§4-3物质跨膜运输的方式2010.12.8本节聚集: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?这对于细胞的生活有什么意义?1.流动镶嵌模型的基本内容?2.生物膜的结构特点和功能特点各是什么?回忆……流动镶嵌模型水氧气、二氧化碳氮气、甘油、乙醇、苯氨基酸、葡萄糖核苷酸氢离子、钠离子钾离子、钙离子氯离子、镁离子碳酸氢根问题探讨:人工合成的脂双层2.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,带电离子不能通过无蛋白质的脂双层,但番茄和水稻的根细胞能吸收离子。你觉得是因为什么条件不同引起的?1.脂双层膜与生物膜对比有什么不同?思考与讨论想一想?前面我们学习的水分子进出细胞是一种扩散吗?你的理由是什么?是一种扩散,因为水分子总是由单位体积水分子数多的往单位体积水分子数少的方向渗透。O2和CO2等气体分子也很容易自由地通过磷脂双分子层。如细胞内由于呼吸作用使CO2浓度升高时,CO2便通过扩散作用排出细胞。自由扩散概念:物质通过简单的扩散作用进出细胞,叫做自由扩散。自由扩散是一种顺浓度梯度的运输。自由扩散的例子主要有三类:①气体分子②水分子③脂溶性小分子,如乙醇,甘油,苯。1、自由扩散(简单扩散)比方:球往低处滚葡萄糖不能通过人工合成的脂质双分子层,但对于细胞来说,葡萄糖又是必需的,它是怎样通过细胞膜进入细胞的?思考?协助扩散概念:进出细胞借助载体蛋白的扩散,叫做协助扩散。协助扩散也是一种顺浓度梯度的运输。例如:红细胞吸收葡萄糖。2、协助扩散(易化扩散)比方:小车载物下坡被动运输:物质进出细胞,顺着浓度梯度的运输。自由扩散和协助扩散统称为被动运输。一、被动运输为什么自由扩散和协助扩散都称为被动运输?自由扩散和协助扩散有何异同?自由扩散和协助运输需要消耗能量吗?为什么?小组思考与讨论因为两者都是顺着浓度梯度进行的,不需要细胞消耗能量,所以统称为被动运输相同之处是都不需要消耗能量,不同之处是:前者不需要蛋白质的协助,后者必须有蛋白质的协助才能实现不需要,因为两者都是顺着物质的浓度梯度进行的。丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比人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。资料:主动运输比方:卡车载货上坡3、主动运输二、主动运输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。主动运输能够保证活细胞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,所以主动运输对于生物体具有重要的作用。你认为以上哪种方式对于活细胞完成各项生命活动最重要,为什么?思考?运输方向载体能量实例自由扩散协助扩散主动运输列表比较三种物质运输方式高低高低低高不需要需要需要不需要不需要需要ATPO2、CO2、水、甘油、苯、乙醇葡萄糖被红细胞吸收小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸和无机盐等运输速率浓度差运输速率耗氧量运输速率浓度差运输速率浓度差细胞内浓度时间(细胞外浓度)自由扩散主动运输协助扩散协助扩散主动运输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?思考?影响物质运输速率的因素物质浓度:(1)运输速度与物质浓度成正比关系,如自由扩散。(2)在一定范围内,运输速度随物质浓度升高而加快。如协助扩散。载体:(1)载体的特异性:不同物质的运输所需的载体蛋白不同;不同生物膜上的载体蛋白的种类和数量不同。(2)载体的饱和性:当细胞膜上的载体已经达到饱和时,细胞吸收该载体运载的物质的速度不再随着物质浓度的增大而增大。能量:凡是能够影响能量供应的因素都影响主动运输的速率,如温度、氧气浓度等。人体的白细胞能吞噬入侵的细菌,细胞啐片及衰老的红细胞通过什么方式?消耗能量内吞外排1.胞吞接触凹陷包围分离三、大分子进出细胞方式2.胞吐包围移动融合排出大分子物质和颗粒性物质附着在细胞膜上,由细胞膜内陷形成小囊,这些物质就被包入小囊内,然后,小囊从细胞膜上脱离下来形成小囊泡,进入细胞内部,这种现象叫做胞吞。细胞需要排出的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫做胞吐。主动运输和被动运输靠的是细胞膜具有选择透过性这一功能特性。那么胞吞胞吐靠的又是细胞膜的什么特点呢?具有一定的流动性想一想?归纳小结离子浓度/mmol·L-1Na+K+Mg+Cl-细胞内细胞外501001501.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?技能训练K+,Mg2+Na+,Cl-因为以上四种粒子细胞膜内外的浓度差较大,细胞只能通过主动运输才能维持这种状态作业布置物质跨膜运输方式的比较。影响物质运输速率的因素。1、下列物质以不同运输方式通过细胞膜的是()甘油、二氧化碳钾离子、氧气氨基酸、钾离子氯离子、钠离子随堂练习ABCDB2、下列哪些物质进出细胞时与细胞中的蛋白质和能量密切相关()D.①②③④B①尿素通过细胞膜②人的红细胞从血浆中吸收葡萄糖③小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖④小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸A.①②B.③④C.②③自由扩散协助扩散主动运输主动运输3.下图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收的曲线。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