必修1第4章第3节.ppt
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1、第3节 物质跨膜运输的方式一、物质跨膜运输的方式一、物质跨膜运输的方式1.1.填写有关跨膜方式及结构名称填写有关跨膜方式及结构名称甲:甲:_;乙:;乙:_;丙:;丙:_;a a:_。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蛋白载体蛋白2.2.写出影响甲、乙、丙三种运输速率的因素写出影响甲、乙、丙三种运输速率的因素(1)(1)制约甲的是膜两侧的制约甲的是膜两侧的_。(2)(2)决定乙的因素之一是决定乙的因素之一是a a的的_。(3)(3)决定丙的动力是决定丙的动力是_。3.3.实例分析实例分析(填写甲、乙、丙三种跨膜运输方式填写甲、乙、丙三种跨膜运输方式)(1)(1)水分子进入红细胞
2、是水分子进入红细胞是_。(2)(2)葡萄糖进入红细胞是葡萄糖进入红细胞是_。(3)K(3)K+进入红细胞是进入红细胞是_。浓度差浓度差种类和数量种类和数量能量能量(ATP)(ATP)甲甲乙乙丙丙4.4.跨膜运输的方式的判别跨膜运输的方式的判别(1)(1)看是否需要能量:需要消耗看是否需要能量:需要消耗ATPATP供能,则为供能,则为_。(2)(2)看是否逆浓度梯度:从低浓度到高浓度运输,则为看是否逆浓度梯度:从低浓度到高浓度运输,则为_。(3)(3)看是否依赖载体蛋白:不需要载体蛋白,则为看是否依赖载体蛋白:不需要载体蛋白,则为_。(4)_(4)_是大分子物质出入细胞的主要方式,为非跨膜运是大
3、分子物质出入细胞的主要方式,为非跨膜运输。输。主动运主动运主动运输主动运输输输自由扩散自由扩散胞吐和胞吞胞吐和胞吞二、扩散、自由扩散和渗透的比较二、扩散、自由扩散和渗透的比较运动方向运动方向 是否通过是否通过半透膜半透膜 物质类型物质类型 扩散扩散 _不一定通过不一定通过 溶质、溶剂溶质、溶剂 自由扩散自由扩散 高浓度高浓度低浓度低浓度 _渗透渗透 低浓度低浓度高浓度高浓度 _高浓度高浓度低浓度低浓度通过通过溶质、溶剂溶质、溶剂通过通过溶剂溶剂1.1.葡萄糖进入红细胞不需要消耗能量,其方式不属于主动运输。葡萄糖进入红细胞不需要消耗能量,其方式不属于主动运输。()()【分析分析】主动运输的特点之
4、一是需要能量主动运输的特点之一是需要能量(由由ATPATP直接供能直接供能)。2.2.分泌蛋白主要是通过主动运输的方式排到细胞外的。分泌蛋白主要是通过主动运输的方式排到细胞外的。()()【分析分析】分泌蛋白排出细胞是通过胞吐的方式。分泌蛋白排出细胞是通过胞吐的方式。3.(20093.(2009宁夏宁夏T3C)T3C)液泡中积累大量离子,故液泡膜不具有选择液泡中积累大量离子,故液泡膜不具有选择透过性。透过性。()()【分析分析】液泡膜是一层生物膜,具有选择透过性,能够积累大液泡膜是一层生物膜,具有选择透过性,能够积累大量的离子。量的离子。4.4.糖醋蒜在腌制中慢慢具有糖醋味,是细胞主动吸收蔗糖分
5、子糖醋蒜在腌制中慢慢具有糖醋味,是细胞主动吸收蔗糖分子和醋酸分子的结果。和醋酸分子的结果。()()【分析分析】糖醋蒜在腌制中导致细胞死亡,细胞膜等变为全透糖醋蒜在腌制中导致细胞死亡,细胞膜等变为全透性,蔗糖分子和醋酸分子进入细胞,使蒜具有了糖醋味。性,蔗糖分子和醋酸分子进入细胞,使蒜具有了糖醋味。5.5.除去细胞膜上的蛋白质不会影响对离子的吸收。除去细胞膜上的蛋白质不会影响对离子的吸收。()()【分析分析】细胞通过主动运输或协助扩散的方式吸收离子时,需细胞通过主动运输或协助扩散的方式吸收离子时,需要载体蛋白。要载体蛋白。6.6.新生儿从乳汁中获得抗体需要消耗能量。新生儿从乳汁中获得抗体需要消耗
6、能量。()()【分析分析】抗体是一种蛋白质,经胞吞进入细胞,这一过程需要抗体是一种蛋白质,经胞吞进入细胞,这一过程需要消耗能量。消耗能量。7.7.甘油进入小肠绒毛上皮细胞需要消耗甘油进入小肠绒毛上皮细胞需要消耗ATPATP。()()【分析分析】甘油进出细胞的方式是自由扩散,不消耗甘油进出细胞的方式是自由扩散,不消耗ATPATP。8.8.人红细胞吸收胆固醇与吸收葡萄糖的相同点是需要载体蛋白人红细胞吸收胆固醇与吸收葡萄糖的相同点是需要载体蛋白协助。协助。()()【分析分析】胆固醇通过自由扩散进出细胞,不需要载体蛋白;人胆固醇通过自由扩散进出细胞,不需要载体蛋白;人红细胞通过协助扩散吸收葡萄糖,需要
