第3节 物质跨膜运输的方式
教师：细胞一般用肉眼是看不到的，需要借助显微镜来观察。在实际的探究中，显微镜的操作比较复杂。所以我们可以尝试用模型来探究。
出示人工合成脂双层膜对不同的物质的通透性
学生活动：用人工合成的磷脂双层膜模拟生物膜,观察它对不同物质的通透性，讨论回答下列问题：
1.哪些分子可以通过脂双层膜，他们有什么特点？
2.哪些分子不可以通过脂双层膜，他们有什么特点？
3.不能通过脂双层膜的物质，细胞需要吗？如果需要他怎样才能进入细胞呢？
学生回答：1.水、O2、CO2、甘油、尿素等物质可以通过脂双层膜；这是一些小分子和
气体物质等。
2.氨基酸、核苷酸、葡萄糖、各种离子不能通过脂双层膜。这些物质分子量
比较大，离子带有电荷。
3.不能通过脂双层膜的物质，细胞也需要。比如葡萄糖可以提供能量，缺钙
会容易骨折等。推测这些物质进入细胞可能与蛋白质有关。
（一）自由扩散：
教师：能够通过脂双层膜的物质中，我们已知水进入细胞的方式是渗透作用，是顺相对浓度梯度的。其他物质也都是以这种简单的扩散作用进入细胞膜的，把这种方式叫做自由扩散。
出示动画，学生观察，总结自由扩散特点。
师生：自由扩散中，物质的运输方向是从浓度高的向浓度低的运输。物质运输的动力是浓度差。以自由扩散进出细胞的物质，通常是一些小分子物质，气体或是脂溶性物质。
教师：通过前面的分析，不能通过脂双层膜，但细胞又需要的物质，比如葡萄糖怎样进入细胞？
学生活动：根据前面的推测，设计实验探究葡萄糖等物质怎样进入细胞。
（二）协助扩散
出示资料：实验表明,葡萄糖不能通过磷脂双分子层的人工膜,但如果在人工膜中加入某种蛋白质，葡萄糖则可以通过膜从高浓度处向低浓度扩散。
该实验说明什么?
学生分析资料，得出结论：说明葡萄糖可以借助载体通过脂双层。
出示动画，学生观察，总结自由扩散概念及特点。
师生：进出细胞的物质借助载体的扩散，叫做协助扩散。物质的运输方向是从浓度高的向浓度低，需要载体协助。如葡萄糖进入红细胞。
教师：自由扩散与协助扩散都是物质从低浓度向高浓度运输，浓度差是运输动力，物质总是顺浓度梯度运输吗？
（三）主动运输
出示资料：
1、人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍，Na+的浓度却只有血浆的1/6，细胞却仍在“吸K+排Na+”。
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的浓度比血液高20—25倍。
3、丽藻的细胞液与池水的多种离子浓度比(表格出示数据), 分析表中数据，可得出什么结论？由丽藻仍然可以从池水中获得各种离子的现象，有何疑问？
学生分析资料，提出问题
学生：物质并不总是顺浓度梯度进入细胞的，有时可以逆浓度运输，那么物质怎样逆浓度运输呢？
学生活动：设计实验探究物质逆浓度梯度运输需要的条件（能量及载体）
出示资料：实验表明,K+不能通过磷脂双分子层的人工膜,但如果在人工膜中加入少量的缬氨酸霉素(一种蛋白类抗生素)，以及可以提供能量的物质后，K+则可以通过膜从低浓度处向高浓度扩散.
该实验说明什么?
学生分析资料，得出结论：物质逆浓度梯度运输需要载体及能量。
出示动画，学生观察，总结主动运输概念及特点。
师生：物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。如葡萄糖、氨基酸、核苷酸及各种离子出入细胞。
教师：主动运输的动力是细胞提供的能量，相对而言，自由扩散与协助扩散需要借助浓度差来运输，把它们叫做被动运输。
主动运输与被动运输哪种方式对细胞的生命活动意义更为重要？
学生：主动运输更有意义，因为它可以保证活细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。体现了细胞膜的功能特点，即选择透过性。
技能训练：分析柱状图（即教材73页）
教师：以上我们探究了小分子物质进出细胞的方式，对于一些高分子物质，如蛋白质，怎样来进出细胞呢？
出示动画：变形虫摄取食物，排出代谢废物的方式。学生观察并总结特点。
（四）大分子物质进出细胞的方式
教师：当细胞摄取大分子时，首先是大分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成小囊泡，包围着大分子。然后小囊泡从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫做胞吞。
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，这种现象叫做胞吐。
【课堂小结】
小分子物质进出细胞的方式：自有扩散、协助扩散、主动运输的异同点。
物质跨膜运输的方式体现了生物膜选择透过性的特点，大分子物质进出细胞体现了细胞膜具有流动性的特点。可见，结构与功能总是相适应的。
【课堂训练】
1. 人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决
A组织液中甘油的浓度 B细胞膜上甘油载体的数量
C细胞的呼吸作用强度 D细胞膜上载体的种类
2.研究发现，人体通过代谢产生极少ＮＯ，ＮＯ是一种脂溶性小分子物质，它能使平滑肌细胞舒张，有扩张血管的作用，试分析ＮＯ进出平滑肌的方式
A.自由扩散 B. 协助扩散 [ks5u.com]
C.主动运输 D. 胞吞作用
3．下列物质进出细胞的过程与线粒体密切相关的是
①酒精被胃黏膜吸收
②细胞与内环境进行气体交换
③肾小管壁上皮细胞吸收原尿中的葡萄糖
④小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸
A．①② B．③④ C．②③④ D．①②③④
４.新生儿小肠上皮细胞通过消耗能量，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖，这两种物质分别被吸收到细胞中的方式是
A.主动运输，主动运输
B.胞吞，主动运输
C.主动运输，胞吞
D.被动运输，主动运输
第3节 物质跨膜运输的方式
（一）小分子和离子的跨膜运输[Ks5u.com]
物质运输方向
载体蛋白
能量
代表例子
自由扩散
高浓度到低浓度
不需要
不需要
CO2、O2、甘油、乙醇、苯、脂肪酸、水等[Ks5u.com]
协助扩散
高浓度到低浓度
需要
不需要
葡萄糖通过红细胞膜
主动运输
低浓度到高浓度
需要
需要
无机盐离子、氨基酸、葡萄糖等
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