4.3 物质跨膜运输的方式(0611)2

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,4,章 细胞的物质输入和输出,广州市第,47,中学,梁丽华,第,4,章 细胞的物质输入和输出,第,2,节 生物膜的流动镶嵌模型,一、对生物膜结构的探索历程,时间,科学家,科学实验,假说,19,世纪末,欧文顿,用,500,多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现脂质更容易通过细胞膜,膜是由脂质组成的,1925,年,两位荷兰科学家,从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，面积是细胞膜的,2,倍,细胞膜中脂质为连续的两层,1959,年,罗伯特森,在电镜下看到细胞膜由“蛋白质,脂质,蛋白质”的三层结构构成,生物膜为三层静态统一结构,1970,年,弗雷和埃迪登,分别用绿色和红色荧光染料标记两种细胞的蛋白质，并将两细胞融合，发现荧光均匀,细胞膜具有流动性,1972,年,桑格和尼克森,在新的观察和实验证据基础上,提出流动镶嵌模型,蛋白质分子,磷脂双分子层,时间：1972年,人物：桑格和,尼克森,提出：,流动镶嵌模型,流动镶嵌模型的基本内容：,1,、磷脂双分子层构成膜的基本支架。,（其中磷脂分子 的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）,2,、蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。,（体现了膜结构内外的不对称性）,3,、磷脂分子是可以运动的，具有流动性。,（其分子的运动有多种形式）,4,、大多数的蛋白质分子也是可以运动的。,（也体现了膜的流动性）,5,、细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被。,（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）,对生物膜结构的探索历程,19,世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由,组成的；,20,世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要 由,和,组成；,1959,年罗伯特森提出的“三明治”结构模型：所有生物膜都由,三层结构；,1970,年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有,；,1972,年，桑格和,提出了,。,脂质,脂质,蛋白质,蛋白质脂质蛋白质,流动性,尼克森,流动镶嵌模型,小结,1、,据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素,D,等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（）,A,细胞膜具有一定流动性,B,细胞膜是选择透过性,C,细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架,D,细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子,反馈矫正,2.,下列哪一种膜结构能通过生物大分子（）,A,细胞膜,B,核膜,C,线粒体膜,D,叶绿体膜,C,B,3,、,细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质是（）,A,糖蛋白,B,磷脂,C,脂肪,D,核酸,A,4,、,变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的（）,A,保护作用,B,一定的流动性,C,主动运输,D,选择透过性,B,能透过膜的物质进行跨膜运输的方式一样吗？,问题探讨,氧气、氮气 二氧化碳、苯,水、甘油、,乙醇,氨基酸,葡萄糖,核苷酸,H,+,、,Na,+,、,K,+,、,Ca,2+,、,Mg,2+,、,HCO,_,合成的脂双层,什么样的分子能够通过脂双层？,什么样的分子不能通过？,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？,观察此图，联系已有的知识，你还能提出其他问题吗？能不能对所提出的问题做出尝试性的回答？,第3节 物质跨膜运输的方式,糖蛋白,蛋白质,磷脂双分子层,磷脂分子,细胞膜的结构示意图,蛋白质有什么作用？,物质进出细胞有几种方式？,水分进出细胞是顺浓度梯度扩散的；,其它物质不一定是顺浓度梯度扩散；,细胞膜的结构对物质的进出有何影响？,丽藻细胞液所含的离子浓度远远高于丽藻所生长的池水，为什么丽藻还能从周围环境吸收离子呢？,这说明什么？这对生物体有何意义？,为了能维持生命活动的正常进行，生物体能根据需要靠,主动,获取营养物质。,被动运输,主动运输,顺浓度梯度的扩散,逆浓度梯度的运输,自由扩散,协助扩散,物质通过简单的扩散作用进出细胞,进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散,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。,物质跨膜运输的方式,自由扩散,协助扩散,自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？