高中生物 4.3 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞秸n件 新人教版必修1.ppt

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第4章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入與輸出 第3節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?人教版必修1,溫故知新：,生物膜的結(jié)構(gòu)模型示意圖----流動鑲嵌模型,復(fù)習(xí)：生物膜的組成及特點： 1、化學(xué)組成： 生物膜主要由 構(gòu)成，其基本支架 是 。 2、結(jié)構(gòu)特點： 生物膜具有 ，蛋白質(zhì)在磷脂雙分子層上分布是 。 3、功能特點： 生物膜是一種 膜。,,這種膜可以讓水分子自由通 過，一些離子和小分子可以 通過，而其他則不能通過。,脂質(zhì)和蛋白質(zhì),磷脂雙分子層,一定的流動性,不均勻的,選擇透過性,我們知道生物學(xué)的基本觀點是結(jié)構(gòu)與功能 相適應(yīng)。這節(jié)課我們要探究的問題就是： 物質(zhì)怎樣進(jìn)行跨膜運輸來出入細(xì)胞的。,[學(xué)習(xí)目標(biāo)] 1.舉例說明物質(zhì)跨膜運輸方式的類型及特點。 2.闡述主動運輸對細(xì)胞生活的意義。 3.正確解讀坐標(biāo)數(shù)據(jù)圖表。 [學(xué)習(xí)重點] 物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式。 [學(xué)習(xí)難點] 理解主動運輸?shù)奶攸c并識記相關(guān)實例。 [學(xué)法指導(dǎo)] 1.運用類比和對比的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)， 抓住關(guān)鍵，掌握本質(zhì)。 2.運用表格和概念圖的方式進(jìn)行總結(jié)鞏固。,第3節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?,,,問題探討：,1、什么樣的分子能夠通過脂雙層？什么樣的分子不能通過？,3、不能通過脂雙層膜的物質(zhì)，細(xì)胞需要嗎？如果需要它們怎樣才能進(jìn)入細(xì)胞呢？,2、葡萄糖不能通過無蛋白質(zhì)的脂雙層，但是，小腸上皮細(xì)胞能大量吸收葡萄糖，對此該如何解釋？,人工合成的脂雙層,新課講授：,物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?問題探討參考答案：,1.從圖上可以看出，氧氣、二氧化碳、氮氣、苯 （脂溶性的）等小分子很容易通過合成的脂雙層； 水、甘油、乙醇等較小的分子也可以通過；氨基 酸、葡萄糖等較小的有機(jī)分子和帶電荷的離子則不 能通過合成的脂雙層。,2.葡萄糖不能通過人工合成的無蛋白的脂雙層， 但小腸上皮細(xì)胞能大量吸收葡萄糖。,3.需要，比如葡萄糖可以提供能量，缺鈣會發(fā)生抽搐等。推測這些物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞可能與蛋白質(zhì)有關(guān)。細(xì)胞需要的離子是否也通過細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)來運輸?shù)葐栴}。,小腸上皮細(xì)胞上有能轉(zhuǎn)運葡萄糖的蛋白質(zhì)。,,推測：,——物質(zhì)順濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞的擴(kuò)散,一.被動運輸：,思考與討論：,物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞接心膸追N？什么叫被動運輸？有哪些類型？什么叫主動運輸？ 自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散需要消耗能量嗎？為什么？ 3. 自由擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散有什么異同？ 4. 為什么自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散被統(tǒng)稱為被動運輸？,共同點：都是順濃度梯度進(jìn)行的,不需要消耗能量 不同點：前者不需要載體蛋白的協(xié)助，后者必須載 體蛋白的協(xié)助才能實現(xiàn),因為自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都是順濃度梯度進(jìn)行的 不需要消耗能量，所以統(tǒng)稱為被動運輸。,,類型：,自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散兩種,閱讀課本P70-71回答下列問題：,,,1、自由擴(kuò)散：物質(zhì)通過簡單擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞，叫做自由擴(kuò)散。