第三節(jié)第三節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞轿镔|(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞浇涣饔懻摻涣饔懻撨@張圖所反映的膜是這張圖所反映的膜是 不是生物膜不是生物膜? ?為什么為什么? ?什么物質(zhì)能夠通過脂什么物質(zhì)能夠通過脂 雙層雙層? ? 什么物質(zhì)不能什么物質(zhì)不能 通過通過? ?圖中葡萄糖是不能通圖中葡萄糖是不能通 過脂雙層的過脂雙層的, ,但細(xì)胞卻但細(xì)胞卻 需要不斷補(bǔ)充葡萄糖需要不斷補(bǔ)充葡萄糖 以提供能量以提供能量, ,這該如何這該如何 解釋呢解釋呢? ?請同學(xué)們試著請同學(xué)們試著 提出一些假設(shè)來解釋提出一些假設(shè)來解釋? ?油油CO2糖糖酸酸酸酸CL_人工合成的無蛋白質(zhì)的磷脂雙分子層人工合成的無蛋白質(zhì)的磷脂雙分子層蛋白質(zhì)可能在物質(zhì)跨膜蛋白質(zhì)可能在物質(zhì)跨膜運(yùn)輸過程中發(fā)揮作用運(yùn)輸過程中發(fā)揮作用自主學(xué)習(xí)2 2、(1) O(1) O2 2和和COCO2 2是如何進(jìn)出肺泡細(xì)胞的？是如何進(jìn)出肺泡細(xì)胞的？ 何謂擴(kuò)散作用？何謂擴(kuò)散作用？ (2)(2)它們進(jìn)出細(xì)胞的方式有何相似之處？它們進(jìn)出細(xì)胞的方式有何相似之處？ 1 1、 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)闹饕绞接心男?？物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)闹饕绞接心男?？被?dòng)運(yùn)輸被動(dòng)運(yùn)輸 (passive transport)(passive transport)主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸 (active transport)(active transport)特征：特征：1 1、順濃度梯度運(yùn)輸、順濃度梯度運(yùn)輸2 2、不需要載體蛋白、不需要載體蛋白3 3、不需要消耗能量、不需要消耗能量水、氮?dú)?、氧氣、二水、氮?dú)?、氧氣、二氧化碳出入?xì)胞氧化碳出入細(xì)胞, , 甘甘油、乙醇、苯等脂溶油、乙醇、苯等脂溶性物質(zhì)通過細(xì)胞膜性物質(zhì)通過細(xì)胞膜舉例舉例: :一、一、自由擴(kuò)散自由擴(kuò)散(free diffusion)概念：概念：物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞的散作用進(jìn)出細(xì)胞的方式方式O2、CO2、甘油等是通過自由擴(kuò)散進(jìn)甘油等是通過自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞的，葡萄糖、氨基酸進(jìn)出細(xì)胞的出細(xì)胞的，葡萄糖、氨基酸進(jìn)出細(xì)胞的方式和它們一樣嗎？方式和它們一樣嗎？若不一樣，那么它們又是如何進(jìn)出細(xì)若不一樣，那么它們又是如何進(jìn)出細(xì)胞的呢？胞的呢？二、協(xié)助擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散（FACILITATED DIFFUSION）概念：概念： 進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助載體蛋白的擴(kuò)散載體蛋白的擴(kuò)散; ;特征特征: : 順濃度梯度的跨膜順濃度梯度的跨膜 運(yùn)輸運(yùn)輸; ;需要載體蛋白的協(xié)助需要載體蛋白的協(xié)助; ;不需要消耗能量不需要消耗能量舉例舉例: :葡萄糖通過協(xié)助擴(kuò)散葡萄糖通過協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入紅細(xì)胞進(jìn)入紅細(xì)胞1 1、自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散有什么異同自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散有什么異同？ 2 2、為什么自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都稱為被動(dòng)運(yùn)輸？、為什么自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都稱為被動(dòng)運(yùn)輸？3 3、自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散需要消耗能量嗎？為什么？自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散需要消耗能量嗎？