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1、 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? 溫故知新: 脂分子 脂雙分子層 糟蛋白 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： 生物膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)構(gòu)成,其基本支架 是磷脂雙分子層。 2、 結(jié)構(gòu)特點： 生物膜具有一定的流動性 ，蛋白質(zhì)在磷脂雙 分子層上分布是不均勻的。 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)怎樣進行跨膜運輸來出入細(xì)胞的。 第3節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞? ［學(xué)習(xí)日標(biāo)］ 1 ?舉例說明物質(zhì)跨膜運輸方式的類型及特點O 2?闡述主動運輸對細(xì)胞生

2、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行總結(jié)鞏固。 新課講授:物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞? 乙醇.甘油 苯 葡萄糖 氮基酸 核昔酸 NaJ Ga" Mg2J HCO 人工合成 的脂雙層 1、什么樣的分子能夠通過脂雙 層？什么樣的分子不能通過？ 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？ 3、 不能通過脂雙層膜的物質(zhì)， 細(xì)胞需要

3、嗎？如果需要它們怎樣 才能進入細(xì)胞呢？ 問題探討參考答案: 1 ?從圖上町以看出，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。 推測:小腸上皮細(xì)胞上有能轉(zhuǎn)運葡萄糖的蛋白質(zhì)。 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}。 閱讀課本P70-71回答下列問題: 一?

4、被動運輸: 物質(zhì)順濃度梯度進出細(xì)胞的擴散 思藹厲由擴散、協(xié)助擴散兩種 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？ 2自由擴散和協(xié)助擴散需要消耗能量嗎？為什么？ 3.自由擴散與協(xié)助擴散有什么異同？ 共同點：都是順濃度梯度進行的，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i 4 ?為什么自霧李鬣勰稱為被動運輸？ 因為自由擴散和協(xié)助擴散都是順濃度梯度進行的 不需要消耗能量，所以統(tǒng)稱為被動運輸。 兩種方無暢質(zhì)運輸?shù)膭恿Χ奸L濃度差 仁自由擴散：物質(zhì)通過簡單擴散作用進出細(xì)胞，叫做 自由擴散。 外細(xì)胞膜內(nèi) 比方：球往低處滾 

5、 自由擴散 乙醇、甘油 苯 2 ?協(xié)助擴散:進出細(xì)胞的物質(zhì)借助載體蛋白的擴散 比方：卡車載貨下坡 外 細(xì)胞膜內(nèi)  協(xié)助擴散 J ? 佃 7 。 Q ° 詒 3.自由擴散和滲透作用的關(guān)系: 自由擴散：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）進行的擴散。 二、主動運輸:閱讀課本P71-72資料，回答問題: 離子 細(xì)胞液濃度/池水濃度 (H2PO4)- 18050 K" 1065 C1 100 Na+ 46 SO廣 25 C代 13

6、 Mg2* 10 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。 這些例子說明了什么？ 說明這些物質(zhì)是逆濃度 梯度跨膜運輸進入細(xì)胞 為什么這些物質(zhì)能逆濃度梯度跨膜運輸進入細(xì)胞呢? 主動運輸 —物質(zhì)逆濃度梯度進出細(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。 外細(xì)胞膜內(nèi) 比方：卡車載貨上坡 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

7、細(xì)胞膜上運輸物質(zhì)的 載體的種類和數(shù)量是不同的。 笛師教育網(wǎng)弦二多媒體索材一生物 1 ?麗藻細(xì)胞中K+的濃度比周圍環(huán)境中高1065倍，這說 明K+跨膜運輸?shù)姆较驗榈蜐舛?高濃度，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 載體蛋白,同時該

8、過程還需宴消耗 能量， 這種運輸方式為一主動運輸 。 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 選擇性 ，起選擇作用的物質(zhì) 是 載體蛋白 ，該過程需要消耗能量，說明選擇 的過程是主動吸收（主動運輸） 3 ?主動運輸?shù)幕緱l件是什么? 載體和能量 4 ?主動運輸對生物有什么生理意義? (1)小結(jié)：主動運輸特點 ?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)。 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。 外細(xì)胞膜內(nèi) 戦體 保證了活細(xì)胞能夠按照生命活動的需要

9、，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。 比較三種物質(zhì)運輸方式的異同: 項 目 自由擴敗 運輸方向 高f低 是否需要 載體蛋白 不需要 是否消耗細(xì) 胞內(nèi)的能量 不消耗 舉例： o2. co2> 水. n2苯甘油、乙 醇、脂肪酸. 維生素 協(xié)助擴散 主動 高f低 低f高 需要 需要 不消耗 需要消耗 (ATP) 葡萄糖進入紅 細(xì)胞 小腸上皮細(xì)胞吸 收葡萄糖、氨基 酸、離子等 三、大分子物質(zhì)進出細(xì)胞的方式 1?胞吞： 1= 大分子物質(zhì)和顆粒性物質(zhì)附著在細(xì)胞膜上，

