物质跨膜运输的方式人教必修PPT课件

1、 思考：既然生物膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的，我们该如何研究磷脂分子和蛋白质分子在物质运输过程中分别起什么作用呢？首先把膜中的磷脂分子单独地提取出来，制成无蛋白质的脂双层膜，这样就可以分别研究不同成分的作用了单一研究法第1页/共34页据图探讨问题：1.什么样的分子能够通过脂双层？什么样的分子不能通过？2.葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但是，小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，对此该如何解释？O O2 2、COCO2 2、N N2 2、H H2 2O O、苯、苯、甘油、乙醇甘油、乙醇氨基酸、葡萄糖、氨基酸、葡萄糖、核苷酸、各种离子核苷酸、各种离子葡萄糖进入细胞膜与蛋白质有关葡萄糖进入细胞膜与

2、蛋白质有关第2页/共34页第3页/共34页一、小分子或离子的跨膜运输请看书请看书7070页，思考以下问题：页，思考以下问题：1 1、被动运输包括哪些方式？被动运输的方向、被动运输包括哪些方式？被动运输的方向是怎样的？是怎样的？2 2、被动运输是否需要物质的协助？是否消耗、被动运输是否需要物质的协助？是否消耗能量？能量？3 3、哪些物质进入细胞是被动运输？、哪些物质进入细胞是被动运输？第4页/共34页一、小分子或离子的跨膜运输特点：举例：概念：水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等脂溶性物质通过细胞膜从高浓度到低浓度不需载体蛋白协助不消耗能量比方：球往低处滚比方：球往低处滚第5页/共34页浓度差浓

3、度差（mol/L）51015202530运输速度运输速度(离子离子/秒秒)2.44.77.39.512.214.4 请根据自由扩散实验的数据，以浓度差为横坐请根据自由扩散实验的数据，以浓度差为横坐标，以物质运输速率为纵坐标绘出曲线图，并总标，以物质运输速率为纵坐标绘出曲线图，并总结规律。结规律。浓度差浓度差运输速率运输速率结论：物质的运输速度与物质浓结论：物质的运输速度与物质浓度差成度差成 关系，自由扩散过关系，自由扩散过程只受程只受 的影响。的影响。正比正比物质的浓度差物质的浓度差第6页/共34页概念：离子和一些较大的分子如葡萄糖等物质通过细胞膜（如葡萄糖进入红细胞）协助扩散特点：举例：从高

4、浓度到低浓度不消耗能量需要载体蛋白协助第7页/共34页运输速度运输速度(离子离子/秒秒)81524303131浓度差浓度差（mol/L）1.534.567.59 请根据协助扩散实验的数据，以浓度差为横坐请根据协助扩散实验的数据，以浓度差为横坐标，以物质运输速率为纵坐标绘出曲线图，并总标，以物质运输速率为纵坐标绘出曲线图，并总结规律。结规律。浓度差浓度差运输速率运输速率结论：在一定范围内，物质的运输结论：在一定范围内，物质的运输速度与物质浓度差成速度与物质浓度差成 关系，超关系，超过一定的浓度后，协助扩散中物质过一定的浓度后，协助扩散中物质运输速率受运输速率受 的限制。的限制。正比正比载体蛋白的

5、数量载体蛋白的数量第8页/共34页自由扩散和协助扩散都是顺物质的浓度梯度进行的，不需要细胞消耗能量，所以统称为被动运输。提问：是不是所有的物质进入细胞都是顺提问：是不是所有的物质进入细胞都是顺浓度梯度？浓度梯度？第9页/共34页离子细胞液浓度/池水浓度（H2PO4） 18 050K+ 1 065Cl 100Na+ 46SO42 25Ca2+ 13Mg2+ 10探究3 ：离子的跨膜运输丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比思考：思考：1、细胞中要、细胞中要想达到这样的比值，想达到这样的比值，这些离子应该怎样运这些离子应该怎样运输？输？2、物质逆浓度的跨、物质逆浓度的跨膜运输需要哪些条件膜运输需要哪些条

6、件呢？呢？逆浓度梯度逆浓度梯度载体蛋白、能量载体蛋白、能量第10页/共34页特点：举例：概念：从低浓度到高浓度需要载体蛋白协助需要能量（ATP)Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞膜;葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞。第11页/共34页主动运输保证了活细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。主动运输对生命活动的意义：请尝试画图表示随氧浓度的变化，离子运输速请尝试画图表示随氧浓度的变化，离子运输速率的变化，并分析曲线各阶段的限制因素。率的变化，并分析曲线各阶段的限制因素。运输速率运输速率耗氧量耗氧量结论：在一定范围内，物质的结论：在一定范围

