一輪必修物質(zhì)跨膜運(yùn)輸

一輪必修物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)?頁(yè)/共53頁(yè)正常的紅細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果：圓漲的紅細(xì)胞漲破的紅細(xì)胞第2頁(yè)/共53頁(yè)外界溶液濃度小于細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)胞吸水膨脹外界溶液濃度等于細(xì)胞質(zhì)濃度保持原狀態(tài)外界溶液濃度大于細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)胞失水皺縮歸納：濃度差越大細(xì)胞吸水或失水越多水的進(jìn)出方向——順相對(duì)含量的梯度進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的

第3頁(yè)/共53頁(yè)人的紅細(xì)胞細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)清水動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水?類比學(xué)習(xí)第4頁(yè)/共53頁(yè)思考：擴(kuò)散作用是指從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域的運(yùn)動(dòng)。

滲透作用是一種特殊方式的擴(kuò)散，它是指水分子或其他溶劑分子通過半透膜(或選擇透過性膜)進(jìn)行的擴(kuò)散。擴(kuò)散：物質(zhì)分子由高濃度區(qū)域往低濃度區(qū)域移動(dòng)，直到均勻分布的現(xiàn)象。思考1．?dāng)U散作用和滲透作用的關(guān)系？第5頁(yè)/共53頁(yè)植物細(xì)胞失水和吸水的情況是怎樣的呢？探究洋蔥表皮細(xì)胞30%蔗糖溶液細(xì)胞壁一段時(shí)間后質(zhì)壁分離原生質(zhì)原生質(zhì)第6頁(yè)/共53頁(yè)細(xì)胞液液泡膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞膜細(xì)胞壁原生質(zhì)層清水?類比學(xué)習(xí)原生質(zhì)層VS原生質(zhì)體第7頁(yè)/共53頁(yè)探究實(shí)驗(yàn)：植物細(xì)胞的吸水和失水提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流（原生質(zhì)層是一層半透膜嗎？）（原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜）設(shè)計(jì)方案（按預(yù)定方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）（分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論：……）（總結(jié)，寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告并適當(dāng)交流）預(yù)期結(jié)果將植物細(xì)胞浸潤(rùn)在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其大小的變化；再將細(xì)胞浸潤(rùn)在清水中，觀察其大小的變化。在蔗糖溶液中植物細(xì)胞的中央液泡會(huì)變小，細(xì)胞皺縮；在清水中植物細(xì)胞的中央液泡會(huì)變大，細(xì)胞膨脹。第8頁(yè)/共53頁(yè)⑴原因

質(zhì)壁分離的原因分析⑵表現(xiàn)宏觀：堅(jiān)挺→萎蔫液泡：大→小微觀細(xì)胞液顏色：淺→深原生質(zhì)層：與細(xì)胞壁分離特別提醒⑴實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵

實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是實(shí)驗(yàn)材料的選擇，必須選擇有大液泡并有顏色的植物細(xì)胞，便于在顯微鏡下觀察⑵死細(xì)胞，動(dòng)物細(xì)胞，未成熟的植物細(xì)胞不發(fā)生質(zhì)壁分離第9頁(yè)/共53頁(yè)

⑶質(zhì)壁分離后在細(xì)胞壁和細(xì)胞膜之間充滿的是濃度降低的外界溶液，因細(xì)胞壁是全透性

⑷若用50%蔗糖溶液做實(shí)驗(yàn)，能發(fā)生質(zhì)壁分離但不能復(fù)原，因?yàn)榧?xì)胞過度失水而死亡。

⑸若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做實(shí)驗(yàn)會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分離的自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象，因外界物質(zhì)會(huì)被吸收到細(xì)胞內(nèi)，而引起細(xì)胞液濃度升高。（一定濃度，溶質(zhì)可穿膜的溶液中先發(fā)生質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原）第10頁(yè)/共53頁(yè)植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)植物細(xì)胞吸水的方式吸脹吸水滲透吸水：未成熟植物細(xì)胞(干種子)（無(wú)中央大液泡）活的、成熟的中央大液泡的植物細(xì)胞原理：靠細(xì)胞內(nèi)的親水性物質(zhì)（蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素）吸收水分（主要的吸水方式）第11頁(yè)/共53頁(yè)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例

