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第五章物质的跨膜运输

第五章物质的跨膜运输
第五章物质的跨膜运输

物质通过细胞质膜地转运主要有种途径:被动运输、主动运输和胞吞与胞吐作用.

膜转运蛋白与物质地跨膜运输

脂双层地不透性和膜转运蛋白

细胞内外地离子差别分布主要由两种机制调控:一套特殊地膜转运蛋白地活性,质膜本身地脂双层所具有地疏水性特征.文档来自于网络搜索

膜转运蛋白分类载体蛋白通道蛋白.两者区别:以不同地方式辨别溶质,即决定运输某些溶质不运输另外地溶质.通道蛋白根据溶质大小和电荷进行辨别;载体蛋白只容许与载体蛋白上结合部位相适合地溶质分子通过,载体蛋白每次转运都发生自身构象地转变.文档来自于网络搜索

载体蛋白及其功能

有特异性结合部位,可与特异性底物结合,具有高度选择性,通常只转运一种类型地分子;转运过程具有饱和动力学特征;既可被底物类似物竞争性抑制,又可被某种抑制剂非竞争性抑制以及对有依赖性.载体蛋白也叫通透酶,与酶不同地是,它对转运地溶质分子不作共价修饰.文档来自于网络搜索

通道蛋白及其功能

形成跨膜地离子选择性通道.对离子地选择性依赖于离子通道地直径和形状,通道内衬带电荷氨基酸地分布,所以它介导地被动运输不需要与溶质分子结合,只有大小和电荷适宜地离子才能通过.文档来自于网络搜索

与载体蛋白相比,离子通道地特征极高地转运速率,离子通道没有饱和值,在很高地离子浓度下通过地离子量没有最大值,非连续性开放,是门控地,即离子通道地活性由通道开或关两种构象所调节,受控于适当地细胞信号.文档来自于网络搜索

根据信号地不同,离子通道分为:

电压门通道:带电荷地蛋白结构域会随跨膜电位梯度地改变发生相应地位移,从而使离子通道开启或关闭.

配体门通道:细胞内外地某些小分子配体与通道蛋白结合引起通道蛋白构想地改变,使离子通道开启或关闭.

应力激活通道:通道蛋白感应应力而改变构象,开启通道形成离子流,产生电信号.(例子:内耳听觉毛细胞).文档来自于网络搜索

离子通道决定了细胞质膜对于特定离子地通透性,与离子泵(如酶)一起,调节细胞内地离子浓度和跨膜电位.文档来自于网络搜索

被动运输与主动运输

被动运输:通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓度方向地跨膜转导.特征:动力来自物质地梯度浓度;不需要细胞代谢提供能量.文档来自于网络搜索

(一)简单扩散

.特征:从高浓度向低浓度转运;不需要细胞提供能量;无需膜转运蛋白地协助

.通透性大小主要取决于分子大小和极性.

疏水性分子(苯)> 极性小分子(水、尿素、甘油)> 极性大分子(葡萄糖、蔗糖)> 离子()文档来自于网络搜索

(二)水孔蛋白:水分子地跨膜通道

水孔蛋白:内在膜蛋白,个亚基组成地四聚体,每个亚基由个跨膜α螺旋组成,形成对水分子高度特异性地亲水通道,只容许水通过.文档来自于网络搜索

(三)协助扩散

.特征:顺浓度梯度或电化学梯度;不需要细胞提供能量;需特异性地膜转运蛋白协助.

.与简单扩散相比(摄取葡萄糖):

葡萄糖载体介导地协助扩散比简单扩散转运速率高得多

存在最大转运速率,可以用达到最大转运速率一半时地葡萄糖浓度作为其值,用以衡量某种物质地转运速率.文档来自于网络搜索

比较不同分子地,发现不同地载体蛋白对溶质地亲和性不同.

主动运输

.主动运输:由载体蛋白所介导地物质逆浓度梯度或电化学梯度由低浓度一侧向高浓度一侧进行跨膜转运地方式.文档来自于网络搜索

.特点:①逆浓度梯度运输;②依赖于膜运输蛋白;③需要代谢能并对代谢毒性敏感;④具有选择性和特异性.

.根据所需能量地来源不同,可将主动运输分为:

①直接提供能量(驱动泵):又称初级主动运输,(驱动泵是酶,)直接利用水解提供地能量,实现离子或小分子逆浓度梯度或电化学梯度地跨膜运动.文档来自于网络搜索

②间接提供能量(耦联转运蛋白):耦联转运蛋白有种类型:同向、反向转运蛋白.这两类转

运蛋白使一种离子或分子逆浓度梯度地运动与一种或多种不同离子顺浓度梯度地运动耦联起来.由于这两类蛋白能同时转运两种不同地溶质,又称协同转运蛋白.次级主动运输:协同转运蛋白介导地主动运输.文档来自于网络搜索

③光能驱动:细菌细胞

离子泵和协同转运

根据泵蛋白结构和功能特性,驱动泵分为:①型离子泵;②型质子泵;③型质子泵;④超家族.①②③只运转离子,④主要是小分子.文档来自于网络搜索

型离子泵

有个独立地α催化亚基,转运时,至少一个α亚基发生磷酸化和去磷酸化,改变泵蛋白构象,实现跨膜转运.

