物质跨膜运输的方式课件人教必修I讲课稿.ppt

物物质跨膜运跨膜运输的方式的方式课件人教必件人教必修修I I据图探讨问题：据图探讨问题：1.1.什么样的分子能够通过脂双层？什么样的分子不能通过？什么样的分子能够通过脂双层？什么样的分子不能通过？2.2.葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但是，小肠上皮细胞能大量葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但是，小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，对此该如何解释？吸收葡萄糖，对此该如何解释？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、各种离子核苷酸、各种离子葡萄糖进入细胞膜与蛋白质有关葡萄糖进入细胞膜与蛋白质有关一、小分子或离子的跨膜运输一、小分子或离子的跨膜运输请看书请看书7070页，思考以下问题：页，思考以下问题：1 1、被动运输包括哪些方式？被动运输的方向是、被动运输包括哪些方式？被动运输的方向是怎样的？怎样的？2 2、被动运输是否需要物质的协助？是否消耗能、被动运输是否需要物质的协助？是否消耗能量？量？3 3、哪些物质进入细胞是被动运输？、哪些物质进入细胞是被动运输？一、小分子或离子的跨膜运输一、小分子或离子的跨膜运输特点：特点：举例：举例：概念：概念：水、氧气、二氧化水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇、碳、甘油、乙醇、苯等脂溶性物质通苯等脂溶性物质通过细胞膜过细胞膜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。从高浓度到低浓度从高浓度到低浓度不需载体蛋白协助不需载体蛋白协助不消耗能量不消耗能量比方：球往低处滚比方：球往低处滚浓度差浓度差（mol/L）51015202530运输速度运输速度(离子离子/秒秒)2.44.77.39.512.214.4 请根据自由扩散实验的数据，以浓度差为横坐请根据自由扩散实验的数据，以浓度差为横坐标，以物质运输速率为纵坐标绘出曲线图，并总标，以物质运输速率为纵坐标绘出曲线图，并总结规律。结规律。浓度差浓度差运运输输速速率率结论：物质的运输速度与物质浓结论：物质的运输速度与物质浓度差成度差成 关系，自由扩散过关系，自由扩散过程只受程只受 的影响。的影响。正比正比物质的浓度差物质的浓度差概念：概念：离子和一些较大离子和一些较大的分子如葡萄糖的分子如葡萄糖等物质等物质通过细胞通过细胞膜（如葡萄糖进膜（如葡萄糖进入红细胞）入红细胞）协助扩散协助扩散物质通过借助载体蛋白的扩散进出细胞。物质通过借助载体蛋白的扩散进出细胞。特点：特点：举例：举例：从高浓度到从高浓度到低浓度低浓度不消耗能量不消耗能量需要载体蛋需要载体蛋白协助白协助运输速度运输速度(离子离子/秒秒)81524303131浓度差浓度差（mol/L）1.534.567.59 请根据协助扩散实验的数据，以浓度差为横坐请根据协助扩散实验的数据，以浓度差为横坐标，以物质运输速率为纵坐标绘出曲线图，并总标，以物质运输速率为纵坐标绘出曲线图，并总结规律。结规律。浓度差浓度差运运输输速速率率结论：在一定范围内，物质的运输结论：在一定范围内，物质的运输速度与物质浓度差成速度与物质浓度差成 关系，超关系，超过一定的浓度后，协助扩散中物质过一定的浓度后，协助扩散中物质运输速率受运输速率受 的限制。的限制。正比正比载体蛋白的数量载体蛋白的数量自由扩散和协助扩散都是自由扩散和协助扩散都是顺物质的浓度梯顺物质的浓度梯度度进行的，进行的，不需要细胞消耗能量不需要细胞消耗能量，所以统，所以统称为称为被动运输被动运输。提问：是不是所有的物质进入细胞都是顺提问：是不是所有的物质进入细胞都是顺浓度梯度？浓度梯度？