2021-2022学年-人教版-必修一-物质跨膜运输的方式-学案

第3节物质跨膜运输的方式(见学生用书P39)1.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞,不需要能量;有些物质逆浓度梯度进出细胞,需要能量和载体蛋白。通过比拟归纳被动运输和主动运输的异同,达成对生命观念和科学思维素养的提升。2.结合细胞的结构特点,举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞,达成对生命观念和科学思维素养的提升。3.通过学习,简述各种运输方式对细胞生命活动的意义,能运用物质跨膜运输的知识,解释生活中常见的生物学现象。一、物质跨膜运输的方式(1)水分子、氧气、二氧化碳等通过简单的扩散作用进出细胞的方式,叫作①自由扩散。

(2)进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散,叫作②协助扩散。如葡萄糖进入红细胞。

(3)自由扩散和协助扩散统称为被动运输。物质通过此方式进出细胞是③顺浓度梯度的,不需要消耗④能量,但需要膜两侧有⑤浓度差。

(1)K+、Na+和Ca2+等离子,都不能自由地通过磷脂双分子层,它们从⑥低浓度一侧运输到⑦高浓度一侧,需要⑧载体蛋白的协助,同时还需要消耗⑨能量,这种方式叫作主动运输。

(2)主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,保证了活细胞能够按照⑩生命活动的需要,主动选择吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。

二、蛋白质等大分子物质进出细胞的方式1.当细胞摄取大分子物质时,首先是大分子附着在细胞膜外表,这局部细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子。然后小囊从细胞膜上别离下来,形成囊泡,进入细胞内部,这种现象叫作胞吞。例如:变形虫摄食。

2.细胞需要外排大分子物质时,大分子物质先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫作胞吐。例如:分泌蛋白的分泌过程。

阅读课本,判断正误。1.甘油、乙醇等分子以自由扩散的方式进入细胞。(√)膜运输,都不消耗能量。(√)3.物质进入细胞需要消耗能量的运输方式都是主动运输。(×)4.只有主动运输才能保证细胞和个体生命活动的需要。(×)5.主动运输使膜内外物质浓度趋于一致,维持了细胞的正常代谢。(×)6.大分子有机物需要通过转运蛋白的作用才能进入细胞内,并消耗能量。(×)认识几种物质进出细胞的方式1.载体蛋白有什么特点?答案载体蛋白是一种与被运输的离子和分子相结合后,通过自身的空间结构变化或移动来完成物质运输的膜蛋白,它具有专一性、饱和性、多样性等特点。2.根据提示,完成下表中自由扩散、协助扩散和主动运输等相关内容。方式物质运输方向是否需要载体蛋白是否需要能量实例自由扩散高浓度→低浓度不需要不需要水、CO2、O2、甘油、乙醇、苯等进入细胞协助扩散①②③葡萄糖进入红细胞主动运输④⑤⑥氨基酸、K+等进入细胞答案①高浓度→低浓度②需要③不需要④低浓度→高浓度⑤需要⑥需要3.大分子物质进出细胞通过什么方式?是否需要消耗能量?答案大分子物质通过胞吞进入细胞,通过胞吐排出细胞,都需要消耗能量。下列图为物质进出细胞的两种方式,对该图的理解正确的选项是()。A.Ⅰ和Ⅱ分别表示协助扩散和主动运输B.氧、性激素是以Ⅱ方式进入细胞的C.水、二氧化碳、氧气是以Ⅰ方式进入细胞的D.Ⅰ和Ⅱ分别表示胞吞和胞吐解析Ⅰ和Ⅱ分别表示自由扩散和主动运输,A、D项错误;氧属于气体,性激素属于脂质类小分子物质,都以Ⅰ方式进入细胞,B项错误;水、二氧化碳和氧气以Ⅰ方式即自由扩散进入细胞,C项正确。答案C影响物质运输速率的因素1.物质浓度(在一定浓度范围内)温度能影响生物膜的流动性和酶的活性,因而对被动运输和主动运输速率有影响。某科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列图所示四种关系,分别用四种曲线表示。在研究具体的物质X时,发现其运输速率与各因素的关系与曲线②和④相符,试问细胞膜运输物质X的方式是()。解析②既可以表示协助扩散,又可以表示主动运输;④表示该运输方式和能量有关,所以,②和④表示主动运输。答案A物质跨膜运输的方式不同,其特点及影响因素也会有差异。一般而言,假设改变某因素后,某物质的跨膜运输没有受到影响,那么可说明该因素不是(或不再是)该物质跨膜运输的影响因素。科学探究——细胞对物质的吸收具有选择性科学家曾经做过这样的实验:准备好Ca2+、Mg2+和SiO44-的培养液,将番茄和水稻分别放在上述培养液中培养。一段时间后,培养番茄的溶液中的Ca2+和Mg2+浓度下降,培养水稻的溶液中的Ca2+和Mg2+浓度增高。SiO44-的情况刚好相反,水稻吸收大量的SiO44-,内化运用图1表示物质出入细胞膜的几种方式;图2表示用相同的培养液培养水稻和番茄一段时间后,测得的培养液中各种离子的浓度。请据图答复下面的问题。(1)图1中的A代表分子,B代表;细胞间的识别与膜上的有密切关系。

(2)动物细胞吸水膨胀时,图1中B的厚度会变小,这说明B具有一定的性。

(3)在图1中a~e的五种过程中,代表被动运输的是,能表示氧气运输过程的是,能表示K+从血浆进入红细胞的过程是。

(4)从图2中可以看出番茄生长过程中需求量最大的离子是,水稻需求量最大的离子是,说明不同植物细胞对离子的吸收具有性,这与细胞膜上的分子有关。

(5