【課件】被動(dòng)運(yùn)輸?shù)?課時(shí) 2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

被動(dòng)運(yùn)輸從細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)分析，你認(rèn)為外界物質(zhì)可以通過(guò)膜上哪些結(jié)構(gòu)進(jìn)入細(xì)胞？糖鏈膜蛋白細(xì)胞質(zhì)穿過(guò)磷脂分子之間的空隙借助于膜上的蛋白質(zhì)氧氣、氮?dú)舛趸?、水苯、甘油、乙醇氨基酸葡萄糖核苷酸H+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+、HCO_合成的脂雙層無(wú)機(jī)小分子脂溶性小分子較大的有機(jī)小分子帶電離子1.什么樣的分子能夠通過(guò)磷脂雙分子層？什么樣的分子不能通過(guò)？2.葡萄糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽等都是生命活動(dòng)所必需的，如何通過(guò)細(xì)胞膜呢？根據(jù)相似相溶原理,脂溶性的,以及分子量小的物質(zhì),氣體等可以直接透過(guò)脂雙層。較大的有機(jī)分子和帶電荷的離子不能通過(guò)合成的脂雙層。需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的幫助探究氣體和甘油等分子進(jìn)出細(xì)胞的方式探究一科研人員對(duì)不種物質(zhì)在人工膜中的透性做了比較，如圖資料1：物質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞的方式，叫作自由擴(kuò)散。①氣體分子:氧氣、二氧化碳②水分子③脂溶性小分子:

乙醇，甘油，苯實(shí)例：特點(diǎn)：概念：1.自由擴(kuò)散(簡(jiǎn)單擴(kuò)散)氧氣分子-----通過(guò)細(xì)胞膜的磷脂雙分子層①順濃度梯度運(yùn)輸②不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助③不需要消耗能量1.運(yùn)輸方向？（濃度）2.是否需要能量？3.是否需要其他物質(zhì)協(xié)助？【思考】氣管、支氣管不斷分支，最終形成肺泡

CO2，O2在肺泡中與血液的交換示意圖自由擴(kuò)散對(duì)細(xì)胞很重要血管（毛細(xì)管）肺泡空氣進(jìn)進(jìn)出出探究水分子葡萄糖分子鉀離子進(jìn)出細(xì)胞的方式

水分子在通過(guò)細(xì)胞膜時(shí)的速率高過(guò)人工膜，由此推斷細(xì)胞膜上可能存在特殊的輸送水分子的通道。生物膜和人工膜對(duì)多種物質(zhì)的通透性資料2：水分子比較小，在活細(xì)胞中含量最多，人們?cè)?jīng)認(rèn)為它們以自由穿過(guò)細(xì)胞膜磷脂分子的間隙而進(jìn)出細(xì)胞。探究二資料3：

1988年，美國(guó)科學(xué)家阿格雷成功地將構(gòu)成水通道的蛋白質(zhì)分離出來(lái)，證明了水通道蛋白的存在。目前，人們已經(jīng)從細(xì)菌、酵母菌、植物、動(dòng)物的細(xì)胞中分離出多種水通道蛋白。水通道蛋白結(jié)構(gòu)模式圖水細(xì)胞膜水子進(jìn)行細(xì)胞的方式為自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散（更多的是借助細(xì)胞膜上的水通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞。）探究水分子葡萄糖分子鉀離子進(jìn)出細(xì)胞的方式探究二血液腎小球的濾過(guò)作用原尿腎小管的重吸收作用99%的水、全部葡萄糖、無(wú)機(jī)鹽等大部分被重吸收終尿腎小管對(duì)水的重吸收腎單位腎小管腎小囊鉀離子通道模式圖20世紀(jì)80年代，科學(xué)家又從蠶豆保衛(wèi)細(xì)胞中檢測(cè)出K+的通道。1998年，美國(guó)科學(xué)家麥金農(nóng)（R.Mackinon）解析了K+通道蛋白的立體結(jié)構(gòu)。資料4：探究水分子葡萄糖分子鉀離子進(jìn)出細(xì)胞的方式探究二水分子進(jìn)出細(xì)胞（水通道蛋白）、葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞（載體蛋白）、K+外流和Na+內(nèi)流（離子通道蛋白）等.②需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助①順濃度梯度運(yùn)輸③不消耗能量通道蛋白載體蛋白實(shí)例：特點(diǎn)：借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散。概念：通過(guò)載體蛋白進(jìn)入細(xì)胞和通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)入細(xì)胞有什么區(qū)別？2.協(xié)助擴(kuò)散(易化擴(kuò)散)載體蛋白通道蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)特點(diǎn)構(gòu)象是否改變是否與轉(zhuǎn)運(yùn)的分子結(jié)合是否有特異性不改變改變只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過(guò)結(jié)合具有只容許與自身通道的直徑和形狀相適配，大小和電荷相適宜的分子或離子通過(guò)不結(jié)合具有轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可以分為載體蛋白和通道蛋白兩種類(lèi)型（閱讀教材P66-67）2.協(xié)助擴(kuò)散(易化擴(kuò)散)通道蛋白的開(kāi)放和關(guān)閉受到調(diào)控像水分子這樣，物質(zhì)以

