人教版高一生物必修一4.3物质跨膜运输的方式.ppt

1 1、19721972年年_和和_提出了生物膜的提出了生物膜的_模型。模型。2 2、生物膜的基本支架是、生物膜的基本支架是_;_;蛋白质在磷脂双分蛋白质在磷脂双分子层上的分布是：子层上的分布是：_。3 3、组成生物膜的磷脂和大多数蛋白质是可以、组成生物膜的磷脂和大多数蛋白质是可以_的。的。4 4、生物膜的结构特点是、生物膜的结构特点是_;_;功能特性是功能特性是_。桑格桑格尼克森尼克森流动镶嵌流动镶嵌磷脂双分子层磷脂双分子层运动运动有的有的镶镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌嵌入磷脂双入磷脂双分子层中，有的分子层中，有的贯穿贯穿整个磷脂双分子层整个磷脂双分子层流动性流动性选择透过性选择透过性控制物质进出细胞控制物质进出细胞第五章 细胞的物质输入和输出第第3 3节节 物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式【温馨提示温馨提示】请拿出你的导学案、课本、】请拿出你的导学案、课本、双色笔，还有最最重要的激情！双色笔，还有最最重要的激情！本节聚焦：物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式1.1.能说出物质进出细胞的方式。能说出物质进出细胞的方式。2.2.能进行图表数据的解读。能进行图表数据的解读。3.3.合作交流、敢于质疑；激情投入，快乐合作交流、敢于质疑；激情投入，快乐学习。学习。学习目标学习目标学习重难点学习重难点1.1.重点重点物质进出细胞的方式。物质进出细胞的方式。2.2.难点难点主动运输。主动运输。G1G1：物质跨膜运输的方式可分为两类三种，分别是什么：物质跨膜运输的方式可分为两类三种，分别是什么?G2G2：何为自由扩散？请举出实例。自由扩散的特点是什么？：何为自由扩散？请举出实例。自由扩散的特点是什么？G3G3：何为协助扩散？请举出实例。协助扩散的特点是什么？：何为协助扩散？请举出实例。协助扩散的特点是什么？G4G4：教材：教材P71P71页思考与讨论页思考与讨论1 13 3题题G5G5：何为主动运输？请举出实例。主动运输的特点、生理意：何为主动运输？请举出实例。主动运输的特点、生理意义是什么？义是什么？G6G6：大分子物质进出细胞的方式是什么？胞吞和胞吐是不是：大分子物质进出细胞的方式是什么？胞吞和胞吐是不是跨膜运输，运输过程是否需要载体蛋白，是否需要消耗能量跨膜运输，运输过程是否需要载体蛋白，是否需要消耗能量？胞吞胞吐体现了生物膜什么特点？胞吞胞吐体现了生物膜什么特点？G7G7、G8G8、G9G9：分析金牌学案：分析金牌学案P42P42页探究一（页探究一（3 3），说出），说出A B C A B C 分别代表哪种运输方式，为什么？（一组对应一个图）分别代表哪种运输方式，为什么？（一组对应一个图）口头展示扩散扩散：物质物质分子由分子由高浓度高浓度区域往区域往低浓度低浓度区域区域移动，直到均匀分布的现象。移动，直到均匀分布的现象。u前面我们学习的水分子进出细胞是一种扩散吗？前面我们学习的水分子进出细胞是一种扩散吗？答案答案：是扩散，水总体的移动方向：是扩散，水总体的移动方向：水分子多水分子多水分子少（水分子少（顺浓度梯度顺浓度梯度）物质跨膜运输的方式u顺顺浓度梯度的浓度梯度的扩散扩散 被动运输被动运输u逆逆浓度梯度的浓度梯度的运输运输 主动运输主动运输自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散G1【探究一探究一】小分子或离子的跨膜运输】小分子或离子的跨膜运输自由扩散：自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞物质通过简单的扩散作用进出细胞 从从 浓度到浓度到 浓度，浓度，载体蛋白，载体蛋白，能量能量（ATPATP）。