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4-3 物质跨膜运输的方式同步课件(新人教版必修1)
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学案十三:4―3物质跨膜运输的方式学案 【学习目标】 1.说明物质进出细胞的方式 2.尝试提出问题,作出假设,进行图表数据的解读 【预习部分】 回顾生物膜流动镶嵌模型的结构: (1)基本支架:___________________ (2)蛋白质分布:___________________ (3)结构特点:___________________ (4)功能特点:___________________ (5)功能越复杂的细胞膜,_______的种类和数量越多。 【走进课堂】 一.小分子或离子的跨膜运输 1、被动运输: (1)自由扩散:物质通过_____________作用进出细胞,叫做自由扩散。 (2)协助扩散:进出细胞的物质,借助_____________的扩散,叫做协助扩散。 2、主动运输:由____浓度运输到______浓度,需要_____________的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的___________,这种方式叫做主动运输。 意义:保证了活细胞能够按照生命活动需要,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。 ★讨论: 1.自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗?为什么? 2.&自由扩散和协助扩散有什么异同? 3.为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输? 3、列表比较自由扩散、协助扩散与主动运输的区别: 物质跨膜运输的方式&&&&被动运输&&&&主动运输 &&&&自由扩散&&&&协助扩散&&&& 运输方向&&&&___浓度→___浓度&&&&___浓度→___浓度&&&&___浓度→___浓度 是否需要载体&&&&&&&&&&&& 是否消耗能量&&&&&&&&&&&& 代表例子&&&&氧气、CO2、N2、水、 苯、脂肪酸、甘油、乙醇等&&&&葡萄糖进入红细胞&&&&葡萄糖、氨基酸、核苷酸、离子通过细胞膜等 典型图例&&&&& & & ★注意: (1)影响自由扩散的因素:细胞膜内外物质的浓度差。 (2)影响协助扩散的因素:①细胞膜内外物质的浓度差;②细胞膜上运载物质的载体数量。 (3)影响主动运输的因素: ①载体:是细胞膜上的一类蛋白质。 a.&载体具有特异性:不同物质的载体不同,不同生物细胞膜上的载体的种类和数目不同。 b.载体具有饱和现象,当细胞膜上的载体已经达到饱和,细胞吸收该载体运载的物质的速度不再随物质浓度的增大而增大。 ②能量: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。 二.&大分子的运输 1、胞吞:物质以__________的形式通过细胞膜,从细胞______进入细胞_____的过程。如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等。 2、胞吐:物质以囊泡的形式通过细胞膜,从细胞_____排到细胞______的过程。如__________等。 3、实现胞吞和胞吐依赖于细胞膜具有__________________,这一生命活动过程所需的能量主要通过细胞内线粒体进行的有氧呼吸提供。 易错:合成与分泌分泌蛋白的过程中,分泌蛋白从内质网到细胞膜外依次穿过了多少层磷脂分子?&&&&A.0层&&&&&&&&B.6层&&&&&&&C.8层&&&&&&&&D.12层 〖例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ATP C.都需要载体协助& D.即需要载体协助又需要消耗能量 〖例2〗右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)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___________。 【本章小结】完成以下概念图 & 【自我诊断】 1、人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于(&&&&&&) A、组织液中甘油的浓度&&B、细胞膜上的载体数量 C、细胞中ATP的数量&&&&D、细胞膜上的某载体的数量 2、小肠上皮细胞含有大量的线粒体,与这一结构特征相适应的细胞膜功能是(&&&&&&) A、自由扩散&&&&&&&B、协助扩散&&&&&&&&&C、主动运输&&&&&&&&&&D、渗透作用 3、一个CO2分子从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来,进入一相邻细胞的叶绿体基质内,共穿越的生物膜的磷脂分子层数是(&&&&&&&&)&&&&&&&& A、10&&&&&&&&&B、6&&&&&&&&&&C、12&&&&&&&&D、8 4、一般海藻细胞内K+的浓度比海水高的多。若使用适当的药物,使海藻呼吸强度大大降低,则细胞中钾离子的浓度(&&&&&&&) A、升高&&&&B、降低&&&&&&&&&C、不变&&&&&D、变化不定 5.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,下列各图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回答问题 (1)据图指出A、B、C所表示的物质运输方式,A是_________,B是_________,C是_________。 (2)上述三种运输方式中,哪一种加入呼吸抑制剂后曲线会发生变化?为什么? _____________________________________________________________________。 (3)乙醇、CO2、氨基酸进入细胞的方式分别是_________、_________、__________。
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物质跨膜运输的方式,物质通过作用(simple transport)进出细胞,叫做。是指一些的物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。影响的主要因素有二:①膜两侧的分子。浓度梯度大,物质顺浓度梯度扩散就多;浓度梯度消失,扩散就停止。②膜对该物质的通透性。由于的结构是,所以膜对脂溶性高的物质如氧和二氧化碳通透性大,扩散容易;对脂溶性低和非脂溶性物通透性小,扩散就难。外文名simple transport方式1自由扩散方式3主动运输方式4胞吐方式5胞吞
定义:物质通过作用(simple transport)进出细胞,叫做.
