蘇教版必修一3.3 物質(zhì)的跨膜運輸 課件（41張）.ppt

第三節(jié)物質(zhì)的跨膜運輸 一 二 三 一 被動運輸1 影響物質(zhì)進出細(xì)胞的關(guān)鍵因素 1 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu) 2 構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒的大小及所帶的電荷 一 二 三 2 擴散 1 含義物質(zhì)從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域遷移的過程 稱為擴散 2 類型 自由擴散 一些相對分子質(zhì)量較小或脂溶性強的物質(zhì) 如o2 乙醇 甘油等 可直接通過擴散進出細(xì)胞 不需要載體蛋白參與 協(xié)助擴散 需要載體蛋白參與的擴散 稱為協(xié)助擴散 如葡萄糖就是通過載體蛋白運輸進入紅細(xì)胞的 滲透 水分子從溶質(zhì)分子相對較少的區(qū)域向溶質(zhì)分子相對較多的區(qū)域擴散的現(xiàn)象 滲透作用發(fā)生的條件 a 具有半透膜 b 半透膜兩側(cè)的溶液存在濃度梯度 一 二 三 3 示例 植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原 質(zhì)壁分離 由于原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大 隨著細(xì)胞不斷地失水 原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離的現(xiàn)象 質(zhì)壁分離的復(fù)原 當(dāng)細(xì)胞液的濃度大于外界溶液濃度時 外界溶液中的水分子會透過原生質(zhì)層進入細(xì)胞液中 原生質(zhì)層會逐漸恢復(fù)原狀 發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象 自主思考 把萎蔫的黃瓜放在清水中 一段時間后會發(fā)現(xiàn)黃瓜變得堅挺 你知道這是為什么嗎 提示 黃瓜細(xì)胞失水使細(xì)胞液濃度升高 當(dāng)放在清水中時 由于存在濃度差 細(xì)胞吸水 從而使黃瓜恢復(fù)堅挺狀態(tài) 一 二 三 二 主動運輸1 概念物質(zhì)能逆濃度梯度進出細(xì)胞 需要載體蛋白的參與 同時還需要消耗細(xì)胞代謝釋放的能量的運輸方式 2 功能主動運輸能保證活細(xì)胞按照生命活動的需要 主動地選擇并吸收營養(yǎng)物質(zhì) 排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì) 3 意義主動運輸對于活細(xì)胞完成各項生命活動具有重要的意義 一 二 三 三 細(xì)胞的胞吞作用和胞吐作用1 胞吞的過程 2 胞吐的過程 一 二 三 自主思考變形蟲攝食過程和分泌蛋白分泌過程分別是哪種物質(zhì)運輸方式 完成該過程的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是什么 提示 變形蟲是單細(xì)胞動物 攝取食物時是由細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊 然后包裹著食物進入細(xì)胞 所以食物是以胞吞的形式進入體內(nèi)的 分泌蛋白在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)高爾基體加工后以小泡的形式運輸?shù)郊?xì)胞外 此過程是胞吐 胞吞和胞吐完成的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)都是細(xì)胞膜的流動性 探究點 一 二 被動運輸問題導(dǎo)引葡萄糖進入紅細(xì)胞的過程與o2 co2進出紅細(xì)胞的過程相同嗎 有何異同點 提示 不同 葡萄糖進入紅細(xì)胞是協(xié)助擴散的方式 o2和co2進出紅細(xì)胞的方式是自由擴散 相同點 物質(zhì)從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域擴散 都不消耗能量 運輸?shù)膭恿κ俏镔|(zhì)的濃度差 不同點 自由擴散不需要載體蛋白的參與 而協(xié)助擴散需要載體蛋白的參與 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 探究點 一 二 名師精講1 自由擴散 1 特點 順濃度梯度擴散 不消耗能量 不需要載體蛋白的參與 2 舉例 氣體 如o2 co2等 脂溶性物質(zhì) 如甘油 乙醇 苯 尿素等 自由擴散是細(xì)胞膜的一種簡單的運輸方式 通過這種方式吸收是被動的 主要取決于膜兩側(cè)的濃度差 圖甲 自由擴散的速率與膜兩側(cè)該物質(zhì)的濃度差成正比 圖乙 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 探究點 一 二 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 特別提醒大量實驗表明 許多物質(zhì)通過膜的擴散都和它們在脂質(zhì)中的溶解度成正比 溶解度越大 通過的速度就越快 所以脂溶性物質(zhì)很容易通過細(xì)胞膜 探究點 一 二 2 協(xié)助擴散 1 特點 順濃度梯度擴散 不消耗能量 需要載體蛋白的協(xié)助 2 舉例 血液中的葡萄糖進入紅細(xì)胞 3 協(xié)助擴散的動力也來自于膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差 物質(zhì)分子從高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)擴散 但自由擴散與協(xié)助擴散有所不同 