一輪復(fù)習(xí)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例和方式

細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出（細(xì)胞膜的功能之一）一輪復(fù)習(xí)&

跨膜運(yùn)輸

&物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例和物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞剑?013新課標(biāo)卷Ⅰ）3．關(guān)于植物細(xì)胞通過主動運(yùn)輸方式吸收所需礦質(zhì)元素離子的敘述，正確的是（）A．吸收不同礦質(zhì)元素離子的速率都相同B．低溫不影響礦質(zhì)元素離子的吸收速率C．主動運(yùn)輸?shù)V質(zhì)元素離子的過程只發(fā)生在活細(xì)胞中D．葉肉細(xì)胞不能以主動運(yùn)輸?shù)姆绞轿盏V質(zhì)元素離子C（2013北京卷）2.在細(xì)胞生命活動中，不可能發(fā)生的過程是A．神經(jīng)遞質(zhì)由突觸小泡分泌到胞外 B.mRNA從細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)C．老化受損的細(xì)胞器融入溶酶體中 D.O2通過主動運(yùn)輸進(jìn)入線粒體D（2013浙江卷）2．某哺乳動物神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)外的K+和Na+濃度見下表。下列屬于主動轉(zhuǎn)運(yùn)的是

A.K+經(jīng)鉀離子通道排出細(xì)胞

B．K+與有關(guān)載體蛋白結(jié)合排出細(xì)胞

C．Na+經(jīng)鈉離子通道排出細(xì)胞

D．Na+與有關(guān)載體蛋白結(jié)合排出細(xì)胞

D（2013上海卷）7．紫色洋蔥的外表皮細(xì)胞能在一定濃度的蔗糖溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離，下列條件中屬于發(fā)生該現(xiàn)象必要條件的是A．細(xì)胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層

B．細(xì)胞膜外側(cè)有識別水分子的受體C．液泡中有紫色的水溶性色素D．水分子不能穿過原生質(zhì)層進(jìn)入液泡A（2013上海卷）8．葡萄糖穿越細(xì)胞膜進(jìn)入紅細(xì)胞的運(yùn)輸速度存在一個飽和值，該值的大小取決于A．細(xì)胞內(nèi)的氧濃度B．細(xì)胞膜外的糖蛋白數(shù)量C．細(xì)胞膜上相應(yīng)載體的數(shù)量D．細(xì)胞內(nèi)外葡萄糖濃度差值C（2013江蘇卷）27.右圖為研究滲透作用的實(shí)驗(yàn)裝置，請回答下列問題：（1）漏斗內(nèi)溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）為兩種不同濃度的蔗糖溶液，漏斗內(nèi)外起始液面一致。滲透平衡時液面差為△h，此時S1和S2

濃度的大小關(guān)系為

。S1>S2

（2）圖中半透膜模擬的是成熟植物細(xì)胞中的

，兩者在物質(zhì)透過功能上的差異是

。原生質(zhì)層原生質(zhì)層能主動轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)物質(zhì)而半透膜不能（3）為進(jìn)一步探究兩種膜的特性，某興趣小組做了以下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)材料：紫色洋蔥。實(shí)驗(yàn)器具：如圖所示的滲透裝置（不含溶液），光學(xué)顯微鏡，載玻片，蓋玻片，鑷子，刀片，吸水紙，擦鏡紙，滴管，記號筆等。實(shí)驗(yàn)試劑：蒸餾水，0.3g/mL的蔗糖溶液和與其等滲的KNO3溶液，部分實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果如下：①選兩套滲透裝置，標(biāo)上代號X和Y。在兩個燒杯里均加入一定量的蒸餾水，分別在裝置X和Y的漏斗內(nèi)加入適量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均調(diào)節(jié)漏斗內(nèi)外液面高度一致。滲透平衡時出現(xiàn)液面差的裝置有

（填代號）X②選兩片潔凈的載玻片，

，在載玻片中央分別滴加

，制作洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片并分別觀察裝片中細(xì)胞的初始狀態(tài)。③觀察臨時裝片中浸潤在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞發(fā)生的變化，兩者都能出現(xiàn)的現(xiàn)象是

