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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。,学习目标 1.举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点。 2.阐述主动运输对细胞生活的意义。 3.正确解读坐标数据图表。 学习重点 物质进出细胞的方式。 学习难点 理解主动运输的特点并识记相关实例。 学法指导 1.运用类比和对比的方法进行学习， 抓住关键，掌握本质。 2.运用表格和概念图的方式进行总结巩固。,第3节 物质跨膜运输的方式,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？,3、不能通过脂双层膜的物质，细胞需要吗？如果需要它们怎样才能进入细胞呢？,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？,人工合成的脂双层,新课讲授：,物质跨膜运输的方式,问题探讨参考答案：,1.从图上可以看出，氧气、二氧化碳、氮气、苯 （脂溶性的）等小分子很容易通过合成的脂双层； 水、甘油、乙醇等较小的分子也可以通过；氨基 酸、葡萄糖等较小的有机分子和带电荷的离子则不 能通过合成的脂双层。,2.葡萄糖不能通过人工合成的无蛋白的脂双层， 但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖。,3.需要，比如葡萄糖可以提供能量，缺钙会发生抽搐等。推测这些物质进入细胞可能与蛋白质有关。细胞需要的离子是否也通过细胞膜上的蛋白质来运输等问题。,小肠上皮细胞上有能转运葡萄糖的蛋白质。,推测：,物质顺浓度梯度进出细胞的扩散,一.被动运输：,思考与讨论：,物质跨膜运输的方式有哪几种？什么叫被动运输？有哪些类型？什么叫主动运输？ 自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？ 3. 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,阅读课本P70-71回答下列问题：,1、自由扩散：物质通过简单扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。,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,2.协助扩散:进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散,协助扩散,细胞外,细胞内,细胞膜,载体蛋白,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。,丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比,人红细胞中钾离子的 浓度比血浆高30倍； 钠离子的浓度只有血 浆的16； 甲状腺滤泡上皮细胞 内碘的浓度比血液高 2025倍。,阅读课本P71-72资料，回答问题：,二、主动运输：,这些例子说明了什么？,说明这些物质是逆浓度梯度跨膜运输进入细胞,为什么这些物质能逆浓度梯度跨膜运输进入细胞呢？,主动运输,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。,(2)主动运输的意义：,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。,主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中。,对比,小结：比较三种物质运输方式的异同：,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,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,顺浓度梯度,被动运输,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？,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）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+、HCO3,协助扩散,自由扩散,主动运输,自由扩散,协助扩散,如葡萄糖进入人的红细胞,如H2O、CO2等小分子， 甘油、乙醇等脂溶性分子,比较自由扩散和协助扩散的异同点,相同点：,不同点：, 物质运输方向：高浓度 低浓度 不需要能量,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,练习,D,2.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,思维拓展： 低温环境会影响物质的跨膜运输吗？为什么？,会。温度会影响分子运动的速率，影响化学反应的速率，组成细胞膜的的分子的流动性也会降低，呼吸作用释放能量的过程也会因有关酶的活性降低而受到抑制，这些都会影响物质跨膜运输的速率。,3、下图代表某物质通过红细胞膜的示意图，请据图回答： （1）这是何种运输方式？ ，作出此判断的理由是 。 （2）B代表的是 。 （3）你认为A可能代表下列哪种物质？ 。 （供选答案：O2、Na+、K+）,主动运输,需要载体的协助并消耗能量，逆浓度梯度,载体,K +,4、甲()乙()两种物质在细胞膜两侧的分布情况如右图(颗粒的多少表示浓度的高低)，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是（ ） A乙进入细胞一定有载体蛋白的参与 B乙运出细胞一定有载体蛋白的参与 C甲进入细胞一定需要能量 D. 甲运出细胞一定不需要能量,A,5、下图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是（ ） 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,B,
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