人教版必修1 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?課件（41張）.ppt

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(yùn)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(dòng)鑲嵌模型 復(fù)習(xí) 生物膜的組成及特點(diǎn) 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(diǎn) 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(diǎn) 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(dòng)性 不均勻的 選擇透過性 我們知道生物學(xué)的基本觀點(diǎn)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(yùn)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(yùn)輸方式的類型及特點(diǎn) 2 闡述主動(dòng)運(yùn)輸對(duì)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(diǎn) 物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式 學(xué)習(xí)難點(diǎn) 理解主動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)并識(shí)記相關(guān)實(shí)例 學(xué)法指導(dǎo) 1 運(yùn)用類比和對(duì)比的方法進(jìn)行學(xué)習(xí) 抓住關(guān)鍵 掌握本質(zhì) 2 運(yùn)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(yùn)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?cè)鯓硬拍苓M(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(duì)此該如何解釋 人工合成的脂雙層 新課講授 物質(zhì)跨膜運(yùn)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?dú)?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(huì)發(fā)生抽搐等 推測(cè)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(yùn)輸?shù)葐栴} 小腸上皮細(xì)胞上有能轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的蛋白質(zhì) 推測(cè) 物質(zhì)順濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞的擴(kuò)散 一 被動(dòng)運(yùn)輸 思考與討論 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞接心膸追N 什么叫被動(dòng)運(yùn)輸 有哪些類型 什么叫主動(dòng)運(yùn)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(dòng)運(yùn)輸 共同點(diǎn) 都是順濃度梯度進(jìn)行的 不需要消耗能量不同點(diǎn) 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(shí)現(xiàn) 因?yàn)樽杂蓴U(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(dòng)運(yùn)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(yùn)動(dòng) 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(dòng)運(yùn)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(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞 為什么這些物質(zhì)能逆濃度梯度跨膜運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞呢 主動(dòng)運(yùn)輸 物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞的運(yùn)輸 需要載體蛋白的協(xié)助 同時(shí)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(yùn)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(yùn)輸 不同細(xì)胞膜上運(yùn)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(yùn)輸?shù)姆较驗(yàn)?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(yùn)輸需要 同時(shí)該過程還需要消耗 這種運(yùn)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(duì)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(dòng)運(yùn)輸?shù)幕緱l件是什么 4 主動(dòng)運(yùn)輸對(duì)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(dòng)運(yùn)輸 選擇性 載體蛋白 主動(dòng)吸收 主動(dòng)運(yùn)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(dòng)運(yùn)輸特點(diǎn) 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(dòng)運(yùn)輸?shù)囊饬x 保證了活細(xì)胞能夠按照生命活動(dòng)的需要 主動(dòng)選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì) 排出代謝廢物和對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì) 主動(dòng)運(yùn)輸普遍存在于動(dòng)植物和微生物細(xì)胞中 對(duì)比 小結(jié) 比較三種物質(zhì)運(yùn)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(yùn)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(dòng) 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(duì)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(dòng)運(yùn)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(dòng)性 能量 協(xié)助擴(kuò)散 自由擴(kuò)散 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?小分子和離子 主動(dòng)運(yùn)輸 大分子物質(zhì) 胞吞 胞吐 順濃度梯度 被動(dòng)運(yùn)輸 課堂小結(jié) 四 技能訓(xùn)練 解讀圖表右圖表示的是一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)外不同離子的相對(duì)濃度 分析圖表提供的信息 結(jié)合本章所學(xué)知識(shí) 回答問題 1 哪種離子通過主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞 2 哪種離子通過主動(dòng)運(yùn)輸排出細(xì)胞 3 你是如何作出以上判斷的 k mg2 na cl 主動(dòng)運(yùn)輸 物質(zhì)逆濃度進(jìn)行 因?yàn)樗姆N離子細(xì)胞膜內(nèi)外的濃度差較大 細(xì)胞只有通過主動(dòng)運(yùn)輸才能維持這種狀況 1 下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)拿枋?正確的是 a 相對(duì)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(yùn)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(dòng)運(yùn)輸發(fā)生在細(xì)胞逆濃度梯度吸收物質(zhì)時(shí) 既要消耗能量 也需要依靠膜上的載體蛋白 課本p73練習(xí) d 2 下列說法中錯(cuò)誤的是 a 果脯在腌制中慢慢變甜 是細(xì)胞主動(dòng)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(dòng)運(yùn)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(huì)影響物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸嗎 為什么 會(huì) 溫度會(huì)影響分子運(yùn)動(dòng)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(dòng)性也會(huì)降低 呼吸作用釋放能量的過程也會(huì)因有關(guān)酶的活性降低而受到抑制 這些都會(huì)影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)乃俾?例3 下圖代表某物質(zhì)通過紅細(xì)胞膜的示意圖 請(qǐng)據(jù)圖回答 1 這是何種運(yùn)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(dòng)運(yùn)輸 需要載體的協(xié)助并消耗能量 逆濃度梯度 載體 k 反饋訓(xùn)練 請(qǐng)看印發(fā)學(xué)案第4頁 例4 甲 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(yùn)輸時(shí) 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(yùn)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(yùn)出細(xì)胞一定不需要能量 a 例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(diǎn)和b c兩點(diǎn)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 1 自由擴(kuò)散坐標(biāo)圖 影響物質(zhì)運(yùn)輸速率的因素 o2 co2 水 n2 乙醇 甘油苯 結(jié)論 物質(zhì)的運(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)輸速率受 限制 2 載體數(shù)量 運(yùn)輸速率 耗氧量 主動(dòng)運(yùn)輸坐標(biāo)圖 影響物質(zhì)運(yùn)輸速率的因素 能量和載體數(shù)量 h k na ca2 mg2 hco3 協(xié)助擴(kuò)散 自由擴(kuò)散 主動(dòng)運(yùn)輸 2根據(jù)下圖所示曲線回答下列問題 運(yùn)輸速率 濃度差 協(xié)助擴(kuò)散 1 從圖中可知該種物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式是什么 2 從圖中可以看出物質(zhì)通過細(xì)胞膜的運(yùn)輸速度與細(xì)胞外濃度的關(guān)系是什么 3 上述運(yùn)輸方式中 加入蛋白酶后曲線是否會(huì)發(fā)生變化 為什么 在一范圍內(nèi) 物質(zhì)的運(yùn)輸速率與外界濃度成正比 會(huì) 載體受到破壞 思維拓展 1 透析型人工腎起關(guān)鍵作用的是人工合成的血液透析膜 其作用是能把病人血液中的代謝廢物透析掉 這是模擬了生物膜的 a 流動(dòng)性特點(diǎn)b 選擇功能c 選擇透過功能d 主動(dòng)運(yùn)輸 2 農(nóng)民種莊稼過程中經(jīng)常要中耕松土 在根對(duì)土壤溶液中無機(jī)鹽離子的吸收方面有什么關(guān)系 主動(dòng)運(yùn)輸消耗能量