物质跨膜运输的方式人教必修.pptx
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1、 思考:既然生物膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的,我们该如何研究磷脂分子和蛋白质分子在物质运输过程中分别起什么作用呢?首先把膜中的磷脂分子单独地提取出来,制成无蛋白质的脂双层膜,这样就可以分别研究不同成分的作用了单一研究法第1页/共34页据图探讨问题:1.什么样的分子能够通过脂双层?什么样的分子不能通过?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
2、蛋白质有关第2页/共34页第3页/共34页一、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?第4页/共34页一、小分子或离子的跨膜运输特点:举例:概念:水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等脂溶性物质通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。从高浓度到低浓度不需载体蛋白协助不
3、消耗能量比方:球往低处滚比方:球往低处滚第5页/共34页浓度差浓度差(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第6页/共34页概念:离子和一些较大的分子如葡萄
4、糖等物质通过细胞膜(如葡萄糖进入红细胞)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:举例:从高浓度到低浓度不消耗能量需要载体蛋白协助第7页/共34页运输速度运输速度(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
5、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第8页/共34页自由扩散和协助扩散都是顺物质的浓度梯度进行的,不需要细胞消耗能量,所以统称为被动运输。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?第9页/共34页离子细胞液浓度/池水浓度(H2PO4)18 050K+1 065Cl 100Na+46SO42 25Ca2+13Mg2+10探究3:离子的跨膜运输丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比思考:思考:1、细胞中要、细胞中要想达到这样的比值,想达到
6、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、能量第10页/共34页特点:举例:概念:从低浓度到高浓度需要载体蛋白协助需要能量(ATP)Na+、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞膜;葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞。细胞在载体蛋白的协助下,消耗细胞内化学反应所释放的能量,把物质从低浓度一侧运输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侧。到高浓度一侧。第11页/共34页主动运输保证了活细胞按照生命活动的需要,主动地选
7、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第12页/共34页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
8、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。第13页/共34页联系社会:囊性纤
9、维病与物质的跨膜运输20世纪80年代,人们认识到一种叫做囊性纤维病的遗传病的发生,是由于有的细胞中某种蛋白质结构异常,影响了Na+和Cl-的跨膜运输。1996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。第14页/共34页归纳总结:1、请列表比较三种运输方式的异同点第15页/共34页1、哪种离子通过主动运输进入细胞?2、哪种离子通过主动运输排出细胞?3、你是如何作出以上判断的?K+和Mg2+Na+和Cl解读图表 主动运输是将物质由低浓度一侧运输到高浓度一侧。能力提升能力提升第16页/
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