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影响物质跨膜运输的因素及曲线分析
影响物质跨膜运输的因素及曲线分析
物质跨膜运输的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输，因其特点各异，所以相应的影响因素和曲线就各有不同.
一、影响跨膜运输的因素
1、自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。
2、影响协助扩散的因素：(1)细胞膜内外物质的浓度差；（2）细胞膜上相应载体的数量。
3、影响主动运输的因素：(1）载体的种类和数量；(2）能量。
二、影响物质运输速率的曲线分析
1、浓度(在一定范围内）对运输速率的影响曲线：
（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，其运输速率越大。
自由扩散
O
运输速率
物质浓度

（2）协助扩散或主动运输的共同特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。
运输速率
O
物质浓度
协助扩散或主动运输

2、氧气浓度对物质运输速率的影响曲线：
（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。
运输速率
O
氧气浓度
自由扩散或协助扩散

(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。
运输速率
O
氧气浓度
主动运输

三、几点说明
1、要确定某种物质的运输方式，必须抓三个关键：
（1）分析被运输的物质是否通过细胞膜;
（2)明确被运输物质微粒的性质(大分子、小分子、离子)；
（3）分析物质通过细胞膜的转运方向(高浓度到低浓度，低浓度到高浓度),是否需要载体协助,是否需要消耗能量。
2、在一定浓度范围内，协助扩散或主动运输速率不再随物质浓度的增大而加快，主要是因为细胞膜上运输该物质的载体蛋白的数量有限,主动运输还可能受细胞能量供应的限制。
3、氧气浓度是通过影响细胞呼吸产生能量的多少来影响主动运输速率的。
例题1、科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用下图中四条曲线表示，在研究具体的物质X时，发现与曲线②和④相符。则细胞膜运输物质X的方式是(   ）

 A。自由扩散      B.主动运输        C.协助扩散          D。胞吐
解析：分析跨膜运输的方式，主要应从影响跨膜运输的因素入手，尤其东载体蛋白和能量两方面考虑.曲线①说明运输速率与物质浓度呈正相关，不受其他因素的限制，应为自由扩散.因为氧气浓度的高低影响细胞呼吸,进而影响能量的供应，而主动运输需要消耗能量,曲线③说明运输速率与氧气浓度无关，说明这种方式不是主动运输，而是一种被动运输的方式。曲线②在一定范围内随物质浓度升高运输速率加快,当达到一定程度后，由于受到载体数量的限制,运输速率不再增加，而保持稳定，说明这种运输需要载体,不是自由扩散，可能是协助扩散或主动运输。曲线④说明运输速率与氧气浓度有关,说明这个过程是需要能量的，只能是主动运输。综合分析,运输物质X的方式是主动运输.
例题2、物质进入细胞都要穿过细胞膜,不同物质穿过细胞膜的方式不同，下列各图表示在一定范围内细胞膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况。回答下列问题:

（1）据图指出A、B、C所表示的物质运输方式：A是_________，B是_________，C是_________。
（2）上述三种运输方式中，哪一种加入呼吸抑制剂后曲线会发生变化?为什么?
（3)乙醇、CO2、氨基酸进入细胞的方式分别是_________、_________、_________。
点拨：本题主要考查细胞膜的结构、细胞膜对物质的通透性，即细胞膜作为半透膜的特性.另一方面就是不同物质进出细胞膜的各种方式.在能力方面，主要考查运用知识的能力和处理图表信息的能力。
物质进出细胞的方式有3种：单纯扩散、协助扩散和主动运输。单纯扩散是小分子物质进出细胞膜的方式,它总是从高浓度一侧向低浓度一侧扩散，其扩散速度与物质浓度的高低成正比,表现出A图所示的曲线；协助扩散亦是从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散,但这种扩散必须由载体来转运，当细胞膜上的载体达到饱和时，其扩散速度就会受到限制，表现为B图的曲线；主动运输是物质进出细胞的主要方式，该过程需要载体和能量，当外界离子的浓度高于细胞内离子浓度时(顺浓度梯度）,主动运输比单纯扩散和协助扩散要快得多.主动运输逆浓度梯度进行时，在能量充足、载体没有达到饱和之前，运输速度随离子浓度的升高而加快，当载体饱和或能量不足时，主动运输就会减弱，表现为C图曲线.因此，当加入呼吸抑制剂后，能量供应不足，主动运输受到影响。
答案：（1)自由扩散 协助扩散 主动运输 (2）主动运输 （C) 主动运输需要呼吸作用提供能量 （3)自由扩散 自由扩散 主动运输