内容正文:
渗透作用的条件,渗透作用中水分子的运动方向
原生质层的组成
是不是所有的植物细胞都可以发生质壁分离?
发生质壁分离的原因
自由扩散和协助扩散的异同,并分析影响因素
转运蛋白的类型
水分子进出细胞的方式
课前准备:准备越充分,学习越高效
课本、双色笔、本节导学案、上节限时练
√
×
×
D
B
蔗糖不能透过细胞膜,而甘油被吸收进入细胞,导致细胞液浓度变大,当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,细胞吸水,所以在甘油溶液中细胞发生质壁分离后自动复原。
可以配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液。将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中,适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度,以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度,据此推算出细胞液浓度介于这两个浓度之间。
自由扩散和协助扩散(主要)
H2O、O2
葡萄糖
K+、Na+
被动运输
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。
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.这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性?
材料分析
资料1:
否
是
有一定的普遍性
4
(2)小肠上皮细胞从小肠液吸收葡萄糖、氨基酸是_________浓度梯度运输。
Na+ K+
26 150
114 5
红细胞内
红细胞外(血浆)
排出
吸收
0.3 2.2
1.6 5.8
小肠液
小肠上皮细胞内
葡萄糖
氨基酸
吸收
吸收
逆
材料分析
(1)红细胞从血浆中吸收K+,排出Na+是_________浓度梯度运输。
逆
资料2:
在卡文迪许实验室,经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。
5
4.2 主动运输与胞吞、胞吐
学习目标
通过阅读课本P69-70内容,说出主动运输的特点及意义;
通过阅读课本P70-71内容,说出胞吞胞吐的特点及意义;
通过阅读课本P72内容,总结物质跨膜运输的方式与细胞膜结构的关系。
思
要求:结合学案,边画边理解,边写边记
主动运输的特点,实例,意义,影响因素
载体蛋白的特点
主动运输和被动运输的区别
胞吞、胞吐的过程,实例,特点
尝试总结物质进出细胞的方式
物质跨膜运输方式与细胞膜结构的关系
小组讨论:快速基础感知; 重点讨论以下问题。
议
主动运输的特点,影响因素
载体蛋白的特点
主动运输和被动运输的区别
胞吞、胞吐的特点
尝试总结物质进出细胞的方式
物质跨膜运输方式与细胞膜结构的关系
一、主动运输
物质_________________跨膜运输,需要________________的协助,同时消耗细胞内化学反应所释放的______________。
1.定义 :
载体蛋白
能量
逆浓度梯度
载体蛋白
能量
展
在卡文迪许实验室,经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。
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(一种载体蛋白只适合与一种或一类离子、分子结合)
(1)具有特异性(或专一性);
(3)转运过程中空间结构发生变化;
(2)与被转运的离子或分子结合;
(4)可重复利用;
2、载体蛋白的特点
(5)具有饱和性。
在卡文迪许实验室,经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。
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3、影响主动运输速率的因素: 。
载体蛋白数量、能量
4、与主动运输有关的细胞器: 。
核糖体(合成载体蛋白); 线粒体(产生能量)
5、意义:通过主动运输____________________,排出________________和对_____________________,从而保证细胞和个体生命活动的需要。
选择吸收所需的物质
代谢废物
细胞有害的物质
没有直接消耗ATP,而是利用Na+运进细胞时的势能。
展
在卡文迪许实验室,经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。
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患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常,导致患者支气管中黏液增多。
囊性纤维病
案例分析:
在卡文迪许实验室,经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。
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运输
方式 浓度
方向 转运蛋白 能量 实 例 图例
小分子
被动运输
主动运输
自由扩散
协助扩散
高→低
高→低
低→高
×
√
√
×
×
√
①气体:氧气、二氧化碳
②脂溶性小分子:甘油、脂肪酸③水
葡萄糖进入红细胞、肾小管对水的重吸收
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸
根据图示和对概念的理解,完成下列表格
展
在卡文迪许实验室,经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。
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以上各图分别对应哪种跨膜运输方式?
图中A、B、C三点物质运输速率的限制因素分别是什么?
协助扩散
协助扩散 或
自由扩散
转运蛋白数量的限制
载体蛋白数量的限制
能量的限制
自由扩散
主动运输
影响物质跨膜运输的因素
展
物质
物质
探究: 物质跨膜运输的实验设计
1.探究是主动运输还是被动运输
2.探究是自由扩散还是协助扩散
呼吸抑制剂
主动运输
被动运输
蛋白质抑制剂
协助扩散
自由扩散
在卡文迪许实验室,经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。
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离子直径 0.02~0.5 nm
分子直径 0.3~0.4 nm
脂蛋白直径 20~50 nm
小分子物质
大分子物质
颗粒性和大分子物质如何进出细胞?
