细胞膜的物质运输功能PPT课件
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3.1细胞膜的结构和功能课件(共37张PPT)
1. 基于对细胞膜结构和功能的理解，判断下列相关表述是否正确。
（1）构成细胞膜的磷脂分子具有流动性，而蛋白质是固定不动的。 ( ×)
（2）细胞膜是细胞的一道屏障，只有细胞需要的物质才能进入，而对细胞有
害的物质则不能进入。( × ) （3）向细胞内注射物质后，细胞膜上会留下一个空洞。( × ) 2. 细胞膜的特性和功能是由其结构决定的。下列相关叙述错误的是（ B ）
废物
①②③表明细胞膜的控制作用具有 普遍性；④有些病毒、病菌也能侵 入细胞使生物体患病，表明细胞膜 的控制作用具有相对性
功能特点：选择透过性
② 抗体、激素等物质
分泌物
④ 控制的相对性
病毒、病菌
鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它 染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色。 讨论
1．为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？
别
功能特点： 选择透过性
联系： 细胞膜的流动性是选择透过性的基础
既然膜内部分是疏水的，水分子为什么能跨膜运输呢？
（1）因为水分子极 小， 可以通过由于磷脂分 子运动而产生的间隙; （2）是因为膜上存在水通 道蛋白，水分子可以通过 通道蛋白通过膜。
水分子 水通道蛋白
课堂总结
练习与应用 一、概念检测
细胞分裂
变形虫的变形运动
白细胞吞噬细菌
【资料6】1970年，人鼠细胞融合实验：
方法： 荧光标记技术 标记物质：__蛋__白__质__
结论：_细__胞__膜__具__有__一__定__的__流__动__性__
细胞膜的流动性主要受温度影响，在适宜的温度范围内，随外界 温度升高，细胞膜的流动性增强，但温度超出一定范围，会导致 细胞膜被破坏。
科学方法—— 提出假说
（1）构成细胞膜的磷脂分子具有流动性，而蛋白质是固定不动的。 ( ×)
（2）细胞膜是细胞的一道屏障，只有细胞需要的物质才能进入，而对细胞有
害的物质则不能进入。( × ) （3）向细胞内注射物质后，细胞膜上会留下一个空洞。( × ) 2. 细胞膜的特性和功能是由其结构决定的。下列相关叙述错误的是（ B ）
废物
①②③表明细胞膜的控制作用具有 普遍性；④有些病毒、病菌也能侵 入细胞使生物体患病，表明细胞膜 的控制作用具有相对性
功能特点：选择透过性
② 抗体、激素等物质
分泌物
④ 控制的相对性
病毒、病菌
鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它 染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色。 讨论
1．为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？
别
功能特点： 选择透过性
联系： 细胞膜的流动性是选择透过性的基础
既然膜内部分是疏水的，水分子为什么能跨膜运输呢？
（1）因为水分子极 小， 可以通过由于磷脂分 子运动而产生的间隙; （2）是因为膜上存在水通 道蛋白，水分子可以通过 通道蛋白通过膜。
水分子 水通道蛋白
课堂总结
练习与应用 一、概念检测
细胞分裂
变形虫的变形运动
白细胞吞噬细菌
【资料6】1970年，人鼠细胞融合实验：
方法： 荧光标记技术 标记物质：__蛋__白__质__
结论：_细__胞__膜__具__有__一__定__的__流__动__性__
细胞膜的流动性主要受温度影响，在适宜的温度范围内，随外界 温度升高，细胞膜的流动性增强，但温度超出一定范围，会导致 细胞膜被破坏。
科学方法—— 提出假说
(新高考)2023版高考生物二轮总复习 专题1 细胞的物质基础和结构基础 第3讲 物质的跨膜运输课件
2．理解质壁分离发生的条件 (1)从细胞角度分析。 ①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发 生质壁分离及复原现象。 ②具有中央大液泡的成熟植物活细胞可发生质壁分离及复原现象。
(2)从溶液角度分析。 ①在一定浓度(溶质不能透过膜)的溶液中只会发生质壁分离现象， 不能发生自动复原现象(用清水或低渗溶液处理方可复原)。 ②在一定浓度(溶质可透过膜)的溶液(如KNO3、甘油等)中可发生质 壁分离后自动复原现象。 ③在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原 现象。
变式二 分析影响物质运输的因素 4．(2022·泰州模拟)小肠绒毛 上皮细胞膜上存在着两种运输葡 萄糖的载体SGLT1(主动运输的载 体)和GLUT2(协助扩散的载体)， 研究人员通过实验绘制如图所示 曲线。下列说法错误的是( D )
A．该实验可以用来探究不同浓度葡萄糖条件下的主要吸收方式 B．在较高葡萄糖浓度下，细胞主要依赖协助扩散来增大吸收速率 C．小肠绒毛上皮细胞膜上存在SGLT1和GLUT2的根本原因是基因 选择性表达 D．葡萄糖分子在不同的浓度下都可通过主动运输和协助扩散两种 方式进入细胞
