物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞絖第1頁
物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞絖第2頁
物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞絖第3頁
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文檔簡介

溫故而知新生物膜的結(jié)構(gòu)模型示意圖——流動鑲嵌模型磷脂分子磷脂雙分子層糖蛋白蛋白質(zhì)分子生物膜結(jié)構(gòu)特性:具有一定流動性生物膜功能特性:選擇透過性12020/12/13第一頁,共37頁。我要吃飯......我要長大......好吃的......我也要吃飯......進(jìn)入細(xì)胞22020/12/13第二頁,共37頁。我也要便便......排出細(xì)胞32020/12/13第三頁,共37頁。物質(zhì)究竟是通過怎樣的方式進(jìn)出細(xì)胞的呢?42020/12/13第四頁,共37頁。

第三節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞奖竟?jié)聚焦:1、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞接心膸追N?2、兩種被動運(yùn)輸?shù)姆绞接惺裁串愅?、主動運(yùn)輸與被動運(yùn)輸?shù)膮^(qū)別是什么?這對于細(xì)胞的生活有什么意義。52020/12/13第五頁,共37頁。問題探討氧氣、氮氣二氧化碳、苯水、甘油、乙醇氨基酸葡萄糖核苷酸H+、Na+、K+、Ca2+、Cl—Mg2+、脂雙層

什么樣的分子能夠通過脂雙層?什么樣的分子不能通過?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?小腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞膜上有轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的蛋白質(zhì)。細(xì)胞需要的離子是否也通過細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)來運(yùn)輸呢?62020/12/13第六頁,共37頁。擴(kuò)散作用:物質(zhì)會由高濃度向低濃度的地方擴(kuò)散。順濃度梯度不消耗能量滲透作用72020/12/13第七頁,共37頁。穿膜運(yùn)輸?shù)姆绞奖粍舆\(yùn)輸主動運(yùn)輸自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散一、穿膜運(yùn)輸:物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞直接穿過細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的運(yùn)輸方式二、膜泡運(yùn)輸:有些大分子和顆粒物質(zhì)通過內(nèi)吞和外排兩種方式進(jìn)行的物質(zhì)運(yùn)輸。運(yùn)輸方式:82020/12/13第八頁,共37頁。自主學(xué)習(xí)(P70-71):什么是自由擴(kuò)散?原理是什么?有哪些特點?有哪些例子?什么是協(xié)助擴(kuò)散?原理是什么?有哪些特點?有哪些例子?什么是主動運(yùn)輸?原理是什么?有哪些特點?有哪些例子?92020/12/13第九頁,共37頁。自由擴(kuò)散細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)水分子細(xì)胞膜物質(zhì)通過簡單擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞,叫做自由擴(kuò)散。102020/12/13第十頁,共37頁。一、被動運(yùn)輸1、自由擴(kuò)散(1)運(yùn)輸方向:高濃度→低濃度(順濃度梯度)(2)動力:濃度差(3)載體(蛋白質(zhì)):不需要(4)例子:水、氣體(O2、CO2等)、脂溶性物質(zhì)(甘油、乙醇等)(5)影響因素:膜兩側(cè)該物質(zhì)的濃度差運(yùn)輸速率與濃度差成正比112020/12/13第十一頁,共37頁。葡萄糖不能通過無蛋白質(zhì)的脂雙層,但血液中的葡萄糖卻能被大量吸收進(jìn)入紅細(xì)胞。對此該如何解釋?猜測:可能是細(xì)胞膜中的蛋白質(zhì)在起作用。驗證實驗:科學(xué)家利用一種抑制劑抑制紅細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)的活性,發(fā)現(xiàn)其對葡萄糖的吸收大大減弱。結(jié)論:葡萄糖的跨膜運(yùn)輸確實需要細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)的幫助。一、被動運(yùn)輸122020/12/13第十二頁,共37頁。協(xié)助擴(kuò)散細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞膜載體蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助載體蛋白的擴(kuò)散132020/12/13第十三頁,共37頁。一、被動運(yùn)輸2、協(xié)助擴(kuò)散(1)運(yùn)輸方向:高濃度→低濃度(順濃度梯度)(2)動力:(3)載體:需要載體蛋白(4)例子:紅細(xì)胞吸收葡萄糖濃度差注意:載體蛋白具有專一性,一種載體只能與一種相應(yīng)的被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)相結(jié)合。也就是說,不同的物質(zhì)需要不同的載體運(yùn)輸。不同細(xì)胞膜上運(yùn)輸物質(zhì)的載體的種類和數(shù)量是不同的。(選擇透過性)142020/12/13第十四頁,共37頁。(5)影響因素:一定范圍內(nèi),物質(zhì)運(yùn)輸速率與濃度差成正比;膜兩側(cè)該物質(zhì)的濃度差;一、被動運(yùn)輸2、協(xié)助擴(kuò)散載體的數(shù)量。當(dāng)物質(zhì)濃度達(dá)到一定值時,因受載體數(shù)量的限制,運(yùn)輸效率達(dá)到最大值,不再升高。a點之后受載體蛋白數(shù)量的限制152020/12/13第十五頁,共37頁。自由擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散有什么異同?細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散【合作探究1】162020/12/13第十六頁,共37頁。自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散相同點不同點順濃度梯度運(yùn)輸;不耗能不需載體需要載體被動運(yùn)輸:物質(zhì)順濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞的方式。一、被動運(yùn)輸172020/12/13第十七頁,共37頁。自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散被稱為被動運(yùn)輸,都是順濃度梯度進(jìn)行,擴(kuò)散的驅(qū)動力是他們的濃度差。因此不需要消耗能量。就像小車從斜坡滑下,重力勢能作為驅(qū)動。類比助理解

