《2018-2019學(xué)年高中生物 第4章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 第3節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞秸n件 新人教版必修1.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中生物 第4章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 第3節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞秸n件 新人教版必修1.ppt（40頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第3節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?教師參考 新課導(dǎo)入 導(dǎo)入1:前面我們學(xué)習(xí)了細(xì)胞膜,知道細(xì)胞膜具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能,即細(xì)胞需要的氧氣、葡萄糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可以從外界進(jìn)入細(xì)胞;抗體、激素等物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)合成后會(huì)分泌到細(xì)胞外,細(xì)胞產(chǎn)生的廢物也要排到細(xì)胞外。那么這些物質(zhì)是以什么方式進(jìn)出細(xì)胞的呢?科學(xué)家對(duì)此進(jìn)行了探究,并且已經(jīng)弄清了許多物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式。本節(jié)課就讓我們沿著科學(xué)家的思路去體驗(yàn)一次科學(xué)探究的過(guò)程吧。 導(dǎo)入2:我們知道細(xì)胞是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng),它每時(shí)每刻都在與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換。物質(zhì)的進(jìn)進(jìn)出出都要經(jīng)過(guò)細(xì)胞的邊界細(xì)胞膜。 那么物質(zhì)是以何種方式穿過(guò)細(xì)胞膜的呢?這將是本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容。,【
2、教學(xué)目標(biāo)】 1.通過(guò)對(duì)一些小分子物質(zhì)出入細(xì)胞的實(shí)例分析,使學(xué)生能運(yùn)用歸納與概括、演繹與推理的方法,總結(jié)出物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞胶吞攸c(diǎn)?？茖W(xué)思維、科學(xué)探究 2.結(jié)合白細(xì)胞的吞噬作用和抗體的分泌這些事實(shí),使學(xué)生能運(yùn)用膜的流動(dòng)性原理解釋胞吞和胞吐現(xiàn)象?？茖W(xué)思維,形成學(xué)科核心素養(yǎng),凝練素養(yǎng),自主學(xué)習(xí),自主學(xué)習(xí) 讀教材學(xué)基礎(chǔ),一、被動(dòng)運(yùn)輸 請(qǐng)仔細(xì)閱讀教材第7071頁(yè),完成下面的問(wèn)題。 1.概念:物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞 梯度的擴(kuò)散。 2.類型,順濃度,,,,判斷 (1)相對(duì)分子質(zhì)量小的物質(zhì)或離子都可以通過(guò)自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。( ) (2)葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞需要載體蛋白的協(xié)助,但不需要消耗能量,屬于協(xié)助擴(kuò)散。
