物质的跨膜运输
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(共35张PPT)
问题探讨
我们知道
细胞膜能保障细胞对基本营养物质的摄取,代谢废物的排出和细胞内离子浓度的调节,使细胞内环境保持相对稳定.
那么,各种营养物质、代谢废物等是怎样进出细胞的呢
第三章 细胞的结构和功能
物质的跨膜运输
（1）
苏教版必修
教学重点
1.物质主动运输两种方式的特点
2 .物质被动运输的特点,意义等
教学难点
1.三种物质运输方式的比较
扩散现象：
往清水中滴一滴蓝墨水，清水很快就变成蓝色了，这就是液体的扩散
扩散: 指由于运动而产生的物质迁移现象,即一种物质分子从高浓度区域向低浓度区域迁移的过程
扩散分为两种方式:简单扩散和易化扩散
请大家结合课本P46页,思考
1.扩散的概念是
2.可以分为几种方式(小组讨论)
简单扩散
细胞外
细胞内
水分子
细胞膜
O2、CO2
乙醇、甘油
请大家结合课本P46页,思考讨论:
简单扩散的方向、概念、特点及实例
简单扩散
2、概念:
一些分子质量相对较小或脂溶性强的物质，如O2、乙醇、甘油等通过扩散进入细胞.这种不需要载体蛋白参与的扩散称为简单扩散
1、方向：
低浓度
高浓度
特征：
从高浓度区域向低浓度区域
1.
2.
不需要载体
3.
不需要消耗能量
简单扩散
如：水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等。
思考：
葡萄糖不能通过人工合成的脂质双分子层，但对于细胞来说，葡萄糖又是必需的，它是怎样通过细胞膜进入细胞的？
协助扩散
细胞外
细胞内
细胞膜
载体蛋白
请大家结合课本P46页,思考讨论:
协助扩散的方向、概念及实例
协助扩散
3、实例:血浆中的葡萄糖进入红细胞
1、方向：
低浓度
高浓度
2、特点：需要载体蛋白
特征：
顺浓度梯度运输
1.
需要载体参与
2.
不需要消耗能量
3.
协助扩散
如：葡萄糖、氨基酸、核苷酸及细胞代谢物等。
问题探讨:
简单扩散和易化扩散有什么相同点和不同点
顺浓度梯度运输
1.
2.
不需要载体
3.
不需要消耗能量
顺浓度梯度运输
1.
需要载体参与
2.
不需要消耗能量
3.
简单扩散
协助扩散
被动运输:
简单扩散和易化扩散的动力是物质的浓度差,物质顺浓度梯度进出细胞,不需要消耗细胞代谢释放的能量.这样的扩散通常又被称为物质的被动运输
在生物体内,水是细胞与其环境之间交换的物质之一.由于处于细胞膜两侧的水分子可以自由进出细胞,我们把水分子从浓集区域通过细胞膜等结构,向水分子稀少区域的扩散现象称为渗透
你知道吗
浓度越高,单位体积内的水分子越少
渗透示意图:
半透膜:指一些小分子物质能通过,一些大分子物质不能通过的多孔性薄膜
1.交流植物细胞的结构特点（回答问题1）
成果交流
细胞壁主要是由纤维素分子组成的,它是一种全透性膜,水和溶质均能通过
我们将原生质层当做一种半透膜
液泡里的细胞液,原生质层,和细胞外液之间若存在浓度梯度,便会发生渗透作用.
当把具有液泡的植物细胞放入高浓度的溶液中时,由于渗透作用,细胞会因失水而出现质壁分离现象;当把已经质壁分离的植物细胞放入低浓度的溶液中时,由于渗透作用,细胞会因吸水而出现质壁分离复原现象.
