(共17张PPT)
第12讲 生物膜的流动镶嵌模型和 物质跨膜运输的方式
第四单元 细胞的物质输入和输出
1970年的荧光染料标记后的细胞融合实验
细胞膜具有流动性
1972年桑格和尼克森提出了
细胞膜结构的流动镶嵌模型
红色荧光标记的人细胞
绿色荧光标记的小鼠细胞
细胞融合
37OC
40min
蛋白质分子
磷脂双分子层
糖蛋白
2、流动镶嵌模型的基本内容
以磷脂双分子分子层为基本骨架,其上覆盖、或镶嵌、或贯穿有蛋白质分子。
结构特点:具有一定的流动性。
生物膜以磷脂双分子层为基本骨架,其上覆盖、或镶嵌、或贯穿有蛋白质分子(不同膜其结构和功能的不同,是由膜结构上的蛋白质的种类、数量决定的)。
生物膜结构特点是具有一定的流动性,从而决定了生物膜的功能特性——选择透过性膜。
小 结
1.什么叫自由扩散?什么叫协助扩散?
2. 自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗?为什么?
二、物质跨膜运输的方式
被动运输
主动运输
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
从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗能量的跨膜运输方式
物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗能量的运输方式称主动运输。
主动运输的意义:保证活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择性地进行物质交换。
运输方向 载体协助 消耗能量 实 例
被动运输 自由扩散
协助扩散
主动运输
高→低
高→低
低→高
不需要
需要
需要
不需要
不需要
需要
水、气体分子和小分子脂溶性物质
葡萄糖通过红细胞膜
葡萄糖、氨基酸等小分子及各种离子
三、物质跨膜运输的方式的比较
课堂练习
1、单细胞生物变形虫能不断改变身体的形态,这是由下列哪一项所决定的 ( )
A.细胞膜是以磷脂双分子层为基本骨架的
B.膜结构上的蛋白质分子都能运动
C.膜结构具有一定的流动性
D.膜结构上的磷脂分子是可以流动的
2、细胞膜的功能特性是 ( )
A.具有一定的流动性 B.有保护内部的作用
C.具有半透膜的功能 D.一种选择透过性膜
C
D
3、对细胞膜完成各种生理功能极为重要的结构
特点是 ( )
A.磷脂排列成双分子层
B.两侧膜物质排列不对称
C.蛋白质分子覆盖或镶嵌或贯穿于脂质双分子
层中
D.膜物质分子的运动使其具有流动性
D
4、一位细胞学家发现,当温度升高到一定程度
时,细胞膜的厚度变薄而面积增大,这是由
于细胞膜的什么特性所决定的 ( )
A.细胞膜结构中的蛋白质是可以运动的
B.细胞膜对物质的通过具有选择透过性
C.细胞膜结构的流动性
D. 细胞膜具有物质运输的功能
C
5.下列最容易通过细胞膜的物质是 ( )
A.淀粉 B.脂肪酸 C.葡萄糖 D.蛋白质
6.下列物质通过红细胞时,需要消耗细胞内能量的
是 ( )
A.甘油 B.CO2 C.水 D.Na+
B
D
7. 能够保证细胞按照生命活动的需要吸收营养物
质的方式是 ( )
A.主动运输 B.自由扩散
C.协助扩散 D.胞吞和胞吐
A
10.右图为物质出入细胞膜示意图,请据图回答:
(1)A代表______分子;B代表____________;D代表_____。(2)动物细胞吸水膨胀时,B的厚度变小,这说明B具有____________。(3)在a~e的五种过程中,代表被动运输的有________。(4)可代表氧气转运过程的是图中编号_____,葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号_____。
蛋白质
磷脂双分子层
多糖
一定的流动性
b、c、d
b
a(共22张PPT)
第三节 物质跨膜运输的方式
脂溶性物质
葡萄糖
离子
H2O
O2
1.这张图所反映的膜是生物膜吗?为什么?
2.什么样的物质能够通过通过脂双层?
什么样的物质不能通过?
自由扩散
特征:
顺浓度梯度运输
1.
2.
不需要载体
3.
不需要消耗能量
自由扩散
如:水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等。
协助扩散
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:葡萄糖进入红细胞等。
被动运输:物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散方式。
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。
被动运输
丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比
离子 细胞液浓度/池水浓度
(H2PO4) - 18050
K+ 1065
Cl - 100
Na+ 46
细胞内离子的浓度远大于细胞外的
逆浓度梯度运输
?
