使用物质的跨膜运输

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1、扩散：扩散： 一种物质从相对一种物质从相对高浓度高浓度区域移动到区域移动到低浓度低浓度区域的过程，称为扩散区域的过程，称为扩散氧气，二氧化碳氧气，二氧化碳, ,氮气，苯氮气，苯 水，甘油，乙醇水，甘油，乙醇 氨基酸，葡萄糖氨基酸，葡萄糖, ,核苷酸核苷酸 氢离子，钠离子氢离子，钠离子, ,钾离子，钾离子， 钙离子钙离子, ,氯离子，镁离子氯离子，镁离子, , 碳酸氢根碳酸氢根 人工合成的无蛋白质的脂双层膜对不同分子的通透性人工合成的无蛋白质的脂双层膜对不同分子的通透性氧气，二氧化碳氧气，二氧化碳, ,氮气，苯氮气，苯 水，甘油，乙醇水，甘油，乙醇 氨基酸，葡萄糖氨基酸，葡萄糖, ,核苷酸核苷酸

2、 氢离子，钠离子氢离子，钠离子, ,钾离子，钾离子，钙离子钙离子, ,氯离子，镁离子氯离子，镁离子, ,碳酸氢根碳酸氢根据图探讨问题：据图探讨问题： 1 1、什么样的分子能够通过脂双层？、什么样的分子能够通过脂双层？什么样的分子不能通过？什么样的分子不能通过？磷脂双分子层蛋白质 自由扩散自由扩散（水，水，O2，CO2,乙醇，甘油乙醇，甘油）细胞外细胞外细胞内细胞内小分子物质小分子物质细胞细胞膜膜自由扩散自由扩散物质通过简单的扩散作用进出细胞物质通过简单的扩散作用进出细胞 自由扩散自由扩散1、方向：、方向：2、载体蛋白：、载体蛋白：3、能量：、能量：4、影响因素：、影响因素：5、实例：、实例：水

3、、水、O2、CO2、尿素、胆固醇、维生、尿素、胆固醇、维生素素D、甘油、苯、酒精等脂溶性物质、甘油、苯、酒精等脂溶性物质 高浓度高浓度 低浓度低浓度 不需要不需要 不需要不需要 细胞膜内外物质的浓度差细胞膜内外物质的浓度差 总结总结氧气，二氧化碳氧气，二氧化碳, ,氮气，苯氮气，苯 水，甘油，乙醇水，甘油，乙醇 氨基酸，葡萄糖氨基酸，葡萄糖, ,核苷酸核苷酸 氢离子，钠离子氢离子，钠离子, ,钾离子，钾离子，钙离子钙离子, ,氯离子，镁离子氯离子，镁离子, ,碳酸氢根碳酸氢根2、不能自由扩散通过的这些物质对于细胞的生命、不能自由扩散通过的这些物质对于细胞的生命活动来说，是不是不需要呢？活动来说

4、，是不是不需要呢？ 如果在人工膜中加入某种如果在人工膜中加入某种蛋白质蛋白质，葡，葡萄糖则可以从萄糖则可以从扩散扩散通过膜。通过膜。资料分析资料分析协助扩散协助扩散进出细胞的物质借助载体进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。蛋白的扩散。协助扩散协助扩散二、协助扩散二、协助扩散1、方向：、方向：2、载体蛋白：、载体蛋白：3、能量：、能量：4、影响因素：、影响因素：5、实例：、实例：需要需要 不需要不需要 细胞膜内外的浓度差和细胞膜内外的浓度差和 载体种类和数目载体种类和数目 葡萄糖进入红细胞葡萄糖进入红细胞 高浓度高浓度 低浓度低浓度 总结总结一、被动运输一、被动运输被动运输：物质进出细胞，被动运输

5、：物质进出细胞，顺浓度梯度顺浓度梯度的扩散方式。的扩散方式。自由扩散自由扩散：协助扩散协助扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞物质通过简单的扩散作用进出细胞 进出细胞的物质借助进出细胞的物质借助载体蛋白载体蛋白的扩散的扩散 自由扩散自由扩散球往低处滚球往低处滚协助扩散协助扩散载货下坡载货下坡载货上坡载货上坡 丽藻的细胞液与池水的多种离子浓度比丽藻的细胞液与池水的多种离子浓度比 资料分析资料分析 离子细胞液浓度/池水浓度18050106510046251310Na +-（H2PO4)K+Cl -SO4 2-Mg 2+Ca 2+实验材料和试剂：实验材料和试剂：K K+ +进入小肠上皮细胞需要载体和

