内容正文:
《物质出入细胞方式、特点
、影响因素》知识解读
及实例应用
一、小分子物质出入细胞的三种方式
自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向
转运蛋白
能量
举例
不需要
需要载体蛋白
或通道蛋白
需要载体蛋白
不消耗
不消耗
消耗
顺浓度梯度
顺浓度梯度
逆浓度梯度
O2、CO2、H2O甘油、乙醇、(不带电荷的小分子)
葡萄糖进入红细胞
Na+ 、K+、Ca2+等离子;小肠吸收葡萄糖、氨基酸。
注:载体蛋白与通道蛋白是转运蛋白的两种类型,且载体蛋白会发生自身构象的改变,只允许与自身结合部位相适应的分子或离子通过;通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,分子与离子不需要与通道蛋白结合。
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第2课讲
(1)细胞摄取大分子--胞吞作用
消耗能量
过程:当细胞摄取大分子时,首先大分子与膜上的蛋白质结合,引起细胞膜内陷形成小囊,包围大分子,然后从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部,与膜蛋白有关且消耗能量。
二、大分子物质进出细胞方式
过程:细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,与膜蛋白有关且消耗能量。
(2)细胞外排大分子--胞吐作用
消耗能量
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;
载体的种类和数量
3、影响主动运输的因素:载体的种类和数量;
能量供应状况(受O2、温度影响)
4、影响胞吞和胞吐的因素:膜的流动性(受温度影响);
能量供应状况
二、影响物质进出的因素
三、影响因素的曲线分析
1、浓度(差)对运输速率的影响曲线:
自由扩散
物质浓度
运输速率
协助扩散或主动运输
物质浓度
运输速率
P
运输速率
浓度差
自由扩散
运输速率
浓度差
协助扩散
细胞内浓度
时间
(细胞外浓度)
主动运输
2、O2浓度对物质运输速率的影响曲线:
运输速率
O2浓度
运输速率
O2浓度
运输速率
自由扩散
协助扩散
主动运输
O2浓度
注:曲线起点不是从坐标原点开始,因为无氧呼吸也能提供能量。
3、温度:
(1)影响膜的流动性:影响被动运输、主动运输、胞吞、胞吐
(2)影响酶的活性:影响主动运输、胞吞、胞吐
例析、右图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K+ 和NO3-的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是( )
A.载体数量、能量
B.能量、载体数量
C.载体数量、离子浓度
D.能量、离子浓度
O2浓度
吸收量
.
.
.
B
A
C
NO3-
K+
.
D
B
三、物质出入细胞的特点及规律总结
(1)同一物质进、出某一细胞的方式可能不同,同一物质进入不同细胞方式也可能不同。
(2)不同物质进(出)某一细胞的方式可能不同。
(3)同一物质可能有多种方式进入细胞(如:水进入细胞有自由扩散、协助扩散)。
(4)同种细胞吸收不同物质的速率不同,与膜上载体的数量有关,表现出选择透过性。
(5)不同细胞吸收同一物质速率不同,与膜上载体的数量有关,表现出选择透过性。
左上图中,Na+泵出细胞,K+泵入细胞均为主动运输;Na+进入细胞为协助扩散;溶质分子进入细胞为主动运输,从细胞中出来为协助扩散。
右上图中,氨基酸从肾小管腔进入肾小管上皮细胞为主动运输;从肾小管上皮细胞中出来进入组织液中为协助扩散。
例析1、(2016·江苏卷)右图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.载体①逆浓度运输溶质分子
B.载体②具有ATP酶活性
C.载体①和②转运方式不同
D.载体②转运溶质分子的速率
比自由扩散快
B
点评:此题一定要结合图中信息对物质出入细胞方式做出判断,载体蛋白有些具有酶的功能催化ATP水解,但载体①和②不具有ATP酶活性;溶质分子进入细胞消耗的是电化学势能,并没有消耗ATP但仍然为主动运输方式。
材料1、科学家做过这样的实验:准备好含Ca2+、Mg2+和Si044-的培养液,将番茄和水稻分别在上述培养液中培养,一段时间后,番茄培养液中的Ca2+、Mg2+浓度下降,水稻培养液中的Ca2+、Mg2+浓度增高。和Si044-的情况刚好相反;水稻大量吸收Si044-,而番茄几乎不吸收Si044-。
材料2、人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力。血液中碘的 质量浓度为250mg/L,而甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液高20—25倍。
例析2、
材料3、不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异,见下表。几种微生物体内的