搜索
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人教版必修1问题探讨：1、什么样的分子能够通过脂双层？什么样的分子不能通过？3、不能通过脂双层膜的物质，细胞需要吗？如果需要它们怎样才能进入细胞呢？2、葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但是，小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，对此该如何解释？人工合成的脂双层新课讲授：物质跨膜运输的方式问题探讨参考答案：1.从图上可以看出，氧气、二氧化碳、氮气、苯（脂溶性的）等小分子很容易通过合成的脂双层；水、甘油、乙醇等较小的分子也可以通过；氨基酸、葡萄糖等较小的有机分子和带电荷的离子则不能通过合成的脂双层。2.葡萄糖不能通过人工合成的无蛋白的脂双层，但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖。3.需要，比如葡萄糖可以提供能量，缺钙会发生抽搐等。推测这些物质进入细胞可能与蛋白质有关。小肠上皮细胞上有能转运葡萄糖的蛋白质。推测：扩散现象：物质分子由高浓度区域往低浓度区域移动，直到均匀分布的现象就叫扩散。细胞膜外内载体比方：球往低处滚1、自由扩散：物质通过简单扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。不需要能量自由扩散细胞外高浓度细胞内低浓度水分子细胞膜O2、CO2、水、N2乙醇、甘油苯一、自由扩散特点：•从高浓度到低浓度；•不需要载体蛋白；•不消耗能量。如：水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等。小分子和离子的跨膜运输外细胞膜内2.协助扩散:进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散比方：卡车载货下坡不需要能量协助扩散细胞外高浓度细胞内低浓度细胞膜载体蛋白二、协助扩散特点：从高浓度到低浓度；需要载体蛋白的协助；不需要能量。如：葡萄糖进入红细胞等。小分子和离子的跨膜运输11自由扩散协助扩散被动运输物质顺浓度梯度扩散进出细胞，不需要消耗能量,统称为被动运输。小分子和离子的跨膜运输两种方式物质运输的动力都是浓度差丽藻细胞液与池水的多种离子浓度的比值离子细胞液浓度/池水浓度（H2PO4）－18050K+1065Cl－100Na+46SO42－25Ca2+13Mg2+10丽藻细胞液所含离子的浓度远远高于丽藻所生长的池水。用物质跨膜运输的角度来解释，为什么会出现这种现象？案例分析结果：细胞内离子浓度不会高于池水。现象：细胞内离子浓度远高于池水。原因：丽藻从池水中吸收离子。疑问：以何种方式吸收？假设：由被动运输实现。池水（高浓度）丽藻细胞内（低浓度）案例分析矛盾外细胞膜内主动运输能量比方：卡车载货上坡—物质逆浓度梯度进出细胞的运输－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。注意：载体蛋白具有专一性，一种载体只能与一种相应的被运输的物质相结合。也就是说，不同的物质需要不同的载体运输。不同细胞膜上运输物质的载体的种类和数量是不同的。1.丽藻细胞中K+的浓度比周围环境中髙1065倍，这说明K+跨膜运输的方向为_____________,根据上面的不能自由通过磷脂双分子层的例子，说明K+跨膜运输需要________，同时该过程还需要消耗，这种运输方式为______________。2.丽藻细胞吸收各种离子的比例差别很大，这说明其对离子的吸收具有__________，起选择作用的物质是____________，该过程需要消耗能量，说明选择的过程是__________3.主动运输的基本条件是什么?4.主动运输对生物有什么生理意义？载体和能量低浓度→高浓度载体蛋白能量主动运输选择性载体蛋白主动吸收（主动运输）一般从低浓度到高浓度；需要载体蛋白的协助；需要能量（ATP)。(1)小结：主动运输特点如：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。对比小结：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是否需要载体蛋白是否消耗细胞内的能量举例：高→低低→高不需要需要需要不消耗不消耗需要消耗（ATP）葡萄糖进入红细胞高→低小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、离子等O2、CO2、水、N2、苯甘油、乙醇、脂肪酸、维生素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。如白细胞吞噬病菌三、大分子物质进出细胞的方式1.胞吞：接触凹陷包围分离需要能量有些物质在细胞膜内被一层膜所包围，形成小囊泡，囊泡膜与细胞膜融合在一起，小囊泡逐渐移到细胞表面，并且向细胞外张开，使内涵物质排出细胞外，这种现象叫做胞吐。如分泌蛋白的合成和运输过程2.胞吐：包围移动融合排出需要能量协助扩散自由扩散物质跨膜运输的方式（小分子和离子）主动运输大分子物质胞吞胞吐消耗能量顺浓度梯度被动运输载体蛋白课堂小结协助扩散自由扩散主动运输被动运输（1）自由扩散坐标图影响物质运输速率的因素:O2、CO2、水、N2乙醇、甘油苯结论：物质的运输速度与物质浓度差成___关系，自由扩散过程只受___影响。细胞膜内外的物质浓度差正比（2）协助扩散坐标图葡萄糖进入红细胞中影响物质运输速率的因素:1、细胞膜内外物质的浓度差正相关结论：在一定浓度范围内，物质的运输速率与物质浓度成_关系，协助扩散过程中物质运输速率受__限制。2、载体数量运输速率耗氧量主动运输坐标图影响物质运输速率的因素:能量和载体数量H+、K+Na+、Ca2+Mg2+、HCO3ˉ2根据下图所示曲线回答下列问题运输速率浓度差协助扩散（1）从图中可知该种物质进入细胞的方式是什么?（2）从图中可以看出物质通过细胞膜的运输速度与细胞外浓度的关系是什么?（3）上述运输方式中，加入蛋白酶后曲线是否会发生变化？为什么？在一范围内,物质的运输速率与外界浓度成正比会,载体受到破坏1.下列关于物质跨膜运输的描述,正确的是()A.相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内B.大分子有机物要通过载体蛋白的转运才能进入细胞内,并且要消耗能量C.协助扩散和自由扩散是顺浓度梯度进行的,既不需要消耗能量,也不需要膜上的载体蛋白D.主动运输发生在细胞逆浓度梯度吸收物质时,既要消耗能量,也需要依靠膜上的载体蛋白课本P73练习：D2.下列说法中错误的是：（）A．果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果B．水分子进出细胞是自由扩散C．葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的协助，但不消耗能量，属于协助扩散D．大肠杆菌吸收K+属于主动运输，既消耗能量，又需要膜上的载体蛋白A思维拓展：低温环境会影响物质的跨膜运输吗？为什么？会。温度会影响分子运动的速率，影响化学反应的速率，组成细胞膜的的分子的流动性也会降低，呼吸作用释放能量的过程也会因有关酶的活性降低而受到抑制，这些都会影响物质跨膜运输的速率。