1．番茄和水稻吸收無(wú)機(jī)鹽離子的比較

科學(xué)家將番茄和水稻分別放在含有Ca2＋、Mg2＋和Si4＋的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結(jié)果及分析如下：第12頁(yè)/共53頁(yè)⑴不同植物對(duì)＿＿＿＿＿＿＿＿的吸收有差異，同一種植物對(duì)＿＿＿＿＿＿＿＿的吸收也有差異，說明植物細(xì)胞膜對(duì)無(wú)機(jī)鹽離子的吸收具有＿＿＿。

⑵水稻吸收水的相對(duì)速率比吸收Ca2＋、Mg2＋的＿，造成培養(yǎng)液中Ca2＋、Mg2＋濃度＿＿；番茄吸收水的相對(duì)速率比吸收Si4＋的＿，造成培養(yǎng)液中Si4＋濃度＿＿。同一種無(wú)機(jī)鹽離子不同種無(wú)機(jī)鹽離子選擇性大上升大上升注意：①物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸并不都是順相對(duì)含量濃度梯度的，而且細(xì)胞對(duì)于物質(zhì)的輸入和輸出有選擇性。

②細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜，其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)為膜上載體蛋白的種類和數(shù)量，有飽和性和競(jìng)爭(zhēng)抑制現(xiàn)象。第13頁(yè)/共53頁(yè)⑴區(qū)別：①半透膜可以是選擇透過性膜，也可以是無(wú)生命的物理性膜，即指某些物質(zhì)可以透過而另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜，物質(zhì)能否通過取決于分子的大小。

②選擇透過性膜是具有生命的生物膜，載體蛋白的存在決定了其對(duì)不同物質(zhì)是否吸收選擇性。細(xì)胞死亡或膜載體蛋白失活后，其選擇透過性喪失。

⑵共性：都允許水分子自由通過，而不允許大分子物質(zhì)通過。思考．半透膜和選擇透過性膜的關(guān)系第14頁(yè)/共53頁(yè)糖蛋白蛋白質(zhì)磷脂雙分子

細(xì)胞膜和其他的生物膜不僅是半透膜，還是____________。選擇透過性膜第15頁(yè)/共53頁(yè)問題探討

哪些分子能夠通過脂雙層？哪些分子不能通過？氧氣、氮?dú)舛趸?、苯水、甘油、乙醇氨基酸葡萄糖核苷酸H+、Na+

、K+、Ca2+、Mg2+、HCO3_無(wú)蛋白質(zhì)的脂雙層第16頁(yè)/共53頁(yè)特點(diǎn)：順濃度梯度運(yùn)輸自由擴(kuò)散物質(zhì)通過簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞，叫做自由擴(kuò)散。①氣體②水③脂溶性小分子,

如甘油，乙醇。如：第17頁(yè)/共53頁(yè)小腸上皮細(xì)胞蛋白質(zhì)氧氣、氮?dú)舛趸肌⒈剿?、甘油、乙醇氨基酸葡萄糖核苷酸H+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+、HCO3_無(wú)蛋白質(zhì)的脂雙層葡萄糖氨基酸核苷酸H+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+、HCO3_?第18頁(yè)/共53頁(yè)協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助載體蛋白的擴(kuò)散，叫做協(xié)助擴(kuò)散。第19頁(yè)/共53頁(yè)特點(diǎn)：順濃度梯度運(yùn)輸1.需要載體2.協(xié)助擴(kuò)散葡萄糖紅細(xì)胞吸收

如：載體蛋白第20頁(yè)/共53頁(yè)被動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散

協(xié)助擴(kuò)散VS順濃度梯度的擴(kuò)散第21頁(yè)/共53頁(yè)麗藻細(xì)胞液與池水的多種離子濃度比

離子細(xì)胞液濃度/池水濃度H2PO4-18050K+1065Cl－100Na＋46

細(xì)胞內(nèi)離子的濃度遠(yuǎn)大于細(xì)胞外逆濃度梯度運(yùn)輸I－甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞?20—25倍28倍K+第22頁(yè)/共53頁(yè)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)?3頁(yè)/共53頁(yè)主動(dòng)運(yùn)輸特點(diǎn)：逆濃度梯度運(yùn)輸1.需要載體2.需要消耗能量3.

