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人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第四章 细胞的物质输入和输出第3节 物质跨膜运输的方式图文课件ppt
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这是一份人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第四章 细胞的物质输入和输出第3节 物质跨膜运输的方式图文课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了学习目标，学习重难点，口头展示，问题探讨，物质跨膜运输的方式，自由扩散，载体蛋白简介，思考与讨论，资料分析，规律总结等内容，欢迎下载使用。
第五章 细胞的物质输入和输出
第3节 物质跨膜运输的方式
【温馨提示】请拿出你的导学案、课本、双色笔，还有最最重要的激情！！
本节聚焦：物质跨膜运输的方式
1.能说出物质进出细胞的方式。 2.能进行图表数据的解读。3.合作交流、敢于质疑；激情投入，快乐学习。
1. 重点物质进出细胞的方式。2. 难点主动运输。
G1：物质跨膜运输的方式可分为两类三种，分别是什么?G2：何为自由扩散？请举出实例。自由扩散的特点是什么？G3：何为协助扩散？请举出实例。协助扩散的特点是什么？G4：教材P71页思考与讨论1—3题G5：何为主动运输？请举出实例。主动运输的特点、生理意义是什么？G6：大分子物质进出细胞的方式是什么？胞吞和胞吐是不是跨膜运输，运输过程是否需要载体蛋白，是否需要消耗能量？胞吞胞吐体现了生物膜什么特点？G7、G8、G9：分析金牌学案P42页探究一（3），说出A B C 分别代表哪种运输方式，为什么？（一组对应一个图）
G1：教材P70页问题探讨1-3题G2：物质跨膜运输的方式可分为两类三种，分别是什么?G3：何为自由扩散？请举出实例。自由扩散的特点是什么？G4：何为协助扩散？请举出实例。协助扩散的特点是什么？G5：教材P71页思考与讨论1—3题G6：何为主动运输？请举出实例。主动运输的特点是什么？G7：主动运输的生理意义是什么？主动运输和被动运输的区别是什么？G8：大分子物质进出细胞的方式是什么？胞吞和胞吐是不是跨膜运输，运输过程是否需要载体和能量。G9：教材P73页技能训练——解读图表
氢离子、钠离子钾离子、钙离子氯离子、镁离子碳酸氢根
1 、什么样的分子能够通过脂双层？什么样的分子不能通过？
左图为人工的无蛋白质的脂双层膜对不同分子的通透性：
氧气、二氧化碳氮气、苯
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？
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。
细胞需要的离子是否也可以通过细胞膜上的蛋白质来转运？？
扩散：物质分子由高浓度区域往低浓度区域移动，直到均匀分布的现象。
前面我们学习的水分子进出细胞是一种扩散吗？答案：是扩散，水总体的移动方向：水分子多→水分子少（顺浓度梯度）
【探究一】小分子或离子的跨膜运输
物质通过简单的扩散作用进出细胞
从 浓度到 浓度， 载体蛋白， 能量（ATP） 。
①小分子物质：如氧气、二氧化碳、氮气、水、尿素②脂溶性物质，如乙醇，甘油，苯、脂肪酸、胆固醇
【探究】小分子或离子的跨膜运输
进出细胞的物质借助载体蛋白协助的扩散
载体是细胞膜中的一类蛋白质，其作用就像“小船”一样，能将“货物”(被运输的物质)从“河”(细胞膜)的一边运到另一边。(1)载体有饱和现象，即此时所有“小船”都已启用，没有闲置的(2)载体具有特异性，即一种载体只能运载特定的物质，如运载K＋的载体就不能运载Ca2＋，反之亦然。因此，若细胞膜上有运载某物质的载体，则能吸收该物质，否则不能吸收。
答案：都不需要。因为二者都是顺物质浓度梯度跨膜运输。
1.自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗?为什么？
2.自由扩散和协助扩散有什么异同？
相同点：顺浓度梯度跨膜运输，都不消耗能量。
不同点：协助扩散需要载体蛋白的协助，自由扩散不需要。
因为自由扩散和协助扩散都是顺物质浓度梯度跨膜运输，不需要细胞消耗能量，所以统称为被动运输。
3.为什么自由扩散和协助扩散被统称为被动运输？
丽藻细胞液与池水中的多种离子浓度比
请分析：（1）以K+为例，细胞液中K+浓度高还是池水中K+的浓度高？（2） K+是顺浓度梯度还是逆浓度梯度进入丽藻细胞？
请分析：（1）以K+为例，细胞液中K+浓度高还是池水中K+的浓度高？如果仅依靠自由扩散和协助扩散，会出现这种情况吗？（2） 细胞内的离子的浓度远要高于细胞外，这依赖于离子逆浓度梯度的运输，即离子由低浓度一侧向高浓度一侧转运，你觉得这种转运需要什么条件？
