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第4章細胞的物質輸入與輸出第3節(jié)物質跨膜運輸?shù)姆绞?/p>

人教版必修1溫故知新：生物膜的結構模型示意圖----流動鑲嵌模型復習：生物膜的組成及特點：

1、化學組成：生物膜主要由

構成，其基本支架是

。2、結構特點：生物膜具有

，蛋白質在磷脂雙分子層上分布是

。3、功能特點：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。脂質和蛋白質磷脂雙分子層一定的流動性不均勻的選擇透過性我們知道生物學的基本觀點是結構與功能相適應。這節(jié)課我們要探究的問題就是：物質怎樣進行跨膜運輸來出入細胞的。問題探討：1、什么樣的分子能夠通過脂雙層？什么樣的分子不能通過？O2、CO2、水、N2乙醇、甘油苯葡萄糖氨基酸核苷酸H+、K+Na+、Ga2+Mg2+、HCO3ˉ2、葡萄糖不能通過無蛋白質的脂雙層，但是，小腸上皮細胞能大量吸收葡萄糖，對此該如何解釋？人工合成的脂雙層新課講授：物質跨膜運輸?shù)姆绞健镔|順濃度梯度進出細胞的擴散一.被動運輸：

思考與討論：1.自由擴散和協(xié)助擴散需要消耗能量嗎？為什么？2.自由擴散與協(xié)助擴散有什么異同？4.為什么自由擴散和協(xié)助擴散被統(tǒng)稱為被動運輸？共同點：都是順濃度梯度進行的,不需要消耗能量不同點：前者不需要載體蛋白的協(xié)助，后者必須載體蛋白的協(xié)助才能實現(xiàn)因為自由擴散和協(xié)助擴散都是順濃度梯度進行的不需要消耗能量，所以統(tǒng)稱為被動運輸。類型：自由擴散、協(xié)助擴散兩種兩種方式物質運輸?shù)膭恿Χ际菨舛炔铋喿x課本P70-71回答下列問題：自由擴散細胞外細胞內水分子細胞膜O2、CO2、水、N2乙醇、甘油苯協(xié)助擴散細胞外細胞內細胞膜載體蛋白8自由擴散（freediffusion）協(xié)助擴散（facilitated

diffusion）被動運輸物質順濃度梯度擴散進出細胞，統(tǒng)稱為被動運輸。自由擴散與協(xié)助擴散有什么異同？

自由擴散

協(xié)助擴散運輸方向載體能量舉例不需要需要不消耗不消耗O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯葡萄糖進入紅細胞順濃度梯度高濃度低濃度順濃度梯度高濃度低濃度

自由擴散和協(xié)助擴散的異同3.自由擴散和滲透作用的關系：自由擴散：物質從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域的運動。

滲透作用：是一種特殊方式的擴散，它是指水或其他溶劑分子通過半透膜

(或選擇透過性膜)進行的擴散。閱讀P71-72頁，思考主動運輸與被動運輸?shù)膮^(qū)別。外細胞膜內一、主動運輸能量比方：卡車載貨上坡—物質逆濃度梯度進出細胞的運輸－需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量。注意：載體蛋白具有專一性，一種載體只能與一種相應的被運輸?shù)奈镔|相結合。也就是說，不同的物質需要不同的載體運輸。不同細胞膜上運輸物質的載體的種類和數(shù)量是不同的。1.麗藻細胞中K+的濃度比周圍環(huán)境中髙1065倍，這說明K+跨膜運輸?shù)姆较驗開____________,根據(jù)上面的不能自由通過磷脂雙分子層的例子，說明K+跨膜運輸需要________，同時該過程還需要消耗

，這種運輸方式為______________。2.麗藻細胞吸收各種離子的比例差別很大，這說明其對離子的吸收具有__________，起選擇作用的物質是____________，該過程需要消耗能量，說明選擇的過程是__________3.主動運輸?shù)幕緱l件是什么?4.主動運輸對生物有什么生理意義？載體和能量低濃度→高濃度載體蛋白能量主動運輸選擇性載體蛋白主動吸收（主動運輸）一般從低濃度到高濃度；需要載體蛋白的協(xié)助；需要能量（ATP)。(1)小結：主動運輸特點如：Na+

、K+、Ca2+、Mg2+等離子通過細胞膜；葡萄糖、氨基酸通過小腸上皮細胞。對比小結：比較三種物質運輸方式的異同：項目自由擴散協(xié)助擴散主動運輸運輸方向是否需要載體蛋白是否消耗細胞內的能量舉例：高→低低→高不需要需要需要不消耗不消耗需要消耗（ATP）葡萄糖進入紅細胞高→低小腸上皮細胞吸收葡萄糖、氨基酸、離子等O2、CO2、水、N2、苯甘油、乙醇、脂肪酸、維生素

大分子物質和顆粒性物質附著在細胞膜上，由細胞膜內陷形成小囊，這些物質就被包入小囊內，然后，小囊從細胞膜上脫離下來形成小囊泡，進入細胞內部，這種現(xiàn)象叫做胞吞。如白細胞吞噬病菌

有些物質在細胞膜內被一層膜所包圍，形成小囊泡，囊泡膜與細胞膜融合在一起，小囊泡逐漸移到細胞表面，并且向細胞外張開，使內涵物質排出細胞外，這種現(xiàn)象叫做胞吐。如分泌蛋白的合成和運輸過程三、大分子物質進出細胞的方式1.胞吞：2.胞吐：1.胞吞接觸凹陷包圍分離描述

