物质跨膜运输的方式(课件)精编版

1、 氧气，二氧化碳氧气，二氧化碳 氮气，苯氮气，苯 水，甘油，乙醇水，甘油，乙醇 氨基酸氨基酸 葡萄糖葡萄糖 核苷酸核苷酸 氢离子，钠离子、氢离子，钠离子、 钾离子，钙离子、钾离子，钙离子、 氯离子，镁离子、氯离子，镁离子、 碳酸氢根碳酸氢根 下图为人工合成的下图为人工合成的无蛋白质无蛋白质的的脂双层膜脂双层膜对不同分子的通透性对不同分子的通透性 气体小分子气体小分子 水、脂质小分子水、脂质小分子 有机小分子有机小分子 离子离子 协助扩散协助扩散 自由扩散自由扩散 物质物质 的跨的跨 膜运膜运 输方输方 式式 主动运输主动运输 小分子小分子物质物质 大分子大分子物质物质 胞吞胞吞 胞吐胞吐 消消

2、 耗耗 能能 量量 顺浓度顺浓度 梯度梯度 被动运输被动运输 载体蛋白载体蛋白 3 3、观察此图，联系已有知识，你还能提出其他问题、观察此图，联系已有知识，你还能提出其他问题 吗？能不能就所提出的问题作出尝试性的回答？吗？能不能就所提出的问题作出尝试性的回答？ 物质进出细胞方式有那些呢？物质进出细胞方式有那些呢？ 物质进细胞的方式物质进细胞的方式： 1、顺顺浓度梯度的浓度梯度的扩散扩散-被动运输被动运输 2、逆逆浓度梯度的浓度梯度的运输运输-主动运输主动运输 3、其他运输方式、其他运输方式-胞吞胞吞、胞吐胞吐 跨膜跨膜 运输运输 方式方式 （大分子大分子进出细胞方式）进出细胞方式） （小分子小

3、分子进出细胞方式）进出细胞方式） 一、物质跨膜运输的方式一、物质跨膜运输的方式 （一）被动运输：（一）被动运输： 1. 1.概念：概念：物质物质顺浓度梯度顺浓度梯度的的扩散扩散方式进出细胞方式进出细胞 扩散现象：扩散现象： 一种物质从相对一种物质从相对高浓度高浓度区域移动到区域移动到低浓度低浓度区域区域 的过程，称为的过程，称为扩散扩散 一、物质跨膜运输的方式一、物质跨膜运输的方式 （一）被动运输：（一）被动运输： 1. 1.概念：概念：物质物质顺浓度梯度顺浓度梯度的的扩散扩散方式进出细胞方式进出细胞 2.2.方式：方式：自由扩散、协助扩散自由扩散、协助扩散 自由扩散自由扩散 一、物质跨膜运输

4、的方式一、物质跨膜运输的方式 （一）被动运输：（一）被动运输： 1. 1.概念：概念：物质物质顺浓度梯度顺浓度梯度的的扩散扩散方式进出细胞方式进出细胞 2.2.方式：方式：自由扩散、协助扩散自由扩散、协助扩散 自由扩散自由扩散 概念概念 特点特点 影响因素影响因素 举例举例 自由扩散自由扩散 概念：概念： 注意：注意： 自由扩散与渗自由扩散与渗 透作用的区别！透作用的区别！ 注注：物质通过物质通过磷脂分子之间磷脂分子之间的的间隙间隙进出细胞进出细胞 自由扩散自由扩散 细胞膜细胞膜 (2)(2)特点：特点： 从从高浓度高浓度到到低浓度低浓度； 不不需要需要载体载体蛋白的协助；蛋白的协助； 不不消

5、耗消耗能量能量。 自由扩散自由扩散 （3）影响因素：）影响因素：细胞内外物质的细胞内外物质的浓度差浓度差 运输速率运输速率 浓度差浓度差 （4）举例）举例 水水、氧气氧气、二氧化碳二氧化碳、 甘油甘油、乙醇乙醇 、性激素、性激素、 维生素维生素D、胆固醇、胆固醇等等脂质物质脂质物质。 一、物质跨膜运输的方式一、物质跨膜运输的方式 （一）被动运输：（一）被动运输： 1. 1.概念：概念：物质物质顺浓度梯度顺浓度梯度的的扩散扩散方式进出细胞方式进出细胞 2.2.方式：方式：自由扩散、协助扩散自由扩散、协助扩散 自由扩散自由扩散 概念概念 特点特点 影响因素影响因素 举例举例 协助扩散协助扩散 概念