為什么？共同點(diǎn)：共同點(diǎn)： 都是順物質(zhì)的濃度梯度都是順物質(zhì)的濃度梯度, ,不需要細(xì)胞消不需要細(xì)胞消耗能量。耗能量。 不同點(diǎn)：不同點(diǎn)： 前者不需要蛋白質(zhì)的協(xié)助，前者不需要蛋白質(zhì)的協(xié)助， 后者必須有后者必須有蛋白質(zhì)的協(xié)助。蛋白質(zhì)的協(xié)助。因?yàn)樗鼈兌际琼槤舛忍荻瓤缒み\(yùn)輸?shù)摹Ｒ驗(yàn)樗鼈兌际琼槤舛忍荻瓤缒み\(yùn)輸?shù)?。不需要消耗能量不需要消耗能量需要消耗能量需要消耗能量被?dòng)運(yùn)輸被動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都是自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都是順物質(zhì)順物質(zhì)的濃度梯度的濃度梯度進(jìn)行的，進(jìn)行的，不需要細(xì)胞消耗不需要細(xì)胞消耗能量能量，所以統(tǒng)稱為，所以統(tǒng)稱為被動(dòng)運(yùn)輸被動(dòng)運(yùn)輸。1 1、植物細(xì)胞液中的礦質(zhì)元素，如、植物細(xì)胞液中的礦質(zhì)元素，如MgMg2+2+、FeFe3+3+都要比土壤溶都要比土壤溶 液高，但細(xì)胞還是不斷從土壤溶液中吸收這些無機(jī)鹽。液高，但細(xì)胞還是不斷從土壤溶液中吸收這些無機(jī)鹽。2 2、人紅細(xì)胞中、人紅細(xì)胞中K K+ +的濃度比血漿高的濃度比血漿高3030倍，倍， NaNa+ +的濃度卻只有的濃度卻只有 血漿的血漿的1/61/6，細(xì)胞卻仍在，細(xì)胞卻仍在“吸吸K K+ +排排NaNa+ +”。合作交流合作交流從上述資料中你能發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象？從上述資料中你能發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象？這些離子的跨膜運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)象說明這些離子的跨膜運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)象說明 了什么？了什么？物質(zhì)還可以逆著濃度梯度進(jìn)行運(yùn)輸物質(zhì)還可以逆著濃度梯度進(jìn)行運(yùn)輸三、三、主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸(active transport)概念：概念：從低濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)礁邼鈴牡蜐舛纫粋?cè)運(yùn)輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)，需要載體蛋白的度一側(cè)，需要載體蛋白的協(xié)助，同時(shí)還需要消耗細(xì)協(xié)助，同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量。量。特征特征: :逆濃度梯度的跨膜逆濃度梯度的跨膜運(yùn)輸運(yùn)輸; ;需要載體蛋白的協(xié)助需要載體蛋白的協(xié)助; ;需要消耗能量需要消耗能量舉例舉例: :離子通過細(xì)胞膜；葡萄離子通過細(xì)胞膜；葡萄糖、氨基酸通過小腸上糖、氨基酸通過小腸上皮細(xì)胞膜皮細(xì)胞膜保證了活細(xì)胞能夠按照生命活動(dòng)的保證了活細(xì)胞能夠按照生命活動(dòng)的需要，主動(dòng)的選擇吸收所需要的營需要，主動(dòng)的選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對細(xì)胞有養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)。害的物質(zhì)。意義：意義：1 1、哪種離子通過主動(dòng)、哪種離子通過主動(dòng) 運(yùn)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞？輸進(jìn)入細(xì)胞？2 2、哪種離子通過主動(dòng)運(yùn)輸、哪種離子通過主動(dòng)運(yùn)輸 排出細(xì)胞？排出細(xì)胞？3 3、你是如何作出以上判斷的？、你是如何作出以上判斷的？ K K+ + Mg Mg2+2+NaNa+ + Cl Cl- - 因?yàn)橐陨纤姆N離子細(xì)胞膜內(nèi)外的濃度差較大，細(xì)胞只因?yàn)橐陨纤姆N離子細(xì)胞膜內(nèi)外的濃度差較大，細(xì)胞只 有通過主動(dòng)運(yùn)輸才能維持這種狀況。有通過主動(dòng)運(yùn)輸才能維持這種狀況。