人教版高一生物必修1课件：4.3 物质跨膜运输的方式2.ppt

1、1 1、19721972年年_和和_提出了生物膜的提出了生物膜的_模型。模型。 2 2、生物膜的基本支架是、生物膜的基本支架是_;_;蛋白质在磷脂双蛋白质在磷脂双 分子层上的分布是：分子层上的分布是： _ _。 3 3、组成生物膜的磷脂和大多数蛋白质是可以、组成生物膜的磷脂和大多数蛋白质是可以_的。的。 4 4、生物膜的结构特点是、生物膜的结构特点是_;_;功能特性是功能特性是 _。 桑格桑格 尼克森尼克森 流动镶嵌流动镶嵌 磷脂双分子层磷脂双分子层 运动运动 有的有的镶镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌嵌入磷脂入磷脂 双分子层中，有的双分子层中，有的贯穿

2、贯穿整个磷脂双分子层整个磷脂双分子层 流动性流动性 选择透过性选择透过性 控制物质进出细胞控制物质进出细胞 第五章 细胞的物质输入和输出 第第3 3节节 物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式 【温馨提示温馨提示】请拿出你的导学案、课本、】请拿出你的导学案、课本、 双色笔，还有最最重要的激情！双色笔，还有最最重要的激情！ 本节聚焦： 物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式 1.1.能说出物质进出细胞的方式。能说出物质进出细胞的方式。 2.2.能进行图表数据的解读。能进行图表数据的解读。 3.3.合作交流、敢于质疑；激情投入，快乐合作交流、敢于质疑；激情投入，快乐 学习。学习。 学习目标学习目标 学

3、习重难点学习重难点 1.1. 重点重点 物质进出细胞的方式。物质进出细胞的方式。 2.2. 难点难点 主动运输。主动运输。 G1G1：物质跨膜运输的方式可分为两类三种，分别是什么：物质跨膜运输的方式可分为两类三种，分别是什么? ? G2G2：何为自由扩散？请举出实例。自由扩散的特点是什么？：何为自由扩散？请举出实例。自由扩散的特点是什么？ G3G3：何为协助扩散？请举出实例。协助扩散的特点是什么？：何为协助扩散？请举出实例。协助扩散的特点是什么？ G4G4：教材：教材P71P71页思考与讨论页思考与讨论1 13 3题题 G5G5：何为主动运输？请举出实例。主动运输的特点、生理意：何为主动运输？

4、请举出实例。主动运输的特点、生理意 义是什么？义是什么？ G6G6：大分子物质进出细胞的方式是什么？胞吞和胞吐是不是：大分子物质进出细胞的方式是什么？胞吞和胞吐是不是 跨膜运输，运输过程是否需要载体蛋白，是否需要消耗能量？跨膜运输，运输过程是否需要载体蛋白，是否需要消耗能量？ 胞吞胞吐体现了生物膜什么特点？胞吞胞吐体现了生物膜什么特点？ G7G7、G8G8、G9G9：分析金牌学案：分析金牌学案P42P42页探究一（页探究一（3 3），说出），说出A B C A B C 分别代表哪种运输方式，为什么？（一组对应一个图）分别代表哪种运输方式，为什么？（一组对应一个图） 口头展示 扩散扩散：物质物质

5、分子由分子由高浓度高浓度区域往区域往低浓度低浓度区区 域移动，直到均匀分布的现象。域移动，直到均匀分布的现象。 前面我们学习的水分子进出细胞是一种扩散吗？前面我们学习的水分子进出细胞是一种扩散吗？ 答案答案：是扩散，水总体的移动方向：是扩散，水总体的移动方向： 水分子多水分子多水分子少（水分子少（顺浓度梯度顺浓度梯度） 物质跨膜运输的方式 顺顺浓度梯度的浓度梯度的扩散扩散 被动运输 被动运输 逆逆浓度梯度的浓度梯度的运输运输 主动运输主动运输 自由扩散自由扩散 协助扩散协助扩散 G1 【探究一探究一】小分子或离子的跨膜运输】小分子或离子的跨膜运输 自由扩散：自由扩散： 物质通过简单的扩散作用进

