逍遥学能 2014-04-24 11:38
一、物质进出细胞的方式
1、离子和小分子的运输方式（跨膜运输）
方式
被动运输
主动运输
自由扩散
协助扩散
运输方向
高浓度→低浓度
高浓度→低浓度
一般为低浓度→高浓度
是否需要载体
不需要
需要
需要
是否消耗能量
不消耗
不消耗
消耗
图例
举例
水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等出入细胞
人的红细胞吸收葡萄糖
小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
2、 知识拓展：①影响跨膜运输的因素小结：影响自由扩散的因素为细胞膜内外物质的浓度差；影响协助扩散的因素为细胞膜内外物质的浓度差和细胞膜上运载物质的载体数量；影响主动运输的因素为细胞膜上运载物质的载体数量和能量（凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等）。②载体的作用特点：载体是细胞膜上的一类蛋白质，具有特异性，不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上载体的种类和数目也不同；载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体全部参与物质的运输时，细胞吸收该载体运载的物质的速度不再随物质浓度的增大而增大。③温度可影响生物膜的流动性和有关酶的活性，进而影响物质运输速率，低温会使物质跨膜运输速率下降。④物质的跨膜运输存在以下特点：脂溶性越大的分子越容易通过细胞膜；不带电荷的颗粒更容易穿过细胞膜；亲水性分子和离子穿过细胞膜需要载体的介导。
2、大分子和颗粒的运输方式（非跨膜运输）
运输方式
实例
运输方向
原理
特点
胞吞
白细胞吞噬病菌、变形虫吞食食物颗粒等
细胞外→细胞内
细胞膜具有一定的流动性
物质通过小泡转移，物质并没有跨过膜，而是通过膜的融合出入细胞，需要消耗能量、不需要载体
胞吐
分泌蛋白分泌、神经递质的释放等
细胞内→细胞外
3、物质运输方式的判断
先要明确被运输物质微粒的性质（大分子、小分子、离子），其次再分析是否需要消耗能量，是否需要载体协助，物质通过细胞膜的转运方向。逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。
二、有关跨膜运输的曲线
1、物质浓度（在一定浓度范围内）对跨膜运输速率影响的曲线
（1）自由扩散的运输方向是由高浓度一侧到低浓度一侧，其动力是两侧溶液的浓度差，在一定浓度范围内，随物质浓度的增大，其运输速率与物质浓度成正比。（表示为：图1）
（2）协助扩散或主动运输的共同点是都需要载体协助，在物质浓度较低时，随物质浓度的增大，运输速率也逐渐增大，到达一定物质浓度时，由于受膜上载体数量的限制，运输速率不再随浓度增大而增大。（表示为：图2）
2、氧气浓度对跨膜运输速率影响的曲线
（1）自由扩散和协助扩散统称为被动运输，其运输方向都是从高浓度一侧到低浓度一侧，其运输的动力都是浓度差，不需要能量，因此与氧气浓度无关，运输速率不随氧气浓度增大而改变。（表示为：图3）
（2）主动运输方式既需要载体协助又需要消耗能量。在氧气浓度为零时，通过细胞无氧呼吸供能，但无氧呼吸产生能量较少所以运输速率较低，在一定范围内随氧气浓度升高，有氧呼吸加强，产生的能量逐渐增多，所以运输速率不断加快，当氧气浓度足够高时，能量供应充足，但由于受到载体数量的限制，运输速率不再随氧气浓度增大而加快。（表示为：图4）
（3）
3、细胞内浓度随时间变化的曲线
主动运输是唯一能逆浓度梯度的跨膜运输方式（也能顺浓度梯度运输物质）。当细胞以主动运输的方式吸收物质时，随着时间的增加，细胞内浓度会越来越高。如果到达某一时间点后，细胞内浓度不再增加，则应该是细胞的能量供应不足引起的。（表示为：图5）
作者简介：周伟，生物奥赛主教练。主要从事生物教学与奥赛培训研究，近年来在《生物学教学》、《中学生物教学》、《吉首大学学报》、《新高考》、《考试报》、《素质教育报》、《中学生理化报》、《中学生学习报》、《当代中学生报》等报刊上发表文章60多篇。