内容正文:
第7课时 物质出入细胞的方式及影响因素
素养目标
1.通过举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞,不需要额外提供能量;有些物质逆浓度梯度进出细胞,需要能量和载体蛋白。(生命观念)
2.比较不同跨膜运输方式的异同点,并能根据物质进出细胞的特点判断其运输方式。(科学思维)
3.结合探究物质跨膜运输方式的实验设计与分析,掌握相关的实验设计及分析的能力。(科学探究)
4.通过分析影响物质跨膜运输速率的因素,解释生产生活中相关应用所依据的生物学原理。(社会责任)
考点一
被动运输
1.概念:物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的物质跨膜运输方式。
2.类型
自由扩散
协助扩散
运输方向
高浓度→低浓度
转运蛋白
不需要
需要
耗能
不需要
不需要
举例
O2、CO2、甘油、乙醇、苯的跨膜运输
人的红细胞吸收葡萄糖
3.影响因素
(1)影响自由扩散的因素:膜内外物质浓度差。
(2)影响协助扩散的因素:膜内外物质浓度差和转运蛋白的数量。
1.辨析正误
(1)甘油不能以自由扩散的方式通过细胞膜。( × )
提示:甘油为脂溶性分子,以自由扩散方式通过细胞膜。
(2)自由扩散只能顺浓度梯度,而协助扩散既可以顺浓度梯度也可以逆浓度梯度。( × )
提示:自由扩散和协助扩散都是被动运输,运输方向都是顺浓度梯度。
(3)影响自由扩散和协助扩散物质运输速率的因素相同。( × )
提示:两者的物质运输速率均与膜内外物质浓度的大小有关,而协助扩散的物质运输速率还与转运蛋白的数量有关。
(4)细胞膜的选择透过性与膜上的蛋白质有关,与磷脂分子无关。( × )
提示:细胞膜中的脂质成分决定了脂溶性物质容易通过细胞膜。
2.教材深挖
(必修1 P67拓展)水分子难以大量通过自由扩散进出细胞,从细胞膜的结构分析,其原因是____________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
答案:细胞膜以磷脂双分子层作为基本支架,水分子难以大量通过磷脂双分子层中的疏水区域
1.自由扩散和协助扩散的比较
2.通道蛋白与载体蛋白的比较
角度
基于两种被动运输的分析,考查生命观念
1.(2023·辽宁沈阳模拟)下列关于物质跨膜运输的说法,错误的是( )
A.二氧化碳在大气中的浓度极低,为其从人体内自由扩散而出,提供了便利条件
B.一氧化碳对人体有害也能自由扩散进入人体,说明细胞膜对物质进出细胞的控制是相对的
C.转运蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过且每次转运时自身构象都会改变
D.分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合
C 解析:二氧化碳的跨膜运输方式是自由扩散,顺浓度梯度运输,在大气中的浓度极低,为其从人体内自由扩散而出,提供了便利条件,A正确;一氧化碳对人体有害,但其跨膜运输方式是自由扩散,顺浓度梯度运输,故如果外界一氧化碳的浓度高,也能自由扩散进入人体,说明细胞膜对物质进出细胞的控制是相对的,B正确;载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,且每次转运时自身构象都会改变,但通道蛋白的机制不同,C错误;分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,通道蛋白的自身构象一般也不会改变,D正确。
2.借助分子生物学技术,人们对水通道蛋白的结构、功能等有了更加深入的了解。下列叙述错误的是( )
A.水通道蛋白只允许水分子而不允许离子进出细胞
B.在通过水通道蛋白时,水分子需要与通道蛋白结合
C.水分子更多的是借助水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞
D.细胞膜上水通道蛋白的数量影响水分子进出细胞的速率
B 解析:水通道是一个高度特异性亲水通道,是一种选择透过性结构,只允许水而不允许离子或其他小分子溶质通过,A正确;水分子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,B错误;研究表明,水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞的,细胞膜上水通道蛋白的数量必然会影响水分子进出细胞的速率,C、D正确。
角度
基于被动运输的运输机制,考查科学探究
3.(不定项)如图为肾小管上皮细胞重吸收水分和K+通道蛋白的立体结构的示意图。下列与通道蛋白有关的叙述,正确的是( )
A.水通道蛋白往往贯穿于磷脂双分子层中
B.K+通道蛋白运输物质的方式为协助扩散,需要消耗能量
C.通道蛋白运输时没有选择性,比通道直径小的物质可自由通过
D.机体可通过调节细胞膜上通道蛋白的数量或开关来调节物质的运输
AD 解析:水通道蛋白位于细胞