考题解密
1．(2022·全国甲卷)植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现 将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三 个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：① 细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在 水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙 述，不合理的是( C )
变式二 掌握质壁分离与复原实验 2．(2022·湖南高考)原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小 的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶 液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列 叙述错误的是( A )
【课件】主动运输与胞吞、胞吐课件2022——2023学年高一上学期生物人教版必修1
3. 人体成熟红细胞部分结构与功能如图，①-⑤表示相关过程，下列叙述错
误的是（ ）
C
A. ①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散 B. ③和④的物质跨膜运输时，相应的转运蛋白 都会发生自身构象的改变 C. 人的成熟红细胞通过有氧呼吸分解葡萄糖产 生ATP，为③提供能量 D. 降低温度，①②③④⑤的物质转运速率都可 能会降低
等通过细胞膜
水通过水通道 Ca2+离子等通过细胞膜等
课件
判断各种物质 的运输方式
学 科：一年级生物
a
bc
d
能量
e 能量
主动运输（如a、e）
代表各种物质分子或离子
协助扩散（如c、d） 自由扩散（如b）
三、影响物质跨膜运输课的件 因素
学 科：一年级生物
（1）物质浓度（在一定的浓度范围内） P点后运输速率受
通蛋白：只参与协助扩散
转运蛋白
载体蛋白：参与协助扩散或者主动运输
课件
一、主动运输
学 科：一年级生物
5.意义
主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过 主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对 细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需求。
二、三种物质运输方式的比较
学 科：一年级生物
胞吞、胞吐
特点： 1.主要运输大分子物质
，例如：蛋白质和多糖；
2.需要消耗能量 ；
3.不需要 载体蛋白 ，但需要 膜上的蛋白质 的
参与；
4.依赖 细胞膜的流动性
完成胞吞、胞吐过程。
课件
胞吞和胞吐的总结
物质出入细胞的方式
胞吞
学 科：一年级生物
胞吐
图例
运输方向 特点 原理
新教材高中生物第4章细胞的物质输入和输出第2节主动运输与胞吞胞吐课件新人教版必修1
主动运输,载体蛋白具有特异性,因此细胞膜上协助Na+跨膜运输的蛋
白质不止一种, ③错误;细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子组成,磷
脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部,具有流动性,组成膜的蛋白质分
子大都可以运动,使得细胞膜在结构上具有流动性,这种流动性是膜的
选择透过性的基础,因此,膜的选择透过性既与其中磷脂分子和水的亲
响,而对曲线a表示的运输方式的转运速率无影响。
归纳总结 物质出入细胞方式的判断技巧
(1)根据分子的大小、是否需要能量和载体蛋白进行判断。
(2)根据运输方向判断:顺浓度梯度的跨膜运输方式可能是
自由扩散或协助扩散,逆浓度梯度的跨膜运输方式一定是主
动运输。(不考虑胞吞、胞吐)
(3)根据达到平衡时的浓度判断:若达到平衡时细胞内外仍
答案:C
解析:细胞膜的组成成分、结构特点是与功能相适应的,因
此关于细胞膜的组成、结构、功能之间的关系逻辑顺序是①
④②③⑤。
特别提醒 (1)只有活细胞的细胞膜才具有流动性和选择透
过性。
(2)流动性是细胞膜结构的固有属性,无论细胞是否与外界
发生物质交换,流动性总是存在的;选择透过性只有在进行物
质的跨膜运输时才能体现出来。
噬病菌等
功能特点——选择透过性
细胞膜上转运蛋白的种类和数
量,或转运蛋白空间结构的变化
控制物质进出
有些物质可进入细胞,有些物质
不能进入细胞
2.细胞膜结构特点和功能特性的关系
3.影响细胞膜的流动性的因素:主要包括温度、pH、重金
属等。
特别提醒 (1)分析实例体现的特点时,一定要看清要求是体
现出“功能特点”还是“结构特点”。
有关叙述错误的是(
白质不止一种, ③错误;细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子组成,磷
脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部,具有流动性,组成膜的蛋白质分
