人教版必修1 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?課件（41張）.ppt

第4章細胞的物質(zhì)輸入與輸出第3節(jié)物質(zhì)跨膜運輸?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 流動鑲嵌模型 復習 生物膜的組成及特點 1 化學組成 生物膜主要由構(gòu)成 其基本支架是 2 結(jié)構(gòu)特點 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 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 一定的流動性 不均勻的 選擇透過性 我們知道生物學的基本觀點是結(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胞的 學習目標 1 舉例說明物質(zhì)跨膜運輸方式的類型及特點 2 闡述主動運輸對細胞生活的意義 3 正確解讀坐標數(shù)據(jù)圖表 學習重點 物質(zhì)進出細胞的方式 學習難點 理解主動運輸?shù)奶攸c并識記相關(guān)實例 學法指導 1 運用類比和對比的方法進行學習 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 第3節(jié)物質(zhì)跨膜運輸?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) 細胞需要嗎 如果需要它們怎樣才能進入細胞呢 2 葡萄糖不能通過無蛋白質(zhì)的脂雙層 但是 小腸上皮細胞能大量吸收葡萄糖 對此該如何解釋 人工合成的脂雙層 新課講授 物質(zhì)跨膜運輸?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 缺鈣會發(fā)生抽搐等 推測這些物質(zhì)進入細胞可能與蛋白質(zhì)有關(guān) 細胞需要的離子是否也通過細胞膜上的蛋白質(zhì)來運輸?shù)葐栴} 小腸上皮細胞上有能轉(zhuǎn)運葡萄糖的蛋白質(zhì) 推測 物質(zhì)順濃度梯度進出細胞的擴散 一 被動運輸 思考與討論 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 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 4 為什么自由擴散和協(xié)助擴散被統(tǒng)稱為被動運輸 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 后者必須載體蛋白的協(xié)助才能實現(xiàn) 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 類型 自由擴散 協(xié)助擴散兩種 閱讀課本p70 71回答下列問題 1 自由擴散 物質(zhì)通過簡單擴散作用進出細胞 叫做自由擴散 自由擴散 細胞外 細胞內(nèi) 水分子 細胞膜 o2 co2 水 n2 乙醇 甘油苯 2 協(xié)助擴散 進出細胞的物質(zhì)借助載體蛋白的擴散 協(xié)助擴散 細胞外 細胞內(nèi) 細胞膜 載體蛋白 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 麗藻細胞液與池水的多種離子濃度比 人紅細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 主動運輸 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輸進入細胞 為什么這些物質(zhì)能逆濃度梯度跨膜運輸進入細胞呢 主動運輸 物質(zhì)逆濃度梯度進出細胞的運輸 需要載體蛋白的協(xié)助 同時還需要消耗細胞內(nèi)化學反應(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 不同細胞膜上運輸物質(zhì)的載體的種類和數(shù)量是不同的 1 麗藻細胞中k 的濃度比周圍環(huán)境中髙1065倍 這說明k 跨膜運輸?shù)姆较驗?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 同時該過程還需要消耗 這種運輸方式為 2 麗藻細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 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 主動運輸?shù)幕緱l件是什么 4 主動運輸對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 主動運輸 選擇性 載體蛋白 主動吸收 主動運輸 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) 主動運輸特點 如 na k ca2 mg2 等離子通過細胞膜 葡萄糖 氨基酸通過小腸上皮細胞 2 主動運輸?shù)囊饬x 保證了活細胞能夠按照生命活動的需要 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胞有害的物質(zhì) 主動運輸普遍存在于動植物和微生物細胞中 對比 小結(jié) 比較三種物質(zhì)運輸方式的異同 高 低 低 高 不需要 需要 需要 不消耗 不消耗 需要消耗 atp 