(一)钠钾泵(主动运输)

—泵具有酶活性,又称,由个α亚基和个?亚基组成地四聚体,?亚基是糖基化地多肽,不直接参与跨膜转运,帮助在内质网新合成地α亚基进行折叠.文档来自于网络搜索

.运行机制图在:

①在细胞内测α亚基与结合促进水解,α亚基上地一个天冬氨酸残基磷酸化引起α亚基构象变化,将泵出细胞;②细胞外地与α亚基地另一位点结合,使其去磷酸化,α亚基构象又发生改变,将泵进细胞,完成整个循环.文档来自于网络搜索

.每个循环消耗个分子,泵出个,泵进个.乌本苷抑制其活性,和膜脂提高其活性,生物氧化剂(如氰化物)使供应中断,钠钾泵失去能源停止工作.文档来自于网络搜索

.存在于动物细胞地细胞质膜上.细胞消耗地总(神经元)维持细胞内低钠高钾地离子环境(离子环境地作用:维持细胞地正常生命活动;神经冲动地传播;维持细胞地渗透平衡;恒定细胞地体积)文档来自于网络搜索

(二)钙泵与其他型离子泵

.钙泵分布在真核细胞地质膜和某些细胞器(如内质网、叶绿体、液泡)膜,对细胞引发刺激反应耦联有重要作用.文档来自于网络搜索

.酶消耗分子从细胞质基质转运出个钙离子.钙泵主要将钙离子输出细胞或泵入内质网腔中储存起来,以维持细胞内低浓度地游离钙离子.文档来自于网络搜索

.植物细胞、真菌(包括酵母)和细菌细胞质膜上没有钠钾泵,具有泵,将泵出细胞,建立和维持跨膜地电化学梯度,并用来驱动转运溶质摄入细胞.文档来自于网络搜索

型质子泵和型质子泵

.两个都只转运质子,泵蛋白不形成磷酸化地中间体.

型:利用,从细胞质基质逆电化学梯度泵出进入细胞器,维持细胞质基质

中性和细胞器内地酸性.

型:顺浓度梯度,将释放地能量与合成耦联.

超家族

每种蛋白对单一底物或相关底物地基团特异.个跨膜结构域(),形成运输分子地跨膜通道,个胞质侧结合域().文档来自于网络搜索

协同转运

.协同转运:是一类钠钾泵(或泵)与载体蛋白协同作用,靠间接消耗所完成地主动运输方式.

.动物细胞是利用膜两侧地电化学梯度来驱动地,而植物细胞和细菌常利用电化学来驱动.

离子跨膜转运与膜电位

胞吞作用与胞吐作用

按照膜泡地总体运动方向,将细胞内地膜泡转运分为:

①胞吞途径:将细胞外营养物质等摄取到细胞内,维持细胞正常地代谢活动.

②胞吐途径:将细胞内合成地功能分子(蛋白质和脂质等)和代谢废物送到细胞外.

.膜泡运输:转运过程中,物质包裹在脂双层膜包被地囊泡中.消耗能量,主动运输.可同时转运一种或以上数量不等地大分子和颗粒性物质,也称批量运输.文档来自于网络搜索

一、胞饮作用与吞噬作用

.胞吞作用:通过细胞质膜内陷形成囊泡(胞吞泡),就爱那个外界物质裹进并输入细胞地过程.

.根据胞吞泡地大小和胞吞物质,将胞吞作用分为:

①胞饮作用:胞吞物为溶液,囊泡较小.胞吞泡叫胞饮泡

②吞噬作用:胞吞物为大地颗粒性物质(如微生物和细胞碎片),囊泡较大.吞噬泡.

胞饮与吞噬地区别:

①胞吞泡大小不同,胞饮泡直径(小于)一般小于吞噬泡直径(大于)

②真核细胞都能通过胞饮作用连续摄入溶液及可溶性分子,较大地颗粒物质主要通过吞噬作用摄入.胞饮作用连续发生地组成型过程,吞噬作用是信号触发过程(首先需要被吞噬物与细胞表面结合并激活细胞表面受体,传递信号到细胞内并起始应答反应.).文档来自于网络搜索

③胞吞泡形成机制不同.胞饮泡地形成需要网格蛋白、接合素蛋白和结合蛋白地参与.吞噬泡地形成需要微丝及其结合蛋白地帮助.文档来自于网络搜索

二、受体介导地胞吞作用

胞吞地物质是否有专一性,胞吞作用分为:

①受体介导地胞吞作用:动物细胞通过网格蛋白有被小泡从胞外基质摄取特定大分子地有效途径. 是一种选择性浓缩机制,保证细胞大量摄入特定地大分子,避免吸入胞外大量地液体. 过程:被转运地大分子物质(配体)首先与细胞表面互补性地受体结合,形成受体配体复合物并引发细胞质膜局部内化作用,首先是该处质膜部位在网格蛋白参与下形成有被小窝,然后是深陷地小窝脱离质膜形成有被小泡.例子:动物细胞对胆固醇地摄取.文档来自于网络搜索

②非特异性地胞吞作用

胞吐作用

胞吐作用:将细胞内地分泌泡或其他某些膜泡中地物质通过细胞质膜运出细胞地过程.