子大都可以运动,使得细胞膜在结构上具有流动性,这种流动性是膜的
选择透过性的基础,因此,膜的选择透过性既与其中磷脂分子和水的亲
响,而对曲线a表示的运输方式的转运速率无影响。
归纳总结 物质出入细胞方式的判断技巧
(1)根据分子的大小、是否需要能量和载体蛋白进行判断。
(2)根据运输方向判断:顺浓度梯度的跨膜运输方式可能是
自由扩散或协助扩散,逆浓度梯度的跨膜运输方式一定是主
动运输。(不考虑胞吞、胞吐)
(3)根据达到平衡时的浓度判断:若达到平衡时细胞内外仍
答案:C
解析:细胞膜的组成成分、结构特点是与功能相适应的,因
此关于细胞膜的组成、结构、功能之间的关系逻辑顺序是①
④②③⑤。
特别提醒 (1)只有活细胞的细胞膜才具有流动性和选择透
过性。
(2)流动性是细胞膜结构的固有属性,无论细胞是否与外界
发生物质交换,流动性总是存在的;选择透过性只有在进行物
质的跨膜运输时才能体现出来。
噬病菌等
功能特点——选择透过性
细胞膜上转运蛋白的种类和数
量,或转运蛋白空间结构的变化
控制物质进出
有些物质可进入细胞,有些物质
不能进入细胞
2.细胞膜结构特点和功能特性的关系
3.影响细胞膜的流动性的因素:主要包括温度、pH、重金
属等。
特别提醒 (1)分析实例体现的特点时,一定要看清要求是体
现出“功能特点”还是“结构特点”。
有关叙述错误的是(
《细胞生物学》教学课件07内膜系统
《细胞生物学》教学课件07内膜系统目录•内膜系统概述•细胞内膜结构类型•内膜系统运输功能•内膜系统与细胞代谢关系•内膜系统异常与疾病关系•实验技术与方法在内膜系统研究中应用01内膜系统概述定义与功能定义内膜系统是指细胞内部由一系列膜结构组成的复杂网络，包括内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体等。
功能内膜系统在细胞内物质运输、能量转换、信号传导等方面发挥重要作用，是维持细胞正常生理功能的关键组成部分。
01020304内质网高尔基体溶酶体过氧化物酶体内膜系统组成由单层膜构成的管道和囊泡系统，参与蛋白质合成、加工和运输等过程。
由多层膜构成的扁平囊泡结构，负责蛋白质的加工、分选和运输。
含有氧化酶的单层膜结构，参与细胞内氧化反应和代谢过程。
含有多种水解酶的单层膜囊泡，参与细胞内消化和自噬过程。
研究历史与现状研究历史内膜系统的研究始于20世纪初，随着细胞生物学和分子生物学的发展，对内膜系统的结构和功能有了更深入的认识。
研究现状目前，内膜系统的研究已经成为细胞生物学领域的热点之一，涉及内膜系统的结构、功能、调控以及与疾病的关系等方面。
同时，随着新技术的发展和应用，如超分辨显微镜技术、基因编辑技术等，为内膜系统的研究提供了更多的手段和方法。
02细胞内膜结构类型主要由脂质和蛋白质组成，其中脂质以磷脂为主，蛋白质包括外周蛋白和内在蛋白。
质膜组成质膜功能质膜特性作为细胞的边界，维持细胞内外环境的相对稳定；参与物质运输、信息传递和能量转换等过程。
具有流动性、选择透过性和不对称性。
030201核膜组成核膜功能核膜特性由内外两层膜组成，膜间存在核周隙，核膜上有核孔复合体。
将细胞核与细胞质分隔开，形成核内环境；控制物质进出细胞核；参与基因表达和调控。
具有较高的稳定性和选择性，核孔复合体具有物质运输和信息传递的功能。
由单层或双层膜构成，包括内质网膜、高尔基体膜、线粒体膜等。
细胞器膜组成维持细胞器的形态和结构；参与细胞器内部的物质运输、能量转换和信息传递等过程。
4.细胞膜的分子生物学-物质的跨膜运输 ppt课件
2003年，美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农，分别 因对细胞膜水通道，离子通道结构和机理研究而获诺贝尔化 学奖。
三.载体蛋白介导的主动运输
主动运输（active transport）是指由载体蛋白介 导的物质逆浓度梯度（或化学梯度）的由浓度低 的一侧向浓度 高的一侧的跨膜运输方式。
主动运输的特点是：①逆浓度梯度（逆化学梯度）运输； ②需要能量（由ATP直接供能）或与释放能量的过程偶联 （协同运输）；③都有载体蛋白。
功能：在肌质网内储存Ca2+调节肌细胞的收缩与
舒张
肌质网上的钙离子泵 ，肌细胞膜去极化后引起肌 质网上的钙离子通道打开，大量钙离子进入细胞 质，引起肌肉收缩之后由钙离子泵将钙离子泵回 肌质网。
（3）质子泵（H＋泵） ATP直接供能
存在位置：溶酶体膜上 作用方式：从胞质中主动将H＋输入溶酶
共运输
对向运输
主动运输与被动运输的比较
1、运输方向 2、跨膜动力 3、能量消耗
第二节 大分子物质的囊泡转运——胞吞 和胞吐
囊泡以出芽方式从细胞的一种内膜细胞器脱离后又 与另一内膜细胞器发生融合，这一转运过程称为 囊泡转运。 根据物质的运输方向：胞吞作用（endocytosis） 胞吐作用（exocytosis）
共同特点：双向、特异、有序、化学修饰
㈠ 胞吞作用的两种形式：
胞吞作用消耗能量,属于细胞膜的主动运输 吞噬（phagocytosis） 由专门的吞噬细胞完成,大的颗粒,直径>250nm， 最终到达溶酶体被降解。 吞饮（pinocytosis） 摄入液体和小溶质分子进行消化，直径<150nm。
吞噬过程 吞饮过程
