物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞饺私瘫匦轕PT課件

1、 思考：既然生物膜主要是由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成的，我們該如何研究磷脂分子和蛋白質(zhì)分子在物質(zhì)運輸過程中分別起什么作用呢？首先把膜中的磷脂分子單獨地提取出來，制成無蛋白質(zhì)的脂雙層膜，這樣就可以分別研究不同成分的作用了單一研究法第1頁/共34頁據(jù)圖探討問題：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，小腸上皮細胞能大量吸收葡萄糖，對此該如何解釋？O O2 2、COCO2 2、N N2 2、H H2 2O O、苯、苯、甘油、乙醇甘油、乙醇氨基酸、葡萄糖、氨基酸、葡萄糖、核苷酸、各種離子核苷酸、各種離子葡萄糖進入細胞膜與蛋白質(zhì)有關(guān)葡萄糖進入細胞膜與

2、蛋白質(zhì)有關(guān)第2頁/共34頁第3頁/共34頁一、小分子或離子的跨膜運輸請看書請看書7070頁，思考以下問題：頁，思考以下問題：1 1、被動運輸包括哪些方式？被動運輸?shù)姆较?、被動運輸包括哪些方式？被動運輸?shù)姆较蚴窃鯓拥?？是怎樣的? 2、被動運輸是否需要物質(zhì)的協(xié)助？是否消耗、被動運輸是否需要物質(zhì)的協(xié)助？是否消耗能量？能量？3 3、哪些物質(zhì)進入細胞是被動運輸？、哪些物質(zhì)進入細胞是被動運輸？第4頁/共34頁一、小分子或離子的跨膜運輸特點：舉例：概念：水、氧氣、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等脂溶性物質(zhì)通過細胞膜從高濃度到低濃度不需載體蛋白協(xié)助不消耗能量比方：球往低處滾比方：球往低處滾第5頁/共34頁濃度差濃

3、度差（mol/L）51015202530運輸速度運輸速度(離子離子/秒秒)2.44.77.39.512.214.4 請根據(jù)自由擴散實驗的數(shù)據(jù)，以濃度差為橫坐請根據(jù)自由擴散實驗的數(shù)據(jù)，以濃度差為橫坐標，以物質(zhì)運輸速率為縱坐標繪出曲線圖，并總標，以物質(zhì)運輸速率為縱坐標繪出曲線圖，并總結(jié)規(guī)律。結(jié)規(guī)律。濃度差濃度差運輸速率運輸速率結(jié)論：物質(zhì)的運輸速度與物質(zhì)濃結(jié)論：物質(zhì)的運輸速度與物質(zhì)濃度差成度差成 關(guān)系，自由擴散過關(guān)系，自由擴散過程只受程只受 的影響。的影響。正比正比物質(zhì)的濃度差物質(zhì)的濃度差第6頁/共34頁概念：離子和一些較大的分子如葡萄糖等物質(zhì)通過細胞膜（如葡萄糖進入紅細胞）協(xié)助擴散特點：舉例：從高

4、濃度到低濃度不消耗能量需要載體蛋白協(xié)助第7頁/共34頁運輸速度運輸速度(離子離子/秒秒)81524303131濃度差濃度差（mol/L）1.534.567.59 請根據(jù)協(xié)助擴散實驗的數(shù)據(jù)，以濃度差為橫坐請根據(jù)協(xié)助擴散實驗的數(shù)據(jù)，以濃度差為橫坐標，以物質(zhì)運輸速率為縱坐標繪出曲線圖，并總標，以物質(zhì)運輸速率為縱坐標繪出曲線圖，并總結(jié)規(guī)律。結(jié)規(guī)律。濃度差濃度差運輸速率運輸速率結(jié)論：在一定范圍內(nèi)，物質(zhì)的運輸結(jié)論：在一定范圍內(nèi)，物質(zhì)的運輸速度與物質(zhì)濃度差成速度與物質(zhì)濃度差成 關(guān)系，超關(guān)系，超過一定的濃度后，協(xié)助擴散中物質(zhì)過一定的濃度后，協(xié)助擴散中物質(zhì)運輸速率受運輸速率受 的限制。的限制。正比正比載體蛋白的

