甘肃省武威第十八中学高一生物必修一教学课件4.3物质跨膜运输的方式

第4章细胞的物质输入与输出第3节物质跨膜运输的方式

人教版必修1温故知新：生物膜的结构模型示意图----流动镶嵌模型复习：生物膜的组成及特点：

1、化学组成：生物膜主要由

构成，其基本支架是

。2、结构特点：生物膜具有

，蛋白质在磷脂双分子层上分布是

。3、功能特点：生物膜是一种

膜。这种膜可以让水分子自由通过，一些离子和小分子可以通过，而其他则不能通过。脂质和蛋白质磷脂双分子层一定的流动性不均匀的选择透过性我们知道生物学的基本观点是结构与功能相适应。这节课我们要探究的问题就是：物质怎样进行跨膜运输来出入细胞的。问题探讨：1、什么样的分子能够通过脂双层？什么样的分子不能通过？O2、CO2、水、N2乙醇、甘油苯葡萄糖氨基酸核苷酸H+、K+Na+、Ga2+Mg2+、HCO3ˉ2、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？人工合成的脂双层新课讲授：物质跨膜运输的方式——物质顺浓度梯度进出细胞的扩散一.被动运输：

思考与讨论：1.自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？2.自由扩散与协助扩散有什么异同？4.为什么自由扩散和协助扩散被统称为被动运输？共同点：都是顺浓度梯度进行的,不需要消耗能量不同点：前者不需要载体蛋白的协助，后者必须载体蛋白的协助才能实现因为自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度进行的不需要消耗能量，所以统称为被动运输。类型：自由扩散、协助扩散两种两种方式物质运输的动力都是浓度差阅读课本P70-71回答下列问题：自由扩散细胞外细胞内水分子细胞膜O2、CO2、水、N2乙醇、甘油苯协助扩散细胞外细胞内细胞膜载体蛋白8自由扩散（freediffusion）协助扩散（facilitated

diffusion）被动运输物质顺浓度梯度扩散进出细胞，统称为被动运输。自由扩散与协助扩散有什么异同？

自由扩散

协助扩散运输方向载体能量举例不需要需要不消耗不消耗O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯葡萄糖进入红细胞顺浓度梯度高浓度低浓度顺浓度梯度高浓度低浓度

自由扩散和协助扩散的异同3.自由扩散和渗透作用的关系：自由扩散：物质从高浓度区域向低浓度区域的运动。

渗透作用：是一种特殊方式的扩散，它是指水或其他溶剂分子通过半透膜

(或选择透过性膜)进行的扩散。阅读P71-72页，思考主动运输与被动运输的区别。外细胞膜内一、主动运输能量比方：卡车载货上坡—物质逆浓度梯度进出细胞的运输－需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。注意：载体蛋白具有专一性，一种载体只能与一种相应的被运输的物质相结合。也就是说，不同的物质需要不同的载体运输。不同细胞膜上运输物质的载体的种类和数量是不同的。1.丽藻细胞中K+的浓度比周围环境中髙1065倍，这说明K+跨膜运输的方向为_____________,根据上面的不能自由通过磷脂双分子层的例子，说明K+跨膜运输需要________，同时该过程还需要消耗

，这种运输方式为______________。2.丽藻细胞吸收各种离子的比例差别很大，这说明其对离子的吸收具有__________，起选择作用的物质是____________，该过程需要消耗能量，说明选择的过程是__________3.主动运输的基本条件是什么?4.主动运输对生物有什么生理意义？载体和能量低浓度→高浓度载体蛋白能量主动运输选择性载体蛋白主动吸收（主动运输）一般从低浓度到高浓度；需要载体蛋白的协助；需要能量（ATP)。(1)小结：主动运输特点如：Na+

、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞膜；葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞。对比小结：比较三种物质运输方式的异同：项目自由扩散协助扩散主动运输运输方向是否需要载体蛋白是否消耗细胞内的能量举例：高→低低→高不需要需要需要不消耗不消耗需要消耗（ATP）葡萄糖进入红细胞高→低小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、离子等O2、CO2、水、N2、苯甘油、乙醇、脂肪酸、维生素

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，小囊从细胞膜上脱离下来形成小囊泡，进入细胞内部，这种现象叫做胞吞。如白细胞吞噬病菌

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，这种现象叫做胞吐。如分泌蛋白的合成和运输过程三、大分子物质进出细胞的方式1.胞吞：2.胞吐：1.胞吞接触凹陷包围分离描述