道（电位门通道、配体门通道、环核苷酸门通道、机械门通道）。
第五章-跨膜转运PPT课件
1、同向协同（symport）
物质运输方向与离子转移方向相同。如小肠细胞对葡萄糖 的吸收伴随着Na+的进入。载体蛋白有两个结合位点，同 时与Na+和特异的氨基酸或葡萄糖分子结合，进行同向转 运。
2、反向协同（antiport）
物质跨膜运动的方向与离子转移的方向相反。如动物细胞 分裂时，常通过Na+/H+反向协同运输的方式来向细胞外转 运H+，以调高细胞内的PH值。
6. 2K+释放到细胞内， α亚基
4. 3Na+释放到细胞外 5. 2K+结合；去磷酸化 构象恢复原始状态。
每一循环消耗一个ATP；转运出三个Na+， 转进两个K+。 是一种基本的、典型的主动 运输方式。
Na+-K+泵的作用： ①维持细胞的渗透压，保持细胞的体积； ②维持低Na+高K+的细胞内环境； ③维持细胞的静息电位。
➢分泌蛋白合成后立即包装入高尔基复合体的分泌囊 泡中，然后被迅速带到细胞膜处排出。
➢所有真核细胞，连续分泌过程 ➢转运途径：粗面内质网→高尔基体→分泌泡 →细胞表面
（二）钙泵（Ca2+ pump ）
又称Ca2+-ATP酶。
构成：1个多肽构成的整合膜蛋白，每个泵 单位含有10个跨膜α螺旋。
分布：
❖ 细胞质膜和内质网膜上。 ❖ 肌细胞的肌质网膜上。
工 作 原 理 ：
3. 构象改变，破坏Ca2+结 4. 去磷酸化
1. 2Ca2+与位点结合 2. ATP水解；磷酸化
第三节 胞吞作用（endocytosis） 与胞吐作用（exocytosis）
大分子与颗粒性物质的跨膜运输 膜泡运输:转运过程中，物质包裹在囊泡中。 批量运输：同时转运一种或多种数量不等的
高中生物课件-4.3 物质运输的方式
【例3】如图所示不能够表达的生理过程是（ A ） A.肾小管细胞分泌K+ B.胰岛B细胞分泌胰岛素 C.垂体细胞分泌生长激素 D.肠腺细胞分泌肠液
小结
大分子 运输
胞吞
物
质
运
输
小分子
跨膜 运输
胞吐 需能 主动运输
需载体 协助扩散
被动运输
不需能
自由扩散
不需载体
1.下列物质进出人体细胞的实例中，属于主动运输的是（ ） A.氧气从组织液进入肝细胞 B.二氧化碳从胰岛细胞进入组织液 C.K＋从组织液进入心肌细胞 D.水分进入组织细胞
协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。
细 胞 外
细 胞 膜
细
胞
水分子 、O2、CO2
内
乙醇、甘油、尿素等
自由扩散
特点：
外 细胞膜 内
•从高浓度到低浓度； •不需要载体的协助； •不需要能量。 如：
水、氧气、二氧化碳、 甘油、乙醇、苯、脂质类等。
【思考】影响自由扩散的因素是什么？
运输的动力来源于哪里？
运输的动力来源于哪里？
浓度差、载体 。动力来源于浓度差
【例1】物质出入细胞的方式中，自由扩散区 别于协助扩散的是（ D ） A．由高浓度向低浓度扩散 B．需要载体蛋白 C．由低浓度向高浓度扩散 D．不需要载体蛋白
细 胞 外
细 胞 膜
细 胞 内
二、主动运输
特点： 从低浓度到高浓度；
载体蛋白具 有特异性。
浓度差
动力来源于浓度差
细 胞 外
细 胞 膜
细
胞
载体蛋白
内
协助扩散 特点： ➢ 从高浓度到低浓度； ➢ 需要载体；
载体蛋 白具有 特异性
4-2 主动运输与胞吞、胞吐 课件 2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1-PPT
应用·评价
1．由受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于摄取特殊的生物大
分子。其过程如图所示，下列有关叙述错误的是
()
A．该过程以膜的流动性为基础 B．由受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能 C．Na＋、K＋等无机盐离子也可通过此方式运输 D．该过程不能体现细胞膜的选择透过性
解析：由图示可知，受体介导的胞吞作用是生物大分子的运输过程，以膜的 流动性为基础，存在细胞识别并需内部供能，但不能体现膜的选择透过性。 Na＋、K＋为小分子物质，不能通过此种方式运输。 答案：C
深化·认知 一、在“思考探究”中解惑 1．如图是物质进出细胞的有关模型，据图思考讨论：
(1)图甲、乙表示的物质进出细胞方式一样吗？为什么？ 提示：不一样。图甲中 a 点以后物质是逆浓度梯度运输，为主动运输；图乙 中物质顺浓度梯度运输，需要载体蛋白，但不消耗能量，为协助扩散。
(2)图乙的物质运输方式也可以逆浓度梯度进行吗？ 提示：不能，逆浓度梯度运输一定消耗能量。 (3)说出 Na＋、K＋和 Ca2＋等和其他物质逆浓度梯度跨膜运输的方式和过程。 提示：主动运输。首先要与膜上载体蛋白的特定部位结合。结合后，在细胞 内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化，进而将它所 结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来，载体蛋白随后又 恢复原状，又可以去转运同种的其他离子或分子。 2．主动运输需要的能量主要通过细胞进行有氧呼吸提供。植物生长需从土壤中 吸收大量无机盐。请解释在农业生产中为什么要给作物松土？ 提示：松土增加土壤 O2 含量，促进有氧呼吸，有利于植物主动吸收各种无 机盐离子。