物質(zhì)從低濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)，需要載體蛋白的協(xié)助，同時(shí)要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量的一種運(yùn)輸方式。如Na+、K+、Ca2+、Mg2+等離子;小腸上皮細(xì)胞葡萄糖、氨基酸等分子。紅細(xì)胞吸收K離子第24頁(yè)/共53頁(yè)它保證了活細(xì)胞能夠按照生命活動(dòng)的需要，主動(dòng)選擇吸收所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)。主動(dòng)運(yùn)輸普遍存在于動(dòng)植物和微生物細(xì)胞中。主動(dòng)運(yùn)輸具有普遍性嗎？主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊饬x?第25頁(yè)/共53頁(yè)特點(diǎn)？胞吞胞吐對(duì)象？第26頁(yè)/共53頁(yè)

種類特點(diǎn)

實(shí)例轉(zhuǎn)運(yùn)方向載體能量被動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸胞吞胞吐順濃度梯度順濃度梯度逆濃度梯度由外向內(nèi)由內(nèi)向外不要不消耗要要不消耗消耗消耗消耗不要不要水，氣體，脂溶性小分子紅細(xì)胞吸收葡萄糖離子通過細(xì)胞膜白細(xì)胞吞噬病菌分泌蛋白的分泌第27頁(yè)/共53頁(yè)舉例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等出入細(xì)胞紅細(xì)胞吸收葡萄糖小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽等表示曲線(一定濃度范圍內(nèi))O2分壓

A點(diǎn)：無(wú)氧呼吸供能量第28頁(yè)/共53頁(yè)載體的化學(xué)本質(zhì)及作用特點(diǎn)

①載體是細(xì)胞膜上的一類蛋白質(zhì)，它具有特異性，不同物質(zhì)的載體不同，不同生物細(xì)胞膜上的載體的種類和數(shù)量也不同。②載體具有飽和現(xiàn)象,當(dāng)細(xì)胞膜上的某物質(zhì)的載體達(dá)到飽和時(shí),細(xì)胞吸收該物質(zhì)的速率不再隨物質(zhì)濃度的增大而增大。第29頁(yè)/共53頁(yè)協(xié)助擴(kuò)散自由擴(kuò)散物質(zhì)運(yùn)輸方式主動(dòng)運(yùn)輸(逆濃度梯度)小分子物質(zhì)

大分子物質(zhì)

(囊泡運(yùn)輸)

胞吞

胞吐消耗能量順濃度梯度被動(dòng)運(yùn)輸載體蛋白小結(jié)第30頁(yè)/共53頁(yè)下圖為物質(zhì)出入細(xì)胞膜的示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：在a－e的五種過程中，代表被動(dòng)運(yùn)輸?shù)氖莀_______。bcd第31頁(yè)/共53頁(yè)可能代表氧氣轉(zhuǎn)運(yùn)過程的是圖中編號(hào)____;

葡萄糖從腸腔進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的過程是圖中編號(hào)_____。ba第32頁(yè)/共53頁(yè)大分子的跨膜運(yùn)輸1.胞吞

當(dāng)細(xì)胞攝取大分子時(shí)，首先是大分子附著在細(xì)胞膜的表面，這部分細(xì)胞內(nèi)陷形成小囊，包圍著大分子。然后小囊從細(xì)胞膜上分離下來(lái)，形成囊泡，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。2、胞吐細(xì)胞需要外排的大分子，先在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡，囊泡移動(dòng)到細(xì)胞膜處，與細(xì)胞膜融合，將大分子排出細(xì)胞。如分泌蛋白的形成第33頁(yè)/共53頁(yè)1、下列哪些物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞時(shí)與細(xì)胞中的核糖體和線粒體密切相關(guān)（）①尿素通過細(xì)胞膜②人的紅細(xì)胞從血漿中吸收葡萄糖③腎小管上皮細(xì)胞吸收原尿中的Na+④小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收氨基酸A①②

