第2章 第三节 物质进出细胞的运输方式（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高一生物必修第一册（苏教版2019）

第三节　物质进出细胞的运输方式 1.渗透吸水和失水 (1)细胞内液体渗透压>外界溶液渗透压,细胞吸水。 (2)细胞内液体渗透压<外界溶液渗透压,细胞失水。 (3)细胞内液体渗透压=外界溶液渗透压(细胞在等渗溶液中),进出细胞的水分子处于动态平 衡状态。 2.植物细胞的质壁分离和复原现象 (1)选择透过性膜:对物质进出具有选择作用的膜。 (2)原生质层:细胞质膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。原生质层相当于一层选择透过 性膜,能选择性地控制物质的进出。 必备知识 清单破 知识点 1 细胞质膜具有选择透过性 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 (3)植物细胞内的液体环境:主要是指液泡中的细胞液。 (4)质壁分离现象:当植物细胞的细胞液渗透压小于外界溶液渗透压时,细胞不断失水,就会发 生质壁分离现象。 (5)质壁分离复原现象:当已经发生质壁分离的植物细胞处于渗透压小于细胞液渗透压的外 界溶液中时,细胞不断吸水,就会发生质壁分离复原现象。 (6)质壁分离与复原的原因 1、原生质层具有选择透过性。 2、细胞液和外界溶液之间有渗透压差。 3、原生质层比细胞壁的伸缩性大。 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 3.观察植物细胞的质壁分离和复原现象 (1)实验材料:成熟的活的植物细胞(如紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞)。 (2)实验试剂:质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液、清水。 (3)实验过程   第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 1.一般来说,气体分子(如O2、CO2、N2)、相对分子质量小的不带电的极性分子(如尿素、乙 醇)、脂溶性分子等容易通过细胞质膜。 2.离子(如Na+、K+)因与水的结合而脂溶性大大降低。 3.相对分子质量大的不带电的极性分子(如葡萄糖)和各种带电的极性分子都难以自由通过 细胞质膜。 4.细胞内的其他细胞器膜和细胞质膜一样,都是选择透过性膜。 知识点 2 细胞质膜对不同物质的通透性不同 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 1.简单扩散(自由扩散) (1)特点 1、物质通过细胞质膜进出细胞时,顺着浓度梯度从高浓度一侧向低浓度一侧移动。 2、不需要细胞代谢供能。 (2)扩散趋势:半透膜两侧的浓度最终达到平衡。 (3)限制因素 1、物质的脂溶性。 2、相对分子质量大小。 3、所带电荷的种类和数量。 知识点 3 被动运输不需要细胞供能 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 渗透 扩散 在水的渗透过程中,水作为溶剂,表现为从溶质分子相对少的部位向溶质分子相对多的部位流动 在简单扩散过程中,溶质往往是从浓度高的 部位向浓度低的部位流动 渗透和扩散是两个不完全相同的物质运动过程 (4)渗透与扩散 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 2.协助扩散 类型 依赖通道蛋白的协助扩散 依赖载体蛋白的协助扩散 过程 物质借助细胞质膜上的通道蛋白顺浓度梯度进出细胞 物质依赖细胞质膜上的载体 蛋白顺浓度梯度进出细胞 依赖的膜转运蛋白 通道蛋白:在生物膜中主要有“开”与“关”两种构型,两种构型被不同因子所诱导 载体蛋白:先与被运输的物质结合,然后通过自身构象变化或移动完成物质运输;具有高度特异性 共同点 顺浓度梯度运输物质,不需要细胞代谢供能 特别提醒    水分子通过简单扩散或依赖通道蛋白的协助扩散进出细胞。 3.被动运输的结果:将物质顺着浓度梯度从高浓度向低浓度方向运输,其结果是促进细胞内外 物质浓度趋同。 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 1.特点 (1)物质逆浓度梯度进出细胞。 (2)依赖细胞质膜上特定的载体蛋白。 (3)需要细胞代谢供能。 2.实例:Na+-K+泵是活细胞中由ATP(供能物质)驱动的将Na+输出细胞,同时将K+输入细胞的运 输泵,是维持细胞内外K+和Na+浓度差的结构和功能基础。 3.意义 (1)通过细胞质膜的主动运输,物质逆浓度梯度进出细胞,这对形成和维持细胞内外物质的浓 度差具有特别重要的意义。 (2)主动运输能保证细胞按照生命活动的需要,主动地选择吸收营养物质,排出代谢废物和对 细胞有害的物质。