高中生物 第四章 第三節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞秸n件3 新人教版必修1

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1、第三節(jié)第三節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞轿镔|(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞浇涣饔懻摻涣饔懻撨@張圖所反映的膜是這張圖所反映的膜是 不是生物膜不是生物膜? ?為什么為什么? ?什么物質(zhì)能夠通過脂什么物質(zhì)能夠通過脂 雙層雙層? ? 什么物質(zhì)不能什么物質(zhì)不能 通過通過? ?圖中葡萄糖是不能通圖中葡萄糖是不能通 過脂雙層的過脂雙層的, ,但細胞卻但細胞卻 需要不斷補充葡萄糖需要不斷補充葡萄糖 以提供能量以提供能量, ,這該如何這該如何 解釋呢解釋呢? ?請同學們試著請同學們試著 提出一些假設(shè)來解釋提出一些假設(shè)來解釋? ?油油CO2糖糖酸酸酸酸CL_人工合成的無蛋白質(zhì)的磷脂雙分子層人工合成的無蛋白質(zhì)的磷脂雙分子層蛋白質(zhì)可能在物質(zhì)

2、跨膜蛋白質(zhì)可能在物質(zhì)跨膜運輸過程中發(fā)揮作用運輸過程中發(fā)揮作用自主學習2 2、(1) O(1) O2 2和和COCO2 2是如何進出肺泡細胞的？是如何進出肺泡細胞的？ 何謂擴散作用？何謂擴散作用？ (2)(2)它們進出細胞的方式有何相似之處？它們進出細胞的方式有何相似之處？ 1 1、 物質(zhì)跨膜運輸?shù)闹饕绞接心男?？物質(zhì)跨膜運輸?shù)闹饕绞接心男勘粍舆\輸被動運輸 (passive transport)(passive transport)主動運輸主動運輸 (active transport)(active transport)特征：特征：1 1、順濃度梯度運輸、順濃度梯度運輸2 2、不需要載體蛋白

3、、不需要載體蛋白3 3、不需要消耗能量、不需要消耗能量水、氮氣、氧氣、二水、氮氣、氧氣、二氧化碳出入細胞氧化碳出入細胞, , 甘甘油、乙醇、苯等脂溶油、乙醇、苯等脂溶性物質(zhì)通過細胞膜性物質(zhì)通過細胞膜舉例舉例: :一、一、自由擴散自由擴散(free diffusion)概念：概念：物質(zhì)通過簡單的擴物質(zhì)通過簡單的擴散作用進出細胞的散作用進出細胞的方式方式O2、CO2、甘油等是通過自由擴散進甘油等是通過自由擴散進出細胞的，葡萄糖、氨基酸進出細胞的出細胞的，葡萄糖、氨基酸進出細胞的方式和它們一樣嗎？方式和它們一樣嗎？若不一樣，那么它們又是如何進出細若不一樣，那么它們又是如何進出細胞的呢？胞的呢？二、協(xié)

4、助擴散協(xié)助擴散（FACILITATED DIFFUSION）概念：概念： 進出細胞的物質(zhì)借助進出細胞的物質(zhì)借助載體蛋白的擴散載體蛋白的擴散; ;特征特征: : 順濃度梯度的跨膜順濃度梯度的跨膜 運輸運輸; ;需要載體蛋白的協(xié)助需要載體蛋白的協(xié)助; ;不需要消耗能量不需要消耗能量舉例舉例: :葡萄糖通過協(xié)助擴散葡萄糖通過協(xié)助擴散進入紅細胞進入紅細胞1 1、自由擴散和協(xié)助擴散有什么異同自由擴散和協(xié)助擴散有什么異同？ 2 2、為什么自由擴散和協(xié)助擴散都稱為被動運輸？、為什么自由擴散和協(xié)助擴散都稱為被動運輸？3 3、自由擴散和協(xié)助擴散需要消耗能量嗎？為什么？自由擴散和協(xié)助擴散需要消耗能量嗎？為什么？共