真核细胞组成型胞吐途径:从高尔基体反面管网区分泌地囊泡向质膜流动并与之融合,新合成地蛋白质和脂质以囊泡形式供应质膜跟新,保证细胞分列前质膜地生长.文档来自于网络搜索

组成型:去限定途径完成蛋白质地转运;在糙面内质网中合成地蛋白质(除了某些有特殊标志地驻留蛋白在内质网或高尔基体中或选择性地进入溶酶体和可调节性分泌泡外)沿着糙面内质网——高尔基体——分泌泡——细胞表面途经完成转运或分泌过程.文档来自于网络搜索

调节型胞吐途径:分泌细胞产生地分泌物(激素、粘液、消化酶等)储存在分泌泡内,当细胞受到胞外信号刺激时,分泌泡与质膜融合并将内含物释放出去.文档来自于网络搜索

存在与特殊机能地细胞.所有地哺乳动物细胞可能都采用共同地机制,其分选信号在蛋白质本身,蛋白质地分选由高尔基体地受体类蛋白决定.文档来自于网络搜索

组成型调节型

存在区域所有真核细胞特化分泌细胞

作用机制连续胞吐先暂时储存,再信号触发作用质膜更新、提供胞外基质成分分泌激素、黏液、消化酶、提供营养信号

物质跨膜运输的方式一体化讲义

第4章细胞的物质输入和输出 第3节物质跨膜运输的方式 【课标要求】 1.举例说明物质跨膜运输方式的类型和特点 2.指出被动运输与主动运输方式的异同点 3.简述主动运输对于细胞生活的意义 4.举例说出大分子物质进出细胞的方式 5.进行图表数据的解读 【学习重难点】 学习重点:小分子和离子跨膜运输的三种方式 学习难点:主动运输 【创设情境】 [思考1] 回忆细胞膜的功能是什么? [思考2] 结合问题探讨,思考什么分子能通过人工合成的脂双层膜?什么分子不能通过人工合成的脂双层膜? 【学习活动】 活动一、被动运输 [思考一] (学生阅读教材P70~71及图4-7,并思考下列问题) 1.什么是扩散? 2. 物质跨膜运输方式有几种? 3.肺泡内氧的浓度大于肺泡细胞内部氧的浓度时,氧便通过扩散作用进入肺泡细胞内部。 由此可见自由扩散的方向是怎样的?哪些物质能通过自由扩散进出细胞? 4.葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层,但是,细胞能大量吸收葡萄糖,对此如何解释? 与自由扩散相比,协助扩散的特点是什么? [练习一] 1.人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于() A.组织液中甘油的浓度 B.细胞膜上甘油载体的数量 C.细胞的供能 D.细胞膜上磷脂分子的种类 2.有一种物质能顺浓度梯度进出细胞膜,但却不能顺浓度梯度进出无蛋白质的磷脂双层

膜。这种物质出入细胞膜的方式是() A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吞、胞吐 活动二、主动运输 [思考二] (阅读教材P71-72及观察表4-1和图4-8,并思考下列问题) 1.与被动运输相比,主动运输的特点是什么? 2.物质进出细胞的三种方式中,对细胞而言哪一种更为重要?为什么? 3 自由扩散协助扩散主动运输细胞膜两侧物质浓度差 是否需要载体蛋白 是否消耗细胞内的能量 代表例子 4.下面几幅坐标图中所表示的分别是哪种物质运输方式?为什么? 5.主动运输、被动运输体现了细胞膜的什么功能特性? 6.对于大分子物质,进出细胞的方式是什么?联系前面所学内容举例。 7.胞吞,胞吐依赖于细胞膜的什么特点?是否要消耗能量? 8.胞吞胞吐与主动运输的区别是什么?共同点是什么? [练习二] 1.下列物质中,通过人体红细胞膜时需要消耗能量的是() A.甘油 B.葡萄糖 C.钠离子 D.氧气 2.对法囊藻的细胞液中各种离子浓度的分析表明,细胞液中的成分与海水成分很不相同,图中阴影部分代表法囊藻的离子浓度。请分析回答下列问题:

第五章 物质的跨膜运输习题及答案

细胞生物学章节习题-第五章 一、选择题 1、物质进入细胞的过程,需消耗能量,但不需要载体的一项是(C )。 A. 根吸收矿质元素离子 B. 红细胞保钾排钠 C. 腺细胞分泌的酶排出细胞 D. 小肠对Ca、P的吸收 2、母鼠抗体从血液上皮细胞进入母乳,或者乳鼠的肠上皮细胞将抗体摄入体内,都涉及将胞吞和胞吐作用相结合。这种跨膜转运方式称为(B )。 A. 吞噬作用 B. 跨细胞转运 C. 协同转运 D. 胞吞作用 3、既能执行主动运输,又能执行被动运输的膜转运蛋白是(A )。 A. 载体蛋白 B. 通道蛋白 C. 孔蛋白 D. ABC转运蛋白 4、动物细胞对葡萄糖或氨基酸等有机物的吸收依靠(B )。 A. 受体介导的胞吞作用 B. Na+-K+泵工作行程的Na+电化学梯度驱动 C. Na+-K+泵工作行程的K+电化学梯度驱动 D. H+-ATPase行程的H+电化学梯度驱动 5、有关动物细胞胞内体膜或溶酶体膜上的V型质子泵的描述,错误的是(B)。 A. V型质子泵利用ATP水解供能从细胞质基质中逆H+电化学梯度将H+泵入细胞器 B. V型质子泵利用ATP水解供能从细胞器中逆H+电化学梯度将H+泵入细胞质基质 C. V型质子泵可以维持细胞质基质pH中性 D. V型质子泵有利于维持胞内体或溶酶体的pH酸性 6、流感病毒进入细胞的方式为(C )。 A. 吞噬作用 B. 胞膜窖蛋白依赖的胞吞作用 C.网格蛋白依赖的胞吞作用 D. 大型胞饮作用 7、表皮生长因子及其受体通过胞吞作用进入细胞后(D)。 A. 将通过夸细胞转运到细胞的另一侧发挥作用 B. 受体返回质膜,而表皮生长因子进入溶酶体降解 C. 表皮生长因子被活化,刺激细胞生长 D. 进入溶酶体被降解,从而导致细胞信号转导活性下降 8、一种带电荷的小分子物质,其胞外浓度比细胞内浓度高。那么,该物质进入细胞的可能方式为(A )。 A. 被动运输 B. 简单扩散 C. 主动运输 D.以上都错 9、对P型泵描述正确的是(D )。 A. 位于液泡膜上 B. 位于线粒体和叶绿体上

