

D．肺泡细胞吸收氧气

2．(2008·广东卷，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，如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜，并维持其他条件不变，则    (　　)

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

3．(2010·黄冈模拟)丙氨酸进入小肠绒毛上皮细胞和肾小管上皮细胞的共同点是     (　　)

A．需要载体，消耗能量             B．需要载体，不消耗能量

C．不需要载体，消耗能量           D．不需要载体，不消耗能量

4．(2010·浦东模拟)如图不能够表达的生理过程是                               (　　)

A．肾小管细胞分泌K＋

B．胰岛细胞分泌胰岛素

C．突触小体释放神经递质

D．肠腺细胞分泌肠液

5．(2009·广东卷，31)某实验小组为了探究细胞膜的通透性，将小鼠肝细胞在体外培养一段时间后，检测培养液中的氨基酸、葡萄糖和尿素含量，发现它们的含量发生了明显变化(如下图)。请回答问题。

(1)由图可知，随培养时间延长，培养液中葡萄糖和氨基酸含量________，尿素含量________。由于在原培养液中没有尿素，推测其是________的产物。

(2)培养液中的氨基酸进入细胞后，其主要作用是________________________________

____________；被吸收的葡萄糖主要通过________作用，为细胞提供__________。

(3)转氨酶是肝细胞内参与氨基酸分解与合成的一类酶，正常情况下这类酶不会排出胞外，若在细胞培养液中检测到该类酶，可能的原因是____________________________。

(4)由(1)和(3)可初步判断，细胞膜对物质的转运具有__________________的特性。

学案答案

课前预习学案

（一）