6、出细胞物质通过简单的扩散作用进出细胞 从从 浓度到浓度到 浓度，浓度， 载体蛋白，载体蛋白， 能量能量（ATPATP） 。 特点：特点： 高高 低低 不需要不需要 不消耗不消耗 举例：举例： 小分子物质：如氧气、二氧化碳、小分子物质：如氧气、二氧化碳、 氮气、水、尿素氮气、水、尿素 脂溶性物质，如乙醇，甘油，苯、脂溶性物质，如乙醇，甘油，苯、 脂肪酸、胆固醇脂肪酸、胆固醇 G2 【探究探究】小分子或离子的跨膜运输】小分子或离子的跨膜运输 自由扩散：自由扩散： 物质通过简单的扩散作用进出细胞物质通过简单的扩散作用进出细胞 G2 【探究一探究一】小分子或离子的跨膜运输】小分子或离子的跨膜运输 协助

7、扩散：协助扩散： 进出细胞的物质借助载体蛋白协助的扩散进出细胞的物质借助载体蛋白协助的扩散 从从 浓度到浓度到 浓度，浓度， 载体蛋白，载体蛋白， 能量能量（ATPATP） 。 特点：特点： 高高 低低 需要需要 不消耗不消耗 举例：举例： 葡萄糖进入红细胞葡萄糖进入红细胞 G3 载体载体 【探究一探究一】小分子或离子的跨膜运输】小分子或离子的跨膜运输 协助扩散：协助扩散： 进出细胞的物质借助载体蛋白协助的扩散进出细胞的物质借助载体蛋白协助的扩散 G3 【探究一探究一】小分子或离子的跨膜运输】小分子或离子的跨膜运输 思考与讨论: 答案：都不需要。因为二者都是顺物质浓度梯度跨膜运输。答案：都不需

8、要。因为二者都是顺物质浓度梯度跨膜运输。 1.1.自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗? ?为什么？为什么？ 2.2.自由扩散和协助扩散有什么异同？自由扩散和协助扩散有什么异同？ 相同点：相同点：顺浓度梯度顺浓度梯度跨膜运输，都跨膜运输，都不消耗能量不消耗能量。 不同点：协助扩散需要不同点：协助扩散需要载体蛋白载体蛋白的协助，自由扩散不的协助，自由扩散不 需要。需要。 因为因为自由自由扩散和协助扩散都是顺物质浓度梯度跨膜运输，扩散和协助扩散都是顺物质浓度梯度跨膜运输， 不需要细胞消耗能量，不需要细胞消耗能量，所以所以统称为统称为被动运输被动运输。 G4 3.3.为什

9、么自由扩散和协助扩散被统称为被动运输？为什么自由扩散和协助扩散被统称为被动运输？ 【探究一探究一】小分子或离子的跨膜运输】小分子或离子的跨膜运输 主动运输：主动运输： 定义：定义： 从从 浓度一侧到浓度一侧到 浓度一侧，需要浓度一侧，需要 的的 协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放 的的 。 低低 高高 载体蛋白载体蛋白 能量能量 从从 浓度到浓度到 浓度，浓度， 载体蛋白载体蛋白的的协助协助， 能量能量（ATPATP）。 特点：特点： 低低 高高 需要需要 消耗消耗 G5 【探究一探究一】小分子或离子的跨膜运输】小分子或离子的跨膜运输 【探究一探究