物质跨膜运输的方式练习题

物质跨膜运输的方式 一、选择题 1.(2012·泉州高一期末)如图表示一个动物细胞内外不同离子的相对浓度,由图分析可知维持细胞内外浓度依靠() A.自由扩散B.主动运输 C.协助扩散D.渗透作用 【解析】动物细胞内外不同离子的相对浓度存在差异,即存在浓度差,该浓度差的维持依靠主动运输。 【答案】 B 2.(2013·山东省实验中学高一期末)关于概念图的分析正确的是() A.①和②所示的过程都需要消耗细胞内释放的能量 B.只有①所示的过程能逆浓度梯度运输物质 C.大分子只有通过①所示的过程才能进入细胞 D.蜜饯腌制时蔗糖进入细胞与过程①和②有关 【解析】图中①代表主动运输,②表示协助扩散,②过程需要载体,不消耗ATP;主动运输能逆浓度梯度运输物质;大分子物质以胞吞或胞吐的方式通过膜;蜜饯腌制时细胞已经死亡,细胞膜的选择透过性消失。

【答案】 B 3.下图表示植物细胞正常生活过程中的细胞膜对物质的运输。物质运输的方向如箭头所示,黑点的数量表示物质的浓度,则该物质可能是() A.甘油B.叶绿素 C.花青素D.Na+ 【解析】此物质的运输方向是从低浓度到高浓度,由细胞内向细胞外,需要载体蛋白,而且消耗能量,是主动运输。甘油的运输方式是自由扩散,叶绿素、花青素分别是存在于叶绿体、液泡中的色素,不在细胞间转运。Na+可由细胞内运输到细胞外,且运输方式是主动运输。 【答案】 D 4.(2012·浙江高考)人体肝细胞内CO2分压和K+浓度高于细胞外,而O2分压和Na+浓度低于细胞外,上述四种物质通过主动运输进入细胞的是() A.CO2B.O2 C.K+D.Na+ 【解析】可通过肝细胞内外各种物质的关系作出判断,K+逆浓度从细胞外进入到细胞内部,其跨膜运输方式为主动运输。 【答案】 C 5.(2013·青岛高一检测)细胞内的生物大分子物质(如胃蛋白酶原)的出胞方式是() A.胞吐B.自由扩散 C.协助扩散D.主动运输 【解析】细胞膜是一种选择透过性膜,水分子以及细胞要选择吸收的离子、小分子物质可以通过,对于生物大分子物质,则不能以跨膜运输的方式进出细胞,

第五章物质的跨膜运输习题及答案

第五章物质的跨膜运输习 题及答案 LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020

细胞生物学章节习题-第五章 一、选择题 1、物质进入细胞的过程,需消耗能量,但不需要载体的一项是(C )。 A. 根吸收矿质元素离子 B. 红细胞保钾排钠 C. 腺细胞分泌的酶排出细胞 D. 小肠对Ca、P的吸收 2、母鼠抗体从血液上皮细胞进入母乳,或者乳鼠的肠上皮细胞将抗体摄入体内,都涉及将胞吞和胞吐作用相结合。这种跨膜转运方式称为(B )。 A. 吞噬作用 B. 跨细胞转运 C. 协同转运 D. 胞吞作用 3、既能执行主动运输,又能执行被动运输的膜转运蛋白是(A )。 A. 载体蛋白 B. 通道蛋白 C. 孔蛋白 D. ABC转运蛋白 4、动物细胞对葡萄糖或氨基酸等有机物的吸收依靠(B )。 A. 受体介导的胞吞作用 B. Na+-K+泵工作行程的Na+电化学梯度驱动 C. Na+-K+泵工作行程的K+电化学梯度驱动 D. H+-ATPase行程的H+电化学梯度驱动 5、有关动物细胞胞内体膜或溶酶体膜上的V型质子泵的描述,错误的是 ( B)。 A. V型质子泵利用ATP水解供能从细胞质基质中逆H+电化学梯度将H+泵入细胞器 B. V型质子泵利用ATP水解供能从细胞器中逆H+电化学梯度将H+泵入细胞质基质 C. V型质子泵可以维持细胞质基质pH中性