進(jìn)出細(xì)胞,

消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的

,這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式稱(chēng)為

。被動(dòng)運(yùn)輸擴(kuò)散方式不需要能量被動(dòng)運(yùn)輸物質(zhì)均以擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞都是順濃度梯度的跨膜運(yùn)輸均不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量3.歸納：被動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散有哪些共性?通道蛋白載體蛋白相對(duì)含量低相對(duì)含量高自由擴(kuò)散（簡(jiǎn)單擴(kuò)散）協(xié)助擴(kuò)散（易化擴(kuò)散）請(qǐng)判斷①和②分別是哪一種被動(dòng)運(yùn)輸方式？請(qǐng)說(shuō)明判斷理由。運(yùn)輸速率膜兩側(cè)的濃度差①②P點(diǎn)（轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白飽和點(diǎn)）膜兩側(cè)的濃度差膜兩側(cè)的濃度差轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量協(xié)助擴(kuò)散自由擴(kuò)散4.影響被動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊蛩赜绊憛f(xié)助擴(kuò)散的因素：影響自由擴(kuò)散的因素：膜兩側(cè)的濃度差膜兩側(cè)的濃度差轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量溫度溫度溫度生物膜的流動(dòng)性酶活性呼吸速率影響影響影響影響物質(zhì)運(yùn)輸速率溫度對(duì)被動(dòng)運(yùn)輸?shù)挠绊?.影響被動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊蛩匚镔|(zhì)濃度運(yùn)輸速率O物質(zhì)濃度運(yùn)輸速率O方式自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸方向是否消耗能量（ATP）是否需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白舉例圖例曲線(xiàn)圖（一定濃度范圍內(nèi)）影響因素高濃度

低濃度不消耗不需要需要?dú)怏w、水、脂溶性物質(zhì)等水通道、離子通道、紅細(xì)胞吸收葡萄糖細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差濃度差；轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量5.被動(dòng)運(yùn)輸?shù)男〗Y(jié)

構(gòu)建思維導(dǎo)圖細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出細(xì)胞的吸水和失水自由擴(kuò)散滲透作用的兩個(gè)條件動(dòng)物細(xì)胞特點(diǎn)：順濃度梯度，不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，不需要能量植物細(xì)胞1、半透膜。2、濃度差。外界溶液濃度＜細(xì)胞液濃度

細(xì)胞吸水外界溶液濃度＜細(xì)胞液濃度

細(xì)胞失水外界溶液濃度=細(xì)胞液濃度

細(xì)胞形態(tài)不變外界溶液濃度＜細(xì)胞液濃度

質(zhì)壁分離外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度

質(zhì)壁分離復(fù)原質(zhì)壁分離超過(guò)一定限度不能復(fù)原。協(xié)助擴(kuò)散特點(diǎn)：順濃度梯度，需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，不需要能量例子：水分子進(jìn)出細(xì)胞（水通道蛋白）、葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞（載體蛋白）、

K+外流和Na+內(nèi)流（離子通道蛋白）等轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白：載體蛋白和通道蛋白例子：水、氣體（O2

、CO2、N2）、脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯）等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)胞需要載體蛋白的參與，但不需要消耗能量，屬于協(xié)助擴(kuò)散。（）3、水分進(jìn)入細(xì)胞,是通過(guò)自由擴(kuò)散方式進(jìn)行的。（）4、載體蛋白和通道蛋白在轉(zhuǎn)運(yùn)分子和離子時(shí)，其作用機(jī)制是一樣的。（）5、自由擴(kuò)散是指溶質(zhì)分子從

一側(cè)向

一側(cè)移動(dòng)的現(xiàn)象。

（填“高濃度”或“低濃度”）6、被動(dòng)運(yùn)輸包括

和

。7、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可以分為