因此,主动运输对于活细胞完成各项生命活动具有重要意义。 知识点 4 主动运输需要细胞供能 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 1.运输的物质:蛋白质、多核苷酸、多糖等大分子以及部分颗粒性物质。 2.特点 (1)涉及细胞内多种膜的破裂与融合。 (2)需要细胞代谢供能。 3.胞吞 (1)定义:胞吞是通过质膜的变形运动将细胞外物质转运进细胞的过程。 (2)类型(依据物质大小及其入胞机制的不同划分) 1、吞噬:细胞以大囊泡内吞较大固体颗粒的过程。 2、胞饮:细胞通过小囊泡将细胞周围的微滴状液体摄入细胞的过程。 4.胞吐:一般是指细胞将要外排的大分子形成囊泡,囊泡移动到细胞质膜处并与之结合,再将 大分子排出细胞的过程。 知识点 5 细胞的胞吞和胞吐 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 5.意义 (1)胞吐使质膜表面积增加,而胞吞则会减少质膜表面积,质膜表面积的这种动态平衡过程对 细胞质膜成分的更新和细胞的生存与生长非常必要。 (2)胞吞参与了细胞信号的传导,还能整合多种信号,在细胞的生长、发育、代谢以及增殖中 发挥重要作用。 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 知识辨析 1.将正常形态的红细胞置于等渗溶液中,红细胞形态未变,是因为此时没有水分子进出细胞, 这种说法正确吗? 2.显微镜下观察洋葱鳞片叶外表皮细胞,发现原生质层与细胞壁分开,则此时细胞液浓度一定 低于外界溶液浓度,这种说法正确吗? 3.磷脂双分子层内部是疏水的,故水分子都要通过水通道蛋白出入细胞,这种说法正确吗? 提示 提示 提示 不正确。在等渗溶液中,进出红细胞的水分子处于动态平衡状态。 不正确。原生质层与细胞壁分开的细胞,可能正在发生质壁分离(细胞液浓度低于外界溶液浓度),也可能已达到质壁分离的最大程度(细胞液浓度等于外界溶液浓度),也有可能正在发生质壁分离复原(细胞液浓度高于外界溶液浓度)。 不正确。水分子可通过简单扩散或协助扩散(借助水通道蛋白)出入细胞。 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 4.被动运输和主动运输都有助于维持物质在细胞内外的浓度差,这种说法正确吗? 5.新生儿小肠上皮细胞通过消耗能源物质,可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和葡萄糖。这 两种物质被吸收到小肠上皮细胞中的方式都是胞吞,这种说法正确吗? 6.通过胞吞、胞吐进行跨膜运输的都是大分子物质,这种说法正确吗? 提示 提示 提示 不正确。被动运输顺浓度梯度进行,其结果是促进细胞内外物质浓度趋同,不利于维持物质在细胞内外的浓度差;主动运输逆浓度梯度进行,有助于维持物质在细胞内外的浓度差。 不正确。免疫球蛋白属于大分子物质,进入小肠上皮细胞的方式是胞吞,葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式是主动运输。 不正确。有些小分子物质也可通过胞吞、胞吐进行跨膜运输。 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 1.溶质不能通过半透膜   (1)初始S1、S2溶液液面等高,若S1溶液浓度大于S2溶液浓度,则单位时间内S2→S1的水分子数 多于S1→S2的,外观上表现为S1溶液液面上升;若S1溶液浓度小于S2溶液浓度,则情况相反。 (2)在达到渗透平衡后,若存在如图所示的液面差Δh,则此时S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度。 因为液面高的一侧形成的压强会阻止溶剂(水分子)由低浓度一侧向高浓度一侧渗透。 关键能力 定点破 定点 1 不同渗透装置中水分子运动情况及液面变化  第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 2.溶质能通过半透膜   　　初始半透膜两侧溶液液面等高,若S1溶液浓度大于S2溶液浓度,则最初单位时间内S2→S1 的水分子数多于S1→S2的,随着溶质的扩散,最终S1和S2溶液浓度相等,外观上表现为S1溶液液 面先上升后下降,最终S1和S2溶液液面等高。 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 典例　为研究成熟植物细胞的渗透吸水现象,设计简易渗透吸水装置如图甲所示,图甲中漏 斗液面上升的高度与时间的关系如图乙所示。将一个成熟植物细胞放在某外界溶液中,一段 时间后如图丙所示(此时细胞有活性)。下列相关叙述中错误的是 (　    ) 甲 乙 丙 A.由图甲中漏斗液面上升可知,实验开始时b液体的浓度小于a液体的浓度 B.由图乙可知,图甲中漏斗里溶液的吸水速率在下降 C.