物质跨膜运输的方式一体化讲义
精讲04第4章物质的跨膜运输全国高中生物竞赛之《细胞生物学》名师精讲课件
4/16.物质的跨膜运输
（2）膜转运蛋白可分为两类： ①载体蛋白及其功能
• 不同部位的生物膜往往含有各自功能相关的不同载体蛋白 • 载体蛋白与酶类似：具有与溶质（底物）特异性结合的位点，所以每种载体蛋白对溶质具有高度
4/16.物质的跨膜运输 4.1.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 4.1.2 小分子物质的跨膜运输类型
2.被动运输 (passive transport) • 顺着电化学梯度或浓度梯度
• 协助扩散 (facilitated diffusion)
载体蛋白介导
• 膜转运蛋白协助 通道蛋白介导
4/16.物质的跨膜运输
4/16.物质的跨膜运输
4.1.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输
4.1.2 小分子物质的跨膜运输类型 2.被动运输 (passive transport) （2）水孔蛋白：水分子的跨膜通道
2003年，美国科学 家彼得·阿格雷和罗 德里克·麦金农，分 别因对细胞膜水通道 ，离子通道结构和机 理研究而获诺贝尔化 学奖。
1. P 型泵 (P-type pump) （1）Na+-K+ 泵
（Na+-K+ ATPase）
电化学梯度
乌苯苷结合位点
细胞溶胶
Figure 11-14 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
4/16.物质的跨膜运输 4.2.2 ATP驱动泵与主动运输
4/16.物质的跨膜运输 4.1.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 4.1.2 小分子物质的跨膜运输类型
物质跨膜运输的方式 课件
丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比
离子 H2PO4－
K+ Cl－ Na+ SO42－ Ca2+ Mg2+
细胞液浓度/池水浓度 18050 1065 100 46 25 13 10
红细胞中钾离子的浓 度比血浆高30倍； 钠离子的浓度只有血 浆的1／6； 甲状腺滤泡上皮细胞 内碘的浓度比血液高 20—25倍。
二、主动运输
—特点：
可以逆浓度梯度 需要载体蛋白的协助 需要消耗能量（ATP）
—举例：
Na+、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞膜; 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸。
思考与讨论2：
1、运输Na+和运输K+的蛋白质一样吗？
不一样，载体蛋白具有专一性。
2、主动运输对细胞的生命活动有什么意义？
保证活细胞能够按照生命活动的需要， 主动选择吸收所需要的营养物质，排出 代谢废物和对细胞有害的物质。
不消耗能量
—举例：
氧气、二氧化碳、水， 甘油、乙醇、苯等脂溶 性物质
2、协助扩散：
—特点：
从高浓度到低浓度 需要载体蛋白的协助 不消耗能量
—举例：
葡萄糖进入红细胞
思考与讨论1：
1、自由扩散与协助扩散有什么不同？ 协助扩散需要载体蛋白。 2、为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？ 都是顺浓度梯度进行，不需要消耗能量。
载体蛋白的数量有限
浓度差
自由扩散
浓度差
协助扩散或主动运输
载体蛋白的数量有限
主动运输
自由扩散或协助扩散 主动运输
课堂小结：物质进出细胞的方式
自由扩散 被动运输
顺浓度 梯度
小分子和离子
物质跨膜运输的方式说课稿-说课稿
物质跨膜运输的方式说课稿-说课稿尊敬的各位老师，大家好！今天我要说课的内容是“物质跨膜运输的方式”。
本课将从七个方面展开，通过举例说明和层层展开的方式，深入浅出地讲解物质跨膜运输的基本原理和方式，引领学生理解物质跨膜运输在生物学中的重要地位。
一、引言首先，我们来看看什么是物质跨膜运输。
物质跨膜运输是指细胞通过膜结构实现物质进出细胞的过程。
这一过程对于维持细胞正常生理功能具有重要意义。
