高中生物 第4章 第2节 第3节 物质跨膜运输的方式课件 新人教版必修1.ppt

第2节生物膜的流动镶嵌模型第3节物质跨膜运输的方式 一 对生物膜结构的探索历程1 早期经历 脂溶性物质 脂质 脂质和 蛋白质 连续的两层 2 暗 亮 暗 蛋白 质 脂质 蛋白质三层 结构 静态 2 1970年荧光标记细胞膜实验 红色荧光 绿色荧光 红色荧光 均匀分布 流动性 3 1972年桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上 提出为大多数人所接受的 模型 流动镶嵌 二 生物膜的流动镶嵌模型1 模型结构 名称 1 图中a地位 膜的 特点 具有 名称 在磷脂双分子层的表面 2 图中b位置部分或全部 磷脂双分子层中 于整个磷脂双分子层特点 大多数蛋白质分子是可以 的名称 又叫 3 图中c位置 细胞膜的 作用 保护 润滑和 等 磷脂双分子层 基本支架 一定的流动性 蛋白质分子 镶 嵌入 贯穿 运动 糖蛋白 糖被 外表面 细胞识别 2 结构特点具有一定的 流动性 三 物质运输的方式1 离子和小分子物质的跨膜运输 2 大分子物质的运输 胞吞 胞吐 小囊 囊泡 囊泡 细胞膜 思考辨析 1 判断正误 1 不同细胞的形态相对固定 主要是由细胞膜决定的 因为构成细胞膜的蛋白质和磷脂分子都是相对固定不动的 分析 构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子都是可以运动的 不同细胞的形态是不同的 2 不同细胞膜的磷脂分子是相同的 而蛋白质分子是不同的 3 哺乳动物成熟的红细胞吸收葡萄糖时 需要载体蛋白协助 可以逆浓度梯度进行 分析 红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散 需要载体蛋白协助 不需要能量 只能从高浓度一侧向低浓度一侧运输 4 主动运输过程需要的能量是由atp提供的 2 问题思考 1 通过哪一种物质的分布可以判断细胞膜的内外 为什么 提示 糖蛋白只分布在细胞膜的外侧 可以通过糖蛋白的分布判断细胞膜的内外 2 胞吞和胞吐是否需要消耗能量 此过程能体现细胞膜的哪种特点 提示 胞吞和胞吐的过程是需要消耗能量的 此过程体现了细胞膜具有流动性的特点 一 细胞膜的结构特点和功能特性1 结构特点 具有一定的流动性 1 含义构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都不是静止的 而是可以运动的 2 表现变形虫的变形运动 细胞的融合 胞吐等 2 功能特性 选择透过性 1 含义水分子可以自由通过磷脂双分子层 细胞需要的离子和小分子可以通过 而其他的离子 小分子和大分子则不能通过 2 原因 某些离子和分子不能透过细胞膜的磷脂双分子层 与细胞膜上载体蛋白的专一性有关 如图中物质a b有相应的载体蛋白 而物质c没有相应的载体蛋白 3 结构特点和功能特性的关系 警示钟 细胞膜的流动性 选择透过性 1 流动性是细胞膜的结构特点 是选择透过性的基础 2 选择透过性是细胞膜的功能特性 载体蛋白具有专一性 在一定程度上决定了膜的选择透过性 学而后思 1 细胞间的信息交流主要是由膜上的哪种物质完成的 为什么 提示 糖蛋白 因为糖蛋白具有识别外来物质的能力 2 细胞膜的结构特点和功能特性都是在物质交换的情况下才能体现的吗 提示 不是 流动性是细胞膜结构的固有属性 无论细胞是否与外界发生物质交换关系 流动性总是存在的 而选择透过性只在物质交换时才能体现出来 典例训练1 下图为细胞膜的流动镶嵌模型 有关叙述不正确的是 a 具有 的一侧是细胞膜的外侧b 与细胞表面的识别作用有关c 是构成细胞膜的基本支架d 细胞膜的选择透过性与 的种类和数量有关 解题关键 解答本题的关键是明确图中 所表示的物质 以及 的成分及在细胞膜中的分布特点 的种类对细胞膜功能的影响等 结合选项进行分析 解析 选d 图中 表示的是糖蛋白 它分布在细胞膜的外侧 具有细胞识别的作用 是磷脂双分子层 它是构成细胞膜的基本支架 细胞膜的选择透过性与细胞膜上的载体蛋白有密切的关系 载体蛋白对应于图中的 变式备选1 如图表示细胞膜的结构示意图 下列有关叙述错误的是 a 图中a是蛋白质 b是磷脂分子b 二氧化碳和氧气通过膜需要a的协助c 构成细胞膜的a与b大多数可以运动d 适当提高温度 能使a和b的相对运动加快 通透性增加 有利于生命活动的进行 