。（4）上述實(shí)驗(yàn)中最能體現(xiàn)兩種膜功能差異的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

。標(biāo)號

蒸餾水

質(zhì)壁分離

KNO3溶液中的細(xì)胞質(zhì)壁分離后會自動復(fù)原

物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例（一）、滲透作用的原理1.滲透作用的概念：滲透作用是指水分子（或）其他溶劑分子通過半透膜的擴(kuò)散2．發(fā)生滲透作用的條件：一是具有半透膜；二是半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。即一個完整的滲透系統(tǒng)由兩種溶液(A和B)，以及隔在兩者中間的半透膜這三者構(gòu)成。一、細(xì)胞的吸水和失水3．原理：對于被半透膜隔開的兩個溶液體系S1和S2：

當(dāng)S1濃度＞S2濃度時：單位時間內(nèi)由S2→S1的水分子數(shù)多于單位時間內(nèi)由S1→S2的水分子數(shù)。

當(dāng)S1濃度＜S2濃度時：單位時間內(nèi)由S1→S2的水分子數(shù)多于單位時間內(nèi)由S2→S1的水分子數(shù)。

當(dāng)S1濃度＝S2濃度時：單位時間內(nèi)由S1→S2的水分子數(shù)等于單位時間內(nèi)由S2→S1的水分子數(shù)。S1、S2進(jìn)行雙向的水分子移動，但我們只能從外觀上觀測雙向水分子移動的數(shù)量差。

4．滲透作用的結(jié)果：從微觀水平分析，水分子可以通過半透膜進(jìn)行雙向擴(kuò)散；從宏觀水平觀察，水分卻是從低濃度溶液流向高濃度溶液，直至達(dá)到動態(tài)平衡?！纠咳鐖D實(shí)驗(yàn)裝置，玻璃槽中是蒸餾水，半透膜允許單糖透過。倒置的長頸漏斗中先裝入蔗糖溶液，一段時間后再加入蔗糖酶。最可能的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是(

)A．漏斗中液面開始時先上升，加蔗糖酶后又下降B．在玻璃槽中會測到蔗糖和蔗糖酶C．漏斗中液面開始時先下降，加蔗糖酶后一直上升D．在玻璃槽中會測到葡萄糖、果糖和蔗糖酶A（二）、動植物細(xì)胞的吸水和失水

1．植物細(xì)胞的原生質(zhì)層(由細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層之間的細(xì)胞質(zhì)構(gòu)成)相當(dāng)于一層半透膜。2、細(xì)胞的吸水和失水(1)動物細(xì)胞和植物細(xì)胞相當(dāng)于半透膜的結(jié)構(gòu)分別是

、

。(2)圖A表示植物細(xì)胞的生理狀態(tài)是

。(3)發(fā)生圖A狀態(tài)的外界條件是

。細(xì)胞膜原生質(zhì)層質(zhì)壁分離外界溶液濃度高于細(xì)胞液濃度(4)細(xì)胞由圖A→圖B變化過程中，水分子跨膜運(yùn)輸狀態(tài)如何？

。(5)若圖A和圖B是不同植物細(xì)胞置于同一蔗糖溶液中，形態(tài)不再發(fā)生變化后的狀態(tài)，則實(shí)驗(yàn)前哪種細(xì)胞的細(xì)胞液濃度大？

。由外向內(nèi)擴(kuò)散的水分子總數(shù)多于由內(nèi)向外擴(kuò)散的水分子總數(shù)圖B細(xì)胞3．動植物細(xì)胞吸失水比較

[判斷正誤](1)滲透作用的發(fā)生必須依賴半透膜和膜兩側(cè)的濃度差。(√)(2)植物細(xì)胞的原生質(zhì)層由細(xì)胞膜和液泡膜組成。(×)

(3)細(xì)胞液就是細(xì)胞內(nèi)的液體。(×)