5、同點：共同點： 都是順物質(zhì)的濃度梯度都是順物質(zhì)的濃度梯度, ,不需要細胞消不需要細胞消耗能量。耗能量。 不同點：不同點： 前者不需要蛋白質(zhì)的協(xié)助，前者不需要蛋白質(zhì)的協(xié)助， 后者必須有后者必須有蛋白質(zhì)的協(xié)助。蛋白質(zhì)的協(xié)助。因為它們都是順濃度梯度跨膜運輸?shù)?。因為它們都是順濃度梯度跨膜運輸?shù)?。不需要消耗能量不需要消耗能量需要消耗能量需要消耗能量被動運輸被動運輸自由擴散和協(xié)助擴散都是自由擴散和協(xié)助擴散都是順物質(zhì)順物質(zhì)的濃度梯度的濃度梯度進行的，進行的，不需要細胞消耗不需要細胞消耗能量能量，所以統(tǒng)稱為，所以統(tǒng)稱為被動運輸被動運輸。1 1、植物細胞液中的礦質(zhì)元素，如、植物細胞液中的礦質(zhì)元素，如MgMg2+

6、2+、FeFe3+3+都要比土壤溶都要比土壤溶 液高，但細胞還是不斷從土壤溶液中吸收這些無機鹽。液高，但細胞還是不斷從土壤溶液中吸收這些無機鹽。2 2、人紅細胞中、人紅細胞中K K+ +的濃度比血漿高的濃度比血漿高3030倍，倍， NaNa+ +的濃度卻只有的濃度卻只有 血漿的血漿的1/61/6，細胞卻仍在，細胞卻仍在“吸吸K K+ +排排NaNa+ +”。合作交流合作交流從上述資料中你能發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象？從上述資料中你能發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象？這些離子的跨膜運輸?shù)默F(xiàn)象說明這些離子的跨膜運輸?shù)默F(xiàn)象說明 了什么？了什么？物質(zhì)還可以逆著濃度梯度進行運輸物質(zhì)還可以逆著濃度梯度進行運輸三、三、主動運輸主動運輸(ac

7、tive transport)概念：概念：從低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼鈴牡蜐舛纫粋?cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)，需要載體蛋白的度一側(cè)，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細協(xié)助，同時還需要消耗細胞內(nèi)化學反應(yīng)所釋放的能胞內(nèi)化學反應(yīng)所釋放的能量。量。特征特征: :逆濃度梯度的跨膜逆濃度梯度的跨膜運輸運輸; ;需要載體蛋白的協(xié)助需要載體蛋白的協(xié)助; ;需要消耗能量需要消耗能量舉例舉例: :離子通過細胞膜；葡萄離子通過細胞膜；葡萄糖、氨基酸通過小腸上糖、氨基酸通過小腸上皮細胞膜皮細胞膜保證了活細胞能夠按照生命活動的保證了活細胞能夠按照生命活動的需要，主動的選擇吸收所需要的營需要，主動的選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢

8、物和對細胞有養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對細胞有害的物質(zhì)。害的物質(zhì)。意義：意義：1 1、哪種離子通過主動、哪種離子通過主動 運運輸進入細胞？輸進入細胞？2 2、哪種離子通過主動運輸、哪種離子通過主動運輸 排出細胞？排出細胞？3 3、你是如何作出以上判斷的？、你是如何作出以上判斷的？ K K+ + Mg Mg2+2+NaNa+ + Cl Cl- - 因為以上四種離子細胞膜內(nèi)外的濃度差較大，細胞只因為以上四種離子細胞膜內(nèi)外的濃度差較大，細胞只 有通過主動運輸才能維持這種狀況。有通過主動運輸才能維持這種狀況。離子和小分子物質(zhì)跨膜的三種方式離子和小分子物質(zhì)跨膜的三種方式對比對比比較三種物質(zhì)運輸方式的異同：比

