控制物質(zhì)的進出是細胞膜的重要功能之一，小分子進出細胞體現(xiàn)了細胞膜選擇透過性的特點，大分子物質(zhì)進出細胞體現(xiàn)了細胞膜具有流動性的特點�？梢�，結(jié)構(gòu)與功能總是相適應(yīng)的。那么，如何來判斷具體的物質(zhì)跨膜運輸方式呢？

 

一、“物質(zhì)跨膜運輸方式”梳理

 

物質(zhì)類別

物質(zhì)出入細胞方式

物質(zhì)運動方向

是否需要載體

是否耗能

影響因素

離子和小分子物質(zhì)

被動運輸

自由擴散

高濃度→低濃度

不需要

不耗能

膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差

協(xié)助擴散

高濃度→低濃度

需要

不耗能

膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差；膜上載體的種類和數(shù)量

主動運輸

低濃度→高濃度

需要

耗能

載體的種類和數(shù)量；能量

顆粒和大分子物質(zhì)

胞吞

細胞外→細胞內(nèi)

不需要

耗能

能量

胞吐

細胞內(nèi)→細胞外

不需要

耗能

 

說明：①胞吞也稱為內(nèi)吞作用，胞吐也稱為外排作用。②凡影響產(chǎn)能的因素，如氧氣濃度、溫度等皆影響需能的運輸方式。

 

二、“物質(zhì)跨膜運輸方式”巧判斷

 

通過分析列表，不難發(fā)現(xiàn)，幾種物質(zhì)跨膜運輸方式的異同主要體現(xiàn)在三個方面：⑴運輸是否需要能量供應(yīng)；⑵運輸是否需要載體協(xié)助；⑶物質(zhì)濃度的高低。歸納判別技巧如下。

 

首先看是否需要能量

其次看是否需要載體

具體跨膜運輸方式

實例

不需要

為被動運輸

需要

為協(xié)助擴散

紅細胞吸收葡萄糖等

不需要

自由擴散

水分子，氣體分子（O2、CO2）、尿素、脂溶性物質(zhì)（苯、乙醇、甘油、脂肪酸）等

需要

為主動運輸或胞吞、胞吐

需要

主動運輸

小腸細胞吸收葡萄糖、氨基酸和無機鹽等

不需要

胞吞（胞內(nèi)→胞外）

變形蟲的攝食，人體白細胞吞噬入侵的細菌、細胞碎片以及衰老的紅細胞

胞吐（胞外→胞內(nèi)）

抗體的分泌等

 

說明：因為胞吐和胞吞是大分子物質(zhì)出入細胞的主要方式，故通過比較分子的大小，也是判斷跨膜方式的依據(jù)之一。

 

三、典例鏈接

 

例1. 下列物質(zhì)進出細胞的過程與線粒體密切相關(guān)的是（  ）。

 

①酒精被胃黏膜吸收  ②細胞與內(nèi)環(huán)境進行氣體交換  ③腎小管壁上皮細胞吸收原尿中的Na+  ④小腸絨毛上皮細胞吸收氨基酸

 

Ａ.①②　　　 B.③④　　　 Ｃ.②③④　　　 Ｄ.①②③④

 

【解析】線粒體是提供能量的細胞器。因此，選項中的物質(zhì)跨膜運輸方式與能量是直接相關(guān)的。①②屬于自由擴散，是不需要能量供應(yīng)的，③④屬于主動運輸，需要消耗能量。

 

【答案】B

 

例2.實驗表明，K+不能通過磷脂雙分子層的人工膜，但如果在人工膜中加入少量的纈氨霉素（含12個氨基酸的脂溶性抗生素）時，K+則可以通過膜從高濃度移向低濃度處，這種物質(zhì)通過膜的方式是（  ）。

 

A.自由擴散　　　B.協(xié)助擴散　　　C.主動運輸　　　D.胞吞作用

 

【解析】由題意可知，K+通過膜的運輸需要纈氨酶素，所以不是自由擴散；K+從高濃度向低濃度處擴散，而纈氨酶素不能提供能量，所以也不是主動運輸�？梢�，這里的纈氨酶素充當(dāng)?shù)氖禽d體的作用，因此是協(xié)助擴散。

 

【答案】B

 

例3. 新生兒小腸上皮細胞通過消耗ATP，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。這兩種物質(zhì)分別被吸收到血液中的方式是

 

A.主動運輸、主動運輸 B.胞吞、主動運輸 C.主動運輸、胞吞 D.被動運輸、主動運輸

 

【解析】小腸上皮細胞通過耗能來吸收營養(yǎng)物質(zhì)，其運輸方式不外乎主動運輸或胞吞。免疫球蛋白是分子量比較大的物質(zhì)，不能發(fā)生跨膜運動。只能通過胞吞的形式吸收。半乳糖屬于小分子單糖，是通過主動運輸吸收的。

 

【答案】B

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