其原因是通過協(xié)助擴散進出細(xì)胞的物質(zhì)需要載體蛋白的參與 其運輸速率還與載體的種類和數(shù)量有關(guān) 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 探究點 一 二 3 辨析自由擴散和協(xié)助擴散的異同點 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 探究點 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 一 二 易錯點排查 4 影響被動運輸?shù)囊蛩貙τ谧杂蓴U散 物質(zhì)運輸?shù)乃俾手饕Q于濃度差 也與該物質(zhì)分子的大小有關(guān) 協(xié)助擴散還與載體的種類和數(shù)量有關(guān) 如下圖所示 自由擴散隨外界物質(zhì)濃度升高 運輸速率隨之加快 而協(xié)助擴散需要載體蛋白的協(xié)助 當(dāng)超過一定限度時 隨著外界物質(zhì)濃度增加 運輸速率不再加快 這是由于細(xì)胞膜上載體蛋白的數(shù)量有限 即具有載體飽和效應(yīng) 探究點 一 二 典例剖析 例題1 下圖表示一種物質(zhì)的跨膜運輸方式 下列敘述正確的是 a 該膜中載體也能運輸蔗糖b 圖示過程也可以表示脂溶性物質(zhì)進出細(xì)胞過程c 該方式不會出現(xiàn)飽和現(xiàn)象d 該方式發(fā)生在被運輸物質(zhì)從高濃度到低濃度時 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 探究點 一 二 解析 據(jù)圖可知 葡萄糖從胞外到胞內(nèi)需載體蛋白協(xié)助但不消耗atp 故其跨膜運輸方式為協(xié)助擴散 該運輸方式是由高濃度到低濃度 因載體具有專一性 且數(shù)量是一定的 所以會出現(xiàn)飽和現(xiàn)象 運輸葡萄糖的載體不能運輸蔗糖 脂溶性物質(zhì)進出細(xì)胞的方式是自由擴散 不需要載體蛋白 答案 d 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 探究點 一 二 主動運輸問題導(dǎo)引 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 海帶細(xì)胞中碘的濃度比海水中的高 請分析海帶細(xì)胞是以什么方式吸收碘的 提示 主動運輸 探究點 一 二 名師精講1 特點 逆濃度梯度運輸 需要能量 需要載體蛋白 具有選擇性 2 意義 主動運輸能夠按照細(xì)胞生命活動的需要 主動地有選擇地吸收所需要的物質(zhì) 排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì) 是物質(zhì)跨膜運輸?shù)闹饕绞?實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 探究點 一 二 3 被動運輸與主動運輸?shù)谋容^ 1 適應(yīng)條件 離子 小分子通過膜的方式 2 區(qū)別 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 探究點 一 二 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 探究點 一 二 4 影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)囊蛩?1 物質(zhì)濃度 在一定的濃度范圍內(nèi) 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 探究點 一 二 2 o2濃度 3 溫度 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 探究點 一 二 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 特別提醒 載體蛋白具有專一性 載體蛋白的種類和數(shù)量決定了細(xì)胞膜的選擇透過性 主動運輸和被動運輸是小分子和離子的運輸方式 大分子顆粒狀物質(zhì)以胞吞和胞吐方式運輸 探究點 一 二 典例剖析 例題2 下圖表示植物從土壤中吸收某種礦質(zhì)離子的過程 下列相關(guān)敘述不正確的是 a 該礦質(zhì)離子的運輸既需要載體蛋白也需要能量 所以為主動運輸b 該礦質(zhì)離子可以從低濃度向高濃度運輸c 該過程能保證植物細(xì)胞根據(jù)生命活動的需要從外界吸收營養(yǎng)物質(zhì)d 隨著o2濃度的增加 植物吸收該礦質(zhì)離子的速率一直增加 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 探究點 一 二 解析 影響主動運輸速率的因素還有載體蛋白的數(shù)量 所以o2濃度增大到一定程度后 主動運輸速率將不再增加 答案 d 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 探究點 一 二 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 典型方法判斷物質(zhì)運輸方式的方法 1 據(jù)分子大小判斷 2 根據(jù)運輸方向判斷 逆濃度梯度的跨膜運輸方式是主動運輸 探究點 一 二 變式訓(xùn)練在研究某種物質(zhì)的運輸時 發(fā)現(xiàn)與下面曲線相符 最可能是下列哪一過程 a 葡萄糖從血漿進入人的成熟紅細(xì)胞b 果脯腌制時蔗糖進入細(xì)胞c 小腸上皮細(xì)胞從小腸內(nèi)吸收氨基酸d 組織細(xì)胞從組織液中吸收氧氣 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 探究點 一 二 解析 由圖示可以看出 該物質(zhì)的運輸方式是主動運輸 