u特点：特点：高高低低不需要不需要不消耗不消耗u举例：举例：小分子物质：如氧气、二氧化碳、小分子物质：如氧气、二氧化碳、氮气、水、尿素氮气、水、尿素脂溶性物质，如乙醇，甘油，苯、脂溶性物质，如乙醇，甘油，苯、脂肪酸、胆固醇脂肪酸、胆固醇G2【探究探究】小分子或离子的跨膜运输】小分子或离子的跨膜运输自由扩散：自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞物质通过简单的扩散作用进出细胞G2【探究一探究一】小分子或离子的跨膜运输】小分子或离子的跨膜运输协助扩散：协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白协助的扩散进出细胞的物质借助载体蛋白协助的扩散 从从 浓度到浓度到 浓度，浓度，载体蛋白，载体蛋白，能量能量（ATPATP）。u特点：特点：高高低低需要需要不消耗不消耗u举例：举例：葡萄糖进入红细胞葡萄糖进入红细胞 G3载体载体【探究一探究一】小分子或离子的跨膜运输】小分子或离子的跨膜运输协助扩散：协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白协助的扩散进出细胞的物质借助载体蛋白协助的扩散G3【探究一探究一】小分子或离子的跨膜运输】小分子或离子的跨膜运输思考与讨论:答案：都不需要。因为二者都是顺物质浓度梯度跨膜运输。答案：都不需要。因为二者都是顺物质浓度梯度跨膜运输。1.1.自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗?为什么？为什么？2.2.自由扩散和协助扩散有什么异同？自由扩散和协助扩散有什么异同？相同点：相同点：顺浓度梯度顺浓度梯度跨膜运输，都跨膜运输，都不消耗能量不消耗能量。不同点：协助扩散需要不同点：协助扩散需要载体蛋白载体蛋白的协助，自由扩散不的协助，自由扩散不需要。需要。因为因为自由自由扩散和协助扩散都是顺物质浓度梯度跨膜运输，扩散和协助扩散都是顺物质浓度梯度跨膜运输，不需要细胞消耗能量，不需要细胞消耗能量，所以所以统称为统称为被动运输被动运输。G43.3.为什么自由扩散和协助扩散被统称为被动运输？为什么自由扩散和协助扩散被统称为被动运输？【探究一探究一】小分子或离子的跨膜运输】小分子或离子的跨膜运输主动运输：主动运输：u定义：定义：从从 浓度一侧到浓度一侧到 浓度一侧，需要浓度一侧，需要 的的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的 。低低高高载体蛋白载体蛋白能量能量 从从 浓度到浓度到 浓度，浓度，载体蛋白载体蛋白的的协助协助，能量能量（ATPATP）。u特点：特点：低低高高需要需要消耗消耗G5【探究一探究一】小分子或离子的跨膜运输】小分子或离子的跨膜运输【探究一探究一】小分子或离子的跨膜运输】小分子或离子的跨膜运输主动运输：主动运输：u意义：意义：主动运输保证了活细胞能够按照生命活动主动运输保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质排出代谢废物和对细胞有害的物质。体现了细胞膜的选择透过性u举例：举例：Na+Na+、K+K+、Ca2+Ca2+、Mg2+Mg2+等离子通过细胞膜等离子通过细胞膜葡萄糖、氨基酸等进入小肠上皮细胞葡萄糖、氨基酸等进入小肠上皮细胞G5【课堂小结课堂小结】物质跨膜运输三种方式的比较】物质跨膜运输三种方式的比较物质进出细物质进出细物质进出细物质进出细胞的方式胞的方式胞的方式胞的方式运输方向运输方向运输方向运输方向是否需要是否需要是否需要是否需要载体蛋白载体蛋白载体蛋白载体蛋白是否消耗是否消耗是否消耗是否消耗能量能量能量能量举例举例举例举例顺顺浓度梯度浓度梯度高浓度高浓度低浓度低浓度逆逆浓