高中生物 322物质出入细胞的方式及课件 浙科版必修1.ppt

第2课时物质出入细胞的方式及影响因素 被动转运 1 概念 指物质由浓度 的一侧转运至浓度 的一侧 这种转运不需要消耗 2 分类 1 简单 扩散 如 等小分子的扩散以及 的渗透 2 易化扩散 某些小分子或离子需要借助于细胞膜中的一类 将物质从浓度 的一侧转运至浓度 的一侧 不需要消耗 较高 较低 能量 氧 二氧化碳 甘油 水 载体蛋白 低 能量 高 被动转运的方式特点及其影响因素物质由浓度较高一侧转运至浓度较低的一侧 称为物质的被动转运 1 简单扩散 又称自由扩散 特点 a 顺浓度梯度扩散 b 不消耗能量 c 不需要载体蛋白的协助 举例 水 气体 如o2 co2等 脂溶性物质 如甘油 乙醇 苯 尿素等 能够通过简单扩散方式完成跨膜转运的物质 一般都能溶于脂双层中 具有一定的脂溶性 通过这种方式吸收是被动的 主要取决于膜两侧的浓度差 图甲 简单扩散的速率与膜两侧该物质的浓度差成正比 图乙 大量实验事实说明 许多物质通过膜的扩散都和它们在脂质中的溶解度成正比 溶解度越大 通过的速率就越快 所以脂溶性物质很容易通过细胞膜 甲乙 2 易化扩散 又称协助扩散 特点 a 顺浓度梯度扩散 b 不消耗能量 c 需要载体蛋白的协助 同时 还具有比简单扩散转运速率快 存在最大转运速率等特点 举例 血液中的葡萄糖进入红细胞 易化扩散的动力也来自于膜内外物质的浓度差 物质分子从高浓度一侧向低浓度一侧扩散 但简单扩散与易化扩散有所不同 如下图 其原因是易化扩散是进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散 它的转运速率还与载体的种类和数量有关 3 影响被动转运的因素对于 简单 扩散 物质转运的速率主要取决于膜内外物质的浓度差 也与该物质分子大小和脂溶性有关 易化扩散还与载体的种类和数量有关 简单 扩散随外界物质浓度升高 转运速率可持续升高 而易化扩散需要载体蛋白的协助 当超过一定限度时 随着外界物质浓度增加 转运速率不再加快 这是由于细胞膜上载体蛋白的数量有限 即具有载体饱和效应 名师提醒 简单扩散和易化扩散的动力都是物质的浓度差 二者都不需消耗细胞代谢产生的能量 巩固1 人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于a 组织液中甘油的浓度b 细胞膜上的载体数量c 线粒体中呼吸作用的强度d 液泡中物质的浓度解析人体组织细胞吸收甘油的方式属简单扩散 其吸收量与组织液中甘油的浓度有关 组织液中甘油浓度高时简单扩散快 吸收得多 浓度低时 扩散得慢 吸收得少 答案a 1 由于生命活动所需 细胞往往要把离子或分子从处运到处 这类逆浓度梯度的转运称为 主动转运要消耗 主动转运所需的能量来自细胞中的 2 主动转运与易化扩散都需要的参与 在转运过程中都发生形状变化 它们最大的不同是 主动转运需要 而易化扩散不需要 主动转运 低浓度 高浓度 主动转运 能量 atp 载体蛋白 atp提供能量 能量 载体蛋白 3 由于有能量的供给 主动转运就能够根据转运分子或离子 可以逆着浓度梯度从低浓度的一侧向高浓度的一侧转运物质 细胞的需要 特别提示凡是能从低浓度一侧向高浓度一侧运输的 一定是主动转运 而有些物质也可以通过主动转运从高浓度一侧向低浓度一侧运输 但运输速率远快于易化扩散 实例 小肠绒毛上皮细胞对k na 葡萄糖和氨基酸等营养物质的吸收 2 意义 保证了细胞或细胞器从周围环境中摄取必需的营养物质 即使这些营养物质在周围环境中的浓度很低 能够将细胞内的各种物质 如分泌物 代谢废物及一些离子排出细胞 即使这些物质在细胞外的浓度比细胞内的浓度高得多 能够维持一些无机离子在细胞内恒定和最适当的浓度 特别是k na 和h 的浓度 巩固2 实验表明 k 不能通过脂双层的人工膜 但如果在人工膜中加入少量的缬氨霉素 