图丙中相当于图甲中c结构的是3、4、5、 D.图丙所示状态的细胞不一定正在发生质壁分离 A 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 思路点拨    熟悉水渗透方向、渗透作用与浓度的关系,细胞质壁分离状态的判断。 解析    由图甲中漏斗液面上升可知,实验开始时b液体的浓度大于a液体的浓度,A错误;由图 乙可知,图甲中漏斗液面上升的速率(单位时间内上升的高度)在减慢,直至不再上升,说明漏 斗里溶液的吸水速率在下降,B正确;植物细胞中相当于图甲中c半透膜结构的是原生质层,原 生质层由细胞质膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质构成,即图丙中的3、4、5、,C正确;图丙 所示状态的细胞可能正在发生质壁分离或正在发生质壁分离复原或处于动态平衡状态,D正 确。 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 1.细胞是否发生质壁分离及复原的判断方法 (1)从细胞角度分析 1、具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离及复原现象。 2、死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。 (2)从溶液角度分析 1、在溶质能通过原生质层的溶液(如KNO3、甘油等)中,细胞可发生先质壁分离后自动复原 的现象。 2、在溶质不能通过原生质层的溶液中,细胞只会发生质壁分离现象,不能发生自动复原现象。 3、在高浓度溶液中,细胞可发生质壁分离现象,但很可能会因过度失水而死亡,不能再发生质 壁分离复原。 定点 2 植物细胞质壁分离和复原实验的分析和拓展  第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 2.质壁分离与复原实验的应用 (1)判断成熟植物细胞的死活 (2)测定细胞液浓度范围 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 (3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 (4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液) 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 典例　某同学利用绿色植物叶肉细胞进行质壁分离及复原实验(如图)。有关说法不正确的 是 (　    ) A.若该细胞置于高浓度KNO3溶液中,一定能观察到质壁分离后自动复原 B.若该细胞正在失水,则细胞的吸水能力逐渐增强 C.若该细胞置于滴有少量红墨水的质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中,则b处为绿色,a处为红 色 D.若该细胞刚好处于平衡状态,则a、c溶液的浓度基本相等 A 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 解析    高浓度KNO3溶液可能导致细胞死亡,不一定能观察到细胞质壁分离后自动复原,A错 误;若该细胞正在失水,则细胞液浓度升高,细胞的吸水能力逐渐增强,B正确;a处为外界溶液, 故为红色,b处为细胞质,含有叶绿体,故为绿色,C正确;若该细胞刚好处于平衡状态,水分子进 出细胞的速率相等,则a、c溶液的浓度基本相等,D正确。 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 1.物质跨膜运输的比较 定点 3 物质跨膜运输的区别和联系  比较 项目 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐 简单扩散 协助扩散 运输方向 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 胞外→胞内 胞内→胞外 通道蛋白或载体蛋白 不需要 需要通道蛋白 或载体蛋白 需要载体蛋白 不需要 是否消 耗能量 不消耗 不消耗 消耗 消耗 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 作用机制 分子随机运动朝向低浓度区转移 物质通过通道蛋白或与膜上载体蛋白结合后穿膜,朝向低浓 度区转移 逆浓度梯度 运输物质 细胞质膜通过变形运动将细胞外物质包裹形成囊泡转运进细胞 囊泡与细胞 质膜融合,排 出内含物 举例 O2、CO2、甘油、乙醇、苯等的跨膜运输 人的红细胞吸收葡萄糖 等 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等 变形虫摄取 食物等 分泌蛋白的 分泌等 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 2.