物质跨膜运输

,问题探讨,我们知道?细胞膜能保障细胞对基本营养物质的摄取,代谢废物的排出和细胞内离子浓度的调节,使细胞内环境保持相对稳定.那么,各种营养物质、代谢废物等是怎样进出细胞的呢?,第三章细胞的结构和功能,物质的跨膜运输（1）,苏教版必修,教学重点1.物质主动运输两种方式的特点2.物质被动运输的特点,意义等教学难点1.三种物质运输方式的比较,扩散现象：,往清水中滴一滴蓝墨水，清水很快就变成蓝色了，这就是液体的扩散,扩散:指由于运动而产生的物质迁移现象,即一种物质分子从高浓度区域向低浓度区域迁移的过程扩散分为两种方式:简单扩散和易化扩散,请大家结合课本P46页,思考1.扩散的概念是?2.可以分为几种方式(小组讨论),简单扩散,细胞外,细胞内,水分子,细胞膜,O2、CO2,乙醇、甘油,请大家结合课本P46页,思考讨论:简单扩散的方向、概念、特点及实例?,简单扩散,2、概念:一些分子质量相对较小或脂溶性强的物质，如O2、乙醇、甘油等通过扩散进入细胞.这种不需要载体蛋白参与的扩散称为简单扩散,1、方向：,低浓度,高浓度,特征：,从高浓度区域向低浓度区域,1.,2.,不需要载体,3.,不需要消耗能量,简单扩散,如：水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等。,思考：,葡萄糖不能通过人工合成的脂质双分子层，但对于细胞来说，葡萄糖又是必需的，它是怎样通过细胞膜进入细胞的？,协助扩散,细胞外,细胞内,细胞膜,载体蛋白,请大家结合课本P46页,思考讨论:协助扩散的方向、概念及实例?,协助扩散,3、实例:血浆中的葡萄糖进入红细胞,1、方向：,低浓度,高浓度,2、特点：需要载体蛋白,特征：,顺浓度梯度运输,1.,需要载体参与,2.,不需要消耗能量,3.,协助扩散,如：葡萄糖、氨基酸、核苷酸及细胞代谢物等。,问题探讨:简单扩散和易化扩散有什么相同点和不同点?,顺浓度梯度运输,1.,2.,不需要载体,3.,不需要消耗能量,顺浓度梯度运输,1.,需要载体参与,2.,不需要消耗能量,3.,简单扩散,协助扩散,被动运输:简单扩散和易化扩散的动力是物质的浓度差,物质顺浓度梯度进出细胞,不需要消耗细胞代谢释放的能量.这样的扩散通常又被称为物质的被动运输,在生物体内,水是细胞与其环境之间交换的物质之一.由于处于细胞膜两侧的水分子可以自由进出细胞,我们把水分子从浓集区域通过细胞膜等结构,向水分子稀少区域的扩散现象称为渗透,你知道吗?,浓度越高,单位体积内的水分子越少,渗透示意图:,半透膜:指一些小分子物质能通过,一些大分子物质不能通过的多孔性薄膜,1.交流植物细胞的结构特点（回答问题1）,成果交流,细胞壁主要是由纤维素分子组成的,它是一种全透性膜,水和溶质均能通过,我们将原生质层当做一种半透膜,液泡里的细胞液,原生质层,和细胞外液之间若存在浓度梯度,便会发生渗透作用.当把具有液泡的植物细胞放入高浓度的溶液中时,由于渗透作用,细胞会因失水而出现质壁分离现象;当把已经质壁分离的植物细胞放入低浓度的溶液中时,由于渗透作用,细胞会因吸水而出现质壁分离复原现象.,思考：,如果只有被动运输能满足细胞生命活动的需要吗？,资料分析：,2、为什么有些海藻细胞内碘的浓度比周围海水中碘的浓度高得多,但细胞仍能继续吸收碘?,1、为什么在正常生理条件下,经常会有这样的现象,如神经细胞或肌肉细胞的胞内K+浓度为胞外的30倍，胞外的Na+的浓度却比胞内高约13倍，但细胞仍然不断地积累K+和排出Na+”?,以上资料说明了什么？,（物质还必须逆着浓度梯度进行主动运输）,主动运输,细胞外,细胞内,细胞膜,能量,能量,请大家结合课本P47页,分小组思考讨论:主动运输的概念、方向、特点、实例及意义?,1概念:有些物质能逆浓度梯度进出细胞,不仅需要膜上载体蛋白的参与,还需要消耗细胞代谢释放的能量,像这样的运输方式称为主动运输,主动运输,主动运输,4、植物根细胞对矿质元素的吸收以主动运输为主,葡萄糖、氨基酸进入动物小肠绒毛上皮细胞是通过主动运输进行的,2、方向：,高浓度,低浓度,3、特点：需要载体蛋白，需要消耗能量,5、意义：保证活细胞按照生命活动的需要，主动的选择并吸收营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。可见,主动运输对于活细胞完成各项生命活动具有重要的意义.,主动运输,对比,比较三种物质运输方式的异同：,高低,低高,不需要,需要,需要,不消耗,不消耗,需要消耗,氧气、水、二氧化碳等通过细胞膜,葡萄糖进入红细胞,葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜等,高低,离子通过细胞膜,内吞：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。,细胞的内吞和外排,外排：细胞需要排出的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫做外排。,细胞的内吞和外排,胞吞和胞吐都体现了细胞膜结构具有流动性的特点,活细胞中的生物膜具有选择透过性,即水分子可以自由通过,细胞要选择吸收的离子或分子也可以通过.人们模拟生物膜的这种功能合成的”血液透析膜”已应用于人工肾用于挽救肾病患者的生命.此外,生物膜在工业、农业和医学上也有所应用(见课本P48),生物膜的特点及应用,小结,比较三种物质运输方式的异同：,高低,低高,不需要,需要,需要,不消耗,不消耗,需要消耗,氧气、水、二氧化碳等通过细胞膜,葡萄糖进入红细胞,葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜等,高低,离子通过细胞膜,2、下列物质中，不能横穿细胞膜