模式圖單位膜模型無法解釋的現(xiàn)象提出假說：細胞膜具有流動性2.胞吐包圍移動融合排出思考：人體的白細胞能吞噬入侵的細菌，細胞啐片及衰老的紅細胞，這是細胞的什么作用？對人體有什么意義？3.胞吞和胞吐進行的結構基礎是細胞膜的_

。4.胞吞和胞吐與主動運輸一樣也需要

供應，如果分泌細胞的ATP合成受阻，則胞吐作用不能繼續(xù)進行。這是細胞的胞吞作用，屬于人體的防御功能，并有利于細胞新陳代謝的正常進行。流動性。能量協(xié)助擴散自由擴散物質跨膜運輸?shù)姆绞剑ㄐ》肿雍碗x子）主動運輸

大分子物質

胞吞

胞吐消耗能量順濃度梯度被動運輸載體蛋白課堂小結四、技能訓練：解讀圖表右圖表示的是一個動物細胞內外不同離子的相對濃度。分析圖表提供的信息，結合本章所學知識，回答問題。1.哪種離子通過主動運輸進入細胞？2.哪種離子通過主動運輸排出細胞？3.你是如何作出以上判斷的？細胞內細胞外100150離子濃度/mmol.L－1500Na＋K＋Mg2＋Cl－離子種類K+Mg2+Na+Cl－主動運輸,物質逆濃度進行。因為四種離子細胞膜內外的濃度差較大，細胞只有通過主動運輸才能維持這種狀況。1.下列關于物質跨膜運輸?shù)拿枋?正確的是()A.相對分子質量小的物質或離子都可以通過自由擴散進入細胞內

B.大分子有機物要通過載體蛋白的轉運才能進入細胞內,并且要消耗能量

C.協(xié)助擴散和自由擴散是順濃度梯度進行的,

既不需要消耗能量,也不需要膜上的載體蛋白

D.主動運輸發(fā)生在細胞逆濃度梯度吸收物質時,

既要消耗能量,也需要依靠膜上的載體蛋白課本P73練習：D2.下列說法中錯誤的是：（）A．果脯在腌制中慢慢變甜，是細胞主動吸收糖分的結果B．水分子進出細胞是自由擴散C．葡萄糖進入紅細胞需要載體蛋白的協(xié)助，但不消耗能量，屬于協(xié)助擴散D．大腸桿菌吸收K+屬于主動運輸，既消耗能量，又需要膜上的載體蛋白A（1）自由擴散坐標圖影響物質運輸速率的因素:

O2、CO2、水、N2乙醇、甘油苯結論：物質的運輸速度與物質濃度差成__

_關系，自由擴散過程只受___

影響。細胞膜內外的物質濃度差正比（2）協(xié)助擴散坐標圖葡萄糖進入紅細胞中影響物質運輸速率的因素:1、細胞膜內外物質的濃度差正相關結論：在一定濃度范圍內，物質的運輸速率與物質濃度成_

關系，協(xié)助擴散過程中物質運輸速率受__

限制。2、載體數(shù)量運輸速率耗氧量主動運輸坐標圖影響物質運輸速率的因素:能量和載體數(shù)量H+、K+Na+、Ca2+Mg2+、HCO3ˉ協(xié)助擴散自由擴散主動運輸被動運輸2根據(jù)下圖所示曲線回答下列問題運輸速率濃度差協(xié)助擴散（1）從圖中可知該種物質進入細胞的方式是什么?

（2）從圖中可以看出物質通過細胞膜的運輸速度與細胞外濃度的關系是什么?

在一范圍內,物質的運輸速率與外界濃度成正比思維拓展1．透析型人工腎起關鍵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謝廢物透析掉，這是模擬了生物膜的（）A．流動性特點B．選擇功能C．選擇透過性功能D．主動運輸2．農民種莊稼過程中經常要中耕松土，在根對土壤溶液中無機鹽離子的吸收方面有什么關系？主動運輸消耗能量跨膜運輸——離子和小分子物質的運輸方式類型概念實例自由擴散物質通過簡單的

進出細胞水、CO2、甘油、乙醇等協(xié)助擴散進出細胞的物質借助

的擴散葡萄糖進入

擴散作用載體蛋白紅細胞[思維激活1]結合主動運輸所需要的條件分析，影響主動運輸?shù)募毎髦饕心男刻崾竞颂求w、線粒體。載體蛋白

能量

營養(yǎng)物質

代謝廢物

有害

2．影響物質跨膜運輸?shù)囊蛩?1)影響自由擴散的因素

(2)影響協(xié)助擴散的因素

(3)影響主動運輸?shù)囊蛩?/p>

細胞膜內、外物質的濃度差。①細胞膜內、外物質的濃度差。②細胞膜上載體蛋白的數(shù)量。①載體：a.載體蛋白具有特異性，不同物質的載體蛋白不同，不同生物膜上載體蛋白的種類和數(shù)量也不同(根本原因是由基因決定的)。b．載體蛋白具有飽和現(xiàn)象，當細胞膜上的載體蛋白已經達到飽和時，細胞通過載體蛋白運輸物質的速率不再隨物質濃度的增大而增大。②能量：凡能影響細胞內產生能量的因素，都能影響主動運輸，如O2濃度、溫度等。(4)影響物質運輸速率的曲線1．胞吞[填空] 大分子附著在細胞膜表面，這部分細胞膜內陷形成

，包圍著大分子。然后小囊從

上分離下來，形成

，進入細胞內部。2．胞吐[填空] 細胞需要外排的大分子，先在細胞內形成

，然后移動到細胞膜處并與之