应用·评价
1．下列过程属于主动运输的是
()
A．酒精进入胃黏膜细胞
新教材高中生物第4章细胞的物质输入和输出第1节被动运输课件新人教版必修1ppt
【解析】选D。由于图甲中的淀粉不能透过半透膜,所以图甲中的液面高度先上 升到一定高度后保持不变;图乙装置漏斗中葡萄糖浓度大,导致液面上升,由于 葡萄糖分子能够通过半透膜,导致半透膜两侧浓度差降低,所以漏斗中液面会降 低。
2.如待漏斗
内液面不再变化时,再向漏斗中加入一定量的蔗糖酶。下列坐标曲线中能正确
【素养案例】 如图是研究渗透作用的实验装置,漏斗内外有不同浓度的同一种溶液S1和S2,实 验起始时漏斗内外液面相平。下列说法错误的是 ( ) A.实验开始时S1浓度大于S2浓度 B.渗透平衡时S1浓度大于S2浓度 C.渗透平衡时无物质透过半透膜 D.如果将S2浓度适当降低,则渗透 平衡时液面差更大
3.将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋口扎紧后浸于蒸馏水中,如图表示透析袋 中蔗糖溶液浓度与时间的关系,正确的是 ( )
【解析】选B。将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋放在蒸馏水中后,蒸馏水将不 断向透析袋中扩散,蔗糖溶液浓度随之下降,但受到透析袋容积的限制,到一定时 间水分子进出达到动态平衡,此时蔗糖溶液浓度下降到一定程度便保持相对稳 定。
2.如图表示物质跨膜转运的一种方式,据图分析正确的是 ( ) A.这种转运方式可逆浓度梯度进行 B.甘油分子是以这种方式进入细胞的 C.细胞产生的能量增加会提高该物质的转运速率 D.在该物质转运过程中转运蛋白的形状会发生改变
【解析】选D。分析图可知,该物质是从高浓度一侧向低浓度一侧运输,运输过 程中需要转运蛋白协助,不需要消耗能量,该运输方式属于协助扩散,协助扩散 方向是顺浓度梯度,A错误;甘油分子以自由扩散方式运输,特点是从高浓度一侧 运输到低浓度一侧,不需要转运蛋白协助,不消耗能量,B错误;协助扩散不消耗 能量,动力是浓度差,则细胞产生的能量增加不会提高该物质的转运速率,C错误; 图中转运蛋白在运输物质的过程中形状发生了变化,D正确。
细胞的基本功能 ppt课件
[K+]o↑ 时 ， 都可被激活， ATP 分 解 产 生能量，将 胞内的3个 Na+ 移 至 胞 外，将胞外 的 2 个 K+ 移 入胞内。
通道转运与钠-钾泵转运模式图
钠-钾泵：当[Na+]i↑/[K+]o↑激活
分解ATP产生能量
2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外
维持[Na+]o高、[K+]i高 原先的不均匀分布状态 钠-钾泵的这种活动还为其它一些物质转运 提供了动力(如葡萄糖、氨基酸的吸收：以Na+-载
②不需另外消耗能量； ③选择性(∵特殊膜蛋白质本身有结构特异性)； ④饱和性(∵结合位点是有限的)； ⑤竞争性(∵经同一特殊膜蛋白质转运)； ⑥浓度和电压依从性(∵特殊膜蛋白质的变构是有条件的，
如化学门控通道、电压门控通道)。
(三)主动转运(active transport)
概念：指物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
第一节 细胞膜的物质转运功能
一、细胞膜的分子结构
(一)细胞膜的脂质
以液态的脂质 双分子层为基架， 具有稳定性和流动 性。
低浓度一侧移动的过程。
(2)分类： ①通道介导的易化扩散 ②载体介导的易化扩散
1.通道介导的易化扩散
[Na+]o ＞ [Na+]i
[K+]i ＞[K+]o 转运的物质：各种带电离子
2.载体介导的易化扩散
转运的物质：葡萄糖(GL)、氨基酸(AA)等小分子亲水物质
通道转运与钠-钾泵转运模式图
钠-钾泵：当[Na+]i↑/[K+]o↑激活
分解ATP产生能量
2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外
维持[Na+]o高、[K+]i高 原先的不均匀分布状态 钠-钾泵的这种活动还为其它一些物质转运 提供了动力(如葡萄糖、氨基酸的吸收：以Na+-载
②不需另外消耗能量； ③选择性(∵特殊膜蛋白质本身有结构特异性)； ④饱和性(∵结合位点是有限的)； ⑤竞争性(∵经同一特殊膜蛋白质转运)； ⑥浓度和电压依从性(∵特殊膜蛋白质的变构是有条件的，
如化学门控通道、电压门控通道)。
(三)主动转运(active transport)
概念：指物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
第一节 细胞膜的物质转运功能
一、细胞膜的分子结构
(一)细胞膜的脂质
以液态的脂质 双分子层为基架， 具有稳定性和流动 性。
低浓度一侧移动的过程。
(2)分类： ①通道介导的易化扩散 ②载体介导的易化扩散
1.通道介导的易化扩散
[Na+]o ＞ [Na+]i
[K+]i ＞[K+]o 转运的物质：各种带电离子
2.载体介导的易化扩散
转运的物质：葡萄糖(GL)、氨基酸(AA)等小分子亲水物质
人教版高中生物必修一课件：4.3物质跨膜运输的方式 (共34张PPT)
