物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞饺私瘫匦轕PT課件

1、 思考：既然生物膜主要是由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成的，我們該如何研究磷脂分子和蛋白質(zhì)分子在物質(zhì)運輸過程中分別起什么作用呢？首先把膜中的磷脂分子單獨地提取出來，制成無蛋白質(zhì)的脂雙層膜，這樣就可以分別研究不同成分的作用了單一研究法第1頁/共34頁據(jù)圖探討問題：1.什么樣的分子能夠通過脂雙層？什么樣的分子不能通過？2.葡萄糖不能通過無蛋白質(zhì)的脂雙層，但是，小腸上皮細(xì)胞能大量吸收葡萄糖，對此該如何解釋？O O2 2、COCO2 2、N N2 2、H H2 2O O、苯、苯、甘油、乙醇甘油、乙醇氨基酸、葡萄糖、氨基酸、葡萄糖、核苷酸、各種離子核苷酸、各種離子葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞膜與蛋白質(zhì)有關(guān)葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞膜與

2、蛋白質(zhì)有關(guān)第2頁/共34頁第3頁/共34頁一、小分子或離子的跨膜運輸請看書請看書7070頁，思考以下問題：頁，思考以下問題：1 1、被動運輸包括哪些方式？被動運輸?shù)姆较?、被動運輸包括哪些方式？被動運輸?shù)姆较蚴窃鯓拥?？是怎樣的? 2、被動運輸是否需要物質(zhì)的協(xié)助？是否消耗、被動運輸是否需要物質(zhì)的協(xié)助？是否消耗能量？能量？3 3、哪些物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞是被動運輸？、哪些物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞是被動運輸？第4頁/共34頁一、小分子或離子的跨膜運輸特點：舉例：概念：水、氧氣、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等脂溶性物質(zhì)通過細(xì)胞膜從高濃度到低濃度不需載體蛋白協(xié)助不消耗能量比方：球往低處滾比方：球往低處滾第5頁/共34頁濃度差濃

3、度差（mol/L）51015202530運輸速度運輸速度(離子離子/秒秒)2.44.77.39.512.214.4 請根據(jù)自由擴(kuò)散實驗的數(shù)據(jù)，以濃度差為橫坐請根據(jù)自由擴(kuò)散實驗的數(shù)據(jù)，以濃度差為橫坐標(biāo)，以物質(zhì)運輸速率為縱坐標(biāo)繪出曲線圖，并總標(biāo)，以物質(zhì)運輸速率為縱坐標(biāo)繪出曲線圖，并總結(jié)規(guī)律。結(jié)規(guī)律。濃度差濃度差運輸速率運輸速率結(jié)論：物質(zhì)的運輸速度與物質(zhì)濃結(jié)論：物質(zhì)的運輸速度與物質(zhì)濃度差成度差成 關(guān)系，自由擴(kuò)散過關(guān)系，自由擴(kuò)散過程只受程只受 的影響。的影響。正比正比物質(zhì)的濃度差物質(zhì)的濃度差第6頁/共34頁概念：離子和一些較大的分子如葡萄糖等物質(zhì)通過細(xì)胞膜（如葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞）協(xié)助擴(kuò)散特點：舉例：從高

4、濃度到低濃度不消耗能量需要載體蛋白協(xié)助第7頁/共34頁運輸速度運輸速度(離子離子/秒秒)81524303131濃度差濃度差（mol/L）1.534.567.59 請根據(jù)協(xié)助擴(kuò)散實驗的數(shù)據(jù)，以濃度差為橫坐請根據(jù)協(xié)助擴(kuò)散實驗的數(shù)據(jù)，以濃度差為橫坐標(biāo)，以物質(zhì)運輸速率為縱坐標(biāo)繪出曲線圖，并總標(biāo)，以物質(zhì)運輸速率為縱坐標(biāo)繪出曲線圖，并總結(jié)規(guī)律。結(jié)規(guī)律。濃度差濃度差運輸速率運輸速率結(jié)論：在一定范圍內(nèi)，物質(zhì)的運輸結(jié)論：在一定范圍內(nèi)，物質(zhì)的運輸速度與物質(zhì)濃度差成速度與物質(zhì)濃度差成 關(guān)系，超關(guān)系，超過一定的濃度后，協(xié)助擴(kuò)散中物質(zhì)過一定的濃度后，協(xié)助擴(kuò)散中物質(zhì)運輸速率受運輸速率受 的限制。的限制。正比正比載體蛋白的

