2.3物质进出细胞的运输方式（第2课时）（教学课件）——2026-2027学年高中生物学苏教版必修一

该高中生物学课件聚焦物质进出细胞的运输方式，涵盖被动运输、主动运输及胞吞胞吐，通过质壁分离实验和红墨水扩散现象导入，从具体实例到抽象定义，搭建“现象-概念-分类”学习支架，衔接细胞结构与生命活动的知识脉络。 其亮点在于以实验探究和实例分析（如葡萄糖进入红细胞、Na⁺-K⁺泵）为基础，通过对比表格、坐标图培养科学思维，用“三看法”结构化总结强化生命观念中的结构与功能观。学生能直观理解运输机制，教师可借助清晰框架提升教学效率。

第二章 细胞的结构和生命活动 物质进出细胞的运输方式 目录 被动运输不需要细胞供能 PART 1 主动运输需要细胞供能 PART 2 细胞的胞吞和胞吐 PART 3 物质进出细胞的运输方式 细胞质膜具有选择透过性，对不同的物质通透性不同。物质的运输有哪些方式？怎样控制物质的进出呢？ 学习目标 1.阐述被动转运的类型、特点及发生条件 2.分析主动运输的过程 3.对比区分不同物质运输方式 被动运输不需要细胞供能 PART 1 被动运输不需要细胞供能 被动运输 像水分子这样，物质以扩散的方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式被称为被动运输 滴加蔗糖溶液 滴加清水 质壁分离 质壁分离复原 水分子多 水分子少 被动运输不需要细胞供能 扩散现象 向一杯清水中滴入一滴红墨水，清澈的水很快就染上了红色。这就是物质的扩散现象 被动运输不需要细胞供能 被动运输不需要细胞供能 1.简单扩散（自由扩散） 当物质通过细胞质膜进出细胞时，会顺着浓度梯度从高浓度一侧向低浓度一侧移动，像这样的过程称为简单扩散或自由扩散。 （1）特点 顺浓度梯度（高浓度→低浓度） 不需要转运蛋白 不消耗能量 【实例】水、气体（O2 、CO2、N2）、脂溶性物质（甘油、乙醇、苯等）、脂质分子（胆固醇、性激素等） 细胞外 细胞内 被动运输不需要细胞供能 （2）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 （3）运输速率的影响因素 扩散速度 浓度差 扩散速度 转运蛋白 扩散速度 能量 细胞外 细胞内 浓度差、温度 被动运输不需要细胞供能 2.协助扩散 一些物质借助于细胞质膜上的通道蛋白 ，不需要细胞代谢供能 ，顺浓度梯度进出细胞质膜的被动运输方式，属于协助扩散。 （1）通道蛋白 主要是离子通道蛋白。在生物膜中主要有开与关两种构型，相当于“门”。这种“门”的开与关被不同的因子所诱导 钠离子依赖通道蛋白 被动运输不需要细胞供能 【特点】 ① 顺浓度梯度（高浓度→低浓度） ② 需要通道蛋白 ③ 不消耗能量 【实例】 ①大部分水分子进出细胞（水通道蛋白） ②神经纤维上Na+内流K+外流（离子通道蛋白） 被动运输不需要细胞供能 一些物质依赖细胞质膜上的载体蛋白进出细胞，也不需要细胞代谢供能，顺浓度梯度通过细胞质膜，这种被动运输方式也属于协助扩散。 （2）载体蛋白 与通道蛋白不同，载体蛋白先与被运输的离子或分子结合，然后通过自身构象的变化或移动完成物质运输。 【特点】具有高度的特异性，即载体蛋白上的结合位点只与某种或某类溶质（如一种分子或离子）进行暂时性、可逆性的结合和分离，完成物质的被动运输 被动运输不需要细胞供能 【特点】 ① 顺浓度梯度（高浓度→低浓度） ② 需要载体蛋白 ③ 不消耗能量 【实例】 与葡萄糖分子结合后，载体蛋白构象改变，将所携带的葡萄糖分子转运到红细胞质膜的内侧 载体蛋白将葡萄糖分子结合位点暴露在红细胞质膜内侧，携带的葡萄糖分子被释放 红细胞质膜上有特定的载体蛋白，它将葡萄糖分子结合位点暴露在红细胞质膜外侧，与葡萄糖分子结合 细胞外 细胞内 红细胞质膜 载体蛋白 葡萄糖 被动运输不需要细胞供能 载体蛋白和通道蛋白的对比 载体蛋白 通道蛋白 转运特点 自身构象 是否与转运的分子结合 是否有特异性 实例 图示 只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过 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 改变 不改变 结合 不结合 具有 具有 葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞 水分子通过水通道蛋白进出细胞 被动运输不需要细胞供能 （3）运输速率的影响因素 浓度差、转运蛋白种类和数量、温度 扩散速度 浓度差 扩散速度 能量 P P点后扩散速度受转运蛋白种类和数量限制 被动运输不需要细胞供能 【研究表明】水更多是借助水通道蛋白以协助方式进出细胞 简单扩散 协助扩散 共同点 顺梯度浓度、不消耗能量 不同点 协助扩散需要转运蛋白协助、自由扩散不需要 细胞外 细胞内 自由扩散 协助扩散 协助扩散 主动运输需要细胞供能 PART 2 主动运输需要细胞供能 主动运输 离子或小分子物质逆浓度梯度进出细胞，不仅需要膜上载体蛋白的参与，还需要细胞代谢供能的物质运输方式，称为主动运输。 人体红细胞内 K+浓度是血浆 K+浓度的30多倍，而红细胞内 Na+浓度仅为血浆 Na+浓度的 1/6，但红细胞仍然不断地吸收 K+和排出 Na+ 海带细胞内的碘浓度比周围海水中的碘浓度高得多，但细胞仍能继续吸收碘。 主动运输需要细胞供能 （1）特点 ① 逆浓度梯度（低浓度→高浓度） ② 需要载体蛋白 ③ 消耗能量 【实例】 ①葡萄糖、氨基酸等进入小肠绒毛上皮细胞 ②植物根尖细胞对无机盐的吸收以主动运输为主 ③K+进细胞，Na +出细胞 主动运输需要细胞供能 依赖Na+—K+泵的主动运输 Na+—K+泵 细胞外 细胞内 ATP供能 细胞内的三个Na+与Na+ - K+泵结合 Na+- K+ 泵改变构象，跨膜运输Na+并释放到细胞外 Na+ 两个K+释放到细胞内 细胞外两个K+ 与Na+-K+泵结合，向细胞内跨膜运输 K+ K+ 主动运输需要细胞供能 （2）影响主动运输的因素 浓度差、载体蛋白的数量、能量、温度 运输速率 能量 0 扩散速率（V） 细胞外浓度 0 P点后运输速率受载体蛋白数量制约 B点之后运输速率不变的原因是：膜上载体蛋白数量有限 P B 主动运输需要细胞供能 （3）意义 同一物质在细胞内外存在一定的浓度差，是维持细胞生命活动的必要条件之一。主动运输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。 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。 主动运输需要细胞供能 形象记忆 下坡运输—协助扩散 上坡运输—主动运输 转运蛋白 载体蛋白 下坡-顺浓度 不耗油-不耗能 上坡-逆浓度 耗油-耗能 主动运输需要细胞供能 被动运输与主动运输的比较 运输方式 运输方向 转运蛋白 能量 举例 被动运输 自由扩散 顺浓度梯度 不需要 不消耗能量 氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等进入细胞 协助扩散 顺浓度梯度 需要载体蛋白或通道蛋白 不消耗能量 人的红细胞吸收葡萄糖、肾小管细胞重吸收水 主动运输 逆浓度梯度 需要载体蛋白 消耗能量 小肠上皮细胞吸收氨基酸等 细胞的胞吞和胞吐 PART 3 细胞的胞吞和胞吐 1.胞吞 通过质膜的变形运动将细胞外物质转运进细胞的过程 （1）分类 依据：物质的大小及其入胞机制的不同 吞噬 细胞以大囊泡内吞较大固体颗粒的过程（直径大于 1 μm 的复合物、微生物、细胞碎片） 变形虫吞噬食物 与膜上的蛋白质结合 细胞膜内陷 从细胞膜分离 大分子物质 小囊 囊泡 进入 包围着大分子 细胞的胞吞和胞吐 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（直径一般小于 1 μm，其中常含有离子或小分子） （2）特点 不需要载体蛋白 需要细胞膜上特定蛋白质的识别 需要细胞呼吸所释放的能量 【实例】白细胞吞噬病菌、变形虫吞食食物颗粒等 细胞的胞吞和胞吐 2.胞吐 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。 真核细胞的分泌物（如激素、黏液或消化酶）可储存在细胞中特定的囊泡内，当细胞受到相应信号刺激时，这些囊泡与细胞质膜融合并将内含物释放出去。例如，当人哭泣时，泪腺细胞就通过胞吐排出泪液（含有无机盐、蛋白质等） 大分子物质 在细胞内形成 囊泡 排出 移动到细胞膜处与其融合 细胞的胞吞和胞吐 囊泡与细胞质膜融合并通过胞吐释放内含物后，会使质膜表面积增加，而发生在质膜其他区域的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。 