3、( ) (3)細(xì)胞膜對(duì)鉀離子的吸收要靠糖蛋白識(shí)別并運(yùn)輸。( ),,,,二、主動(dòng)運(yùn)輸 請(qǐng)仔細(xì)閱讀教材第7172頁(yè),完成下面的問(wèn)題。 1.基本條件 (1)細(xì)胞膜上相應(yīng) 的協(xié)助。 (2)需要消耗能量 。 2.實(shí)例:K+、Ca2+、Na+等離子通過(guò)細(xì)胞膜。 3.生理意義:保證活細(xì)胞按照生命活動(dòng)的需要,主動(dòng)選擇吸收所需要的 ,排出 和對(duì)細(xì)胞 的物質(zhì)。,載體蛋白,ATP,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),代謝廢物,有害,選擇 某物質(zhì)從低濃度向高濃度跨膜運(yùn)輸,該過(guò)程( ) A.沒(méi)有載體參與B.不消耗能量 C.不體現(xiàn)膜的選擇透過(guò)性D.需要消耗能量,D,三、大分子物質(zhì)的運(yùn)輸 請(qǐng)
4、仔細(xì)閱讀教材第72頁(yè),完成下面的問(wèn)題。 1.胞吞:大分子附著在細(xì)胞膜 ,這部分細(xì)胞膜 形成 ,包圍著大分子。然后小囊從細(xì)胞膜上分離下來(lái),形成 ,進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。 2.胞吐:細(xì)胞需要 的大分子,先在細(xì)胞內(nèi)形成 ,然后移動(dòng)到 處,并與之融合將大分子排出細(xì)胞。 思考 胞吞和胞吐屬于跨膜運(yùn)輸嗎?是否需要消耗能量? 提示:不屬于。胞吞和胞吐利用了膜的流動(dòng)性,需要消耗能量。,表面,內(nèi)陷,小囊,囊泡,外排,囊泡,細(xì)胞膜,凝練素養(yǎng) 解疑難提能力,主題一 物質(zhì)出入細(xì)胞方式的比較 教師參考 問(wèn)題引領(lǐng): 1.自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散主要區(qū)別是什么? 2.主動(dòng)運(yùn)輸和被動(dòng)運(yùn)輸
5、的根本區(qū)別是什么? 3.大分子物質(zhì)是如何出入細(xì)胞的?它是否需要載體?,,,,,【典例1】 下圖表示某生物膜的部分結(jié)構(gòu),圖中A、B、C、D表示某些物質(zhì),a、b、c、d表示物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是() A.若是癌細(xì)胞的細(xì)胞膜,則物質(zhì)D比正常細(xì)胞少 B.若是肝細(xì)胞的細(xì)胞膜,則b、c運(yùn)輸?shù)臍怏w分別是O2、CO2 C.若是腸腺細(xì)胞膜,則胰蛋白酶以d方式分泌 D.若是小腸絨毛上皮細(xì)胞膜,則甘油以b方式進(jìn)入細(xì)胞,,解析:圖中物質(zhì)D表示糖蛋白,癌細(xì)胞的細(xì)胞膜上的糖蛋白減少;根據(jù)D糖蛋白的位置可以判斷上面為膜的外側(cè),下面為膜的內(nèi)側(cè),O2、CO2以自由擴(kuò)散方式穿過(guò)生物膜,其中O2進(jìn)入細(xì)胞即圖中的b,C
6、O2運(yùn)出細(xì)胞即圖中的c。甘油以b方式即自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞;d方式表示主動(dòng)運(yùn)輸,胰蛋白酶是分泌蛋白,是通過(guò)胞吐方式被分泌出細(xì)胞的。 答案:C,方法透析 物質(zhì)出入細(xì)胞方式的判斷方法 (1)據(jù)分子大小判斷: (2)根據(jù)運(yùn)輸方向判斷:逆濃度梯度的跨膜運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸。,備選例題 如圖所示為物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的分類圖。已知物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式有胞吞、胞吐、自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸,下列說(shuō)法正確的是( ) A.如A與B的分類標(biāo)準(zhǔn)為是否消耗能量,則C可表示主動(dòng)運(yùn)輸 B.如A與B的分類標(biāo)準(zhǔn)為是否消耗能量,則G可表示主動(dòng)運(yùn)輸 C.如A與B的分類標(biāo)準(zhǔn)為是否需要載體蛋白,則C可表示主動(dòng)運(yùn)輸 D.如A與B的分類標(biāo)準(zhǔn)為
