生物必修一物质跨膜运输的方式

1、第3节物质跨膜运输的方式第4章 据图探讨问题据图探讨问题：1 1、什么样的分子能够通过脂双层？什么样的分子不能、什么样的分子能够通过脂双层？什么样的分子不能通过？通过？2 2、葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但小肠上皮细、葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，为什么？胞能大量吸收葡萄糖，为什么？生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型 物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式 被动运输被动运输：物质进出细胞，：物质进出细胞，顺顺浓度梯浓度梯度的扩散度的扩散 主动运输主动运输：物质进出细胞，：物质进出细胞，逆逆浓度梯浓度梯度的运输度的运输细胞外细胞外细胞内细胞内小分子物质细

2、胞膜细胞膜自由扩散自由扩散自由扩散自由扩散1 1、相对分子质量相对较小或脂溶、相对分子质量相对较小或脂溶性强的物质，如氧气、乙醇、甘油性强的物质，如氧气、乙醇、甘油等通过此方式通过细胞等通过此方式通过细胞2 2、方向：、方向：低浓度低浓度高浓度高浓度3 3、特点：不需要载体蛋白、能量、特点：不需要载体蛋白、能量运输速率运输速率浓度差浓度差自由扩散自由扩散4 4、动力：、动力：浓度差浓度差氧气氧气跨红细胞膜时的运输速率：跨红细胞膜时的运输速率：浓浓度度差差 1.5mmol/L 3mmol/L 4.5mmol/L 6mmol/L7.5mmol/L速速率率815243035运输速率运输速率浓度差浓度

3、差自由扩散自由扩散细胞外细胞外细胞内细胞内细胞膜细胞膜载体蛋白协助扩散协助扩散1 1、葡萄糖进入红细胞、葡萄糖进入红细胞2 2、方向：、方向：低浓度低浓度高浓度高浓度3 3、特点：需要载体蛋白、不需要能量、特点：需要载体蛋白、不需要能量协助扩散协助扩散特点特点： 在一定范围内，在一定范围内，比自由扩散转运速率高；比自由扩散转运速率高； 存在最大转运速率；存在最大转运速率； 在一定限度内运输速率在一定限度内运输速率同物质浓度成正比。如超过一定限度，浓度再增加，同物质浓度成正比。如超过一定限度，浓度再增加，运输也不再增加。因膜上载体蛋白的结合位点已达运输也不再增加。因膜上载体蛋白的结合位点已达饱和

4、；饱和； 有特异性，即与特定溶质结合。有特异性，即与特定溶质结合。运输速率运输速率浓度差浓度差1.自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？ 不需要。因为两者都是顺物质的浓度梯度。不需要。因为两者都是顺物质的浓度梯度。 共同点：都是顺物质的浓度梯度，共同点：都是顺物质的浓度梯度， 不需要不需要细胞消耗能量。细胞消耗能量。 不同点：前者不需要蛋白质的协助，不同点：前者不需要蛋白质的协助， 后者后者必须有蛋白质的协助。必须有蛋白质的协助。2.自由扩散和协助扩散有什么异同？自由扩散和协助扩散有什么异同？3.为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？为什么自由扩

5、散和协助扩散被称为被动运输？ 两者都是顺物质浓度梯度进行的，不需两者都是顺物质浓度梯度进行的，不需要细胞消耗能量，所以统称为被动运输。要细胞消耗能量，所以统称为被动运输。资料分析资料分析 资料1：海带细胞中碘的浓度高出海水中的浓度200倍，但海带细胞还在不断的积累。w资料2： 人的红细胞和血浆的各种离子的浓度(mmol/L) Na+ K + Ca 2+ Cl -红细胞红细胞 26 150 70.1 74血浆血浆 114 5 3.2 111累累K出出Na载体蛋白能量主动运输主动运输主动运输主动运输3 3、意义：能保证活细胞按照生命活动的需、意义：能保证活细胞按照生命活动的需要，主动地选择并吸收营