从 浓度一侧到 浓度一侧，需要 的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的 。
从 浓度到 浓度， 载体蛋白的协助， 能量（ATP）。
主动运输保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
体现了细胞膜的选择透过性
Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞膜
葡萄糖、氨基酸等进入小肠上皮细胞
小肠上皮细胞靠近肠腔一端的细胞膜呈“刷”状，这大大增加了细胞膜的表面积，有人经过计算，发现小肠的吸收面积如果全部展开，足有400平方米之大。这么大的吸收面积，足以导致食物分解后在局部形成的葡萄糖浓度比小肠上皮细胞中的要低。
14. （2011年海南卷）原尿中葡萄糖、氨基酸等物质的浓度与血浆中的基本相同。原尿经肾小管上皮细胞的选择性重吸收和分泌作用后形成尿液。正常情况下尿液中不含葡萄糖。肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动运输的方式进入组织液。下图为肾小管及相关结构示意图。
、_______________________。
回答问题：肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度______（高于、低于、等于）组织液中的。原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞的运输方式是_________，需要_______________________的参与。肾小管上皮细胞重吸收水分的原理是_____________，原尿中葡萄糖未能被完全重吸收从而导致尿量增加的原因是___________________________________。
能量（ATP）和载体蛋白
肾小管腔中液体的浓度高于正常水平，渗透压高，水分重吸收减弱，照成尿量增加
【课堂小结】物质跨膜运输三种方式的比较
顺浓度梯度高浓度→低浓度
逆浓度梯度低浓度→高浓度
氧气、二氧化碳、水、乙醇、甘油、苯等通过细胞膜
葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞；离子通过细胞膜
需要消耗能量(ATP)的必定为主动运输(不需要消耗能量的必定为被动运输)在被动运输中,需要载体的必定为协助扩散不需要载体、不需要能量的,为自由扩散
自由扩散：协助扩散：主动运输：
分子量较大的物质，顺浓度梯度时
分子量较大的物质，逆浓度梯度时
【探究二】大分子物质的运输
如果一种物质比细胞膜上的载体蛋白还要大，那这种物质如何进出细胞？
物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从细胞外进入细胞内的过程。
细胞摄取大分子和颗粒物质——胞吞作用
物质以囊泡的形式通过细胞膜，从细胞内排到细胞外的过程。
如：分泌蛋白的合成和运输（胰腺细胞分泌胰岛素）
细胞外排大分子——胞吐作用
【探究二】大分子的运输
胞吞和胞吐作用也都是耗能的过程
胞吞和胞吐作用体现了细胞膜的流动性
金牌学案p42 探究点一 ：3 分别说出下图各代表哪种运输方式，为什么？
【课堂小结】影响三种运输方式的因素
1、影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的__________2、影响协助扩散的因素：A 细胞膜内外物质的____________;B 细胞膜上____________________3、影响主动运输的因素：A ____________________ B ___________(凡影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度）
金牌学案P42探究点二 3:
思考：还有没有其他影响物质运输速率的因素？
影响生物膜的流动性和有关酶的活性
Q点由无氧呼吸提供能量。
P点之后运输速率不变，原因是膜上的载体蛋白的数量有限
1、哪种离子通过主动运输进入细胞？
2、哪种离子通过主动运输排出细胞？
因为以上4种离子细胞膜内外浓度差较大，细胞只有通过主动运输才能维持这种状况。
2、哪种离子通过主动运输进入细胞？
3、哪种离子通过主动运输排出细胞？
1、图中各种离子通过细胞膜的方式？你是如何判断的？
主动运输，膜内外浓度差较大，只有通过主动运输才能维持这种状况。
用下列概念画出本节概念图：物质运输、小分子和离子、大分子、主动运输、被动运输、自由扩散、协助扩散、胞吞、胞吐。
例： 物质出入细胞膜的方式如下图，请根据图回答下面的问题：
（1）A代表 分子；B代表 ；（2）从功能上来说，细胞膜是一层 膜；（3）动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小， 这说明B具有 ；