7、是否需要載體蛋白,則G可表示主動(dòng)運(yùn)輸,C,,解析:物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的五種方式中,胞吞、胞吐和主動(dòng)運(yùn)輸消耗能量,協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸需要載體蛋白。如A與B的分類標(biāo)準(zhǔn)為是否消耗能量,C、D表示自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散,而G、H表示胞吞和胞吐,F表示主動(dòng)運(yùn)輸;如A與B的分類標(biāo)準(zhǔn)為是否需要載體蛋白,則C、D表示協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸,而G、H表示胞吞和胞吐,F表示自由擴(kuò)散。,,【題組演練】 1.下圖中示意物質(zhì)和離子通過(guò)細(xì)胞膜的過(guò)程,下列陳述中正確的是( ) A.所有圖均為主動(dòng)運(yùn)輸 B.圖和圖為主動(dòng)運(yùn)輸,圖和圖為被動(dòng)運(yùn)輸 C.圖、圖和圖為滲透作用 D.圖為主動(dòng)運(yùn)輸,圖、圖、圖為被動(dòng)運(yùn)輸 解析:所有主動(dòng)運(yùn)輸必須是依賴于蛋
8、白,并且逆濃度梯度。所以圖中只有是主動(dòng)運(yùn)輸。而滲透作用是指水分子通過(guò)膜的擴(kuò)散,圖、可表示滲透作用,而圖中物質(zhì)逆濃度梯度運(yùn)輸,不能表示滲透作用。,D,2.以下表示“物質(zhì)出入細(xì)胞的方式”的簡(jiǎn)要概念圖,相關(guān)敘述正確的是( ) A.小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收氨基酸的方式為 B.葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的方式為 C.唾液腺細(xì)胞分泌唾液淀粉酶的方式為 D.K+進(jìn)入組織細(xì)胞方式為,A,,解析:是主動(dòng)運(yùn)輸、為胞吐或胞吞、為協(xié)助擴(kuò)散、自由擴(kuò)散,小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收氨基酸的方式為主動(dòng)運(yùn)輸;葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的方式為協(xié)助擴(kuò)散,不需要能量,唾液腺細(xì)胞分泌唾液淀粉酶的方式為胞吐,K+進(jìn)入組織細(xì)胞方式為主動(dòng)運(yùn)輸。,,B,,,主題二 影
9、響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩丶扒€分析 教師參考 問(wèn)題引領(lǐng): 1.不同物質(zhì)濃度對(duì)物質(zhì)運(yùn)輸速率有何影響? 2.載體是如何影響物質(zhì)運(yùn)輸速率的? 3.O2濃度會(huì)影響K+進(jìn)入肝細(xì)胞的速率嗎?若無(wú)O2 K+就不能被運(yùn)輸?shù)礁渭?xì)胞內(nèi)嗎?,,1.影響跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩?(1)影響自由擴(kuò)散的因素:細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差。 (2)影響協(xié)助擴(kuò)散的因素:細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差;細(xì)胞膜上相應(yīng)載體的種類和數(shù)量。 (3)影響主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊蛩?細(xì)胞膜上相應(yīng)載體的種類和數(shù)量;能量。,2.影響物質(zhì)運(yùn)輸速率的曲線分析 (1)物質(zhì)濃度(在一定范圍內(nèi))對(duì)運(yùn)輸速率的影響曲線 自由擴(kuò)散的運(yùn)輸方向是由高濃度一側(cè)到低濃度一側(cè),其動(dòng)力是兩側(cè)溶液的濃度差,在一
10、定濃度范圍內(nèi),隨物質(zhì)濃度的增大,其運(yùn)輸速率越大。,協(xié)助擴(kuò)散或主動(dòng)運(yùn)輸?shù)墓餐攸c(diǎn)是都需要載體協(xié)助,在物質(zhì)濃度較低時(shí),隨物質(zhì)濃度的增大,運(yùn)輸速率也逐漸增大,到達(dá)一定物質(zhì)濃度時(shí),由于受膜上載體數(shù)量的限制,運(yùn)輸速率不再隨濃度增大而增大。,(2)O2濃度對(duì)物質(zhì)運(yùn)輸速率的影響曲線 自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散統(tǒng)稱為被動(dòng)運(yùn)輸,其運(yùn)輸方向都是從高濃度一側(cè)到低濃度一側(cè),其運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力都是濃度差,不需要能量,因此與O2濃度無(wú)關(guān),運(yùn)輸速率不隨O2濃度增大而改變。,主動(dòng)運(yùn)輸方式既需要載體協(xié)助又需要消耗能量,在O2濃度為零時(shí),通過(guò)細(xì)胞無(wú)氧呼吸供能,但無(wú)氧呼吸產(chǎn)生能量較少,所以運(yùn)輸速率較低,在一定范圍內(nèi)隨O2濃度升高,有氧呼吸加強(qiáng),
