新人教版生物必修一4-3 物质跨膜运输的方式（共46张PPT）

(共46张PPT)
第
3
节
物质跨膜运输的方式
生物必修1《分子与细胞》
（无蛋白质）
气体
脂溶性、水
推测需要载体蛋白的运输
扩散和渗透作用
扩散：
物质分子从相对含量高的一侧向相对含量低的一侧扩散（分子热运动）。
渗透：
溶剂分子（例如H2O）通过半透膜的扩散
1.定义：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散。
2.类型：
自由扩散
、
协助扩散（需载体蛋白）
载体蛋白
都不需能量，但需膜两侧具浓度差。
3.发生条件：
膜外
膜内
H2O
脂溶性小分子
气体分子
观察：自由扩散
水通道蛋白
不与分子结合
不移动
但是，一般题目中不考虑通道蛋白。
观察：载体蛋白在协助扩散中的作用
载体蛋白与离子结合，并移动。
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。
概念：
特点：
举例：
不需要载体蛋白的协助
不消耗能量
从高浓度到低浓度
氧气、二氧化碳、水，甘油、乙醇、苯等脂溶性物质
举例：
特点：
概念：
需要载体蛋白的协助
不消耗能量
从高浓度到低浓度
葡萄糖进入红细胞
小结：被动运输
1.物质出入细胞的方式中，协助扩散区别于自由扩散的是（
）
A.由高浓度向低浓度扩散
B.由低浓度向高浓度扩散
C.需要载体蛋白
D.不需要载体蛋白
2.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
C
A
这些离子为什么能逆浓度梯度运输呢？
水生植物丽藻
哺乳动物红细胞
内外离子浓度
1.定义：物质进出细胞，一般是逆浓度梯度运输。
2.关键条件：
载体蛋白
需要载体蛋白，需要消耗能量ATP。
3.生理意义：
主动吸收营养，排出废物、有害物质
观察：主动运输
载体蛋白具有特异性（专一性）
—特点：
—举例：
?需要载体蛋白的协助(具特异性）
?需要消耗能量（ATP）
?一般是逆浓度梯度
Na+、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞膜;小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸。
为什么所有带电荷的分子(离子)不能自由扩散?
带电的物质通常同水结合形成一个水合的外壳，这不仅增加了它们的分子体积，同时也大大降低了脂溶性。因此说，所有带电荷的分子(离子)，不管它多小，都不能自由扩散。
对比
比较三种物质运输方式的异同
顺浓度梯度
顺浓度梯度
逆浓度梯度
不需要
需要
需要
不耗能
不耗能
耗能
气体，水，脂溶性分子
葡萄糖进入红细胞；少数离子通过细胞膜
葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞膜；大多数离子通过细胞膜等
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
是否耗能
代表例子
　　通过物质跨膜运输的三种方式说明
细胞膜的功能特性是___________，其对
物质的选择吸收是取决于细胞膜上
__________________________。
自由扩散和协助扩散相对于主动运输来
说是一种________运输。
_______运输对活细胞完成各种生命活动有重要作用。
选择透过性
载体蛋白的种类和数量
被动
主动
例题：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（
）
D
①②③④
B
A
①②
B
③④
C
②③
自由扩散
协助扩散
主动运输
主动运输
1.运输Na+和运输K+的蛋白质一样吗？
不一样，载体蛋白具有特异性（专一性）。
2.葡萄糖分子经小肠吸收运输到红细胞内：
经历了哪些运输方式？
共穿过几层膜？
几层磷脂分子？
主动运输、协助扩散
5层
10层
小
结：
小肠绒毛壁、毛细血管壁、肺泡壁
都是只由1层细胞构成。
如果改为氧气分子从肺泡运输到红细胞内呢？
自由扩散
5层
10层
思维拓展
1．透析型人工肾起关键作用的是人工合成的血液透析膜，其作用是能把病人血液中的代谢废物透析掉，这是模拟了生物膜的（
）
A．流动性特点
B．选择功能
C．选择透过功能
D．主动运输
2
．农民种庄稼过程中经常要中耕松土，在根对土壤溶液中无机盐离子的吸收方面有什么关系？
松土增加土壤中的氧气量，加强根的呼吸作用，产生更多的能量有利于主动运输
，
吸收更多的无机盐离子
C
想一想？
影响跨膜运输方式的因素是什么
1.自由扩散：
2.协助扩散：
3.主动运输：
膜内外浓度差
膜内外浓度差，载体蛋白
膜内外浓度差，载体蛋白，能量
与氧气之间的关系？
1.物质浓度及载体对运输速率的影响
自由扩散
协助扩散
载体蛋白
数量有限
吸收速度
膜外物质浓度
（两侧浓度差）
吸收速度
·
·
·
a
b
c
主动运输
载体蛋白有专一性且数量有限,
在协助扩散和主动运输中,载体具有“饱和效应”
膜外物质浓度
载体蛋白
数量有限
·
·
·
a
b
c
膜外物质浓度
吸收速度
下面坐标图所表示的是哪种物质运输方式？
主动运输
被动运输
可逆浓度运输
顺浓度运输（扩散）
2.