5、數(shù)量載體蛋白的數(shù)量第8頁/共34頁自由擴散和協(xié)助擴散都是順物質(zhì)的濃度梯度進行的，不需要細胞消耗能量，所以統(tǒng)稱為被動運輸。提問：是不是所有的物質(zhì)進入細胞都是順提問：是不是所有的物質(zhì)進入細胞都是順濃度梯度？濃度梯度？第9頁/共34頁離子細胞液濃度/池水濃度（H2PO4） 18 050K+ 1 065Cl 100Na+ 46SO42 25Ca2+ 13Mg2+ 10探究3 ：離子的跨膜運輸麗藻細胞液與池水的多種離子濃度比思考：思考：1、細胞中要、細胞中要想達到這樣的比值，想達到這樣的比值，這些離子應(yīng)該怎樣運這些離子應(yīng)該怎樣運輸？輸？2、物質(zhì)逆濃度的跨、物質(zhì)逆濃度的跨膜運輸需要哪些條件膜運輸需要哪些條

6、件呢？呢？逆濃度梯度逆濃度梯度載體蛋白、能量載體蛋白、能量第10頁/共34頁特點：舉例：概念：從低濃度到高濃度需要載體蛋白協(xié)助需要能量（ATP)Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+等離子通過細胞膜;葡萄糖、氨基酸進入小腸上皮細胞。第11頁/共34頁主動運輸保證了活細胞按照生命活動的需要，主動地選擇吸收需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對細胞有害的物質(zhì)。主動運輸對生命活動的意義：請嘗試畫圖表示隨氧濃度的變化，離子運輸速請嘗試畫圖表示隨氧濃度的變化，離子運輸速率的變化，并分析曲線各階段的限制因素。率的變化，并分析曲線各階段的限制因素。運輸速率運輸速率耗氧量耗氧量結(jié)論：在一定范圍內(nèi)，物質(zhì)的結(jié)論：在一定范圍

7、內(nèi)，物質(zhì)的運輸速度與耗氧量成運輸速度與耗氧量成 關(guān)關(guān)系，超過一定量后，物質(zhì)運輸系，超過一定量后，物質(zhì)運輸速率受速率受 的限制。的限制。正比正比載體蛋白數(shù)量載體蛋白數(shù)量第12頁/共34頁1 1、載體蛋白位于細胞膜上，它能與特定的分子和載體蛋白位于細胞膜上，它能與特定的分子和離子離子，如糖類、氨基酸，或金屬離子等，如糖類、氨基酸，或金屬離子等結(jié)合結(jié)合，將，將這些這些分子或離子從膜的一側(cè)轉(zhuǎn)運到另一側(cè)分子或離子從膜的一側(cè)轉(zhuǎn)運到另一側(cè)。2 2、載體蛋白與分子或離子的結(jié)合是可逆的載體蛋白與分子或離子的結(jié)合是可逆的，即它，即它轉(zhuǎn)運到一側(cè)后，就會與所運載的分子或離子分離。轉(zhuǎn)運到一側(cè)后，就會與所運載的分子或離子

8、分離。3 3、載體蛋白具有高度的專一性載體蛋白具有高度的專一性，一種載體蛋白通，一種載體蛋白通常只能轉(zhuǎn)運一類分子或離子。常只能轉(zhuǎn)運一類分子或離子。4 4、載體蛋白的轉(zhuǎn)運效率與分子在膜兩側(cè)的濃度梯載體蛋白的轉(zhuǎn)運效率與分子在膜兩側(cè)的濃度梯度的大小有關(guān)度的大小有關(guān)。 第13頁/共34頁聯(lián)系社會：囊性纖維病與物質(zhì)的跨膜運輸20世紀80年代，人們認識到一種叫做囊性纖維病的遺傳病的發(fā)生，是由于有的細胞中某種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)異常，影響了Na+和Cl-的跨膜運輸。1996年，研究人員發(fā)現(xiàn)，肺部細胞外側(cè)Na+的聚積會使肺易受到細菌傷害。這一發(fā)現(xiàn)給囊性纖維病的治療帶來了新的希望。請你通過搜集資料，了解與細胞膜有關(guān)的疾病

