4.3物质跨膜运输的方式课件2021-2022学年高一上学期生物人教版必修1

4.3 物质跨膜运输的方式 人工合成的脂双层对物质的通透性 氧气、氮气 二氧化碳、苯 水、甘油、 乙醇 氨基酸 葡萄糖 核苷酸 H+、 Na+、 K+、 Ca2+、 Mg2+、 HCO_ 合成的脂双层 无机小分子 脂溶性 有机小分子 较大的 有机小分子 离子 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、氨基酸、无机盐都是生命活动所必需的，如何通过细胞膜？ 脂溶性的,以及分子量小的物质,气体等可以直接透过脂双层。 较大的有机分子和带电荷的离子不能通过合成的脂双层。 需要膜上蛋白质的帮助 （转运蛋白） 被动运输 自由扩散（简单扩散） 协助扩散（易化扩散） 物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。 自由扩散 细胞外 细胞内 细胞膜 自由扩散 (1)概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式 (2)特点 ①顺浓度梯度运输 ②不需要转运蛋白协助 ③不需要消耗能量 (3)实例： 气体（O2 、CO2等）、 脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯等）、 脂质分子（胆固醇、性激素等） 细胞外 细胞内 (4)影响因素： 浓度差、温度 转运蛋白 转运蛋白：镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助物质顺浓度梯度跨膜运输。 载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变； 通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白相结合。 特异性 比较载体蛋白和通道蛋白的异同 被运输物质 是否与之结合 转运时自身构象是否改变 相同点 载体蛋白 通道蛋白 是 否 是 否 具有 特异性 协助扩散 (1)概念：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式 载体蛋白 通道蛋白 (2)特点 ①顺浓度梯度运输 ②需要转运蛋白协助 ③不需要消耗能量 (3)实例： 红细胞吸收葡萄糖等 浓度差、 转运蛋白种类和数量、温度 (4)影响因素： 人体甲状腺分泌的甲状腺激素，在生命活动中起着重要作用。碘是合成甲状腺激素的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高20~25倍。 血液中 碘浓度低 碘浓度高 1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？ 2.联想逆水行舟的情形，甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是否需要细胞提供能量？ 3.这种跨膜运输是特例还是有一定的普遍性？ 不是 需要 具有普遍性 人红细胞吸收K+ 轮藻细胞吸收K+ 小肠上皮细胞吸收 氨基酸,葡萄糖 实例1：小肠液中氨基酸、葡萄糖的浓度远低于小肠上皮细胞的浓度，但仍可被吸收。 实例2：人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍。 实例3：轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。 1 主动运输 一、主动运输 1.概念 物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。 ①逆浓度梯度运输 ②需要载体蛋白 ③消耗能量 2.特点 一、主动运输 一、主动运输 3.过程 离子与膜上载体蛋白特定部位结合。一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。 在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化。 将它所结合的离子或分子从膜一侧转运到另一侧释放出来，载体蛋白随后又恢复原状。 特异性 可重复利用 4.意义 5.实例 通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需求。 小肠上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖等物质，肾小管对葡萄糖的重吸收，轮藻细胞、红细胞对K+的吸收等 一、主动运输 像唾液腺细胞能分泌淀粉酶、胰岛细胞能分泌胰岛素、这些分泌蛋白能通过自由扩散、协助扩散或者主动运输运出细胞吗？ 大分子物质以胞吞和胞吐方式进出细胞 某些小分子物质也可以通过胞吞胞吐方式进出细胞。如：神经递质大部分是小分子物质，但释放的方式也是胞吐 注 意 2 胞吞胞吐 细胞膜 大分子或颗粒物 乳腺细胞合成的蛋白质 内分泌腺合成的蛋白质类激素 消化腺细胞分泌的消化酶 吞噬的细菌、病毒 二、胞吞与胞吐 1.胞吞 实例：吞噬细胞吞噬病原体、变形虫摄取食物等 过程： 大分子与膜上的蛋白质结合 细胞膜内陷形成小囊 小囊包裹大分子 小囊从细胞膜分离形成囊泡 进入细胞内部 二、胞吞与胞吐 2.胞吐 实例：分泌蛋白的分泌、变形虫排出食物残渣和废物等 过程： 大分子在细胞内形成囊泡 囊泡移动到细胞膜处 囊泡与细胞膜融合后排出大分子 物质出入细胞的方式 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 图例 运输方向 特点 举例 高浓度→低浓度(顺浓度梯度) 低浓度→高浓度（逆浓度梯度）