那么，物质是如何实现跨膜运输的呢？让我们一起探究这个问题。
二、物质跨膜运输的方式自由扩散自由扩散是指物质顺浓度梯度跨膜运输的方式，不需要载体蛋白的协助，也不消耗能量。
例如，氧气、二氧化碳等气体分子和水分子通过自由扩散进出细胞。
协助扩散协助扩散是指物质顺浓度梯度跨膜运输的方式，需要载体蛋白的协助，但不消耗能量。
例如，葡萄糖进入红细胞的方式就是协助扩散。
主动运输主动运输是指物质逆浓度梯度跨膜运输的方式，需要载体蛋白的协助和能量的消耗。
例如，小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式就是主动运输。
胞吞和胞吐胞吞和胞吐是指大分子物质或颗粒物质通过细胞膜的囊泡转运方式。
例如，抗体、蛋白质等大分子通过胞吐的方式进入细胞内。
三、物质跨膜运输的特性选择性：细胞膜只允许一定大小的物质通过，不同大小的物质通过的方式不同。
能量消耗：物质跨膜运输需要消耗能量，能量来源于细胞代谢产生的ATP。
动态平衡：物质跨膜运输是一个动态平衡的过程，进出细胞的物质保持一定的浓度梯度。
调节机制：物质跨膜运输受到多种调节机制的调控，如受体调节、信号转导等。
参与细胞分裂、分化等过程：物质跨膜运输与细胞分裂、分化等过程密切相关，对维持细胞正常生理功能具有重要意义。
四、物质跨膜运输的意义维持细胞内外环境稳态：物质跨膜运输可以调节细胞内外环境的物质交换，维持细胞内外环境的稳态。
保障细胞正常生理功能：物质跨膜运输是细胞实现正常生理功能的基础，如能量代谢、信号转导等。
参与细胞分裂、分化等过程：物质跨膜运输与细胞分裂、分化等过程密切相关，影响细胞的生长和发育。
生物必修课堂教学课件物质跨膜运输的方式
物质运 输方式
离子和小 分子物质
被动运输 主动运输
大分子物质
胞吞 胞吐
自由扩散 协助扩散
顺浓度梯度 载体蛋白
消耗能量
1、变形虫能伸出伪足进行运动和摄食，与这一现象有关的是
A、主动运输
B、自由扩散
C、细胞膜一定的流动性 D、细胞膜的选择透过性
2、氧气透过肺泡进入毛细血管的过程是
A、全部为主动运输
B、大部分为扩散作用，少部分为主动运输
比较三种物质运输方式的异同：
顺浓度梯度 不需要
顺浓度梯度 需要
逆浓度梯度 需要
不消耗
氧气、水、二氧 化碳等通过细胞 膜
不消耗
需要消耗
葡萄糖通过 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
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。
人体的白细胞吞噬入侵的细菌、细胞碎片及衰老的红细胞， 都属于细胞的胞吞作用，对于人体起了免疫保护的作用。
合成的分泌蛋白运输到细胞外属于细胞的胞吐作用
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。
2003年的诺贝尔化学奖授于了研究细 胞膜通道的科学家阿格雷(P.Agre)和金麦农
(2)物质出入细胞能够消耗能量的是（ 3 ）称为 主动 运输。 (3)物质出入细胞需要载体不需要的能量是( 2 )称为协助 扩散。
携手共进，齐创精品工程
Thank You
世界触手可及
(R.Mackinon)
右图表示的是一个动物 细胞内外不同离子的相对浓 度。分析图表提供的信息， 结合本章所学知识，回答问 题： 1、哪种离子通过主动运输 进入细胞？ 2、哪种离子通过主动运输 排出细胞？ 3、你是如何作出以上判断的？
（完整版）物质跨膜运输的方式——说课稿课稿
（完整版）物质跨膜运输的方式——说课稿课稿生命科学学院学生说课稿专业班级姓名学号物质跨膜运输的方式说课稿说课人：各位老师,大家好：今天我说课的题目是《物质跨膜运输的方式》. 对于本节课,我将从"教材分析,教法分析,学法分析,教学过程,板书设计"这样五个方面进行剖析.首先说一说教材分析，我的教材分析包括教材的地位和作用、教学目标、教学重难点3个方面。
一、教材分析下面首先介绍教材的地位和作用1、教材的地位和作用《物质跨膜运输的方式》是人教版必修一第四章第三节的内容,本节着重介绍细胞膜的重要功能，这承接了上一章细胞膜的化学组成和细胞膜的结构, 同时本章节的理论知识是学习下一章细胞的能量和利用的基础，所以本节内容在教材中起着承上启下的作用。