离子细胞液浓度/池水浓度（H2PO4）18 050K+1 065Cl 100Na+46SO42 25Ca2+13Mg2+10探究探究3：离子的跨膜运输：离子的跨膜运输丽藻细胞液与池水的多种丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比离子浓度比思考：思考：1、细胞中要、细胞中要想达到这样的比值，想达到这样的比值，这些离子应该怎样运这些离子应该怎样运输？输？2、物质逆浓度的跨、物质逆浓度的跨膜运输需要哪些条件膜运输需要哪些条件呢？呢？逆浓度梯度逆浓度梯度载体蛋白、能量载体蛋白、能量特点：特点：举例：举例：概念：概念：从低浓度到高浓度从低浓度到高浓度需要载体蛋白协助需要载体蛋白协助需要能量（需要能量（ATP)ATP)NaNa+、K K+、CaCa2+2+、MgMg2+2+等离子通过细胞膜等离子通过细胞膜;葡萄糖、氨基酸进入葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞。小肠上皮细胞。细胞在载体蛋白的协助下，消耗细胞内化学反应所细胞在载体蛋白的协助下，消耗细胞内化学反应所释放的能量，把物质从低浓度一侧运输到高浓度一释放的能量，把物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧。侧。主动运输保证了活细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。主动运输对生命活动的意义：请尝试画图表示随氧浓度的变化，离子运输速率请尝试画图表示随氧浓度的变化，离子运输速率的变化，并分析曲线各阶段的限制因素。的变化，并分析曲线各阶段的限制因素。运运输输速速率率耗氧量耗氧量结论：在一定范围内，物质的结论：在一定范围内，物质的运输速度与耗氧量成运输速度与耗氧量成 关关系，超过一定量后，物质运输系，超过一定量后，物质运输速率受速率受 的限制。的限制。正比正比载体蛋白数量载体蛋白数量1 1、载体蛋白位于细胞膜上，它能与特定的分子和载体蛋白位于细胞膜上，它能与特定的分子和离子离子，如糖类、氨基酸，或金属离子等，如糖类、氨基酸，或金属离子等结合结合，将，将这些这些分子或离子从膜的一侧转运到另一侧分子或离子从膜的一侧转运到另一侧。2 2、载体蛋白与分子或离子的结合是可逆的载体蛋白与分子或离子的结合是可逆的，即它，即它转运到一侧后，就会与所运载的分子或离子分离。转运到一侧后，就会与所运载的分子或离子分离。3 3、载体蛋白具有高度的专一性载体蛋白具有高度的专一性，一种载体蛋白通，一种载体蛋白通常只能转运一类分子或离子。常只能转运一类分子或离子。4 4、载体蛋白的转运效率与分子在膜两侧的浓度梯载体蛋白的转运效率与分子在膜两侧的浓度梯度的大小有关度的大小有关。联系社会：囊性纤维病与物质的跨膜运输联系社会：囊性纤维病与物质的跨膜运输20世纪世纪80年代，人们认识到一种叫做囊年代，人们认识到一种叫做囊性纤维病的遗传病的发生，是由于有的细胞中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，影响了某种蛋白质结构异常，影响了Na+和和Cl-的跨膜的跨膜运输。运输。1996年，研究人员发现，肺部细胞外侧年，研究人员发现，肺部细胞外侧Na+的聚积会使肺易受到细菌伤害。这一发现给囊的聚积会使肺易受到细菌伤害。这一发现给囊性纤维病的治疗带来了新的希望。请你通过搜性纤维病的治疗带来了新的希望。请你通过搜集资料，了解与细胞膜有关的疾病的研究进展。集资料，了解与细胞膜有关的疾病的研究进展。归纳总结：归纳总结：1、请列表比较三种运输方式的异同点、请列表比较三种运输方式的异同点1 1、哪种离子通过主动运输进入细胞？、哪种离子通过主动运输进入细胞？2 2、哪种离子通过主动运输排出细胞？、哪种离子通过主动运输排出细胞？3 3、你是如何作出以上判断的？、你是如何作出以上判断的？K+和和Mg2+Na+和和Cl解读图表解读图表 主动运输是将物质由低浓度一侧运输到主动运输是将物质由低浓度一侧运输到高浓度一侧。高浓度一侧。能力提升能力提升画概念图画概念图在下面的概念图中填写适当的词。