4.3物质跨膜运输的方式

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教学设计21:4.3 物质跨膜运输的方式

教学设计21:4.3 物质跨膜运输的方式

物质跨膜运输的方式1.通过预学说出物质跨膜运输的方式的种类2.通过课堂探究能准确说出自由扩散、协助扩散和主动运输的特点3.能够在教师的引导下举例每种运输方式所对应运输对象的实例4. 能够说出细胞对大分子物质的转运方式及特点【学生活动一】小组合作对比归纳并记忆三种跨膜运输方式的特点以及实例。

(讨论时间9分钟)1、物质跨膜运输的方式有哪几种?2、两种被动运输的方式有什么异同?3、主动运输与被动运输的区别是什么?【学生展示】一、小分子或离子的跨膜运输(一)被动运输1、自由扩散往清水中滴一滴蓝墨水,清水很快变为蓝色,这就是扩散。

物质通过简单的扩散作用进出细胞,叫做自由扩散。

不需要载体蛋白,也不需要消耗ATP,只能顺浓度梯度运输,如O2、CO2、甘油、乙醇等。

2、协助扩散葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层,却能通过细胞膜,是因为镶嵌在膜上的一些特有的蛋白质,能协助葡萄糖等物质顺梯度跨膜运输,进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散,叫做协助扩散。

不需要消耗A TP。

自由扩散和协助扩散统称为被动运输。

(二)主动运输从低浓度一侧运输到高浓度一侧,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,这种方式叫做主动运输。

如Na+、K+、Ca2+的吸收。

二、大分子的跨膜运输方式胞吞和胞吐1、胞吞:当细胞摄取大分子时,首先是大分子附着在细胞膜表面,这部分细胞膜内陷形成小囊泡进入细胞内部,这种现象叫胞吞。

2、胞吐:细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫胞吐。

【学生活动二】运用表格归纳总结小分子物质跨膜运输的三种方式。

【精讲】下面几幅坐标图中所表示的分别是哪种物质运输方式?为什么?。

4.3物质跨膜运输的方式

4.3物质跨膜运输的方式

比较三种物质运输方式的异同
被动运输 项 目 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向
顺浓度梯度 顺浓度梯度 不需要 不消耗
需要
逆浓度梯度
需要
是否需要 载体蛋白 是否消耗细 胞内的能量 代表例子
不消耗
需要消耗
葡萄糖、氨基酸 通过小肠上皮细 胞膜;离子、核 苷酸通过细胞膜
氧气、水、二 氧化碳、甘油、 葡萄糖通过 乙醇、苯、尿 红细胞 素等
易错区分:
细胞膜的结构特点:一定的流动性
细胞膜的功能特性:选择透过性 练习: 1.白细胞能变形吞噬病菌, 变形虫能变形摄食, 反映了细胞膜的结构特点 ( 一定的流动性 ) 2.活的细胞膜可控制物质的进出,而死的不行, 反映了细胞膜的功能特性/生理特性 ( ) 选择透过性
蛋白质载体运输 ⒈番茄吸收Ca、Mg多于水稻,水稻吸收Si多于番 物质有专一性
茄,这说明细胞膜具有 选择透过性 。 载体的种类和数量 这是由细胞膜上的_________________来决定的 (笔记) 细胞吸收的离子种类和多少由 细胞膜上的载体的种类和数量来决定
2.若用呼吸酶抑制剂处理小肠绒毛上皮,则会明显影响 其细胞吸收的物质是( C ) A. 氧气、甘油 B.脂肪酸、水 C.K+、氨基酸 D.葡萄糖、水 3.萎蔫的菜叶放入清水中,细胞中水分得以恢复, 这属于( B、E )
是否需要 载体蛋白 是否消耗细 胞内的能量 代表例子
顺浓度梯度 顺浓度梯度 不需要 不消耗 需要 不消耗
氧气、水、二氧 化碳、甘油、乙 葡萄糖进入 醇、苯、尿素等 红细胞 通过细胞膜
是不是生物体细胞内所有的物质都是被动 运输(顺浓度梯度)得来的
丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比
离子 细胞液浓度/池水浓度