6、养物质，排出代谢要，主动地选择并吸收营养物质，排出代谢产生的废物和对细胞有害的物质。产生的废物和对细胞有害的物质。1 1、方向：、方向：高浓度高浓度低浓度低浓度2 2、特点：需要载体蛋白、能量、特点：需要载体蛋白、能量运输速率运输速率耗氧量耗氧量时间时间细胞内浓度细胞内浓度（细胞外浓度）（细胞外浓度）协助扩散协助扩散自由扩散自由扩散主动运输主动运输物质的跨膜运输物质的跨膜运输（细胞膜的主要功能）（细胞膜的主要功能）自由扩散、协助扩散和主动运输比较自由扩散、协助扩散和主动运输比较物质出入物质出入细胞的细胞的方式方式浓度浓度梯度梯度是否需是否需要载体要载体是否消耗是否消耗细胞内的细胞内的能量能量出

7、入细胞的物质出入细胞的物质举例举例自由自由扩散扩散协助协助扩散扩散主动主动运输运输物质出入物质出入细胞的细胞的方式方式浓度浓度梯度梯度是否需是否需要载体要载体是否消耗是否消耗细胞内的细胞内的能量能量出入细胞的物质出入细胞的物质举例举例自由自由扩散扩散协助协助扩散扩散顺顺不需要不需要不消耗不消耗OO2 2、COCO2 2、 H2O、乙醇、乙醇、苯，甘油、脂肪酸的苯，甘油、脂肪酸的吸收吸收主动主动运输运输葡萄糖进入红细胞葡萄糖进入红细胞顺顺不消耗不消耗需要需要K K + + 、NaNa+ + 、 Ca+ 氨基酸、葡萄糖的吸收氨基酸、葡萄糖的吸收需要需要消耗消耗逆逆物质的跨膜运输物质的跨膜运输（细胞

8、膜的主要功能）（细胞膜的主要功能）自由扩散、协助扩散和主动运输比较自由扩散、协助扩散和主动运输比较思考！自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散主动运输主动运输载体具有专一性和数量有限载体具有专一性和数量有限氧气氧气跨红细胞膜时的运输速率：跨红细胞膜时的运输速率：浓浓度度差差 1.5mmol/L 3mmol/L 4.5mmol/L 6mmol/L7.5mmol/L速速率率815243035运输速率运输速率浓度差浓度差自由扩散自由扩散胞吞作用（胞吞作用（endocytosisendocytosis） ： 大分子物质和颗粒性物质附着在细胞膜上，由细胞膜内陷形成小囊，这些物质就被包入小囊内，然后，小囊从细胞

9、膜上脱离下来形成小囊泡，进入细胞内部，这种现象叫做内吞作用。完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输。完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输。三、细胞的内吞作用和外排作用三、细胞的内吞作用和外排作用胞吐作用（胞吐作用（exocytosisexocytosis） ： 有些物质在细胞膜内被一层膜所包围，形成小囊泡，囊泡膜与细胞膜融合在一起，小囊泡逐渐移到细胞表面，并且向细胞外张开，使内涵物质排出细胞外，这种现象叫做外排作用。完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输。完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输。三、细胞的内吞作用和外排作用三、细胞的内吞作用和外排作用胞吞和胞吐胞吞和胞吐与浓度无关与浓度无关不需要，细胞膜和囊泡不需要

10、，细胞膜和囊泡 由由ATP供能供能运输形式运输形式运输方向运输方向 有无载体有无载体是否需要能量是否需要能量【点拨点拨】大分子蛋白质或颗粒物质进出细胞大分子蛋白质或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐。此过程与膜的流动性的方式是胞吞和胞吐。此过程与膜的流动性有关，需要消耗能量，不需要载体蛋白，跨有关，需要消耗能量，不需要载体蛋白，跨0 0层生物膜。如分泌蛋白、神经递质等的分泌。层生物膜。如分泌蛋白、神经递质等的分泌。 影响跨膜运输的因素影响跨膜运输的因素(1)(1)物质浓度物质浓度运运输输速速率率物质浓度物质浓度自由扩散自由扩散物质浓度物质浓度运运输输速速率率P P点后速率受载体蛋白数量制约点后