11、產(chǎn)生的能量逐漸增多,所以運(yùn)輸速率不斷加快,當(dāng)O2濃度足夠高時(shí),能量供應(yīng)充足,但由于受到載體數(shù)量的限制,運(yùn)輸速率不再隨O2濃度增大而加快。,【典例2】 圖中曲線a、b表示分子跨膜運(yùn)輸速率與O2濃度的關(guān)系,下列分析不正確的是() A.曲線a代表被動(dòng)運(yùn)輸,曲線b代表主動(dòng)運(yùn)輸 B.曲線a代表的分子跨膜運(yùn)輸一定不需要載體蛋白 C.曲線b運(yùn)輸速率達(dá)到飽和的原因可能是細(xì)胞膜上載體蛋白數(shù)量有限 D.溫度可影響生物膜的流動(dòng)性從而對(duì)曲線a、b的運(yùn)輸速率均有影響,,解析:曲線a說(shuō)明物質(zhì)跨膜運(yùn)輸與細(xì)胞呼吸無(wú)關(guān),不消耗能量;而曲線b說(shuō)明物質(zhì)跨膜運(yùn)輸與細(xì)胞呼吸有關(guān),消耗能量,所以曲線a可代表被動(dòng)運(yùn)輸,曲線b可代表主動(dòng)運(yùn)
12、輸,主動(dòng)運(yùn)輸與載體和能量有關(guān),所以曲線b運(yùn)輸速率達(dá)到飽和的原因是細(xì)胞膜上載體蛋白數(shù)量有限;曲線a如果是協(xié)助擴(kuò)散,則需要載體蛋白;由于細(xì)胞膜的流動(dòng)性與溫度有關(guān),所以溫度可影響生物膜的流動(dòng)性從而對(duì)曲線a、b的運(yùn)輸速率均有影響。 答案:B,,(1)從圖中信息可知,運(yùn)輸不同物質(zhì)的載體蛋白(填“可能”或“不可能”)相同;該細(xì)胞吸收的方式為主動(dòng)運(yùn)輸。(2)該細(xì)胞吸收氧氣的方式與圖2中是一致的。圖2中,對(duì)應(yīng)的跨膜運(yùn)輸方式為;限制中A點(diǎn)和B點(diǎn)的因素分別是。,,解析:(1)從圖中信息可知,運(yùn)輸不同物質(zhì)的載體蛋白可能相同,因?yàn)榘被岷外c離子共用一種載體;該細(xì)胞吸收氨基酸是從低濃度到高濃度運(yùn)輸?shù)?吸收葡萄糖需要消耗
13、ATP,所以細(xì)胞吸收氨基酸和葡萄糖的方式為主動(dòng)運(yùn)輸。 (2)該細(xì)胞吸收氧氣的方式是自由擴(kuò)散,自由擴(kuò)散與濃度有關(guān),與載體和能量無(wú)關(guān),故與圖2中是一致的。圖2中,對(duì)應(yīng)的跨膜運(yùn)輸方式,載體數(shù)量可以限制物質(zhì)運(yùn)輸速率,故為協(xié)助擴(kuò)散或主動(dòng)運(yùn)輸;限制中A點(diǎn)的因素是能量,在此時(shí)橫坐標(biāo)的能量變化能夠引起縱坐標(biāo)運(yùn)輸速率的變化,B點(diǎn)的因素是載體數(shù)量,橫坐標(biāo)的能量已經(jīng)不再是限制因素。 答案:(1)可能氨基酸和葡萄糖 (2)協(xié)助擴(kuò)散或主動(dòng)運(yùn)輸能量、載體數(shù)量,,【題組演練】 1.圖中曲線a、b表示物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?據(jù)圖分析下列表述不正確的是( ) A.脂溶性小分子物質(zhì)通過(guò)方式a運(yùn)輸 B.葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的方式為b C
14、.方式b的最大運(yùn)輸速率與被運(yùn)輸分子的濃度有關(guān) D.抑制細(xì)胞呼吸對(duì)方式b的運(yùn)輸速率可能產(chǎn)生影響 解析:脂溶性小分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式是自由擴(kuò)散,即方式a,葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的方式為協(xié)助擴(kuò)散,而方式b為協(xié)助擴(kuò)散或主動(dòng)運(yùn)輸;其最大運(yùn)輸速率與載體蛋白數(shù)量有關(guān);抑制細(xì)胞呼吸會(huì)影響能量的供應(yīng),主動(dòng)運(yùn)輸需要消耗能量,因此可能會(huì)影響方式b。,C,,2.