【特点】 不需要载体蛋白 需要细胞膜上特定蛋白质的识别 需要细胞呼吸所释放的能量 细胞的胞吞和胞吐 运输的物质 大分子或颗粒性物质 结构基础 细胞膜的流动性 某些小分子物质也可以通过胞吞胞吐方式进出细胞 特点 不需要转运蛋白，需要受体蛋白；需要能量；运输时穿0层膜 结构基础 影响因素 实例 膜具有一定流动性 细胞膜的流动性、温度和能量等 变形虫摄取食物、吞噬细胞吞噬细菌、分泌蛋白的合成与运输等 细胞的胞吞和胞吐 关于胞吞、胞吐的3个注意点 1.通过胞吞和胞吐方式运输的物质可以是固体，也可以是液体；不仅能运输大分子物质，某些小分子物质也可通过胞吞和胞吐方式运输 2.大分子物质通过生物膜不一定都是通过胞吞和胞吐的方式。如RNA 和蛋白质等大分子物质是通过核孔进出细胞核的 3.胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解 细胞的胞吞和胞吐 是否消耗能量 “三看法”判断物质进出细胞的方式 一看分子大小、二看能量、三看载体 根据分子大小 胞吞（吐） 跨膜运输 被动运输 主动运输 协助扩散 自由扩散 大分子 小分子、离子 消耗 不消耗 是否需要转运蛋白 不需要 需要 【注意】神经递质大部分是小分子物质，但释放的方式也是胞吐；需要内质网高尔基体加工的蛋白质，不一定都要胞吐出去 课堂小结 被动运输 自由扩散 协助扩散 主动运输 大分子和颗粒性物质 物质的运输方式 小分子和离子 胞吞 胞吐 课堂练习 1.水分子可以通过自由扩散的方式进出细胞，也可以通过水通道蛋白实现快速运输。下列说法错误的是( ) A.跨膜运输时水分子不需要与水通道蛋白结合 B.水分子通过水通道蛋白进入细胞的方式为协助扩散 C.水分子进出细胞更多情况下是通过自由扩散实现的 D.水分子进出细胞的两种方式均不耗能，属于被动运输 解析：A、水通道蛋白是协助水分子运输的通道，水分子跨膜运输时不需要与水通道蛋白结合，只需通过通道即可，A正确；B、水分子通过水通道蛋白进入细胞的方式需要载体蛋白，顺浓度梯度，不耗能，为协助扩散，B正确；C、水分子进出细胞更多情况下是通过水通道蛋白进行的协助扩散，实现快速运输，C错误；D、自由扩散和协助扩散均不耗能，都属于被动运输，因此水分子进出细胞的两种方式均为被动运输，D正确。 C 课堂练习 B 2.如图表示某些物质跨膜运输的过程。下列叙述正确的是( ) A.图中所示的细胞可能是人体成熟红细胞的细胞膜 B.图中葡萄糖进入细胞不需要直接消耗细胞代谢产生的能量 C.酒精进入细胞的方式和图中钠离子进入细胞的方式相同 D.葡萄糖和钠离子共用同一个载体，说明载体不具有特异性 解析：A.葡萄糖进入人体成熟红细胞的方式是协助扩散，图中葡萄糖进入细胞的方式是逆浓度的主动运输，A错误；B.图中葡萄糖进入细胞是逆浓度，消耗钠离子顺浓度进入细胞产生的势能，不需要直接消耗细胞代谢产生的能量，B正确；C.酒精进入细胞的方式是自由扩散，不同于图中钠离子进入细胞的方式(协助扩散)，C错误；D.一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合，葡萄糖和钠离子共用同一个载体，该载体不运输其他物质，说明载体是具有特异性的，D错误。 课堂练习 D 3.图为细胞对大分子物质“内吞”和“外排”的过程，下列有关叙述错误的是( ) A.a和b均以膜的流动性为基础 B.a过程存在细胞识别并需要内部供能 C.b过程存在膜成分的更新 D.a和b过程体现了膜的选择透过性 解析：A.胞吞和胞吐都体现了细胞膜的结构特点：具有一定的流动性，A正确；B.a是胞吞过程，需要细胞膜表面的糖蛋白的识别作用，胞吞是耗能过程，需要细胞内部提供能量，B正确；C.b是胞吐，该过程中通过具膜小泡的形成与具膜小泡与细胞膜的融合来实现，因此存在膜成分的更新，C正确；D.a和b过程体现的是细胞膜的流动性（结构特性），不体现选择透过性，D错误。 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder r0.2.61(gap_fixed:False) Lavf57.71.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder r0.2.61(gap_fixed:False) $