高中生物-物质跨膜运输的方式公开课-新人教版必修.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,温故知新：,生物膜的结构模型示意图,-,流动镶嵌模型,复习：生物膜的组成及特点：,1,、化学组成：,生物膜主要由,构成，其基本支架 是,。,2,、结构特点：,生物膜具有,，蛋白质在磷脂双分子层上分布是,。,3,、,功能特点,：,生物膜是一种,膜。,这种膜可以让,水分子,自由通,过，,一些离子,和,小分子,可以,通过，而其他则不能通过。,脂质和蛋白质,磷脂双分子层,一定的流动性,不均匀的,选择透过性,我们知道生物学的基本观点是结构与功能,相适应。这节课我们要探究的问题就是：,物质怎样进行跨膜运输来出入细胞的。,学习目标,1.,举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点。,2.,阐述主动运输对细胞生活的意义。,3.,正确解读坐标数据图表。,学习重点,物质进出细胞的方式。,学习难点,理解主动运输的特点并识记相关实例。,学法指导,1.,运用类比和对比的方法进行学习，,抓住关键，掌握本质。,2.,运用表格和概念图的方式进行总结巩固。,第,3,节 物质跨膜运输的方式,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？,O,2,、,CO,2,、,水、,N,2,乙醇、甘油,苯,葡萄糖,氨基酸,核苷酸,H,+,、,K,+,Na,+,、,Ga,2+,Mg,2+,、,HCO,3,2,、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。,细胞需要的离子是否也通过细胞膜上的蛋白质来运输等问题。,小肠上皮细胞上有能转运葡萄糖的,蛋白质,。,推测：,物质顺浓度梯度进出细胞的扩散,一,.,被动运输：,思考与讨论：,物质跨膜运输的方式有哪几种？什么叫被动运输？有哪些类型？什么叫主动运输？,自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？,3.,自由扩散与协助扩散有什么异同？,4.,为什么自由扩散和协助扩散被统称为被动运输？,共同点：都是顺浓度梯度进行的,不需要消耗能量,不同点：前者不需要载体蛋白的协助，后者必须载,体蛋白的协助才能实现,因为自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度进行的,不需要消耗能量，所以统称为被动运输。,类型：,自由扩散、协助扩散两种,两种方式物质运输的动力都是浓度差,阅读课本,P70-71,回答下列问题：,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。,自由扩散,细胞外,细胞内,水分子,细胞膜,O,2,、,CO,2,、,水、,N,2,乙醇、甘油,苯,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,协助扩散,细胞外,细胞内,细胞膜,载体蛋白,5.,自由扩散和渗透作用的关系：,自由扩散：物质从高浓度区域向低浓度区域,的运动。,渗透作用：是一种特殊方式的扩散，它是指,水或其他溶剂分子通过半透膜,(,或选择透过性膜,),进行的扩散。,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,2025,倍。,阅读课本,P71-72,资料，回答问题：,二、主动运输：,这些例子说明了什么？,说明这些物质是逆浓度梯度跨膜运输进入细胞,为什么这些物质能逆浓度梯度跨膜运输进入细胞呢？,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),。,小结：主动运输特点,如：,Na,+,、,K,+,、,Ca,2+,、,Mg,2+,等离子通过细胞膜；葡萄糖、,氨基酸通过小肠上皮细胞。,4.,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,。,主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中。,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,O,2,、,CO,2,、,水、,N,2,、,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,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,三、大分子物质进出细胞的方式,1.,胞吞：,2.,胞吐：,1.,胞吞,接触,凹陷,包围,分离,描述,模式图,2.,胞吐,包围,移动,融合,排出,思考：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，这是细胞的什么作用？对人体有什么意义？,3.,胞吞和胞吐进行的结构基础是细胞膜的,_,。,4.,胞吞和胞吐与主动运输一样也需要,供应，如果分泌细胞的,ATP,合成受阻，则胞吐作用不能继续进行。