4.3 物质跨膜运输的方式

4.3 物质跨膜运输的方式

速 率
物质运输速度
受细胞膜上载体的 数目限制
正比 在一定范围内,物质的运输速度与物质浓度差成_______关系, 达到最大值,保持恒定 超过一定的物质浓度范围,物质运输速度________________
浓度差
被动运输:
——物质进出细胞,顺浓度梯度、不消耗能量的扩散 达到最终的平衡:膜两侧该物质的浓度差为零
运输葡萄糖的载体却不能运 输氨基酸,这说明了什么?
红细胞外
载体具有专一性, 体现了细胞膜对物质的进出具有 选择透过性
红细胞内
请画出葡萄糖进出红细胞的示意图
浓 度 差
1.5 mmol/L 8
3 mmol/L 15
4.5 mmol/L 24
Hale Waihona Puke 6 mmol/L 307.5 mmol/L 31
9 mmol/L 31
是物质进出细胞,逆浓度梯度,需要载体并消耗能量
(2)B代表

载体

Na+、K+ (3)你认为A可能代表下列那种物质?___________
(供选答案:O2、Na+、K+ 、葡萄糖)
该图为物质通过红细胞膜的示意图,请据图回答:
(1)图中表达的物质运输方式有几种? (2)O2、H2O、Mg2+ 、葡萄糖分别是图中哪几种运 输方式?
附着在 细胞膜上 细胞膜 内陷成小囊 小囊包裹物质 小囊脱落形成囊泡 进入细胞内部
运输物质
运输方向
胞吐
胞吞
胞吐
小囊泡与细胞膜的 融合体现了生物膜 的什么特点? 成分和结构相似, 具有流动性 形成囊泡
囊泡与细 胞膜融合 排出物质
小 结
一、 物质的运输的方式

4.3-物质跨膜运输方式

4.3-物质跨膜运输方式

-8-
物质跨膜运输的方式:
被动运输
顺浓度梯度的扩散
主动运输
逆浓度梯度的扩散
-9-
-10-
自由扩散
物质通过简单的扩散作用进出细胞。 例如:水、O2、CO2 甘油、乙醇、苯 (小分子) (脂溶性物质)
特征:
1. 顺浓度梯度运输
2. 不需要载体
3. 不需要消耗能量
-11-
协助扩散
-12-
协助扩散
-24-
三、随堂应用
1、下列物质以不同运输方式通过细胞膜 的是( )。 A 甘油、二氧化碳 恭喜你,答 不要灰心, 对了! 再来一次! B 钾离子、水 C 氨基酸、钾离子 D 葡萄糖、糖原
-25-
2、新生儿小肠上皮细胞可以直接吸收母 乳中的免疫球蛋白和半乳糖,这两种物质 被吸收到血液中的方式分别是( )。 A 主动运输、胞吞 B 主动运输、主动运输 不要灰心, 恭喜你,答 对了! 再来一次! C 胞吞、主动运输 D 被动运输、主动运输
消 耗 能 量
-22-
• 胞吐:细胞需要外排的大分子,先在细胞内 形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜 融合,将大分子排除细胞。
消 耗 能 量
-23-
自由扩散
被动运输 小分子物质
协助扩散
顺浓度 梯度 载体蛋白
主动运输 (逆浓度梯度) ( 跨膜运输 ) 物质 的运 消 输方 胞吞 耗 式 能 大分子物质 量 (膜泡运输) 胞吐
自由扩散
运输方向
顺浓度梯度
高浓度
协助扩散
顺浓度梯度
主动运输
逆浓度梯度
高浓度
低浓度 高浓度
低浓度 低浓度
载体
能量 举例
不需要
不消耗