物质出入细胞举例被动运输主动运输自由扩散协助扩散水分子通过细胞膜血糖进入红细胞举例NH4+进入根细胞举例质疑（书质疑（书72页）：人体的白细胞吞噬入侵的页）：人体的白细胞吞噬入侵的细菌、细胞碎片及衰老的红细胞，是细胞的细菌、细胞碎片及衰老的红细胞，是细胞的什么作用，对于人体有什么作用？什么作用，对于人体有什么作用？胞吞（内吞）胞吞（内吞）人体的白细胞吞噬入侵的细菌、细胞碎片及衰老人体的白细胞吞噬入侵的细菌、细胞碎片及衰老的红细胞，都属于细胞的的红细胞，都属于细胞的胞吞胞吞作用，对于人体起作用，对于人体起了了免疫保护免疫保护的作用。的作用。胞吐（外排）胞吐（外排）合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图大分子运输的特点：大分子运输的特点：运输形式：运输形式：运输方向：运输方向：是否需要能量：是否需要能量：胞吞和胞吐胞吞和胞吐与浓度无关与浓度无关有无载体：有无载体：不需要，需要细胞膜和囊泡不需要，需要细胞膜和囊泡由由ATP供能供能依靠的是细胞膜具有依靠的是细胞膜具有一定流动性一定流动性这一特点。这一特点。生物膜的功能特点：选择透过性生物膜的功能特点：选择透过性物质跨膜运输物质跨膜运输的方式的方式被动运输被动运输主动运输：主动运输：胞吞和胞吐：胞吞和胞吐：自由扩散：自由扩散：协助扩散：协助扩散：小结：小结：顺浓度梯度顺浓度梯度顺浓度梯度；顺浓度梯度；载体蛋白载体蛋白逆浓度梯度；逆浓度梯度；载体蛋白；载体蛋白；能量能量依赖于膜的流动性依赖于膜的流动性能量能量1 1、物质出入细胞的三种方式的模式图（黑点代表、物质出入细胞的三种方式的模式图（黑点代表物质分子），据图回答下面的问题。物质分子），据图回答下面的问题。巩固训练：巩固训练：与丙相比，乙方式的不同之处是与丙相比，乙方式的不同之处是_。对于。对于活细胞完成各项生命活动都非常重要的物质运输的活细胞完成各项生命活动都非常重要的物质运输的方式是方式是 。甲和丙合称为。甲和丙合称为 。甲属于甲属于 方式，方式，乙属于乙属于 方式，方式，丙属于丙属于 方式。方式。与甲相比，丙方式的不与甲相比，丙方式的不同之处是同之处是_；自由扩散自由扩散主动运输主动运输协助扩散协助扩散需要载体蛋白的协助需要载体蛋白的协助需要能量需要能量主动运输主动运输被动运输被动运输2 2、下列哪些物质进出细胞时与细胞中的核糖体和、下列哪些物质进出细胞时与细胞中的核糖体和线粒体密切相关（线粒体密切相关（）甘油通过细胞膜甘油通过细胞膜 人的红细胞从血浆中吸收葡人的红细胞从血浆中吸收葡萄糖萄糖 肾小管上皮细胞吸收原尿中的肾小管上皮细胞吸收原尿中的Na+A A B B C C D D B知识迁移知识迁移 小肠绒毛上皮细胞能够从消化了的食物中吸收小肠绒毛上皮细胞能够从消化了的食物中吸收葡萄糖，却很难吸收相对分子质量比葡萄糖小的葡萄糖，却很难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖，这个事实说明细胞膜具有什么特性？这与木糖，这个事实说明细胞膜具有什么特性？这与细胞的生活有什么关系？细胞的生活有什么关系？选择透过性选择透过性这一特性使细胞尽可能只吸收自身所需的物质，这一特性使细胞尽可能只吸收自身所需的物质，细胞不需要或对细胞有害的物质被阻挡在外。细胞不需要或对细胞有害的物质被阻挡在外。在顺浓度梯度的情况下，葡萄糖、氨基酸等在顺浓度梯度的情况下，葡萄糖、氨基酸等分子通过协助扩散进入细胞。但是在小肠上分子通过协助扩散进入细胞。但是在小肠上皮细胞内的葡萄糖浓度，比肠液高十几倍，皮细胞内的葡萄糖浓度，比肠液高十几倍，细胞还可以吸收葡萄糖吗？如果能，吸收的细胞还可以吸收葡萄糖吗？如果能，吸收的方式是什么？你能对上述现象作出解释吗？方式是什么？你能对上述现象作出解释吗？思维拓展思维拓展能，主动运输能，主动运输细胞对同一种物质，在不同的情况吸收的细胞对同一种物质，在不同的情况吸收的方式是不同的。方式是不同的。【课堂练习课堂练习】1 1、如图表示细胞膜的亚显微结构，其中如图表示细胞膜的亚显微结构，其中a a和和b b为物质为物质的两种运输方式，下列叙述不正确的是（的两种运输方式，下列叙述不正确的是（）A A细胞的识别与细胞的识别与有密切的关系有密切的关系B B适当提高温度将加快适当提高温度将加快和和的运动速度的运动速度C Ca a过程体现了膜的选择透过性这一生理特性过程体现了膜的选择透过性这一生理特性D D如果图示为肾小管上皮细胞膜，则原尿中的葡萄如果图示为肾小管上皮细胞膜，则原尿中的葡萄糖进入细胞的方向是糖进入细胞的方向是 D2.2.