(共21张PPT)
像水分子这样,物质以扩散的方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式被称为被动运输。
被动运输分为自由扩散和协助扩散。
一、被动运输
(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。也叫简单扩散。
如:O2、CO2等气体分子和苯、乙醇、甘油等脂溶性小分子有机物。
从高浓度到低浓度(顺浓度梯度);
不需要蛋白质的协助;
不消耗能量。
1、自由扩散
(2)特点:
温度会影响自由扩散的速度吗?
(3)主要影响因素:浓度差
据研究,水分子进出细胞可以是自由扩散,但更多是是另一种被动运输方式?
2、协助扩散
(1)概念:进出细胞的物质借助膜上的转运蛋白的扩散,叫做协助扩散,也叫易化扩散。
如:水、葡萄糖进入红细胞。
从高浓度到低浓度(顺浓度梯度);
需要转运蛋白(两种)的协助;
不需要能量
(2)特点:
(3)转运蛋白质可以分为载体蛋白和通道蛋白
载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,自身的构型会发生变化,并且会移动。
通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,不会移动。物质不需要与通道蛋白结合。如水通道、钾离子通道、钠离子通道。
协助扩散运输速率与转运蛋白数量有关。
浓度差 (Mmol/L) 1.5 3 4.5 6 7.5
9
速率 (离子/秒) 8 15 24 30 31
31
(4)影响因素:在一定浓度范围内,物质的运输速率与物质浓度差成______关系,超过一定的浓度后,协助扩散中物质运输速率受_________________限制
正相关
转运蛋白质数量
转运蛋白数量有限
试总结自由扩散与协助扩散的异同点
二、主动运输
与
胞吞、胞吐
问题探讨:
人体甲状腺分泌的甲状腺激素,在生命活动中起着重要作用。碘是合成甲状腺激素的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高20-25倍
思考:
1、甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗?
并说出判断的理由?
2、联想逆水生行舟的情形,甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是否需要细胞提供能量?
资料:
研究发现,如果在甲状腺滤泡上皮细胞外溶液中加入呼吸抑制剂(抑制呼吸作用,影响细胞的能量供应),细胞则不能继续吸收碘。而之后再加入ATP(细胞中直接供能物质),细胞吸收碘的能力又得以恢复。
逆浓度梯度
需要
转运蛋白
I_
3、甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘还需要什么条件
载体蛋白
主动运输
Active transport
物质逆浓度梯度进行跨膜运输,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,这种方式叫主动运输。
2.有关细胞器
3.实例:小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐;根吸收矿质离子;肾小管吸收离子;Na-K泵;生长素的极性运输等
细胞通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要。
4.意义:
核糖体、线粒体
扩散速率 (V)
细胞外浓度
扩散速率 (V)
O2浓度
O
O
P
Q
A
C
B
载体蛋白数量有限
细胞内浓度
影响主运输的主要因素:
载体蛋白的种类和数量、能量
(载体有专一性和数量有限性)
时间
主动运输
Active transport
肺
黏液阻塞了气道
提示:
囊性纤维化病主要源于患者转运氯离子的载体蛋白异常,导致患者支气管黏液增多,易发细菌感染。
主动运输
Active transport
物质运输方式的比较
项 目 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向
转运蛋白
细胞内的能量
代表例子
顺(高→低)
不需要
载体蛋白、通道蛋白
载体蛋白
不消耗
不消耗
需要消耗
气体、水、脂溶类等
葡萄糖通过红细胞
葡萄糖、氨基酸;离子等
水通过水通道
顺(高→低)
逆(低→高)
它们都是反映了细胞膜的功能特点:选择透过性
习题反馈: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)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,代表被动转运的是________。
(4)可能代表氧气转运过程的是图中编号__________;
葡萄糖进入红细胞的过程是图中编号__________。
蛋白质
磷脂分子
糖蛋白
流动性
b、c、d
b
d
主动
自由
协助
协助
主动
转运蛋白质能帮助许多离子和小的分子通过细胞膜,但是大分子的运输却无能为力,回顾分泌蛋白质的形成过程,分泌蛋白质又是如何经细胞膜分泌到细胞外的?
胞吞与胞吐
胞吞胞吐
End/Ex-ocytosis
胞吞胞吐:
当细胞摄取大分子时,首先是大分子与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊,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,这种现象叫作胞吞
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,将大分子排出细胞,这种现象叫作胞吐
胞吞
实例:
吞噬细胞吞噬病菌等
实例:
分泌蛋白的分泌,如胰岛素、抗体、消化酶等
细胞外
细胞内
细胞外
细胞内
胞吐
胞吞和胞吐
1.对象:__________________________
蛋白质、多糖等大分子
2.特点. 与浓度 关; 载体; 能量;穿过___层膜
3. 体现细胞膜的结构特点 性
无
不需要
需要
流动
需要
0
但被动运输和主动运输则体现了功能特点______________性
选择透过
胞吞胞吐
End/Ex-ocytosis
痢疾内变形虫
变形虫,通过胞吞作用摄取食物;又能通过胞吐作用排出食物残渣和废物。
痢疾内变形虫寄生在人体肠道,通过胞吐作用分泌蛋白分解酶,溶解肠壁组织,通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞,引发阿米巴痢疾
与生活联系
NO3-
K+
习题反馈: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
含氧量
运输速度
B