其特点是:①沿(或)扩散;自由扩散②不需要提供能量;
③没有的协助。
某种物质对膜的(P)可以根据它在油和水中的(K)及其(D)来计算:
P=KD/t,t为膜的厚度。
越高通透性越大,水溶性越高通透性越小;比极性容易透过,小分子比大分子容易透过。具有极性的容易透过是因水分子小,可通过由运动而产生的间隙。
非极性的小分子如O2、CO2、N2可以很快透过,不带电荷的极性小分子,如水、、等也可以透过人工脂双层,尽管速度较慢,分子量略大一点的、蔗糖则很难透过,而膜对带电荷的物质如:H+、Na+、K+、Cl—、HCO3—是高度不通透的
事实上细胞的过程中,透过脂双层的简单很少,绝大多数情况下,物质是通过载体或者通道来转运的。离子、葡萄糖、核苷酸等物质有的是通过上的的协助,按扩散进入质膜的,有的则是通过的方式进行转运。
举例:,二氧化碳,水,甘油,,,,尿素,,,气体小分子等也称、易化扩散(faciliatied diffusion),其运输特点是: ①比转运高; ②存在最大转运速率; 在一定限度内运输速率同物质浓度成正比。如超过一定限度,浓度不再增加,运输也不再增加。因膜上的结合位点已达饱和; ③有特异性,即与特定结合。这类特殊的载体蛋白主要有和两种类型。④不需要提供能量。
举例:红细胞摄取
载体蛋白:能够与溶剂结合,通过对自身构象的改变而介导该溶质。
具有高度特异性(其上有结合点,只能与某种物质进行结合)
通道蛋白:能形成贯穿膜两层的充满液体的通道,孔开放时溶质通过孔道运输。其概念是:涉及物质输入和输出细胞和细胞器,并且能够逆或。
主动运输是指物质逆浓度梯度,在的协助下,在的作用下运进或运出的过程。
植物对水分的吸收和对无机盐的吸收是两个相对独立的过程;同种植物对不同种类无机盐的吸收具有选择性;不同植物对同一种无机盐的吸收具有选择性;不同微生物对无机盐的吸收具有选择性;物质的既有顺浓度的又有逆浓度的;从而认识细胞膜和其他生物膜都具有,即可以自由通过,有些离子和小分子也可以通过,一些离子、小分子和任何大分子则不能通过。 Na+、K+和Ca2+等离子,都不能自由地通过,它们从低浓度一侧运输到高浓度一侧, 需 要的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做
其特点是:
①逆(逆化学梯度)运输(小肠运输葡萄糖时也有顺浓度梯度的特例);
②需要(由直接供能)或与释放能量的过程(),并对代谢毒性敏感;
③都有载体蛋白,依赖于;
④具有选择性和特异性。
举例:吸收K+、Na+、Ca2+等离子,葡萄糖,氨基酸,无机盐,核苷酸,带电荷离子等。
偶联转运蛋白
协同运输,例如:小肠吸收
,例如:Na+-Ca2+交换机、Na+-H+交换机细胞内外生物大分子及(如蛋白质、核糖、多糖、细菌、及细胞碎片等)的通过膜泡形成、位移、融合等一系列过程完成的,故称为膜泡运输,转运过程中不需要的协助,但是需要消耗细胞(ATP)。根据转运方向可以分为和两种方式。利用了具有一定的流动性的特点。称为入胞作用,是通过内陷,将细胞外的或是包裹成膜泡运进细胞的过程。根据入胞物质的大小及入胞机制的不同,胞吞作用分为、和作用三种方式。
1.胞饮作用:细胞摄取液体或是微小颗粒物质的过程。液体或直径小于150nm的颗粒吸附在,该部位膜下收缩,逐渐内陷,将液体或是颗粒物质包裹成胞饮体或是泡。之后与融合,内容物被降解成小分子物质被细胞利用。广泛存在与人的、、、和等。
2.吞噬作用:细胞摄取细菌、衰老死亡的细胞、细胞碎片、粉尘颗粒及复合物的过程称为。被吞噬的物质与质膜表面接触,随之接触部位的质膜想内凹陷或形成,将颗粒包裹逐渐形成或,之后与初级溶酶体结合,溶酶体酶将其降解。
3.:开始是大分子与细胞的质膜上的受体蛋白结合,然后膜凹陷,形成一个含有要输入的大分子的脂囊泡,也称为囊泡,出现在细胞内。出现在胞内的囊泡与融合,然后再与融合,的物质被降解。胞吞和都涉及到一种特殊的脂囊泡的形成。蛋白质和某些其它的大的物质被吞入并带入细胞内(以脂囊泡形式)。
举例: 吞噬入侵的细菌等细胞需要外排的,先在细胞内形成囊泡,囊泡移到处,与细胞膜融合,将大分子排除细胞。
除了转运方向相反外,其过程类似于。在胞吐中,确定要从出的蛋白质被包裹在囊泡内,然后与融合,最后将囊泡内的包容物释放到细胞外介质中。降解酶的就是通过这种方式从胰腺细胞转运出去的。
举例: 胰岛素的分泌等。在细胞的一侧形成小泡穿越,另一侧使小泡中的物质释放出去。如:母鼠血液中的抗体经穿胞运输进入。各个部分之间的也通过膜泡运输方式进行。如从到;高尔基体到等。
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