模式图单位膜模型无法解释的现象提出假说：细胞膜具有流动性2.胞吐包围移动融合排出思考：人体的白细胞能吞噬入侵的细菌，细胞啐片及衰老的红细胞，这是细胞的什么作用？对人体有什么意义？3.胞吞和胞吐进行的结构基础是细胞膜的_

。4.胞吞和胞吐与主动运输一样也需要

供应，如果分泌细胞的ATP合成受阻，则胞吐作用不能继续进行。这是细胞的胞吞作用，属于人体的防御功能，并有利于细胞新陈代谢的正常进行。流动性。能量协助扩散自由扩散物质跨膜运输的方式（小分子和离子）主动运输

大分子物质

胞吞

胞吐消耗能量顺浓度梯度被动运输载体蛋白课堂小结四、技能训练：解读图表右图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓度。分析图表提供的信息，结合本章所学知识，回答问题。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？细胞内细胞外100150离子浓度/mmol.L－1500Na＋K＋Mg2＋Cl－离子种类K+Mg2+Na+Cl－主动运输,物质逆浓度进行。因为四种离子细胞膜内外的浓度差较大，细胞只有通过主动运输才能维持这种状况。1.下列关于物质跨膜运输的描述,正确的是()A.相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内

B.大分子有机物要通过载体蛋白的转运才能进入细胞内,并且要消耗能量

C.协助扩散和自由扩散是顺浓度梯度进行的,

既不需要消耗能量,也不需要膜上的载体蛋白

D.主动运输发生在细胞逆浓度梯度吸收物质时,

既要消耗能量,也需要依靠膜上的载体蛋白课本P73练习：D2.下列说法中错误的是：（）A．果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果B．水分子进出细胞是自由扩散C．葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的协助，但不消耗能量，属于协助扩散D．大肠杆菌吸收K+属于主动运输，既消耗能量，又需要膜上的载体蛋白A（1）自由扩散坐标图影响物质运输速率的因素:

O2、CO2、水、N2乙醇、甘油苯结论：物质的运输速度与物质浓度差成__

_关系，自由扩散过程只受___

影响。细胞膜内外的物质浓度差正比（2）协助扩散坐标图葡萄糖进入红细胞中影响物质运输速率的因素:1、细胞膜内外物质的浓度差正相关结论：在一定浓度范围内，物质的运输速率与物质浓度成_

关系，协助扩散过程中物质运输速率受__

限制。2、载体数量运输速率耗氧量主动运输坐标图影响物质运输速率的因素:能量和载体数量H+、K+Na+、Ca2+Mg2+、HCO3ˉ协助扩散自由扩散主动运输被动运输2根据下图所示曲线回答下列问题运输速率浓度差协助扩散（1）从图中可知该种物质进入细胞的方式是什么?

（2）从图中可以看出物质通过细胞膜的运输速度与细胞外浓度的关系是什么?

在一范围内,物质的运输速率与外界浓度成正比思维拓展1．透析型人工肾起关键作用的是人工合成的血液透析膜，其作用是能把病人血液中的代谢废物透析掉，这是模拟了生物膜的（）A．流动性特点B．选择功能C．选择透过性功能D．主动运输2．农民种庄稼过程中经常要中耕松土，在根对土壤溶液中无机盐离子的吸收方面有什么关系？主动运输消耗能量跨膜运输——离子和小分子物质的运输方式类型概念实例自由扩散物质通过简单的

进出细胞水、CO2、甘油、乙醇等协助扩散进出细胞的物质借助

的扩散葡萄糖进入

扩散作用载体蛋白红细胞[思维激活1]结合主动运输所需要的条件分析，影响主动运输的细胞器主要有哪些？提示核糖体、线粒体。载体蛋白

能量

营养物质

代谢废物

有害

2．影响物质跨膜运输的因素(1)影响自由扩散的因素

(2)影响协助扩散的因素

(3)影响主动运输的因素

细胞膜内、外物质的浓度差。①细胞膜内、外物质的浓度差。②细胞膜上载体蛋白的数量。①载体：a.载体蛋白具有特异性，不同物质的载体蛋白不同，不同生物膜上载体蛋白的种类和数量也不同(根本原因是由基因决定的)。b．载体蛋白具有饱和现象，当细胞膜上的载体蛋白已经达到饱和时，细胞通过载体蛋白运输物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。②能量：凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如O2浓度、温度等。(4)影响物质运输速率的曲线1．胞吞[填空] 大分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成

，包围着大分子。然后小囊从

上分离下来，形成

，进入细胞内部。2．胞吐[填空] 细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成

，然后移动到细胞膜处并与之