然后说一说我的教学目标2、教学目标根据课程标准和教参中“说明物质进出细胞的方式”，并结合着高一年级学生他们的认知结构及其心理特征，因此我制定了3个方面的教学目标，包括知识目标、能力目标、情感目标。
首先是知识目标，（1）、知识目标区别三种运输方式的类型和特点；其次是能力目标（2）能力目标培养信息解读和知识迁移转化的能力;最后是情感目标（3）情感目标a、通过对生命现象的阐释，体会生命的物质性；b、养成合作学习的意识，形成严谨的科学精神。
接下来是本节课的重难点3、教学重点、难点根据生物必修一新课程标准，以及在吃透教材基础上，我确定了以下教学重点和难点。
教学重点：为了学生准确的区分三种运输方式，因此本节课的重点为三种跨膜运输方式的特点。
教学难点：主动运输是低浓度向高浓度一侧运输物质，从而要载体与能量的参与，学生可能很难理解这种特殊性。
因此本节课的难点为主动运输。
为了讲清教材的重难点，使学生能够达到本节课设定的教学目标，我再从教法和学法上谈谈。
首先是教法分析二、教法分析考虑到高一学生的现状，我采取以讲授法为主，辅以讨论法和直观教学法，在讲解三种运输方式的特点的时候，我采用动画模拟直观的向学生展示三种运输方式的过程，并组织学生自由讨论，这样可以使抽象的知识形象化，便于学生理解。
物质跨膜运输的方式课件
2.协助扩散：
特征： 1.顺浓度梯度运输 2.需要载体参与 3.不需要消耗能量
实例： 如哺乳动物成熟红细胞吸收
葡萄糖
•物质跨膜运输的方式
（二）思考与讨论 1.自由扩散和协助扩散都不需要消耗能量。因为二者
都是顺物质的浓度梯度进行的。 2.自由扩散与协助扩散： 共同之处是都不需要细胞消耗能量。 不同之处是：前者不需要蛋白质的协助，后者必须有
1.结构特点：具有一定的流动性 功能特点：具有选择透过性
2.结构决定功能： ①流动性是选择透过性的基础； ② 选择透过性主要取决于膜上的载体蛋白， 也与磷脂双分子层有关。
•物质跨膜运输的方式
对比
比较三种物质运输方式的异同：
顺浓度梯度 顺浓度梯度 逆浓度梯度
不需要
需要
需要
不消耗
不消耗
需要消耗
氧气、水、 二氧化碳等 通过细胞膜
主动运输
特征：
1.逆浓度梯度运输 2.需要载体 3.需要消耗能量
实例： 离子 非脂溶性小分子
•物质跨膜运输的方式
主动运输
•物质跨膜运输的方式
主动运输的意义：
保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动 选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细 胞有害的物质。
•物质跨膜运输的方式
生物膜的结构与功能：
协和 助主
细 胞 内 浓 度
扩动
散运
输
浓度差
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
•物质跨膜运输的方式
氧气浓度
主
（细胞外浓度）
动 运
输
时间
三、胞吞和胞吐——大分子或颗粒状物质进出细胞的方式
•物质跨膜运输的方式
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。（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。）
物质跨膜运输方式说课课件
物质跨膜运输的方式
说 课流 程
教材分析 学情分析 教学目标 重点难点 教法学法
教学过程
物质跨膜运输的方式
教材分析 本节是选自必修一第四章第3 节内容，继第三章介绍了细胞的 结构之后，对细胞功能的阐释， 主要介绍了细胞膜控制物质进出 这一功能，为下一章从能量供应 和利用角度分析细胞的功能做了 铺垫，同时，对学生理解细胞膜 结构与功能相适应也有重要意义。
（三）胞吞胞吐
1:如果有一种大分子物质，比膜上的载体蛋白 质还要大，这类物质如何进出细胞？
请以概念图的形式小结
板书设计
自由扩散 顺浓度 梯度 载体蛋白
被动运输 物质 的进 出细 胞方 式 离子和小 分子物质 协助扩散 主动运输
胞吞
大分子物质
消 耗 能 量
胞吐
物质跨膜运输的方式
教材分析
反馈练习：
力, 能独立思考,对现象提出疑问,具备小组合作学习 能力.对问题的探究有激情,但对探究的目的性及过程, 结论的形成还需要教师的引导.