资料:
(1)用人工膜进行实验时,在一般情况下,即使膜两侧具备浓度差,钾离子不能通过人工的磷脂双分子层。如果在这脂质双层膜上,加上少量的缬氨霉素(一种蛋白类抗生素),则钾离子便可以通过。
(2)若向细胞膜上注射氰化物(抑制能量ATP的形成),细胞对钾离子的吸收减缓或停止。
主动运输
主动运输
特征:
逆浓度梯度运输
1.
需要载体
2.
需要消耗能量
3.
如:葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞,
钠离子、钾离子、钙离子
等离子进入细胞
主动运输:
物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时要消耗细胞内化学反应所释放的能量的一种运输方式。
主动运输
主动运输
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。
比较三种运输方式的异同点
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
顺浓度梯度
顺浓度梯度
逆浓度梯度
不需要
需要
需要
不消耗
不消耗
需要消耗
水、氧气、二氧化碳、乙醇、甘油、苯等脂溶性的物质通过细胞膜
葡萄糖通过红细胞
葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜;离子通过细胞膜等
大分子的跨膜运输
胞吞:当细胞摄取大分子时,首先是大分子附着在细胞膜的表面,这部分细胞内陷形成小囊,包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部。
胞吐:细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排除细胞。
协助扩散
自由扩散
物质的跨膜运输方式
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
请以概念图的形式小结物质跨膜运输的方式
1、人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决( )
A组织液中甘油的浓度 B细胞膜上甘油载体的数量
C细胞的呼吸作用强度 D细胞膜上载体的种类
2、海带细胞中碘的浓度比海水中碘的浓度高很多倍,但仍然能吸收碘,原因是 ( )
A海带细胞能够通过自由扩散的方式吸收碘
B海带细胞膜上运载碘的载体多,通过协助扩散的方式吸收
C海带细胞膜上运载碘的载体多,通过主动运输方式吸收
D海带细胞不断消耗碘元素,细胞内碘的浓度不断降低
A
C
自由扩散
主动运输
3、实验表明,K+不能通过磷脂双分子层的人工膜,但如在人工膜中加入少量颉氨霉素(含12个氨基酸的脂溶性抗菌素)时,K+则可以通过膜从高浓度处向低浓度处扩散。这种物质通过膜的方式是( )
A自由扩散 B协助扩散
C主动运输 D胞饮作用
4、对细胞膜的选择性起主要作用的物质是( )
A胆固醇 B多糖 C蛋白质 D磷脂
B
C
5、下列哪些物质进出细胞时与细胞中的核糖体和线粒体密切相关( )
①
尿素通过细胞膜
②
人的红细胞从血浆中吸收葡萄糖
③
肾小管上皮细胞吸收原尿中的Na+
④
小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸
A ①②
B ③④
C ②③
D ①②③④
B
自由扩散
协助扩散
主动运输
主动运输
小试牛刀
右图为物质出入细胞膜的示意图,请据图回答:
1、A代表 分子;
B代表 ;
D代表 。
2、在a-e的五种过程中,代表被动运输的是 。
3、可能代表氧气转运过程的是图中编号 ;葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号 。(共31张PPT)
第3节 物质跨膜运输的方式
第4章
脂溶性物质
葡萄糖
离子
H2O
O2
1.这张图所反映的膜是生物膜吗?为什么?
2.什么样的物质能够通过通过脂双层?
什么样的物质不能通过?
