绵阳中学高三生物复习素材：关于物质跨膜运输方式的考点分析

绵阳中学高三生物复习素材：关于物质跨膜运输方式的考点分析

关于物质跨膜运输方式的考点分析 摘要：“物质跨膜运输的方式”是近年来高考的重点和热点，其所涉及的概念很容易记住，但不容易理解，而且容易理解错误，属于高中生物中的易错点。此外，物质跨膜运输穿过细胞膜层数的分析判断也是近年来高考的难点，需要引起重视。本文通过对物质跨膜运输方式的考点分析，提出教学中应注意的问题。‎ 关键词：跨膜运输；考点 一、物质跨膜运输的方式 ‎1．被动运输：物质进出细胞是通过顺浓度梯度的扩散，此过程叫做被动运输，包括自由扩散和协助扩散。‎ ‎（1）自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式。(如O2、CO2)‎ ‎（2）协助扩散：物质借助载体蛋白进出细胞的扩散方式。(蛙细胞中葡萄糖进入红细胞的方式)‎ ‎2．主动运输：通常从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗能量，这种物质进出细胞的方式叫做主动运输。(如某些小分子物质、离子)‎ ‎3．胞吞和胞吐：大分子物质进出细胞的方式。‎ 二、大分子物质和颗粒进出细胞的方式 ‎1．过程 ‎（1）胞吞：‎ ‎（2）胞吐：‎ ‎2．结构基础：细胞膜的流动性。‎ ‎3．条件：二者都需要消耗能量。‎ 三、易错点拨 ‎1．上述“高浓度”“低浓度”是指运输的离子或小分子本身的浓度，而不是它们所处溶液的浓度。‎ ‎2．被动运输的动力来自于细胞内外物质的浓度差，主动运输的动力来自ATP。‎ ‎3．胞吞和胞吐进行的结构基础是细胞膜的流动性。胞吞和胞吐与主动运输一样也需要能量供应，如果分泌细胞中的ATP合成受阻，则胞吐不能继续进行。‎ ‎4．载体是细胞膜上的一种蛋白质，不同物质分子的运输载体不同，即载体具有专一性，不同生物细胞膜上的载体的种类和数目不同。‎ ‎5．在低浓度时，物质利用协助扩散通过细胞膜的速度要比自由扩散快得多，这是由于细胞膜上有载体蛋白能与特定的物质结合。‎ ‎6．主动运输能够保证细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收所需要的物质，排出代谢所产生的废物和对细胞有害的物质，是一种对生命活动来说最重要的物质运输方式。‎ ‎7．抑制某载体蛋白活性，则只会导致以该蛋白为载体转运的物质运输停止，对其他物质运输不影响。‎ ‎8．若抑制呼吸作用，所有以主动运输跨膜的物质运输都会受到抑制。‎ 四、知识拓展 影响物质跨膜运输的因素 ‎1．自由扩散中物质运输速率和浓度梯度的关系 O ‎（1）甲图中物质从浓度高的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运，不消耗能量也不需载体协助，所以此图是指物质通过细胞膜时的自由扩散过程。‎ ‎（2）可以预测，甲图中随着细胞膜外物质浓度的降低，自由扩散的速率会越来越慢。‎ ‎（3）甲图中箭头表示当细胞外物质的浓度高于细胞内时的物质转运方向。‎ ‎（4）乙图表示物质的运输速率与物质浓度差呈正比关系，说明自由扩散过程只受物质浓度差的影响。‎ ‎2．协助扩散中物质运输速率和浓度梯度的关系 ‎（1）A图代表协助扩散过程，物质从高浓度向低浓度转运，不消耗能量，但需要载体蛋白协助。‎ ‎（2）可以预测，A图中物质转运速率会受细胞膜上载体蛋白的制约，如B图ab段，细胞内外的物质浓度差达到a点后若继续增大，物质运输速率也不再增加。‎ ‎（3）B图Oa段随浓度的升高，物质运输速率逐渐加快，说明此段的限制因素是物质浓度梯度，而载体蛋白是充足的。‎ ‎3．主动运输中物质的运输速率与氧分压的关系 ‎（1）由A图可判断为主动运输，因为此物质的运输方向是由低浓度的一侧到高浓度的一侧，并且需要能量和载体蛋白。‎ ‎（2）B图中，a点表示氧气浓度为零时，也可发生主动运输（所需能量来自无氧呼吸）；ab段表示随氧分压的升高，物质运输速率逐渐增加，此时，限制物质运输速率的直接因素是能量；bc段随氧分压的升高，物质运输速率不再增加，此时限制物质运输速率的直接因素是细胞膜上载体蛋白的数量。‎ 五、物质跨膜运输层数的分析判断 ‎1．物质在细胞内不同细胞器之间的跨膜分析 ‎（1）线粒体与叶绿体之间的跨膜由产生场所到利用场所共跨4层膜。‎ ‎（2）分泌蛋白形成过程中的跨膜问题 ‎①内质网上核糖体合成肽链后，肽链直接进入内质网中加工，不跨膜。‎ ‎②蛋白质在内质网中完成初步加工后，经“出芽”形成囊泡与高尔基体融合，不跨膜 ‎③高尔基体对蛋白质进一步加工后，成熟蛋白也以囊泡形式分泌，并与细胞膜融合，以胞吐方式分泌出细胞，整个过程均不跨膜。‎ ‎2．血浆、组织液等内环境与细胞之间的跨膜分析 ‎（1）几种由单层细胞形成的结构　人体中有很多由单层细胞构成的管状或泡状结构，如毛细血管、毛细淋巴管、小肠绒毛、肺泡、肾小球和肾小管等，这些非常薄的结构有利于物质交换，物质透过这些管壁或泡壁时，要经过两层细胞膜。‎ ‎（2）物质由血浆进入组织液的跨膜　葡萄糖、氧气等物质从血浆进入组织液，至少要跨毛细血管壁（一层上皮细胞，共2层细胞膜）。‎ ‎（3）物质由组织液进入细胞并被利用的跨膜　要分析该物质在细胞中被利用的具体场所，然后计算出跨膜层数。如葡萄糖利用的场所是细胞质基质，因此组织液中的葡萄糖只跨1层膜，进入细胞质基质即被利用。氧气利用的场所在线粒体内膜上，要跨3层膜进入线粒体中被利用。‎ ‎3．体外环境与血浆之间的跨膜分析 ‎（1）物质由体外环境（肺泡、小肠等）进入血浆，至少要跨1层上皮细胞和1层毛细血管壁细胞，即要跨4层膜，才能进入到血浆中。‎ ‎（2）物质进入血浆后，由循环系统转运到全身各处，该过程不跨膜。‎ 例：外界空气中氧气进入人体细胞中被利用，至少要穿过的生物膜层数是（　　）‎ A．5层 B．10层 C．11层 D．12层 思路点拨：氧气经过肺泡壁细胞（2层膜）+肺部毛细血管壁细胞（2层膜）+红细胞进和出（2层膜）+组织处毛细血管壁细胞（2层膜）+组织细胞膜（1层膜）+线粒体（2层膜） =11层。‎ 答案：C 教学启示：在《物质跨膜运输》这一节的教学中，教师应把握考点，注重基础，引导学生落实对基本概念的理解，掌握易错点。此外，培养学生掌握读图的能力，在做题过程中，从概念着手，提高解题效率。‎