9、較三種物質(zhì)運輸方式的異同：項項 目目被動運輸被動運輸主動運輸主動運輸運輸方向運輸方向是否需要載是否需要載體蛋白體蛋白是否消耗細是否消耗細胞內(nèi)的能量胞內(nèi)的能量代表例子代表例子順濃度梯度順濃度梯度順濃度梯度順濃度梯度逆濃度梯度逆濃度梯度不需要不需要需要需要需要需要不消耗不消耗不消耗不消耗需要消耗需要消耗氧氣、水、氧氣、水、二氧化碳等二氧化碳等通過細胞膜通過細胞膜葡萄糖通過葡萄糖通過紅細胞膜紅細胞膜葡萄糖、氨基酸葡萄糖、氨基酸通過小腸上皮細通過小腸上皮細胞膜；離子通過胞膜；離子通過細胞膜等細胞膜等 自由擴散自由擴散協(xié)助擴散協(xié)助擴散知識應(yīng)用：知識應(yīng)用： 絕大部分保濕防凍產(chǎn)品中都有絕大部分保濕防凍產(chǎn)品中

10、都有油脂類油脂類物質(zhì)物質(zhì)（如：甘油），想一想，這是為什么呢？（如：甘油），想一想，這是為什么呢？ 油脂類物質(zhì)通過油脂類物質(zhì)通過自由擴散自由擴散的方式被細胞吸收，的方式被細胞吸收，“百雀羚百雀羚”潤膚霜、潤膚霜、 “蛤蜊油蛤蜊油” 能吸收一部分空氣的水分，同時它可以使能吸收一部分空氣的水分，同時它可以使一部分自由水一部分自由水轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為結(jié)合水結(jié)合水，減少水分的，減少水分的散失，散失，降低結(jié)冰點降低結(jié)冰點；從而可以防干燥，還；從而可以防干燥，還能一定程度上防凍。能一定程度上防凍。 某同學買了某同學買了“XXXX牌牌膠原蛋白面膜膠原蛋白面膜”送給媽送給媽媽，因為產(chǎn)品說明中介紹膠原蛋白能媽，因為產(chǎn)品

11、說明中介紹膠原蛋白能被細胞吸被細胞吸收收從而增強肌膚的彈性，減少皺紋。從而增強肌膚的彈性，減少皺紋。 沒有效果，因為沒有效果，因為蛋白質(zhì)是大分子物質(zhì)蛋白質(zhì)是大分子物質(zhì)。 根據(jù)我們所學的知識，大家想想這種面膜根據(jù)我們所學的知識，大家想想這種面膜會有效果嗎？為什么會有效果嗎？為什么？四、四、生物大分子跨膜運輸?shù)姆绞缴锎蠓肿涌缒み\輸?shù)姆绞接行┪镔|(zhì)在細胞膜內(nèi)有些物質(zhì)在細胞膜內(nèi)被一層膜所包圍，形被一層膜所包圍，形成小囊泡，囊泡膜與成小囊泡，囊泡膜與細胞膜融合在細胞膜融合在 一一 起，起，小囊泡逐漸移到細胞小囊泡逐漸移到細胞表面，并且向細胞外表面，并且向細胞外張開，使內(nèi)涵物質(zhì)排張開，使內(nèi)涵物質(zhì)排出細胞外

12、的現(xiàn)象。出細胞外的現(xiàn)象。胞吐胞吐 人體的白細胞能吞噬人體的白細胞能吞噬入侵的細菌、細胞碎片及入侵的細菌、細胞碎片及衰老的紅細胞衰老的紅細胞 大分子物質(zhì)和顆粒性大分子物質(zhì)和顆粒性物質(zhì)附著在細胞膜上，由物質(zhì)附著在細胞膜上，由細胞膜內(nèi)陷形成小囊，這細胞膜內(nèi)陷形成小囊，這些物質(zhì)就被包入小囊內(nèi)，些物質(zhì)就被包入小囊內(nèi)，然后，小囊從細胞膜上脫然后，小囊從細胞膜上脫離下來形成小囊泡，進入離下來形成小囊泡，進入細胞內(nèi)部的現(xiàn)象細胞內(nèi)部的現(xiàn)象. .胞吞胞吞: :例如：例如：白細胞吞噬病菌的過程白細胞吞噬病菌的過程模型分析模型分析自由擴散自由擴散AB載體數(shù)量的限制載體數(shù)量的限制協(xié)助擴散或主動運輸協(xié)助擴散或主動運輸模型