1.哪种离子通过主动运 100 输进入细胞？
K+ Mg2+
2.哪种离子通过主动运 50 输排出细胞？ Na+ Cl－
3.你是如何作出以上判
Na+
K+
Mg+
Cl－
断的？主动运输,物质逆浓度进行
课堂小结
物质跨膜运输 的方式（小分 子和离子）
自由扩散
被动运输
顺浓度
协助扩散 梯度
主动运输
载体蛋白
消
胞吞
耗
能
3.为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？ 都是顺物质的浓度梯度进行的，不需要细胞
消耗能量。所以，被称为被动运输。
思考：
如果只有被动运输能满足 细胞生命活动的需要吗？
资料：
(1)用人工膜进行实验时，在一般情况下，即 使膜两侧具备浓度差，钾离子不能通过人 工的磷脂双分子层。如果在这脂质双层膜 上，加上少量的缬氨霉素（一种蛋白类抗 生素），则钾离子便可以通过。
甘油、乙醇等脂溶性分子
设计实验证明细胞膜的主动运输是活细 胞的特性
参考实验 原理：加热杀死的花瓣细ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的细胞膜失去
了选择透过性，使花瓣里的色素可以自 由透出细胞膜外。
运
运
运
输
输
输
速
速
速
率
率
率
浓度差
耗氧量
浓度差
细 胞 内 浓 度
细胞外浓度
讨论！
时间
上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？
细 胞 外
细 胞 膜
细
胞
载体蛋白
内
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
细胞生物学--细胞膜与跨膜运输 ppt课件
型
该模型认为膜的骨架是脂肪形成的脂双层结 构,脂双层的内外两侧都是由一层蛋白质包 被,即蛋白质-脂-蛋白质的三层结构,内外两 层的蛋白质层都非常薄。并且,蛋白层是以 非折叠、完全伸展的肽链形式包在脂双层的 内外两侧。1954年对该模型进行了修改：膜 上有一些二维伸展的孔,孔的表面也是由蛋 白质包被的,这样使孔具有极性,可提高水对 膜的通透性。这一模型是第一次用分子术语 描述的结构
膜糖的存在方式
通过共价键同膜脂或膜蛋白相连，即以糖脂或糖蛋 白的形式存在于细胞质膜上。
糖同氨基酸的连接主要有两种形式，即O-连接和N-连接
O-连接:是糖链与肽链中的丝氨酸或苏氨酸残基相连， O-连接糖链较短， 约含4个糖基。
N-连接: 是糖链与肽链中天冬酰胺残基相连，N-连接 的糖链一般有10个以上的糖基。另外，N连接的方式较O 连接普遍。
膜脂的不对称性
细胞质膜各部分的名称 膜脂与糖脂的不对称性
糖脂仅存在于质膜的ES面，是完成其生理功能的结构基础 非对称性形成原因: 磷脂:ER胞质半膜合成,Flippase选择性转运 糖脂: 催化糖基化反应的酶位于Golgi非胞质半膜,转运不
变
膜糖
存在于原核和真核细胞的质膜上（5％以下）,神经细胞糖 脂含量较高；细胞质膜上所有的膜糖都位于质膜的外表面，
极性的头部、非极性的类固醇环结构和一个非极性的碳氢尾部。胆固醇的分子较 其他膜脂要小, 双亲媒性也较低。胆固醇的亲水头部朝向膜的外侧,疏水的尾部埋 在脂双层的中央。胆固醇分子是扁平和环状的,对磷脂的脂肪酸尾部的运动具有 干扰作用,所以胆固醇对调节膜的流动性、加强膜的稳定性有重要作用。
胆固醇的分子较其他膜脂要小， 双亲媒性也较低。胆固醇的亲水头部朝向 膜的外侧，疏水的尾部埋在脂双层的中央
该模型认为膜的骨架是脂肪形成的脂双层结 构,脂双层的内外两侧都是由一层蛋白质包 被,即蛋白质-脂-蛋白质的三层结构,内外两 层的蛋白质层都非常薄。并且,蛋白层是以 非折叠、完全伸展的肽链形式包在脂双层的 内外两侧。1954年对该模型进行了修改：膜 上有一些二维伸展的孔,孔的表面也是由蛋 白质包被的,这样使孔具有极性,可提高水对 膜的通透性。这一模型是第一次用分子术语 描述的结构
膜糖的存在方式
通过共价键同膜脂或膜蛋白相连，即以糖脂或糖蛋 白的形式存在于细胞质膜上。
糖同氨基酸的连接主要有两种形式，即O-连接和N-连接
O-连接:是糖链与肽链中的丝氨酸或苏氨酸残基相连， O-连接糖链较短， 约含4个糖基。
N-连接: 是糖链与肽链中天冬酰胺残基相连，N-连接 的糖链一般有10个以上的糖基。另外，N连接的方式较O 连接普遍。
膜脂的不对称性
细胞质膜各部分的名称 膜脂与糖脂的不对称性
糖脂仅存在于质膜的ES面，是完成其生理功能的结构基础 非对称性形成原因: 磷脂:ER胞质半膜合成,Flippase选择性转运 糖脂: 催化糖基化反应的酶位于Golgi非胞质半膜,转运不
变
膜糖
存在于原核和真核细胞的质膜上（5％以下）,神经细胞糖 脂含量较高；细胞质膜上所有的膜糖都位于质膜的外表面，
极性的头部、非极性的类固醇环结构和一个非极性的碳氢尾部。胆固醇的分子较 其他膜脂要小, 双亲媒性也较低。胆固醇的亲水头部朝向膜的外侧,疏水的尾部埋 在脂双层的中央。胆固醇分子是扁平和环状的,对磷脂的脂肪酸尾部的运动具有 干扰作用,所以胆固醇对调节膜的流动性、加强膜的稳定性有重要作用。
胆固醇的分子较其他膜脂要小， 双亲媒性也较低。胆固醇的亲水头部朝向 膜的外侧，疏水的尾部埋在脂双层的中央
生理学课件细胞-1细胞膜的物质转运功能
