2.3 物质进出细胞的运输方式（课件）-2023-2024学年高一生物同步精品课堂（苏教版2019必修1）

高中生物学 （苏教版2019） 第二章 细胞的结构和生命活动 第3节 物质进出细胞的运输方式 第1课时 细胞质膜具有选择透过性 1 课标内容 1.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量。 2.举例说明有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白。 3.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。 下面的文字摘自治疗某高血压药物说明书：“本品为二氢吡啶类钙通道阻滞剂，抑制血管平滑肌和心肌细胞的跨膜钙离子内流，但以血管作用为主。本品引起冠状动脉、肾小动脉等全身血管的扩张，产生降压作用”。许多药物都是针对细胞质膜上物质运输的通道研发的。原因是：细胞是一个开放的系统，系统的边界——细胞质膜不仅是将细胞内外隔开的屏障，也是控制物质进出细胞的门户。细胞质膜是怎样控制物质输入和输出的呢？不同的物质跨膜运输的方式一样吗？这与细胞质膜的结构有什么关系呢？ 像水分子这样，物质以扩散的方式进出细胞，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被称为被动运输。 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。 扩散现象 01 被动运输不需要细胞供能 被动运输分为自由扩散（简单扩散）和协助扩散 被动运输不需要细胞供能 物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式叫作自由扩散或简单扩散 自由扩散的物质穿过磷脂双分子层，此类物质一般为脂溶性分子、非极性小分子，带电荷的离子和极性分子难以自由扩散。 借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散 膜转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白 自由扩散（简单扩散） 高浓度 低浓度 自由扩散 达到平衡 脂溶性 种类和数量 扩散 自由扩散（简单扩散） 运输方向： 高浓度 低浓度 不需要载体，不需要能量 实例： 气体分子；甘油、乙醇、苯等脂溶性物质 特点： 影响自由扩散的因素：浓度差 浓度差 扩散速度 （趋势） 自由扩散（简单扩散） 转运蛋白 （1）定义：镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助离子和一些小分子有机物顺浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。 （2）类型：通道蛋白和载体蛋白 通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小电荷相适宜的分子或离子通过。分子和离子通过通道蛋白时，不需要与通道结合。 协助扩散——通道蛋白 水子进行细胞的方式为自由扩散和协助扩散（主要方式） 钠离子通道关闭（左图） 钠离子通道开启（右图） 协助扩散——通道蛋白 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。 协助扩散——载体蛋白（高度特异性） 离子通道 开 关 自身构象 协助扩散 图中葡萄糖被吸收的方式是__________，该运输方式与通道蛋白运输某种物质的方式相比，共同点是_________________________________ _____。与通道蛋白运输相比的是，载体蛋白运输物质时，载体蛋白的构象____________。 协助扩散 都是顺浓度梯度运输，且不需要细胞代谢供能 会发生改变 读图回答 运输方向： 高浓度 低浓度 实例： 红细胞吸收葡萄糖 特点： 需膜上转运蛋白的协助，不需要能量 影响协助扩散的因素： 浓度差 运输速度 浓度差和转运蛋白数量 协助扩散 阅读下列材料，回答问题。 材料1　表1是乙醇分子进入细胞的运输速度与浓度差之间的关系。 表1 浓度差/(mmol·L－1) 0 1 3 5 7 9 运输速度/(分子·秒－1) 0 5 10 15 20 25 材料2　表2是葡萄糖进入红细胞的运输速度与浓度差之间的关系，图1表示葡萄糖进入红细胞的过程示意图。 表2 浓度差/(mmol·L－1) 1.5 3 4.5 6 7.5 9 运输速度/(分子·秒－1) 8 15 24 30 31 31 情境探疑 情境探疑 图1 材料3　研究发现，水分子进入细胞存在两种方式，如图2所示。 图2 情境探疑 (1)请据表1、表2分别绘制相关曲线模型。 情境探疑 (2)由表1推测，乙醇分子进入细胞的速度与浓度差呈正相关，应属__________方式，该方式中影响物质运输速率的因素是______________。 (3)由表2推测，葡萄糖分子进入红细胞的方式为__________。浓度差在7.5(mmol·L－1)以后运输速度不再增加的原因是________________________。由此可知，该方式中影响物质运输速率的因素是______________________。 简单扩散 溶液的浓度差 协助扩散 受到载体蛋白数量的限制 浓度差和载体蛋白数量 情境探疑 (4)材料3中水