離子和小分子物質(zhì)跨膜的三種方式離子和小分子物質(zhì)跨膜的三種方式對比對比比較三種物質(zhì)運(yùn)輸方式的異同：比較三種物質(zhì)運(yùn)輸方式的異同：項(xiàng)項(xiàng) 目目被動(dòng)運(yùn)輸被動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸運(yùn)輸方向運(yùn)輸方向是否需要載是否需要載體蛋白體蛋白是否消耗細(xì)是否消耗細(xì)胞內(nèi)的能量胞內(nèi)的能量代表例子代表例子順濃度梯度順濃度梯度順濃度梯度順濃度梯度逆濃度梯度逆濃度梯度不需要不需要需要需要需要需要不消耗不消耗不消耗不消耗需要消耗需要消耗氧氣、水、氧氣、水、二氧化碳等二氧化碳等通過細(xì)胞膜通過細(xì)胞膜葡萄糖通過葡萄糖通過紅細(xì)胞膜紅細(xì)胞膜葡萄糖、氨基酸葡萄糖、氨基酸通過小腸上皮細(xì)通過小腸上皮細(xì)胞膜；離子通過胞膜；離子通過細(xì)胞膜等細(xì)胞膜等 自由擴(kuò)散自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散知識應(yīng)用：知識應(yīng)用： 絕大部分保濕防凍產(chǎn)品中都有絕大部分保濕防凍產(chǎn)品中都有油脂類油脂類物質(zhì)物質(zhì)（如：甘油），想一想，這是為什么呢？（如：甘油），想一想，這是為什么呢？ 油脂類物質(zhì)通過油脂類物質(zhì)通過自由擴(kuò)散自由擴(kuò)散的方式被細(xì)胞吸收，的方式被細(xì)胞吸收，“百雀羚百雀羚”潤膚霜、潤膚霜、 “蛤蜊油蛤蜊油” 能吸收一部分空氣的水分，同時(shí)它可以使能吸收一部分空氣的水分，同時(shí)它可以使一部分自由水一部分自由水轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為結(jié)合水結(jié)合水，減少水分的，減少水分的散失，散失，降低結(jié)冰點(diǎn)降低結(jié)冰點(diǎn)；從而可以防干燥，還；從而可以防干燥，還能一定程度上防凍。能一定程度上防凍。 某同學(xué)買了某同學(xué)買了“XXXX牌牌膠原蛋白面膜膠原蛋白面膜”送給媽送給媽媽，因?yàn)楫a(chǎn)品說明中介紹膠原蛋白能媽，因?yàn)楫a(chǎn)品說明中介紹膠原蛋白能被細(xì)胞吸被細(xì)胞吸收收從而增強(qiáng)肌膚的彈性，減少皺紋。從而增強(qiáng)肌膚的彈性，減少皺紋。 沒有效果，因?yàn)闆]有效果，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)是大分子物質(zhì)蛋白質(zhì)是大分子物質(zhì)。 根據(jù)我們所學(xué)的知識，大家想想這種面膜根據(jù)我們所學(xué)的知識，大家想想這種面膜會(huì)有效果嗎？為什么會(huì)有效果嗎？為什么？四、四、生物大分子跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞缴锎蠓肿涌缒み\(yùn)輸?shù)姆绞接行┪镔|(zhì)在細(xì)胞膜內(nèi)有些物質(zhì)在細(xì)胞膜內(nèi)被一層膜所包圍，形被一層膜所包圍，形成小囊泡，囊泡膜與成小囊泡，囊泡膜與細(xì)胞膜融合在細(xì)胞膜融合在 一一 起，起，小囊泡逐漸移到細(xì)胞小囊泡逐漸移到細(xì)胞表面，并且向細(xì)胞外表面，并且向細(xì)胞外張開，使內(nèi)涵物質(zhì)排張開，使內(nèi)涵物質(zhì)排出細(xì)胞外的現(xiàn)象。出細(xì)胞外的現(xiàn)象。胞吐胞吐 人體的白細(xì)胞能吞噬人體的白細(xì)胞能吞噬入侵的細(xì)菌、細(xì)胞碎片及入侵的細(xì)菌、細(xì)胞碎片及衰老的紅細(xì)胞衰老的紅細(xì)胞 大分子物質(zhì)和顆粒性大分子物質(zhì)和顆粒性物質(zhì)附著在細(xì)胞膜上，由物質(zhì)附著在細(xì)胞膜上，由細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊，這細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊，這些物質(zhì)就被包入小囊內(nèi)，些物質(zhì)就被包入小囊內(nèi)，然后，小囊從細(xì)胞膜上脫然后，小囊從細(xì)胞膜上脫離下來形成小囊泡，進(jìn)入離下來形成小囊泡，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部的現(xiàn)象細(xì)胞內(nèi)部的現(xiàn)象. .