含12个氨基酸的脂溶性抗生素 时 k 则可以通过膜从高浓度一侧移向低浓度一侧 k 通过膜的方式是 a 自由扩散b 易化扩散c 主动转运d 胞吞解析由题干知 缬氨霉素是一种含12个氨基酸的脂溶性抗生素 推断缬氨霉素属于蛋白质类物质 结合k 通过膜是从高浓度一侧移向低浓度一侧 判断出k 通过膜的方式是易化扩散 答案b 1 进出细胞的物质并不一定都通过质膜 有时有的物质会被一部分质膜 然后这一部分质膜与整个质膜 裹着该物质运到细胞的内侧 就称为 如果把这一部分物质运送到细胞外侧 就称为 2 被胞吞或胞吐的物质可以是 也可以是 变形虫的摄食过程就是作用 人体消化系统中消化酶 如蛋白酶 的分泌就是通过作用实现的 包起来 脱离 胞吞 胞吐 固体 液体 胞吞 胞吐 胞吞和胞吐 3 离子和小分子可以通过自由扩散 易化扩散和主动转运进行跨膜运输 但不能直接跨膜运输 而是通过胞吞和胞吐进出细胞 大分子物质 胞吞胞吐的过程 原理和条件 1 过程 胞吞 大分子物质附着在细胞膜表面 细胞膜内陷形成小囊 小囊从细胞膜上分离下来 形成囊泡 进入细胞内部 胞吞完成 胞吐 大分子物质在细胞内形成囊泡 囊泡移动到细胞膜处 囊泡与细胞膜融合 将大分子物质排出细胞 胞吐完成 2 原理细胞膜的流动性 3 条件需消耗能量 4 实例 胞吞 单细胞动物 如草履虫 变形虫等 吞食食物颗粒或吞噬细菌 人体白细胞吞噬病菌 衰老的细胞等 胞吐 细胞分泌分泌蛋白 如消化酶 抗体等 如胰腺细胞分泌酶原颗粒 巩固3 神经细胞间可以通过一种特殊的介质来传递信息 含有传递分子的囊泡与神经细胞的质膜融合之后再打开 将传递信息的分子释放到神经细胞的外部环境中 这属于 a 主动转运b 易化扩散c 胞吐d 胞吞解析物质出入细胞的运输方式有主动转运 简单扩散 易化扩散 胞吞及胞吐 其中前三者是穿过膜的运输 后两者是不穿过膜的运输 从题干信息分析可知 信息分子传递时 是通过膜的融合和打开完成的 并没有穿过膜 故排除a b 又由于是排到外部环境中 故排除d 答案c 物质跨膜运输的方式 a 主动转运b 易化扩散c 简单扩散d 胞吐思维导图 深度剖析 1 曲线 说明运输速率与物质浓度成正比关系 应为简单扩散 2 曲线 在一定浓度范围内 随物质浓度升高运输速率加快 当达到一定浓度后 由于受到载体蛋白数量的限制 运输速率不再增加 说明这种运输需要载体蛋白 可能是易化扩散或主动转运 3 曲线 运输速率与氧气浓度无关 说明这种方式不需要能量 不是主动转运 4 曲线 运输速率与氧气浓度关 说明这个过程需要能量 综合 物质a的运输方式只能是主动转运答案a 规律方法物质跨膜运输方式的判断 1 是否消耗能量 只要运输过程消耗能量即为主动转运 即使是由高浓度处到低浓度处运输 2 是否逆浓度梯度 只要是从低浓度处向高浓度处运输 就是主动转运 3 是否需载体蛋白 不需要载体蛋白就是简单扩散 需载体蛋白则通过浓度变化 是否需能进一步作出判断 例2 下图是植物从土壤中吸收某矿质离子示意图 据图判断 该离子跨膜进入根毛细胞的方式为 a 扩散b 易化扩散c 主动转运d 被动转运 影响物质转运方式的因素 思维导图 技法必备条件对照是指虽给对象施以某种实验处理 但这种处理是作为对照意义的 或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量 对照原则之一 条件对照 能力展示为研究兔红细胞在不同浓度nacl溶液中的形态变化 请根据以下提供的实验材料与用具 写出实验思路 设计记录实验结果及原因分析的表格 并填入相应内容 材料与用具 兔红细胞稀释液 质量分数为1 5 的nacl溶液 蒸馏水 试管 显微镜等 要求 答题时对nacl溶液的具体配制 待观察装片的具体制作不作要求 1 实验思路 用质量分数为1 5 的nacl溶液和蒸馏水 配制出质量分数为 等具有浓度梯度的nacl溶液 取6片载玻片 标记为1 6号 