182020/12/13第十八頁,共37頁。自由擴(kuò)散(freediffusion)協(xié)助擴(kuò)散(facilitated

diffusion)被動運(yùn)輸物質(zhì)順濃度梯度擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞,統(tǒng)稱為被動運(yùn)輸。物質(zhì)能不能逆濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞呢?192020/12/13第十九頁,共37頁。

資料:

1.植物細(xì)胞液中的礦質(zhì)元素,如Mg2+、Fe3+都要比土壤溶液高,但細(xì)胞還是不斷從土壤溶液中吸收這些無機(jī)鹽。

2.人紅細(xì)胞中K+的濃度比血漿高30倍,Na+的濃度卻只有血漿的1/6,細(xì)胞卻仍在“吸K+排Na+”。

3.輪藻細(xì)胞中K+的濃度比周圍水環(huán)境高63倍。為了能維持生命活動的正常進(jìn)行,細(xì)胞逆濃度梯度運(yùn)輸離子。202020/12/13第二十頁,共37頁。物質(zhì)跨膜運(yùn)輸:主動運(yùn)輸212020/12/13第二十一頁,共37頁。(1)運(yùn)輸方向:通常低濃度→高濃度(逆濃度梯度)(2)動力:細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)釋放的能量(ATP)(3)載體:需要載體蛋白(4)例子:二、主動運(yùn)輸Na+、K+、Ca2+、Mg2+等離子的運(yùn)輸;葡萄糖、氨基酸等有機(jī)小分子通過小腸上皮細(xì)胞等。

222020/12/13第二十二頁,共37頁。(5)影響因素:能量(ATP的多少或O2濃度等)。二、主動運(yùn)輸載體的數(shù)量;(6)主動運(yùn)輸?shù)囊饬x:保證活細(xì)胞能按照生命活動的需要,主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì),排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)。b點之后受載體蛋白數(shù)量的限制232020/12/13第二十三頁,共37頁。1.載體:載體是細(xì)胞膜上的一類蛋白質(zhì)。載體具有特異性和飽和性。

特異性:不同物質(zhì)的運(yùn)輸所需的載體蛋白不同;不同生物膜上的載體蛋白的種類和數(shù)量不同。

飽和性:當(dāng)細(xì)胞膜上的載體已達(dá)飽和時,細(xì)胞吸收該載體運(yùn)載的物質(zhì)的速度不再隨物質(zhì)濃度的增大而增大。2.能量:凡是影響能量的因素都能影響主動運(yùn)輸,如:氧氣的濃度,加入呼吸酶抑制劑等等。(影響有氧呼吸,會影響能量的釋放)影響主動運(yùn)輸?shù)囊蛩?242020/12/13第二十四頁,共37頁。主動運(yùn)輸就像小車從斜坡往上,不光要有繩索(載體蛋白)的幫助,還需要大象為其提供能量(ATP)!類比助理解