3.图中葡萄糖是不能通过脂双层的,但细胞却需要不断补充葡萄糖以提供能量,这该如何解释呢?请同学们试着提出一些假设来解释。
生物膜的流动镶嵌模型
物质跨膜运输的方式
扩散:从高浓度往低浓度的移动
被动运输:物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散
主动运输:物质进出细胞,逆浓度梯度的运输
细胞外
细胞内
小分子物质
细胞膜
自由扩散
自由扩散
1、相对分子质量相对较小或脂溶性强的物质,如氧气、乙醇、甘油等通过此方式通过细胞
2、方向:
低浓度
高浓度
3、特点:不需要载体蛋白、能量
物质通过简单扩散作用进出细胞,叫做自由扩散。
细胞外
细胞内
细胞膜
载体蛋白
协助扩散
1、葡萄糖进入红细胞
2、方向:
低浓度
高浓度
3、特点:需要载体蛋白、不需要能量
协助扩散
进出细胞的物质借助载体蛋白质的扩散,
叫做协助扩散。
特点:
①在一定范围内,比自由扩散转运速率高;
②存在最大转运速率; 在一定限度内运输速率同物质浓度成正比。如超过一定限度,浓度再增加,运输也不再增加。因膜上载体蛋白的结合位点已达饱和;
③有特异性,即与特定溶质结合。
资料分析
资料1:海带细胞中的浓度高出海水中的浓度200倍,但海带细胞还在不断的积累。
资料2:
人的红细胞和血浆的各种离子的浓度(mmol/L)
Na+ K + Ca 2+ Cl -
红细胞 26 150 70.1 74
血浆 114 5 3.2 111
累K出Na
载体蛋白
能量
主动运输
主动运输
3、意义:能保证活细胞按照生命活动的需要,主动地选择并吸收营养物质,排出代谢产生的废物和对细胞有害的物质。
1、方向:
高浓度
低浓度
2、特点:需要载体蛋白、能量
从细胞膜低浓度一侧运输到高浓度一侧,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,这种方式叫做主动运输。
协助扩散
自由扩散
主动运输
物质的跨膜运输(细胞膜的主要功能)
自由扩散、协助扩散和主动运输比较
物质出入细胞的
方式 浓度梯度 是否需要载体 是否消耗细胞内的能量 出入细胞的物质举例
自由
扩散
协助
扩散
主动
运输
物质出入细胞的
方式 浓度梯度 是否需要载体 是否消耗细胞内的能量 出入细胞的物质举例
自由
扩散
协助
扩散
顺
不需要
不消耗
O2、CO2、 H2O、乙醇、苯,甘油、脂肪酸的吸收
主动
运输
葡萄糖进入红细胞
顺
不消耗
需要
K + 、Na+ 、 Ca+
氨基酸、葡萄糖的吸收
需要
消耗
逆
物质的跨膜运输(细胞膜的主要功能)
自由扩散、协助扩散和主动运输比较
氧气跨红细胞膜时的运输速率:
浓度差 1.5
mmol/L 3
mmol/L 4.5
mmol/L 6
mmol/L 7.5
mmol/L
速率 8 15 24 30 35
运输速率
浓度差
自由扩散
运输速率
浓度差
运输速率
运输速率
耗氧量
上面几幅坐标图中所表示的分别是哪种物质运输方式?为什么?
思考!
A
B浓度差
C
影响运输方式速率的因素及速率的比较:
自由扩散
协助扩散
主动运输
载体具有专一性和数量有限
胞吞作用(endocytosis) :
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
叫做内吞作用。
--完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输。
三、细胞的内吞作用和外排作用
胞吐作用(exocytosis) :
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
叫做外排作用。
--完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输。
三、细胞的内吞作用和外排作用
胞吞和胞吐
与浓度无关
不需要,细胞膜和囊泡
由ATP供能
运输形式
运输方向
有无载体
是否需要能量
大分子运输的特点:
协助扩散
自由扩散
物质的跨膜运输方式
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
请以概念图的形式小结物质跨膜运输的方式
练习题
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、细胞膜上甘油载体的数量
C、细胞的呼吸作用强度
D、细胞膜上载体的种类
A
下列物质中,通过非主动运输方式进入小肠绒毛上皮细胞的是( )
A、Na + B、氨基酸
C、胆固醇 D、葡萄糖
C
海带细胞中碘的浓度比海水中碘的浓度高很多倍,但仍然能吸收碘,原因是 [ ]
A.海带细胞能够通过自由扩散的方式吸收碘
B.海带细胞膜上运载碘的载体多,通过协助扩散的方式吸收
C.海带细胞膜上运载碘的载体多,通过主动运输方式吸收
D.海带细胞不断消耗碘元素,细胞内碘浓度不断降低
C
实验表明,K+不能通过磷脂双分子层的人工膜,但如在人工膜中加入少量颉氨霉素(含12个氨基酸的脂溶性抗菌素)时,K+则可以通过膜从高浓度处向低浓度处扩散。这种物质通过膜的方式是( )
A自由扩散 B协助扩散
C主动运输 D胞饮作用
对细胞膜的选择性起主要作用的物质是( )
A胆固醇 B多糖 C蛋白质 D磷脂
B
C
NO3-
K+
图中是胡萝卜在不同的含氧情况下从KNO3溶液中吸收K+和NO3-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
B
含氧量
运输速度
下图为物质出入细胞膜的示意图,请据图回答:
(1)A代表_______分子;B代表____________;D代表____。
(2)细胞膜从功能上来说,它是一层____________膜。
(3)动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小,这说明B具有____。
