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物质跨膜运输的方式 第三节 温故知新 生物膜的结构模型示意图 流动镶嵌模型 复习 生物膜的组成及特点1 化学组成 生物膜主要由构成 其基本支架是 2 结构特点 生物膜具有 蛋白质在磷脂双分子层上分布是 3 功能特点 生物膜是一种膜 脂质和蛋白质 磷脂双分子层 一定的流动性 不均匀的 选择透过性 问题探讨 1 什么样的分子能够通过脂双层 什么样的分子不能通过 3 不能通过脂双层膜的物质 细胞需要吗 如果需要它们怎样才能进入细胞呢 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 人工合成的脂双层 问题探讨参考答案 1 从图上可以看出 氧气 二氧化碳 氮气 水等小分子很容易通过合成的脂双层 甘油 乙醇 苯 脂溶性的 等较小的分子也可以通过 氨基酸 葡萄糖等较小的有机分子和带电荷的离子则不能通过合成的脂双层 2 葡萄糖不能通过人工合成的无蛋白的脂双层 但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖 3 需要 比如葡萄糖可以提供能量 缺钙会发生抽搐等 推测这些物质进入细胞可能与蛋白质有关 细胞需要的离子是否也通过细胞膜上的蛋白质来运输等问题 小肠上皮细胞上有能转运葡萄糖的蛋白质 推测 一 小分子和离子跨膜运输的方式 1 自由扩散 H2O O2 CO2 甘油 乙醇 苯 特点 顺浓度梯度 高浓度低浓度 举例 物质通过简单扩散作用顺浓度梯度进出细胞 影响因素 物质的浓度 运输速率 浓度差 运输速率与浓度差成正比 浓度差越大 扩散速度越快 自由扩散 H2O 细胞膜 O2 CO2 水 N2 乙醇 甘油苯 2 协助扩散 顺浓度梯度 载体蛋白 葡萄糖进入红细胞 特点 举例 顺浓度梯度进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散 专一性和饱和性 协助扩散 细胞外 细胞内 细胞膜 载体蛋白 物质的浓度和载体蛋白的数量 当浓度增加到一定的时候 运输速度不再增加 这是因为受到载体蛋白数量的限制 影响因素 载体蛋白数量的限制 细胞膜 外 内 载体 自由扩散 协助扩散 细胞膜 外 内 共同点 都是顺物质的浓度梯度 不需要细胞消耗能量 前者不需要载体蛋白 后者必须有载体蛋白 不同点 统称为被动运输 一 小分子和离子跨膜运输的方式 自由扩散 协助扩散 一 被动运输 二 主动运输 丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比 阅读课本P71 72资料 回答问题 二 主动运输 为什么这些物质能逆浓度梯度跨膜运输进入细胞呢 主动运输 逆浓度梯度 低浓度 高浓度 载体蛋白 消耗能量 ATP 3 主动运输 特点 举例 能量 从低浓度一侧运输到高浓度一侧 需要载体蛋白的协助 同时也需要消耗细胞内化学反应所释放的能量 这种方式就叫做主动运输 Na K Ca2 等离子 葡萄糖 氨基酸进入小肠上皮细胞 当浓度增加到一定的时候 运输速度不再增加 这是因为受到载体蛋白数量或能量供应的限制 物质的浓度 能量的供应和载体蛋白的数量 影响因素 主动运输需要消耗能量 ATP 而能量的产生又与有氧呼吸的耗氧量有关 又因为载体蛋白的数量是有限的 所以 在一定时间后 运输速率不再升高 耗氧量 运输速率 无氧呼吸产生能量 载体蛋白数量的限制 主动运输的意义 保证了活细胞能够按照生命活动的需要 主动选择吸收所需要的营养物质 排出代谢废物和对细胞有害的物质 主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中 协助扩散 自由扩散 主动运输 对比 作业 比较三种物质运输方式的异同 生物大分子的跨膜运输方式 外排作用 胞吐 有些物质在细胞膜内被一层膜所包围 形成小囊泡 