(4)當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時，植物細(xì)胞就會發(fā)生

質(zhì)壁分離。(×)

(5)動物細(xì)胞在任何情況下都不會發(fā)生質(zhì)壁分離。(√)(6)動物細(xì)胞在任何條件下都不能發(fā)生滲透作用。(×)[例]

(2011·天津高考)將紫色洋蔥鱗片葉表皮浸潤在0.3g/mL

的蔗糖溶液中，1分鐘后進(jìn)行顯微觀察，結(jié)果見右圖，下列敘述錯誤的是 (

)A．圖中

L是細(xì)胞壁，M是液泡，N是細(xì)胞質(zhì)B．將視野中的細(xì)胞浸潤在清水中，原生質(zhì)體會逐漸復(fù)原C．實(shí)驗(yàn)說明細(xì)胞膜與細(xì)胞壁在物質(zhì)透過性上存在顯著差異D．洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞不宜作為該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料A【例】右圖表示多種植物成熟細(xì)胞在不同濃度的蔗糖溶液內(nèi)質(zhì)壁分離的百分率，圖中曲線表明這些植物細(xì)胞(

)A．細(xì)胞液濃度>蔗糖溶液濃度B．細(xì)胞液濃度<蔗糖溶液濃度C．有不同濃度的細(xì)胞液D．有不同的選擇透過性C

（三）、植物細(xì)胞的吸水和失水的實(shí)驗(yàn)探究1．實(shí)驗(yàn)原理

(1)成熟植物細(xì)胞的原生質(zhì)層具有選擇透過性，細(xì)胞壁和原生質(zhì)層具有一定伸縮性，但原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁。

(2)細(xì)胞液濃度＜外界溶液濃度→細(xì)胞液中的水分經(jīng)原生質(zhì)層進(jìn)入外界溶液→質(zhì)壁分離。

(3)質(zhì)壁分離復(fù)原：細(xì)胞的細(xì)胞液濃度＞外界溶液濃度→外界溶液中的水分經(jīng)原生質(zhì)層進(jìn)入細(xì)胞液→質(zhì)壁分離復(fù)原。

2．實(shí)驗(yàn)流程3．本實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的問題(1)實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是實(shí)驗(yàn)材料的選擇，必須選擇有大液泡的植物細(xì)胞(最好有顏色)，便于在顯微鏡下觀察現(xiàn)象。(2)滴加蔗糖溶液和清水，要在載物臺的載玻片上進(jìn)行，否則不容易對比觀察某個細(xì)胞的失水和吸水情況。(3)蔗糖溶液濃度不宜過高，否則會引起植物細(xì)胞過度失水而死亡。(4)若用葡萄糖、NaCl、KNO3、尿素、乙二醇等做實(shí)驗(yàn)，發(fā)生質(zhì)壁分離后，會自動復(fù)原，其原因是上述物質(zhì)都可轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)，致使細(xì)胞液濃度升高，外界溶液濃度降低，重新吸水而復(fù)原。(5)質(zhì)壁分離時，在細(xì)胞壁和細(xì)胞膜之間充滿的是濃度降低了的外界溶液，因?yàn)榧?xì)胞壁是全透性的。4．本實(shí)驗(yàn)?zāi)茯?yàn)證的問題及拓展應(yīng)用(1)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證問題

觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原：

①可以證明一個成熟的植物細(xì)胞構(gòu)成一個滲透系統(tǒng)，質(zhì)壁分離和復(fù)原是細(xì)胞滲透失水或吸水的標(biāo)志；

②可以證明滲透作用發(fā)生的條件；

③可以證明細(xì)胞是活的；

④還可以大致測出細(xì)胞液的濃度；

⑤證明原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁。

(2)實(shí)驗(yàn)拓展應(yīng)用①探究滲透作用的兩個條件——半透膜和濃度差。若將教材中實(shí)驗(yàn)裝置換成紗布(全透性)、薄膜(不透性)，半透膜兩側(cè)換成濃度相等的蔗糖溶液，滲透作用都不發(fā)生，即可證明滲透作用發(fā)生的兩個條件。(2)實(shí)驗(yàn)拓展應(yīng)用②比較不同溶液濃度大小