对某动物细胞进行荧光标记实验，如示意图所示，其对某动物细胞进行荧光标记实验，如示意图所示，其基本过程：基本过程：用某种荧光染料标记该动物细胞，细胞表用某种荧光染料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。面出现荧光斑点。用激光束照射该细胞表面的某一区用激光束照射该细胞表面的某一区域，该区域荧光消失。域，该区域荧光消失。停止激光束照射一段时间后，停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了斑点。上述实验不该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了斑点。上述实验不能说明的是（能说明的是（）A A细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性 B B荧光染料能与细胞膜组成成分结合荧光染料能与细胞膜组成成分结合C C根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率D D根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率流动速率 C3 3、下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是（、下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是（）A A 维生素维生素D D和性激素和性激素 B B 水和尿素水和尿素 C C 氨基酸和葡萄糖氨基酸和葡萄糖 D D 酶和胰岛素酶和胰岛素D4.4.如图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：如图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：(1)A(1)A代表代表 分子；分子；B B代表代表 ；D D代表代表 。(2)(2)细胞膜从功能上来说，它是一层细胞膜从功能上来说，它是一层 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，这说明的厚度变小，这说明B B具有具有 。(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)可能代表氧气转运过程的是图中编号可能代表氧气转运过程的是图中编号 ，葡萄糖从肠腔进入，葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号小肠上皮细胞的过程是图中编号 。蛋白质蛋白质磷脂双分子层磷脂双分子层多糖多糖选择透过性选择透过性一定的流动性一定的流动性b b、c c、d db ba a 5.下面几幅坐标图中所表示的分别是哪种物质下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？运输方式？为什么？运运输输速速率率浓度差浓度差能量能量运运输输速速率率浓度差浓度差运运输输速速率率自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散主动运输主动运输载体有载体有专一性专一性且且数量有限数量有限,在协助扩散和主在协助扩散和主动运输中动运输中,载体具有载体具有“饱和效应饱和效应”挑战一挑战一:下列物质进出细胞膜的方式，属于下列物质进出细胞膜的方式，属于自由扩散的是（自由扩散的是（）A A、葡萄糖、葡萄糖 B B、COCO2 2 C C、氨基酸、氨基酸 D D、激素、激素BC挑战二挑战二:下列物质需要载体蛋白协助才能进入细胞下列物质需要载体蛋白协助才能进入细胞的是（的是（）A A、H H2 