(4)在a-e的五种过程中,代表被动转运的是__________。
(5)可能代表氧气转运过程的是图中编号_______;葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号______。
蛋白质
磷脂双分子层
多糖
选择性透过
流动性
b、c、d
b
d(共23张PPT)
第四章 细胞的物质输入和输出
第三节 物质跨膜运输的方式
一、被动运输
被动运输:
物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散方式。
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。
1、自由扩散:
特征:
1.顺浓度梯度运输
2.不需要载体
3.不需要消耗能量
自由扩散
2、协助扩散:
特征:
1.顺浓度梯度运输
2.需要载体参与
3.不需要消耗能量
协助扩散
1.自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗?为什么?
不需要。因为两者都是顺物质的浓度梯度。
共同点:都是顺物质的浓度梯度, 不需要细胞消耗能量。
不同点:前者不需要蛋白质的协助, 后者必须有蛋白质的协助。
2.自由扩散和协助扩散有什么异同?
3.为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输?
两者都是顺物质浓度梯度进行的,不需要细胞消耗能量,所以统称为被动运输。
二、主动运输:
物质从低浓度一侧运输到高浓度的一侧,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,这种方式叫做主动运输。
主动运输:
特征:
1.逆浓度梯度运输
2.需要载体参与
3.需要消耗能量
主动运输
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
顺浓度梯度
顺浓度梯度
逆浓度梯度
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
葡萄糖通过红细胞
葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜;离子通过细胞膜等
1.胞吞
当细胞摄取大分子时,首先是大分子附着在细胞膜的表面,这部分细胞内陷形成小囊,包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部。
三、胞吞和胞吐
2.胞吐
细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排除细胞。
运输速率
浓度差
运输速率
耗氧量
运输速率
浓度差
这几幅坐标图中所表示的分别是哪种物质运输方式?为什么?
思考!
运输速率
浓度差
时间
细胞内浓度
(细胞外浓度)
1.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.细胞膜上载体的数量
C.线粒体呼吸作用的强度 D.液泡中物质的浓度
2.下列各项中,通过被动运输的方式进入小肠绒毛上皮细胞的是
A.K+ B.氨基酸 C.胆固醇 D.葡萄糖
3.红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是
A.都可以从低浓度到高浓度一边
B.都需要供给ATP
C.都需要载体协助
D.即需要载体协助又需要消耗能量
4.下列跨膜运输的生理活动,属于主动运输的是
A.酒精进入胃粘膜细胞
B.二氧化碳由静脉血进入肺泡
C.原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞
D.水分子进入细胞
5.关于细胞膜的组成、结构、功能之间的关系,逻辑顺序正确的一组是
⑴膜主要由磷脂和蛋白质分子组成⑵膜具有流动性⑶膜具有选择透过性⑷膜内蛋白质和磷脂分子大都是运动的⑸主动运输得以正常进行。
A.(1)(4)(2)(5)(3) B.(1)(2)(4)(3)(5)
C.(1)(4)(2)(3)(5) D.(1)(2)(4)(5)(3)
6.植物根毛细胞吸收矿质元素的主要方式是
A.渗透作用 B.自由扩散
C.主动运输 D.吸胀作用
7.小肠绒毛上皮细胞易吸收葡萄糖,却难吸收相对分子量比葡萄糖小的木糖,原因是
A.细胞膜上无木糖载体
B.细胞膜上的磷脂排列紧密
C.木糖的浓度太低
D.木糖的相对分子量太小
8.物质进出细胞的过程中,需要消耗能量,但不需要载体的是
A.根吸收矿质元素离子
B.红细胞吸收钾离子,排出钠离子
C.小肠对钙的吸收
D.腺细胞分泌的酶排出细胞
9.新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP ,可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质分别被吸收到血液中的方式是
A.主动运输、主动运输 B.胞吞、主动运输
C.主动运输、胞吞 D.被动运输、主动运输
10.下列哪一项与矿质离子的吸收没有联系
A.核糖体 B.线粒体
C.细胞膜上的蛋白质 D.高尔基体
11.下图中的哪一条曲线能说明红细胞膜运输葡萄糖的速度与血浆中葡萄糖的浓度之间的关系
12.物质出入细胞膜的方式如下图,请根据图回答问题:
(1)A代表 分子;B代表 ;
(2)从功能上来说,细胞膜是一层 膜;
(3)动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小,这说明B具有 ;
(4)在a~e的五种过程中,代表被动运输的是 ;
(5)可能代表氧气运输过程的是 ;葡萄糖从小肠腔进入小肠上皮细胞的过程是 。
蛋白质
磷脂双分子层
选择透过性
一定的流动性
b、c、d
b
a(共26张PPT)
不需要消耗能量
需要消耗能量
什么叫扩散?