葡萄糖進入紅細胞 高 低 小腸上皮細胞吸收葡萄糖 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)附著在細胞膜上 由細胞膜內(nèi)陷形成小囊 這些物質(zhì)就被包入小囊內(nèi) 然后 小囊從細胞膜上脫離下來形成小囊泡 進入細胞內(nèi)部 這種現(xiàn)象叫做胞吞 如白細胞吞噬病菌 有些物質(zhì)在細胞膜內(nèi)被一層膜所包圍 形成小囊泡 囊泡膜與細胞膜融合在一起 小囊泡逐漸移到細胞表面 并且向細胞外張開 使內(nèi)涵物質(zhì)排出細胞外 這種現(xiàn)象叫做胞吐 如分泌蛋白的合成和運輸過程 三 大分子物質(zhì)進出細胞的方式 1 胞吞 2 胞吐 1 胞吞 接觸 凹陷 包圍 分離 2 胞吐 包圍 移動 融合 排出 思考 人體的白細胞能吞噬入侵的細菌 細胞啐片及衰老的紅細胞 這是細胞的什么作用 對人體有什么意義 3 胞吞和胞吐進行的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是細胞膜的 4 胞吞和胞吐與主動運輸一樣也需要供應(yīng) 如果分泌細胞的atp合成受阻 則胞吐作用不能繼續(xù)進行 這是細胞的胞吞作用 屬于人體的防御功能 并有利于細胞新陳代謝的正常進行 流動性 能量 協(xié)助擴散 自由擴散 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?小分子和離子 主動運輸 大分子物質(zhì) 胞吞 胞吐 順濃度梯度 被動運輸 課堂小結(jié) 四 技能訓練 解讀圖表右圖表示的是一個動物細胞內(nèi)外不同離子的相對濃度 分析圖表提供的信息 結(jié)合本章所學知識 回答問題 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 mg2 na cl 主動運輸 物質(zhì)逆濃度進行 因為四種離子細胞膜內(nèi)外的濃度差較大 細胞只有通過主動運輸才能維持這種狀況 1 下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運輸?shù)拿枋?正確的是 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 也不需要膜上的載體蛋白d 主動運輸發(fā)生在細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 課本p73練習 d 2 下列說法中錯誤的是 a 果脯在腌制中慢慢變甜 是細胞主動吸收糖分的結(jié)果b 水分子進出細胞是自由擴散c 葡萄糖進入紅細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 a 思維拓展 低溫環(huán)境會影響物質(zhì)的跨膜運輸嗎 為什么 會 溫度會影響分子運動的速率 影響化學反應(yīng)的速率 組成細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)乃俾?例3 下圖代表某物質(zhì)通過紅細胞膜的示意圖 請據(jù)圖回答 1 這是何種運輸方式 作出此判斷的理由是 2 b代表的是 3 你認為a可能代表下列哪種物質(zhì) 供選答案 o2 na k 主動運輸 需要載體的協(xié)助并消耗能量 逆濃度梯度 載體 k 反饋訓練 請看印發(fā)學案第4頁 例4 甲 乙 兩種物質(zhì)在細胞膜兩側(cè)的分布情況如右圖 顆粒的多少表示濃度的高低 在進行跨膜運輸時 下列說法正確的是 a 乙進入細胞一定有載體蛋白的參與b 乙運出細胞一定有載體蛋白的參與c 甲進入細胞一定需要能量d 甲運出細胞一定不需要能量 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兩點和b c兩點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 自由擴散坐標圖 影響物質(zhì)運輸速率的因素 o2 co2 水 n2 乙醇 甘油苯 結(jié)論 物質(zhì)的運輸速度與物質(zhì)濃度差成 關(guān)系 自由擴散過程只受 影響 細胞膜內(nèi)外的物質(zhì)濃度差 正比 2 協(xié)助擴散坐標圖 葡萄糖進入紅細胞中 影響物質(zhì)運輸速率的因素 1 細胞膜內(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)的運輸速率與物質(zhì)濃度成 關(guān)系 協(xié)助擴散過程中物質(zhì)運輸速率受 限制 2 載體數(shù)量 運輸速率 耗氧量 主動運輸坐標圖 影響物質(zhì)運輸速率的因素 能量和載體數(shù)量 h k na ca2 mg2 hco3 協(xié)助擴散 自由擴散 主動運輸 2根據(jù)下圖所示曲線回答下列問題 運輸速率 濃度差 協(xié)助擴散 1 從圖中可知該種物質(zhì)進入細胞的方式是什么 2 從圖中可以看出物質(zhì)通過細胞膜的運輸速度與細胞外濃度的關(guān)系是什么 3 上述運輸方式中 加入蛋白酶后曲線是否會發(fā)生變化 為什么 在一范圍內(nèi) 物質(zhì)的運輸速率與外界濃度成正比 會 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 流動性特點b 選擇功能c 選擇透過功能d 主動運輸 2 農(nóng)民種莊稼過程中經(jīng)常要中耕松土 在根對土壤溶液中無機鹽離子的吸收方面有什么關(guān)系 主動運輸消耗能量