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1、 第3节物质跨膜运输的方式 课程标准说明物质进出细胞的方式 课标解读1 说明物质进出细胞的方式 2 尝试提出问题 作出假设 进行图表数据的解读 跨膜运输 离子和小分子物质的运输方式 1 被动运输 扩散作用 载体蛋白 红细胞 能量 营养物质 代谢废物 有害 1 自由扩散 协助扩散 主动运输的比较 特别提醒表中 高浓度 低浓度 是指运输的离子或小分子本身的浓度 而不是它们所在的溶液的浓度 2 影响物质跨膜运输的因素 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 细胞膜内 外物质的浓度差 细胞膜上载体蛋白的数量 3 影响主动运输的因素 载体 a 载体蛋白具有特异性 不同物质
2、的载体蛋白不同 不同生物膜上载体蛋白的种类和数量也不同 根本原因是由基因决定的 b 载体蛋白具有饱和现象 当细胞膜上的载体蛋白已经达到饱和时 细胞通过载体蛋白运输物质的速率不再随物质浓度的增大而增大 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O2浓度 温度等 4 影响物质运输速率的曲线 巩固1 甲 乙 两种物质在细胞膜两侧的分布情况如下图 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 甲运出细胞一定不需要能量 解析乙物质进入细胞是逆浓度梯度运输 一定是主动运输 要有载
3、体蛋白的协助 C选项中甲进入细胞是顺浓度梯度运输 只有主动运输才消耗能量 D选项中甲物质运出细胞是逆浓度梯度运输 一定消耗能量 答案A 1 胞吞 大分子附着在细胞膜表面 这部分细胞膜内陷形成 包围着大分子 然后小囊从上分离下来 形成 进入细胞内部 2 胞吐 细胞需要外排的大分子 先在细胞内形成 然后移动到细胞膜处 并与之将大分子排出细胞 大分子物质的运输 小囊 细胞膜 囊泡 囊泡 融合 思维激活2 胞吞 胞吐的结构基础是什么 此时物质共穿过了几层生物膜 提示膜的流动性 0层 胞吞胞吐与主动运输的比较 巩固2 如右图所示 下列生理过程中 不能够表示的是 A 抗体的分泌B 胰岛细胞分泌胰岛素C 小
4、泡内的物质穿过2层磷脂分子D 肠腺细胞分泌肠液 解析图示为细胞通过胞吐向外分泌物质 抗体的分泌 胰岛细胞分泌胰岛素 浆细胞分泌抗体 消化腺细胞分泌消化酶等 都是通过细胞膜的胞吐实现的 小泡内物质通过膜融合分泌到细胞外面 没有穿过磷脂双分子层 即0层 答案C 物质出入细胞方式的判断 思维导图 深度剖析新生儿可直接吸收免疫球蛋白 免疫球蛋白是大分子物质 穿过细胞膜时必须先与膜结合 然后内陷形成小泡与细胞膜分离 这样才能进入细胞内部 该运输方式为胞吞 半乳糖为小分子物质 进入小肠上皮细胞 消耗能量 为主动运输 答案B 规律方法物质出入细胞方式的判断方法 1 根据物质大小与载体 能量的需要 2 根据运
5、输方向 逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输 例2 如图表示培养液中K 浓度及溶氧量对小麦根系细胞吸收K 速率的影响 下列有关两曲线形成机理的解释正确的是 多选 影响物质出入细胞的因素 A 曲线OB段的形成是由于细胞膜上K 载体数量未达到饱和且能量充足B 曲线CD段的形成是由于细胞内K 过多 细胞大量排出K C E点表明植物根系可以通过自由扩散的方式吸收K D 曲线BC FG段的形成与细胞膜上K 载体数量有关思维导图 深度剖析图一中横坐标是培养液中K 浓度 纵坐标是K 吸收速率 因此曲线OB段限制因素是培养液中K 浓度 则载体 能量均充足 BC段限制因素不再是培养液中K 浓度 限制因素可能是载体
6、数量 也可能是能量供应 CD段形成的原因可能是由于细胞外界溶液浓度过高 细胞失水 细胞呼吸速率下降 影响了对K 的吸收 BC FG段的形成与细胞膜上K 载体的数量有关 答案AD 规律方法坐标曲线题的解法 1 理解纵坐标与横坐标表示的含义横坐标为自变量 纵坐标为因变量 即纵坐标随着横坐标的变化而变化 2 学会曲线中限制因素的判断在曲线上升阶段 限制其增长的因素为横坐标所表示的因子 如图中限制EF段的因素为氧气的相对含量 当曲线不再上升时 限制其增长的因素需要从内部因素和环境因素两个方面加以考虑 如图中限制FG段的因素为载体数量 内部因素 和温度 环境因素 等 技法必备条件对照是指虽给对象施以某种