请举出生活中的例子
1mol/L NaCl溶液
玻璃板
液体的扩散
5mol/L NaCl溶液
同种地瓜栽培在山岭地的比栽培在水肥充足的平原地好吃;同样西瓜,天气越干旱,农民用“汗水”浇出来的格外甜,而阴雨连绵时,西瓜就不好吃了,请分析其中的道理
情景探究:
(1) 山岭的地瓜、天气干旱时的西瓜好吃,为什么
(2) 这两个实例说明水通过细胞膜运输的方向是什么 方式如何
自由扩散
1、自由扩散
(1)概念:
物质通过简单的扩散作用进出细胞。
(2)举例:
水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等脂溶性物质通过细胞膜。
协助扩散
(2)举例:葡萄糖通过红细胞膜。
2、协助扩散
(1)概念:
进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。
1、自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗?为什么?
不需要。因为两者都是顺物质 的浓度梯度。
共同点:都是顺物质的浓度梯度, 不需要细胞消耗能量。
不同点:前者不需要蛋白质的协助, 后者必须有蛋白质的协助。
2、自由扩散和协助扩散有什么异同?
一、被动运输: 物质顺浓度梯度进出细胞的扩散,不需消耗能量.
分析:P71 表4-1
这些离子为什么能够逆浓度梯度运输呢?
这是在载体蛋白的协助与能量的消耗下进行的运输。
主动运输
二、主动运输
(1)Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+、I-等离子通过细胞膜;
1、概念
从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时也需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
2、举例
(2)葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜。
3 、主动运输对生命活动的意义
主动运输保证了活细胞按照
生命活动的需要,主动地选择吸
收需要的营养物质,排出代谢废
物和对细胞有害的物质。
P73 :解读图表
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-
因为以上四种离子通过膜内外的浓度差较大,细胞只有通过主动吸收才能维持这种状况。
三、三种跨膜运输方式的比较
项目 自由扩散 协助扩散 主动运输
细胞膜两侧物质浓度差
是否需要蛋白质
是否消耗细胞内的能量
物 质
由高浓度到低浓度
由高浓度到低浓度
不需要
需要
需要
不消耗
不消耗
消耗
氧气、水、二氧化碳等
葡萄糖通过红细胞膜
葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜,离子通过细胞膜
由低浓度到高浓度
四、大分子的跨膜运输
1.胞吞
当细胞摄取大分子时,首先是大分子附着在细胞膜的表面,这部分细胞内陷形成小囊,包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部。
2、胞吐
细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排除细胞。
内吞外排
学习目标
1.知识目标:
说明并比较物质进出细胞的方式。
2.能力目标:
通过图表数据的解读,培养学生的识图和分析问题的能力。
3.情感目标:
通过学习物质跨膜运输的三种方式,理解结构与功能相统一的观点。
1、下列物质需要载体蛋白协助才能进入细胞的是
A、H2O B、甘油 C、K+ D、CO2
2、下列物质以不同运输方式通过细胞膜的是
A、甘油、二氧化碳 B、钾离子、水
C、氨基酸、钾离子 D、葡萄糖、钠离子
3、人红细胞中的K+浓度比血浆中高30倍,而Na+浓度却只有血浆的1/6,合理的解释是
A、细胞膜对K+、Na+的特异性吸收
B、人体对K+、Na+需求不同
C、细胞膜的主动选择吸收
D、红细胞中无细胞核
巩固练习
4、下列物质进出细胞膜的方式,属于自由扩散的是
A、葡萄糖 B、CO2
C、氨基酸 D、激素
5、白细胞吞噬入侵的细菌,必须依靠细胞膜的哪项特性?