D. V型质子泵有利于维持胞内体或溶酶体的pH酸性 6、流感病毒进入细胞的方式为(C )。 A. 吞噬作用 B. 胞膜窖蛋白依赖的胞吞作用 C.网格蛋白依赖的胞吞作用 D. 大型胞饮作用 7、表皮生长因子及其受体通过胞吞作用进入细胞后( D)。 A. 将通过夸细胞转运到细胞的另一侧发挥作用 B. 受体返回质膜,而表皮生长因子进入溶酶体降解 C. 表皮生长因子被活化,刺激细胞生长 D. 进入溶酶体被降解,从而导致细胞信号转导活性下降 8、一种带电荷的小分子物质,其胞外浓度比细胞内浓度高。那么,该物质进入细胞的可能方式为(A )。 A. 被动运输 B. 简单扩散 C. 主动运输 D.以上都错 9、对P型泵描述正确的是(D )。 A. 位于液泡膜上 B. 位于线粒体和叶绿体上 C. 其ATP结合位点位于质膜外侧 D. 水解ATP使自身形成磷酸化的中间体 二、填空题 1、质膜中参与物质运输的P型泵在物质运输中有两个特点:其一是水解ATP 功能,其二是磷酸化和去磷酸化作用。 2、离子通道有两个显著的特征:离子选择和门控性。

物质跨膜运输方式教案

第四章细胞的物质输出和输入 第3节物质跨膜运输的方式 一、教学目标 知识方面:说明物质进出细胞的方式;简述主动运输对细胞生命活动的意义。 能力方面:进行图表数据的解读。 情感态度价值观:强调积极主动思考。 二、教学重点、难点及解决方法 1、教学重点:物质进出细胞的方式。 解决方法: (1)介绍扩散现象,列举氧和二氧化碳进出细胞的现象,总结出自由扩散的概念。 (2)葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层,却能通过细胞膜,总结协助扩散的概念。 (3)列举逆浓度梯度跨膜运输现象,总结出主动运输的概念。 2、教学难点:主动运输 解决方法:通过列举逆浓度梯度跨膜运输的现象,播放相关的多媒体动画,讲清主动运输的概念及特点。 三、课时安排:1课时 四、教学方法:直观教学法、讲授法。 五、教具准备:课件 六、学生活动 指导学生,阅读教材,回答相关问题。 七、教学程序 [问题探讨]给学生呈现P70图,提出下列讨论题: 1、什么样的分子能够通过脂双层?什么样的分子不能通过? 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? 学生讨论后回答。 讲述 (一)小分子或离子的跨膜运输 1.物质顺浓度梯度的扩散进出细胞,这种扩散统称为被动运输。 类型:自由扩散,协助扩散 (1)自由扩散 往清水中滴一滴蓝墨水,清水很快变为蓝色,这就是扩散。物质通过简单的扩散作用进出细胞,叫做自由扩散。不需要载体蛋白,也不需要消耗能量,只能顺浓度梯度运输,如O2、CO2、甘油、乙醇等。 特点:(1)物质转移方向是高浓度到低浓度 (2)不需要载体蛋白的协助 (3)不需要消耗能量

(2)协助扩散 葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层,却能通过细胞膜,是因为镶嵌在膜上的一些特有的蛋白质,能协助葡萄糖等物质顺梯度跨膜运输,进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散,叫做协助扩散。不需要消耗能量。自由扩散和协助扩散统称为被动运输。 特点:(1)物质转移方向是高浓度到低浓度 (2)需要载体蛋白的协助 (3)不需要消耗能量 总结自由扩散,协助扩散的异同。 2.主动运输 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。如Na+、K+、Ca2+的吸收。 特点:(1)物质转移方向是低浓度到高浓度 (2)需要载体蛋白的协助 (3)需要消耗能量

物质跨膜运输的方式

物质跨膜运输的方式(学案) 一、学习目标: (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方式的异同点,用表格的方式进行总结归纳。 (3)阐述主动运输对细胞生活的意义。 (4)正确解读坐标数据图表。 重点:物质进出细胞膜的方式。 难点:主动运输 二、学习活动 (一)、自主学习,完成下列内容。 离子和小分子物质跨膜运输方式: 物质进出细胞的方式: 大分子物质的通过方式: (二)、小组讨论,合作探究 探究活动一 下面的物质分别是通过何种方式进出细胞的?请归类,并在相应的位置画出其跨膜运输的示意图。 氧气,二氧化碳,甘油,氮气,苯,维生素D,性激素,乙醇,葡萄糖,钾离子,碘,氯离子 (1)自由扩散(2)协助扩散(3)主动运输。

探究活动二:探究影响细胞物质跨膜运输速率的因素 (一)下表为自由扩散实验的数据,请分析数据,绘出物质运输的速率与浓度关系的坐标曲线。 结论:物质的运输速度与物质浓度差成_____关系, 自由扩散过程受________影响。 (二)下表为协助扩散实验的数据,请分析数据,绘出物质运输的速率与浓度关系的坐标曲线。 结论:在一定浓度范围内, 物质的运输速率 与物质浓度成____关系,协助扩散过程中物 质运输速率受________________限制。 (三)下表为胡萝卜在不同氧分压情况下从KNO 3溶液中吸收K +与 NO 3— 的数据,请根据数据绘出K +与 NO 3— 吸收速率与氧分压的坐标曲线。 结论:在一定范围内,物质的运输速率与________________和_________有关。 探究活动三:按照表格归纳出三种跨膜运输的方式。小组合作填写。 运输方式 概念 运输方向(浓度梯 是否需要载体 是否需要能量 举例 影响 因素 被动运输 自由扩散 协助扩散 主动运输 浓度差(mmol/L ) 5 10 15 20 25 30 运输速度(离子/秒) 2.4 4.7 7.3 9.5 12.2 14.4 浓度差(mmol/L ) 1.5 3 4.5 6 7.5 9 运输速度(离子/秒) 8 15 24 30 31 31 氧分压 0 2 4 6 8 10 K + 20 25 40 41 42 42 NO 3— 30 35 40 50 52 52 氧分压