7、载体蛋白。红细胞通过协助扩散吸收葡萄糖,需要载体蛋白。考点考点 一一 物质的运输方式物质的运输方式1.1.几种运输方式的比较几种运输方式的比较2.2.物质跨膜方式图解物质跨膜方式图解【思维拓展思维拓展】(1)(1)载体蛋白是细胞膜上的一种蛋白质,它具有特异性,不同载体蛋白是细胞膜上的一种蛋白质,它具有特异性,不同物质的载体蛋白不同,不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量也物质的载体蛋白不同,不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量也不同。不同。(2)(2)载体蛋白具有饱和性,当细胞膜上的载体蛋白达到饱和时,载体蛋白具有饱和性,当细胞膜上的载体蛋白达到饱和时,细胞吸收该运载物质的速率不再随物质浓度的增大而增大
8、。细胞吸收该运载物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。(3)(3)胞吞和胞吐进行的结构基础是细胞膜的流动性;胞吞和胞胞吞和胞吐进行的结构基础是细胞膜的流动性;胞吞和胞吐与主动运输一样也需要能量供应,如果细胞的吐与主动运输一样也需要能量供应,如果细胞的ATPATP合成受阻,合成受阻,则胞吞和胞吐作用不能继续进行。则胞吞和胞吐作用不能继续进行。【典例典例1 1】(2013(2013马鞍山模拟马鞍山模拟)关于下面概念图的分析不合理关于下面概念图的分析不合理的是的是()()A.A.碘离子通过碘离子通过所示的过程才能进入甲状腺细胞所示的过程才能进入甲状腺细胞B.B.图中只有图中只有所示的过程需要消耗所示
9、的过程需要消耗ATPATPC.C.和和所示的过程都需要载体蛋白所示的过程都需要载体蛋白D.D.果脯腌制时蔗糖进入细胞与过程果脯腌制时蔗糖进入细胞与过程和和有关有关【解析解析】选选D D。图中。图中分别是自由扩散、协助扩散和主动分别是自由扩散、协助扩散和主动运输。碘离子进入甲状腺细胞的方式是主动运输运输。碘离子进入甲状腺细胞的方式是主动运输,A,A项正确。三项正确。三种运输方式中种运输方式中,只有主动运输需要消耗只有主动运输需要消耗ATP,BATP,B项正确。协助扩散项正确。协助扩散和主动运输都需要载体蛋白的协助和主动运输都需要载体蛋白的协助,C,C项正确。果脯腌制过程中项正确。果脯腌制过程中,
10、细胞被杀死以后细胞被杀死以后,蔗糖才进入细胞蔗糖才进入细胞,其运输方式既不是协助扩散,其运输方式既不是协助扩散,也不是主动运输也不是主动运输,D,D项错误。项错误。【互动探究互动探究】(1)(1)哺乳动物成熟的红细胞吸收离子时,能量是怎样提供的?哺乳动物成熟的红细胞吸收离子时,能量是怎样提供的?提示:提示:哺乳动物成熟的红细胞没有线粒体,只能由细胞质基质哺乳动物成熟的红细胞没有线粒体,只能由细胞质基质中进行的无氧呼吸提供能量。中进行的无氧呼吸提供能量。(2)(2)葡萄糖进入红细胞和小肠绒毛上皮细胞,其方式有何不同葡萄糖进入红细胞和小肠绒毛上皮细胞,其方式有何不同?提示:提示:葡萄糖进入红细胞的
11、方式是协助扩散,不需要消耗能量;葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散,不需要消耗能量;葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的方式是主动运输,需要消耗能葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的方式是主动运输,需要消耗能量。量。【变式训练变式训练】饭后,小肠腔中葡萄糖浓度比小肠上皮细胞中饭后,小肠腔中葡萄糖浓度比小肠上皮细胞中的高,下列关于小肠上皮细胞吸收葡萄糖的叙述,正确的的高,下列关于小肠上皮细胞吸收葡萄糖的叙述,正确的是是()()A.A.葡萄糖的跨膜运输不需要载体蛋白,但消耗葡萄糖的跨膜运输不需要载体蛋白,但消耗ATPATP分解释放的分解释放的能量能量B.B.葡萄糖的跨膜运输需要载体蛋白,但不消耗葡萄糖的跨膜运输需要
