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 欄目類別:知識點 >> 高中 >> 生物

物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?/h1>

更新時間:2016/8/22 13:48:00  手機版

  物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞剑?/p>

  1、被動運輸:物質(zhì)進出細胞是順濃度梯度的擴散,叫做被動運輸,包括自由擴散和協(xié)助擴散。

  (1)自由擴散:物質(zhì)通過簡單的擴散進出細胞的方式。(如:O2)

  (2)協(xié)助擴散:進出細胞的物質(zhì)借助載蛋白的擴散方式。(葡萄糖進出細胞的方式)

  2、主動運輸:有能量消耗,并且需要有載體的幫助進出細胞的方式。(小分子物質(zhì)、離子)

  3、胞吞和胞吐:大分子顆粒物質(zhì)進出細胞的方式。

  物質(zhì)進出細胞方式的比較:

  1、小分子和離子進出細胞的方式

  2、大分子物質(zhì)和顆粒進出細胞的方式

   

  (2)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ):細胞膜的流動性。

  (3)條件:二者都需要消耗能量。

  易錯點撥:

  1、上表中“高濃度”“低濃度”是指運輸?shù)碾x子或小分子本身的濃度,而不是它們所處溶液的濃度。

  2、被動運輸?shù)膭恿碜杂诩毎麅?nèi)外物質(zhì)的濃度差,主動運輸?shù)膭恿碜訟TP。

  3、胞吞和胞吐進行的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是細胞膜的流動性。胞吞和胞吐與主動運輸一樣也需要能量供應(yīng),如果分泌細胞中的ATP合成受阻,則胞吐不能繼續(xù)進行。

  4、載體是細胞膜上的一種蛋白質(zhì),不同物質(zhì)分子的運輸載體不同,即載體具有專一性,不同生物細胞膜上的載體的種類和數(shù)目不同。

  5、在低濃度時,物質(zhì)通過細胞膜的速度,協(xié)助擴散要比自由擴散快得多,這是由于細胞膜上有載體蛋白能與特定的物質(zhì)結(jié)合。

  6、主動運輸能夠保證細胞按照生命活動的需要,主動地選擇吸收所需要的物質(zhì),排出代謝所產(chǎn)生的廢物和對細胞有害的物質(zhì),是一種對生命活動來說最重要的物質(zhì)運輸方式。

  7、抑制某載體蛋白活性,則只會導致以該載體蛋白轉(zhuǎn)運的物質(zhì)運輸停止,對其他物質(zhì)運輸不影響。

  8、若抑制呼吸作用,所有以主動運輸跨膜的物質(zhì)運輸都會受到抑制。

  知識拓展:

  一、影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)囊蛩?/p>

  1.自由擴散中物質(zhì)運輸速率和濃度梯度的關(guān)系

  (1)甲圖中物質(zhì)從濃度高的一側(cè)通過細胞膜向濃度低的一側(cè)轉(zhuǎn)運,不消耗能量也不需載體協(xié)助,所以此圖是指物質(zhì)通過細胞膜時的自由擴散過程。

  (2)可以預測,甲圖中隨著細胞膜外物質(zhì)濃度的降低,自由擴散的速率會越來越慢。

  (3)甲圖中箭頭表示當細胞外物質(zhì)的濃度高于細胞內(nèi)時的物質(zhì)轉(zhuǎn)運方向。

  (4)乙圖表示物質(zhì)的運輸速率與物質(zhì)濃度差呈正比關(guān)系,說明自由擴散過程只受物質(zhì)濃度差的影響。

  2.協(xié)助擴散中物質(zhì)運輸速率和濃度梯度的關(guān)系

  (1)A圖代表協(xié)助擴散過程,物質(zhì)從高濃度向低濃度轉(zhuǎn)運,不消耗能量,但需要載體蛋白協(xié)助。

  (2)可以預測,A圖中物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率會受細胞膜上載體蛋白的制約,如B圖ab段,即物質(zhì)濃度再大,物質(zhì)運輸速率也不再增加。