10、一】小分子或离子的跨膜运输】小分子或离子的跨膜运输 主动运输：主动运输： 意义：意义： 主动运输保证了活细胞能够按照生命活动主动运输保证了活细胞能够按照生命活动 的需要，主动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质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排出代谢废物和对细胞有害的物质。 体现了细胞膜的选择透过性 举例：举例： Na+ Na+ 、K+K+、Ca2+Ca2+、Mg2+Mg2+等离子通过细胞膜等离子通过细胞膜 葡萄糖、氨基酸等进入小肠上皮细胞葡萄糖、氨基酸等进入小肠上皮细胞 G5 【课堂小结课堂小结】物质跨膜运输三种方式的比较】物质跨膜运输三种方式的比较 物质进出细物质

11、进出细 胞的方式胞的方式 运输方向运输方向 是否需要是否需要 载体蛋白载体蛋白 是否消耗是否消耗 能量能量 举例举例 顺顺浓度梯度浓度梯度 高浓度高浓度低浓度低浓度 逆逆浓度梯度浓度梯度 低浓度低浓度高浓度高浓度 不需要不需要 需要需要 不消耗不消耗 不消耗不消耗 消耗消耗 氧气、二氧化氧气、二氧化 碳、水、乙醇、碳、水、乙醇、 甘油、苯等通甘油、苯等通 过细胞膜过细胞膜 葡萄糖进入葡萄糖进入 红细胞红细胞 葡萄糖、氨基葡萄糖、氨基 酸进入酸进入小肠上小肠上 皮细胞皮细胞；离子；离子 通过细胞膜通过细胞膜 协助扩散协助扩散 主动运输主动运输 被动运输被动运输 自由扩散自由扩散 顺顺浓度梯度浓度

12、梯度 高浓度高浓度低浓度低浓度 需要需要 G7 【探究二探究二】大分子物质的运输】大分子物质的运输 如果一种物质比细胞膜上的载体蛋白还要如果一种物质比细胞膜上的载体蛋白还要 大，那这种物质如何进出细胞？大，那这种物质如何进出细胞？ 胞吞和胞吐胞吞和胞吐 G6 【探究二探究二】大分子物质的运输】大分子物质的运输 物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从 细胞外进入细胞内的过程。细胞外进入细胞内的过程。 胞吞：胞吞： 细胞质细胞质 细胞外液细胞外液 如：如：白细胞吞噬病菌白细胞吞噬病菌 细胞摄取大分子和颗粒物质细胞摄取大分子和颗粒物质胞吞作用胞吞作用 【探究二探究二】大

13、分子物质的运输】大分子物质的运输 胞吞：胞吞： 【探究二探究二】大分子物质的运输】大分子物质的运输 胞吐：胞吐： 物质以囊泡的形式通过细胞膜，从细胞内排物质以囊泡的形式通过细胞膜，从细胞内排 到细胞外的过程。到细胞外的过程。 如：如：分泌蛋白的合成和运输（胰腺细胞分泌胰岛素）分泌蛋白的合成和运输（胰腺细胞分泌胰岛素） 细胞外排大分子细胞外排大分子胞吐作用胞吐作用 【探究二探究二】大分子物质的运输】大分子物质的运输 胞吐：胞吐： 分泌蛋白的合成和运输分泌蛋白的合成和运输 运输形式运输形式 是否需要是否需要载体载体蛋白蛋白 是否消耗能量是否消耗能量 胞吞和胞吐胞吞和胞吐 不需要不需要 消耗消耗 【

14、探究二探究二】大分子的运输】大分子的运输 特点：特点： 胞吞和胞吐作用也都是胞吞和胞吐作用也都是耗能耗能的过程的过程 胞吞和胞吐作用体现了胞吞和胞吐作用体现了细胞膜的流动性细胞膜的流动性 金牌学案金牌学案p42 p42 探究点一探究点一 ：3 3 分别说出下图各代表哪种分别说出下图各代表哪种 运输方式，为什么？运输方式，为什么？ 跨跨 膜膜 方方 式式 与与 相相 关关 曲曲 线线 运 输 速 率 运 输 速 率 细胞外浓度细胞外浓度 自由扩散自由扩散 运 输 速 率 运 输 速 率 细胞外浓度细胞外浓度 协助扩散协助扩散 载体蛋白载体蛋白 数量有限数量有限 时间时间 细 胞 内 浓 度 细