3.糖类:与脂质或蛋白结合生成糖蛋白或糖脂 作为抗原决定簇、受体可识别部分
二、跨膜物质转运
跨膜转运 transmembrane transport 体内各种物质经过细胞膜进出细胞的过程。
转运方式:
单纯扩散
①被动转运
②主动转运
易化扩散转运 导
③膜泡运输 出胞
生理学课件细胞-1细胞膜的物质转运 功能
一、细胞膜的分子结构 液态镶嵌模型(fluid mosaic model)学说 以液态脂质双分子层为基架,其间镶嵌有 不同结构和功能的蛋白质
1.脂质双分子层:磷脂、胆固醇等双嗜分子构 成基架,体温条件下具有流动性
2.蛋白质:表面蛋白20-30%(如:RBC骨架蛋白) 整合蛋白70-80%(载体、通道、离 子泵、受体等)
肠黏膜上皮细胞顶端膜侧发生Na+-GS同向转运， GS经基底侧膜上另一种GS载体易化扩散入组织液。
肾小管上皮细胞对GS的重吸收
基底侧膜
钠泵活动
↓
Na+浓度势能差
↓ 管腔膜
Na+-GS 同向转运体
↓ GS再易化扩散
入血
在绝大多数情况下，溶质跨质膜转运的 动力来自Na+泵建立起的Na+的跨膜浓度梯 度；
③竞争性抑制competition inhibition: 当两种结构相似的物质能被同一载体转运, 则亲和力或浓度较低者转运被抑制。
转运体 transporter：
单转运体，如转运葡萄糖的载体。 同向转运体，如Na+-葡萄糖同向转运体。
反向转运体或交换体，如Na+-H+交换体。
2.经通道易化扩散 经通道易化扩散 Facilitated diffusion via channel
【课件】主动运输与胞吞、胞吐课件人教版必修1
(1)图中葡萄糖进、出肾小管上皮细胞分别 是何种方式？
(2)Na+-K+泵对葡萄糖的运输有无影响？ (3)同种物质进出细胞的方式是否相同？
事实3 原尿中的葡萄糖在肾小管几乎全部被重吸收
任务4 探究葡萄糖进、出肾小管上皮细胞的方式
资料：肾小管上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖 时，没有直接消耗ATP，而是利用Na+浓 度差的能量。但是Na+浓度差的建立是依 靠Na+-K+泵的，而Na+-K+泵需要消耗ATP。
所释放的能量。
影响因素
决定所运输的物质的种类和数量。载体 蛋 载体白蛋的白数的量种有类限和，数当量细胞膜上的载体蛋 白数量达到饱和时，细胞吸收相应物质 的速率不再随物质浓度的增大而加快。 能量 凡是影响细胞产生能量的因素都能影响 主动运输，如O2浓度、温度等。
归纳总结
分析下列曲线所代表的物质运输方式及物质运输速率的影响因素
细胞内 ATP→ADP+Pi+ 能量
一 主动运输
概念模型
1 物质逆浓度进行跨膜运输 2 需要载体蛋白的协助 3 需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
三种转运蛋白 结构与功能相适应
一 主动运输
普遍存在
主动运输其他实例
①轮藻细胞吸收K+（63倍）
②甲状腺细胞吸收碘离子
③动物细胞吸收K+和排出Na+(Na+-K+泵)
K+
ATP ADP
Na+
Na+
Na+ K+
毛细 血管
一 主动运输
资料1：肾小球每天滤过钠约500g，每天尿液中排出3-5g。肾小管上皮细胞 内Na+浓度仅为10mmol.L-1, 远低于细胞外。ATP为一种能源物质。
(2)Na+-K+泵对葡萄糖的运输有无影响？ (3)同种物质进出细胞的方式是否相同？
事实3 原尿中的葡萄糖在肾小管几乎全部被重吸收
任务4 探究葡萄糖进、出肾小管上皮细胞的方式
资料：肾小管上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖 时，没有直接消耗ATP，而是利用Na+浓 度差的能量。但是Na+浓度差的建立是依 靠Na+-K+泵的，而Na+-K+泵需要消耗ATP。
所释放的能量。
影响因素
决定所运输的物质的种类和数量。载体 蛋 载体白蛋的白数的量种有类限和，数当量细胞膜上的载体蛋 白数量达到饱和时，细胞吸收相应物质 的速率不再随物质浓度的增大而加快。 能量 凡是影响细胞产生能量的因素都能影响 主动运输，如O2浓度、温度等。
归纳总结
分析下列曲线所代表的物质运输方式及物质运输速率的影响因素
细胞内 ATP→ADP+Pi+ 能量
一 主动运输
概念模型
1 物质逆浓度进行跨膜运输 2 需要载体蛋白的协助 3 需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
三种转运蛋白 结构与功能相适应
一 主动运输
普遍存在
主动运输其他实例
①轮藻细胞吸收K+（63倍）
②甲状腺细胞吸收碘离子
③动物细胞吸收K+和排出Na+(Na+-K+泵)
K+
ATP ADP
Na+
Na+
Na+ K+
毛细 血管
一 主动运输
资料1：肾小球每天滤过钠约500g，每天尿液中排出3-5g。肾小管上皮细胞 内Na+浓度仅为10mmol.L-1, 远低于细胞外。ATP为一种能源物质。
新教材人教版高中生物必修一PPT课件(第四章细胞的物质输入和输出)
【素养·探究】——母题追问 (1)科学思维——演绎与推理 若要使漏斗液面上升的更高,可采取什么措施? 提示:向漏斗中添加一些蔗糖或其他不能通过半透膜的 溶质。