5、數(shù)量載體蛋白的數(shù)量第8頁/共34頁自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都是順物質(zhì)的濃度梯度進(jìn)行的，不需要細(xì)胞消耗能量，所以統(tǒng)稱為被動運輸。提問：是不是所有的物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞都是順提問：是不是所有的物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞都是順濃度梯度？濃度梯度？第9頁/共34頁離子細(xì)胞液濃度/池水濃度（H2PO4） 18 050K+ 1 065Cl 100Na+ 46SO42 25Ca2+ 13Mg2+ 10探究3 ：離子的跨膜運輸麗藻細(xì)胞液與池水的多種離子濃度比思考：思考：1、細(xì)胞中要、細(xì)胞中要想達(dá)到這樣的比值，想達(dá)到這樣的比值，這些離子應(yīng)該怎樣運這些離子應(yīng)該怎樣運輸？輸？2、物質(zhì)逆濃度的跨、物質(zhì)逆濃度的跨膜運輸需要哪些條件膜運輸需要哪些條

6、件呢？呢？逆濃度梯度逆濃度梯度載體蛋白、能量載體蛋白、能量第10頁/共34頁特點：舉例：概念：從低濃度到高濃度需要載體蛋白協(xié)助需要能量（ATP)Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+等離子通過細(xì)胞膜;葡萄糖、氨基酸進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞。第11頁/共34頁主動運輸保證了活細(xì)胞按照生命活動的需要，主動地選擇吸收需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)。主動運輸對生命活動的意義：請嘗試畫圖表示隨氧濃度的變化，離子運輸速請嘗試畫圖表示隨氧濃度的變化，離子運輸速率的變化，并分析曲線各階段的限制因素。率的變化，并分析曲線各階段的限制因素。運輸速率運輸速率耗氧量耗氧量結(jié)論：在一定范圍內(nèi)，物質(zhì)的結(jié)論：在一定范圍

7、內(nèi)，物質(zhì)的運輸速度與耗氧量成運輸速度與耗氧量成 關(guān)關(guān)系，超過一定量后，物質(zhì)運輸系，超過一定量后，物質(zhì)運輸速率受速率受 的限制。的限制。正比正比載體蛋白數(shù)量載體蛋白數(shù)量第12頁/共34頁1 1、載體蛋白位于細(xì)胞膜上，它能與特定的分子和載體蛋白位于細(xì)胞膜上，它能與特定的分子和離子離子，如糖類、氨基酸，或金屬離子等，如糖類、氨基酸，或金屬離子等結(jié)合結(jié)合，將，將這些這些分子或離子從膜的一側(cè)轉(zhuǎn)運到另一側(cè)分子或離子從膜的一側(cè)轉(zhuǎn)運到另一側(cè)。2 2、載體蛋白與分子或離子的結(jié)合是可逆的載體蛋白與分子或離子的結(jié)合是可逆的，即它，即它轉(zhuǎn)運到一側(cè)后，就會與所運載的分子或離子分離。轉(zhuǎn)運到一側(cè)后，就會與所運載的分子或離子

8、分離。3 3、載體蛋白具有高度的專一性載體蛋白具有高度的專一性，一種載體蛋白通，一種載體蛋白通常只能轉(zhuǎn)運一類分子或離子。常只能轉(zhuǎn)運一類分子或離子。4 4、載體蛋白的轉(zhuǎn)運效率與分子在膜兩側(cè)的濃度梯載體蛋白的轉(zhuǎn)運效率與分子在膜兩側(cè)的濃度梯度的大小有關(guān)度的大小有關(guān)。 第13頁/共34頁聯(lián)系社會：囊性纖維病與物質(zhì)的跨膜運輸20世紀(jì)80年代，人們認(rèn)識到一種叫做囊性纖維病的遺傳病的發(fā)生，是由于有的細(xì)胞中某種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)異常，影響了Na+和Cl-的跨膜運輸。1996年，研究人員發(fā)現(xiàn)，肺部細(xì)胞外側(cè)Na+的聚積會使肺易受到細(xì)菌傷害。這一發(fā)現(xiàn)給囊性纖維病的治療帶來了新的希望。請你通過搜集資料，了解與細(xì)胞膜有關(guān)的疾病