第五章物质的跨膜运输

物质通过细胞质膜地转运主要有种途径:被动运输、主动运输和胞吞与胞吐作用. 膜转运蛋白与物质地跨膜运输 脂双层地不透性和膜转运蛋白 细胞内外地离子差别分布主要由两种机制调控:一套特殊地膜转运蛋白地活性,质膜本身地脂双层所具有地疏水性特征.文档来自于网络搜索 膜转运蛋白分类载体蛋白通道蛋白.两者区别:以不同地方式辨别溶质,即决定运输某些溶质不运输另外地溶质.通道蛋白根据溶质大小和电荷进行辨别;载体蛋白只容许与载体蛋白上结合部位相适合地溶质分子通过,载体蛋白每次转运都发生自身构象地转变.文档来自于网络搜索 载体蛋白及其功能 有特异性结合部位,可与特异性底物结合,具有高度选择性,通常只转运一种类型地分子;转运过程具有饱和动力学特征;既可被底物类似物竞争性抑制,又可被某种抑制剂非竞争性抑制以及对有依赖性.载体蛋白也叫通透酶,与酶不同地是,它对转运地溶质分子不作共价修饰.文档来自于网络搜索 通道蛋白及其功能 形成跨膜地离子选择性通道.对离子地选择性依赖于离子通道地直径和形状,通道内衬带电荷氨基酸地分布,所以它介导地被动运输不需要与溶质分子结合,只有大小和电荷适宜地离子才能通过.文档来自于网络搜索 与载体蛋白相比,离子通道地特征极高地转运速率,离子通道没有饱和值,在很高地离子浓度下通过地离子量没有最大值,非连续性开放,是门控地,即离子通道地活性由通道开或关两种构象所调节,受控于适当地细胞信号.文档来自于网络搜索 根据信号地不同,离子通道分为: 电压门通道:带电荷地蛋白结构域会随跨膜电位梯度地改变发生相应地位移,从而使离子通道开启或关闭. 配体门通道:细胞内外地某些小分子配体与通道蛋白结合引起通道蛋白构想地改变,使离子通道开启或关闭. 应力激活通道:通道蛋白感应应力而改变构象,开启通道形成离子流,产生电信号.(例子:内耳听觉毛细胞).文档来自于网络搜索 离子通道决定了细胞质膜对于特定离子地通透性,与离子泵(如酶)一起,调节细胞内地离子浓度和跨膜电位.文档来自于网络搜索

物质跨膜运输的方式

第3节物质跨膜运输的方式 教案 A 教学目标 一、知识目标 1.举例说明物质跨膜运输的类型及特点。 2.说出被动运输与主动运输的异同点。 3.阐述主动运输对细胞的意义。 二、能力目标 运用类比和对比的方法进行学习,抓住关键,掌握本质。 三、情感目标 物质进出细胞的方式反映了细胞膜的功能,这是在细胞膜结构的基础上进一步的学习,树立生物膜结构与功能相适应的生物学观点。 教学重点、难点 教学重点 物质进出细胞的方式。 教学难点 主动运输。 教学方法 探究法、讲述法、演示法。 课时安排 1课时 教学过程 板书:第3节物质跨膜运输的方式 引入 观察与思考 演示实验:向一杯清水中加入某种棕色液体,观察到什么实验现象? (扩散是物质从高浓度向低浓度移动的现象。通过扩散,整杯清水中都有了棕色物质分子的存在。) 我们怎样判断出这是什么物质呢? (可以闻出这是醋的味道。说明醋分子除了在水中扩散,还进入了我们的肺泡,进入我们的嗅觉细胞。) 那么这些分子是怎样进入我们的人体细胞的?会遇到什么障碍吗? 回顾旧知识 生物膜流动镶嵌模型:(磷脂双分子层)构成膜的基本支架;(蛋白质)分子 镶在磷脂双分子层表面,有的嵌入或横跨磷脂双分子层。脂质与蛋白质可以(运动),故膜的结构特点是具有(流动性)。

生物学基本的观点是:结构与功能相适应,这节课我们要探究的问题就是:物质怎样进行跨膜运输来出入细胞? 学生阅读观察并思考讨论“问题探讨”,学生回答。 提示 1.从图上可以看出,氧气、二氧化碳、氮气、苯等小分子(苯还是脂溶性的)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。 (学生阅读教材70页、71页内容)思考: 1.物质跨膜运输的方式有哪几种? 2.什么是主动运输,被动运输? 3.被动运输的特点和种类。 (教师结合学生的理解和回答进行讲解) 一、被动运输 (一)自由扩散 生答师讲 能够通过脂双层膜的物质中,我们已知水进入细胞的方式是渗透作用,是顺相对含量梯度的。其他物质也都是以这种简单的扩散作用进入细胞膜的,把这种方式叫做自由扩散。 学生总结自由扩散特点。 生答师讲 自由扩散中,物质的运输方向是从浓度高的向浓度低的运输。物质运输的动力是浓度差。以自由扩散进出细胞的物质,通常是一些小分子物质,气体或是脂溶性物质。 思考 不能通过脂双层膜,但细胞又需要的物质,比如葡萄糖怎样进入细胞? 生答师讲 实验表明,葡萄糖不能通过磷脂双分子层的人工膜,但如果在人工膜中加入某种蛋白质,葡萄糖则可以通过膜从高浓度处向低浓度处扩散。该实验说明什么? 学生分析资料,得出结论:说明葡萄糖可以借助载体通过脂双层。 (二)协助扩散 进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散,叫做协助扩散。物质的运输方向是从浓度高的向浓度低的运输,需要载体协助。如葡萄糖进入红细胞。 自由扩散与协助扩散都是物质从高浓度向低浓度运输,浓度差是运输动力,均属于被动运输。 思考与讨论:学生思考讨论回答。 提示:

物质跨膜运输的方式 教案

《第三节物质跨膜运输的方式》教学设计 开课教师:蔡文春开课级别:县级 开课时间:2017-12-8 开课班级:高一(4)班 一、设计思路 教材分析: 本节为《普通高中课程标准实验教科书生物1必修分子与细胞》(人民教育出版社)第四章《细胞的物质输入和输出》中第3节内容。课程标准的要求是说明物质进出细胞的方式。和图表数据的解读。本节课在第一节《物质跨膜运输的实例》和《细胞膜流动镶嵌模型》的基础上,从微观层面介绍了不同物质通过细胞膜的机制,体现生命物质性观点,强调了生命活动具有的物质基础,帮助学生树立辩证唯物主义观点,同时体现了生物体结构和功能的统一性。 教材先介绍了小分子物质跨膜运输的不同方式,之后又简单介绍了大分子物质进出细胞膜的方式,完整呈现了物质通过细胞膜的各种方式。并通过图形、文字结合的方式,将微观问题宏观呈现、抽象问题具体呈现,有利于学生对内容的理解,又提供给授课教师较大的发挥空间,使授课教师可以根据教学对象的学习能力来进行有针对性的呈现、梳理和提升知识。本节教材有较多的图表,教师可以充分利用这些图表,培养学生的观察能力、图表转换能力、逻辑分析能力和表达能力。本节课主动运输方式需要能量,这能量来自哪里?为后续课程《细胞的能量“通货”—ATP》的学习埋下伏笔,因此本节课的教学在学生知识体系建构中起到承上启下的作用。 学情分析: 学生通过前面三章和本章前两节课的学习,已经明白细胞膜是一种选择透过性膜,通过细胞膜模型的建构过程,学生初步建立结构与功能相适应的观点,因此对生物膜结构和功能有一定的知识贮备。本班学生中等生较多,对生物有钻研的偏少,因此对主动运输的特点及意义以及对图表数据的分析和转换能力及探究能力偏弱,需要利用本节课加强训练。 教学策略: 如何将这些抽象的、学生肉眼难以观察到的知识在学生脑海里建构出来,是本节课设计的难点。在教学过程中,本人充分利用教学图片、动画和实验数据等,采用提问、设计问题串、讨论等教学方法,使学生主动接近物质通过细胞膜的运输方式。 本人首先通过生活实例导入本节课题,引发学生兴趣,继而通过对细胞膜结构的的简单复习,让知识复现,为理解本节内容做铺垫。通过扩散的概念将生命现象引入到对生命的物质本质的讨论,然后引入自由扩散和协助扩散的教学,教学过程中通过两组实验数据的讨论,让学生理解这两种方式的异同。怎样让学生理解难以肉眼看见的主动运输对于生命的意义,是本节课的教学难点。本节课通过创设学生熟悉的生活情景:①木材(或竹捆)从河的上游随水漂到下游;②船装白糖(或食盐、化肥)从河的上游漂到下游(不开发动机);③船装

《物质跨膜运输的方式》教学设计

《物质跨膜运输的方式》教学设计 一、教学内容分析: 《物质跨膜运输的方式》是新课标人教版高中生物教科书必修I中第四章第三节的内容,本章内容属于细胞的基本功能之一──物质的输入和输出。学习内容主要有物质跨膜运输的方式,自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞及胞吐的主要特征和各自的区别。任何一个生命系统都是开放的系统,都与外界有物质的交换。所以本节的内容对学生理解细胞是基本的生命系统有着重要的意义,也为以后进一步的生物学习奠定基础知识。 二、学习者特征分析: 1、知识基础:在本章前两节中,学生已经学习了细胞膜的组成、功能以及物质跨膜运输的一些实例,但还未对物质跨膜运输的原理进行学习。本节内容就是系统的学习物质跨膜运输的方式,学生对其中涉及的知识已经有一些了解,所以本节内容对于高中学生并不难理解,因此可以用引导的方式让学生进行学习,以此提高学生的分析总结能力。 2、认知能力:高中生已达到一定分析处理问题的水平。 三、教学目标: 1、知识目标: (1)举例说明物质跨膜运输的类型及特点。 (2)阐述主动运输对细胞的意义。 (3)说出被动运输与主动运输的异同点。 (4)正确解读坐标图与表格。 2、技能目标: (1)逐渐形成打破定势思维,实际问题实际解决的能力。 (2)逐渐形成运用类比和对比的方法进行学习的能力。 (3)逐渐形成运用表格的方式进行总结归纳知识的能力。 3、情感态度价值观: 树立生物膜结构与功能相适应的生物学观点。 四、教学重点:

1.小分子和离子跨膜运输的方式:自由扩散、协助扩散、主动运输 2.大分子跨膜运输的方式:胞吞和胞吐 五、教学难点: 三种跨膜运输方式的概念及区别;通过已知跨膜运输的特征推出跨膜运输的方式。 六、教学媒体: 教科书、板书、PPT课件(包含flash动画)等。 七、教学方法: 直观教学法、讲授法、引导法。 八、课时安排: 1课时 九、教学流程图