252020/12/13第二十五頁,共37頁。三種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞椒绞阶杂蓴U(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸方向載體蛋白能量例子高→低高→低低→高需要需要需要H2O、CO2、O2、甘油、乙醇、苯葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞離子;葡萄糖、氨基酸進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞主動運(yùn)輸【歸納總結(jié)】262020/12/13第二十六頁,共37頁。(2016貴州學(xué)考)下列物質(zhì)以不同運(yùn)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二氧化碳、氧氣

A不要灰心,再來一次!BCD不要灰心,再來一次!不要灰心,再來一次!恭喜你,答對了!再接再厲!B272020/12/13第二十七頁,共37頁。協(xié)助擴(kuò)散自由擴(kuò)散主動運(yùn)輸被動運(yùn)輸282020/12/13第二十八頁,共37頁。

大分子物質(zhì)能進(jìn)出細(xì)胞嗎?如何進(jìn)出細(xì)胞?【觀察與思考】292020/12/13第二十九頁,共37頁。(1)胞吞(又叫內(nèi)吞作用)三、大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞(膜泡運(yùn)輸)物質(zhì)以囊泡包裹的形式通過細(xì)胞膜,從細(xì)胞外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的過程。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,都屬于細(xì)胞的胞吞作用,對于人體起了免疫保護(hù)的作用,并有利于細(xì)胞新陳代謝的正常進(jìn)行。胞吞302020/12/13第三十頁,共37頁。(2)胞吐(又叫外排作用)物質(zhì)以囊泡包裹的形式通過細(xì)胞膜,從細(xì)胞內(nèi)排到細(xì)胞外的過程。胞吐三、大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞(膜泡運(yùn)輸)312020/12/13第三十一頁,共37頁。1.結(jié)合主動運(yùn)輸所需要的條件,分析影響主動運(yùn)輸?shù)募?xì)胞器主要有哪些?2.被動運(yùn)輸體現(xiàn)了細(xì)胞膜的____________,胞吞和胞吐進(jìn)行的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是細(xì)胞膜的_

。3.胞吞和胞吐與主動運(yùn)輸一樣也需要

供應(yīng),如果分泌細(xì)胞的ATP合成受阻,則胞吐作用不能繼續(xù)進(jìn)行。

流動性能量

核糖體和線粒體【合作探究2】

選擇透過性322020/12/13第三十二頁,共37頁。物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式穿膜運(yùn)輸膜泡運(yùn)輸胞吞、胞吐主動運(yùn)輸被動運(yùn)輸自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散小分子、離子大分子課堂小結(jié)(逆濃度梯度)順濃度梯度載體蛋白消耗能量332020/12/13第三十三頁,共37頁。隨堂訓(xùn)練1.人體組織細(xì)胞從組織液中吸收甘油的量主要取決于()A.組織液中甘油的濃度B.細(xì)胞膜上甘油載體的數(shù)量C.細(xì)胞的呼吸作用強(qiáng)度 D.細(xì)胞膜上載體的種類2.海帶細(xì)胞中碘的濃度比海水中碘的濃度高很多倍,但

仍然能吸收碘,原因是()A.海帶細(xì)胞能夠通過自由擴(kuò)散的方式吸收碘B.海帶細(xì)胞膜上運(yùn)載碘的載體多,通過協(xié)助擴(kuò)散的方式吸收C.海帶細(xì)胞膜上運(yùn)載碘的載體多,通過主動運(yùn)輸方式吸收D.海帶細(xì)胞不斷消耗碘元素,細(xì)胞內(nèi)碘濃度不斷降低AC342020/12/13第三十四頁,共37頁。隨堂訓(xùn)練3.實驗表明,K+不能通過磷脂雙分子層的人工膜,但如在人工膜中加入少量纈氨霉素(含12個氨基酸的脂溶性抗菌素)時,K+則可以通過膜從高濃度處向低濃度處擴(kuò)散。這種物質(zhì)通過膜的方式是A.自由擴(kuò)散B.協(xié)助擴(kuò)散C.主動運(yùn)輸 D.胞飲作用4.(2016山東學(xué)考)下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BB352020/12/13第三十五頁,共37頁。5、下圖為物質(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_________

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