(2)科学思维——演绎与推理 若在平衡状态下向烧杯中添加少量葡萄糖(不能通过半 透膜),漏斗液面会有什么变化?为什么? 提示:漏斗液面下降。因为半透膜两侧的浓度差降低了。
2.教材中渗透装置漏斗液面达到平衡状态时,试比较漏 斗内外侧液体浓度的高低,并分析原因。(科学思维) 提示:(1)漏斗内是蔗糖溶液,烧杯中是清水,蔗糖溶液 浓度>清水。 (2)漏斗内的液体浓度高,保持向上的吸水力,当吸水力 与液柱的重力相等时达到平衡。
【素养案例】 某同学为探究膜的通透性而设计了如图所示的渗透装 置,开始时烧杯内的液面和长颈漏斗内的液面相平。在 长颈漏斗内液面上升的过程中
小于
③当外界溶液浓度_____细胞质的浓度时,细胞吸水。
【激疑】 动物细胞长时间处于低渗溶液中细胞形态会发生什么 变化? 提示:细胞膨胀,有可能涨破。
3.水进出植物细胞(以成熟植物细胞为例):
植物细胞所形成的“渗透装置”。 (1)半透膜(原生质层):_细__胞__膜__、__液__泡__膜__以__及__两__层__膜__之__ 间的细胞质 ___________。
()
A.液面上升的速率先加快后减慢,最终维持稳定 B.水分子通过半透膜从清水向蔗糖溶液扩散的速率逐 渐增大 C.当半透膜两侧液体浓度相等时,水分子不再通过半透 膜扩散 D.当半透膜两侧水分子进出速率相等时,长颈漏斗内液
【解题导引】 (1)回忆关键知识点:水分子扩散的速率与浓度差大小 的关系:浓度差越大,扩散的越快。 (2)认清渗透平衡的本质:渗透压(长颈漏斗的吸水力)= 液柱的重力。
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丽藻细胞液所 含的离子浓度远远 高于丽藻所生长的 池水，为什么丽藻 还能从周围环境吸 收离子呢？
主动运输
主动运输
特征：
1. 逆浓度梯度运输
2. 需要载体
3. 需要消耗能量
主动运输的例子
（1）葡萄糖、氨基酸通过
小肠上皮细胞膜；
注意：载体蛋白具有专一（性2，）一离种子载通体过只细能胞与一膜种等
相应的被运输的物质相结合。也就是说，不同的物 质卡需车要载不货同上的坡 载体运输。不同细胞膜上运输物质的
想一想
出入时穿过了几层磷脂双分子层？
跨膜层数为 0 层!
胞吞胞吐过程依赖膜的什么特性? 具有一定的流动性
小结
请完成下面概念图
穿膜１运输
被动２运输
跨
主动３运输
膜
运
输
胞吞
膜泡运输
胞吐
自由４扩散 协助５扩散
顺浓度梯度 需要载体
消耗６能量
课后作业
1.完成学案【课后作业】。 2.填充课本第51页巩固提高1、
2、3题。
-
25
细胞膜 的物质运输功能
富县高级中学 左婷
细胞膜的结构特点和功能特 性分别是什么？
学习目标
1.举例说明物质进出细胞的类型、特点。 2.简述主动运输对细胞生命活动的意义。 3.了解胞吞、胞吐的过程。
单纯扩散=自由扩散
水分子
O2、CO2、 水、N2
细 胞 外
细 胞 膜
细 胞 内 乙醇、甘油 苯
单纯扩散
载体的种类和数量是不同的。
练习
判断以下各图所示物质运输属哪种方式？
图1
图2
图3
三种运输方式的比较
名称 浓度 载体 能量
举例
H2O分子进入细胞
单纯扩散
高→低
不需要 不需要
葡萄糖进入红细胞
协助扩散
高→低 需要
不需要
K+进入红细胞的方式
主动运输
低→高
需要 需要
H2O ;气体分子; 脂溶性物质
进入红细胞的 葡萄糖
细胞膜？ （相似相溶）
2.影响每种物质跨膜运输方式的因素各有哪 些？
影响自由扩散的因素
:
膜两侧存在的浓度差
影响协助扩散的因素:载体和膜两来自存在的浓度差 影响主动运输的因素:
载体的种类和数量、细胞代谢产生的能量
解读 坐标图
以上各图分别对应哪种跨膜运输方式？
图中A、B、C三点物质运输速率的限制因素分别是
-
什么？
16
(1)物质浓度
(2)O2浓度
-
17
(3)温度
-
18
生物大分子的跨膜运输方式
①外排作用 ＝ 胞吐
有些物质在细胞膜内被 一层膜所包围，形成小囊泡 ，小囊泡逐渐移到细胞表 面，囊泡膜与细胞膜融合在一起， 并且向细胞外张开，使 内含物质排出细胞外，这种 现象叫做外排作用。
如：分泌蛋白的合成与 运输。
离子；某些小分子 有机物（氨基酸，
葡萄糖等）
为了能维持生命活动的正常进行，生 物体主要靠来 主动运输 获取营养物质。
主动运输具有重要的意义?
细胞膜的主动运输是活细胞的特性， 它保证了活细胞能够按照生命活动的需要， 主动选择吸收所需的营养物质，主动排出 代谢废物和对细胞有害的物质。
1.为什么脂质能以自由扩散的方式优先通过
②内吞作用=胞吞
大分子物质和颗粒性物 质附着在细胞膜上，细胞 膜内陷形成小囊，这些物质 就被包入小囊内，然后，小 囊从细胞膜上脱离下来形成 小囊泡，进入细胞内部，这 种现象叫做内吞作用。如： 巨噬细胞对细菌、异物的吞 噬；人体小肠上皮细胞摄取 蛋白质、脂肪等。
-
21
-
22
两者的共同点：需要消耗能 量，物质始终没有穿过细胞膜。
球往低处滚
特征： 1. 顺浓度梯度运输
2. 不需要载体
3. 不需要消耗能量
单纯扩散的例子： ①气体分子 ②水分子 ③脂溶性小分子，如 乙醇，甘油，苯
协助扩散
细 胞 外 细 胞 膜
细
胞
载体蛋白
内
协助扩散
卡车载货下坡
特征：
1. 顺浓度梯度运输
2. 需要载体参与 3. 不需要消耗能量
协助扩散的例子：
血浆中的葡萄糖进入 红细胞