11、速率受载体蛋白数量制约协助扩散或主动运输协助扩散或主动运输P P细细胞胞内内浓浓度度P P时间时间主动运输主动运输O OP P点后低浓度点后低浓度 高浓度高浓度细胞外浓度细胞外浓度(2)(2)氧气浓度氧气浓度(3)(3)温度温度运输速率运输速率浓度差浓度差运输速率运输速率耗氧量耗氧量运输速率运输速率浓度差浓度差这几幅坐标图中这几幅坐标图中所表示的分别是所表示的分别是哪种物质运输方哪种物质运输方式？为什么？式？为什么？思考！思考！时间时间细胞内浓度细胞内浓度（细胞外浓度）（细胞外浓度）(2)(2)不同因素对主动运输的影响不同不同因素对主动运输的影响不同由于主动运输需要载体蛋白参与和消耗呼吸作用释

12、放的能量，由于主动运输需要载体蛋白参与和消耗呼吸作用释放的能量，因此抑制某载体蛋白活性，则只会导致以该载体蛋白转运的物因此抑制某载体蛋白活性，则只会导致以该载体蛋白转运的物质运输停止，对其他物质运输不影响；但抑制呼吸作用，所有质运输停止，对其他物质运输不影响；但抑制呼吸作用，所有以主动运输跨膜的物质运输受影响。以主动运输跨膜的物质运输受影响。协助扩散协助扩散自由扩散自由扩散物质物质的跨的跨膜运膜运输方输方式式主动运输主动运输离子和小离子和小分子物质分子物质 大分子物质大分子物质 胞吞胞吞 胞吐胞吐消消耗耗能能量量顺浓度顺浓度梯度梯度被动运输被动运输载体蛋白载体蛋白请以概念图的形式小结物质跨膜运

13、输的方式请以概念图的形式小结物质跨膜运输的方式 物质跨膜方式图解物质跨膜方式图解【技巧点拨台技巧点拨台】物质进出细胞的方式及特点的判断方法物质进出细胞的方式及特点的判断方法(1)(1)判断物质进出细胞的方式判断物质进出细胞的方式根据分子大小与是否需要载体蛋白、能量根据分子大小与是否需要载体蛋白、能量根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。式是主动运输。【典例训练典例训练】将某活组织放入适宜的完全营养液中，置于适宜将某活组织放入适宜的完全营养液中，置于适宜的条件下培养。培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等且恒的条件下培养。培养液中甲、乙两种离子的浓度

14、保持相等且恒定，定期测得细胞中两种离子的含量，得到如图所示曲线。据定，定期测得细胞中两种离子的含量，得到如图所示曲线。据图分析下列叙述中正确的是图分析下列叙述中正确的是A.A.该组织的细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是自由扩散和主动运输该组织的细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是自由扩散和主动运输B.B.该组织细胞运输离子甲的载体蛋白数量比运输离子乙的数量多该组织细胞运输离子甲的载体蛋白数量比运输离子乙的数量多C.C.两种离子均只能从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧两种离子均只能从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧D.D.曲线曲线m mn n段和段和a ab b段表明两种离子浓度的升高抑制了细胞的吸收

