第4章输入输出系统教学讲义
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第3节物质跨膜运输的方式学习目标1.举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点。
(重点) 2.说出被动运输与主动运输方式的异同点。
(难点) 3.阐述主动运输对细胞生活的意义。
核心概念被动运输自由扩散协助扩散主动运输胞吞胞吐一、被动运输和主动运输——跨膜运输1.被动运输2.主动运输[预习反馈]连线。
__①—b—Ⅰ__②—c—Ⅱ__③—a—Ⅲ____二、大分子物质的运输?思考1.结合主动运输所需要的条件分析,与主动运输有关的细胞器有哪些?提示:核糖体、线粒体。
2.葡萄糖不能通过无蛋白质的磷脂双分子层,但是小肠细胞能大量吸收葡萄糖,对此该如何解释?提示:葡萄糖的跨膜运输需要载体蛋白的协助,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。
H 活学巧练uo xue qiao lian 判断题1.大分子物质,如蛋白质,进出细胞穿过0层生物膜。
(√)2.胞吞和胞吐都需要消耗能量,也需要载体。
(×)3.胞吞和胞吐体现了膜的结构特性——流动性。
(√)4.分泌蛋白主要是通过主动运输的方式排出细胞外。
(×)5.已知骨骼肌细胞和脂肪细胞膜上的载体蛋白转运葡萄糖的过程不消耗A TP,则葡萄糖进入骨骼肌细胞内的运输方式是协助扩散。
(√)6.协助扩散和主动运输需要细胞膜上的同一种载体蛋白。
(×)7.较大的分子,如葡萄糖等,只有通过主动运输才能进入细胞。
(×)8.抑制细胞呼吸对自由扩散和主动运输的转运速率均有影响。
(×)知识点1被动运输Z重难拓展hong nan tuo zhan1.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,直到均匀分布的现象,扩散的速率与物质的浓度梯度成正比。
扩散速度在气体中最大,液体中其次,固体中最小;而且浓度差越大、温度越高、参与的粒子质量越小,扩散速度也越大。
(2)被动运输:物质顺浓度梯度进出细胞的扩散。
2.被动运输的类型——自由扩散和协助扩散小分子或脂溶性物质,如O、CO、①被动运输的速率还与该物质分子的大小、脂溶性程度等有关,如分子越小、脂溶性越强,运输速率越快。
III、综合部分第四早线性多变量系统的综合与设计4.1引言前面我们介绍的内容都属于系统的描述与分析。
系统的描述主要解决系统的建模、各种数学模型(时域、频域、内部、外部描述)Z间的相互转换等;系统的分析,则主要研究系统的定量变化规律(如状态方程的解,即系统的运动分析等)和定性行为(如能控性、能观测性、稳定性等)。
而综合与设计问题则与此相反,即在己知系统结构和参数(被控系统数学模型)的基础上,寻求控制规律,以使系统具有某种期望的性能。
一般说来,这种控制规律常取反馈形式,因为无论是在抗干扰性或鲁棒性能方面,反馈闭环系统的性能都远优于非反馈或开环系统。
在本章中,我们将以状态空间描述和状态空间方法为基础,仍然在吋域中讨论线性反馈控制规律的综合与设计方法。
4. 1. 1问题的提法给定系统的状态空间描述若再给定系统的某个期望的性能指标,它既可以是时域或频域的某种特征量(如超调量、过渡过程时间、极、零点),也可以是使某个性能函数取极小或极大。
此时,综合问题就是寻求一个控制作用u,使得在该控制作用下系统满足所给定的期望性能指标。
对于线性状态反馈控制律u = -Kx + r对于线性输岀反馈控制律u = -Ffy + r其中r e R'为参考输入向量。
由此构成的闭环反馈系统分别为x - {A- BK)x+ Br y-Cx或x = {A-BHC)x+Br y = Cx闭坏反馈系统的系统矩阵分别为九=A — BKA H=A-BHC即工K = (A—BK,B,C)或工〃=(A—BHC,B,C)°闭环传递函数矩阵G K⑶=C '[si-(A-BK)Y] BG H G) = C_,[si-(A-BHOf B我们在这里将着重指出,作为综合问题,将必须考虑三个方面的因素,即1)抗外部干扰问题;2)抗内部结构与参数的摄动问题,即鲁棒性(Robustness)问题;3)控制规律的工程实现问题。
一般说来,综合和设计是两个有区别的概念。
第1节物质跨膜运输的实例课前自主预习案一、渗透作用与细胞的吸水和失水1.渗透作用具备的两个条件2.动物细胞的吸水和失水[连线]3.植物细胞的吸水和失水[填图](1)成熟植物细胞的结构:(2)探究植物细胞的吸水和失水:(3)发生质壁分离的原因:二、物质跨膜运输的其他实例1.番茄和水稻吸收无机盐离子的比较科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2+、Mg2+和SiO4-4的培养液中培养,结果及分析如下:(1)不同植物对同一种无机盐离子的吸收有差异,同一种植物对不同种无机盐离子的吸收也有差异,说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性。
(2)水稻吸收水的相对速率比吸收Ca2+、Mg2+的大,造成培养液中Ca2+、Mg2+浓度上升;番茄吸收水的相对速率比吸收SiO4-4的大,造成培养液中SiO4-4浓度上升。
2.特点和原因(1)特点:①物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。
②细胞对于物质的输入和输出有选择性。
(2)原因:细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。
1.判断下列叙述的正误(1)具有浓度差的溶液之间一定会发生渗透作用()(2)植物细胞放在0.3 g/mL的蔗糖溶液中,都能发生质壁分离现象()(3)细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性()(4)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成()答案:(1)×(2)×(3)√(4)×2.植物细胞的质壁分离过程中,与细胞壁分离的是()A.细胞核B.原生质层C.细胞质D.液泡膜解析:植物细胞的质壁分离现象指的是原生质层与细胞壁的分离。
答案:B3.将成熟的植物细胞放在溶液中能构成一个渗透系统,主要原因是()A.液泡膜内外溶液有浓度差B.原生质层相当于一层半透膜C.细胞壁是全透性的D.水分子可以自由出入细胞解析:植物细胞的原生质层包括细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质,原生质层具有选择透过性,相当于半透膜。
把成熟的植物细胞放在溶液中,原生质层两侧的溶液具有浓度差,但A项说的是液泡膜内外溶液有浓度差,故错误。