A、主动运输 B、流动性
C、选择透过性 D、胞吞
6、下列物质跨膜运输属于主动运输的一组是
A、水和乙醇 B、氧气和血红蛋白
C、葡萄糖和苯 D、钠离子和氨基酸
7、蛋白酶从细胞内合成后分泌出细胞,通过膜的方式是
A、协助扩散 B、主动运输
C、胞吞 D、胞吐
作业:
《学案与测评》P56---57
9、下图表示某种物质运输的过程图解,请分析回答:
⑴图中①-③的物质名称分别是:
_______________,
____________,
_____________,
⑵图示物质运输的方式是_________,
判断的依据是____________________。
Ⅰ、图中①物质由__________(填细胞器)合成,他的发挥作用时的特性是_______________。
Ⅱ、物质的出入必须依赖于细胞膜的_______________性。
Ⅲ、如果该细胞是人红细胞,则O2、K+、苯三者中,不可能是④物质的是__________。
思维扩展:
华士实验学校国际部
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临(共17张PPT)
第4章 细胞的物质输入和输出 第3节 物质跨膜运输的方式
据图探讨问题:
1、什么样的分子能够通过脂双层?什么样的分子不能通过?
2、葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层,但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖,为什么?
自由扩散
特征:
顺浓度梯度运输
1、自由扩散:
协助扩散
特征:
顺浓度梯度运输
需要载体参与
2、协助扩散:
一、被动运输
被动运输:
物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散方式。
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。
主动运输
特征:
逆浓度梯度运输
1.
需要载体
2.
需要消耗能量
3.
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
顺浓度梯度
顺浓度梯度
逆浓度梯度
不需要
需要
需要
不消耗
不消耗
需要消耗
氧气、水、二氧化碳、乙醇、甘油等通过细胞膜
葡萄糖通过红细胞
葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜;离子通过细胞膜等
三、胞吞和胞吐
一些大分子或物质团块的运输,是通过胞吞和胞吐作用来实现的。
胞吞:
物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜,从细胞外进入细胞内的过程。(如果进入的是固态物质,称为吞噬;如果进入的是液态物质,称为胞饮)
胞吐:物质以囊泡的形式通过细胞膜,从细胞内排到细胞外的过程。
一个动物细胞内外不同离子的相对浓度
1、若用呼吸酶抑制剂处理小肠绒毛上皮,则会明显影响其细胞吸收的物质是
A、氧气 B、脂肪酸、水
C、葡萄糖、水 D、钾离子、氨基酸
D
巩固练习
2、人红细胞和血浆中各种离子浓度(mmol/L)如下,据此,你能得出哪些结论
K+ Na+ Ca+ Cl+
红细胞 150 26 70.1 74
血浆 5 144 3.2 111
进入红细胞是主动运输。
细胞膜对离子进出具有选择性。
3、下图表示某种膜结构,
据图回答;
⑴若这是癌细胞膜,与此
图相比含量较少的是[ ]
。
⑵若这是脑细胞膜,b、c
过程运输的气体分别是 。
⑶若这是叶绿体类囊体薄膜,在光下,此膜上发生能量转换的同时,发生了有关物质的变化(请任选一种物质变化并用有关反应式表示)___________________________________ 。
(4)若这是肾小管、集合管上皮细胞膜,过程a、d同时进行,则调控此过程的激素最可能是______。
D
糖蛋白
O2和CO2
2H2O—4H++4e+O2
NADP++2e+H+--NADPH
ADP+Pi+能量--ATP
醛固酮(共19张PPT)
磷脂双分子层
1. 细胞膜和其他的生物膜不仅是半透膜,还是____________ 。
糖蛋白
2.细胞膜的结构特点是?功能特点的是?