滴加适量且等量的 再分别滴加等量的 制成临时装片持续观察 2 下表是 不同浓度nacl溶液下兔红细胞形态变化 记录表 分析上表 回答下列问题 上述六组临时装片中的细胞都发生了 作用 表明动物细胞也有一套渗透系统 填细胞结构名称 可看作一层半透膜 填细胞结构名称 和外界溶液之间具有浓度差 第1组中细胞胀破的理由是 第6组中细胞皱缩但不恢复正常形态的理由是 第4组细胞形态未发生变化 由此可表明质量分数0 9 的nacl溶液浓度与细胞内 浓度相等 第5组细胞形态先皱缩而后恢复 其恢复的理由是 细胞以 方式吸收nacl溶液中的离子 最终导致细胞渗透吸水 解析本题将渗透作用 原理与物质出入细胞方式的实验设计思想进行组合 同时也考查了细胞结构的相关知识 本实验的自变量为不同浓度的nacl溶液 因变量为兔红细胞的形态变化 答案 1 0 3 0 6 0 9 1 2 红细胞稀释液滴在1 6号载玻片上蒸馏水 0 3 0 6 0 9 1 2 1 5 的nacl溶液 红细胞的形态变化 并做好记录 2 渗透细胞膜 质膜 细胞质 在蒸馏水中渗透吸水太多细胞失水过度而死亡 细胞质 主动转运 a 脂溶性小分子物质不能通过方式a运输b 与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面c 方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关d 抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响解析分析坐标曲线可以看出 a为扩散 b为易化扩散 或主动转运 脂溶性小分子物质通过扩散 即方式a 运输 方式a与载体无关 只与浓度有关 方式b最大的转运速率与载体的种类和数量有关 抑制细胞呼吸 能量供应不足 导致主动转运受阻而与扩散 或易化扩散 无关 答案c 2 线粒体dna上的基因所表达的酶与线粒体功能有关 若线粒体dna受损伤 则下列细胞的功能受影响最大的是 a 红细胞吸收葡萄糖b 小肠上皮细胞吸收水c 神经细胞排出na d 肺泡细胞吸收氧气解析若线粒体dna受到损伤 线粒体不能完成正常功能 则耗能生理活动受影响最大 a为易化扩散 b d项为扩散 均不消耗能量 神经细胞排出钠离子的方式为主动转运 需要消耗能量 故其受影响最大 答案c 3 下列关于物质穿膜运输的叙述 错误的是 a 植物细胞积累k 需消耗能量b 细胞对离子的吸收具有选择性c 海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止质壁分离d 液泡中积累大量离子 故液泡膜不具有选择透性解析无机盐离子进出细胞的方式主要是主动转运 主动转运需要载体蛋白和能量 载体蛋白属于蛋白质 起选择作用 能量主要是通过需氧呼吸产生的 海藻细胞可以通过积累溶质提高细胞液浓度 不至于造成质壁分离 答案d 4 物质进入细胞需要穿过细胞膜 不同物质穿过细胞膜的方式不同 下列各图表示在一定范围内细胞膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况 回答下列问题 1 据图指出a b c所表示的物质运输方式 a是 b是 c是 2 上述三种运输方式中 哪一种加入呼吸抑制剂后曲线会发生变化 为什么 3 乙醇 co2 氨基酸进入细胞的方式分别是 解析小分子物质进出细胞的方式有3种 简单 扩散 易化扩散和主动转运 简单 扩散是小分子物质进出细胞膜的方式 它总是从高浓度一侧向低浓度一侧扩散 其扩散速率与物质浓度的高低成正比 表现出a图所示的曲线 易化扩散亦是从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散 但这种扩散必须由载体蛋白来转运 当细胞膜上的载体蛋白达到饱和时 其扩散速率就会受到限制 表现为b图所示的曲线 主