15、胞 内 浓 度 C C 主动运输主动运输 细胞外浓度细胞外浓度 G7、G8、G9 A B C 【课堂小结课堂小结】影响三种运输方式的因素】影响三种运输方式的因素 1 1、影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的、影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的_ 2 2、影响协助扩散的因素：、影响协助扩散的因素： A A 细胞膜内外物质的细胞膜内外物质的_;B _;B 细胞膜上细胞膜上 _ 3 3、影响主动运输的因素：、影响主动运输的因素： A _ B _(A _ B _(凡影响细胞凡影响细胞 内产生能量的因素，都能影响主动运输，如内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、氧气浓度、 温度温度） 浓度差

16、浓度差 浓度差浓度差 载体蛋白的种类和数量载体蛋白的种类和数量 载体蛋白的种类和数量载体蛋白的种类和数量 能量能量 金牌学案金牌学案P42探究点二探究点二 3: 试分析以下曲线：试分析以下曲线： (2)氧气浓度对物质运输速率的影响曲线 (2)氧气浓度对物质运输速率的影响曲线 思考：思考：还有没有其他影响物质运输速率的因还有没有其他影响物质运输速率的因 素？素？ 温度： 温度： 影响生物膜的流动性和有关酶的活性影响生物膜的流动性和有关酶的活性 Q Q点由无氧呼吸提供点由无氧呼吸提供 能量。能量。 P P点之后运输速率不点之后运输速率不 变，原因是膜上的载变，原因是膜上的载 体蛋白的数量有限体蛋白

17、的数量有限 Q P 物质跨膜运物质跨膜运 输的方式输的方式 小分子和离子小分子和离子 大分子物质大分子物质 主动运输主动运输 被动运输被动运输 胞吐胞吐 胞吞胞吞 自由自由 扩散扩散 协助协助 扩散扩散 顺浓度顺浓度 梯度梯度 载体载体 蛋白蛋白 消耗能量消耗能量 课堂小结：课堂小结： 方式方式 大分子大分子 小分子小分子 结构基础结构基础 生物膜特点生物膜特点 探索历程探索历程 结构特点结构特点 功能特性功能特性 吸水吸水/失水失水 质壁分离及复原质壁分离及复原 跨膜运输跨膜运输 实例实例 细胞物质输入和输出细胞物质输入和输出 主动运输主动运输 被动运输被动运输 自由扩散自由扩散 协助扩散协

18、助扩散 胞吞胞吞 / 胞吐胞吐 选择透过性选择透过性 流动性流动性 end 章节归纳：章节归纳： 例：例： 物质出入细胞膜的方式如下图，请根物质出入细胞膜的方式如下图，请根 据图回答下面的问题据图回答下面的问题： （1 1）A A代表代表 分子；分子；B B代表代表 ； （2 2）从功能上来说，细胞膜是一层）从功能上来说，细胞膜是一层 膜；膜； （3 3）动物细胞吸水膨胀时）动物细胞吸水膨胀时B B的厚度变小，的厚度变小， 这说明这说明B B具有具有 ； 蛋白质蛋白质 磷脂双分子层磷脂双分子层 选择透过性选择透过性 一定的流动性一定的流动性 例：例： 物质出入细胞膜的方式如下图，请根物质出入细

19、胞膜的方式如下图，请根 据图回答下面的问题据图回答下面的问题： （4 4）在）在a ae e的五种过程中，代表被动运输的的五种过程中，代表被动运输的 是是 ； （5 5）可能代表氧气运输过程的是）可能代表氧气运输过程的是 ；葡萄糖；葡萄糖 从小肠腔进入小肠上皮细胞的过程是从小肠腔进入小肠上皮细胞的过程是 。 b b、c c、d d b b a a 目标回顾 你的目标达成了吗？ 让我们检验一下，lets go 1.举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点。举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点。 2.说出被动运输与主动运输的异同点。说出被动运输与主动运输的异同点。 3.正确解读图表数据。正确解读图表数