6、能量进入小肠上皮细胞需要载体和能量探究钾离子进入小肠上皮细胞需要的条件探究钾离子进入小肠上皮细胞需要的条件提出假说：提出假说：设计思路：设计思路：预期结果和结论：预期结果和结论：含放射性含放射性K+K+的动物细胞培养液，小肠上皮细胞，呼吸抑制的动物细胞培养液，小肠上皮细胞，呼吸抑制剂，专一性载体蛋白抑制剂，放射自显影仪等剂，专一性载体蛋白抑制剂，放射自显影仪等主动运输主动运输1、方向：、方向：2、载体蛋白：、载体蛋白：3、能量：、能量：4、影响因素：、影响因素：5、实例：、实例：6、意义：、意义：需要需要 需要需要 （ATP） 载体种类和数量、能量载体种类和数量、能量 葡萄糖、氨基酸、核苷酸、

7、葡萄糖、氨基酸、核苷酸、 各种无机盐离子（各种无机盐离子（ K+、Na+ ） 低浓度低浓度 高浓度高浓度 保证细胞按照生命活动所需主动地保证细胞按照生命活动所需主动地选择性的吸收和运输物质选择性的吸收和运输物质 物质从低浓度一侧运输到高浓度的一侧，物质从低浓度一侧运输到高浓度的一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗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细胞内化学反应所释放的能量 离子种类离子种类离子浓度离子浓度/mmolL -1Na + K +Mg 2+Cl -1 1、哪种离子通过主动运输进入细胞？、哪种离子通过主动运输进入细胞？细胞内细胞内细胞外细胞外2 2、哪种离子

8、通过主动运输排出细胞？、哪种离子通过主动运输排出细胞？ K +Mg 2+Na +Cl -3、你是如何作出以上判断的你是如何作出以上判断的 ？细胞膜内外的浓度差较大，细胞只有通过主动运输才能细胞膜内外的浓度差较大，细胞只有通过主动运输才能维持这种状态维持这种状态 学学以致用以致用2020世纪世纪8080年代，人们认识到一种叫做囊年代，人们认识到一种叫做囊性纤维病的遗传病的发生，是由于有的性纤维病的遗传病的发生，是由于有的细胞中某种蛋白质结构异常，影响了钠细胞中某种蛋白质结构异常，影响了钠离子和氯离子的跨膜运输。离子和氯离子的跨膜运输。19961996年，研年，研究人员发现，肺部细胞外侧的钠离子聚

9、究人员发现，肺部细胞外侧的钠离子聚积会使肺易受细菌的伤害。这一发现给积会使肺易受细菌的伤害。这一发现给囊性纤维病的治疗带来了新的希望。囊性纤维病的治疗带来了新的希望。本节聚焦本节聚焦三种物质运输的方式比较：三种物质运输的方式比较： 名称名称浓度浓度载体载体能量能量举例举例自由扩散自由扩散高浓度高浓度低浓度低浓度不需要不需要不需要不需要O2、H2O、CO2、甘油、乙醇、苯甘油、乙醇、苯主动运输主动运输低浓度低浓度高浓度高浓度需要需要需要需要Na+、 K +、小肠、小肠吸收葡萄糖、氨基酸吸收葡萄糖、氨基酸 协助扩散协助扩散高浓度高浓度低浓度低浓度需要需要不需要不需要葡萄糖进入红细胞葡萄糖进入红细胞

10、 影响物质跨膜运输的因素影响物质跨膜运输的因素: 物质浓度物质浓度 能量能量 温度温度自由扩散自由扩散 协助扩散协助扩散 主动运输主动运输 浓度差浓度差 运运输输速速率率 能量能量 自由扩散或自由扩散或协助扩散协助扩散 运运输输速速率率 能量能量 运运输输速速率率 浓度差浓度差 运运输输速速率率 解读解读自由扩散自由扩散 协助扩散协助扩散 主动运输主动运输 接触接触凹陷凹陷包围包围分离分离描述描述 模式图模式图包围包围移动移动融合融合排出排出（1）结构基础：细胞膜具有流动性）结构基础：细胞膜具有流动性（2）胞吞和胞吐过程需要消耗能量）胞吞和胞吐过程需要消耗能量（3）跨膜层数问题：）跨膜层数问题