,自由擴(kuò)散,細(xì)胞外,細(xì)胞內(nèi),,水分子,細(xì)胞膜,O2、CO2、 水、N2,乙醇、甘油 苯,,2.協(xié)助擴(kuò)散:進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助載體蛋白的擴(kuò)散,協(xié)助擴(kuò)散,細(xì)胞外,細(xì)胞內(nèi),細(xì)胞膜,,載體蛋白,3.自由擴(kuò)散和滲透作用的關(guān)系：,自由擴(kuò)散：物質(zhì)從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域 的運動。 滲透作用：是一種特殊方式的擴(kuò)散，它是指 水或其他溶劑分子通過半透膜 (或選擇透過性膜)進(jìn)行的擴(kuò)散。,麗藻細(xì)胞液與池水的多種離子濃度比,人紅細(xì)胞中鉀離子的 濃度比血漿高30倍； 鈉離子的濃度只有血 漿的1／6； 甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞 內(nèi)碘的濃度比血液高 20—25倍。,閱讀課本P71-72資料，回答問題：,二、主動運輸：,這些例子說明了什么？,說明這些物質(zhì)是逆濃度梯度跨膜運輸進(jìn)入細(xì)胞,為什么這些物質(zhì)能逆濃度梯度跨膜運輸進(jìn)入細(xì)胞呢？,主動運輸,,—物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞的運輸,－需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量。,注意：載體蛋白具有專一性，一種載體只能與一種相應(yīng)的被運輸?shù)奈镔|(zhì)相結(jié)合。也就是說，不同的物質(zhì)需要不同的載體運輸。不同細(xì)胞膜上運輸物質(zhì)的載體的種類和數(shù)量是不同的。,1.麗藻細(xì)胞中K+的濃度比周圍環(huán)境中髙1065倍，這說明K+跨膜運輸?shù)姆较驗開____________,根據(jù)上面的不能自由通過磷脂雙分子層的例子，說明K+跨膜運輸需要________，同時該過程還需要消耗 ，這種運輸方式為______________。 2.麗藻細(xì)胞吸收各種離子的比例差別很大，這說明其對離子的吸收具有__________，起選擇作用的物質(zhì)是____________，該過程需要消耗能量，說明選擇的過程是__________ 3.主動運輸?shù)幕緱l件是什么? 4.主動運輸對生物有什么生理意義？,載體和能量,低濃度→高濃度,載體蛋白,能量,主動運輸,選擇性,載體蛋白,主動吸收（主動運輸）,一般從低濃度到高濃度； 需要載體蛋白的協(xié)助； 需要能量（ATP)。,(1)小結(jié)：主動運輸特點,如：Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+ 等離子通過細(xì)胞膜；葡萄糖、 氨基酸通過小腸上皮細(xì)胞。,(2)主動運輸?shù)囊饬x：,保證了活細(xì)胞能夠按照生命活動的需要，主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)。,主動運輸普遍存在于動植物和微生物細(xì)胞中。,對比,小結(jié)：比較三種物質(zhì)運輸方式的異同：,高→低,低→高,不需要,需要,需要,不消耗,不消耗,需要消耗（ATP）,葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞,高→低,小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸、離子等,O2、CO2、水、 N2、苯甘油、乙 醇、脂肪酸、 維生素,大分子物質(zhì)和顆粒性物質(zhì)附著在細(xì)胞膜上，由細(xì)胞膜 內(nèi)陷形成小囊，這些物質(zhì)就被包入小囊內(nèi)，然后，小囊從 細(xì)胞膜上脫離下來形成小囊泡，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，這種現(xiàn)象 叫做胞吞。如白細(xì)胞吞噬病菌,有些物質(zhì)在細(xì)胞膜內(nèi)被一層膜所包圍，形成小囊泡， 囊泡膜與細(xì)胞膜融合在一起，小囊泡逐漸移到細(xì)胞表面， 并且向細(xì)胞外張開，使內(nèi)涵物質(zhì)排出細(xì)胞外，這種現(xiàn)象 叫做胞吐。如分泌蛋白的合成和運輸過程,三、大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式,1.胞吞：,2.胞吐：,1. 胞吞,接觸,凹陷,包圍,分離,,,,2. 胞吐,包圍,,移動,,融合,,排出,,思考：人體的白細(xì)胞能吞噬入侵的細(xì)菌，細(xì)胞啐片及衰老的紅細(xì)胞，這是細(xì)胞的什么作用？對人體有什么意義？ 3.胞吞和胞吐進(jìn)行的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是細(xì)胞膜的_ 。 4.胞吞和胞吐與主動運輸一樣也需要 供應(yīng)，如果分泌細(xì)胞的ATP合成受阻，則胞吐作用不能繼續(xù)進(jìn)行。,這是細(xì)胞的胞吞作用，屬于人體的防御功能， 并有利于細(xì)胞新陳代謝的正常進(jìn)行。