43物质跨膜运输的方式

43物质跨膜运输的方式

运输方向 顺浓度梯度 顺浓度梯度 逆浓度梯度
是否需要载 体蛋白 是否消耗细 胞内的能量
代表例子
不需要
不消耗
氧气、二氧 化碳等通过 细胞膜
需要
需要
不消耗
需要消耗
葡萄糖进入 红细胞
葡萄糖、氨基酸 通过小肠上皮细 胞膜;离子通过 细胞膜等
三、胞吞和胞吐
一些大分子或物质团块的运输,是通过胞吞 和胞吐作用来实现的。 胞吞:物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜,从 细胞外进入细胞内的过程。
胞吐:物质以囊泡的形式通过细胞膜,从细胞 内排到细胞外的过程。





速率率源自浓度差耗氧量运 输 速 率
细 胞 内 浓

(细胞外浓度)
浓度差
时间
思考! 上面几幅坐标图中所表示的分别
是哪种物质运输方式?为什么?
一、被动运输
被动运输:物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散方式。
自由扩散:物质通过简单的扩散作用进 出细胞。
协助扩散:进出细胞的物质借助载体蛋 白的扩散。
1、自由扩散:
特征:
1. 顺浓度梯度运输 2. 不需要载体蛋白 3. 不需要消耗能量
2、协助扩散:
特征:
1. 顺浓度梯度运输 2. 需要载体蛋白参与 3. 不需要消耗能量
二、主动运输:
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,同时还需要消耗细胞内化学 反应所释放的能量,这种方式叫 做主动运输。
主动运输
特征:
1. 可以逆浓度梯度运输 2. 需要载体蛋白
3. 需要消耗能量
主动运输
对比 比较三种物质运输方式的异同:
项目
自由扩散 协助扩散 主动运输

4.3物质跨膜运输的方式

4.3物质跨膜运输的方式

2、胞吐
(外排)
物质以囊泡的形式通过细胞膜,从细胞 内排到细胞外的过程。
巩固练习
1、下列物质需要载体蛋白协助才能进入细胞的是 A、H2O B、甘油 C、K+ D、CO2 2、下列物质以不同运输方式通过细胞膜的是 A、甘油、二氧化碳 B、钾离子、水 C、氨基酸、钾离子 D、葡萄糖、钠离子
3、人红细胞中的K+浓度比血浆中高30倍,而Na+浓 度却只有血浆的1/6,合理的解释是 A、细胞膜对K+、Na+的特异性吸收 B、人体对K+、Na+需求不同 C、细胞膜的主动选择吸收 D、红细胞中无细胞核
需要 需要
载体
举例
O2、CO2、 葡萄糖进入 甘油、乙醇、 红细胞等 苯等
小肠吸收葡 萄糖、氨基 酸、无机盐 离子等
四、大分子物质进出细胞的方式
1、胞吞
(内吞)
物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜, 从细胞外进入细胞内的过程。(如果进入 的是固态物质,称为吞噬;如果进入的是 液态物质,称为胞饮。)
四、大分子物质进出细胞的方式
物质跨膜 运输 的方式
一、自由扩散
比方:球往低Leabharlann 滚(1)方向:从高浓度向低浓度 (2)特点: 不需要能量和载体蛋白 (3)例如:氧气、水、甘油等分子自由通过 细胞膜
二、协助扩散
比方:卡车载货下坡
(1)方向:从高浓度向低浓度 (2)特点:不需要能量,但需要载体蛋白 (3)例如:红细胞吸收葡萄糖 氨基酸和中间代谢产物等进入某些细胞
7、蛋白酶从细胞内合成后分泌出细胞,通 过膜的方式是 A、协助扩散 B、主动运输 C、胞吞 D、胞吐
作业: 《学案与测评》P56---57
4、下列物质进出细胞膜的方式,属于自由扩散的 是 A、葡萄糖 B、CO2 C、氨基酸 D、激素 5、白细胞吞噬入侵的细菌,必须依靠细胞膜的哪 项特性? A、主动运输 B、流动性 C、选择透过性 D、胞吞 6、下列物质跨膜运输属于主动运输的一组是 A、水和乙醇 B、氧气和血红蛋白 C、葡萄糖和苯 D、钠离子和氨基酸