淀粉酶和胰岛素都是蛋白质,是生物大分子,因此无法像H2O或CO2这样通过自由扩散穿过细胞膜的脂双层。协助扩散和主动运输都是需要细胞膜上的转运蛋白的运输方式,是用来运输离子和小分子的,也无法转运这些大分子。
在卡文迪许实验室,经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。
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物质跨膜运输的方式——胞吞
在卡文迪许实验室,经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。
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1、胞吞过程:
与膜上的蛋白质结合
细胞膜内陷
包围着大分子
从细胞膜分离
大分子物质
小囊
囊泡
进入
接触
包围
凹陷
分离
需要能量
二、胞吞与胞吐
去路:被溶酶体降解
举例:
通过胞吞作用将胞外的__________摄取到细胞内,最后在____________中消化降解成_____________________供细胞利用。
主要发生在______________中,其作用不仅仅是____________________,主要是清除______________________及________________________。
注意:一些病毒借助胞吞侵入机体
单细胞真核生物(如变形虫):
营养物
溶酶体
小分子有机物
高等多细胞生物(吞噬细胞):
摄取营养物质
侵染机体的病原体
衰老或凋亡的细胞
吞噬细胞
在卡文迪许实验室,经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。
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大分子
膜蛋白
物质跨膜运输的方式——胞吐
在卡文迪许实验室,经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。
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2、胞吐过程:
举例: 内分泌腺细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶等。
大分子物质
在细胞内形成
囊泡
排出
移动到细胞膜处,与其融合
需要能量
二、胞吞与胞吐
移动
排出
融合
一般来源于高尔基体
3.结构基础:
4.意义: 通过胞吐细胞向外分泌分泌蛋白和激素,通过胞吞消灭细菌、癌细胞、及衰老的红细胞、细胞碎片,保证生命活动的正常进行。
2.运输特点:
提示: 胞吞、胞吐属于跨膜运输,但穿过的膜层数为0层。
1.运输的物质:大分子或颗粒性物质
二、胞吞与胞吐
消耗能量、不需要载体蛋白(需要膜上的蛋白质的参与)
细胞膜的流动性
1.胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系?
2.游离于细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质多是供细胞自身利用,而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够分泌到细胞外。试分析其中的道理。
细胞膜结构的流动性是胞吞、胞吐的基础;
胞吞胞吐过程中膜的变形本身也体现了膜的流动性。
因为游离于细胞质基质中的核糖体,所合成的蛋白质也只能游离于细胞质基质中。由于蛋白质是大分子有机物,无法直接通过被动运输或主动运输穿过细胞膜运输到细胞外,所以一般只能留在细胞内供细胞自身使用。而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够进入内质网腔中,并借助囊泡移动进入高尔基体,经加工包装后,包裹在囊泡中的蛋白质就可以胞吐的方式分泌到细胞外。
本章总结:细胞的物质输入和输出
转运蛋白的种类和数量
磷脂双分子层的流动性
决定性
与细胞膜结构的关系
检
1、做课堂检测和课后练习题
2、归纳整理本章知识点
为探究细胞吸收磷酸盐是否需要载体蛋白:
①研究人员合成人工膜将其置于磷酸盐溶液中,并提供能量,一段时间后发现实验前后磷酸盐浓度几乎没有发生改变。
②随后研究人员又在人工合成的脂双层膜中镶嵌入某种蛋白质,将新合成的人工膜其置于磷酸盐溶液中,并提供能量,一段时间后发现实验前后磷酸盐浓度降低了。
材料分析
细胞完成逆浓度梯度运输需要转运蛋白
结论:
资料3:
在卡文迪许实验室,经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。
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第一类:直接消耗ATP的主动运输。
通常称为泵(ATP驱动泵)。
①Na+-K+泵
②H+泵
ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶。
知识拓展:两类主动运输
第二类:间接消耗ATP的主动运输。
如图:小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖时,没有直接消耗ATP,而是利用Na+浓度差的能量。但是Na+浓度差的建立是依靠Na+-K+泵的,而Na+-K+需要消耗ATP。
肾小管上皮细胞吸收葡萄糖同上。
在卡文迪许实验室,经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。
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下图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图,下表选项中正确的是( )
小试牛刀
D
影响物质跨膜运输的因素
1.影响自由扩散的因素:
2.影响协助扩散的因素:
3.影响主动运输的因素:
细胞内外物质的浓度差
(2)细胞膜上转运蛋白的数量
(2)能量:凡是能影响细胞内产生能量的因素,
都能影响主动运输,如氧气浓度,温度等
(1)细胞内外物质的浓度差
(1)细胞膜上载体蛋白的数量
如何判断物质出入细胞的方式?
根据分子大小
胞吞
(吐)
跨膜运输
被动运输
主动运输
协助扩散
自由扩散
大分子
小分子、离子
是否消耗能量
消耗
不消耗
是否需要转运蛋白
不需要
需要
在卡文迪许实验室,经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。
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