12、载体蛋白,但不消耗ATPATP分解释放的分解释放的能量能量C.C.葡萄糖的跨膜运输需要载体蛋白,也消耗葡萄糖的跨膜运输需要载体蛋白,也消耗ATPATP分解释放的能分解释放的能量量D.D.葡萄糖的跨膜运输不需要载体蛋白,也不消耗葡萄糖的跨膜运输不需要载体蛋白,也不消耗ATPATP分解释放分解释放的能量的能量【解析解析】选选C C。吃饭后,尽管小肠腔中葡萄糖浓度比小肠上皮。吃饭后,尽管小肠腔中葡萄糖浓度比小肠上皮细胞中高,该小肠上皮细胞仍然可以吸收葡萄糖,说明葡萄糖细胞中高,该小肠上皮细胞仍然可以吸收葡萄糖,说明葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为主动运输,该方式需要载体蛋白协进入小肠上皮细胞的方式为主
13、动运输,该方式需要载体蛋白协助,也需要消耗助,也需要消耗ATPATP分解释放的能量。分解释放的能量。考点考点 二二 影响跨膜运输的因素影响跨膜运输的因素1.1.影响因素影响因素(1)(1)影响自由扩散的因素:细胞膜内外物质的浓度差。影响自由扩散的因素:细胞膜内外物质的浓度差。(2)(2)影响协助扩散的因素:细胞膜内外物质的浓度差,细胞膜影响协助扩散的因素:细胞膜内外物质的浓度差,细胞膜上载体蛋白的种类和数量。上载体蛋白的种类和数量。(3)(3)影响主动运输的因素:载体蛋白、能量。凡能影响细胞内影响主动运输的因素:载体蛋白、能量。凡能影响细胞内产生能量的因素,都能影响主动运输,如氧气浓度、温度等
14、。产生能量的因素,都能影响主动运输,如氧气浓度、温度等。2.2.曲线分析曲线分析(1)(1)物质浓度:物质浓度:(2)(2)氧气浓度:氧气浓度:(3)(3)温度:温度:【高考警示高考警示】(1)(1)运输速率与运输速率与O O2 2浓度无关的运输方式除自由扩散外还有协助扩浓度无关的运输方式除自由扩散外还有协助扩散。散。(2)(2)影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外还有浓度影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外还有浓度差。差。【典例典例2 2】图中曲线图中曲线a a、b b表示物质跨膜运输表示物质跨膜运输(不包括胞吞和胞吐不包括胞吞和胞吐)的方式,下列表述错误的是的方式,下列表述错误
15、的是()()A.A.只有在氧气存在时才会发生方式只有在氧气存在时才会发生方式b b所示的物质运输所示的物质运输B.B.质壁分离过程中,水分子通过方式质壁分离过程中,水分子通过方式a a进出细胞进出细胞C.C.方式方式b b的最大转运速率与载体蛋白数量有关的最大转运速率与载体蛋白数量有关D.bD.b运输方式能体现细胞膜的选择透过性运输方式能体现细胞膜的选择透过性【解析解析】选选A A。由图可知,曲线。由图可知,曲线a a表示物质的转运速率与被转运表示物质的转运速率与被转运分子的浓度成正比,因此曲线分子的浓度成正比,因此曲线a a表示的是自由扩散;曲线表示的是自由扩散;曲线b b表示表示在一定范围
16、内物质的转运速率与被转运分子的浓度呈正相关,在一定范围内物质的转运速率与被转运分子的浓度呈正相关,而超过一定的范围,物质的转运速率与被转运分子的浓度无关,而超过一定的范围,物质的转运速率与被转运分子的浓度无关,因此曲线因此曲线b b表示的是主动运输或协助扩散。表示的是主动运输或协助扩散。A A项错误,协助扩散项错误,协助扩散不消耗能量,而主动运输亦可由无氧呼吸供能;不消耗能量,而主动运输亦可由无氧呼吸供能;B B项正确,水项正确,水分子通过自由扩散方式进出细胞;分子通过自由扩散方式进出细胞;C C项正确,方式项正确,方式b b的最大转运的最大转运速率与载体蛋白的种类和数量有关;速率与载体蛋白的
17、种类和数量有关;D D项正确,主动运输和协项正确,主动运输和协助扩散都需要载体蛋白,体现了细胞膜对物质进出细胞具有选助扩散都需要载体蛋白,体现了细胞膜对物质进出细胞具有选择透过性。择透过性。【变式训练变式训练】图中图中M M2 2曲线表示番茄根细胞对曲线表示番茄根细胞对K K+的吸收速率和氧的吸收速率和氧分压的关系,分压的关系,M M1 1曲线表示在曲线表示在g g点改变某种实验条件后可能出现的点改变某种实验条件后可能出现的变化趋势。据图分析,下列叙述正确的是变化趋势。据图分析,下列叙述正确的是()()A.fA.f、g g两点催化根细胞细胞呼吸的酶有所不同两点催化根细胞细胞呼吸的酶有所不同B.