9、的研究進展。第14頁/共34頁歸納總結(jié)：1、請列表比較三種運輸方式的異同點第15頁/共34頁1、哪種離子通過主動運輸進入細胞？2、哪種離子通過主動運輸排出細胞？3、你是如何作出以上判斷的？K+和Mg2+Na+和Cl解讀圖表 主動運輸是將物質(zhì)由低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)。能力提升能力提升第16頁/共34頁物質(zhì)出入細胞舉例被動運輸主動運輸自由擴散協(xié)助擴散水分子通過細胞膜血糖進入紅細胞舉例NH4+進入根細胞舉例第17頁/共34頁質(zhì)疑（書72頁）：人體的白細胞吞噬入侵的細菌、細胞碎片及衰老的紅細胞，是細胞的什么作用，對于人體有什么作用？胞吞（內(nèi)吞）第18頁/共34頁胞吐（外排）第19頁/共34頁運輸形

10、式：運輸方向：是否需要能量：胞吞和胞吐與濃度無關(guān)有無載體：不需要，需要細胞膜和囊泡由ATP供能依靠的是細胞膜具有一定流動性這一特點。第20頁/共34頁生物膜的功能特點：選擇透過性物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞奖粍舆\輸主動運輸：胞吞和胞吐：自由擴散： 協(xié)助擴散：小結(jié)：順濃度梯度順濃度梯度；載體蛋白逆濃度梯度；載體蛋白；能量依賴于膜的流動性能量第21頁/共34頁1、物質(zhì)出入細胞的三種方式的模式圖（黑點代表物質(zhì)分子），據(jù)圖回答下面的問題。鞏固訓(xùn)練：鞏固訓(xùn)練：與丙相比，乙方式的不同之處是_。對于活細胞完成各項生命活動都非常重要的物質(zhì)運輸?shù)姆绞绞?。甲和丙合稱為 。甲屬于甲屬于 方式，方式，乙屬于乙屬于 方式，方式

11、，丙屬于丙屬于 方式。方式。與甲相比，丙方式的不與甲相比，丙方式的不同之處是同之處是_；自由擴散自由擴散主動運輸主動運輸協(xié)助擴散協(xié)助擴散需要載體蛋白的協(xié)助需要載體蛋白的協(xié)助需要能量需要能量主動運輸主動運輸被動運輸被動運輸?shù)?2頁/共34頁2 2、下列哪些物質(zhì)進出細胞時與細胞中的核糖體和、下列哪些物質(zhì)進出細胞時與細胞中的核糖體和線粒體密切相關(guān)（線粒體密切相關(guān)（ ）甘油通過細胞膜甘油通過細胞膜 人的紅細胞從血漿中吸收人的紅細胞從血漿中吸收葡萄糖葡萄糖 腎小管上皮細胞吸收原尿中的腎小管上皮細胞吸收原尿中的Na+ A A B B C C D D B知識遷移 小腸絨毛上皮細胞能夠從消化了的食物中吸收葡萄

12、糖，卻很難吸收相對分子質(zhì)量比葡萄糖小的木糖，這個事實說明細胞膜具有什么特性？這與細胞的生活有什么關(guān)系？選擇透過性選擇透過性這一特性使細胞盡可能只吸收自身所需的物質(zhì)，細胞不需要或?qū)毎泻Φ奈镔|(zhì)被阻擋在外。第23頁/共34頁在順濃度梯度的情況下，葡萄糖、氨基酸等分子通過協(xié)助擴散進入細胞。但是在小腸上皮細胞內(nèi)的葡萄糖濃度，比腸液高十幾倍，細胞還可以吸收葡萄糖嗎？如果能，吸收的方式是什么？你能對上述現(xiàn)象作出解釋嗎？思維拓展思維拓展能，主動運輸細胞對同一種物質(zhì)，在不同的情況吸收的細胞對同一種物質(zhì)，在不同的情況吸收的方式是不同的。方式是不同的。第24頁/共34頁【課堂練習(xí)】1、如圖表示細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)

13、，其中a和b為物質(zhì)的兩種運輸方式，下列敘述不正確的是（ ）A細胞的識別與有密切的關(guān)系B適當提高溫度將加快和的運動速度Ca過程體現(xiàn)了膜的選擇透過性這一生理特性D如果圖示為腎小管上皮細胞膜，則原尿中的葡萄糖進入細胞的方向是 D第25頁/共34頁2.對某動物細胞進行熒光標記實驗，如示意圖所示，其基本過程：用某種熒光染料標記該動物細胞，細胞表面出現(xiàn)熒光斑點。用激光束照射該細胞表面的某一區(qū)域，該區(qū)域熒光消失。停止激光束照射一段時間后，該區(qū)域的熒光逐漸恢復(fù)，即又出現(xiàn)了斑點。上述實驗不能說明的是（ ）A細胞膜具有流動性 B熒光染料能與細胞膜組成成分結(jié)合C根據(jù)熒光恢復(fù)的速率可推算出物質(zhì)跨膜運輸?shù)乃俾蔇根據(jù)熒光

