4.1 被动运输（第二课时）-2022-2023学年高一生物教学同步精美课件（人教版2019必修1）

4.1 被动运输 （第二课时） 第四章 细胞的物质输入和输出 Copyright © 2023 liqionghua 版权申明：本课件为著作人原创作品，未经著作人授权不得擅自抄袭转载摘编或用于商业用途 喜欢的话可以关注微信公众号：小沫教你学高中生物 细胞类型 动物细胞 植物细胞 原理 条件 半透膜 半透膜两侧有浓度差 现象 a>b a=b a<b 渗透作用 细胞膜 原生质层 细胞质与外界溶液有浓度差（浓度分别为a、b） 细胞液与外界溶液有浓度差 吸水膨胀甚至涨破 吸水膨胀但不会涨破 细胞形态不变（动态平衡） 细胞皱缩 知识回顾 1 2 被动运输的类型 3 转运蛋白的类型 影响被动运输的因素 1 被动运输的类型 被动运输 物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。 通道蛋白 载体蛋白 细胞外 细胞内 图4-4 自由扩散和协助扩散示意图 自由扩散 协助扩散 自由扩散 1 被动运输的类型 有些小分子物质，很容易自由地穿过细胞膜的磷脂双分子层。 如：O2、CO2 毛细血管壁 红细胞 肺泡壁 空气 氧气 15.8 氧气 5.6 氧气 14.5 气管、支气管不断分支，最终形成肺泡 O2在肺泡中与血液的交换 、甘油、乙醇、苯、维生素等。 1 被动运输的类型 协助扩散 离子和一些小分子有机物如葡萄糖、氨基酸等，不能自由地通过细胞膜，需要借助膜上的转运蛋白进出细胞扩散，叫做协助扩散，也叫易化扩散。 Na+内流 葡萄糖进入普通细胞 神经纤维上Na+内流或K+外流 1 被动运输的类型 自由扩散和协助扩散有哪些相同点? 通道蛋白 载体蛋白 细胞外 细胞内 图4-4 自由扩散和协助扩散示意图 ①物质都以扩散的方式进出细胞 ②都是顺浓度梯度的跨膜运输（从高浓度到低浓度） ③都不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量 1 被动运输的类型 自由扩散和协助扩散有哪些不同点? 通道蛋白 载体蛋白 细胞外 细胞内 图4-4 自由扩散和协助扩散示意图 自由扩散： 不需要载体 协助扩散： 需要载体 载体蛋白 通道蛋白 2 转运蛋白的类型 【资料1】水分子比较小，在活细胞中含量最多，人们曾经认为它们以自由穿过细胞膜磷脂分子的间隙而进出细胞。 后来的研究发现，水分子在通过细胞膜时的速率高过人工膜。 由此推断细胞膜上可能存在特殊的输送水分子的通道。 2 转运蛋白的类型 【资料2】1988年，美国科学家阿格雷从红细胞和肾小管中分离出一种未知功能的新的膜蛋白。1991年，经过N-端肽链测序和整个cDNA序列测定，阿格雷获得了蛋白氨基酸序列结构，此时的他敏锐地意识到，这很可能就是大家一直在寻找的“水通道”。并由此赢得了2003年的诺贝尔化学奖。 水通道 细胞膜 水通道蛋白结构模式图 2 转运蛋白的类型 水分子很小，不带电荷但具有极性，尽管能够以自由扩散过膜，但是更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。 阿格雷的实验：用爪蟾属卵母细胞放入低渗溶液中观察 肾 输尿管 膀胱 肾小管 肾小囊 肾小球 集合管 重吸收作用 尿液 （排出体外） 尿液 （排出体外） 肾单位 滤过作用 原尿 150 L 1.5 L 2 转运蛋白的类型 肾小管对水的重吸收 2 转运蛋白的类型 【资料3】麦金农利用Ｘ射线晶体成像技术，获得了世界第一张离子通道的高清晰度照片，它可以让科学家观测离子在进入离子通道前的状态，在通道中的状态，以及穿过通道后的状态。这样，人们就可以“看见”离子是如何通过由不同信号控制开关的通道的。2003年，诺贝尔化学奖被授予给了这位有胆识的内科医生和生物物理学家。 2 转运蛋白的类型 需要与被运输的物质结合，每次转运时都会发生自身构象的改变。 分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，只容许与自身通道直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。 载体蛋白 通道蛋白 2 转运蛋白的类型 载体蛋白和通道蛋白的比较 载体蛋白 通道蛋白 图示 和运输物质结合 构象变化 辨别依据 需要 不需要 会 会 高度选择性，一种特定的载体只能运输一种类型的分子 依据分子的大小和电荷进行辨别 水通道 离子通道 3 影响被动运输的因素 请判断①和②分别是哪一种被动运输方式？请说明判断理由。 运输速率 膜两侧的浓度差 ① ② P点 （转运蛋白饱和点） 膜两侧的浓度差 膜两侧的浓度差 转运蛋白的数量 协助扩散 自由扩散 3 影响被动运输的因素 影响协助扩散的因素： 影响自由扩散的因素： 膜两侧的浓度差 膜两侧的浓度差 转运蛋白的数量 温度 温度 温度 生物膜的流动性 酶活性 呼吸速率 影响 影响 影响 影响 物质运输速率 温度对被动运输的影响 【2021年广东卷】1