6、概念 特点特点 影响因素影响因素 举例举例 概念：概念： 进出细胞的物质借助进出细胞的物质借助载体蛋白质载体蛋白质的的扩散扩散， 叫做叫做协助扩散协助扩散 协助扩散协助扩散 协助扩散协助扩散 (2)(2)特点：特点： 从从高浓度高浓度到到低浓度低浓度； 需要需要载体载体蛋白的协助；蛋白的协助； 不不消耗消耗能量能量。 浓度差浓度差 运输速率运输速率 （3）影响因素：）影响因素： a.细胞内外物质的细胞内外物质的浓度差浓度差 b.载体载体的的数量数量 （4）举例）举例 葡萄糖葡萄糖进入进入红细胞红细胞等等 离子通道离子通道（K+通道，通道，Na+通道）通道） 自由扩散自由扩散 协助扩散协助扩散

7、被动运输被动运输 1、物质、物质顺浓度梯度顺浓度梯度扩散进出细胞扩散进出细胞 2、不需要不需要消耗消耗能量能量 相同点：相同点： 一、物质跨膜运输的方式一、物质跨膜运输的方式 （一）被动运输：（一）被动运输： 1. 1.概念：概念：物质物质顺浓度梯度顺浓度梯度的的扩散扩散方式进出细胞方式进出细胞 2.2.方式：方式：自由扩散、协助扩散自由扩散、协助扩散 自由扩散自由扩散 概念概念 特点特点 影响因素影响因素 举例举例 协助扩散协助扩散 概念概念 特点特点 影响因素影响因素 举例举例 3.3.特点：特点： 物质物质顺浓度梯度顺浓度梯度扩散进出细胞扩散进出细胞 不需要不需要消耗消耗能量能量 被动运

8、输被动运输与与主动运输主动运输 有什么区别有什么区别 ，让我们，让我们 一起来寻找答案！一起来寻找答案！ 丽藻丽藻细胞液所含细胞液所含 的离子浓度远远高于的离子浓度远远高于 丽藻所生长的池水，丽藻所生长的池水， 为什么丽藻还能从周为什么丽藻还能从周 围环境围环境吸收离子吸收离子呢？呢？ 离子离子逆浓度梯度逆浓度梯度进细胞进细胞 为了能维持生命活动为了能维持生命活动 的正常进行，生物体主的正常进行，生物体主 要靠要靠主动运输主动运输来获取营来获取营 养物质。养物质。 一、物质跨膜运输的方式一、物质跨膜运输的方式 （一）被动运输：（一）被动运输： 1. 1.概念：概念：物质物质顺浓度梯度顺浓度梯度

9、的的扩散扩散方式进出细胞方式进出细胞 2.2.方式：方式：自由扩散、协助扩散自由扩散、协助扩散 3.3.特点：特点： （二）主动运输：（二）主动运输： 1. 1.概念：概念： 2.特点特点 3.影响因素影响因素 4.举例举例 （一）（一）概念概念： 从细胞膜从细胞膜低浓度低浓度一侧运输一侧运输到高浓度到高浓度一侧一侧 ，需要载体蛋白需要载体蛋白的协助，同时还的协助，同时还需要消耗需要消耗细细 胞内化学反应所释放的胞内化学反应所释放的能量能量，这种方式叫做，这种方式叫做 主动运输主动运输。 主动运输主动运输 （二）（二）特点特点： 从从低浓度低浓度到到高浓度高浓度； 需要需要载体载体蛋白的协助；

10、蛋白的协助； 需要需要能量能量（ATP)。 ATP 时间时间 细胞内浓度细胞内浓度 细胞外浓度细胞外浓度 主动运输主动运输方向方向 高浓度高浓度低浓度低浓度 等浓度等浓度等浓度等浓度 低浓度低浓度高浓度高浓度（特点）（特点） 主动运输主动运输 载体：载体： 1、运输、运输K+的载体，不能运输的载体，不能运输Ca2+， 说明载体说明载体具有专一性具有专一性 2、主动运输载体与协助扩散的、主动运输载体与协助扩散的载体载体不同不同， 前者前者需要能量激活需要能量激活 （三）影响因素（三）影响因素 a. 载体载体的种类和数量的种类和数量 b.能量能量 NaK K 泵泵 Na+ 、K+、Ca2+、Mg2