14、恢復(fù)的速率可推算出膜中蛋白質(zhì)或脂質(zhì)的流動速率 C3、下列物質(zhì)中，不能橫穿細胞膜進出細胞的是（ ） A 維生素D和性激素 B 水和尿素 C 氨基酸和葡萄糖 D 酶和胰島素D第26頁/共34頁4.如圖為物質(zhì)出入細胞膜的示意圖，請據(jù)圖回答：(1)A代表 分子；B代表 ；D代表 。(2)細胞膜從功能上來說，它是一層 膜。(3)動物細胞吸水膨脹時B的厚度變小，這說明B具有 。(4)在ae的五種過程中，代表被動運輸?shù)氖?。(5)可能代表氧氣轉(zhuǎn)運過程的是圖中編號 ，葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞的過程是圖中編號 。蛋白質(zhì)磷脂雙分子層多糖選擇透過性一定的流動性b、c、dba第27頁/共34頁 5.下面幾幅坐標圖

15、中所表示的分別是哪種物質(zhì)運輸方式？為什么？運輸速率濃度差能量運輸速率濃度差運輸速率自由擴散協(xié)助擴散主動運輸載體有專一性且數(shù)量有限, 在協(xié)助擴散和主動運輸中,載體具有“飽和效應(yīng)”第28頁/共34頁挑戰(zhàn)一:下列物質(zhì)進出細胞膜的方式，屬于自由擴散的是（ ）A、葡萄糖 B、CO2 C、氨基酸 D、激素BC挑戰(zhàn)二:下列物質(zhì)需要載體蛋白協(xié)助才能進入細胞的是（ ）A、H2O B、甘油 C、葡萄糖 D、CO2挑戰(zhàn)三:下列物質(zhì)以不同運輸方式通過細胞膜的是（ ） A、甘油、二氧化碳 B、鉀離子、水 C、氨基酸、鉀離子D、葡萄糖、Ca2+ B第29頁/共34頁挑戰(zhàn)四:人體中， K+很容易穿過細胞膜，但許多細胞內(nèi)部的

16、 K+比這些細胞外部的 K+濃度要高，如人的紅細胞中 K+的濃度比血漿中 K+的濃度高 30 倍。這種物質(zhì)進入細胞的方式屬于（ ）A. 自由擴散 B. 協(xié)助擴散C. 被動運輸 D. 主動運輸D挑戰(zhàn)五:將水稻培養(yǎng)在含有各種營養(yǎng)元素的培養(yǎng)液中，發(fā)現(xiàn)水稻吸收硅多，吸收鈣少。這是因為水稻根的細胞膜（ ）。A. 吸附硅的能力強，吸附鈣的能力弱B. 運載硅的載體多，運載鈣的載體少C. 吸收硅的方式是自由擴散，吸收鈣的方式是主動運輸D. 吸收硅不需要能量，吸收鈣需要能量B挑戰(zhàn)六:新生兒小腸上皮細胞通過消耗 ATP ，可以直接吸收母乳中的大分子的免疫球蛋白和小分子的葡萄糖。這兩種物質(zhì)分別被吸收到血液中的方式是（ ）A. 主動運輸、主動運輸 B. 胞吞、主動運輸C. 主動運輸、胞吞 D. 被動運輸、主動運輸 B第30頁/共34頁挑戰(zhàn)七:用呼吸抑制劑處理小腸絨毛上皮細胞，細胞對下列哪種物質(zhì)的吸收顯著減少( )A.水 B.乙醇C.葡萄糖 D.甘油BC挑戰(zhàn)八:下列哪一項與礦質(zhì)離子的吸收沒有聯(lián)系？（ ）。A. 核糖體 B. 線粒體C. 細胞膜上的蛋白質(zhì) D. 高爾基體D挑戰(zhàn)九:如圖是胡蘿卜在不同的含氧情況下從硝酸鉀溶液中吸收K+和NO3-的曲線.影響A、B兩點和B、C兩點吸收量不