13、分析模型分析被動運輸（自由擴被動運輸（自由擴散和協(xié)助擴散）散和協(xié)助擴散）ABC主動運輸、胞吞、胞吐主動運輸、胞吞、胞吐無氧呼吸供能無氧呼吸供能能量限制能量限制載體數(shù)量限制載體數(shù)量限制與能量無與能量無關(guān)關(guān)1、海帶細胞中碘濃度比海水中碘濃度高很多倍，、海帶細胞中碘濃度比海水中碘濃度高很多倍，但仍然能吸收碘，原因是（但仍然能吸收碘，原因是（）海帶細胞能夠通過自由擴散方式吸收碘海帶細胞能夠通過自由擴散方式吸收碘海帶細胞膜上運輸?shù)獾妮d體多，通過協(xié)海帶細胞膜上運輸?shù)獾妮d體多，通過協(xié)助擴散方式吸收助擴散方式吸收海帶細胞膜上運輸載體多，通過主動運海帶細胞膜上運輸載體多，通過主動運輸方式吸收輸方式吸收海帶細胞不

14、斷消耗碘元素，細胞內(nèi)濃度海帶細胞不斷消耗碘元素，細胞內(nèi)濃度不斷降低不斷降低C2、下列物質(zhì)出入細胞膜的方式中需要載、下列物質(zhì)出入細胞膜的方式中需要載 體的是體的是 （ ） 、水分子進入根毛細胞、水分子進入根毛細胞、進入肺泡進入肺泡、+被吸收進入小腸絨毛被吸收進入小腸絨毛、進入毛細血管進入毛細血管C3、紅細胞吸收甘油與吸收葡萄糖的相同、紅細胞吸收甘油與吸收葡萄糖的相同 點是點是 （ ） A 低濃度低濃度高濃度高濃度 B 載體蛋白質(zhì)協(xié)助載體蛋白質(zhì)協(xié)助 C 高濃度高濃度低濃度低濃度 D 消耗能量消耗能量C 4 4、下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運輸?shù)拿枋觯?、下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運輸?shù)拿枋?，正確的是（正確的是（ ）A A

15、 相對分子質(zhì)量小的物質(zhì)或離子都可以通過自由擴相對分子質(zhì)量小的物質(zhì)或離子都可以通過自由擴散進入細胞內(nèi)散進入細胞內(nèi)B B 大分子有機物要通過載體蛋白的轉(zhuǎn)運才能進入細大分子有機物要通過載體蛋白的轉(zhuǎn)運才能進入細胞內(nèi)，并且需要消耗能量胞內(nèi)，并且需要消耗能量C C 協(xié)助擴散和自由擴散都是順濃度梯度進行的，既協(xié)助擴散和自由擴散都是順濃度梯度進行的，既不需要消耗能量，也不需要膜上的載體蛋白不需要消耗能量，也不需要膜上的載體蛋白D D 主動運輸發(fā)生在細胞逆濃度梯度吸收物質(zhì)時，既主動運輸發(fā)生在細胞逆濃度梯度吸收物質(zhì)時，既要消耗細胞的能量，也需要依靠膜上的載體蛋白要消耗細胞的能量，也需要依靠膜上的載體蛋白D5、下列物質(zhì)中，不能橫穿細胞膜進出細胞的是、下列物質(zhì)中，不能橫穿細胞膜進出細胞的是 （ ） A 維生素維生素D和性激素和性激素 B 水和尿素水和尿素 C 氨基酸和葡萄糖氨基酸和葡萄糖 D 酶和胰島素酶和胰島素D6、麗藻細胞中麗藻細胞中K+的濃度比周圍環(huán)境中髙的濃度比周圍環(huán)境中髙1065倍，倍，這說明這說明K+跨膜運輸?shù)姆较驗榭缒み\輸?shù)姆较驗開,根據(jù)根據(jù)K+不能通過磷脂雙分子層的說明不能通過磷脂雙分子層的說明K+跨膜運輸需跨膜運輸需要要_，該過程需要消耗能量這說，該過程需要消耗能量這說明選擇的過程是明選擇的過程是_。細胞外向細胞內(nèi)細胞外向細胞內(nèi)載體載體主動運輸主動運輸1、完成課后習題2、講義上的習題