用教材中的實(shí)驗(yàn)裝置，將兩種液體分別裝入燒杯和漏斗中，觀察漏斗液面變化。漏斗內(nèi)燒杯內(nèi)溶液濃度MN現(xiàn)象及結(jié)論①若漏斗內(nèi)液面上升，則M＞N②若漏斗內(nèi)液面不變，則M＝N③若漏斗內(nèi)液面下降，則M＜N(2)實(shí)驗(yàn)拓展應(yīng)用③探究某種材料的細(xì)胞液濃度

配制一系列濃度的蔗糖溶液，制作成一系列裝片用顯微鏡觀察，視野中約有50%的細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離時的蔗糖溶液濃度即為細(xì)胞液濃度。④探究物質(zhì)能否通過半透膜(以碘和淀粉為例)：燒杯內(nèi)盛淀粉溶液漏斗內(nèi)盛碘液結(jié)論變藍(lán)不變藍(lán)碘能通過半透膜，而淀粉不能不變藍(lán)變藍(lán)淀粉能通過半透膜，而碘不能變藍(lán)變藍(lán)淀粉和碘都能通過半透膜不變藍(lán)不變藍(lán)淀粉和碘都不能通過半透膜⑤、“U形管”問題分析(1)本節(jié)內(nèi)容常見如圖(或類似圖)的裝置：U形管下部c為半透膜，a、b為不同溶液。問題常包括：①兩側(cè)液面的變化；②兩側(cè)溶液的物質(zhì)的量濃度是否相等；③兩側(cè)吸水力的大小是否相等等。(2)在分析此類問題時，需要注意以下信息：①兩側(cè)溶液的物質(zhì)的量濃度誰大誰小。水分子由物質(zhì)的量濃度小的一側(cè)流向物質(zhì)的量濃度大的一側(cè)。②兩側(cè)溶液中的溶質(zhì)是否能通過半透膜，若不能，則只是物質(zhì)的量濃度高的一側(cè)液面升高；若能，則先是物質(zhì)的量濃度高的一側(cè)液面升高，隨后另一側(cè)液面升高。③在達(dá)到滲透平衡時，一般兩側(cè)溶液的滲透壓并不相等，因?yàn)橐好娓叩囊粋?cè)液面差形成的靜水壓會阻止溶劑由物質(zhì)的量濃度低的一側(cè)向物質(zhì)的量濃度高的一側(cè)擴(kuò)散。[特別提醒]

①發(fā)生滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動達(dá)平衡狀態(tài)，既不可看作沒有水分子移動也不可看作兩側(cè)溶液濃度相等。②溶液濃度指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的質(zhì)量濃度相等，但10%蔗糖溶液的物質(zhì)的量濃度小，故水可通過半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移動。[例]

(2011·新課標(biāo)全國卷)撕取紫色洋蔥外表皮，分為兩份，假定兩份外表皮細(xì)胞的大小、數(shù)目和生理狀態(tài)一致，一份在完全營養(yǎng)液中浸泡一段時間，浸泡后的外表皮稱為甲組；另一份在蒸餾水中浸泡相同的時間，浸泡后的外表皮稱為乙組，然后，兩組外表皮都用濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液處理，一段時間后表皮細(xì)胞中的水分不再減少。此時甲、乙兩組細(xì)胞水分滲出量的大小，以及水分運(yùn)出細(xì)胞的方式是 (

)A．甲組細(xì)胞的水分滲出量與乙組細(xì)胞的相等，主動運(yùn)輸B．甲組細(xì)胞的水分滲出量比乙組細(xì)胞的高，主動運(yùn)輸C．甲組細(xì)胞的水分滲出量比乙組細(xì)胞的低，被動運(yùn)輸

D．甲組細(xì)胞的水分滲出量與乙組細(xì)胞的相等，被動運(yùn)輸C【例】某同學(xué)設(shè)計了右圖所示的滲透作用實(shí)

驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)開始時長頸漏斗內(nèi)外液

面平齊，記作零界面。實(shí)驗(yàn)開始后，

長頸漏斗內(nèi)部液面的變化趨勢為(

)A

【例】

淀粉和葡萄糖對半透膜的通透性不同(如圖1),圖2是設(shè)計的能證明圖1物質(zhì)擴(kuò)散成立的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是

(

)A.圖甲中水柱a將持續(xù)上升B.圖甲中水柱a將保持不變C.圖乙中水柱b將保持不變D.圖乙中水柱b將先上升后下降D【例】如下圖所示，W形連通器三個槽內(nèi)分別為質(zhì)量濃度相等的蛋白質(zhì)溶液A、葡萄糖溶液B和蔗糖溶液C，a、b兩處為半透膜，水分子和葡萄糖分子可以通過，蔗糖分子和蛋白質(zhì)分子不能通過。開始時A、B、C溶液液面高度一致，放置足夠長的時間后，各槽中的溶液液面高度不再變化，此時，液面高度為(

)A．A＝B＝C

B．A>C>BC．B>C>A D．C>A>BD

二、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例1．不同植物細(xì)胞對同一無機(jī)鹽離子、同一植物細(xì)胞對不同無機(jī)鹽離子的吸收均有差異，說明植物細(xì)胞膜對無機(jī)鹽離子的吸收具有選擇性。

不同不同選擇性2．番茄和水稻吸水和吸收無機(jī)鹽的分析(1)水稻吸收水的相對速度比吸收Ca2＋、Mg2＋

。(2)番茄吸收水的相對速度比吸收Ca2＋、Mg2＋

。(3)植物吸收水和無機(jī)鹽是何種關(guān)系？

。大(或快)小(或慢)植物吸收水和吸收無機(jī)鹽是兩個相對獨(dú)立的過程[判斷正誤](1)水分子是順相對含量梯度跨膜運(yùn)輸?shù)摹?√)

(2)水稻和番茄對無機(jī)鹽離子的吸收具有選擇性。(√)(3)無機(jī)鹽離子都是逆濃度梯度跨膜運(yùn)輸?shù)摹?×)

(4)進(jìn)出細(xì)胞的所有物質(zhì)都是通過跨膜運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)的。(×)

【例】用完全相同的培養(yǎng)液，在相同條件下分別培養(yǎng)水稻和番茄幼苗。在兩者吸水速率幾乎相同的情況下，72小時后培養(yǎng)液中部分離子濃度發(fā)生了如下表的變化(表中數(shù)據(jù)為72小時后溶液中部分離子濃度占開始時的百分比)。分析下表能不得出的結(jié)論是(

)

D

A．不同植物對礦質(zhì)元素的吸收量是不同的B．不同植物根尖細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量是不同的C．與番茄相比，水稻對

吸收量大，對Ca2＋吸收量小D．植物對各種離子的吸收速率與溶液中離子的濃度呈正相關(guān)

*細(xì)胞吸收不同離子具有選擇性

*吸收水分和吸收無機(jī)鹽離子是兩個相對獨(dú)立

三、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?.填寫有關(guān)跨膜運(yùn)輸方式及結(jié)構(gòu)名稱甲：_________；乙：________；丙：_________；a：________。2.寫出影響甲、乙、丙三種運(yùn)輸速率的因素(1)制約甲的是膜兩側(cè)的_______；(2)決定乙的因素之一是a的___________；(3)決定丙的動力是__________。3.實(shí)例分析(填寫甲、乙、丙三種跨膜運(yùn)輸方式)(1)水分子進(jìn)入紅細(xì)胞是___；(2)葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞是___；(3)K+進(jìn)入紅細(xì)胞是___。自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動運(yùn)輸載體蛋白濃度差種類和數(shù)量能量(ATP)甲乙丙三、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞剑╞為ATP）物質(zhì)出入細(xì)胞的方式被動運(yùn)輸主動運(yùn)輸自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸方向高濃度→低濃度高濃度→低濃度一般為低濃度→高濃度是否需要載體不需要需要需要是否消耗能量不消耗不消耗消耗