18、MB.M2 2曲线曲线g g点以后限制点以后限制K K+吸收速率的主要因素是吸收速率的主要因素是K K+的浓度的浓度C.gC.g点根细胞内参与该过程的细胞器有线粒体、核糖体和中心点根细胞内参与该过程的细胞器有线粒体、核糖体和中心体体D.gD.g点以后,采取中耕松土的措施可使曲线呈现点以后,采取中耕松土的措施可使曲线呈现M M1 1的变化趋势的变化趋势【解析解析】选选A A。A A项正确,项正确,f f处的氧分压为处的氧分压为0 0,只能进行无氧呼,只能进行无氧呼吸,催化根细胞细胞呼吸的酶是与无氧呼吸有关的酶,吸,催化根细胞细胞呼吸的酶是与无氧呼吸有关的酶,g g处的处的氧分压较高,催化根细胞细
19、胞呼吸的酶主要是与有氧呼吸有氧分压较高,催化根细胞细胞呼吸的酶主要是与有氧呼吸有关的酶;关的酶;B B项错误,项错误,M M2 2曲线曲线g g点以后限制点以后限制K K+吸收速率的主要因素吸收速率的主要因素是运输是运输K K+的载体蛋白数量;的载体蛋白数量;C C项错误,番茄细胞中不含中心体;项错误,番茄细胞中不含中心体;D D项错误,通过中耕松土,可进一步增大土壤的含水量、氧量,项错误,通过中耕松土,可进一步增大土壤的含水量、氧量,但此时的载体蛋白已经达到饱和了,因此应该表现为但此时的载体蛋白已经达到饱和了,因此应该表现为M M2 2曲线。曲线。物质运输方式的判断方法物质运输方式的判断方法
20、【典例典例】(2013(2013合肥模拟合肥模拟)某科学家在研究细胞膜运输物质时某科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系,分别用下列四种曲线表示:发现有下列四种关系,分别用下列四种曲线表示:在研究肝细胞运输物质在研究肝细胞运输物质X X时,发现与曲线时,发现与曲线和和相符,试问:相符,试问:细胞膜运输物质细胞膜运输物质X X的方式是的方式是()()A.A.主动运输主动运输 B.B.自由扩散自由扩散C.C.胞吞和胞吐胞吞和胞吐 D.D.协助扩散协助扩散【解析解析】选选D D。曲线。曲线表明物质表明物质X X的运输有饱和现象,即需要载的运输有饱和现象,即需要载体蛋白。曲线体蛋白。曲线表明物
21、质表明物质X X的运输过程与的运输过程与O O2 2浓度无关,即不需要浓度无关,即不需要能量。由此可断定物质能量。由此可断定物质X X的运输方式是协助扩散。的运输方式是协助扩散。【方法归纳方法归纳】关于物质运输方式的判断,常从以下三个方面归关于物质运输方式的判断,常从以下三个方面归纳:纳:(1)(1)根据分子大小与载体蛋白、能量的需要判断:根据分子大小与载体蛋白、能量的需要判断:(2)(2)根据曲线判断:根据曲线判断:随物质浓度的增加,有饱和点的曲线表示协助扩散或主动运随物质浓度的增加,有饱和点的曲线表示协助扩散或主动运输输(如图甲如图甲);成正比关系的曲线表示自由扩散成正比关系的曲线表示自由
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