9、的研究進(jìn)展。第14頁/共34頁歸納總結(jié)：1、請列表比較三種運輸方式的異同點第15頁/共34頁1、哪種離子通過主動運輸進(jìn)入細(xì)胞？2、哪種離子通過主動運輸排出細(xì)胞？3、你是如何作出以上判斷的？K+和Mg2+Na+和Cl解讀圖表 主動運輸是將物質(zhì)由低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)。能力提升能力提升第16頁/共34頁物質(zhì)出入細(xì)胞舉例被動運輸主動運輸自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散水分子通過細(xì)胞膜血糖進(jìn)入紅細(xì)胞舉例NH4+進(jìn)入根細(xì)胞舉例第17頁/共34頁質(zhì)疑（書72頁）：人體的白細(xì)胞吞噬入侵的細(xì)菌、細(xì)胞碎片及衰老的紅細(xì)胞，是細(xì)胞的什么作用，對于人體有什么作用？胞吞（內(nèi)吞）第18頁/共34頁胞吐（外排）第19頁/共34頁運輸形

10、式：運輸方向：是否需要能量：胞吞和胞吐與濃度無關(guān)有無載體：不需要，需要細(xì)胞膜和囊泡由ATP供能依靠的是細(xì)胞膜具有一定流動性這一特點。第20頁/共34頁生物膜的功能特點：選擇透過性物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞奖粍舆\輸主動運輸：胞吞和胞吐：自由擴(kuò)散： 協(xié)助擴(kuò)散：小結(jié)：順濃度梯度順濃度梯度；載體蛋白逆濃度梯度；載體蛋白；能量依賴于膜的流動性能量第21頁/共34頁1、物質(zhì)出入細(xì)胞的三種方式的模式圖（黑點代表物質(zhì)分子），據(jù)圖回答下面的問題。鞏固訓(xùn)練：鞏固訓(xùn)練：與丙相比，乙方式的不同之處是_。對于活細(xì)胞完成各項生命活動都非常重要的物質(zhì)運輸?shù)姆绞绞?。甲和丙合稱為 。甲屬于甲屬于 方式，方式，乙屬于乙屬于 方式，方式

11、，丙屬于丙屬于 方式。方式。與甲相比，丙方式的不與甲相比，丙方式的不同之處是同之處是_；自由擴(kuò)散自由擴(kuò)散主動運輸主動運輸協(xié)助擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散需要載體蛋白的協(xié)助需要載體蛋白的協(xié)助需要能量需要能量主動運輸主動運輸被動運輸被動運輸?shù)?2頁/共34頁2 2、下列哪些物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞時與細(xì)胞中的核糖體和、下列哪些物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞時與細(xì)胞中的核糖體和線粒體密切相關(guān)（線粒體密切相關(guān)（ ）甘油通過細(xì)胞膜甘油通過細(xì)胞膜 人的紅細(xì)胞從血漿中吸收人的紅細(xì)胞從血漿中吸收葡萄糖葡萄糖 腎小管上皮細(xì)胞吸收原尿中的腎小管上皮細(xì)胞吸收原尿中的Na+ A A B B C C D D B知識遷移 小腸絨毛上皮細(xì)胞能夠從消化了的食物中吸收葡萄

12、糖，卻很難吸收相對分子質(zhì)量比葡萄糖小的木糖，這個事實說明細(xì)胞膜具有什么特性？這與細(xì)胞的生活有什么關(guān)系？選擇透過性選擇透過性這一特性使細(xì)胞盡可能只吸收自身所需的物質(zhì)，細(xì)胞不需要或?qū)?xì)胞有害的物質(zhì)被阻擋在外。第23頁/共34頁在順濃度梯度的情況下，葡萄糖、氨基酸等分子通過協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞。但是在小腸上皮細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖濃度，比腸液高十幾倍，細(xì)胞還可以吸收葡萄糖嗎？如果能，吸收的方式是什么？你能對上述現(xiàn)象作出解釋嗎？思維拓展思維拓展能，主動運輸細(xì)胞對同一種物質(zhì)，在不同的情況吸收的細(xì)胞對同一種物質(zhì)，在不同的情況吸收的方式是不同的。方式是不同的。第24頁/共34頁【課堂練習(xí)】1、如圖表示細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)

13、，其中a和b為物質(zhì)的兩種運輸方式，下列敘述不正確的是（ ）A細(xì)胞的識別與有密切的關(guān)系B適當(dāng)提高溫度將加快和的運動速度Ca過程體現(xiàn)了膜的選擇透過性這一生理特性D如果圖示為腎小管上皮細(xì)胞膜，則原尿中的葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞的方向是 D第25頁/共34頁2.對某動物細(xì)胞進(jìn)行熒光標(biāo)記實驗，如示意圖所示，其基本過程：用某種熒光染料標(biāo)記該動物細(xì)胞，細(xì)胞表面出現(xiàn)熒光斑點。用激光束照射該細(xì)胞表面的某一區(qū)域，該區(qū)域熒光消失。停止激光束照射一段時間后，該區(qū)域的熒光逐漸恢復(fù)，即又出現(xiàn)了斑點。上述實驗不能說明的是（ ）A細(xì)胞膜具有流動性 B熒光染料能與細(xì)胞膜組成成分結(jié)合C根據(jù)熒光恢復(fù)的速率可推算出物質(zhì)跨膜運輸?shù)乃俾蔇根據(jù)熒光

