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- 2021-09-29 发布
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第四章 细胞的物质输入和输出
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?
2、葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层,但是小肠细胞能大量吸收葡萄糖,对此该如何解释?
3、你还能提出什么问题?
扩散现象
(不管是气体、液体、固体)
一种物质从相对高浓度区域移动到低浓度区域
(
顺浓度梯度
)
的过程,称为
扩散。
细胞的物质运输的方式:
被动运输
(扩散)
主动运输
胞吞(内吞)、胞吐(外排)
自由扩散
协助扩散
(顺浓度梯度)
(可以逆浓度梯度)
1、小分子物质的跨膜运输:
2、大分子物质的运输:
一、被动运输
自由扩散:
协助扩散:
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。
1、自由扩散:
—特点:
不需要载体蛋白的协助
不消耗能量
—举例:
氧气、二氧化碳、水,甘油、乙醇、苯等脂溶性物质
从高浓度到低浓度
1、自由扩散:
2、协助扩散:
葡萄糖进入红细胞
2、协助扩散:
—特点:
—举例:
需要载体蛋白的协助
不消耗能量
从高浓度到低浓度
1、自由扩散与协助扩散有什么不同?
协助扩散需要载体蛋白。
2、为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输?
都是顺浓度梯度进行,不需要消耗能量。
思考与讨论1:
离子
细胞液浓度
/
池水浓度
H
2
PO
4
-
18050
K
+
1065
Cl
-
100
Na
+
46
SO
4
2
-
25
Ca
2+
13
Mg
2+
10
丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比
这些离子为什么能逆浓度梯度运输呢?
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20—25倍。
二、主动运输
—特点:
—举例:
需要载体蛋白的协助
需要消耗能量(ATP)
可以
逆浓度梯度
Na
+
、K
+
、Ca
2+
、Mg
2+
等离子通过细胞膜;小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸。
二、主动运输
思考与讨论2:
1、运输Na
+
和运输K
+
的蛋白质一样吗?
不一样,载体蛋白具有专一性。
2、主动运输对细胞的生命活动有什么意义?
保证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。
运输方向
载体蛋白
能量
实例
自由扩散
协助扩散
主动运输
列表比较三种物质运输方式
高
低
高
低
低
高
不需要
需要
需要
不需要
不需要
需要
ATP
O
2
、CO
2
、
水、甘油、
苯、乙醇
葡萄糖被红细胞吸收
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、离子等
想一想:
主动运输和被动运输只能让许多离子和小分子通过细胞膜,但是对于蛋白质这样的大分子却无能为力。可是大部分细胞能够摄入和排出特定的大分子。
这些大分子(如:分泌蛋白)是怎样进出细胞的呢?
大分子进入细胞的方式叫
胞吞(内吞)
大分子排出细胞的方式叫
胞吐(外排)
三、生物膜对大分子物质的转运
注意:
胞吞和胞吐作用都要消耗能量。
1
、小分子物质的跨膜运输与细胞膜的什么特点有关?
2
、胞吞和胞吐作用与细胞膜的什么特点有关?
思考与讨论3:
选择透过性和流动性
细胞膜的流动性
思考与讨论4:
下面坐标图所表示的分别是哪种物质运输方式?
浓度差
浓度差
自由扩散
协助扩散或主动运输
主动运输
自由扩散或协助扩散
主动运输
载体蛋白的数量有限
载体蛋白的数量有限
协助扩散
自由扩散
小分子和离子
主动运输
大分子物质
胞吞(内吞)
胞吐(外排)
消耗 能量
顺浓度梯度
被动运输
载体蛋白
课堂小结:
物质进出细胞的方式
1、下列物质中,需要载体蛋白协助才能进
入细胞的是( )
A、水 B、乙醇 C、钾离子 D、二氧化碳
2、能保证细胞按照生命活动的需要吸收营养物
质的主要方式是( )
A、自由扩散 B、胞吞作用
C、主动运输 D、胞吐作用
c
C
课堂练习
3.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
4、 表示物质跨(穿)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的最大转运速率与载体蛋白数量有关
D.抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响
C
5、如图为物质出入细胞的四种方式示意图,请据图回答:
(1)图中A表示
_____
方式,B表示
_______
方式,C表示
_______
方式,D表示
________
方式。
(2)K
+
、O
2
和葡萄糖三种物质中,通过B方式进入红细胞的是
_______
。
(3)与A方式相比,B方式的主要特点是需要借助
_____
,该物质是在细胞内的
__
上合成的,特点是___________。
自由扩散
协助扩散
主动运输
胞吐
葡萄糖
载体蛋白
核糖体
特异性
(4)胰岛B细胞分泌胰岛素是通过
______
方式进行,该种运输方式也体现出细胞膜
______________
的特点。
(5)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂,
____________
方式将会受到较大影响。
(6)需要载体协助的方式为
(填字母),影响B方式运输速度的因素为
________
;与C运输方式有关的细胞器是
____
。
D(或胞吐)
具有一定的流动性
主动运输和胞吐
B、C
浓度差和载体数量
线粒体和核糖体
(1)红细胞吸收O
2
、K
+
的方式依次是__、__ (填字母) 。图b中出现平台区的主要原因是_________________
(2)若对离体的心肌细胞施用某种毒素,结果Ca2+吸收量明显减少,而K+的吸收量不受影响,其原因是___________________
____________________________________________
(3)若用呼吸抑制剂处理心肌细胞,则Ca
2+
、K
+
的吸收量都受到影响,其原因是________________
6、图中纵坐标表示物质通过细胞膜的运输速率。请据图回答:
a
b
自由扩散
主动运输
载体蛋白的数量有限
毒素抑制了运输钙离子的载体蛋白的活性,对运输钾离子的载体蛋白没有影响。
细胞呼吸减弱,能量供应不足。