7、内，物质的运输速度与耗氧量成运输速度与耗氧量成 关关系，超过一定量后，物质运输系，超过一定量后，物质运输速率受速率受 的限制。的限制。正比正比载体蛋白数量载体蛋白数量第12页/共34页1 1、载体蛋白位于细胞膜上，它能与特定的分子和载体蛋白位于细胞膜上，它能与特定的分子和离子离子，如糖类、氨基酸，或金属离子等，如糖类、氨基酸，或金属离子等结合结合，将，将这些这些分子或离子从膜的一侧转运到另一侧分子或离子从膜的一侧转运到另一侧。2 2、载体蛋白与分子或离子的结合是可逆的载体蛋白与分子或离子的结合是可逆的，即它，即它转运到一侧后，就会与所运载的分子或离子分离。转运到一侧后，就会与所运载的分子或离子

8、分离。3 3、载体蛋白具有高度的专一性载体蛋白具有高度的专一性，一种载体蛋白通，一种载体蛋白通常只能转运一类分子或离子。常只能转运一类分子或离子。4 4、载体蛋白的转运效率与分子在膜两侧的浓度梯载体蛋白的转运效率与分子在膜两侧的浓度梯度的大小有关度的大小有关。 第13页/共34页联系社会：囊性纤维病与物质的跨膜运输20世纪80年代，人们认识到一种叫做囊性纤维病的遗传病的发生，是由于有的细胞中某种蛋白质结构异常，影响了Na+和Cl-的跨膜运输。1996年，研究人员发现，肺部细胞外侧Na+的聚积会使肺易受到细菌伤害。这一发现给囊性纤维病的治疗带来了新的希望。请你通过搜集资料，了解与细胞膜有关的疾病

9、的研究进展。第14页/共34页归纳总结：1、请列表比较三种运输方式的异同点第15页/共34页1、哪种离子通过主动运输进入细胞？2、哪种离子通过主动运输排出细胞？3、你是如何作出以上判断的？K+和Mg2+Na+和Cl解读图表 主动运输是将物质由低浓度一侧运输到高浓度一侧。能力提升能力提升第16页/共34页物质出入细胞举例被动运输主动运输自由扩散协助扩散水分子通过细胞膜血糖进入红细胞举例NH4+进入根细胞举例第17页/共34页质疑（书72页）：人体的白细胞吞噬入侵的细菌、细胞碎片及衰老的红细胞，是细胞的什么作用，对于人体有什么作用？胞吞（内吞）第18页/共34页胞吐（外排）第19页/共34页运输形

10、式：运输方向：是否需要能量：胞吞和胞吐与浓度无关有无载体：不需要，需要细胞膜和囊泡由ATP供能依靠的是细胞膜具有一定流动性这一特点。第20页/共34页生物膜的功能特点：选择透过性物质跨膜运输的方式被动运输主动运输：胞吞和胞吐：自由扩散： 协助扩散：小结：顺浓度梯度顺浓度梯度；载体蛋白逆浓度梯度；载体蛋白；能量依赖于膜的流动性能量第21页/共34页1、物质出入细胞的三种方式的模式图（黑点代表物质分子），据图回答下面的问题。巩固训练：巩固训练：与丙相比，乙方式的不同之处是_。对于活细胞完成各项生命活动都非常重要的物质运输的方式是 。甲和丙合称为 。甲属于甲属于 方式，方式，乙属于乙属于 方式，方式

11、，丙属于丙属于 方式。方式。与甲相比，丙方式的不与甲相比，丙方式的不同之处是同之处是_；自由扩散自由扩散主动运输主动运输协助扩散协助扩散需要载体蛋白的协助需要载体蛋白的协助需要能量需要能量主动运输主动运输被动运输被动运输第22页/共34页2 2、下列哪些物质进出细胞时与细胞中的核糖体和、下列哪些物质进出细胞时与细胞中的核糖体和线粒体密切相关（线粒体密切相关（ ）甘油通过细胞膜甘油通过细胞膜 人的红细胞从血浆中吸收人的红细胞从血浆中吸收葡萄糖葡萄糖 肾小管上皮细胞吸收原尿中的肾小管上皮细胞吸收原尿中的Na+ A A B B C C D D B知识迁移 小肠绒毛上皮细胞能够从消化了的食物中吸收葡萄