11、：0层层返回主动运输主动运输被动运输被动运输协助扩散协助扩散自由扩散自由扩散物质跨膜方式物质跨膜方式概念图课堂小结课堂小结知识迁移知识迁移小肠绒毛上皮细胞能够从消化了的食物小肠绒毛上皮细胞能够从消化了的食物中吸收葡萄糖，却很难吸收相对分子质中吸收葡萄糖，却很难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖，这个事实说明细量比葡萄糖小的木糖，这个事实说明细胞膜具有什么特性？这与细胞的生活有胞膜具有什么特性？这与细胞的生活有什么关系？什么关系？选择性，使细胞尽可能至吸收自身需要的物质，不需要的常被阻挡在外思维拓展思维拓展在顺浓度梯度的情况下，葡萄糖、氨基酸在顺浓度梯度的情况下，葡萄糖、氨基酸等分子可以通过协助扩

12、散进入细胞。当细等分子可以通过协助扩散进入细胞。当细胞外葡萄糖或氨基酸的浓度低于细胞内时，胞外葡萄糖或氨基酸的浓度低于细胞内时，细胞还能吸收这些营养物质吗？细胞还能吸收这些营养物质吗？如果细胞此时需要这些营养物质，细胞还如果细胞此时需要这些营养物质，细胞还能吸收这些物质，是通过主动运输。能吸收这些物质，是通过主动运输。1.下列关于物质跨膜运输的叙述，正确的是：下列关于物质跨膜运输的叙述，正确的是： A相对分子质量小的物质或离子都可以通过自相对分子质量小的物质或离子都可以通过自 由扩散进入细胞内；由扩散进入细胞内；B大分子有机物要通过载体蛋白的转运才能进入细大分子有机物要通过载体蛋白的转运才能进

13、入细胞内，并且要消耗能量；胞内，并且要消耗能量； C协助扩散和自由扩散都是顺浓度梯度进行的，既协助扩散和自由扩散都是顺浓度梯度进行的，既不需要消耗能量，也不需要膜上的载体蛋白；不需要消耗能量，也不需要膜上的载体蛋白； D 主动运输发生在细胞逆浓度梯度吸收物质时，主动运输发生在细胞逆浓度梯度吸收物质时，既要消耗细胞的能量，也需要依靠膜上的载体蛋既要消耗细胞的能量，也需要依靠膜上的载体蛋白。白。 2.下列说法中错误的是：下列说法中错误的是： A.果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞主动吸收果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果；糖分的结果； B水分进出细胞是通过自由扩散；水分进出细胞是通过自由扩散

14、； C葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的帮助，葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的帮助，但不消耗能量，属于协助扩散；但不消耗能量，属于协助扩散； D大肠杆菌吸收钾离子属于主动运输，既消大肠杆菌吸收钾离子属于主动运输，既消耗能量，又需要膜上的载体蛋白。耗能量，又需要膜上的载体蛋白。 水槽左室加入含少量水槽左室加入含少量K 的溶液，右室加入含的溶液，右室加入含大量大量K 的溶液。的溶液。+K+( 少）少）K+( 多）多）用带有一个小孔的隔板把水槽分成左右两室，用带有一个小孔的隔板把水槽分成左右两室，把磷脂分子引入隔板小孔使之成为一层薄膜。把磷脂分子引入隔板小孔使之成为一层薄膜。磷脂膜磷脂膜探究探究主动运输主

15、动运输与与载体蛋白载体蛋白和和能量能量的关系的关系K+( 少）少）K+( 多）多）+_（1）在左右两室分别插入正、负电极，结果发现不能由左室进入右室，原因是 磷脂上没有载体磷脂上没有载体不能通过主动运输进入右室。不能通过主动运输进入右室。K+蛋白蛋白K+没有能量提供， 不能通过主动运输进入右室。K+（2）若将电极从溶液中取出，加入缬氨酸霉素，结果发现 仍不能由左室进入右室，原因是 +KK( 少）少）+( 多）多）缬氨酸霉素缬氨酸霉素K+K+( 少）少）K+( 多）多）+_缬氨酸霉素缬氨酸霉素 （3） 若此时在左右两室再次插入正、负电极，结果发现 就可以从左室进入右室，理由是K+ 利用缬氨酸霉素作为载体，并由电极提供利用缬氨酸霉素作为载体，并由电极提供能量，通过主动运输进入右室。能量，通过主动运输进入右室。K+( 少）少）K+( 多）多）+_K+( 少）少）K+( 多）多）+_缬氨酸霉素缬氨酸霉素+KK( 少）少）+( 多）多）缬氨酸霉素缬氨酸霉素上述实验证明？上述实验证明？主动运输的特点是：主动运输的特点是：需要需要 ，消耗消耗 ， 浓度运到浓度运到 浓度。浓度。载体蛋白载体蛋白能量能量低低高高