2017人教版高中生物必修1第4章 第3节《物质跨膜运输的方式》word学案.docVIP

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4-3-1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70～71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4-3-2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4-3-3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，运输速率随离子浓度的升高而加快，当载体饱和、能量不足时，主动运输就会减弱。 6．影响主动运输的因素分析 (1)内因：载体蛋白的种类和数量如图(4-3-4所示)。 (2)eq \a\vs4\al(外因) O2浓度影响主动运输速率的分析 (1)如图4-3-5所示，在O2浓度为零时，细胞通过无氧呼吸供能，但无氧呼吸产生的能量较少，运输速率较低。 (2)在一定范围内，随O2浓度升高，有氧呼吸加强，产生的能量逐渐增多，运输速率不断加快。 (3)当O2浓度足够高时，能量供应充足，但由于受到载体数量的限制 ，运输速率不再随O2浓度增大而加快。 7．主动运输的意义 主动运输能够保证活细胞按照生命活动的需要主动地选择吸收所需要的营养物质，排出新陈代谢产生的废物和对细胞有害的物质。可见，主动运输对于活细胞完成各项生命活动有重要作用。 【例2】　已知某种物质通过细胞膜的方式如图4-3-6所示，则下列哪种物质的运输方式与其相