课件3:4.3 物质跨膜运输的方式

课件3:4.3 物质跨膜运输的方式

胞吞和胞吐 与浓度无关 不需要,细胞膜和囊泡 由ATP供能
小结:物质跨膜运输的方式
自由扩散 被动运输
物质 的跨 膜运 输方 式
离子和小 分子物质
主动运输 胞吞
大分子物质 胞吐
协助扩散
消 耗 能 量
顺浓度 梯度
载体蛋白
指出下列各图所表示的物质跨膜方式
运 输 速 率
运 输 速 率
运 输 速

细胞外浓度
主动运输需消耗能量,需要载体蛋白的协助, 物质从低浓度向高浓度运输,当细胞外侧浓度增 加到一定时候,运输速率不再增加(受载体蛋白 数量,能量的限制)。
浓 度
细 胞 外
速率
归纳总结
自由扩散、协助扩散和主动运输的比较
比较 项目
运输方向
是否要载体
是否消耗 能量
代表例子
自由 高浓度→低
扩散
浓度
不需要
不消耗
氧气浓度对物质运输速率的影响曲线
运 输 速 率
自由扩散或协助扩散
对自由扩散和协助扩散是不需要能量的, 氧气浓度再高产生的能量它们也不需要,所以 随氧气浓度增大,在自由扩散和协助扩散中物 质运输速率保持不变。
主动运输 如:Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞
膜;葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞。
主动运输
_氨__基__酸__通__过__小__肠__上__皮__细__胞______。
打比方:石头要从下游往上游运输,要用船和发 动机才能往上游运输
为了能维持生命活动的正常进行,生物体主 要靠主动运输来获取营养物质。
主动运输具有重要的意义: 细胞膜的主动运输是活细胞的特性,它保证

4.3 物质跨膜运输方式

4.3 物质跨膜运输方式
能量 载体蛋白
自由扩散 协助扩散 主动运输
胞吐
主动运输 自由扩散 协助扩散 协助扩散
物质浓度对运输速率的影响
跨膜 方式自由扩散协助扩 Nhomakorabea或主动运输
Q1.a之前,主要限制运输速率的因素是什么?
Q2.a之后,主要限制运输速率的因素是什么?
O2浓度对运输速率的影响
跨膜 方式
被动运输
主动运输
Q1.a之前,主要限制运输速率的因素是什么?
Q7.尝试比较三种运输方式?
对比 比较三种物质运输方式的异同:
项 目 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向
顺浓度梯度 顺浓度梯度
高浓度 低浓度 高浓度 低浓度
是否消耗能量


是否需载体蛋白
运输动力 影响因素
否 浓度差
浓度差
是 浓度差 浓度差 载体蛋白
实例
相关曲线
逆浓度梯度 低浓度 高浓度

是 ATP供能等
3.[高考改编]如图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。
下列相关叙述错误的是( B )
A.载体①逆浓度运输溶质分子 B.载体②具有ATP酶活性 C.载体①和②转运方式不同 D.载体②转运溶质分子的速率比自由扩散快
二、大分子的运输
①胞吞
胞吞:当细胞摄取大分
子时,首先是大分子 附着在细胞膜的表面, 这部分细胞膜内陷形 成小囊,包围着大分 子。然后小囊从细胞 膜上分离下来,形成 囊泡,进入细胞内部。
蛋白质
Q4.可直接穿过磷脂双分子层的物质,它们的跨膜方式是什
么呢?
自由扩散
方式一:自由扩散 渗透作用就是一种 特殊的自由扩散。
动力: 膜两侧存在浓 度差
运输方向:_高__浓__度__→__低__浓__度_(指跨膜对象的浓度) 或相对含量高→相对含量低
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否 需要 需要
否 否 需要
O 2 、 H 2O 、 CO2 、甘油、 乙醇等 葡萄糖进入 红细胞 葡萄糖、氨 基酸等进入 小肠绒毛上 皮细胞
反馈练习
1.物质出入细胞的方式中,自由扩散区别于协 助扩散的是 (D ) A.由高浓度向低浓度扩散 B.需要载体 C.由低浓度向高浓度扩散 D.不需要载体 2. 葡萄糖进入红细胞和进入小肠绒毛上皮细胞 的方式分别是 ( B ) A.自由扩散、协助扩散 B.协助扩散、主动运输 C.自由扩散、主动运输 D.主动运输、被动运输
5. 紫色茄子的表皮细胞中含有花青素。将 茄子切成小块放在清水中,水的颜色无明显变 化,若对其进行加温,随着水温的升高,水的 颜色逐渐变成紫红色。其原因是 (D ) A.花青素在水等无机溶剂中难以溶解 B.水温的升高使花青素的溶解度增大 C.加温使其细胞壁失去了选择透过性 D.加温使表皮细胞的生物膜被破坏
合成的脂双层
1、自由扩散
细 胞 膜
O2
数据分析
表1 氧气分子跨膜运输速率与浓度差的关系 浓度差 (mmol/L) 0 0
运 输 速 率
5 .4
10 4.7
15 7.3
20
25
30
运输速率 (粒子/s)
9.5 12.2 14.4
0
浓度差