教学过程
物质跨膜运输的方式
教材分析
• 知识目标
1. 举例说出物质跨膜运输方式类型和特点
2. 能熟练描述主动运输与被动运输的异同 • 能力目标 在课堂中培养学生分析问题、归纳与总结的 能力
知识生活化,激发学生 的学习兴趣，体现了 新课程“注重与现实 生活的联系”这一理 念.
（三）讲授新课 讲授新课—设置学习性问题
（一）被动运输
根据白菜做饺子馅时会出现很多水这一现象， 让学生分析水分子进出细胞是否也是扩散,再 举例氧气和二氧化碳进出细胞的现象，
自由扩散
葡萄糖不能通过无蛋白 质的脂双层，但小肠上 皮细胞能大量吸收葡萄 糖，如何解释？——课 本问题
物质的跨膜运输知识点总结
物质的跨膜运输知识点总结一、细胞膜的结构细胞膜是由磷脂双层和蛋白质构成的。
磷脂双层是由两层磷脂分子组成，每个磷脂分子包含一个亲水性头部和一个疏水性尾部。
这使得细胞膜具有选择性通透性，只有一些特定的物质可以穿过它。
二、跨膜运输方式1.被动扩散被动扩散是指物质沿浓度梯度自发地从高浓度区向低浓度区移动。
这种过程不需要能量输入，但需要物质之间的相互作用力。
2.主动运输主动运输是指物质在逆浓度梯度方向上移动，需要能量输入。
主要通过ATP酶驱动。
3.细胞吞噬作用细胞吞噬作用是指细胞通过将外部物质包裹在内部形成囊泡来摄取它们。
这种过程可以分为三种类型：吞噬作用、外泌作用和自噬作用。
三、被动扩散的影响因素1.浓度梯度浓度梯度是被动扩散的主要驱动力。
当浓度梯度越大，物质的扩散速率也就越快。
2.分子大小和形状小分子和非极性分子可以更容易地穿过细胞膜。
相比之下，较大的分子和带电的分子则需要通过跨膜蛋白进行运输。
3.溶剂极性溶剂极性也会影响被动扩散。
非极性物质更容易在非极性溶剂中扩散，而带电或极性物质则需要在水等极性溶剂中扩散。
四、跨膜蛋白跨膜蛋白是一类可以穿过细胞膜并参与跨膜运输的大型分子。
它们可以通过不同的机制将物质从一个细胞区域转移到另一个区域。
1.通道型跨膜蛋白通道型跨膜蛋白形成了一个孔道，允许特定类型的离子或小分子通过。
这种过程是高度选择性的，只有符合特定条件的物质才能通过。
2.载体型跨膜蛋白载体型跨膜蛋白可以结合物质并将其从一个细胞区域转移到另一个区域。
这种过程是可逆的，并且可以通过某些因素来调节。
3.泵型跨膜蛋白泵型跨膜蛋白可以将物质从低浓度区域转移到高浓度区域，需要能量输入。
这种过程能够维持细胞内外的化学平衡。
五、细胞内液体运输1.内质网运输内质网运输是指物质在内质网上通过囊泡或其他载体进行的转移。
这种过程可以分为ER-高尔基体转移和ER-溶酶体转移。
2.高尔基体运输高尔基体是一类包含多个囊泡的细胞器，它们在分泌和溶解过程中发挥着重要作用。
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第4章细胞的物质输入和输出
第3节物质跨膜运输的方式
【课标要求】
1．举例说明物质跨膜运输方式的类型和特点
2．指出被动运输与主动运输方式的异同点
3．简述主动运输对于细胞生活的意义
4．举例说出大分子物质进出细胞的方式
5．进行图表数据的解读
【学习重难点】
学习重点：小分子和离子跨膜运输的三种方式
学习难点：主动运输
【创设情境】
[思考1] 回忆细胞膜的功能是什么？
[思考2] 结合问题探讨，思考什么分子能通过人工合成的脂双层膜？什么分子不能通过人工合成的脂双层膜？
【学习活动】
活动一、被动运输
[思考一] (学生阅读教材P70～71及图4-7，并思考下列问题)
1．什么是扩散？
2. 物质跨膜运输方式有几种？
3．肺泡内氧的浓度大于肺泡细胞内部氧的浓度时，氧便通过扩散作用进入肺泡细胞内部。
由此可见自由扩散的方向是怎样的？哪些物质能通过自由扩散进出细胞？
4．葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但是，细胞能大量吸收葡萄糖，对此如何解释？
与自由扩散相比，协助扩散的特点是什么？
[练习一]
1.人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于（）