度梯度浓度梯度低浓度低浓度高浓度高浓度不需要不需要需要需要不消耗不消耗不消耗不消耗消耗消耗氧气、二氧化氧气、二氧化碳、水、乙醇、碳、水、乙醇、甘油、苯等通甘油、苯等通过细胞膜过细胞膜葡萄糖进入葡萄糖进入红细胞红细胞葡萄糖、氨基葡萄糖、氨基酸进入酸进入小肠上小肠上皮细胞皮细胞；离子；离子通过细胞膜通过细胞膜协助扩散协助扩散主动运输主动运输被动运输被动运输自由扩散自由扩散顺顺浓度梯度浓度梯度高浓度高浓度低浓度低浓度需要需要G7【探究二探究二】大分子物质的运输】大分子物质的运输如果一种物质比细胞膜上的载体蛋白还要如果一种物质比细胞膜上的载体蛋白还要大，那这种物质如何进出细胞？大，那这种物质如何进出细胞？胞吞和胞吐胞吞和胞吐G6【探究二探究二】大分子物质的运输】大分子物质的运输物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从细物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从细胞外进入细胞内的过程。胞外进入细胞内的过程。胞吞：胞吞：细胞质细胞质细胞外液细胞外液如：如：白细胞吞噬病菌白细胞吞噬病菌细胞摄取大分子和颗粒物质细胞摄取大分子和颗粒物质胞吞作用胞吞作用【探究二探究二】大分子物质的运输】大分子物质的运输胞吞：胞吞：【探究二探究二】大分子物质的运输】大分子物质的运输胞吐：胞吐：物质以囊泡的形式通过细胞膜，从细胞内排物质以囊泡的形式通过细胞膜，从细胞内排到细胞外的过程。到细胞外的过程。如：如：分泌蛋白的合成和运输（胰腺细胞分泌胰岛素）分泌蛋白的合成和运输（胰腺细胞分泌胰岛素）细胞外排大分子细胞外排大分子胞吐作用胞吐作用【探究二探究二】大分子物质的运输】大分子物质的运输胞吐：胞吐：分泌蛋白的合成和运输分泌蛋白的合成和运输运输形式运输形式是否需要是否需要载体载体蛋白蛋白是否消耗能量是否消耗能量胞吞和胞吐胞吞和胞吐不需要不需要消耗消耗【探究二探究二】大分子的运输】大分子的运输u特点：特点：胞吞和胞吐作用也都是胞吞和胞吐作用也都是耗能耗能的过程的过程 胞吞和胞吐作用体现了胞吞和胞吐作用体现了细胞膜的流动性细胞膜的流动性金牌学案金牌学案金牌学案金牌学案p42 p42 p42 p42 探究点一探究点一探究点一探究点一 ：3 3 3 3 分别说出下图各代表哪种分别说出下图各代表哪种分别说出下图各代表哪种分别说出下图各代表哪种运输方式，为什么？运输方式，为什么？运输方式，为什么？运输方式，为什么？跨跨膜膜方方式式与与相相关关曲曲线线运运输输速速率率细胞外浓度细胞外浓度自由扩散自由扩散自由扩散自由扩散运运输输速速率率细胞外浓度细胞外浓度协助扩散协助扩散协助扩散协助扩散载体蛋白载体蛋白数量有限数量有限时间时间细细胞胞内内浓浓度度C C主动运输主动运输主动运输主动运输细胞外浓度细胞外浓度G7、G8、G9ABC【课堂小结课堂小结】影响三种运输方式的因素】影响三种运输方式的因素1 1、影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的、影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的_2 2、影响协助扩散的因素：、影响协助扩散的因素：A A 细胞膜内外物质的细胞膜内外物质的_;B _;B 细胞膜上细胞膜上_3 3、影响主动运输的因素：、影响主动运输的因素：A _ B _(A _ B _(凡影响细胞凡影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、氧气浓度、温度温度）浓度差浓度差浓度差浓度差载体蛋白的种类和数量载体蛋白的种类和数量载体蛋白的种类和数量载体蛋白的种类和数量能量能量金牌学案金牌学案P42探究点二探究点二3:试分析以下曲线：试分析以下曲线：思考：思考：还有没有其他影响物质运输速率的因还有没有其他影响物质运输速率的因素？