解析 选b 所给图形中 a为蛋白质分子 b为磷脂分子 组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子大多数是可以运动的 适当提高温度后 组成细胞膜的分子运动加快 通透性增加 有利于生命活动的进行 二氧化碳和氧气都是小分子气体 以自由扩散的形式通过细胞膜 不需要载体蛋白的协助 二 物质进出细胞的方式及影响因素1 物质进出细胞的方式比较 2 影响物质跨膜运输的因素 1 物质浓度 分析 图甲表示的运输方式为自由扩散 因为图甲中物质的运输速率只与物质的浓度相关 图乙可以用于表示协助扩散或主动运输 因为图乙物质的运输速率不仅与物质浓度相关 还受膜上载体蛋白数量的影响 其中a点之后运输速率不再上升的原因是膜上载体蛋白数量有限 若是主动运输还与能量有关 2 o2浓度 分析 o2的多少会影响细胞的呼吸 当氧气浓度上升时有氧呼吸增强 释放出的能量会更多 丙图可以表示自由扩散或协助扩散的方式 因为它们的运输速率与能量多少无关 丁图可以表示主动运输的方式 因为它的运输速率与能量的多少相关 其中b点之后运输速率不再改变的原因是膜上载体蛋白数量有限 3 温度 通过以上叙述将影响物质运输速率的因素总结如下 生物膜的流动性酶活性进而影响细胞呼吸强度 温度影响 影响物质运输速率 外界因素内部因素 载体蛋白数量 影响因素 物质浓度温度o2浓度 警示钟 依据条件判断运输方式的误区 1 并不是只有主动运输需要载体蛋白 协助扩散也需要载体蛋白 2 并不是只有主动运输需要能量 胞吞和胞吐过程也需要能量 学而后思 1 主动运输这种跨膜运输方式充分体现了细胞膜的选择透过性 影响主动运输速率的内因和外因分别有哪些 提示 影响主动运输速率的外界因素有 物质浓度 温度和o2的浓度 影响主动运输速率的内部因素是载体蛋白的数量 2 从主动运输的条件角度分析 与主动运输有直接关系的细胞器有哪些 提示 与载体蛋白相关的细胞器为核糖体 因为载体蛋白的本质为蛋白质 蛋白质是在核糖体上合成的 与能量相关的细胞器是线粒体 线粒体是有氧呼吸的主要场所 命题角度1物质跨膜运输过程的分析 典例训练2 如图为物质进出细胞的两种方式 对该图的正确理解是 a 和 分别表示协助扩散和主动运输b 和 分别表示胞吞和胞吐c 葡萄糖 性激素是以方式 进入细胞的d 水 二氧化碳 氧气是以方式 进入细胞的 解题关键 解答本题的关键是分析图 和图 所表示的运输方式中所呈现的条件 如是否需要载体蛋白 能量等 然后再判断选项中各物质进出细胞的方式 找出正确答案 解析 选d 图 中细胞膜上有载体蛋白 但相应物质进入细胞不需要载体蛋白 所以表示的运输方式为自由扩散 水 二氧化碳和氧气都是通过此种方式进出细胞的 图 中物质的运输过程既需要载体蛋白也需要能量 对应的运输方式为主动运输 其中葡萄糖除了进入红细胞外 进入其他细胞均为该方式 性激素为脂溶性物质 是以自由扩散的形式进出细胞的 而胞吞和胞吐是大分子物质进出细胞的方式 互动探究 1 若图 中的运输过程需要载体蛋白 则对应哪种运输方式 提示 协助扩散 2 从物质运输方向来看 图 和图 有什么不同之处 提示 图 是从高浓度到低浓度 图 是从低浓度到高浓度 方法规律 判断物质运输方式的方法 1 2 根据物质运输的方向 逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输 变式备选2 2013 十堰高一检测 如图 是葡萄糖分子进入红细胞的过程示意图 其中a侧表示红细胞外侧 b侧表示红细胞内侧 按葡萄糖分子进入红细胞的顺序排序 正确的是 a b c d 解析 选d 葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白 是从细胞外进入细胞内 a侧为细胞外 在载体蛋白的作用下进入到细胞内 顺序为 命题角度2影响物质跨膜运输速率的因素及相关曲线分析 典例训练3 图中曲线a b表示物质跨膜运输的两种方式 下列表述正确的是 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 解题关键 解答本题的关键是通过分析图中曲线明确a曲线表示自由扩散 b曲线表示协助扩散或主动运输 解析 选c 脂溶性小分子物质通过自由扩散运输 故a项错误 由于a曲线表示自由扩散 自由扩散中没有载体蛋白的参与 故b项错误 b曲线表示协助扩散或主动运输 