12、糖，却很难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖，这个事实说明细胞膜具有什么特性？这与细胞的生活有什么关系？选择透过性选择透过性这一特性使细胞尽可能只吸收自身所需的物质，细胞不需要或对细胞有害的物质被阻挡在外。第23页/共34页在顺浓度梯度的情况下，葡萄糖、氨基酸等分子通过协助扩散进入细胞。但是在小肠上皮细胞内的葡萄糖浓度，比肠液高十几倍，细胞还可以吸收葡萄糖吗？如果能，吸收的方式是什么？你能对上述现象作出解释吗？思维拓展思维拓展能，主动运输细胞对同一种物质，在不同的情况吸收的细胞对同一种物质，在不同的情况吸收的方式是不同的。方式是不同的。第24页/共34页【课堂练习】1、如图表示细胞膜的亚显微结构

13、，其中a和b为物质的两种运输方式，下列叙述不正确的是（ ）A细胞的识别与有密切的关系B适当提高温度将加快和的运动速度Ca过程体现了膜的选择透过性这一生理特性D如果图示为肾小管上皮细胞膜，则原尿中的葡萄糖进入细胞的方向是 D第25页/共34页2.对某动物细胞进行荧光标记实验，如示意图所示，其基本过程：用某种荧光染料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。用激光束照射该细胞表面的某一区域，该区域荧光消失。停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了斑点。上述实验不能说明的是（ ）A细胞膜具有流动性 B荧光染料能与细胞膜组成成分结合C根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率D根据荧光

14、恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率 C3、下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是（ ） A 维生素D和性激素 B 水和尿素 C 氨基酸和葡萄糖 D 酶和胰岛素D第26页/共34页4.如图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：(1)A代表 分子；B代表 ；D代表 。(2)细胞膜从功能上来说，它是一层 膜。(3)动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有 。(4)在ae的五种过程中，代表被动运输的是 。(5)可能代表氧气转运过程的是图中编号 ，葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号 。蛋白质磷脂双分子层多糖选择透过性一定的流动性b、c、dba第27页/共34页 5.下面几幅坐标图

15、中所表示的分别是哪种物质运输方式？为什么？运输速率浓度差能量运输速率浓度差运输速率自由扩散协助扩散主动运输载体有专一性且数量有限, 在协助扩散和主动运输中,载体具有“饱和效应”第28页/共34页挑战一:下列物质进出细胞膜的方式，属于自由扩散的是（ ）A、葡萄糖 B、CO2 C、氨基酸 D、激素BC挑战二:下列物质需要载体蛋白协助才能进入细胞的是（ ）A、H2O B、甘油 C、葡萄糖 D、CO2挑战三:下列物质以不同运输方式通过细胞膜的是（ ） A、甘油、二氧化碳 B、钾离子、水 C、氨基酸、钾离子D、葡萄糖、Ca2+ B第29页/共34页挑战四:人体中， K+很容易穿过细胞膜，但许多细胞内部的

16、 K+比这些细胞外部的 K+浓度要高，如人的红细胞中 K+的浓度比血浆中 K+的浓度高 30 倍。这种物质进入细胞的方式属于（ ）A. 自由扩散 B. 协助扩散C. 被动运输 D. 主动运输D挑战五:将水稻培养在含有各种营养元素的培养液中，发现水稻吸收硅多，吸收钙少。这是因为水稻根的细胞膜（ ）。A. 吸附硅的能力强，吸附钙的能力弱B. 运载硅的载体多，运载钙的载体少C. 吸收硅的方式是自由扩散，吸收钙的方式是主动运输D. 吸收硅不需要能量，吸收钙需要能量B挑战六:新生儿小肠上皮细胞通过消耗 ATP ，可以直接吸收母乳中的大分子的免疫球蛋白和小分子的葡萄糖。这两种物质分别被吸收到血液中的方式是（ ）A. 主动运输、主动运输 B. 胞吞、主动运输C. 主动运输、胞吞 D. 被动运输、主动运输 B第30页/共34页挑战七:用呼吸抑制剂处理小肠绒毛上皮细胞，细胞对下列哪种物质的吸收显著减少( )A.水 B.乙醇C.葡萄糖 D.甘油BC挑战八:下列哪一项与矿质离子的吸收没有联系？（ ）。A. 核糖体 B. 线粒体C. 细胞膜上的蛋白质 D. 高尔基体D挑战九:如图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K+和NO3-的曲线.影响A、B两点和B、C两点吸收量不