蛋白质 磷脂双分子层 选择透过性 一定的流动性
（4）在a～e的五种过程中，代表被动运输的是 ；（5）可能代表氧气运输过程的是 ；葡萄糖从小肠腔进入小肠上皮细胞的过程是 。
让我们检验一下，let’s g~
1.举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点。2.说出被动运输与主动运输的异同点。3.正确解读图表数据。4.参与课堂讨论与交流，同时培养积极思考的学习习惯。
下列物质以不同运输方式通过细胞膜的是（ ） A 甘油、二氧化碳 B 钾离子、氧气 C 氨基酸、钾离子 D 氯离子、钠离子
1.半乳糖被小肠上皮细胞吸收的方式_________
2.判断题：协助扩散和自由扩散都顺浓度梯度运输。
（1）性激素是由路径_______进入细胞。
下图人体细胞膜局部示意图，请回答：
（2）细胞从路径______排出K+。
（3）如这是肌肉细胞，葡萄糖从____进入细胞内
如这是红细胞，葡萄糖从____进入细胞内。
（2）影响ab段的因素是
在适宜温度下，采用完全营养液培养黄瓜幼苗，研究营养液中氧含量变化对钾离子吸收速率的影响。实验结果如图，分析并回答问题：
（1）黄瓜幼苗根系细胞吸收钾离子的方式是
（3） bc段限制钾离子吸收速率的内因是
④运输速度与物质浓度的关系曲线
结合教材和动画，总结协助扩散的特点！
①定义：进出细胞的物质借助 的扩散，叫做协助扩散。②特点：③举例：
高浓度→低浓度、需要载体蛋白、不需能量
④运输速度与物质浓度的关系曲线：
（1）自由扩散：O2 跨红细胞膜时的运输速率：
结论：物质的运输速度与物质浓度差成________ 关系，自由扩散过程只受_______影响
（2）协助扩散：葡萄糖跨红细胞膜时运输速率：
结论：在一定浓度范围内,物质的运输速度与物质浓度成_____关系，超过范围后协助扩散过程物质运输速度受_______限制
（3）主动运输：葡萄糖跨小肠上皮细胞膜时的运输速率：
结论：在一定范围内，物质的运输速度与细胞呼吸速率成_______关系，超过一定的范围后，物质运输速度受____________限制。
④运输速度与物质浓度及能量的关系曲线：
细胞膜的功能特性是___________，其对物质的选择吸收是取决于细胞膜上__________________________。
自由扩散和协助扩散相对于主动运输来说是一种________运输。
_______运输对活细胞完成各种生命活动有重要作用。
20世纪80年代，人们认识到一种叫做囊性纤维病的遗传病的发生，是由于有的细胞中某种蛋白质结构异常，影响了钠离子 和氯离子的跨膜运输。1996年，研究人员发现，肺部细胞外侧的钠离子聚积会使肺易受细菌的伤害。这一发现给囊性纤维病的治疗带来了新的希望。
第五章 细胞的物质输入和输出
第3节 物质跨膜运输的方式
【温馨提示】请拿出你的导学案、课本、双色笔，还有最最重要的激情！！
本节聚焦：物质跨膜运输的方式
1.能说出物质进出细胞的方式。 2.能进行图表数据的解读。3.合作交流、敢于质疑；激情投入，快乐学习。
1. 重点物质进出细胞的方式。2. 难点主动运输。
G1：物质跨膜运输的方式可分为两类三种，分别是什么?G2：何为自由扩散？请举出实例。自由扩散的特点是什么？G3：何为协助扩散？请举出实例。协助扩散的特点是什么？G4：教材P71页思考与讨论1—3题G5：何为主动运输？请举出实例。主动运输的特点、生理意义是什么？G6：大分子物质进出细胞的方式是什么？胞吞和胞吐是不是跨膜运输，运输过程是否需要载体蛋白，是否需要消耗能量？胞吞胞吐体现了生物膜什么特点？G7、G8、G9：分析金牌学案P42页探究一（3），说出A B C 分别代表哪种运输方式，为什么？（一组对应一个图）
G1：教材P70页问题探讨1-3题G2：物质跨膜运输的方式可分为两类三种，分别是什么?G3：何为自由扩散？请举出实例。自由扩散的特点是什么？G4：何为协助扩散？请举出实例。协助扩散的特点是什么？G5：教材P71页思考与讨论1—3题G6：何为主动运输？请举出实例。主动运输的特点是什么？G7：主动运输的生理意义是什么？主动运输和被动运输的区别是什么？G8：大分子物质进出细胞的方式是什么？胞吞和胞吐是不是跨膜运输，运输过程是否需要载体和能量。G9：教材P73页技能训练——解读图表
氢离子、钠离子钾离子、钙离子氯离子、镁离子碳酸氢根
1 、什么样的分子能够通过脂双层？什么样的分子不能通过？
左图为人工的无蛋白质的脂双层膜对不同分子的通透性：
氧气、二氧化碳氮气、苯
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？
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。
细胞需要的离子是否也可以通过细胞膜上的蛋白质来转运？？