11、+ 等离子通过细胞膜；等离子通过细胞膜； 葡萄糖葡萄糖、氨基酸、核苷酸氨基酸、核苷酸等通过小肠上皮细胞等通过小肠上皮细胞 能量能量/O2浓度浓度 运输速率运输速率 主动运输的意义：主动运输的意义： 细胞膜的细胞膜的主动运输主动运输是是活细胞的特性活细胞的特性，它保证，它保证 了活细胞能够按照生命活动的了活细胞能够按照生命活动的需要需要，主动选择吸主动选择吸 收收所需的营养物质，所需的营养物质，主动排出主动排出代谢废物和对细胞代谢废物和对细胞 有害的物质。有害的物质。 主动运输体现了膜的主动运输体现了膜的 什么特点呢？什么特点呢？ 主动运输主动运输体现了膜的体现了膜的选择透过性选择透过性 物质跨

12、膜运输三种方式的比较物质跨膜运输三种方式的比较 不需要不需要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 顺浓度梯度顺浓度梯度 高浓度高浓度 低浓度低浓度 顺浓度梯度顺浓度梯度 高浓度高浓度 低浓度低浓度 逆浓度梯度逆浓度梯度 低浓度低浓度 高浓度高浓度 O2、CO2、甘油、甘油 等脂溶性物质等脂溶性物质 血浆中葡萄糖血浆中葡萄糖 进入红细胞进入红细胞 K+进入红细胞进入红细胞 Na+出红细胞出红细胞 常见常见Na+和和K+进出细胞的方式进出细胞的方式 方式一：通过方式一：通过离子通道离子通道协助扩散协助扩散 离子通道：由离子通道：由蛋白质蛋白质构成，通道打开时，构成，通道打开时，

13、 Na+和和 K+由由高浓度高浓度向向低浓度低浓度流动。流动。 方式二：通过方式二：通过NaK K 泵泵（吸钾排钠吸钾排钠）主动运输主动运输 NaK K 泵：泵：每消耗每消耗1 1分子分子ATPATP，就逆浓度梯度将，就逆浓度梯度将3 3分子分子Na+Na+ 泵出胞外，同时将泵出胞外，同时将2 2分子分子K+K+泵入胞内，导致泵入胞内，导致Na+Na+胞外大于胞外大于 胞内，胞内， K+ K+胞内大于胞外胞内大于胞外 胞吞胞吞：当细胞当细胞摄取摄取大大 分子时，首先是大分子时，首先是大 分子附着分子附着在细胞膜在细胞膜 的表面，这部分细的表面，这部分细 胞胞膜内陷形成小囊膜内陷形成小囊， 包围

14、着大分子。然包围着大分子。然 后后小囊小囊从细胞膜上从细胞膜上 分离分离下来，形成囊下来，形成囊 泡，泡，进入进入细胞内部。细胞内部。 胞吐：胞吐：细胞需要细胞需要外排外排的大分子，先在的大分子，先在 细细胞内形成囊泡胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜，囊泡移动到细胞膜 处，处，与细胞膜融合与细胞膜融合，将大分子排除细，将大分子排除细 胞。胞。 .非跨膜运输方式体现膜的流动性 协助扩散协助扩散 自由扩散自由扩散 物质物质 进出进出 细胞细胞 方式方式 主动运输主动运输 小分子小分子物质物质 大分子大分子物质物质 胞吞胞吞 胞吐胞吐 消消 耗耗 能能 量量 顺浓度顺浓度 梯度梯度 被动运输被动运输