有关物质出入细胞的几个“不要漏掉” (1)影响协助扩散运输速率的因素除通道蛋白或载体蛋白数量外,不要漏掉物质浓度。 (2)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外,不要漏掉载体蛋白的合成场所——核糖 体。 (3)运输速率与O2浓度(能量)无关的运输方式除简单扩散外不要漏掉协助扩散。 (4)胞吞、胞吐的物质穿过细胞质膜的层数为0,因为该过程是通过膜的融合将物质转入或转 出细胞的。 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 典例　物质跨膜运输有如图所示三种方式,相关叙述错误的是 (　    )     A.氧气以方式1进入细胞 B.物质以方式3进入细胞的过程需要消耗细胞代谢提供的能量 C.方式1和方式2都属于被动运输 D.蛋白质分子可以通过方式3进入细胞 D 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 解析    据图分析,方式1中物质运输方向是从高浓度到低浓度,不需要转运蛋白协助,表示简单 扩散;方式2中物质运输方向是从高浓度到低浓度,需要转运蛋白协助,不需要能量,表示协助 扩散;方式3中物质运输方向是从低浓度到高浓度,需要转运蛋白和能量,表示主动运输。氧气 以简单扩散的方式进入细胞,即图中的方式1,A正确;物质以主动运输进入细胞的过程需要细 胞代谢供能,B正确;简单扩散和协助扩散都属于被动运输,C正确;蛋白质分子属于大分子物 质,其进入细胞的方式是胞吞,D错误。 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 1.物质浓度对跨膜运输速率的影响   图1 图2       定点 4 影响被动运输和主动运输速率的相关因素  (1)图1表示的运输方式为简单扩散。 (2)图2表示的运输方式是协助扩散或主动运输。若表示协助扩散,则P点之后运输速率不再 增加的原因是膜上载体蛋白或通道蛋白的数量有限。若表示主动运输,则P点之后运输速率 不再增加的原因是载体蛋白的数量或能量供应有限。 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 2.ATP浓度和O2浓度对跨膜运输速率的影响(ATP浓度和O2浓度都与能量供应有关)   图1 图2 图3 (1)图1表示的运输方式为简单扩散或协助扩散,被动运输不需要细胞代谢供能。 (2)图2表示的运输方式为主动运输。P点之后运输速率不再增加的原因是载体蛋白的数量有 限。 (3)图3表示的运输方式为主动运输,P点之后运输速率不再增加的原因是载体蛋白的数量有 限,Q点时运输速率不为0,是因为细胞在没有氧气的条件下,可通过无氧呼吸供能。 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 3.温度对跨膜运输速率的影响 　　温度可通过影响细胞质膜的流动和细胞代谢来影响物质运输速率。 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 典例　图中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,下列表述正确的是 (　    )   A.脂溶性小分子物质不通过方式a运输 B.与方式a有关的转运蛋白覆盖于细胞质膜表面 C.方式b的最大转运速率可能与转运蛋白数量有关 D.抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响 C 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 解析    据图分析,曲线a表示被转运分子的转运速率与其浓度成正比,则方式a为简单扩散。 曲线b表示随被转运分子浓度增大,转运速率先增大后趋于稳定,则方式b为协助扩散或主动 运输。脂溶性小分子物质的跨膜运输方式是简单扩散,可通过方式a运输,A错误;方式a是简 单扩散,不需要转运蛋白的协助,B错误;主动运输需要载体蛋白的协助,协助扩散需要载体蛋 白或通道蛋白的协助,因此方式b的最大转运速率可能与转运蛋白数量有关,C正确;抑制细胞 呼吸会限制能量供应,影响主动运输,但对简单扩散和协助扩散无影响,D错误。 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 　　关于真核细胞、叶绿体、线粒体的起源,目前学术界较为认可的是“内共生假说”,其 内容可大致用下图表示:   学科素养 情境破 素养 1 科学思维——“内共生假说”解释真核细胞的进化过程 情境探究 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 问题1 根据该假说推测,真核细胞内的核膜、内质网膜在成分和结构上与细胞质膜有何关 系? 