选择透过性
具有一定的流动性
蛋白质
选择透过性膜
学习目标
知识方面:说明物质进出细胞的方式;简述主动运输对细胞生命活动的意义。
能力方面:进行图表数据的解读。
重点:物质进出细胞的方式。
学法指导:
(1)通过生活中气体扩散现象的分析,总结出自由扩散的概念。
(2)通过葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层,却能通过细胞膜的现象,总结协助扩散的概念。
(3)通过多媒体动画,列举逆浓度梯度跨膜运输现象,总结出主动运输的概念及特点。
1、什么样的分子能够通过磷脂双分子层?什么样的分子不能通过?
2、葡萄糖、无机盐离子等不能通过无蛋白质分子的磷脂分子层,但是小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖,对此该如何解释?
●
●
溶于脂质的物质
细胞膜
不溶于脂质的物质
例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
主
动
运
输
协
助
扩
散
自
由
扩
散
生物小分子的跨膜运输方式
自由扩散
特点:从高浓度到低浓度;
不需要载体蛋白的协助;
不需要能量。
如:水、氧气、二氧化碳、
甘油、脂肪酸、乙醇、苯等。
协助扩散
特点:从高浓度到低浓度;
需要载体蛋白的协助;
不需要能量。
如:葡萄糖分子进入红细胞。
思考?自由扩散与协助扩散有何异同?为何统称为被动运输?
自由扩散
协助扩散
被动运输
物质顺浓度梯度扩散进出细胞,称为被动运输。
自由扩散与协助扩散相同之处
主动运输
特点:
从低浓度到高浓度;
需要载体蛋白的协助;
需要能量(ATP)。
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。
小分子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
运输方向
载体
能量
举例
不需要
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
O2、CO2、H2O、甘油、脂肪酸、乙醇、苯等通过生物膜
葡萄糖进入红细胞
Na+ 、K+、Ca2+等离子以及
葡萄糖、氨基酸等
( 多 少)
( 多 少)
( 少 多)
消耗能量
需要消耗能量吗?
细胞摄取大分子--胞吞作用
体现了生物膜结构的流动性
细胞外排大分子--胞吐作用
例2、如图为物质出入细胞膜的示意图,请据图回答:
(1)A代表 分子;B代表 ;D代表 。
(2)细胞膜的功能特点是 。
(3)动物细胞吸水膨胀时B的
厚度变小。这说明B具有 。
(4)在a~e的五种过程中,代表
被动运输的是 。
(5)可能代表氧气转运过程的是
图中编号 ;葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号 。
(1)蛋白质 磷脂双分子层 糖蛋白
(2)选择透过性 (3)流动性
(4)bcd (5)b a
运输速率
细胞外浓度
自由扩散
协助扩散
主动运输
注:载体蛋白有专一性,且数量是有限的。
细胞吸收离子的多少,与载体蛋白的种类和数量成比例,而与离子的数量不成比例。
细胞外浓度
运输速率
能量(ATP)
运输速率
细胞外浓度
例3、指出下列各图所表示的物质跨膜方式
例4.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。
细胞内
细胞外
100
150
离子浓度/mmol.L -1
50
0
Na+
K+
Mg2+
Cl-
离子种类
离子通过主动运输进入细胞 ;
离子通过主动运输排出细胞.
K+、Mg2+
Na + 、Cl—
你如何判断?
协助扩散
自由扩散
物质的跨膜运输方式
主动运输
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
巩固练习
1、甲(〇)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
甲
乙
A
2、下列物质中,不能横穿细胞膜,但能通过胞吞、胞吐方式进出细胞的是( )
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
3.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 C 叶绿体膜
4、下列物质以不同运输方式通过细胞膜的是( )
A、甘油、二氧化碳 B、钾离子、水
C、氨基酸、钾离子 D、甘油、葡萄糖
BD
6.对细胞膜的选择性起主要作用的物质是( )
A、胆固醇 B、多糖
C、蛋白质 D、磷脂
C
7.下列哪些物质进出细胞时与细胞中的蛋白质和ATP密切相关( )
①
水通过细胞膜
②
人的红细胞从血浆中吸收葡萄糖
③
肾小管上皮细胞吸收原尿中的Na+
④
小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖
A ①②
B ③④
C ②③
D ①②③④
B
自由扩散
协助扩散
主动运输
主动运输
典型题例:金榜1号
课后作业:金榜1号相关习题