15、段表明两种离子浓度的升高抑制了细胞的吸收B B【变式备选变式备选】图甲表示四种不同的物质在一个动物细胞内外的图甲表示四种不同的物质在一个动物细胞内外的相对浓度差异。其中通过图乙所示的过程来维持细胞内外浓度相对浓度差异。其中通过图乙所示的过程来维持细胞内外浓度差异的物质是差异的物质是( )( )A.NaA.Na+ + B.CO B.CO2 2 C. C.胰岛素胰岛素 + +D.KD.KD D人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于要取决于 A A、组织液中甘油的浓度、组织液中甘油的浓度B B、细胞膜上甘油载体的数量、细胞膜上甘油载体的数量C C、细胞的呼吸

16、作用强度、细胞的呼吸作用强度D D、细胞膜上载体的种类、细胞膜上载体的种类下列物质中下列物质中, ,通过非主动运输方式进入小肠绒通过非主动运输方式进入小肠绒毛上皮细胞的是毛上皮细胞的是( )( ) A A、Na + BNa + B、氨基酸、氨基酸 C C、胆固醇、胆固醇 D D、葡萄糖、葡萄糖海带细胞中碘的浓度比海水中碘的浓度高很多海带细胞中碘的浓度比海水中碘的浓度高很多倍，但仍然能吸收碘，原因是倍，但仍然能吸收碘，原因是 A A海带细胞能够通过自由扩散的方式吸收碘海带细胞能够通过自由扩散的方式吸收碘B B海带细胞膜上运载碘的载体多，通过协助扩海带细胞膜上运载碘的载体多，通过协助扩散的方式吸收

17、散的方式吸收C C海带细胞膜上运载碘的载体多，通过主动运海带细胞膜上运载碘的载体多，通过主动运输方式吸收输方式吸收D D海带细胞不断消耗碘元素，细胞内碘浓度不海带细胞不断消耗碘元素，细胞内碘浓度不断降低断降低实验表明，实验表明，K K+ +不能通过磷脂双分子层的人工膜，但不能通过磷脂双分子层的人工膜，但如在人工膜中加入少量颉氨霉素（含如在人工膜中加入少量颉氨霉素（含1212个氨基酸的个氨基酸的脂溶性抗菌素）时，脂溶性抗菌素）时，K K+ +则可以通过膜从高浓度处向低则可以通过膜从高浓度处向低浓度处扩散。这种物质通过膜的方式是（浓度处扩散。这种物质通过膜的方式是（ ）A A自由扩散自由扩散 B

18、B协助扩散协助扩散C C主动运输主动运输 D D胞饮作用胞饮作用对细胞膜的选择性起主要作用的物质是（对细胞膜的选择性起主要作用的物质是（ ）A A胆固醇胆固醇 B B多糖多糖 C C蛋白质蛋白质 D D磷脂磷脂BCNO3K+图中是胡萝卜在不同的含氧情况下从图中是胡萝卜在不同的含氧情况下从KNOKNO3 3溶液中溶液中吸收吸收K K+ +和和NONO3 3的曲线。影响的曲线。影响A A、B B两点和两点和B B、C C两点吸两点吸收量不同的因素分别是收量不同的因素分别是 （ ）B ACA A载体数量、能量载体数量、能量 B B能量、载体数量能量、载体数量C C载体数量、离子载体数量、离子 浓度浓度D D能量、离子浓度能量、离子浓度B含氧量含氧量运输速度运输速度. .下列哪一项与矿质离子的吸收没有联系下列哪一项与矿质离子的吸收没有联系 A.A.核糖体核糖体 B.B.线粒体线粒体 C.C.细胞膜上的蛋白质细胞膜上的蛋白质 D.D.高尔基体高尔基体 11.11.下图中的哪一条曲线能说明红细胞膜运输葡下图中的哪一条曲线能说明红细胞膜运输葡萄糖的速度与血浆中葡萄糖的浓度之间的关系萄糖的速度与血浆中葡萄糖的浓度之间的关系若用呼吸酶抑制剂处理小肠绒毛上皮，则会明显影响若用呼吸酶抑制剂处理小肠绒毛上皮，则会明显影响其细胞吸收的物质是其细胞吸收的物质是 A A、氧气、氧气 B