扩散：物质分子由高浓度区域往低浓度区域移动，直到均匀分布的现象。
前面我们学习的水分子进出细胞是一种扩散吗？答案：是扩散，水总体的移动方向：水分子多→水分子少（顺浓度梯度）
【探究一】小分子或离子的跨膜运输
物质通过简单的扩散作用进出细胞
从 浓度到 浓度， 载体蛋白， 能量（ATP） 。
①小分子物质：如氧气、二氧化碳、氮气、水、尿素②脂溶性物质，如乙醇，甘油，苯、脂肪酸、胆固醇
【探究】小分子或离子的跨膜运输
进出细胞的物质借助载体蛋白协助的扩散
载体是细胞膜中的一类蛋白质，其作用就像“小船”一样，能将“货物”(被运输的物质)从“河”(细胞膜)的一边运到另一边。(1)载体有饱和现象，即此时所有“小船”都已启用，没有闲置的(2)载体具有特异性，即一种载体只能运载特定的物质，如运载K＋的载体就不能运载Ca2＋，反之亦然。因此，若细胞膜上有运载某物质的载体，则能吸收该物质，否则不能吸收。
答案：都不需要。因为二者都是顺物质浓度梯度跨膜运输。
1.自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗?为什么？
2.自由扩散和协助扩散有什么异同？
相同点：顺浓度梯度跨膜运输，都不消耗能量。
不同点：协助扩散需要载体蛋白的协助，自由扩散不需要。
因为自由扩散和协助扩散都是顺物质浓度梯度跨膜运输，不需要细胞消耗能量，所以统称为被动运输。
3.为什么自由扩散和协助扩散被统称为被动运输？
丽藻细胞液与池水中的多种离子浓度比
请分析：（1）以K+为例，细胞液中K+浓度高还是池水中K+的浓度高？（2） K+是顺浓度梯度还是逆浓度梯度进入丽藻细胞？
请分析：（1）以K+为例，细胞液中K+浓度高还是池水中K+的浓度高？如果仅依靠自由扩散和协助扩散，会出现这种情况吗？（2） 细胞内的离子的浓度远要高于细胞外，这依赖于离子逆浓度梯度的运输，即离子由低浓度一侧向高浓度一侧转运，你觉得这种转运需要什么条件？
从 浓度一侧到 浓度一侧，需要 的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的 。
从 浓度到 浓度， 载体蛋白的协助， 能量（ATP）。
主动运输保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
体现了细胞膜的选择透过性
Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞膜
葡萄糖、氨基酸等进入小肠上皮细胞
小肠上皮细胞靠近肠腔一端的细胞膜呈“刷”状，这大大增加了细胞膜的表面积，有人经过计算，发现小肠的吸收面积如果全部展开，足有400平方米之大。这么大的吸收面积，足以导致食物分解后在局部形成的葡萄糖浓度比小肠上皮细胞中的要低。
14. （2011年海南卷）原尿中葡萄糖、氨基酸等物质的浓度与血浆中的基本相同。原尿经肾小管上皮细胞的选择性重吸收和分泌作用后形成尿液。正常情况下尿液中不含葡萄糖。肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动运输的方式进入组织液。下图为肾小管及相关结构示意图。
、_______________________。
回答问题：肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度______（高于、低于、等于）组织液中的。原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞的运输方式是_________，需要_______________________的参与。肾小管上皮细胞重吸收水分的原理是_____________，原尿中葡萄糖未能被完全重吸收从而导致尿量增加的原因是___________________________________。
能量（ATP）和载体蛋白
肾小管腔中液体的浓度高于正常水平，渗透压高，水分重吸收减弱，照成尿量增加
【课堂小结】物质跨膜运输三种方式的比较
顺浓度梯度高浓度→低浓度
逆浓度梯度低浓度→高浓度
氧气、二氧化碳、水、乙醇、甘油、苯等通过细胞膜
葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞；离子通过细胞膜
需要消耗能量(ATP)的必定为主动运输(不需要消耗能量的必定为被动运输)在被动运输中,需要载体的必定为协助扩散不需要载体、不需要能量的,为自由扩散
自由扩散：协助扩散：主动运输：
分子量较大的物质，顺浓度梯度时
分子量较大的物质，逆浓度梯度时
【探究二】大分子物质的运输
如果一种物质比细胞膜上的载体蛋白还要大，那这种物质如何进出细胞？
物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从细胞外进入细胞内的过程。
