2015高中生物 第4章 第3节 物质跨膜运输的方式学案 新人教版必修1
8页1、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。(重点)2主动运输。(难点)3进行图表数据的解读。, 知识结构 被动运输1扩散与被动运输(1)扩散:物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移,直到出现均匀分布的现象。扩散的速率与物质的浓度梯度成正比。(2)被动运输:物质顺浓度梯度进出细胞的扩散。被动运输包括自由扩散和协助扩散。被动运输与扩散的区别(1)被动运输是一种跨膜运输,即需要穿越生物膜,而扩散不一定穿越生物膜。(2)被动运输是一种特殊的扩散。两者关系如图431所示。2自由扩散与协助扩散的比较表中图像解读示意图A中的物质(用黑点表示)细胞膜外侧浓度高,细胞膜内侧浓度低,该物质顺浓度梯度由细胞外进入细胞内,跨膜方式为自由扩散。示意图B中的物质(用黑点表示)细胞膜外侧浓度高,细胞膜内侧浓度低,该物质在载体蛋白的协助下,顺浓度梯度由细胞外进入细胞内,跨膜方式为协助扩散。曲线C表示:物质进行自由扩散时,转运速率与细胞膜内外浓度差成正比。曲线D表示:在一定范围内,随着细胞膜内外浓度差的加大,物质转运速率加快,超过一定范围,物质转运速率不再随细胞膜内外浓度差的加大而加快,说明受到载体数量
2、的限制。(1)被动运输的速率还与被运输物质分子的大小及其脂溶性程度等有关,分子越小,脂溶性越强,运输速率越快。(2)表中“高浓度”和“低浓度”是指运输离子或小分子本身的浓度,而不是指所处溶液的其他成分的浓度。(3)两种运输方式的动力均来自细胞内外物质的浓度差,此外,协助扩散还与载体蛋白的种类和数量有关。教材第7071页参考答案问题探讨1从图上可以看出,氧气、二氧化碳、氮气、苯等小分子(苯是脂溶性的)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。3通过观察此图还可联想并提出,细胞需要的离子是否也通过细胞膜上的蛋白质来运输等问题。思考与讨论1自由扩散和协助扩散都不需要消耗能量。因为二者都是顺物质的浓度梯度进行的。2自由扩散与协助扩散的共同之处是都不需要细胞消耗能量。不同之处是:前者不需要载体蛋白的协助,后者必须有载体蛋白的协助才能实现。3因为自由扩散和协助扩散都是顺物质的浓度梯度进行
3、的,不需要细胞消耗能量,所以统称为被动运输。【例1】下列物质出入细胞的方式中,简单扩散(自由扩散)区别于协助扩散的是()A由高浓度向低浓度扩散B需要载体C由低浓度向高浓度扩散D不需要载体解析:自由扩散与协助扩散的相同之处是顺浓度梯度(高浓度低浓度),同时均不消耗能量;不同之处表现在自由扩散不需要载体,而协助扩散需要载体。答案:D点拨:被动运输方式的判断 主动运输1主动运输的概念物质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。2主动运输的方向逆浓度梯度运输,即从低浓度一侧向高浓度一侧运输。3主动运输的条件(1)需要能量;(2)需要载体。4实例Na、K、Ca2等离子,葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞。5主动运输的图像解读(1)过程分析:如图432所示,图中的物质(用黑点表示)细胞膜外侧浓度低,细胞膜内侧浓度高,该物质在载体蛋白的协助下,消耗能量逆浓度梯度由细胞外进入细胞内,跨膜方式为主动运输。 (2)曲线解读:相关的曲线如图433所示,主动运输过程需要载体和能量。主动运输逆浓度梯度进行时,在能量充足,载体没有达到饱和之前,
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