,这是细胞的胞吞作用，属于人体的防御功能，,并有利于细胞新陈代谢的正常进行。,流动性。,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,四,.,技能训练：,解读图表,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？,细胞内,细胞外,100,150,离子浓度,/mmol.L,1,50,0,Na,K,Mg,2,Cl,离子种类,K,+,M,g,2+,Na,+,Cl,主动运输,物质逆浓度进行。因为四种离子细胞膜内外的浓度差较大，细胞只有通过主动运输才能维持这种状况。,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：,D,2.,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。,【,例题精析,】,例,1.,红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是（）,A,都可以从低浓度到高浓度一边,B,都需要供给,ATP,C,都需要载体协助,D,既需要载体协助又需要消耗能量,例,2.,下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是（）,A.,维生素,D B.,水和尿素,C.,氨基酸和葡萄糖,D.,酶和胰岛素,例,3.,海带细胞中碘的浓度比海水中高出许多，其原因是（）,A.,海水中碘的含量高,B.,海带细胞膜为全透性,C.,碘的通透性强,D.,海带细胞膜上运输碘的载体多,D,D,C,（请看印发学案第,4,页）,例,4.,下图代表某物质通过红细胞膜的示意图，请据图回答：,（,1,）这是何种运输方式？,，作出此判断的理由是,。,（,2,）,B,代表的是,。,（,3,）你认为,A,可能代表下列哪种物质？,。,（供选答案：,O,2,、,Na,+,、,K,+,）,主动运输,需要载体的协助并消耗能量，,逆浓度梯度,载体,K,+,反馈训练,（请看印发学案第,4,页）,12.,下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：,（,1,）,A,代表,_,分子；,B,代表,_,；,D,代表,_,。,（,2,）细胞膜从功能上说，它是一层,_,膜,（,3,）动物细胞吸水膨胀时,B,的厚度变小，这说明,B,具有,_,。,（,4,）在,a,e,的五种过程中，代表被动转运的是,_,。,（,5,）可能代表氧气转运过程的是图中编号,_,；葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号,_,。,蛋白质,磷脂双分子层,糖蛋白,一定的流动性,b,、,c,、,d,b,a,选择透过性,反馈训练,（请看资料第,4,页）,13.,甲,(,),乙,(),两种物质在细胞膜两侧的分布情况,如右图,(,颗粒的多少表示浓度的高低,),，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是（）,A,乙进入细胞一定有载体蛋白的参与,B,乙运出细胞一定有载体蛋白的参与,C,甲进入细胞一定需要能量,D.,甲运出细胞一定不需要能量,A,14.,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,B,（,1,）自由扩散坐标图,影响物质运输速率的因素,:,O,2,、,CO,2,、,水、,N,2,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,+,、,Ca,2+,Mg,2+,、,HCO,3,圣诞（剩蛋）快乐！,圣诞（剩蛋）快乐！,圣诞（剩蛋）快乐！,圣诞（剩蛋）快乐！,谢谢光临,!,Thank you,协助扩,散,自由扩,散,主动运,输,被动运输,2,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,思维拓展,1,透析型人工肾起关键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谢废物透析掉，这是模,拟了生物膜的（）,A,流动性特点,B,选择功能,C,选择透过功能,D,主动运输,2,农民种庄稼过程中经常要中耕松土，在根对土壤溶液 中无机盐离子的吸收方面有什么关系？,主动运输 消耗能量,自由扩散,协助扩散,如葡萄糖进入人的红细胞,如,H,2,O,、,CO,2,等小分子，,甘油、乙醇等脂溶性分子,比较自由扩散和协助扩散的异同点,相同点：,不同点：,物质运输方向：高浓度,低浓度,不需要能量,自由扩散：不需要载体蛋白质协助,协助扩散：,需要载体蛋白质协助,物质运输的动力都是浓度差,注意：,细胞膜的主动吸收是,活细胞,的特性，细胞能选择性地透过一些物质；而,死细胞的细胞膜失去了选择透过性,，所以失去,主动吸收,功能,。,参考实验,原理：加热杀死的花瓣细胞的细胞膜失去了选择透过性，使花瓣里的色素可以自由透出细胞膜外。,设计实验证明,