胞吞胞吞: :例如：例如：白細(xì)胞吞噬病菌的過程白細(xì)胞吞噬病菌的過程模型分析模型分析自由擴(kuò)散自由擴(kuò)散AB載體數(shù)量的限制載體數(shù)量的限制協(xié)助擴(kuò)散或主動(dòng)運(yùn)輸協(xié)助擴(kuò)散或主動(dòng)運(yùn)輸模型分析模型分析被動(dòng)運(yùn)輸（自由擴(kuò)被動(dòng)運(yùn)輸（自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散）散和協(xié)助擴(kuò)散）ABC主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞、胞吐主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞、胞吐無氧呼吸供能無氧呼吸供能能量限制能量限制載體數(shù)量限制載體數(shù)量限制與能量無與能量無關(guān)關(guān)1、海帶細(xì)胞中碘濃度比海水中碘濃度高很多倍，、海帶細(xì)胞中碘濃度比海水中碘濃度高很多倍，但仍然能吸收碘，原因是（但仍然能吸收碘，原因是（）海帶細(xì)胞能夠通過自由擴(kuò)散方式吸收碘海帶細(xì)胞能夠通過自由擴(kuò)散方式吸收碘海帶細(xì)胞膜上運(yùn)輸?shù)獾妮d體多，通過協(xié)海帶細(xì)胞膜上運(yùn)輸?shù)獾妮d體多，通過協(xié)助擴(kuò)散方式吸收助擴(kuò)散方式吸收海帶細(xì)胞膜上運(yùn)輸載體多，通過主動(dòng)運(yùn)海帶細(xì)胞膜上運(yùn)輸載體多，通過主動(dòng)運(yùn)輸方式吸收輸方式吸收海帶細(xì)胞不斷消耗碘元素，細(xì)胞內(nèi)濃度海帶細(xì)胞不斷消耗碘元素，細(xì)胞內(nèi)濃度不斷降低不斷降低C2、下列物質(zhì)出入細(xì)胞膜的方式中需要載、下列物質(zhì)出入細(xì)胞膜的方式中需要載 體的是體的是 （ ） 、水分子進(jìn)入根毛細(xì)胞、水分子進(jìn)入根毛細(xì)胞、進(jìn)入肺泡進(jìn)入肺泡、+被吸收進(jìn)入小腸絨毛被吸收進(jìn)入小腸絨毛、進(jìn)入毛細(xì)血管進(jìn)入毛細(xì)血管C3、紅細(xì)胞吸收甘油與吸收葡萄糖的相同、紅細(xì)胞吸收甘油與吸收葡萄糖的相同 點(diǎn)是點(diǎn)是 （ ） A 低濃度低濃度高濃度高濃度 B 載體蛋白質(zhì)協(xié)助載體蛋白質(zhì)協(xié)助 C 高濃度高濃度低濃度低濃度 D 消耗能量消耗能量C 4 4、下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)拿枋觯?、下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)拿枋?，正確的是（正確的是（ ）A A 相對分子質(zhì)量小的物質(zhì)或離子都可以通過自由擴(kuò)相對分子質(zhì)量小的物質(zhì)或離子都可以通過自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)散進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)B B 大分子有機(jī)物要通過載體蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)才能進(jìn)入細(xì)大分子有機(jī)物要通過載體蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)才能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，并且需要消耗能量胞內(nèi)，并且需要消耗能量C C 協(xié)助擴(kuò)散和自由擴(kuò)散都是順濃度梯度進(jìn)行的，既協(xié)助擴(kuò)散和自由擴(kuò)散都是順濃度梯度進(jìn)行的，既不需要消耗能量，也不需要膜上的載體蛋白不需要消耗能量，也不需要膜上的載體蛋白D D 主動(dòng)運(yùn)輸發(fā)生在細(xì)胞逆濃度梯度吸收物質(zhì)時(shí)，既主動(dòng)運(yùn)輸發(fā)生在細(xì)胞逆濃度梯度吸收物質(zhì)時(shí)，既要消耗細(xì)胞的能量，也需要依靠膜上的載體蛋白要消耗細(xì)胞的能量，也需要依靠膜上的載體蛋白D5、下列物質(zhì)中，不能橫穿細(xì)胞膜進(jìn)出細(xì)胞的是、下列物質(zhì)中，不能橫穿細(xì)胞膜進(jìn)出細(xì)胞的是 （ ） A 維生素維生素D和性激素和性激素 B 水和尿素水和尿素 C 氨基酸和葡萄糖氨基酸和葡萄糖 D 酶和胰島素酶和胰島素D6、麗藻細(xì)胞中麗藻細(xì)胞中K+的濃度比周圍環(huán)境中髙的濃度比周圍環(huán)境中髙1065倍，倍，這說明這說明K+跨膜運(yùn)輸?shù)姆较驗(yàn)榭缒み\(yùn)輸?shù)姆较驗(yàn)開,根據(jù)根據(jù)K+不能通過磷脂雙分子層的說明不能通過磷脂雙分子層的說明K+跨膜運(yùn)輸需跨膜運(yùn)輸需要要_，該過程需要消耗能量這說，該過程需要消耗能量這說明選擇的過程是明選擇的過程是_。細(xì)胞外向細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞外向細(xì)胞內(nèi)載體載體主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸1、完成課后習(xí)題2、講義上的習(xí)題