第四章第2、3节生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输的方式.ppt

栏目导引,新知初探思维启动,要点突破讲练互动,知能演练轻巧夺冠,第四章细胞的物质输入和输出,第,2,、,3,节生物膜的流动镶嵌模型,物质跨膜运输的方式,第四章细胞的物质输入和输出,学习导航,1.,了解生物膜结构的探索历程。,2.,结合生物膜的结构模型,掌握流动镶嵌模型的基本内容。,重、难点,3.,说出被动运输和主动运输的异同点。,重点,新知初探思维启动,一、对生物膜结构的探索历程,1,19,世纪末欧文顿,(1),方法,:,对植物细胞的通透性进行实验。,(2),现象,:,凡是能溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。,(3),结论,:,膜是由,_,组成的。,2,20,世纪初,(1)方法,:,对,_,的细胞膜进行化学分析。,(2),结论,:,膜的主要成分是,_,和,_,。,脂质,哺乳动物红细胞,脂质,蛋白质,3,1925,年两位荷兰科学家,(1),方法,:,用丙酮从人的红细胞中提取,_,在空气,水界面上铺展成单分子层。,(2),现象,:,单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍。,(3),结论,:,细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。,4,1959,年罗伯特森,(1),方法,:,电子显微镜下观察细胞膜。,(2),现象,:,细胞膜呈,_,的三层结构。,(3),结论,:,所有生物膜都是由,_,三层结构构成,是一种静态的结构。,脂质,暗,亮,暗,蛋白质,脂质,蛋白质,5,1970,年,6,1972,年桑格、尼克森,提出让大多数人所接受的,_,。,流动镶嵌模型,想一想,人、鼠细胞融合实验是在,37 C,条件下进行的,温度会影响细胞融合的速率吗？是怎样影响的？,【,提示,】,会。温度会影响分子运动的速率,进而影响细胞融合的速率。,二、流动镶嵌模型的基本内容,1,化学组成,:,主要是,_,和,_,。,2,模型结构,磷脂分子,蛋白质分子,基本支架,流动性,镶嵌,嵌入,贯穿,糖蛋白,细胞识别,点拨,(1),糖蛋白可作为细胞内外判断的依据。,(2),细胞膜的结构特点具一定的流动性,功能特点具选择透过性。,三、被动运输,1,概念,:,物质进出细胞时,_,的扩散。,2,类型,方式自由扩散,协助扩散,特点,物质通过简单的扩散作用进出细胞,进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散,实例,水、,O,2,、,CO,2,、甘油、乙醇、苯等,葡萄糖进入人的红细胞,顺浓度梯度,四、主动运输,1,基本条件,(1),从,_,_,。,(2),细胞膜上相应,_,的协助。,(3),消耗细胞内化学反应所释放的,_,。,2,生理意义,:,保证了活细胞,_,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。,低浓度,高浓度,载体蛋白,能量,能够按照生命活动,判一判,(1),细胞膜中的磷脂分子是不运动的,蛋白质是运动的。,(),(2),自由扩散和协助扩散都不消耗能量,也不需要膜上的载体蛋白。,(),(3),协助扩散和主动运输都需要细胞膜上的同一种载体蛋白。,(),(4),大分子的颗粒性物质可通过胞吞或胞吐进出细胞,.(),要点突破讲练互动,要点一细胞膜,1,细胞膜的结构与功能,要点突破,2,生物膜的结构特点,流动性,(1),结构基础,:,磷脂分子和大多数蛋白质分子是运动的。,(2),生理意义,:,完成物质运输、细胞识别、细胞融合等功能。,(3),实验验证,:,变形虫的运动、白细胞吞噬细菌、细胞胞吞和胞吐现象等。,3,生物膜的功能特性,选择透过性,(1),结构基础,:,膜上具有载体蛋白。,(2),生理意义,:,控制物质进出。,特别提醒,生物膜的流动性,选择透过性,流动性是生物膜的结构特点,是选择透过性的基础。,选择透过性是生物膜的功能特性。载体蛋白具有专一性,在一定程度上决定了膜的选择透过性。,例,1,下图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图,下列有关叙述不正确的是,(,),A,具有,的一侧为细胞膜的外侧,B,与细胞表面的识别有关,C,是构成细胞膜的基本支架,D,细胞膜的选择透过性与,的种类和数量有关,【,解析,】,图中,是糖蛋白,是磷脂双分子层,是蛋白质分子。糖蛋白主要与细胞的信息交流和识别有关,磷脂双分子层构成生物膜的基本支架,蛋白质是生物膜中的功能分子,细胞膜的功能主要是通过膜上的蛋白质来完成的。,【,答案,】,D,互动探究,(1),题目中的,为什么只分布在细胞的外表面？,(2),抗体、激素的分泌,说明了细胞膜的哪一特点？,【,提示,】,(1),如果是分布在膜的内侧,则无法完成糖蛋白的保护、润滑和识别功能。,(2),结构特点,流动性。