O2浓度对运输速率的影响
自由扩散
协助扩散
运输速度
氧气浓度
运输速度
·
主动运输
氧气浓度
①被动运输不消耗能量，与氧气浓度无关。
·
·
氧气浓度
运输速度
②主运输需要消耗能量：
a点O2为零时，无氧呼吸供能（产能较少），速率较低；
ab段O2浓度↑，有氧呼吸加强，速率加快。b点后因受到载体数量的限制，运输速率最后不再随氧浓度增加。
a
b
c
饱和点
能量
运输速率
分析：主动运输速率与呼吸强度或能量的关系
呼吸强度
运输速率
饱和点
限制因素：
载体数量
限制因素：
载体数量
饱和点
A甘油
B钾离子
C葡萄糖
分析：
呼吸抑制酶处理红细胞后，三种物质吸收量变化曲线。
时间
物质吸收量
与神经细胞主动吸收钾离子有关的细胞器有哪些？
线粒体（供能）、核糖体（合成载体蛋白）
哺乳动物成熟的红细胞无线粒体，通过无氧呼吸供能。
A
B
C
温度
吸收速率
分析：主动运输速率与外界浓度或温度的关系
主动运输
温度影响酶的活性，从而影响新陈代谢速率，如呼吸速率。
膜外溶液浓度
吸收速率
“烧苗”现象
限制因素：载体数量
最适温度
饱和点
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。分析：影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素
主动运输
AB差异：能量
BC差异：载体数量
同一曲线：看横轴坐标
不同曲线：看纵轴坐标
结论：
①同种生物体内，不同离子对应的载体数量不同。
②不同作物体内，同种离子对应的载体数量不同。
③不同作物体内，载体蛋白的种类和数目均不同。
1.根据下图所示曲线回答下列问题
运输速率
浓度差
协助扩散或主动运输
（1）从图中可知该种物质进入细
胞的方式是什么?
（2）从图中可以看出物质通过细胞
膜的运输速度与细胞外浓度的关系是什么?
（3）上述运输方式中，加入蛋白酶后曲线是否会发生变化？为什么？
在一范围内,物质的运输速率与外界浓度成正比
会,载体蛋白受到破坏
练习
2.如图表示物质跨(穿)膜运输的两种方式，下列表述正确的是
(　　)
A.脂溶性小分子物质不能通过方式a运输
B.与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面
C.方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关
D.抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响
C
自由扩散
协助扩散或主动运输
想一想：
主动运输和被动运输只能让许多离子和小分子通过细胞膜，但是对于蛋白质这样的大分子却无能为力。可是大部分细胞能够摄入和排出特定的大分子。
这些大分子（如：分泌蛋白）是怎样进出细胞的呢？
膜泡运输
三、胞吞胞吐
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。需要消耗能量。
生物膜对大分子物质的转运
大分子排出细胞的方式叫
。
大分子进入细胞的方式叫
。
注意：
胞吞和胞吐作用都要消耗能量。
胞吞（内吞）
胞吐（外排）
胞吐
合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图
大分子运输——膜泡运输的特点
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
细胞的物质运输的方式:
被动运输（扩散）
主动运输
胞吞（内吞）、胞吐（外排）
自由扩散
协助扩散
顺浓度梯度
一般是逆浓度梯度
1、小分子物质的跨膜运输：
2、大分子物质的运输：膜泡运输
1、小分子物质的跨膜运输与细胞膜的什么特点有关？
2、胞吞和胞吐作用与细胞膜的什么特点有关？
3、蛋白质分子进出核孔属于哪一种运输方式？
思考与讨论：
选择透过性和流动性
细胞膜的流动性
既不属于跨膜运输，也不属于膜泡运输
1.下列物质中，需要载体蛋白协助才能进
入细胞的是（　　　　）
A.水
　
B.乙醇　
C.钾离子　D.二氧化碳
2.能保证细胞按照生命活动的需要吸收营养物质的主要方式是（　　　　）
　A、自由扩散　　　　B、胞吞作用
　C、主动运输　　　　D、胞吐作用
c
C
课堂练习
3.下列物质以相同运输方式通过细胞膜的是（
）
A
苯、二氧化碳
B
钾离子、水
C
胰岛素、钾离子
D
葡萄糖、糖原
4.下列说法中错误的是：（
）
A．黄瓜在腌制中慢慢变甜，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，又需要上的载体蛋白
A
A
5.甲(〇)乙(●)两种物质在细胞膜两侧的分布情况如图(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(
)
C、乙运出细胞一定有载体蛋白的参与
B、甲进入细胞一定需要能量
A、乙进入细胞一定有载体蛋白的参与
D、甲运出细胞一定不需要能量
A
6、下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：
在a
→
e
的5种过程中，代表自由扩散是
；
代表协助扩散的是
；
代表主动运输的是
。
b
c
d
a
e
7
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_______。
（3）动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有
__________。
（4）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
糖蛋白
流动性
b
a
8、如图为物质出入细胞的四种方式示意图，请据图回答：
（1）图中A表示
_____方式，B表示
_______
方式，C表示
_______
方式，D表示
________
方式。
（2）K+、O2和葡萄糖三种物质中，通过B方式进入红细胞的是
_______
。
（3）与A方式相比，B方式的主要特点是需要借助
_____
，该物质是在细胞内的
__上合成的，特点是___________。
自由扩散
协助扩散
主动运输
胞吐
葡萄糖
载体蛋白
核糖体
特异性
（4）胰岛B细胞分泌胰岛素是通过
______
方式进行，该种运输方式也体现出细胞膜
______________
的特点。
（5）若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，
____________
方式将会受到较大影响。
（6）需要载体协助的方式为
（填字母），影响B方式运输速度的因素为
________
；与C运输方式有关的细胞器是
____
。
D（或胞吐）
具有一定的流动性
主动运输和胞吐
B、C
浓度差和载体数量
线粒体和核糖体
影响因素：
跨膜运输
被动运输
主动运输：
胞吞
胞吐
自由扩散：
协助扩散：
小结：
顺浓度梯度
1.顺浓度梯度；
2.载体蛋白
1.逆浓度梯度；
2.需要载体蛋白；
3.需要能量
1.依赖于膜的流动性
2.消耗能量
小分子物质
大分子物质
膜泡运输
膜两侧浓度差、载体数量、氧浓度
【作业】
完成练习册
理解记忆本节知识
然后，
预习下一节