内容正文:
第3节 物质跨膜运输的方式
学习目标:
1.说明物质进出细胞的方式。
2.进行图表数据的解读。
合成的脂双层
问题探讨
1.什么样的分子能够通过?什么样的分子不能通过?
从图上可以看出,氧气、二氧化碳、氮气、苯等小分子(苯还是脂溶性的)很容易通过合成的脂双层;水、甘油、乙醇等较小的分子也可以通过;氨基酸、葡萄糖等较大的有机分子和带电荷的离子则不能通过合成的脂双层。
2.葡萄糖不能通过该膜,但是小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖,如何解释?
葡萄糖不能通过人工合成的无蛋白的脂双层,但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖,推测小肠上皮细胞的细胞膜上有能够转运葡萄糖的蛋白质。
一、被动运输
1.自由扩散
概念:物质通过简单的扩散作用进出细胞。
举例:水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇(酒精)、苯等脂溶性物质通过细胞膜。
2.协助扩散
概念:进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。
举例:葡萄糖通过红细胞膜。
自由扩散不消耗能量,不需要载体。运输速率取决于膜两侧物质的浓度差。浓度差越大,自由扩散速率越快。与物质浓度呈正比关系。
细胞膜
外
内
协助扩散不消耗能量,需要载体蛋白的协助,物质从高浓度向低浓度运输,当细胞外侧浓度增加到一定时候,运输速率不再增加。(受载体蛋白数量的限制)。
细胞膜
外
内
思考与讨论
1.自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗?为什么?
不需要。因为两者都是顺物质的浓度梯度。
2.自由扩散和协助扩散有什么异同?
共同点:都不需要细胞消耗能量。
不同点:前者不需要蛋白质的协助,后者必须有蛋白质的协助。
3.为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输?
因为自由扩散和协助扩散都是顺物质的浓度梯度进行的,不需要细胞消耗能量。
二、主动运输
概念:从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时也需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
举例:1、Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+、I-等离子通过细胞膜; 2、葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜。
主动运输
主动运输需消耗能量,需要载体蛋白的协助,物质从低浓度向高浓度运输,当细胞外侧浓度增加到一定时候,运输速率不再增加。(受载体蛋白数量,能量的限制)。
细胞膜
外
内
ATP
ATP
ATP
ATP
细胞外浓度
氧气浓度对物质运输速率的影响曲线
自由扩散或协助扩散
主动运输
运输方式
自由扩散
协助运输
主动运输
跨膜方向
高→低
高→低