2O O B B、甘油、甘油 C C、葡萄糖、葡萄糖 D D、COCO2 2挑战三挑战三:下列物质以不同运输方式通过细胞膜的是下列物质以不同运输方式通过细胞膜的是（）A A、甘油、二氧化碳、甘油、二氧化碳 B B、钾离子、水、钾离子、水 C C、氨基酸、钾离子、氨基酸、钾离子D D、葡萄糖、葡萄糖、Ca2+B挑战四挑战四:人体中，人体中，K K+很容易穿过细胞膜，但许多细胞内部的很容易穿过细胞膜，但许多细胞内部的 K K+比这比这些细胞外部的些细胞外部的 K K+浓度要高，如人的红细胞中浓度要高，如人的红细胞中 K K+的浓度比血浆中的浓度比血浆中 K K+的浓度高的浓度高 30 30 倍。这种物质进入细胞的方式属于（倍。这种物质进入细胞的方式属于（）A.A.自由扩散自由扩散 B.B.协助扩散协助扩散C.C.被动运输被动运输 D.D.主动运输主动运输D挑战五挑战五:将水稻培养在含有各种营养元素的培养液中，发现水将水稻培养在含有各种营养元素的培养液中，发现水稻吸收硅多，吸收钙少。这是因为水稻根的细胞膜（稻吸收硅多，吸收钙少。这是因为水稻根的细胞膜（）。）。A.A.吸附硅的能力强，吸附钙的能力弱吸附硅的能力强，吸附钙的能力弱B.B.运载硅的载体多，运载钙的载体少运载硅的载体多，运载钙的载体少C.C.吸收硅的方式是自由扩散，吸收钙的方式是主动运输吸收硅的方式是自由扩散，吸收钙的方式是主动运输D.D.吸收硅不需要能量，吸收钙需要能量吸收硅不需要能量，吸收钙需要能量B挑战六挑战六:新生儿小肠上皮细胞通过消耗新生儿小肠上皮细胞通过消耗 ATP ATP，可以直接吸收母乳中，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。这两种物质分别被吸收的大分子的免疫球蛋白和小分子的葡萄糖。这两种物质分别被吸收到血液中的方式是（到血液中的方式是（）A.A.主动运输、主动运输主动运输、主动运输 B.B.胞吞、主动运输胞吞、主动运输C.C.主动运输、胞吞主动运输、胞吞 D.D.被动运输、主动运输被动运输、主动运输 B挑战七挑战七:用呼吸抑制剂处理小肠绒毛上皮细胞，细胞对下列哪种用呼吸抑制剂处理小肠绒毛上皮细胞，细胞对下列哪种物质的吸收显著减少物质的吸收显著减少()()A.A.水水 B.B.乙醇乙醇C.C.葡萄糖葡萄糖 D.D.甘油甘油BC挑战八挑战八:下列哪一项与矿质离子的吸收没有联系？（下列哪一项与矿质离子的吸收没有联系？（）。）。A.A.核糖体核糖体 B.B.线粒体线粒体C.C.细胞膜上的蛋白质细胞膜上的蛋白质 D.D.高尔基体高尔基体D挑战九挑战九:如图是胡萝卜在不同的含氧情如图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收况下从硝酸钾溶液中吸收K K+和和NONO3 3-的曲的曲线线.影响影响A A、B B两点和两点和B B、C C两点吸收量不两点吸收量不同的因素分别是同的因素分别是:():()A.A.载体数量、能量载体数量、能量 B.B.能量、载体数量能量、载体数量C.C.载体数量、离子浓度载体数量、离子浓度 D.D.能量、离子浓度能量、离子浓度对比对比比较三种物质运输方式的异同：比较三种物质运输方式的异同：方方 式式运输方向运输方向是否需要是否需要载体蛋白载体蛋白是否耗能是否耗能代表例子代表例子顺浓度梯度顺浓度梯度 顺浓度梯度顺浓度梯度逆浓度梯度逆浓度梯度不需要不需要需要需要需要需要不耗能不耗能不耗能不耗能耗能耗能气体，水，气体，水，脂溶性分子脂溶性分子如乙醇，如乙醇，甘油，苯甘油，苯葡萄糖通过葡萄糖通过红细胞；少红细胞；少数离子通过数离子通过细胞膜细胞膜葡萄糖、氨基酸葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细通过小肠上皮细胞膜；大多数离胞膜；大多数离子通过细胞膜等子通过细胞膜等自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散主动运输主动运输此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