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1、跨膜运输跨膜运输离子和小分子物质的运输方式离子和小分子物质的运输方式类型类型概念概念实例实例自由扩自由扩散散物质通过简单的物质通过简单的 进出细胞进出细胞水、水、CO2、甘油、甘油、乙醇等乙醇等协助扩协助扩散散进出细胞的物质借助进出细胞的物质借助 的扩散的扩散葡萄糖进入葡萄糖进入 扩散扩散作用载体蛋白红细胞红细胞第1页/共34页思维激活1 结合主动运输所需要的条件分析，影响主动运输的细胞器主要有哪些？提示核糖体、线粒体。载体蛋白 能量 营养物质 代谢废物 有害 第2页/共34页第3页/共34页第4页/共34页特别提醒(1)表中“高浓度”、“低浓度”是指运输的离子或小分子本身的浓度，而不是它们所
2、在溶液的浓度。(2)渗透与扩散的比较扩散是指某些物质分子从高浓度向低浓度的运动，可以是气体、溶剂分子，也可以是溶质分子；而渗透是水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。渗透需要半透膜，是扩散的一种特殊形式。其关系如图所示。第5页/共34页2影响物质跨膜运输的因素(1)影响自由扩散的因素细胞膜内、外物质的浓度差。(2)影响协助扩散的因素细胞膜内、外物质的浓度差。细胞膜上载体蛋白的数量。(3)影响主动运输的因素载体：a.载体蛋白具有特异性，不同物质的载体蛋白不同，不同生物膜上载体蛋白的种类和数量也不同(根本原因是由基因决定的)。第6页/共34页b载体蛋白具有饱和现象，当细胞膜上的载体蛋白已经达到饱和
3、时，细胞通过载体蛋白运输物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。能量：凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如O2浓度、温度等。(4)影响物质运输速率的曲线第7页/共34页第8页/共34页解析乙物质进入细胞是逆浓度梯度运输，一定是主动运输，要有载体蛋白的协助；C选项中甲进入细胞是顺浓度梯度运输，只有主动运输才消耗能量；D选项中甲物质运出细胞是逆浓度梯度运输，一定消耗能量。答案A第9页/共34页1胞吞填空大分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成 ，包围着大分子。然后小囊从 上分离下来，形成 ，进入细胞内部。2胞吐填空细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成 ，然后移动到细胞膜处，并与之
4、将大分子排出细胞。非跨膜运输非跨膜运输大分子物质的运输大分子物质的运输 小囊小囊细胞膜囊泡囊泡融合第10页/共34页思维激活2 大分子物质通过胞吞和胞吐作用进出细胞的结构基础是什么？提示胞吞和胞吐都是通过膜融合的形式将胞外和胞内的大分子吞入和排出，其结构基础是生物膜具有一定的流动性。胞吞和胞吐胞吞和胞吐主动运输主动运输分子大小分子大小大分子大分子小分子和离子小分子和离子是否需要载体是否需要载体否否是是是否消耗能量是否消耗能量是是是是结构或功能基础结构或功能基础细胞膜的流动性细胞膜的流动性细胞膜的选择透过性细胞膜的选择透过性第11页/共34页解析题图示为细胞通过胞吐向外分泌物质。抗体的分泌、胰岛
5、细胞分泌胰岛素、消化腺细胞分泌消化酶等，都是通过细胞膜的胞吐实现的；小泡内物质通过膜融合分泌到细胞外面，没有穿过磷脂双分子层(即0层)。答案C第12页/共34页【例1】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依次是()。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、主动运输物质出入细胞方式的判断物质出入细胞方式的判断 第13页/共34页深度剖析新生儿可直接吸收免疫球蛋白，免疫球蛋白是大分子物质，穿过细胞膜时必须先与膜结合，然后内陷形成小泡与细胞膜分离，这样才能进入细胞内部，该运输方式为胞吞；半乳糖为小分子物质，进入
6、小肠上皮细胞，消耗能量，为主动运输。答案B第14页/共34页第15页/共34页物质出入细胞的影响因素分析物质出入细胞的影响因素分析 第16页/共34页A曲线AB段的形成是由于细胞膜上K载体数量未达到饱和且能量充足B曲线CD段的形成是由于细胞内K过多，细胞大量排出KCE点表明植物根系吸收K+需要能量D曲线BC、FG段的形成是由于细胞膜上K载体数量有限第17页/共34页深度剖析 题图一中横坐标是培养液中K浓度，纵坐标是K吸收速率，因此曲线AB段限制因素是培养液中K浓度，则载体、能量均充足。BC段限制因素不再是培养液中K浓度，限制因素可能是载体数量，也可能是能量供应。CD段形成的原因可能是由于细胞外