囊泡膜与细胞膜融合在一起 小囊泡逐渐移到细胞表面 并且向细胞外张开 使内涵物质排出细胞外 这种现象叫做外排作用 如 分泌蛋白的合成与运输 内吞作用 胞吞 大分子物质和颗粒性物质附着在细胞膜上 由细胞膜内陷形成小囊 这些物质就被包入小囊内 然后 小囊从细胞膜上脱离下来形成小囊泡 进入细胞内部 这种现象叫做内吞作用 如 巨噬细胞对细菌 异物的吞噬 人体小肠上皮细胞摄取蛋白质 脂肪等 大分子和颗粒性物质的跨膜运输 胞吞 胞吐 体现了细胞膜的 性 流动 穿过0层膜 思考 人体的白细胞能吞噬入侵的细菌 细胞啐片及衰老的红细胞 这是细胞的什么作用 对人体有什么意义 3 胞吞和胞吐进行的结构基础是细胞膜的 4 胞吞和胞吐与主动运输一样也需要供应 如果分泌细胞的ATP合成受阻 则胞吐作用不能继续进行 这是细胞的胞吞作用 属于人体的防御功能 并有利于细胞新陈代谢的正常进行 流动性 能量 协助扩散 自由扩散 物质跨膜运输的方式 小分子和离子 主动运输 大分子物质 胞吞 胞吐 顺浓度梯度 被动运输 课堂小结 四 技能训练 解读图表右图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓度 分析图表提供的信息 结合本章所学知识 回答问题 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 Mg2 Na Cl 主动运输 物质逆浓度进行 因为四种离子细胞膜内外的浓度差较大 细胞只有通过主动运输才能维持这种状况 随堂练习 1 红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是 A 都可以从低浓度到高浓度一边B 都需要供给ATPC 都需要载体协助D 既需要载体协助又需要消耗能量2 下列物质中 不能横穿细胞膜进出细胞的是 A 维生素DB 水和尿素C 氨基酸和葡萄糖D 酶和胰岛素3 海带细胞中碘的浓度比海水中高出许多 其原因是 A 海水中碘的含量高B 海带细胞膜为全透性C 碘的通透性强D 海带细胞膜上运输碘的载体多 D D C 胞吞胞吐不是跨膜运输的方式 4 下图为物质出入细胞膜的示意图 请据图回答 1 A代表 分子 B代表 D代表 2 在a e的五种过程中 代表被动运输的是 3 可能代表氧气转运过程的是图中编号 葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号 蛋白质 磷脂双分子层 糖类 b c d b a 5 甲 乙 两种物质在细胞膜两侧的分布情况如右图 颗粒的多少表示浓度的高低 在进行跨膜运输时 下列说法正确的是 A 乙进入细胞一定有载体蛋白的参与B 乙运出细胞一定有载体蛋白的参与C 甲进入细胞一定需要能量D 甲运出细胞一定不需要能量 A 6 下图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收的曲线 影响A B两点和B C两点吸收量不同的因素分别是 A 载体数量 能量B 能量 载体数量C 载体数量 离子浓度D 能量 离子浓度 B 1 下列关于物质跨膜运输的描述 正确的是 A 相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内B 大分子有机物要通过载体蛋白的转运才能进入细胞内 并且要消耗能量C 协助扩散和自由扩散是顺浓度梯度进行的 既不需要消耗能量 也不需要膜上的载体蛋白D 主动运输发生在细胞逆浓度梯度吸收物质时 既要消耗能量 也需要依靠膜上的载体蛋白 课本P73练习 D 2 下列说法中错误的是 A 果脯在腌制中慢慢变甜 是细胞主动吸收糖分的结果B 水分子进出细胞是自由扩散C 葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的协助 但不消耗能量 属于协助扩散D 大肠杆菌吸收K 属于主动运输 既消耗能量 又需要膜上的载体蛋白 A