提示    核膜、内质网膜等由质膜内折而来,它们在结构和成分上具有很大的相似性。 问题2 被“内吞”的原核生物的细胞在结构上具有什么特点? 提示    都具有细胞质膜,细胞内都有核糖体、DNA和RNA等。 问题3 根据该假说推测线粒体和叶绿体的膜层数、内部结构。 提示    线粒体、叶绿体都具有两层膜,内部都具有核糖体、DNA和RNA。从内膜开始,线粒 体和叶绿体相当于一个原核细胞。 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 讲解分析 利用“内共生假说”记忆叶绿体、线粒体的结构和功能 线粒体 叶绿体 结构简图     功能 有氧呼吸的主要场所 光合作用的场所 特点 可以自我复制,内部可进行部分蛋白质的合成过程,是“半自主性细胞器”;从内膜开始,线粒体和叶绿体相当于一个原核细胞 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 典例呈现 例题 “内共生假说”认为线粒体起源于始祖细胞对好氧细菌的吞噬和共生。某种抗生素对 细菌核糖体有损伤作用,大量摄入会危害人体,根据内共生假说可推测,该种抗生素最有可能 危害人类细胞的 (　    ) A.线粒体　　　　　B.内质网 C.细胞质核糖体　　D.中心体 A 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念   解题思路     第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 情境探究 　　蛋白质合成过程又称翻译,是核糖体利用mRNA上信息进行氨基酸脱水缩合的生理过 程。根据翻译与蛋白质转运的时间关系可将细胞中蛋白质分选途经分成两类:翻译后转运和 共翻译转运,如图所示。   素养 2 生命观念——真核细胞蛋白质分选途径 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 问题1 图右侧(黑色序号)代表翻译后转运途径,这些蛋白质有什么特点? 提示    翻译后转运蛋白质属于非分泌蛋白,在细胞质基质游离核糖体上完成多肽链的合成。 问题2 与存在于线粒体、叶绿体、过氧化物酶体以及细胞核中的翻译后转运蛋白质相比,存 在于细胞质基质的胞质可溶性蛋白质在结构上有什么区别? 提示    与线粒体、叶绿体、过氧化物酶体以及细胞核中的翻译后转运蛋白质相比,存在于细 胞质基质的胞质可溶性蛋白质不含靶向序列。 问题3 图左侧(红色序号)代表共翻译转运途径,其在游离核糖体合成的内质网定向信号序列 可以被内质网上的受体(SRP)识别,据此分析共翻译转运蛋白质的分选途径。 提示    共翻译转运蛋白质在细胞质基质游离核糖体上起始合成,然后在信号肽及SRP的引导 下转移至粗面内质网并完成蛋白质合成→通过囊泡转运至高尔基体→经高尔基体进一步修 饰加工,以膜泡运输方式分选至细胞外、质膜和溶酶体。 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 讲解分析 蛋白质转运类型 膜泡运输 蛋白质通过不同类型的转运膜泡,从粗面内质网合成部位转运至高尔基体,进而分选转运至细胞的不同部位。膜泡运输涉及供体膜出芽形成不同的转运膜泡、膜泡运输以及膜泡与靶膜的融合等过程 蛋白质的跨膜转运 主要指翻译后转运途径中,在细胞质基质核糖体上完成合成的多肽链,在不同靶向信号序列指导下,依不同的机制转运到线粒体、叶绿体和过氧化物酶体等结构中 选择性门控转运 在细胞质基质中合成的蛋白质,通过核孔复合体在核质间双向选择性地完成核输入或核输出 细胞质基质中蛋白质的转运 与细胞骨架系统密切相关,但由于细胞质基质的组织结构尚不清楚,因此对其中的蛋白质转运方式了解甚少(上述几种转运类型也涉及蛋白质在细胞质基质中的转运) 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 典例呈现 例题 下图为某动物细胞内部分蛋白质合成、加工及转运的示意图,下列相关叙述错误的是  (　    ) A.高尔基体对其加工的蛋白质先进行分类再转运至细胞的不同部位 B.核糖体合成的多肽通过囊泡运输到内质网腔内进行加工 C.内质网膜、高尔基体膜及囊泡膜都属于生物膜 D.膜蛋白的形成需经内质网和高尔基体的加工 B 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 解题思路    高尔基体对其加工的蛋白质先进行分类包装后,再转运至细胞的不同部位(细胞 质膜上、细胞外或溶酶体中),A正确;游离的核糖体以氨基酸为原料开始多肽链的合成,当合 成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,且边合成 边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质,这一过程没有囊 泡运输,B错误;囊泡膜、细胞质膜、核膜和细胞器膜等都属于生物膜,C正确;据图分析可知, 膜蛋白在核糖体上合成后,需要经过内质网和高尔基体的加工,D正确。 