思考：
如果只有被动运输能满足细胞生命活动的需要吗？
资料分析：
2、为什么有些海藻细胞内碘的浓度比周围海水中碘的浓度高得多,但细胞仍能继续吸收碘
1、为什么在正常生理条件下,经常会有这样的现象,如神经细胞或肌肉细胞的胞内K+浓度为胞外的30倍，胞外的Na+的浓度却比胞内高约13倍，但细胞仍然不断地积累 K+和排出Na+”
以上资料说明了什么？
（物质还必须逆着浓度梯度进行主动运输 ）
主动运输
细胞外
细胞内
细胞膜
能量
能量
请大家结合课本P47页,分小组思考讨论:主动运输的概念、方向、特点、实例及意义
1概念:
有些物质能逆浓度梯度进出细胞,不仅需要膜上载体蛋白的参与,还需要消耗细胞代谢释放的能量,像这样的运输方式称为主动运输
主动运输
主动运输
4、植物根细胞对矿质元素的吸收以主动运输为主,葡萄糖、氨基酸进入动物小肠绒毛上皮细胞是通过主动运输进行的
2、方向：
高浓度
低浓度
3、特点：需要载体蛋白，
需要消耗能量
5、意义：保证活细胞按照生命活动的需要，主动的选择并吸收营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。可见,主动运输对于活细胞完成各项生命活动具有重要的意义.
主动运输
对比
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
代表例子
高→低
低→高
不需要
需要
需要
不消耗
不消耗
需要消耗
氧气、水、二氧化碳等通过细胞膜
葡萄糖进入红细胞
葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜等
高→低
离子通过细胞膜
内吞：
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，这种现象叫做内吞。
细胞的内吞和外排
外排：
细胞需要排出的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫做外排。
细胞的内吞和外排
胞吞和胞吐都体现了细胞膜结构具有流动性的特点
活细胞中的生物膜具有选择透过性,即水分子可以自由通过,细胞要选择吸收的离子或分子也可以通过.
人们模拟生物膜的这种功能合成的”血液透析膜”已应用于人工肾用于挽救肾病患者的生命.
此外,生物膜在工业、农业和医学上也有所应用(见课本P48)
生物膜的特点及应用
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
代表例子
高→低
低→高
不需要
需要
需要
不消耗
不消耗
需要消耗
氧气、水、二氧化碳等通过细胞膜
葡萄糖进入红细胞
葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜等
高→低
离子通过细胞膜
2、下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是（ ）
A 维生素D和性激素 B 水和尿素
C 氨基酸和葡萄糖 D 酶和胰岛素
1、红细胞吸收甘油与吸收葡萄糖的相同点是（ ）
A 低浓度→高浓度 B 载体蛋白质协助
C 高浓度→低浓度 D 消耗能量
一试身手：
课后思考：
低温环境会影响物质的跨膜运输吗 为什么
问题探讨
我们知道
细胞膜能保障细胞对基本营养物质的摄取,代谢废物的排出和细胞内离子浓度的调节,使细胞内环境保持相对稳定.
那么,各种营养物质、代谢废物等是怎样进出细胞的呢
第三章 细胞的结构和功能
物质的跨膜运输
（1）
苏教版必修
教学重点
1.物质主动运输两种方式的特点
2 .物质被动运输的特点,意义等
教学难点
1.三种物质运输方式的比较
扩散现象：
往清水中滴一滴蓝墨水，清水很快就变成蓝色了，这就是液体的扩散
扩散: 指由于运动而产生的物质迁移现象,即一种物质分子从高浓度区域向低浓度区域迁移的过程
扩散分为两种方式:简单扩散和易化扩散
请大家结合课本P46页,思考
1.扩散的概念是
2.可以分为几种方式(小组讨论)
简单扩散
细胞外
细胞内
水分子
细胞膜
O2、CO2
乙醇、甘油
请大家结合课本P46页,思考讨论:
简单扩散的方向、概念、特点及实例
简单扩散
2、概念:
一些分子质量相对较小或脂溶性强的物质，如O2、乙醇、甘油等通过扩散进入细胞.这种不需要载体蛋白参与的扩散称为简单扩散
1、方向：
低浓度
高浓度
特征：
从高浓度区域向低浓度区域
1.
2.
不需要载体
3.
不需要消耗能量
简单扩散
如：水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等。
思考：
葡萄糖不能通过人工合成的脂质双分子层，但对于细胞来说，葡萄糖又是必需的，它是怎样通过细胞膜进入细胞的？
协助扩散
细胞外
细胞内
细胞膜
载体蛋白
请大家结合课本P46页,思考讨论:
协助扩散的方向、概念及实例
协助扩散
3、实例:血浆中的葡萄糖进入红细胞
1、方向：
低浓度
高浓度
2、特点：需要载体蛋白
特征：
顺浓度梯度运输
1.
需要载体参与
2.
不需要消耗能量
3.