20、据。 4.参与课堂讨论与交流，同时培养积极思考的参与课堂讨论与交流，同时培养积极思考的 学习习惯。学习习惯。 下列物质以不同运输方式通过细胞膜的下列物质以不同运输方式通过细胞膜的 是（是（ ） A 甘油、二氧化碳甘油、二氧化碳 B 钾离子、氧气钾离子、氧气 C 氨基酸、钾离子氨基酸、钾离子 D 氯离子、钠离子氯离子、钠离子 B 小试牛刀小试牛刀 第一关第一关 1.1.半乳糖半乳糖被小肠上皮细胞吸收的方式被小肠上皮细胞吸收的方式_ 细 胞 膜 细 胞 膜 膜 外 膜 外 膜 内 膜 内 3.3.判断题：判断题： 进入细胞一定有进入细胞一定有载体蛋白载体蛋白的参与的参与 2.2.判断题：判断题：协

21、助协助扩散和扩散和自由自由扩散都扩散都顺顺浓度梯度运输。浓度梯度运输。 运出细胞一定运出细胞一定不不需要需要能量能量 小试牛刀小试牛刀 第二关第二关 主动运输主动运输 小试牛刀小试牛刀 第三关第三关 （1 1）性激素是由路径）性激素是由路径_进入细胞。进入细胞。 下图人体细胞膜局部示意图，请回答：下图人体细胞膜局部示意图，请回答： b （2 2）细胞从路径）细胞从路径_排出排出K K+ +。 （3 3）如这是肌肉细胞，葡萄糖从）如这是肌肉细胞，葡萄糖从_进入细胞内进入细胞内 e a 如这是红细胞，葡萄糖从如这是红细胞，葡萄糖从_进入细胞内。进入细胞内。 d （2 2）影响）影响abab段的因素

22、是段的因素是 在适宜温度下，采用完在适宜温度下，采用完 全营养液培养黄瓜幼苗，研全营养液培养黄瓜幼苗，研 究营养液中氧含量变化对钾究营养液中氧含量变化对钾 离子吸收速率的影响。实验离子吸收速率的影响。实验 结果如图，分析并回答问题：结果如图，分析并回答问题： （1 1）黄瓜幼苗根系细胞吸收钾离子的方式是）黄瓜幼苗根系细胞吸收钾离子的方式是 （3 3） bcbc段限制钾离子吸收速率的内因是段限制钾离子吸收速率的内因是 a a K K+ + 吸吸 收收 速速 率率 营养液营养液O O2 2相对含量相对含量 b b c c 主动运输主动运输 能量能量 K K+ +载体蛋白的数量载体蛋白的数量 小试牛

23、刀小试牛刀 第四关第四关 【探究一探究一】小分子或离子的跨膜运输】小分子或离子的跨膜运输 球往低处滚球往低处滚 卡车载货下坡卡车载货下坡 卡车载货上坡卡车载货上坡 0 浓度差浓度差 运 输 速 度 运 输 速 度 运输速度与物质浓度的关系曲线运输速度与物质浓度的关系曲线 影响因素影响因素 浓度差浓度差 结合教材和动画，总结协助扩散的特点！结合教材和动画，总结协助扩散的特点！ 2.2.协助扩散协助扩散 定义：进出细胞的物质借助定义：进出细胞的物质借助 的的 扩散，叫做协助扩散。扩散，叫做协助扩散。 特点：特点： 举例：举例： 载体蛋白载体蛋白 高浓度高浓度低浓度、低浓度、 需要载体蛋白、不需能量