14、恢復(fù)的速率可推算出膜中蛋白質(zhì)或脂質(zhì)的流動速率 C3、下列物質(zhì)中，不能橫穿細(xì)胞膜進(jìn)出細(xì)胞的是（ ） A 維生素D和性激素 B 水和尿素 C 氨基酸和葡萄糖 D 酶和胰島素D第26頁/共34頁4.如圖為物質(zhì)出入細(xì)胞膜的示意圖，請據(jù)圖回答：(1)A代表 分子；B代表 ；D代表 。(2)細(xì)胞膜從功能上來說，它是一層 膜。(3)動物細(xì)胞吸水膨脹時B的厚度變小，這說明B具有 。(4)在ae的五種過程中，代表被動運輸?shù)氖?。(5)可能代表氧氣轉(zhuǎn)運過程的是圖中編號 ，葡萄糖從腸腔進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的過程是圖中編號 。蛋白質(zhì)磷脂雙分子層多糖選擇透過性一定的流動性b、c、dba第27頁/共34頁 5.下面幾幅坐標(biāo)圖

15、中所表示的分別是哪種物質(zhì)運輸方式？為什么？運輸速率濃度差能量運輸速率濃度差運輸速率自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動運輸載體有專一性且數(shù)量有限, 在協(xié)助擴(kuò)散和主動運輸中,載體具有“飽和效應(yīng)”第28頁/共34頁挑戰(zhàn)一:下列物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞膜的方式，屬于自由擴(kuò)散的是（ ）A、葡萄糖 B、CO2 C、氨基酸 D、激素BC挑戰(zhàn)二:下列物質(zhì)需要載體蛋白協(xié)助才能進(jìn)入細(xì)胞的是（ ）A、H2O B、甘油 C、葡萄糖 D、CO2挑戰(zhàn)三:下列物質(zhì)以不同運輸方式通過細(xì)胞膜的是（ ） A、甘油、二氧化碳 B、鉀離子、水 C、氨基酸、鉀離子D、葡萄糖、Ca2+ B第29頁/共34頁挑戰(zhàn)四:人體中， K+很容易穿過細(xì)胞膜，但許多細(xì)胞內(nèi)部的

16、 K+比這些細(xì)胞外部的 K+濃度要高，如人的紅細(xì)胞中 K+的濃度比血漿中 K+的濃度高 30 倍。這種物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式屬于（ ）A. 自由擴(kuò)散 B. 協(xié)助擴(kuò)散C. 被動運輸 D. 主動運輸D挑戰(zhàn)五:將水稻培養(yǎng)在含有各種營養(yǎng)元素的培養(yǎng)液中，發(fā)現(xiàn)水稻吸收硅多，吸收鈣少。這是因為水稻根的細(xì)胞膜（ ）。A. 吸附硅的能力強(qiáng)，吸附鈣的能力弱B. 運載硅的載體多，運載鈣的載體少C. 吸收硅的方式是自由擴(kuò)散，吸收鈣的方式是主動運輸D. 吸收硅不需要能量，吸收鈣需要能量B挑戰(zhàn)六:新生兒小腸上皮細(xì)胞通過消耗 ATP ，可以直接吸收母乳中的大分子的免疫球蛋白和小分子的葡萄糖。這兩種物質(zhì)分別被吸收到血液中的方式是（ ）A. 主動運輸、主動運輸 B. 胞吞、主動運輸C. 主動運輸、胞吞 D. 被動運輸、主動運輸 B第30頁/共34頁挑戰(zhàn)七:用呼吸抑制劑處理小腸絨毛上皮細(xì)胞，細(xì)胞對下列哪種物質(zhì)的吸收顯著減少( )A.水 B.乙醇C.葡萄糖 D.甘油BC挑戰(zhàn)八:下列哪一項與礦質(zhì)離子的吸收沒有聯(lián)系？（ ）。A. 核糖體 B. 線粒體C. 細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì) D. 高爾基體D挑戰(zhàn)九:如圖是胡蘿卜在不同的含氧情況下從硝酸鉀溶液中吸收K+和NO3-的曲線.影響A、B兩點和B、C兩點吸收量不