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第3节物质跨膜运输的方式教学目标举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点说出被动运输与主动运输的异同点教学重点和难点物质跨膜运输的方式:自由扩散、协助扩散、主动运输课时安排1课时四、教学过程(一)[问题探讨]给学生呈现P70图,提出下列讨论题: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、葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层,但是小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖,对此该如何解释?3、观察此图,你还能提出其他问题吗?学生讨论后回答。(二)主动运输和被动运输的比较1.被动运输(1)自由扩散往清水中滴一滴蓝墨水,清水很快变为蓝色,这就是扩散。物质通过简单的扩散作用进出细胞,叫做自由扩散。不需要载体蛋白,也不需要消耗ATP,只能顺浓度梯度运输,如O2、CO2、甘油、乙醇等。注:细胞膜以磷脂双分子层为基本支架,确保了脂溶性物质以自由扩散的方式通过细胞膜。影响自由扩散的因素:细胞内外物质的浓度差,也与该物质分子的大小和脂溶性有关。(2)协助扩散葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层,却能通过细胞膜,是因为镶嵌在膜上的一些特有的蛋白质,能协助葡萄糖等物质顺梯度跨膜运输,进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散,叫做协助扩散。不需要消耗ATP。注:载体是细胞膜上的一种蛋白质,不同物质分子的载体不同,即载体具有专一性,不同生物细胞膜上载体的种类和数目不同。在低浓度时,物质通过细胞膜的速度,协助扩散要比自由扩散快得多,这是由于细胞膜上的载体蛋白能与特异性的物质结合,将物质运进细胞。影响协助扩散的因素:a细胞膜内外物质的浓度差B细胞膜上载体蛋白的数量,当超过一定限度时,随着外界物质浓度增加,运输速度不再加快,这是由于细胞膜上载体蛋白的数量有限,即具有载体饱和效应。2、主动运输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。如Na+、K+、Ca2+的吸收。主动运输能够按照生命活动的需要,主动地选择吸收所需要的物质,排除代谢废物和对细胞有害的物质,是一种对生命活动最重要的物质运输方式。影响主动运输的因素:A载体载体蛋白的种类和数量决定所运输的物质种类和数量载体蛋白具有特异性,不同物质的载体蛋白不同,不同生物膜上的载体蛋白的种类和数目也不同。载体蛋白具有饱和现象,当细胞膜上的载体蛋白已经达到饱和时,细胞通过载体蛋白运输的速度不再随着物质浓度的增大而增大。B能量主动运输需要消耗能量,所以凡是能够影响能量提供的因素也都影响主动运输速度,如温度,氧气浓度等。C和物质浓度有关项目自由扩散协助扩散主动运输膜外、膜内浓度高低膜外高,膜内低膜外高,膜内低膜外低、膜内高是否需要载体蛋白不需要需要需要是否消耗ATP不需要不需要需要实例O2、CO2、甘油、乙醇、苯、水C6H12O6Na+、K+、Ca2+、氨基酸这三种物质运输方式是主要的运输方式,是以小分子和离子为主的运输方式,不包含大分子。可是大部分细胞能够摄入和排除特定的大分子,大分子是怎么样进入细胞的?(二)胞吞和胞吐结合P72图讲解。1、胞吞:当细胞摄取大分子时,首先是大分子附着在细胞膜表面,这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子,然后小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部,这种现象叫胞吞。包括:吞噬作用(胞吞的物质为固体)胞饮作用(胞吞的物质为液体)2、胞吐:细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫胞吐。胞吞和胞吐均需消耗能量,如果呼吸受抑制,吞噬作用就会停止。例1右表列出的是某海洋植物细胞及海水中的离子浓度,据此回答:被分析物质离子浓度(mg/mL)钾氯海水0.010.50细胞液0.590.04(1)该植物细胞从海水中吸收钾离子和排出氯离子的方式是,理由是。(2)植物细胞对钾、氯离子的吸收具有性,这种特性与细胞膜上的有关。解析从表中数据可知,该海洋生物的细胞液中钾离子浓度远高于海水中、氯离子浓度远低于海水中,说明细胞吸收钾离子和排出氯离子都是逆浓度梯度进行的,而“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”。细胞液中的钾离子浓度与氯离子浓度不一致、与海水中的浓度也不成比例,这表明细胞对无机盐离子的吸收具有选择性,其结构基础是与细胞膜上载体的种类和数量有关。答案:(1)主动运输;逆浓度梯度运输。(2)选择;载体的种类和数量。例2下列哪种物质分子不能以跨膜运输方式进入细胞()(A)水分子和脂质分子(B)不带电荷的小分子(C)带电荷的小分子或离子(D)大分子或颗粒性物质解析跨膜运输方式主要是指自由扩散、协