论:自由扩散的运输速度随着物质浓度差 的 增大 而 增大 ,自由扩散的过程只 受物质的 浓度差 影响。


1、下图是细胞膜的亚显微结构模式图,请 说出图中①、②物质的名称。
① 磷脂分子
② 蛋白质


由于物质运动而产生的物质迁 移现象,即一种物质从高浓度区域 →低浓度区域迁移的过程称为扩散。
氧气、二氧化碳、 氮气、苯 水、甘油、乙醇 氨基酸 葡萄糖 核苷酸
氢离子、钠离子、 钾离子、钙离子、 氯离子、镁离子、 碳酸氢根
0 能 量

低浓度 运输到高浓度 一侧,需 论:物质从 要载体蛋白 的协助,同时还需要消耗 细胞内的 能量 的运输方式。
例:细胞吸收无机盐离子;葡萄糖、氨 基酸等营养物质进入小肠绒毛上皮 细胞等。


运输方向
被 动 运 输
自由 扩散 协助 扩散 主动 运输

举 例
是否需要 是否需要 载体 能量
高→低 高→低 低→高 (一般)
6 30
7.5 31
9 31
0
浓度差

论:在一定的浓度范围内,物质的运输速 率随着物质浓度 增大 而 增大 。当物 质的浓度超过一定范围,协助扩散中 物质运输速率受载体蛋白数量限制。
例:葡萄糖进入红细胞



1.自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗?
都是顺物质的浓度梯度进行的,不消耗能量
2.自由扩散和协助扩散有什么异同? 共同点:顺浓度梯度进行,不需要消耗能量

例:分子质量相对较小或脂溶性强的物质, 如O2、H2O 、CO2、乙醇、甘油等。
2、协助扩散
葡萄糖分子 细 胞 外 细 胞 膜 细 胞 内
载体蛋白
数据分析
表2 红细胞吸收葡萄糖运输速率与浓度差的关系 浓度差 (mmol/L) 运输速率 (粒子/s)
0 0
运 输 速 率
1.5 8
3 15
4.5 24
3.下列跨膜运输的生理活动中,属于主动运输 的是 ( C) A.酒精进入胃黏膜细胞 B. CO2由静脉血进入肺泡内 C.葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞 D.水分子进出细胞 4. 海带细胞中的碘比海水高许多倍,仍可从海 水中吸收碘,这表明生物膜对物质的吸收具有 (A ) A.选择性 B.独立性 D.高效性 C.专一性
不同点:协助扩散需要载体蛋白的参与
数据分析
表3 丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比 离 子
-
细胞液浓度/池水浓度 18050 1065 100 46 25 13 10
(H2PO4) K+ Cl Na+ SO42Ca2+ Mg2+
主动运输
细 胞 内 细 胞 膜 细 胞 外
载体蛋白
能量
无机盐离子
运 输 速 率
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