24、需要载体蛋白、不需能量 红细胞吸收葡萄糖红细胞吸收葡萄糖 0 浓度差浓度差 运 输 速 度 运 输 速 度 运输速度与物质浓度的关系曲线：运输速度与物质浓度的关系曲线： 影响因素影响因素 浓度差、载体蛋白浓度差、载体蛋白 （1 1）自由扩散：自由扩散： O O2 2 跨红细胞膜时的运输速率：跨红细胞膜时的运输速率： 浓度差浓度差 物质运输速度物质运输速度 浓度差浓度差 物质运输速度物质运输速度 物质运输速度物质运输速度 浓度差浓度差 结论：物质的运输速度与物质浓度差成 结论：物质的运输速度与物质浓度差成 _ _ 关系，自由扩散过程只受关系，自由扩散过程只受 _影响影响 浓度差 (mmol/L)

25、 1.5 3 4.5 6 7.5 9 速率 8 16 24 32 40 48 （2 2）协助扩散：协助扩散： 葡萄糖葡萄糖跨红细胞膜时运输速率：跨红细胞膜时运输速率： 浓度差浓度差 物质运输速度物质运输速度 浓度差浓度差 物质运输速度物质运输速度 物质运输速度物质运输速度 浓度差浓度差 浓度差 (mmol/L) 1.5 3 4.5 6 7.5 9 速率 8 16 24 32 32 32 结论：在一定浓度范围内结论：在一定浓度范围内, ,物质的运输速物质的运输速 度与物质浓度成度与物质浓度成_关关系，超过范围后系，超过范围后 协助扩散过程物质运输速度受协助扩散过程物质运输速度受_限限 制制 正比

26、正比 浓度浓度 正比正比 载体载体 合作探究合作探究: （3 3）主动运输：主动运输： 葡萄糖葡萄糖跨小肠上皮细胞膜时的运输速率：跨小肠上皮细胞膜时的运输速率： 结论：在一定范围内，物质的运输速度与细胞呼吸速率成结论：在一定范围内，物质的运输速度与细胞呼吸速率成_关系，关系，超过一定的范超过一定的范 围后，物质运输速度受围后，物质运输速度受_限制限制。 运 输 速 率 运 输 速 率 细胞呼吸速率细胞呼吸速率 正比正比 载体载体 细胞呼吸细胞呼吸 供能供能 已 知 已 知 0 浓度浓度 运 输 速 度 运 输 速 度 运输速度与物质浓度及能量的关系曲线：运输速度与物质浓度及能量的关系曲线： 0

27、 能量能量 运 输 速 度 运 输 速 度 影响因素影响因素 载体蛋白、能量载体蛋白、能量 细胞膜的功能特性是_，其对 物质的选择吸收是取决于细胞膜上 _。 自由扩散和协助扩散相对于主动运输来 说是一种_运输。 _运输对活细胞完成各种生命活动 有重要作用。 选择透过性 载体蛋白的种类和数量 被动 主动 解读解读 坐标图坐标图 学学以致用以致用 2020世纪世纪8080年代，人们认识到一种年代，人们认识到一种 叫做囊性纤维病的遗传病的发生，是叫做囊性纤维病的遗传病的发生，是 由于有的细胞中某种蛋白质结构异常，由于有的细胞中某种蛋白质结构异常， 影响了钠离子影响了钠离子 和氯离子的跨膜运输。和氯离子的跨膜运输。 19961996年，研究人员发现，肺部细胞外年，研究人员发现，肺部细胞外 侧的钠离子聚积会使肺易受细菌的伤侧的钠离子聚积会使肺易受细菌的伤 害。这一发现给囊性纤维病的治疗带害。这一发现给囊性纤维病的治疗带 来了新的希望。来了新的希望。 运 输 速 率 浓度差 运 输 速 率 耗氧量 运 输 速 率 浓度差 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！ 运 输 速 率 浓度差 时间 细 胞 内 浓 度 （细胞外浓度）