A．组织液中甘油的浓度 B．细胞膜上甘油载体的数量
C．细胞的供能 D．细胞膜上磷脂分子的种类
2.有一种物质能顺浓度梯度进出细胞膜，但却不能顺浓度梯度进出无蛋白质的磷脂双层
膜。
这种物质出入细胞膜的方式是（）
A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吞、胞吐
活动二、主动运输
[思考二] (阅读教材P71-72及观察表4-1和图4-8，并思考下列问题）
1.与被动运输相比，主动运输的特点是什么？
2．物质进出细胞的三种方式中，对细胞而言哪一种更为重要？为什么？
3
自由扩散协助扩散主动运输细胞膜两侧物质浓度差
是否需要载体蛋白
是否消耗细胞内的能量
代表例子
4．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？
5．主动运输、被动运输体现了细胞膜的什么功能特性？
6．对于大分子物质，进出细胞的方式是什么？联系前面所学内容举例。
7．胞吞，胞吐依赖于细胞膜的什么特点？是否要消耗能量？
8．胞吞胞吐与主动运输的区别是什么？共同点是什么？
[练习二]
1．下列物质中，通过人体红细胞膜时需要消耗能量的是（）
A．甘油 B．葡萄糖 C．钠离子 D．氧气
2．对法囊藻的细胞液中各种离子浓度的分析表明，细胞液中的成分与海水成分很不相同，图中阴影部分代表法囊藻的离子浓度。
请分析回答下列问题：
(1) K+和Cl-进入细胞的转运方向是。
这种吸收方式叫，这种吸收方式需要的两个基本条件是、。
(2)法囊藻细胞液中各种离子浓度与海水中各种离子浓度不成比例，其结构基础是。
【课堂巩固】
1. 将萎蔫的菜叶放入清水中，菜叶细胞中水分能够得到恢复的原因属于（）
A.主动吸水
B.主动运输
C.自由扩散和主动运输
D.自由扩散
2．新生儿小肠上皮细胞通过消耗能量，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、主动运输 B．胞吞、主动运输
C．主动运输、胞吞 D．被动运输、主动运输
3．保证活细胞能够按照生命活动的需要，吸收营养物质、排出代谢废物和对细胞有害物质的跨膜运输方式是（）
A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吞、胞吐
4．小肠绒毛上皮细胞易吸收葡萄糖，却难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖，原因是（）
A．细胞膜上无木糖载体 B．细胞膜的磷脂分子排列紧密
C．木糖的浓度太低 D．以上三项都正确
5．下图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K＋和NO3-的曲线。
影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是( )
A．载体数量、能量
B．能量、载体数量
C．载体数量、离子浓度
D．能量、离子浓度
6．下图为物质出入细胞的3种方式示意图，请据图回答([ ]内填序号)
(1)物质利用载体出入细胞的运输方式是图[ ] 和[ ] 。
(2)物质出入细胞需消耗能量的运输方式是图[ ] 。
(3)物质从细胞膜低浓度一侧运到高浓度一侧的运输方式是图[ ] 。
(4)物质从细胞膜高浓度一侧运到低浓度一侧的运输方式是图[ ]和[ ]。
(5)①、②两种运输方式合称为。
【总结归纳】
《物质跨膜运输方式》个性化备课教学重点：小分子和离子跨膜运输的三种方式
教学难点：主动运输
四、总结归纳
以概念图的形式构成本堂课的知识网络。
时间约1分钟。
6.考查物质出入细胞的方式示意图，[点评]时间约1分钟。
展示概念图，简要说明。
时间约1分钟。
教学反思与总结
本节课上下来总体感觉不错，节奏稍嫌快，坐标曲线的解读是本节课的难点，因为时间问题，没花大力气去帮助学生解答，所以对课堂巩固的第五题做得不太理想。
也是我上这节课的遗憾之处。
学生在课堂上参与度很好，取得了一定的效果。