素？温度：温度：影响生物膜的流动性和有关酶的活性影响生物膜的流动性和有关酶的活性Q Q点由无氧呼吸提供点由无氧呼吸提供能量。能量。P P点之后运输速率不点之后运输速率不变，原因是膜上的载变，原因是膜上的载体蛋白的数量有限体蛋白的数量有限QP物质跨膜运物质跨膜运输的方式输的方式小分子和离子小分子和离子大分子物质大分子物质主动运输主动运输被动运输被动运输胞吐胞吐胞吞胞吞自由自由扩散扩散协助协助扩散扩散顺浓度顺浓度梯度梯度载体载体蛋白蛋白消耗能量消耗能量课堂小结：课堂小结：方式方式大分子大分子小分子小分子结构基础结构基础生物膜特点生物膜特点探索历程探索历程结构特点结构特点功能特性功能特性吸水吸水/失水失水质壁分离及复原质壁分离及复原跨膜运输跨膜运输实例实例细胞物质输入和输出细胞物质输入和输出主动运输主动运输被动运输被动运输自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散胞吞胞吞/胞吐胞吐选择透过性选择透过性流动性流动性end章节归纳：章节归纳：例：例：物质出入细胞膜的方式如下图，请根物质出入细胞膜的方式如下图，请根据图回答下面的问题据图回答下面的问题：（1 1）A A代表代表 分子；分子；B B代表代表 ；（2 2）从功能上来说，细胞膜是一层）从功能上来说，细胞膜是一层 膜；膜；（3 3）动物细胞吸水膨胀时）动物细胞吸水膨胀时B B的厚度变小，的厚度变小，这说明这说明B B具有具有 ；蛋白质蛋白质 磷脂双分子层磷脂双分子层 选择透过性选择透过性 一定的流动性一定的流动性例：例：物质出入细胞膜的方式如下图，请根物质出入细胞膜的方式如下图，请根据图回答下面的问题据图回答下面的问题：（4 4）在）在a ae e的五种过程中，代表被动运输的是的五种过程中，代表被动运输的是 ；（5 5）可能代表氧气运输过程的是）可能代表氧气运输过程的是 ；葡萄糖；葡萄糖从小肠腔进入小肠上皮细胞的过程是从小肠腔进入小肠上皮细胞的过程是 。b b、c c、d db b a a目标回顾你的目标达成了吗？让我们检验一下，lets go1.举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点。举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点。2.说出被动运输与主动运输的异同点。说出被动运输与主动运输的异同点。3.正确解读图表数据。正确解读图表数据。4.参与课堂讨论与交流，同时培养积极思考的参与课堂讨论与交流，同时培养积极思考的学习习惯。学习习惯。下列物质以不同运输方式通过细胞膜的下列物质以不同运输方式通过细胞膜的是（是（）A甘油、二氧化碳甘油、二氧化碳 B 钾离子、氧气钾离子、氧气C氨基酸、钾离子氨基酸、钾离子 D氯离子、钠离子氯离子、钠离子B小试牛刀小试牛刀第一关第一关1.1.半乳糖半乳糖被小肠上皮细胞吸收的方式被小肠上皮细胞吸收的方式_细细胞胞膜膜膜膜外外膜膜内内3.3.判断题：判断题：进入细胞一定有进入细胞一定有载体蛋白载体蛋白的参与的参与2.2.判断题：判断题：协助协助扩散和扩散和自由自由扩散都扩散都顺顺浓度梯度运输。浓度梯度运输。运出细胞一定运出细胞一定不不需要需要能量能量小试牛刀小试牛刀第二关第二关主动运输主动运输小试牛刀小试牛刀第三关第三关（1 1）性激素是由路径）性激素是由路径_进入细胞。进入细胞。下图人体细胞膜局部示意图，请回答：下图人体细胞膜局部示意图，请回答：b（2 2）细胞从路径）细胞从路径_排出排出K K+。（3 3）如这是肌肉细胞，葡萄糖从）如这是肌肉细胞，葡萄糖从_进入细胞内进入细胞内ea如这是红细胞，葡萄糖从如这是红细胞，葡萄糖从_进入细胞内。进入细胞内。d（2 2）影响）影响abab段的因素是段的因素是 在适宜温度下，采用完在适宜温度下，采用完全营养液培养黄瓜幼苗，研全营养液培养黄瓜幼苗，研究营养液中氧含量变化对钾究营养液中氧含量变化对钾离子吸收速率的影响。