流动镶嵌模型和物质运输方式

.,第二节生物膜的流动镶嵌模型,.,材料1：19世纪末欧文顿的推测,严谨的推理,细胞膜,.,材料2：20世纪初的化学分析,技术的发展,问题：脂质和蛋白质是如何排列的？,.,材料3：1925年荷兰科学家的推测,严谨的推理,.,细胞膜中的磷脂双分子层应该是“尾对尾”的排列方式。,亲水,疏水,亲水,问题3：膜中的蛋白质又是怎么排列的？,.,暗,暗,亮,大分子,大分子,小分子,蛋白质,蛋白质,脂质,材料4：罗伯特森的推测,技术的发展,.,罗伯特森的假说,蛋白质,脂质,蛋白质,大胆的想象,静态结构模型,问题4：罗伯特森的假说是怎么提出的？,.,提出假说,膜的成分和结构的初步阐明，最初都是先根据实验现象和有关知识，提出假说，而不是通过实验观察直接证实的。假说的提出要有实验和观察的依据，同时还需要严谨的推理和大胆的想象。假说需要通过观察和实验进一步验证和完善。,.,1、易溶于脂质的物质更容易通过膜；2、化学分析，膜由脂质和蛋白质组成；3、在空气-水界面形成单分子层，面积为红细胞的2倍；4、暗-亮-暗三层结构。,1、相似相溶原理；2、磷脂分子的理化性质；3、电子光学原理：大分子物质在电镜中呈现较暗，而小分子物质在电镜中呈现较亮。,实验现象,有关知识,.,1、膜是由脂质组成的；2、磷脂双分子层；3、蛋白质脂质蛋白质三层结构。,静态统一结构,严谨的推理,大胆的想象,.,变形虫的摄食,科学思维,结构与功能相适应,.,提出假说：细胞膜具有流动性。,材料5：荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合,静态,.,蛋白质是可以运动的,脂质也是可以运动的,.,材料7：电镜冰冻蚀刻技术,技术的发展,统一,.,生物膜流动镶嵌模型内容要点：1化学组成：主要包括脂质和蛋白质2结构的基本支架：磷脂双分子层3蛋白质分子分布：有的镶嵌在磷脂双分子层表面；有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中；有的贯穿整个磷脂双分子层。4结构特点：具有一定的流动性5功能特点：选择透过性,.,磷脂分子的结构,亲水,疏水,生物膜中的磷脂是怎么排列的？（画一画）,.,第4章细胞的物质输入和输出第3节物质跨膜运输的方式,.,问题探讨,O2、CO2、水、N2,苯、乙醇、甘油,葡萄糖氨基酸核苷酸,H+、K+Na+、Ga2+Mg2+、HCO3,无蛋白质,1、什么样的分子能够通过脂双层？什么样的分子不能通过？,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，对此该如何解释呢？,3、观察图示，联系已有知识，你还能提出其他问题吗？,.,扩散,是指分子从高浓度区域向低浓度区域移动的过程。,顺浓度梯度运输，高浓度低浓度。,逆浓度梯度运输，低浓度高浓度。,被动运输：,主动运输：,.,一、自由扩散：,水分进出哺乳动物红细胞,.,一、自由扩散：,物质通过简单的扩散作用进出细胞,特征：,特征：,1、顺浓度梯度运输,2、不需要载体,3、不需要能量(动力：浓度差),例子：,水、O2、CO2甘油、乙醇、苯,（小分子）,（脂溶性物质）,.,思考,葡萄糖不能通过人工脂双层中，可能与蛋白质有关，通过实验检验猜测是否正确。,.,二、协助扩散：,进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。,协助扩散,特征：,1、顺浓度梯度运输,2、需要载体蛋白（特异性）,3、不需要能量(动力：浓度差),例子：,葡萄糖红细胞,.,二、协助扩散：,进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。,协助扩散,特征：,1、顺浓度梯度运输,2、需要载体蛋白（特异性）,3、不需要能量(动力：浓度差),例子：,葡萄糖红细胞,.,1、自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？2、自由扩散与协助扩散有什么异同点？3、为什么自由扩散与协助扩散都称为被动运输？,.,丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比,这些离子为什么能逆浓度梯度运输呢？,三、主动运输,.,三、主动运输,细胞外,细胞内,细胞膜,能量,能量,观看动画，与被动运输进行比较，说明进行主动运输需要什么条件,.,主动运输：,特征：,1、逆浓度梯度运输,2、需要载体蛋白（特异性）,3、需要能量（细胞呼吸）,物质从低浓度一侧运输至高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的方式。,例子：,葡萄糖小肠上皮细胞钾离子、钠离子等所有离子,.,能量主要来自细胞呼吸产生的ATP，ATP-细胞的直接能源物质。,影响因素：O2浓度、温度等,O2浓度，主动运输速率O2浓度，主动运输速率温度，主动运输速率温度，主动运输速率,.,主动运输：,特征：,1、逆浓度梯度运输,2、需要载体蛋白（特异性）,3、需要能量（细胞呼吸）,物质从低浓度一侧运输至高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的方式。,例子：,氨基酸、葡萄糖小肠上皮细胞钾离子、钠离子等离子,.,主动运输能够保证活细胞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,意义,.,特别提醒(1)影响自由扩散、协助扩散、主动运输的因素影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。影响协助扩散的因素：a.细胞膜内外物质的浓度差；b.细胞膜上载体的种类和数量。影响主动运输的因素:a.载体（核糖体）;b.能量（细胞质基质和线粒体）。凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。,.,三种运输方式的比较,六、,高浓度低浓度,不需要,不需要,水、气体、胆固醇、乙醇、甘油、苯、脂溶性物质等,高浓度低浓度,需要,不需要,葡萄糖进入红细胞,低浓度高浓度,需要,需要,小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等,.,1、哪种离子通过主动运输进入细胞？为什么？2、哪种离子通过主动运输排出细胞？为什么？,技能训练,.,大分子物质囊泡进入细胞内,与细胞膜结合,细胞膜内陷、分离,胞吞,.,胞吐,大分子物质囊泡进入细胞内,与细胞膜结合,细胞膜外凸、分离,.,1物质出入细胞方式比较,胞吐,.,例1下图为物质出入细胞膜的示意图，据图回答：,(1)图中A指_，B指_,D指_(2)葡萄糖进入红细胞的过程是图中的哪种方式？_(3)葡萄糖进入小肠上皮细胞的过程是图中的哪种方式？_(4)O2进入细胞的过程是图中的哪种方式？_,蛋白质,磷脂双分子层,糖类,d,a,b,.,例物质进入细胞都要穿过细胞膜，不同物质穿过细胞膜的方式不同。下图分别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。据图回答下列问题。,(1)据图指出A、B、C所表示的物质运输方式：A是_，B是_，C是_