B③④C②③D①②③④一：基礎(chǔ)檢測(cè)隨堂訓(xùn)練第34頁(yè)/共53頁(yè)2.下圖是胡蘿卜在不同的含氧情況下從硝酸鉀溶液中吸收的曲線。影響A、B兩點(diǎn)和B、C兩點(diǎn)吸收量不同的因素分別是（）

A.載體數(shù)量、能量

B.能量、載體數(shù)量

C.載體數(shù)量、離子濃度

D.能量、離子濃度第35頁(yè)/共53頁(yè)3、下列說法中錯(cuò)誤的是：（）A．黃瓜在腌制中慢慢變甜，是細(xì)胞主動(dòng)吸收糖分的結(jié)果B．水分子進(jìn)出細(xì)胞是自由擴(kuò)散C．葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞需要載體蛋白的協(xié)助，但不消耗能量，屬于協(xié)助擴(kuò)散D．大腸桿菌吸收K+屬于主動(dòng)運(yùn)輸，既消耗能量，又需要膜上的載體蛋白第36頁(yè)/共53頁(yè)二：能力提升1解讀圖表右圖表示的是一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)外不同離子的相對(duì)濃度。分析圖表提供的信息，結(jié)合本章所學(xué)知識(shí)，回答問題。1、哪種離子通過主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞？2、哪種離子通過主動(dòng)運(yùn)輸排出細(xì)胞？3、你是如何作出以上判斷的？細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞外100150離子濃度/mmol.L－1500Na＋K＋Mg2＋Cl－離子種類K+Mg2+Na+Cl－主動(dòng)運(yùn)輸,物質(zhì)逆濃度進(jìn)行第37頁(yè)/共53頁(yè)2根據(jù)下圖所示曲線回答下列問題運(yùn)輸速率濃度差協(xié)助擴(kuò)散（1）從圖中可知該種物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式是什么?

（2）從圖中可以看出物質(zhì)通過細(xì)胞膜的運(yùn)輸速度與細(xì)胞外濃度的關(guān)系是什么?

（3）上述運(yùn)輸方式中，加入蛋白酶后曲線是否會(huì)發(fā)生變化？為什么？

在一范圍內(nèi),物質(zhì)的運(yùn)輸速率與外界濃度成正比會(huì),載體受到破壞第38頁(yè)/共53頁(yè)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)?9頁(yè)/共53頁(yè)細(xì)胞中包括蛋白質(zhì)在內(nèi)的大多數(shù)分子都太大了，以致于不能直接穿過細(xì)胞中的膜結(jié)構(gòu)。于是，這些分子的運(yùn)輸需要依賴一種叫囊泡的細(xì)胞結(jié)構(gòu)——這種有膜包被的小型泡狀結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒋\(yùn)輸?shù)姆肿影饋?lái)，送到目的地去釋放掉。生物體內(nèi)每一個(gè)細(xì)胞都是一個(gè)生產(chǎn)和運(yùn)輸分子的工廠。比如，胰島素在這里被制造出來(lái)并釋放進(jìn)入血液當(dāng)中，以及神經(jīng)傳遞素從一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞傳導(dǎo)至另一個(gè)細(xì)胞。這些分子在細(xì)胞內(nèi)都是以“小泡泡”的形式傳遞的，叫做“囊泡”。細(xì)胞中產(chǎn)生的分子被封裝在囊泡中，在特定的時(shí)刻運(yùn)送到細(xì)胞內(nèi)或者細(xì)胞外準(zhǔn)確的位置。這些“囊泡”，就是今年的主題2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)主題第40頁(yè)/共53頁(yè)溫故知新：生物膜的結(jié)構(gòu)模型示意圖----流動(dòng)鑲嵌模型第41頁(yè)/共53頁(yè)生物膜的組成及特點(diǎn)：

1、化學(xué)組成：膜主要由

構(gòu)成，其基本支架是

。2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：組成膜的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)具

，蛋白質(zhì)在磷脂雙分子層上分布是

。3、功能特點(diǎn)：生物膜是一種

膜。這種膜可以讓水分子自由通過，一些離子和小分子可以通過，而其他則不能通過。脂質(zhì)和蛋白質(zhì)磷脂雙分子層流動(dòng)性不均勻的選擇透過性第42頁(yè)/共53頁(yè)

麗藻細(xì)胞液所含的離子濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于麗藻