  (3)B圖Oa段隨濃度的升高,物質(zhì)運輸速率逐漸加快,說明此段的限制因素是物質(zhì)濃度梯度,而載體蛋白是充足的。

  3.主動運輸中物質(zhì)的運輸速率與氧分壓的關(guān)系

  (1)由A圖可判斷為主動運輸,因為此物質(zhì)的運輸是由低濃度到高濃度,并且需要能量和載體蛋白。

  (2)B圖中,a點表示氧氣濃度為零時,也可發(fā)生主動運輸(所需能量來自無氧呼吸);ab段表示隨氧分壓的升高,物質(zhì)運輸速率逐漸增加,此時,限制物質(zhì)運輸速率的直接因素是能量;bc段隨氧分壓的升高,物質(zhì)運輸速率不再增加,此時限制物質(zhì)運輸速率的直接因素是細胞膜上載體蛋白的數(shù)量。

  (3)由C圖可知,主動運輸中物質(zhì)運輸?shù)姆绞郊瓤赡鏉舛忍荻,也可順濃度梯度?/p>

  二、物質(zhì)跨膜運輸層數(shù)的分析判斷

  1.物質(zhì)在細胞內(nèi)不同細胞器之間的跨膜分析

  (1)線粒體與葉綠體之間的跨膜 O2 由產(chǎn)生場所到利用場所共跨4層膜。

  (2)分泌蛋白形成過程中的跨膜問題

 、賰(nèi)質(zhì)網(wǎng)上核糖體合成肽鏈后,肽鏈直接進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中加工,不跨膜;

 、诘鞍踪|(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中完成初步加工后,經(jīng)“出芽”形成囊泡與高爾基體融合,不跨膜;

  ③高爾基體對蛋白質(zhì)進一步加工后,成熟蛋白也以囊泡形式分泌,并與細胞膜融合,以胞吐方式分泌出細胞,整個過程均不跨膜。

  2.血漿、組織液等內(nèi)環(huán)境與細胞之間的跨膜分析

  (1)幾種由單層細胞形成的結(jié)構(gòu)人體中有很多由單層細胞構(gòu)成的管狀或泡狀結(jié)構(gòu),如毛細血管、毛細淋巴管、小腸絨毛、肺泡、腎小球和腎小管等,這些非常薄的結(jié)構(gòu)有利于物質(zhì)交換,物質(zhì)透過這些管壁或泡壁時,要經(jīng)過兩層細胞膜。

  (2)物質(zhì)由血漿進入組織液的跨膜葡萄糖、氧氣等物質(zhì)從血漿進入組織液,經(jīng)過組織處的毛細血管,至少要跨毛細血管壁(一層上皮細胞,共2層細胞膜)。

  (3)物質(zhì)由組織液進入細胞的跨膜物質(zhì)由組織液進入細胞的跨膜,要分析該物質(zhì)具體在細胞中被利用的場所,然后計算出跨膜層數(shù)。如葡萄糖利用的場所是細胞質(zhì)基質(zhì),因此組織液中的葡萄糖只跨 1層膜,進入細胞質(zhì)基質(zhì)即被利用。氧氣利用的場所在線粒體內(nèi)膜上,它要跨3層膜,進入線粒體中被利用。

  3.體外環(huán)境與血漿之間的跨膜分析

  (l)物質(zhì)由體外環(huán)境(肺泡、小腸等)進入血漿,至少要跨1層上皮細胞和1層毛細血管壁細胞,即要跨4層膜,才能進入到血漿中。

  (2)物質(zhì)進入血漿后,由循環(huán)系統(tǒng)轉(zhuǎn)運到全身各處,該過程不是跨膜。

  例   外界空氣中0:進人人體細胞中被利用,至少要穿過的生物膜層數(shù)是(   )

  A.5層  B.10層  C.11層  D.12層

  思路點撥:氧氣經(jīng)過肺泡壁細胞(2層膜)+肺部毛細血管壁細胞(2層膜)+紅細胞進和出(2層膜)+組織處毛細血管壁細胞(2層膜)+組織細胞膜(1層膜)+線粒體(2層膜) =11層。答案C

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