实验离子吸收速率的影响。实验结果如图，分析并回答问题：结果如图，分析并回答问题：（1 1）黄瓜幼苗根系细胞吸收钾离子的方式是）黄瓜幼苗根系细胞吸收钾离子的方式是 （3 3）bcbc段限制钾离子吸收速率的内因是段限制钾离子吸收速率的内因是a aK K+吸吸收收速速率率营养液营养液O O2 2相对含量相对含量b bc c主动运输主动运输能量能量K K+载体蛋白的数量载体蛋白的数量小试牛刀小试牛刀第四关第四关【探究一探究一】小分子或离子的跨膜运输】小分子或离子的跨膜运输球往低处滚球往低处滚卡车载货下坡卡车载货下坡卡车载货上坡卡车载货上坡0 浓浓度差度差运运输输速速度度运输速度与物质浓度的关系曲线运输速度与物质浓度的关系曲线影响因素影响因素浓度差浓度差结合教材和动画，总结协助扩散的特点！结合教材和动画，总结协助扩散的特点！2.2.协助扩散协助扩散定义：进出细胞的物质借助定义：进出细胞的物质借助 的的扩散，叫做协助扩散。扩散，叫做协助扩散。特点：特点：举例：举例：载体蛋白载体蛋白高浓度高浓度低浓度、低浓度、需要载体蛋白、不需能量需要载体蛋白、不需能量红细胞吸收葡萄糖红细胞吸收葡萄糖0 浓浓度差度差运运输输速速度度运输速度与物质浓度的关系曲线：运输速度与物质浓度的关系曲线：影响因素影响因素浓度差、载体蛋白浓度差、载体蛋白（1 1）自由扩散：）自由扩散：O O2 2 跨红细胞膜时的运输速率：跨红细胞膜时的运输速率：物质运输速度物质运输速度浓度差浓度差结论：物质的运输速度与物质浓度差成结论：物质的运输速度与物质浓度差成_ _ 关系，自由扩散过程只受关系，自由扩散过程只受_影响影响浓度差(mmol/L)1.534.567.59速率81624324048（2 2）协助扩散：）协助扩散：葡萄糖葡萄糖跨红细胞膜时运输速率：跨红细胞膜时运输速率：物质运输速度物质运输速度浓度差浓度差浓度差(mmol/L)1.534.567.59速率81624323232结论：在一定浓度范围内结论：在一定浓度范围内,物质的运输速度物质的运输速度与物质浓度成与物质浓度成_关关系，超过范围后协助系，超过范围后协助扩散过程物质运输速度受扩散过程物质运输速度受_限制限制正比正比浓度浓度正比正比载体载体合作探究合作探究:（3 3）主动运输：）主动运输：葡萄糖葡萄糖跨小肠上皮细胞膜时的运输速率：跨小肠上皮细胞膜时的运输速率：结论：在一定范围内，物质的运输速度与细胞呼吸速率成结论：在一定范围内，物质的运输速度与细胞呼吸速率成_关系，关系，超过一定的范围超过一定的范围后，物质运输速度受后，物质运输速度受_限制限制。运运输输速速率率细胞呼吸速率细胞呼吸速率正比正比载体载体细胞呼吸细胞呼吸供能供能已已知知0 浓浓度度运运输输速速度度运输速度与物质浓度及能量的关系曲线：运输速度与物质浓度及能量的关系曲线：0 能量能量运运输输速速度度影响因素影响因素载体蛋白、能量载体蛋白、能量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解读解读坐标图坐标图学学以致用以致用2020世纪世纪8080年代，人们认识到一种年代，人们认识到一种叫做囊性纤维病的遗传病的发生，是叫做囊性纤维病的遗传病的发生，是由于有的细胞中某种蛋白质结构异常，由于有的细胞中某种蛋白质结构异常，影响了钠离子影响了钠离子 和氯离子的跨膜运输。和氯离子的跨膜运输。19961996年，研究人员发现，肺部细胞外年，研究人员发现，肺部细胞外侧的钠离子聚积会使肺易受细菌的伤侧的钠离子聚积会使肺易受细菌的伤害。这一发现给囊性纤维病的治疗带害。这一发现给囊性纤维病的治疗带来了新的希望。来了新的希望。运输速率浓度差运输速率耗氧量运输速率浓度差上面几幅坐标图中所表示的分别是哪种物质运输方式？为什么？思考！运输速率浓度差时间细胞内浓度（细胞外浓度）