第五章 物质的跨膜运输习题及答案教案资料

第五章物质的跨膜运输习题及答案

细胞生物学章节习题-第五章 一、选择题 1、物质进入细胞的过程,需消耗能量,但不需要载体的一项是(C )。 A. 根吸收矿质元素离子 B. 红细胞保钾排钠 C. 腺细胞分泌的酶排出细胞 D. 小肠对Ca、P的吸收 2、母鼠抗体从血液上皮细胞进入母乳,或者乳鼠的肠上皮细胞将抗体摄入体内,都涉及将胞吞和胞吐作用相结合。这种跨膜转运方式称为(B )。 A. 吞噬作用 B. 跨细胞转运 C. 协同转运 D. 胞吞作用 3、既能执行主动运输,又能执行被动运输的膜转运蛋白是(A )。 A. 载体蛋白 B. 通道蛋白 C. 孔蛋白 D. ABC转运蛋白 4、动物细胞对葡萄糖或氨基酸等有机物的吸收依靠(B )。 A. 受体介导的胞吞作用 B. Na+-K+泵工作行程的Na+电化学梯度驱动 C. Na+-K+泵工作行程的K+电化学梯度驱动 D. H+-ATPase行程的H+电化学梯度驱动 5、有关动物细胞胞内体膜或溶酶体膜上的V型质子泵的描述,错误的是 ( B)。 A. V型质子泵利用ATP水解供能从细胞质基质中逆H+电化学梯度将H+泵入细胞器 B. V型质子泵利用ATP水解供能从细胞器中逆H+电化学梯度将H+泵入细胞质基质 C. V型质子泵可以维持细胞质基质pH中性

D. V型质子泵有利于维持胞内体或溶酶体的pH酸性 6、流感病毒进入细胞的方式为(C )。 A. 吞噬作用 B. 胞膜窖蛋白依赖的胞吞作用 C.网格蛋白依赖的胞吞作用 D. 大型胞饮作用 7、表皮生长因子及其受体通过胞吞作用进入细胞后( D)。 A. 将通过夸细胞转运到细胞的另一侧发挥作用 B. 受体返回质膜,而表皮生长因子进入溶酶体降解 C. 表皮生长因子被活化,刺激细胞生长 D. 进入溶酶体被降解,从而导致细胞信号转导活性下降 8、一种带电荷的小分子物质,其胞外浓度比细胞内浓度高。那么,该物质进入细胞的可能方式为(A )。 A. 被动运输 B. 简单扩散 C. 主动运输 D.以上都错 9、对P型泵描述正确的是(D )。 A. 位于液泡膜上 B. 位于线粒体和叶绿体上 C. 其ATP结合位点位于质膜外侧 D. 水解ATP使自身形成磷酸化的中间体 二、填空题 1、质膜中参与物质运输的P型泵在物质运输中有两个特点:其一是水解ATP 功能,其二是磷酸化和去磷酸化作用。 2、离子通道有两个显著的特征:离子选择和门控性。

物质跨膜运输的方式

物质跨膜运输的方式 江苏省通州市石港中学黄新 一、课标要求 学习细胞生物学基本概念、原理等方面的基础知识,让学生从微观层面上,更深入的理解生命的本质,了解细胞结构和功能的统一,有助于学生形成辩证唯物主义世界观。 鼓励学生搜集有关细胞研究和应用方面的信息,帮助学生增加感性认识,克服对微观结构认识的困难,以丰富相关知识,有助于学生对科学过程和本质的理解。 具体内容标准:说明物质进出细胞的方式。 二、教学目标 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方式的异同点。 3.阐述主动运输对细胞生活的意义。 4.运用类比的教学方法,培养学生积极思考,主动参与的合作态度. 三、教学重点和难点 1、教学重点:物质进出细胞的方式 2、教学难点:主动运输的方式 四、设计思路 1、本节课的教学内容属于原理性的内容,但学生并不难掌握,教师通过设计问题来引领学生自学课本,再结合老师的动画课件演示,学生是比较容易找出三种物质跨膜移动方式的异同点的。因此本节课采用先学后教及讲授与讨论想结合的教学方法。 2、本节课的基本思路确定为:展示现象,创设情景→提出问题,引领自学→多元讨论,解释原理→总结概念,当堂训练。 3、充分利用好教材中的“问题探讨”:一方面先展示人工合成的脂双层膜,通过与细胞膜比较,强化学生对细胞膜的认识,再通过对比不同物质通过不含蛋白质的人工脂双层膜的实验结果,对比出自由扩散的特点,进而引导学生思考为什么葡萄糖不能通过脂双层膜,而能通过细胞膜,很自然的引出后面的协助扩散和主动运输的学习;另一方面,借助第四章第一节“物质跨膜运输的其他实例”的内容,诱导学生生成问题:带电的离子也不能通过脂双层,但却能被细胞吸收,这又说明了什么?培养学生生成问题、提出问题的能力,也为后面介绍主动运输打下伏笔。 4、关于大分子物质进出细胞的方式的学习,一方面充分利用好第三章第二节中有关“分泌蛋白的合成和运输”的内容,把它作为背景知识;另一方面又要与第四章第二节内容联系起来,把它作为细胞膜具有流动性的一个很好的佐证。

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