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 情境探究 　　主动运输可通过ATP驱动泵、协同转运蛋白或光驱动泵逆浓度梯度或电化学梯度进行, 分为ATP直接驱动、ATP间接驱动和光驱动三种类型,如图所示。   素养 3 生命观念——主动运输的能量来源 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 问题1 通道蛋白与ATP驱动泵、协同转运蛋白、光驱动泵在物质运输特点上有什么不同? 提示    通道蛋白运输物质的方向是顺浓度梯度或电化学梯度,不消耗能量。 问题2 已知小肠上皮细胞外是高Na+环境,小肠上皮细胞质膜上的协同转运蛋白将Na+转运进 细胞的同时完成了葡萄糖进入细胞的过程,协同转运蛋白运输Na+和葡萄糖的方式一样吗? 提示    不一样。细胞外Na+浓度高于细胞内,Na+顺浓度梯度进入细胞不消耗能量,运输方式 是协助扩散;小肠上皮细胞吸收葡萄糖是伴随着Na+协助扩散进入细胞发生的,即Na+运输驱 动了葡萄糖的主动运输。 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 问题3 协同转运蛋白可以运输不止一种物质是否能说明膜转运蛋白运输物质不具有特异性? 提示    不能。协同转运蛋白在运输物质时,物质与蛋白质特定部位特异性结合才能实现转 运,运输具有特异性。 问题4 从进行主动运输的不同方式的结构基础谈谈你对蛋白质是生命活动主要承担者的认 识。 提示    主动运输是细胞获取生命活动所需营养物质的重要方式之一,图示3种类型的主动运 输都需要载体蛋白,体现了膜蛋白在生命活动中的重要地位。 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 讲解分析 主动运输的三种类型 (1)ATP直接驱动:直接利用ATP水解提供的能量,实现离子或小分子逆浓度梯度或电化学梯 度的跨膜运输。如Na+-K+泵,又称为Na+-K+ATP酶,不仅是载体蛋白,也是催化ATP水解的酶。 (2)ATP间接驱动:需要借助协同转运蛋白进行。协同转运蛋白分为同向协同转运蛋白和反 向协同转运蛋白。 同向协同转运 反向协同转运 特 点 两种物质运输方向相同,一种物质顺浓度梯度(或电化学梯度)的转运为另一种物质逆浓度梯度(或电化学梯度)的转运提供驱动力 两种物质运输方向相反,一种物质顺浓度梯度(或电化学梯度)的转运为另一种物质逆浓度梯度(或电化学梯度)的转运提供驱动力 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 举 例   1、通过质子泵将H+逆浓度运输到细胞外,从而使细胞外H+浓度高于细胞内; 2、细胞质膜上的SU载体将H+由细胞外顺浓度梯度运输到细胞内的同时将蔗糖主动运输到细胞内   1、H+消耗能量逆浓度梯度进入液泡,细胞液中H+浓度高于细胞质基质; 2、液泡膜上的NHX载体将H+由液泡顺浓度梯度运输到细胞质基质的同时将Na+主动运输到液泡中 (3)光驱动泵:主要发现于细菌细胞,光驱动泵可以利用光能逆浓度梯度或电化学梯度运输物 质。 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 典例呈现 例题 钠钾ATP酶(Na+/K+-ATPase)存在于大多数的动物细胞质膜上,能够利用ATP水解释放的 能量将细胞内的Na+泵出细胞,而相应地将细胞外的K+泵入细胞,从而维持膜内外一定的电化 学梯度。该电化学梯度能驱动葡萄糖协同转运载体以同向协同转运的方式将葡萄糖运入细 胞,然后膜上的转运载体GLUT2将葡萄糖运至细胞外液,完成对葡萄糖的吸收。如图为人小 肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程示意图,下列相关分析正确的是(　    )   A.葡萄糖进出小肠绒毛上皮细胞的方式不同,但运输的载体相同 B.Na+通过Na+/K+-ATPase的跨膜运输是主动运输,K+通过Na+/K+-ATPase 的跨膜运输是协助扩散 C.图示细胞的膜蛋白有运输、信息交流等功能 D.当细胞内外Na+浓度相等时,Na+和葡萄糖的协同转运不能进行 D 第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念   根据上图分析,A、B错误;图示过程体现膜蛋白具有运输功能,但并未体现其具有信息交流功 能,C错误;细胞利用细胞质膜两侧Na+浓度梯度主动运输吸收葡萄糖,当细胞内外Na+浓度相 等时,Na+浓度梯度消失,Na+驱动的葡萄糖协同转运停止,D正确。 解题思路     第二章　细胞的结构和生命活动 第1讲　描述运动的基本概念 $$