15、载体蛋白载体蛋白 根对离子吸收的曲线模型根对离子吸收的曲线模型 AB段表示在一定范围内，根吸段表示在一定范围内，根吸 收离子的速率随氧分压的升高而加收离子的速率随氧分压的升高而加 快。快。 BC段表示当氧分压增大到一定段表示当氧分压增大到一定 值时，根吸收离子的速率不再随氧值时，根吸收离子的速率不再随氧 分压升高而加快，这是由于根吸收分压升高而加快，这是由于根吸收 离子还与根细胞膜上载体的数量有离子还与根细胞膜上载体的数量有 关关。 (1)(1)氧分压氧分压与根吸收离子速率的关系与根吸收离子速率的关系 曲线曲线AB段表示在一定离子浓度段表示在一定离子浓度 范围内，根吸收离子的速率随离子范围内，

16、根吸收离子的速率随离子 浓度的增大而加快。浓度的增大而加快。 曲线曲线BC段表示当离子浓度增大段表示当离子浓度增大 到一定数值时，根的吸收速率不再到一定数值时，根的吸收速率不再 增加，这是由根细胞膜上增加，这是由根细胞膜上载体的数载体的数 量量决定的。决定的。 曲线曲线CD段表示当离子浓度过高段表示当离子浓度过高 时，将会使根时，将会使根细胞失水细胞失水，从而，从而影响影响 根细胞正常的根细胞正常的代谢活动代谢活动，使离子，使离子吸吸 收速率下降。收速率下降。 (2)溶液中离子浓度溶液中离子浓度与与根吸收离子速率根吸收离子速率的关系的关系 外界溶液浓度也影响主动运输外界溶液浓度也影响主动运输

17、(2)联系联系 矿质元素矿质元素必须溶解在水中必须溶解在水中呈离子状态呈离子状态，才能，才能被被细胞细胞 吸收吸收。 吸收吸收矿质元素矿质元素离子离子的多少可以的多少可以调节细胞液的浓度调节细胞液的浓度， 影响对水分影响对水分的吸收。的吸收。 矿质元素矿质元素离子离子被吸收后被吸收后随水分随水分在导管中在导管中运输运输，蒸腾，蒸腾 作用在作用在促进水分运输促进水分运输的同时的同时也促进也促进矿质元素矿质元素离子的运输离子的运输 知识拓展知识拓展 植物对水分和离子吸收的关系相对独立植物对水分和离子吸收的关系相对独立 技能训练技能训练 解读图表：解读图表： 右图表示的是一个动物右图表示的是一个动物

18、 细胞内外不同离子的相细胞内外不同离子的相 对浓度，分析图表提供对浓度，分析图表提供 的信息，结合所学的知的信息，结合所学的知 识，回答问题：识，回答问题： 1 1、哪种离子通过主动运、哪种离子通过主动运 输进入细胞？输进入细胞？ 2 2、哪种离子通过主动运、哪种离子通过主动运 输排出细胞？输排出细胞？ 3 3、你是如何作出以上判、你是如何作出以上判 断的？断的？ 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 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、糖原葡萄糖、糖原 第

19、一关第一关 不要灰心，不要灰心， 再来一次！再来一次！ 不要灰心，不要灰心， 再来一次！再来一次！ 不要灰心，不要灰心， 再来一次！再来一次！ 恭喜你，答恭喜你，答 对了！再接对了！再接 再厉！再厉！ 知识闯关知识闯关 人红细胞中的人红细胞中的K+K+浓度比血浆中高浓度比血浆中高3030倍，而倍，而 Na+Na+浓度却只有血浆的浓度却只有血浆的1/61/6，合理的解释是，合理的解释是 （ ）。）。 A A 细胞膜对细胞膜对K+K+、Na+Na+的特异性吸收的特异性吸收 B B 人体对人体对K+K+、Na+Na+需求不同需求不同 C C 细胞膜的主动选择吸收细胞膜的主动选择吸收 D D 红细胞中无细胞核红细胞中无细胞核 不要灰心，不要灰心， 再来一次！再来一次！ 不要灰心，不要灰心， 再来一次！再来一次！ 不要灰心，不要灰心， 再来一次！再来一次！ 恭喜你，答恭喜你，答 对了！再接对了！再接 再厉！再厉！ 第二关第二关 甜菜块根细胞中的液泡中有花青素，能使块根呈现甜菜块根细胞中的液泡中有花青素，能使块根呈现 红色。将块根切成小块，放入蒸馏水中，蒸馏水颜红色。将块根切成小块，放入蒸馏水中，蒸馏水颜 色无明显的变化。但用盐酸处理块根后，则使蒸馏色无明显的变化。但用