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第3节 物质跨膜运输的方式 高中生物知识梳理与疑难导析 知识梳理 1.被动运输 物质进出细胞，________________浓度梯度的扩散，叫做被动运输。 （1）________________：物质通过简单的扩散作用进出细胞。 （2）________________：进出细胞的物质借助载体蛋白扩散。 2.主动运输 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________________。 主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，保证了细胞能够按照生物活动的需要，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。 疑难突破 如何理解渗透和扩散？ 剖析：这是关于两个相似概念的区分，注意要从两个概念的内涵和外延上去区分。渗透是指水分子或其他溶质分子通过半透膜向溶质浓度大的一方做分子运动，使膜两边溶质浓度达到均衡的现象。扩散是指物质从密度大的空间自然向密度小的空间运动的现象。 活细胞不停地与细胞周围交换物质，把它从外界选择吸收细胞所需要的营养物质运进来，把细胞在新陈代谢过程中产生的废物排出去，细胞被选择吸收的物质从高浓度的一边通过细胞膜到达低浓度的一边的扩散方式，叫自由扩散。如水、氧气、二氧化碳、甘油等物质通过半透膜的扩散方式都属于自由扩散。有些物质不能通过半透膜，但在一种特殊蛋白质——载体的协助下，能将单纯扩散不能通过的物质，从高浓度一边运到低浓度一边，这种方式叫协助扩散。如葡萄糖通过红细胞膜进入红细胞内部的扩散方式属于协助扩散。 问题探究 问题：科学家发现，细胞膜上的载体蛋白能与特定的分子和离子，如糖类、氨基酸，或金属离子等结合，将这些分子或离子从膜的一侧转运到另一侧。载体蛋白具有高度的特异性，一种载体蛋白通常只能转运一类分子或离子。载体蛋白与分子或离子的结合是可逆的，即它转运到一侧后，就会与所运载的分子或离子分离。 科学家的发现使你对载体蛋白有什么新的认识？ 剖析：细胞膜上肯定有很多种类的载体蛋白，因为一种载体蛋白通常只能转运一类分子或离子。生物体对不同物质的需求量不同也可能与载体蛋白的这种特点有关。在协助扩散过程中，载体蛋白将物质从膜的一侧运输到膜的另一侧，不需要细胞提供代谢能量，因为物质是顺着浓度梯度进行运输的。在主动运输过程中，载体蛋白质需要消耗能量。 典题精讲 例1人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于（ ） A.组织液中甘油的浓度 B.细胞膜上载体的数量 C.线粒体呼吸作用的强度 D.液泡中物质的浓度 思路解析：甘油进出细胞是通过自由扩散的方式，是顺浓度梯度运输的过程，既不需要载体蛋白质的协助，也不消耗细胞的能量。 答案：A 例2 新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白（大分子物质）和半乳糖。这两种物质被吸收到血液中的方式是（ ） A.主动运输、主动运输 B.内吞、主动运输 C.主动运输、内吞 D.被动运输、主动运输 思路解析：新生儿可直接吸收免疫球蛋白，免疫球蛋白是大分子物质，不能正常通过细胞膜，必须先与膜融合，然后内陷形成小泡与细胞膜分离，这样才能进入细胞内部，该运输方式为内吞；半乳糖为小分子物质，进入小肠上皮细胞，消耗ATP，为主动运输。 答案：B 知识导学 自由扩散、协助扩散、主动运输是物质进出细胞的主要方式。区分三者时要注意以下问题：（1）细胞膜中的载体蛋白在协助扩散和主动运输中都有特异性，仅能运载特异的物质或几种结构相似的东西。（2）自由扩散与协助扩散的共同特点是什么？（3）主动运输在其中的地位是否与其他两个同等？可从下表来比较： 项目 方式 膜两侧物质的浓度 是否需要载体 是否消耗能量 自由扩散 膜内大膜外小 不需要 不消耗能量 协助扩散 膜内大膜外小 需要 不消耗能量 主动运输 膜内小膜外大 需要 消耗能量 疑难导析 渗透和扩散都属于物理过程，分子都是从高浓度区域移向低浓度区域。从生物学的角度来讲，扩散是指水分子等其他物质分子从高浓度到低浓度的运动，而渗透则是通过半透膜的扩散，是扩散的一种特殊形式。水分子通过细胞进入细胞的方式既可说成是自由扩散，又可说成是渗透，但氧气、二氧化碳、甘油等物质进出细胞只能说是自由扩散，而不能说成是渗透。 问题探究 此题的背景材料实际上是对我们所学知识的延伸，你可以联想前面学习的细胞膜的成分，细胞膜中约有40%的蛋白质，这个比例是很可观的。从此题的信息，你能确