7、界溶液浓度过高，细胞失水，细胞呼吸速率下降，影响了对K的吸收。图二中横坐标是培养液中氧气的相对含量，因此曲线EF段限制因素是能量，FG段限制因素可能是载体数量，也可能是培养液中K浓度。答案AC第18页/共34页方法提炼坐标曲线题的解法(1)理解纵坐标与横坐标表示的含义横坐标为自变量，纵坐标为因变量，即纵坐标随着横坐标的变化而变化。(2)学会曲线中限制因素的判断在曲线上升阶段，限制其增长的因素为横坐标所表示的因子，如图中限制EF段的因素为氧气的相对含量；当曲线不再上升时，限制其增长的因素需要从内部因素和环境因素两个方面加以考虑，如图中限制FG段的因素为载体数量(内部因素)和温度(环境因素)等。第
8、19页/共34页拓展深化(1)若将图二中纵坐标改为水的吸收速率，该曲线的变化趋势如何？提示水分子跨膜运输是自由扩散，不需能量，所以氧气的相对含量不会影响水的吸收速率，曲线表现为一条水平直线。(2)若将图二中横坐标改为呼吸强度，则曲线的变化趋势如何？提示曲线的趋势不变，但曲线起点应为原点。第20页/共34页【例3】科学家研究细胞膜上的各种蛋白质时，通过测定氨基酸序列及其相应的DNA序列，发现了一种细胞水通道蛋白，并推测细胞渗透吸水或失水过程中，水分子进出需通过此通道。请完成下面的实验探究。探究课题：细胞对水的吸收是否需要细胞膜上的水通道蛋白。我的假设：_。探究准备：人体成熟的红细胞、生理盐水、活
9、性蛋白酶、显微镜、载玻片、盖玻片等。实验的对照原则之条件对照实验的对照原则之条件对照 第21页/共34页探究过程：(1)选取人体成熟的红细胞，用_稀释，分别置于A、B两试管中。(2)A试管加入一定量的活性蛋白酶，B试管加入_高温下失活的蛋白酶。(3)一定时间后，分别取A、B两试管中的红细胞样液制成1、2号临时装片。(4)用显微镜观察正常红细胞的形态。(5)分别在1、2号临时装片的盖玻片一侧滴加清水，在另一侧_，重复几次，一段时间后观察。第22页/共34页在(2)中，蛋白酶处理细胞的目的是_，设置B组的目的是_。在(5)中，实验的具体观察指标是_。探究结论：若_，说明细胞对水的吸收需要细胞膜上的
10、水通道蛋白。若_，说明细胞对水的吸收不需要细胞膜上的水通道蛋白。深度剖析首先根据实验目的“细胞对水的吸收是否需要细胞膜上的水通道蛋白”确定实验的自变量：水通道蛋白的有无，然后再依照课题研究的步骤及对照原则和单一变量原则回答。第23页/共34页答案我的假设：细胞对水的吸收需要细胞膜上通道蛋白的协助探究过程：(1)生理盐水(2)等量(5)用吸水纸吸引去除通道蛋白对照红细胞的体积变化探究结论：1号装片中红细胞的体积不变，2号明显变大1号和2号装片中的红细胞体积均明显变大，且二者变化无差异方法提炼对照原则之条件对照条件对照是指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验
11、假设所给定的实验变量。第24页/共34页课堂小结 第25页/共34页第26页/共34页A自由扩散B协助扩散C主动运输D被动运输解析由题图知，该离子进入细胞为逆浓度梯度运输，且消耗能量，故为主动运输。答案C第27页/共34页第28页/共34页解析由题图示分析可知：主动运输；协助扩散；、为协助扩散与主动运输的实例。协助扩散不需要消耗能量，顺浓度梯度运输，需要载体协助，A项错误；大分子物质进入细胞需要胞吞，不能通过主动运输，C项错误；氨基酸进入组织细胞属于主动运输，与有关，D项正确；只有主动运输能逆浓度梯度运输物质，B项正确。答案BD第29页/共34页第30页/共34页解析胞吞和胞吐是大分子物质进出
12、细胞的一种特殊方式，需要消耗能量。生物膜形成囊泡的结构基础是生物膜的流动性，也体现在结构和功能上具有一定的连续性。排出代谢废物(如尿素、Na等)和摄取养分(如氨基酸、葡萄糖等)的主要方式有自由扩散、协助扩散和主动运输。答案D第31页/共34页第32页/共34页解析逐条曲线分析如下：曲线说明运输速率与物质浓度成正比关系，不受其他因素的限制，应为自由扩散；曲线在一定浓度范围内，随物质浓度升高运输速率加快，当达到一定程度后，由于受到载体蛋白数量的限制，运输速率不再增加，而保持稳定，说明这种运输需要载体蛋白，不是自由扩散，可能是协助扩散或主动运输；曲线运输速率与氧气浓度无关，而氧气浓度的高低影响能量的产生进而影响主动运输的速率，说明这种方式不是主动运输，有可能是自由扩散或协助扩散；曲线运输速率与氧气浓度有关，说明这个过程需要能量，综合，物质X的运输方式只能是主动运输。答案A第33页/共34页感谢您的观看！第34页/共34页