1．自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動運(yùn)輸?shù)谋容^三、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞嚼m(xù)表物質(zhì)出入細(xì)胞的方式被動運(yùn)輸主動運(yùn)輸自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散圖例是否需要載體O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等出入細(xì)胞紅細(xì)胞吸收葡萄糖小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽等大分子蛋白質(zhì)或顆粒物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式是胞吞和胞吐。此過程與膜的流動性有關(guān)，需要消耗能量，不需要載體蛋白，跨0層生物膜。如分泌蛋白（抗體、大部分激素）、神經(jīng)遞質(zhì)等的分泌。

*不跨膜運(yùn)輸方式*

2.胞吞、胞吐：是大分子和顆粒物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式，這兩種方式雖然最終通過了生物膜，但實(shí)質(zhì)上，這些物質(zhì)并沒有真正地穿過生物膜。例如，白細(xì)胞吞噬大腸桿菌、變形蟲吞噬有機(jī)物顆粒、胰腺細(xì)胞分泌胰島素等。3．在細(xì)胞的生命活動過程中，主動運(yùn)輸起到了重要作用，它使細(xì)胞能主動地從外界吸收被選擇的物質(zhì)，供生命活動利用。同樣，細(xì)胞也能利用主動運(yùn)輸把新陳代謝產(chǎn)物排出細(xì)胞外?？傊?，細(xì)胞通過主動運(yùn)輸，攝取、積累物質(zhì)以及不斷排出代謝廢物，從而維持細(xì)胞組成成分的動態(tài)穩(wěn)定，保證生命活動的正常進(jìn)行?！咎嵝选竣倨咸烟沁M(jìn)入其他細(xì)胞或紅細(xì)胞吸收其他離子的方式是主動運(yùn)輸。②由低濃度向高濃度運(yùn)輸?shù)姆绞揭欢ㄊ侵鲃舆\(yùn)輸，但主動運(yùn)輸不一定只是由低濃度到高濃度，一種物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式取決于該物質(zhì)的性質(zhì)和細(xì)胞膜的特點(diǎn)。

四、影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩胤治?．影響自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散的因素分析

(1)自由擴(kuò)散不需要能量和載體，是順濃度梯度的運(yùn)輸方式，只與細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)濃度差有關(guān)，濃度差越大，運(yùn)輸速率越快。

2．影響主動運(yùn)輸?shù)囊蛩胤治?1)載體：細(xì)胞膜上的一類蛋白質(zhì)①載體具有特異性

不同物質(zhì)的運(yùn)輸所需載體蛋白不同。

不同細(xì)胞膜上的載體蛋白的種類和數(shù)目不同。②載體具有飽和性：當(dāng)細(xì)胞膜上的載體已達(dá)飽和時，細(xì)胞吸收該載體運(yùn)載的物質(zhì)的速度不再隨物質(zhì)濃度的增大而增大。

(2)能量：凡是能夠影響能量供應(yīng)的因素都影響主動運(yùn)輸?shù)乃俣?，如溫度、氧氣濃度等。具體分析如下：

甲圖分析：①A點(diǎn)無氧呼吸為礦質(zhì)離子吸收提供能量。②AB段表示在一定范圍內(nèi)，隨O2增多，有氧呼吸加強(qiáng)，主動運(yùn)輸方式速率加快。③BC段限制離子吸收速率的主要因素是載體數(shù)量。

