内容正文:
物质出入细胞的方式及影响因素
目标要求
1.物质跨膜运输的三种方式及比较
2.跨膜运输与物质浓度和能量的关系
一、被动运输
特点:
从高浓度到低浓度;
不需要载体蛋白的协助;
不需要能量
自由扩散
如:水、氧气、二氧化碳、
甘油、乙醇等
比方:卡车载货下坡
协助扩散
外 细胞膜 内
特点:
从高浓度到低浓度;
需要载体蛋白的协助;
不需要能量
如:葡萄糖进入红细胞等
外 细胞膜 内
能量
比方:卡车载货上坡
二、主动运输
特点:
从低浓度到高浓度;
需要载体蛋白的协助;
需要能量(ATP)。
如:Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞膜;葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞。
细胞膜
载体蛋白
细胞膜
自由扩散
协助扩散
低浓度
高浓度
细胞膜
能 量(ATP)
钾离子等
从______一侧到______一侧,需要________协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的______,这种运输方式叫做_________.
低浓度
高浓度
能量
载体蛋白
主动运输
方式 被动运输 主动运输
自由扩散 协助扩散
方向
载体
能量
举例
作用 -
物质跨膜运输方式的比较
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
不需要
需要
需要
消耗
不消耗
不消耗
能保证生活细胞按照生命活动需要,主动地选择吸收所需物质,排出代谢废物和有害物质
O2、CO2
红细胞吸收葡萄糖
小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
1.自由扩散:O2 跨红细胞膜时的运输速率
结论:物质的运输速率与物质浓度差成________关系,自由扩散速率受__________影响
浓度差
(mmol/L) 1.5 3 4.5 6 7.5 9
运输速率 8 16 24 32 40 48
正比
浓度差
影响三种运输方式速率的因素 :
膜两侧物质浓度差
物质运
输速率
图1-自由扩散
影响三种运输方式速率的因素 :
(2)协助扩散:葡萄糖跨红细胞膜时运输速率
浓度差(mmol/L) 1.5 3 4.5 6 7.5 9
速率 8 16 24 32 32 32
膜两侧物质浓度差
物质运
输速率
图2-协助扩散
a
b
c
载体有专一性且数量有限,具有“饱和效应”
结论:在一定浓度范围内,物质的运输速率与浓度差成_____关系,超过范围后协助扩散过程物质运输速率受 _____限制。
正比
载体数量
细胞外物质浓度
物质运
输速率
a
b
c
限制因素:
a-b段:细胞外物质浓度
b-c段:载体数量、能量
图3-主动运输
(3)主动运输的物质运输速率与细胞外物质浓度的关系曲线图:
影响三种运输方式速率的因素 :
O2浓度
物质运
输速率
a
b
c
a点的O2浓度为零,为什么还可以进行主动运输?
a-b段:O2浓度(能量)
b-c段:载体数量
图4-主动运输
(4)主动运输的物质运输速率与O2浓度的关系曲线图:
影响三种运输方式速率的因素 :
限制因素:
O2浓度为零时,有些细胞可通过无氧呼吸提供能量。
(5)温度
流动性
思考与讨论
下面坐标图所表示的分别是哪种小分子物质运输方式?
浓度差
自由扩散
主动运输
自由扩散或协助扩散
主动运输
细胞摄取大分子--胞吞作用
胞吞: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。
①大分子附着在细胞膜表面
①
②
③
(白细胞的吞噬作用)
②细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子
③小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞
白细胞吞噬病菌
细胞分泌大分子--胞吐作用
胞吐: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。
④大分子在细胞内形成囊泡
④
⑤
(分泌蛋白的分泌)
⑤移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞
变形虫吞噬草履虫
注:
(1)胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用,但是不需要载体蛋白的作用。
(2)胞吐不是只能运输大分子物质,也可以运输小分子物质,如神经递质。
(3)被动运输和主动运输主要体现了膜的选择透过性,胞吞、胞吐主要体现了膜的流动性。
1.Na+-K+泵是普遍存在于动物细胞表面的一种载体蛋白,如图所示,它具有ATP酶活性,能将Na+排出细胞外,同时将K+运进细胞内,以维持细胞内外Na+和K+的浓度差。载体蛋白1和载体蛋白2依赖细胞两侧的Na+浓度差完成相应物质的运输。下列叙述错误的是
A.图中所示过程说明细胞膜具有
选择透过性
B.图中细胞对C6H12O6和K+的吸
收方式属于主动运输
C.载体蛋白2可能与细胞内pH的
调节有关
D.图中各种载体蛋白只具有运输功能
√
2.如图甲、乙分别是洋葱根尖在不同O2浓度及不同物质浓度情况下(其他条件适宜)