协助扩散
如：葡萄糖、氨基酸、核苷酸及细胞代谢物等。
问题探讨:
简单扩散和易化扩散有什么相同点和不同点
顺浓度梯度运输
1.
2.
不需要载体
3.
不需要消耗能量
顺浓度梯度运输
1.
需要载体参与
2.
不需要消耗能量
3.
简单扩散
协助扩散
被动运输:
简单扩散和易化扩散的动力是物质的浓度差,物质顺浓度梯度进出细胞,不需要消耗细胞代谢释放的能量.这样的扩散通常又被称为物质的被动运输
在生物体内,水是细胞与其环境之间交换的物质之一.由于处于细胞膜两侧的水分子可以自由进出细胞,我们把水分子从浓集区域通过细胞膜等结构,向水分子稀少区域的扩散现象称为渗透
你知道吗
浓度越高,单位体积内的水分子越少
渗透示意图:
半透膜:指一些小分子物质能通过,一些大分子物质不能通过的多孔性薄膜
1.交流植物细胞的结构特点（回答问题1）
成果交流
细胞壁主要是由纤维素分子组成的,它是一种全透性膜,水和溶质均能通过
我们将原生质层当做一种半透膜
液泡里的细胞液,原生质层,和细胞外液之间若存在浓度梯度,便会发生渗透作用.
当把具有液泡的植物细胞放入高浓度的溶液中时,由于渗透作用,细胞会因失水而出现质壁分离现象;当把已经质壁分离的植物细胞放入低浓度的溶液中时,由于渗透作用,细胞会因吸水而出现质壁分离复原现象.
思考：
如果只有被动运输能满足细胞生命活动的需要吗？
资料分析：
2、为什么有些海藻细胞内碘的浓度比周围海水中碘的浓度高得多,但细胞仍能继续吸收碘
1、为什么在正常生理条件下,经常会有这样的现象,如神经细胞或肌肉细胞的胞内K+浓度为胞外的30倍，胞外的Na+的浓度却比胞内高约13倍，但细胞仍然不断地积累 K+和排出Na+”
以上资料说明了什么？
（物质还必须逆着浓度梯度进行主动运输 ）
主动运输
细胞外
细胞内
细胞膜
能量
能量
请大家结合课本P47页,分小组思考讨论:主动运输的概念、方向、特点、实例及意义
1概念:
有些物质能逆浓度梯度进出细胞,不仅需要膜上载体蛋白的参与,还需要消耗细胞代谢释放的能量,像这样的运输方式称为主动运输
主动运输
主动运输
4、植物根细胞对矿质元素的吸收以主动运输为主,葡萄糖、氨基酸进入动物小肠绒毛上皮细胞是通过主动运输进行的
2、方向：
高浓度
低浓度
3、特点：需要载体蛋白，
需要消耗能量
5、意义：保证活细胞按照生命活动的需要，主动的选择并吸收营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。可见,主动运输对于活细胞完成各项生命活动具有重要的意义.
主动运输
对比
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
代表例子
高→低
低→高
不需要
需要
需要
不消耗
不消耗
需要消耗
氧气、水、二氧化碳等通过细胞膜
葡萄糖进入红细胞
葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜等
高→低
离子通过细胞膜
内吞：
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，这种现象叫做内吞。
细胞的内吞和外排
外排：
细胞需要排出的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫做外排。
细胞的内吞和外排
胞吞和胞吐都体现了细胞膜结构具有流动性的特点
活细胞中的生物膜具有选择透过性,即水分子可以自由通过,细胞要选择吸收的离子或分子也可以通过.
人们模拟生物膜的这种功能合成的”血液透析膜”已应用于人工肾用于挽救肾病患者的生命.
此外,生物膜在工业、农业和医学上也有所应用(见课本P48)
生物膜的特点及应用
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
代表例子
高→低
低→高
不需要
需要
需要
不消耗
不消耗
需要消耗
氧气、水、二氧化碳等通过细胞膜
葡萄糖进入红细胞
葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜等
高→低
离子通过细胞膜
2、下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是（ ）
A 维生素D和性激素 B 水和尿素
C 氨基酸和葡萄糖 D 酶和胰岛素
1、红细胞吸收甘油与吸收葡萄糖的相同点是（ ）
A 低浓度→高浓度 B 载体蛋白质协助
C 高浓度→低浓度 D 消耗能量
一试身手：
课后思考：
低温环境会影响物质的跨膜运输吗 为什么