7、实验处理 但这种处理是作为对照意义的 或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量 对照原则之一 条件对照 能力展示科学家研究细胞膜上的各种蛋白质时 通过测定氨基酸序列及其相应的DNA序列 发现了一种细胞水通道蛋白 并推测细胞渗透吸水或失水过程中 水分子进出需通过此通道 请完成下面的实验探究 探究课题 细胞对水的吸收是否需要细胞膜上的水通道蛋白 我的假设 探究准备 人体成熟的红细胞 生理盐水 活性蛋白酶 显微镜 载玻片 盖玻片等 探究过程 1 选取人体成熟的红细胞 用 稀释 分别置于A B两试管中 2 A试管加入一定量的活性蛋白酶 B试管加入 高温下失活的蛋白酶 3 一定时间后 分别取A B两试
8、管中的红细胞样液制成1 2号临时装片 4 用显微镜观察正常红细胞的形态 5 分别在1 2号临时装片的盖玻片一侧滴加清水 在另一侧 重复几次 一段时间后观察 在 2 中 蛋白酶处理细胞的目的是 设置B组的目的是 在 5 中 实验的具体观察指标是 探究结论 若 说明细胞对水的吸收需要细胞膜上的水通道蛋白 若 说明细胞对水的吸收不需要细胞膜上的水通道蛋白 解析依照课题研究的步骤及对照原则和单一变量原则 不难做出回答 答案我的假设 细胞对水的吸收需要细胞膜上通道蛋白的协助探究过程 1 生理盐水 2 等量 5 用吸水纸吸引去除通道蛋白对照红细胞的体积变化探究结论 1号装片中红细胞的体积不变 2号明显变大
9、1号和2号装片中的红细胞体积均明显变大 且二者变化无差异 解析由图知 该离子进入细胞为逆浓度梯度运输 且消耗能量 故为主动运输 答案C 2 红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是 A 都可以从低浓度一边向高浓度一边B 都需要供给ATPC 都需要载体协助D 既需要载体协助又需要消耗能量解析此题考查物质出入细胞的方式 其中红细胞吸收无机盐是主动运输 既需要载体协助也消耗细胞代谢释放的能量 ATP 红细胞吸收葡萄糖是协助扩散 只需要载体协助 不消耗细胞代谢释放的能量 答案C 3 2002年我国首次发现了一种 穿肠蛋白质 可被肠道直接吸收 为许多药物的利用提供了一条途径 穿肠蛋白质 被肠道吸收的方式是 A
10、 单纯扩散B 渗透作用C 主动运输D 以上都不是解析 穿肠蛋白质 是大分子物质 不能通过跨膜运输方式被吸收 而是通过胞吞的方式被吸收 答案D 4 科学家在研究细胞膜运输物质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 细胞膜运输物质X的方式是 A 主动运输B 协助扩散C 自由扩散D 被动运输 解析逐条曲线分析如下 曲线 说明运输速率与物质浓度成正比关系 不受其他因素的限制 应为自由扩散 曲线 在一定浓度范围内 随物质浓度升高运输速率加快 当达到一定程度后 由于受到载体蛋白数量的限制 运输速率不再增加 而保持稳定 说明这种运输需要载体蛋白 不是自
11、由扩散 可能是协助扩散或主动运输 曲线 运输速率与氧气浓度无关 而氧气浓度的高低影响能量的产生进而影响主动运输的速率 说明这种方式不是主动运输 有可能是自由扩散或协助扩散 曲线 运输速率与氧气浓度有关 说明这个过程需要能量 综合 物质X的运输方式只能是主动运输 答案A 5 物质进入细胞都要通过细胞膜 不同物质穿过细胞膜的方式不同 下列各图表示在一定浓度范围内细胞膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况 回答下列问题 1 据图指出甲 乙 丙所表示的物质运输方式 甲是 乙是 丙是 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 氨基酸进入细胞的方式分别是 解析解答此题应分析每条曲线所对应的方式 特别是对丙图曲线的分析 开始时细胞内浓度低 随着时间的延长细胞内浓度高于细胞外浓度 说明细胞能逆浓度梯度吸收该物质 故判定该物质进出细胞的方式是主动运输 答案 1 自由扩散协助扩散主动运输 2 丙 主动运输 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 课堂小结