【提醒】當(dāng)橫軸表示細(xì)胞呼吸強(qiáng)度或ATP時，曲線應(yīng)從原點(diǎn)開始。

乙圖分析：溫度或pH主要通過影響細(xì)胞呼吸相關(guān)酶的活性從而影響礦質(zhì)離子吸收速率。

丙圖分析：①AB段，載體未飽和，隨離子濃度增大，吸收速率加快。②BC段，載體已飽和，限制因素主要是載體的數(shù)量。③CD段，離子濃度過高，根細(xì)胞滲透失水，影響了根細(xì)胞的正常代謝活動，離子吸收速率下降。實(shí)驗(yàn)：探究某種物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式探究某種物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式可依據(jù)濃度高低、是否需要能量、是否需要載體蛋白三個方面展開分析。（1）濃度從低到高——主動運(yùn)輸：濃度從高到低——協(xié)助擴(kuò)散或自由擴(kuò)散。（2）抑制呼吸作用，物質(zhì)跨膜運(yùn)輸中止——主動運(yùn)輸：抑制呼吸作用，物質(zhì)跨膜運(yùn)輸無影響——協(xié)助擴(kuò)散或自由擴(kuò)散。（3）抑制載體蛋白，物質(zhì)跨膜運(yùn)輸中止——主動運(yùn)輸或協(xié)助擴(kuò)散：抑制載體蛋白，物質(zhì)跨膜運(yùn)輸無影響——自由擴(kuò)散?！纠咳鐖D為某種植物吸收某種物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸示意圖，其中表示某種物質(zhì)，a、b為構(gòu)成細(xì)胞膜的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)，c是能源物質(zhì)，A、B為細(xì)胞膜的兩側(cè)。該物質(zhì)的濃度能夠控制且轉(zhuǎn)運(yùn)速度能檢測。請?zhí)骄吭撐镔|(zhì)的跨膜方式?！痉治觥浚?）如果A是膜內(nèi)，該物質(zhì)是從B→A運(yùn)輸，能否判斷該物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式是主動運(yùn)輸？提示：能，因?yàn)樵撐镔|(zhì)從B→A運(yùn)輸，即從低濃度向高濃度運(yùn)輸，可直接判斷為主動運(yùn)輸。（2）如果A是膜外，該物質(zhì)的濃度與細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)該物質(zhì)速度一直呈正相關(guān)，能確定其跨膜運(yùn)輸方式嗎？提示：能，該跨膜運(yùn)輸方式為自由擴(kuò)散，因?yàn)樽杂蓴U(kuò)散的速度取決于細(xì)胞內(nèi)外溶液的濃度差。(3)如果在一定范圍內(nèi)隨著該物質(zhì)濃度的增加，其轉(zhuǎn)運(yùn)速度也隨之增加，當(dāng)增加到某一濃度時，其吸收速率不再增加，此時能判斷該物質(zhì)的運(yùn)輸方式嗎？怎樣設(shè)計實(shí)驗(yàn)確定其跨膜運(yùn)輸方式？提示：①可能為協(xié)助擴(kuò)散，也可能是主動運(yùn)輸。②將發(fā)育狀況相同的該植物等分成甲、乙兩組，放入適宜濃度且含有該物質(zhì)的相同溶液中，甲組給予抑制根部呼吸的條件，乙組給予正常呼吸的條件，其余條件相同且適宜，一段時間后測定根部的吸收速率。若甲、乙組轉(zhuǎn)運(yùn)速率相等，則為協(xié)助擴(kuò)散，若甲組的轉(zhuǎn)運(yùn)速率小于乙組，則為主動運(yùn)輸?！就卣埂拷Y(jié)合圖分析，圖中a物質(zhì)與跨膜運(yùn)輸一定有關(guān)嗎？為什么？提示：不一定。分析：因?yàn)閍物質(zhì)為跨膜的載體蛋白，這種蛋白可能作為協(xié)助擴(kuò)散或主動運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白，但與自由擴(kuò)散是無關(guān)的?！纠靠茖W(xué)家在研究細(xì)胞膜運(yùn)輸物質(zhì)時發(fā)現(xiàn)有下列四種關(guān)系，分別用四種曲線表示：在研究具體的物質(zhì)X時，發(fā)現(xiàn)與曲線②和④相符，試問：細(xì)胞膜運(yùn)輸物質(zhì)X的方式是(

)A．主動運(yùn)輸

B．自由擴(kuò)散C．胞吞和胞吐