细胞摄取大分子和颗粒物质——胞吞作用
物质以囊泡的形式通过细胞膜，从细胞内排到细胞外的过程。
如：分泌蛋白的合成和运输（胰腺细胞分泌胰岛素）
细胞外排大分子——胞吐作用
【探究二】大分子的运输
胞吞和胞吐作用也都是耗能的过程
胞吞和胞吐作用体现了细胞膜的流动性
金牌学案p42 探究点一 ：3 分别说出下图各代表哪种运输方式，为什么？
【课堂小结】影响三种运输方式的因素
1、影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的__________2、影响协助扩散的因素：A 细胞膜内外物质的____________;B 细胞膜上____________________3、影响主动运输的因素：A ____________________ B ___________(凡影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度）
金牌学案P42探究点二 3:
思考：还有没有其他影响物质运输速率的因素？
影响生物膜的流动性和有关酶的活性
Q点由无氧呼吸提供能量。
P点之后运输速率不变，原因是膜上的载体蛋白的数量有限
1、哪种离子通过主动运输进入细胞？
2、哪种离子通过主动运输排出细胞？
因为以上4种离子细胞膜内外浓度差较大，细胞只有通过主动运输才能维持这种状况。
2、哪种离子通过主动运输进入细胞？
3、哪种离子通过主动运输排出细胞？
1、图中各种离子通过细胞膜的方式？你是如何判断的？
主动运输，膜内外浓度差较大，只有通过主动运输才能维持这种状况。
用下列概念画出本节概念图：物质运输、小分子和离子、大分子、主动运输、被动运输、自由扩散、协助扩散、胞吞、胞吐。
例： 物质出入细胞膜的方式如下图，请根据图回答下面的问题：
（1）A代表 分子；B代表 ；（2）从功能上来说，细胞膜是一层 膜；（3）动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小， 这说明B具有 ；
蛋白质 磷脂双分子层 选择透过性 一定的流动性
（4）在a～e的五种过程中，代表被动运输的是 ；（5）可能代表氧气运输过程的是 ；葡萄糖从小肠腔进入小肠上皮细胞的过程是 。
让我们检验一下，let’s g~
1.举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点。2.说出被动运输与主动运输的异同点。3.正确解读图表数据。4.参与课堂讨论与交流，同时培养积极思考的学习习惯。
下列物质以不同运输方式通过细胞膜的是（ ） A 甘油、二氧化碳 B 钾离子、氧气 C 氨基酸、钾离子 D 氯离子、钠离子
1.半乳糖被小肠上皮细胞吸收的方式_________
2.判断题：协助扩散和自由扩散都顺浓度梯度运输。
（1）性激素是由路径_______进入细胞。
下图人体细胞膜局部示意图，请回答：
（2）细胞从路径______排出K+。
（3）如这是肌肉细胞，葡萄糖从____进入细胞内
如这是红细胞，葡萄糖从____进入细胞内。
（2）影响ab段的因素是
在适宜温度下，采用完全营养液培养黄瓜幼苗，研究营养液中氧含量变化对钾离子吸收速率的影响。实验结果如图，分析并回答问题：
（1）黄瓜幼苗根系细胞吸收钾离子的方式是
（3） bc段限制钾离子吸收速率的内因是
④运输速度与物质浓度的关系曲线
结合教材和动画，总结协助扩散的特点！
①定义：进出细胞的物质借助 的扩散，叫做协助扩散。②特点：③举例：
高浓度→低浓度、需要载体蛋白、不需能量
④运输速度与物质浓度的关系曲线：
（1）自由扩散：O2 跨红细胞膜时的运输速率：
结论：物质的运输速度与物质浓度差成________ 关系，自由扩散过程只受_______影响
（2）协助扩散：葡萄糖跨红细胞膜时运输速率：
结论：在一定浓度范围内,物质的运输速度与物质浓度成_____关系，超过范围后协助扩散过程物质运输速度受_______限制
（3）主动运输：葡萄糖跨小肠上皮细胞膜时的运输速率：
结论：在一定范围内，物质的运输速度与细胞呼吸速率成_______关系，超过一定的范围后，物质运输速度受____________限制。
④运输速度与物质浓度及能量的关系曲线：
细胞膜的功能特性是___________，其对物质的选择吸收是取决于细胞膜上__________________________。
自由扩散和协助扩散相对于主动运输来说是一种________运输。
_______运输对活细胞完成各种生命活动有重要作用。
20世纪80年代，人们认识到一种叫做囊性纤维病的遗传病的发生，是由于有的细胞中某种蛋白质结构异常，影响了钠离子 和氯离子的跨膜运输。1996年，研究人员发现，肺部细胞外侧的钠离子聚积会使肺易受细菌的伤害。这一发现给囊性纤维病的治疗带来了新的希望。
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