,自由扩散与协助扩散有什么异同？,为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？,K+,1065,倍,丽藻,轮藻,Na+,63,倍,K+,Na+,主动吸收细胞需要的离子,Na+1/6,倍,K+30,倍,人的红细胞,血浆,K+,Na+,主动地,吸收,K,和,排出,Na,主动运输需要什么条件？,主动运输,为了能维持生命活动的正常进行，生物体主要靠,主动运输,来获取营养物质。,主动运输的意义：,细胞膜的主动运输是活细胞的特性，它保证了活细胞能够按照生命活动的需要，,主动选择吸收,所需的营养物质，,主动排出,代谢废物和对细胞有害的物质。,物质跨膜运输三种方式的比较,自由扩散,协助扩散,主动运输,方向,能量,载体蛋白,举例,不需要,不需要,需要,不消耗,不消耗,消耗,顺浓度梯度,高浓度 低浓度,顺浓度梯度,高浓度 低浓度,逆浓度梯度,低浓度 高浓度,O,2,、,CO,2,、甘油等脂溶性物质,血浆中葡萄糖,进入红细胞,K+,进入红细胞,Na+,出红细胞,思考：,运输葡萄糖的蛋白质和运输,K,+,的蛋白质一样吗？,红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，那么小肠上皮细胞吸收葡萄糖是不是也是协助扩散呢？,离子浓度,/mmol,L,-1,Na,+,K,+,Mg,+,Cl,细胞内,细胞外,50,100,150,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？,低浓度 到 高浓度方向运输,运输速率,浓度差,自由扩散,协助扩散,主动运输,影响三种运输方式速率的因素有哪些？,载体有专一性和数量是有限的,浓度差,运输速率,耗氧量,运输速率,细胞外浓度,浓度差,载体,载体和能量,大分子物质能进出细胞吗？,胞吞,人体的白细胞吞噬入侵的细菌、细胞碎片及衰老的红细胞，都属于细胞的胞吞作用，对于人体起了免疫保护的作用,。,胞吐,合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图,协助扩散,自由扩散,物质的运输方式,主动运输,离子和小分子物质,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,2,、为解决淡水资源紧缺的问题，人们利用人造纤维制成人工膜进行海水淡化，这是模拟了生物膜的（）,A,、流动性的特点,B,、选择透过性的特点,C,、主动性的特点,D,、渗透性的特点,B,1,、变形虫能伸出伪足进行运动和摄食，与这一现象有关的是,A,细胞膜一定的流动性,B,自由扩散,C,主动运输,D,细胞膜的选择透过性,A,3,、氧气透过肺泡进入毛细血管的过程是,A,全部为主动运输,B,大部分为扩散作用，少部分为主动运输,C,全部为扩散作用,D,少部分为扩散作用，大部分为主动运输,4,、大肠杆菌在繁殖时，细胞内,K,的浓度是培养液的,3000,倍。如果在培养液中加入一种叫箭毒的药物，大肠杆菌细胞内,K,浓度立即下降，这种药物很可能,A,使细胞膜变成了全透性膜,B,抑制膜上载体的活动,C,加快细胞膜的流动,D,是载体运动方向改变,5,、对跨膜运输起选择作用的物质是,A,水,B,糖类,C,蛋白质,D,磷脂,6,、人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于,A,组织液中甘油的浓度,B,细胞膜上甘油的载体,C,细胞的供能,D,细胞膜上磷脂分子的种类,7,、胰岛素分子出细胞的方式是,A,主动运输,B,胞吐,C,自由扩散,D,协助扩散,8,、红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是,A,都可以从低浓度一侧到高浓度一侧,B,都需要供给,ATP,C,都需要载体协助,D,既需要载体协助又需要消耗能量,NO,3,K,+,9,、图中是胡萝卜在不同的含氧情况下从,KNO,3,溶液中吸收,K,+,和,NO,3,的曲线。影响,A,、,B,两点和,B,、,C,两点吸收量不同的因素分别是 （）,B,A,C,A,载体数量、能量,B,能量、载体数量,C,载体数量、离子 浓度,D,能量、离子浓度,含氧量,运输速度,内,外,细胞膜载体蛋白质,内,一,细胞膜,二,内,外,三,内,外,细胞膜,1,2,3,（,1,）细胞膜主要是由,和,构成，从结构特点看，具有一定的,性，从功能特点看，是一种,膜。,蛋白质分子磷脂分子,流动,选择透过性,（,2,）红细胞吸收,K,和,O,2,进入红细胞的方式分别属于,和,。,3,1,（,4,）物质出入细胞能够消耗能量的是（）,。（,5,）物质出入细胞需要载体的方式是（）,和（）,。,内,外,细胞膜载体蛋白质,内,一,细胞膜,二,内,外,三,内,外,细胞膜,1,2,3,3,主动运输,主动运输和协助扩散,用带有一个小孔的隔板把水槽分成左右两室，把磷脂分子引入隔板小孔使之成为一层薄膜。水槽左室加入含少量,K,的溶液，右室加入含大量,K,的溶液。,（,1,）在左右两室分别插入正负电极，结果发现,K,不能由左室进入右室，原因是,（,2,）若此时在左室加入少量缬氨霉素（多肽），结果发现,K,可以由左室进入右室，原因是,。,（,3,）若此时再将电极取出，结果,K,又不能由左室进入右室，原因是,。,（,4,）上述实验证明,膜上缺少运输,K+,的载体,缬氨霉素起载体的作用,缺少能量,主动运输需要载体和能量,