(共29张PPT)
第四章 物质跨膜运输的方式
单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍
1、荷兰科学家用______提取细胞中的脂质,并将其在空气-水界面铺展成单分子层,测得_____________________________________。
丙酮
蛋白质-脂质-蛋白质
单位膜模型
2、1959年,罗伯特森获得了清晰的细胞膜电镜下的照片,显示暗-明-暗三层结构,分别是___________________,称之为___________。
4、流动镶嵌模型,流动和镶嵌怎么解释??
7、一层生物膜=_______________________=______层磷脂分子
一层磷脂双分子层
3、小鼠细胞和人细胞融合实验的实验条件是?
37℃
(温度调高或调低会有什么结果)
5、糖蛋白有什么功能?
保护、润滑、识别、信息传递、免疫
2
6、物质跨膜运输的特点?
并不都是顺相对含量梯度的
有选择性
运输方式 被动运输 主动运输
自由扩散 协助扩散
运输方向
载体
能量
举例
生物膜的流动镶嵌模型
什么样的分子能通过脂双层呢?
什么样的分子不能通过呢?
扩散:
指物质从高浓度区域向低浓度区域自然运动的现象。
(顺浓度梯度)
植物细胞的吸水和失水
滴加蔗糖溶液
滴加清水
质壁分离
质壁分离复原
水分子多 水分子少
顺浓度梯度
被动运输
自由扩散:
指物质通过简单的扩散进出细胞的方式。
特点:
从高浓度到低浓度
不需要载体蛋白的协助
不需能量
顺浓度梯度(高→低)
如:水、氧气、二氧化碳、苯、甘油、脂肪酸、尿素、固醇、乙醇。
影响因素:
细胞内外浓度差
扩散速率 (V)
细胞外浓度
扩散速率 (V)
O2浓度 / 氧分压
O
O
O2浓度/氧分压
扩散速率 (V)
细胞外浓度
O
扩散速率 (V)
O
肺
泡
细
胞
≠
组织间隙
组织
细胞
管
血
细
毛
肺泡
O2
O2
O2
O2
O2
O2
O2
组织间隙
O2是怎样进入血液以及组织细胞?
以自由扩散的方式
O2从肺泡腔进入血液需要穿过几层生物膜?
(肺泡壁、毛细血管壁为单细胞层)
4层
O2从肺泡腔进入组织细胞需要穿过几层生物膜?
9层
生物膜、磷脂分子层、磷脂双分子层
下列说法正确的是( )。
A.根细胞的渗透吸水方式是自由扩散
B.红墨水滴入清水中发生自由扩散
C.枯死的枝条放入水中会发生渗透吸水
D.葡萄糖顺浓度梯度进入红细胞属于渗透
解析 B项为扩散,C项亦为扩散,D项为协助扩散。
答案 A
被动运输
协助扩散:
指物质在载体蛋白的协助下进出细胞的方式。
特点:
从高浓度到低浓度
需要载体蛋白的协助
不需要能量
顺浓度梯度(高→低)
如:葡萄糖进入红细胞等。
影响因素:
细胞内外浓度差
载体蛋白的种类和数量
专一性
饱和性
扩散速率 (V)
细胞外浓度
扩散速率 (V)
O2浓度/氧分压
O
P
O
Q
P点后运输速率受______________制约
载体蛋白数量
离子 细胞液浓度/池水浓度
(H2PO4)- 18050
K+ 1065
Cl- 100
Na+ 46
SO42- 25
Ca2+ 13
Mg2+ 10
丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比
为什么这些离子能够逆浓度梯度运输?
主动运输
指物质在载体蛋白的协助下,在能量的供应下,进出细胞的方式。
特点:
从低浓度到高浓度
需要载体蛋白的协助
需要能量
逆浓度梯度
如:小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
影响因素:
能量供应
载体蛋白的种类和数量
ATP
ADP+Pi
载体蛋白
(O2、温度等)
扩散速率 (V)
细胞外浓度
扩散速率 (V)
O2浓度/氧分压
O
O
P
Q
A
C
B
B点之后运输速率不变的原因是:_____________________
膜上载体蛋白数量有限
由无氧呼吸提供能量
P点后运输速率受______________制约
载体蛋白数量
主动运输(如a、e)
协助扩散(如c、d)
自由扩散(如b)
注
主动运输不一定都是逆浓度梯度,比如饭后小肠上皮细胞吸收葡萄糖属于主动运输,但是细胞外的葡萄糖浓度可能高于细胞内
细胞外
细胞内
b
c
d
e
a
代表各种物质分子或离子
能量
能量
物质跨膜运输的类型
自由扩散
协助扩散
主动运输
被动运输
载体蛋白,需与运输分子结合,引起载体蛋白空间结构改变。
包括主动运输、协助扩散
通道蛋白是在膜上形成跨膜的亲水通道,使离子或水从中通过,不需要与运输分子结合。
只参与协助扩散
不需要载体
需要能量
实例:
吞噬细胞吞噬抗原等
影响因素:
细胞膜的流动性、温度和能量等
大分子物质出入细胞的方式
特点:
实例:
分泌蛋白的分泌,如胰岛素、消化酶等
胞吞
细胞外
细胞内
胞吐
细胞外
细胞内
教材旁栏思考
膜具有一定流动性
结构基础:
脂质体(liposome):人工合成 ,把纯磷脂加在水中,可自我装配,自动形成封闭的直径从25nm-1mm的球形小泡。
电镜:显示膜双层结构的磷脂小泡-脂质体
实验设计:探究物质跨膜运输方式
2.合成与分泌分泌蛋白的过程中,分泌蛋白从内质网到细胞膜外共穿过了多少层磷脂分子? ( )
A.0层 B.6层 C.8层 D.12层
A
1.一般海藻细胞内K+的浓度比海水高的多。若使用适当的药物,使海藻的呼吸强度大大降低,则细胞中钾离子的浓度( )
A.升高 B.降低 C.不变 D.变化不定
B
3.如图所示不能够表达的生理过程是( )
A.肾小管细胞分泌K+
B.胰岛B细胞分泌胰岛素
C.垂体细胞分泌生长激素
D.肠腺细胞分泌肠液
A
4.(2012·郑州检测)如图为某分子跨膜运输的示意图,由图可知,该分子的转运方式是( )
A.自由扩散 B.协助扩散
C.被动运输 D.主动运输
D
5.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
C
(1)红细胞吸收K+和O2的方式分别属于__和__。
3
1
(2)物质出入细胞能够消耗能量的是___,称为 运输。
(3)物质出入细胞需要载体但不需要能量的是___,称为 扩散。
6.根据下图,完成下列3小题。
3
2
主动
协助
分子大小
_______
膜泡
运输
____作用
____作用
_______
_______
跨膜运输
_______
是否需能量
被动
运输
_______
主动
运输
是否需载体
_______
不需要
________
________
不需要
需要
需要
顺浓度梯度
顺浓度梯度
O2、CO2、H2O、
甘油、乙醇、苯
葡萄糖进
入红细胞
Na+ 、K+、Ca2+
等离子通过细胞膜;小肠吸收葡萄糖、氨基酸。
运输方式 被动运输 主动运输
自由扩散 协助扩散
运输方向
载体
能量
举例
逆浓度梯度
不需要
不需要
需要