10、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 2 ?胞吐: 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 描述模式圖 1.胞吞 接觸凹陷T包圍分離 2.胞吐 包圍i移動i融合i排出 plasma membrane

11、 思考：人體的白細(xì)胞能吞噬入侵的細(xì)菌，細(xì)胞碎片及衰 老的紅細(xì)胞，這是細(xì)胞的什么作用？對人體有什么意義? 這是細(xì)胞的胞吞作用，屬于人體的防御功能, 3?卄扁 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，則胞吐作繼續(xù)進行。 課堂小結(jié) -被動運輸 物質(zhì)跨膜運輸 [ 的方式（小分Y 子和離子）l主動運輸 大分子物質(zhì) 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。 細(xì)胞？ K+ Mg2+

12、 細(xì)胞？ Na+Cl- . . ■細(xì)胞內(nèi) 3?你是如何作出以上判斷的？ 口細(xì)胞外 主動運輸，物質(zhì)逆濃度進行。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。 影響物質(zhì)運輸速率的因素: （1）自由擴散坐標(biāo)圖 運逾速率 濃度差 結(jié)論：物質(zhì)的運輸速度與物質(zhì)濃度 關(guān)系，自由擴散過程只 內(nèi)外的物質(zhì)濃度差影響。 圖1 影響物質(zhì)運輸速率的因素: (2)協(xié)助擴散坐標(biāo)圖

13、 運輸速率 2、載體數(shù)量 結(jié)論：在一定濃度范圍內(nèi)，物質(zhì)的 運輸速率與物質(zhì)濃度成正相關(guān)關(guān) 耳協(xié)助擴散過程中物質(zhì)運輸速率 a 受1、細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度翕艮制。 濃度差 圖2 葡萄糖進入紅細(xì)胞甲 影響物質(zhì)運輸速率的因素: 運輸速率 主動運輸坐標(biāo)圖 圖3 運 輸 速 率 能量 屮、K* Na+> Ca2+ Mg2*. HCO3- 耗氧戢 自由擴散 協(xié)助擴散」 主動運輸 被動運輸 自由擴散 協(xié)助擴散 自由擴散 自由擴散 外細(xì)胞膜內(nèi) 自由擴散

14、 自由擴散 如出0、CO2等小分子, 甘油、乙醇等脂溶性分子  如葡萄糖進入人的紅細(xì)胞 比較自由擴散和協(xié)助擴散的異同點 相同點：① 物質(zhì)運輸方向：高濃度-> 低濃度 ②不需要能量 不同點: 自由擴散：不需要載體蛋白質(zhì)協(xié)助 協(xié)助擴散：需要載體蛋白質(zhì)協(xié)助 腸質(zhì)運輸?shù)膭恿Χ际菨舛炔? 練習(xí) 1 ?下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運輸?shù)拿枋觯_的是（D） A. 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(xì)胞內(nèi) B ?大分子有機物要通過載體蛋白的轉(zhuǎn)運 才能進入細(xì)胞內(nèi)，并且要消耗能量 C ?協(xié)助擴散和自由擴散是順濃度梯度進行的， 既不需要消耗能量，也不需要膜上

15、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 2?下列說法中錯誤的是：(A) 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. 水分子進出細(xì)胞是自由擴散 C. 葡萄糖進入紅細(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 思維拓展: 低溫環(huán)境會影響物質(zhì)的跨膜運輸嗎？為什么？ fill 會。溫度會影響分子運動的速率，影響化學(xué)

16、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? 率。 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？主動運輸，作出此判 斷的理由是一需要載體的協(xié)助并消耗能量心逆 濃度梯度 (2) B代表的是載休。 (3) 你認(rèn)為A可能代表下列哪種物質(zhì)？ (供選答案：。2、Na+、K+) 膜外 細(xì)胞膜 嗎內(nèi) A ” _B、 A A A c ) A A A A A 能量 A 4、甲(O)乙(?)兩種物質(zhì)在細(xì)胞膜兩側(cè)的分布情況如

17、右圖(顆粒的多少表示濃度的高低)，在進行跨膜運輸 時，下列說法正確的是(A ) A. B? C? 乙進入細(xì)胞一定有載體蛋白的參與 乙運出細(xì)胞一定有載體蛋白的參與 甲進入細(xì)胞一定需要能量 甲運出細(xì)胞一定不需要能量 ooo ^ooo 夕卜 ooo oo? o oeo ??內(nèi) O” ??? D. 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（B） A.載體數(shù)量、 能量 含氧呈c能呈） B.能量、 :體數(shù)量、離子濃度 D.能量、離子濃度