,跟踪训练,如图是细胞膜的亚显微结构模式图,表示构成细胞膜的物质,下列有关说法错误的是,(,),A,既有亲水性也有疏水性,B,细胞膜结构特性是选择透过性,C,形成,的场所为内质网,D,有,参加的物质运输不一定为主动运输,解析,:,选,B.,细胞膜结构特点是流动性,功能特性是选择透过性,.,要点二物质进出细胞的方式,1,跨膜运输方式,物质出,入细胞,的方式,被动运输,主动运输,自由扩散,协助扩散,运输方向,高浓度,低浓度,高浓度,低浓度,低浓度,高浓度,是否需要载体,不需要,需要,需要,是否消耗能量,不消耗,不消耗,消耗,物质出,入细胞,的方式,被动运输,主动运输,自由扩散,协助扩散,图例,举例,O,2,、,CO,2,、,H,2,O,、甘油、乙醇、苯等出入细胞,红细胞吸收葡萄糖,小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等,表示,曲线,(,一定,浓度,范,围内,),2.,非跨膜运输方式,方式,胞吞,胞吐,作用,大分子物质进出细胞的方式,运输特点,消耗,ATP,不需要载体蛋白,消耗,ATP,不需要载体蛋白,原理,细胞膜具有一定的流动性,举例,吞噬细胞吞噬细菌、原生动物吞噬食物等,消化酶、胰岛素、抗体的分泌等,特别提醒,H,等无机盐是以主动运输的方式进行运输的。,胞吞、胞吐为非跨膜运输。,例,2,(2012,高考浙江卷改编,),人体肝细,胞内,CO,2,分压和,K,浓度高于细胞外,而,O,2,分压和,Na,浓度低于细胞外,上述四种物质中通过主动运输进入该细胞的是,(,),A,CO,2,B,O,2,C,K,D,Na,【,解析,】,具体分析如下,:,选项,具体分析,结论,A,项,CO,2,为自由扩散,错误,B,项,O,2,为自由扩散,错误,C,项,K,细胞内浓度高于细胞外,通过主动运输,(,低浓度到高浓度,),进入细胞内,正确,D,项,Na,细胞内浓度低于细胞外,Na,进入细胞内是顺浓度梯度,属于被动运输,错误,【,答案,C,【,方法技巧,】,物质跨膜运输方式的判断方法,跟踪训练,如图表示植物细胞正常生活过程中细胞膜对物质的运输过程,物质运输的方向如箭头所示,黑点的数量表示物质的浓度,则该物质可能是,(,),A,氧气,B,叶绿体,C,呼吸酶,D,钠离子,解析,:,选,D,。由图可知,该物质运输从低浓度到高浓度,并需要载体和能量,故为主动运输。选项中氧气为自由扩散,叶绿体和呼吸酶位于细胞内,不会发生跨膜运输,只有钠离子为主动运输。,要点三影响主动运输的因素,1,载体,载体是细胞膜中的一类蛋白质,其作用就像,“,小船,”,一样,能将,“,货物,”,(,被运输的物质,),从,“,河,”,(,细胞膜,),的一边运到另一边。,(1),载体有饱和现象,即此时所有,“,小船,”,都已启用,没有闲置的。,(2),载体具有特异性,即一种载体只能运载特定的物质,如运载,K,的载体就不能运载,Ca,2,反之亦然。,2,物质浓度,(,在一定浓度范围内,),3,O,2,浓度,4,温度,温度可影响生物膜的流动性和有关酶的活性,因而影响物质运输速率。低温会使物质跨膜运输速率下降。,图中曲线,a,、,b,表示物质跨膜运输的两种方式,下列表述正确的是,(,),A,脂溶性小分子物质不能通过方式,a,运输,B,与方式,a,有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面,C,方式,b,的最大运输速率与载体蛋白数量有关,D,抑制细胞呼吸对方式,a,和,b,的运输速率均有影响,例,3,【,解析,】,脂溶性小分子物质通过自由扩散运输,故,A,项错误。由于,a,曲线表示自由扩散,自由扩散中没有载体蛋白的参与,故,B,项错误。自由扩散和协助扩散都不消耗能量,故,D,项错误。协助扩散与载体蛋白有关,在浓度足够大的情况下,载体蛋白数量的多少决定某物质的最大运输速率,故,C,项正确。,【,答案,】,C,互动探究,(1),若将曲线的横坐标变为氧气浓度,a,、,b,运输速率会如何变化,?,(2),脂溶性小分子物质为什么能较易通过,a,方式进出细胞？,【,提示,】,(1)a,运输速率不变,;b,若为协助扩散,运输速率不变,若为主动运输,运输速率逐渐增大到最大值后,保持不变,.,(2),细胞膜以磷脂双分子层为基本支架,所以脂溶性小分子物质较易通过细胞膜。,【,方法技巧,】,(1),影响物质跨膜运输的因素应结合物质跨膜运输方式的特点去考虑。,(2),分析坐标曲线图时,应首先明确横、纵坐标及曲线的含义,再结合三种物质跨膜运输方式的特点去分析。,跟踪训练,下图是洋葱根尖在不同含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收,K,和,NO,的曲线图。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,解析,:,选,B,。图中的横坐标是氧含量,纵坐标是矿质离子的吸收量,从图中可看出,A,、,B,两点位于同一曲线上,运载其离子的载体相同,A,点所对应的横坐标大于,B,点的横坐标,所以,A,点的纵坐标也大于,B,点的纵坐标,由此可判断,影响,A,、,B,两点的因素应该是横坐标所对应的氧浓度,但题目中并没有氧浓度这个选项,进一步推断,氧气促进呼吸作用为离子的吸收供能,故影响,A,、,B,两点的因素是能量。,B,、,C,两点所对应的横坐标相同,说明此时为细胞提供相同能量的情况下,硝酸根离子的吸收量比钾离子的吸收量大,与细胞膜相对应的载体数量的多少有关。,知识导图,知能演练轻巧夺冠,本部分内容讲解结束,按,ESC,键退出全屏播放,