自由扩散和协助扩散都不消耗能量 故d项错误 协助扩散或主动运输与载体蛋白有关 在被转运分子的浓度足够大的情况下 载体蛋白数量的多少决定某物质的最大转运速率 故c项正确 互动探究 1 若将曲线的横坐标变为氧气浓度 a b转运速率会如何变化 提示 a转运速率不变 b若为协助扩散 转运速率不变 若为主动运输 转运速率逐渐增大到最大值后 保持不变 2 图中哪条曲线能够表示逆浓度运输的方式 此过程需要的特有条件是什么 提示 曲线b 此过程需要能量 物质跨膜运输方式的图解类题目 案例 下图为物质进出细胞膜的示意图 据图回答 1 a代表分子 b代表 d代表 2 细胞膜从功能上来说 它是一层膜 3 动物细胞吸水膨胀时b的厚度变小 这说明b具有 4 在a e的五种过程中 代表被动运输的是 5 可能代表氧气运输过程的是图中字母 葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中字母 审题 抓准信息 快速推断 答题 规范答案 警示失误 1 蛋白质磷脂双分子层多糖 2 选择透过性 3 一定的流动性 4 b c d 5 ba错答 葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程错答成e 错因 忽略了进出细胞的方向 1 基础理论辨析题 下列相关叙述与自由扩散相符的是 与协助扩散相符的是 与主动运输相符的是 a 不需要能量和载体蛋白b 需要载体蛋白c 需要能量d 苯进出细胞e 葡萄糖进入红细胞f 从高浓度向低浓度运输g 从低浓度向高浓度运输 解析 选a d f b e f b c g 自由扩散是小分子物质水 苯等进出细胞的方式 不需要能量和载体蛋白 协助扩散需要载体蛋白而不需要能量 它和自由扩散都是顺浓度梯度运输的 主动运输过程需要能量和载体蛋白 并可以逆浓度梯度运输 2 2013 海安高一检测 若将细胞膜的磷脂分子提取后放入到盛水的容器中 磷脂分子的稳定分布方式为图中 解析 选b 磷脂分子的头部为亲水端 尾部为疏水端 所以在水中磷脂分子的稳定分布方式如图b所示 3 下列关于生物膜结构探索历程的说法中 不正确的是 a 最初通过对现象的推理分析得出细胞膜是由脂质组成的b 三层结构模型认为生物膜为静态的结构c 流动镶嵌模型认为构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的d 三层结构模型和流动镶嵌模型都认为蛋白质分子在膜中的分布是不均匀的 解析 选d 三层结构模型认为生物膜结构是 蛋白质 脂质 蛋白质 认为蛋白质是均匀的 固定的 4 下列物质通过细胞膜时需要载体蛋白的是 a 水分子进入根毛细胞b 氧气进入肺泡细胞c 二氧化碳进入毛细血管d k 被吸收进入小肠绒毛上皮细胞 解析 选d 自由扩散的运输方式不需要载体蛋白 如水分子 氧气 二氧化碳进入细胞 k 进入细胞的方式为主动运输 需要载体蛋白 5 人体中 k 很容易穿过细胞膜 但许多细胞内部的k 比这些细胞外部的k 浓度要高 如人的红细胞中k 的浓度比血浆中k 的浓度高30倍 因此 k 进入细胞的方式属于 a 自由扩散b 协助扩散c 被动运输d 主动运输 解析 选d 人的红细胞中k 浓度高于细胞外k 的浓度 表明物质能逆浓度梯度运输 为主动运输 6 2013 广州高一检测 如图为生物膜的液态流动镶嵌模型示意图 有关叙述错误的是 a a指磷脂分子的尾部 具有疏水性b 构成生物膜的蛋白质分子并非都可运动c 糖蛋白分布在细胞膜的外侧 仅有识别作用d 细胞膜的选择透过性与b d的种类和数量有关 解析 选c 图中a指磷脂分子的尾部 具有疏水性 构成生物膜的大多数蛋白质分子都是可以运动的 糖蛋白具有识别 润滑等作用 细胞膜的选择透过性与蛋白质的种类和数量有关 7 小肠上皮细胞与红细胞吸收葡萄糖的共同特点表现在 a 都是从低浓度到高浓度b 都需要载体蛋白协助c 都需要消耗能量d 都与细胞膜无关 解析 选b 葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为主动运输 葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散 两种方式都需要载体蛋白的协助 8 如图是人体小肠上皮细胞膜亚显微结构模式图 表示葡萄糖分子 据图回答下列问题 1 图中 所指的物质分别是 其中是细胞膜的基本支架 而另一种物质的多个分子分别以不同的深度