因為該物質(zhì)運輸速率與o2濃度有關(guān) a選項為協(xié)助擴散 b選項果脯腌制時細(xì)胞已死亡 失去選擇透過性 d選項為自由擴散 答案 c 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 探究點 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 滲透作用原理和植物細(xì)胞滲透作用實例 實驗指導(dǎo) 1 滲透作用的條件 原理 探究點 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 2 滲透系統(tǒng)的組成 如下圖 及分析 若s1溶液濃度大于s2 則單位時間內(nèi)由s2 s1的水分子數(shù)多于由s1 s2的水分子數(shù) 外觀上表現(xiàn)為s1的溶液液面上升 在達到滲透平衡后 若存在液面差 h 則s1溶液濃度仍大于s2 液柱的升高所形成的靜水壓 就是漏斗中溶液的滲透壓 溶液濃度越高 滲透壓就越高 探究點 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 2 半透膜與選擇透過性膜的比較 1 區(qū)別 半透膜是無生命活性的 是指某些物質(zhì)可以透過而另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜 物質(zhì)是否能通過取決于分子的大小 選擇透過性膜是生物膜 載體的存在 決定了細(xì)胞對不同物質(zhì)的吸收具有選擇性 細(xì)胞死亡后 其選擇透過性喪失 2 共性 都允許水分子等自由通過 都不允許大分子物質(zhì)通過 探究點 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 3 探究植物細(xì)胞的吸水和失水 1 探究的一般過程提出問題 作出假設(shè) 設(shè)計實驗 進行實驗 分析結(jié)果 得出結(jié)論 表達和交流 進一步探究 2 實驗原理成熟植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜 細(xì)胞液具有一定的濃度 細(xì)胞能夠滲透失水和吸水 探究點 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 3 實驗流程圖示 探究點 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 4 質(zhì)壁分離的原因分析 探究點 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 設(shè)計體驗 下圖為某同學(xué)利用紫色洋蔥鱗片葉作為實驗材料 觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原的基本操作步驟 下列相關(guān)敘述錯誤的是 a 第二次觀察 d 和第一次觀察 b 形成對照 第三次觀察 f 和第二次觀察 d 形成對照b 該實驗用顯微鏡主要觀察原生質(zhì)層和細(xì)胞壁的位置 液泡的顏色和大小等c 第三次觀察 f 與第二次觀察 d 相比 液泡顏色變深d 一定范圍內(nèi)適當(dāng)增加蔗糖溶液的濃度 實驗效果會更明顯 探究點 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 解析 與第二次觀察相比 第三次觀察時 質(zhì)壁分離復(fù)原 液泡顏色變淺 答案 c 1 2 3 4 5 探究點 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 1 如右圖所示 在u形管中部d處裝有半透膜 在a側(cè)加入細(xì)胞色素c 相對分子質(zhì)量為1 3萬道爾頓的蛋白質(zhì) 的水溶液 紅色 b側(cè)加入清水 并使a b兩側(cè)液面高度一致 經(jīng)過一段時間后 實驗結(jié)果是 a a b兩液面高度一致 b側(cè)為無色b a b兩液面高度一致 b側(cè)為紅色c a液面低于b液面 b側(cè)為紅色d a液面高于b液面 b側(cè)為無色解析 細(xì)胞色素c為大分子 不能通過半透膜 u形管中a側(cè)濃度高于b側(cè) 水分子透過半透膜向a側(cè)滲透 經(jīng)過一段時間后a側(cè)液面高于b側(cè) b側(cè)仍為無色 答案 d 1 2 3 4 5 探究點 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 2 原生質(zhì)層包括 細(xì)胞膜 核膜 液泡膜 細(xì)胞膜和液泡膜之間的細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞液a b c d 解析 原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜 液泡膜以及它們之間的細(xì)胞質(zhì) 答案 b 1 2 3 4 5 探究點 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 3 o2 co2 乙醇通過細(xì)胞膜的方式是 a 主動運輸b 自由擴散c 胞吞d 胞吐解析 o2 co2 乙醇 甘油等物質(zhì)可以從濃度高的一側(cè)通過細(xì)胞膜向濃度低的一側(cè)轉(zhuǎn)運 且不需載體 這種物質(zhì)出入細(xì)胞的方式叫自由擴散 答案 b 1 2 3 4 5 探究點 實驗設(shè)計 當(dāng)堂檢測 4 紅細(xì)胞吸收無機鹽和葡萄糖的共同點是 a 都可以從低濃度到高濃度一邊b 都需要消耗能量c 都需要載體蛋白協(xié)助d 既需要載體蛋白協(xié)助又需要消耗能量解析 葡萄糖進入紅細(xì)胞是協(xié)助擴散 無機鹽進入紅細(xì)胞是主動運輸 兩者都需要載體