,流動性,能量,協(xié)助擴(kuò)散,自由擴(kuò)散,物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞剑ㄐ》肿雍碗x子）,主動運輸,,大分子物質(zhì),胞吞,胞吐,,,順濃度梯度,,被動運輸,課堂小結(jié),,,,四、技能訓(xùn)練：,解讀圖表 右圖表示的是一個動物細(xì)胞內(nèi)外不同離子的相對濃度。分析圖表提供的信息，結(jié)合本章所學(xué)知識，回答問題。,1.哪種離子通過主動運輸進(jìn)入細(xì)胞？ 2.哪種離子通過主動運輸排出細(xì)胞？ 3.你是如何作出以上判斷 的？,,,,K+ Mg2+,Na+ Cl－,主動運輸,物質(zhì)逆濃度進(jìn)行。因為四種離子細(xì)胞膜內(nèi)外的濃度差較大，細(xì)胞只有通過主動運輸才能維持這種狀況。,（1）自由擴(kuò)散坐標(biāo)圖,影響物質(zhì)運輸速率的因素:,O2、CO2、 水、N2,乙醇、甘油 苯,結(jié)論：物質(zhì)的運輸速度與物質(zhì)濃度差成 __ _關(guān)系，自由擴(kuò)散過程只 受___ 影響。,細(xì)胞膜內(nèi)外的物質(zhì)濃度差,正比,（2）協(xié)助擴(kuò)散坐標(biāo)圖,葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞中,影響物質(zhì)運輸速率的因素:,1、細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差,正相關(guān),結(jié)論：在一定濃度范圍內(nèi)， 物質(zhì)的運輸速率與 物質(zhì)濃度成 _ 關(guān)系，協(xié)助擴(kuò)散過程 中物質(zhì)運輸速率受__ 限制。,2、載體數(shù)量,,,運輸速率,耗氧量,主動運輸坐標(biāo)圖,影響物質(zhì)運輸速率的因素:,能量和載體數(shù)量,H+、K+ Na+、Ca2+ Mg2+、HCO3ˉ,,,協(xié)助擴(kuò)散,,,自由擴(kuò)散,主動運輸,,自由擴(kuò)散,協(xié)助擴(kuò)散,如葡萄糖進(jìn)入人的紅細(xì)胞,如H2O、CO2等小分子， 甘油、乙醇等脂溶性分子,比較自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散的異同點,相同點：,不同點：,① 物質(zhì)運輸方向：高濃度 → 低濃度 ② 不需要能量,,1.下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運輸?shù)拿枋?正確的是( ) A.相對分子質(zhì)量小的物質(zhì)或離子都可以 通過自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞內(nèi) B.大分子有機(jī)物要通過載體蛋白的轉(zhuǎn)運 才能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),并且要消耗能量 C.協(xié)助擴(kuò)散和自由擴(kuò)散是順濃度梯度進(jìn)行的, 既不需要消耗能量,也不需要膜上的載體蛋白 D.主動運輸發(fā)生在細(xì)胞逆濃度梯度吸收物質(zhì)時, 既要消耗能量,也需要依靠膜上的載體蛋白,練習(xí),D,2.下列說法中錯誤的是：（ ） A．果脯在腌制中慢慢變甜，是細(xì)胞主動 吸收糖分的結(jié)果 B．水分子進(jìn)出細(xì)胞是自由擴(kuò)散 C．葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞需要載體蛋白的 協(xié)助，但不消耗能量，屬于協(xié)助擴(kuò)散 D．大腸桿菌吸收K+屬于主動運輸，既消耗 能量，又需要膜上的載體蛋白,A,,思維拓展： 低溫環(huán)境會影響物質(zhì)的跨膜運輸嗎？為什么？,會。溫度會影響分子運動的速率，影響化學(xué)反應(yīng)的速率，組成細(xì)胞膜的的分子的流動性也會降低，呼吸作用釋放能量的過程也會因有關(guān)酶的活性降低而受到抑制，這些都會影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)乃俾省?3、下圖代表某物質(zhì)通過紅細(xì)胞膜的示意圖，請據(jù)圖回答： （1）這是何種運輸方式？ ，作出此判斷的理由是 。 （2）B代表的是 。 （3）你認(rèn)為A可能代表下列哪種物質(zhì)？ 。 （供選答案：O2、Na+、K+）,,主動運輸,需要載體的協(xié)助并消耗能量，逆濃度梯度,載體,K +,,,4、甲(〇)乙(●)兩種物質(zhì)在細(xì)胞膜兩側(cè)的分布情況如右圖(顆粒的多少表示濃度的高低)，在進(jìn)行跨膜運輸時，下列說法正確的是（ ） A．乙進(jìn)入細(xì)胞一定有載體蛋白的參與 B．乙運出細(xì)胞一定有載體蛋白的參與 C．甲進(jìn)入細(xì)胞一定需要能量 D. 甲運出細(xì)胞一定不需要能量,A,5、下圖是胡蘿卜在不同的含氧情況下從硝酸鉀溶液中吸收的曲線。影響A、B兩點和B、C兩點吸收量不同的因素分別是（ ） A.載體數(shù)量、能量 B.能量、載體數(shù)量 C.載體數(shù)量、離子濃度 D.能量、離子濃度,B,