下列有關(guān)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式的分析,不正確的是( ) A.低溫對(duì)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)乃俾屎退\(yùn)輸物質(zhì)種類都有很大影響 B.載體蛋白結(jié)構(gòu)異常對(duì)協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)挠绊戄^為顯著 C.受細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)濃度差影響最大的運(yùn)輸方式是被動(dòng)運(yùn)輸 D.土壤通氣狀況對(duì)陸生植物根系的主動(dòng)運(yùn)輸有很大
15、影響 解析:低溫僅影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)乃俾?載體蛋白的種類對(duì)所運(yùn)輸物質(zhì)種類有很大影響;協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸都需要載體蛋白的協(xié)助,因此載體蛋白結(jié)構(gòu)異常對(duì)協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)挠绊戄^為顯著;被動(dòng)運(yùn)輸包括自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散,二者均是順濃度梯度跨膜運(yùn)輸?shù)?受細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)濃度差影響大;土壤通氣狀況通過(guò)影響植物根系的有氧呼吸來(lái)影響主動(dòng)運(yùn)輸過(guò)程。,A,3.下表是人體成熟紅細(xì)胞中與血漿中的K+和Mg2+在不同條件下的含量比較,據(jù)表分析不正確的是( ) A.魚(yú)藤酮對(duì)K+載體和Mg2+載體的生理功能都有抑制作用 B.魚(yú)藤酮可能是通過(guò)抑制紅細(xì)胞的有氧呼吸,從而影響K+和Mg2+的運(yùn)輸 C.烏木苷抑制K+載體的生理功能而
16、不影響Mg2+載體的生理功能 D.正常情況下血漿中K+和Mg2+均通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入紅細(xì)胞,B,,解析:從表中數(shù)據(jù)分析可知,在處理前細(xì)胞內(nèi)K+和Mg2+的含量都比較高,而在用魚(yú)藤酮處理后,K+和Mg2+的含量都減少了,說(shuō)明魚(yú)藤酮對(duì)K+載體和Mg2+載體的生理功能都有抑制作用;用烏木苷處理后,K+的含量減少,而Mg2+的含量保持不變,說(shuō)明烏木苷抑制K+載體的生理功能而不影響Mg2+載體的生理功能;正常情況下血漿中K+和Mg2+均通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入紅細(xì)胞;人體成熟的紅細(xì)胞內(nèi)無(wú)線粒體,無(wú)法進(jìn)行有氧呼吸。,形成學(xué)科核心素養(yǎng),(一)重要生物學(xué)概念 1.自由擴(kuò)散既不需要載體,也不需要能量,水、氣體及脂溶性物質(zhì)以自由擴(kuò)散方式運(yùn)輸。 2.協(xié)助擴(kuò)散需要載體,但不需要能量,如紅細(xì)胞吸收葡萄糖。 3.主動(dòng)運(yùn)輸既需要能量,又需要載體,無(wú)機(jī)鹽離子主要以主動(dòng)運(yùn)輸方式進(jìn)出細(xì)胞。 4.大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式是胞吞、胞吐,不屬于跨膜運(yùn)輸。 5.物質(zhì)的濃度、載體的種類和數(shù)量、細(xì)胞的能量供應(yīng)等均可能影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸。,(二)學(xué)科核心素養(yǎng) 科學(xué)思維:運(yùn)用歸納與概括的方法總結(jié)出幾種物質(zhì)運(yùn)輸方式的概念、特點(diǎn)等。,(三)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 請(qǐng)嘗試構(gòu)建本課時(shí)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。,謝謝觀賞！,
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