第四章物质跨膜运输的方式知识要点列表梳理
物质跨膜运输的方式知识点总结
物质跨膜运输的方式知识点总结1500字物质跨膜运输是维持细胞内外环境平衡的关键过程之一。
跨膜运输有两种方式:主动运输和被动运输。
主动运输是由细胞消耗能量来推动物质跨越细胞膜,被动运输是通过物质自身的浓度梯度来实现跨越细胞膜。
在主动运输中,有两种重要的机制:主动转运和背景电解质通道。
主动转运是指通过跨膜蛋白质,在逆浓度梯度下将物质从低浓度区域转运到高浓度区域。
这种跨膜蛋白质包括离子泵、载体蛋白和ATP酶。
离子泵是一种利用能量(通常是ATP)来将离子从低浓度区域转运到高浓度区域的蛋白质。
最常见的例子是Na+/K+转运泵,它将三个Na+离子从细胞内转运到细胞外,同时将两个K+离子从细胞外转运到细胞内。
载体蛋白是细胞膜上的蛋白质,它可以通过构象变化将物质从细胞外转运到细胞内或者相反。
ATP酶则是利用ATP分解的能量来进行物质转运的蛋白质。
背景电解质通道是指通过细胞膜上的通道蛋白质,在运动的过程中允许物质自由通过,但不需要额外的能量。
这种通道蛋白质可以分类为离子通道和水通道。
离子通道根据通透性可以分为不选择性通道和选择性通道。
不选择性通道允许各种离子通过,而选择性通道只允许特定类型的离子通过。
水通道则允许水分子通过,最常见的例子是蛋白质水通道(aquaporin)。
被动运输包括扩散和渗透。
扩散是指物质沿着浓度梯度自发地从高浓度区域移动到低浓度区域的过程。
这种运输方式不需要能量,并且是无需外力驱动的。
扩散速率取决于物质在溶液中的浓度差异,以及物质的分子大小和电荷等性质。
渗透是指溶质通过半透膜从低浓度溶液自发地运动到高浓度溶液的现象。
半透膜是一种允许溶剂通过但不允许溶质通过的膜。
在渗透过程中,溶剂(通常是水)会通过半透膜,使得高浓度溶液的浓度降低,低浓度溶液的浓度增加。
这种过程不需要额外能量,但是渗透压差会推动溶剂的移动。
总结起来,物质跨膜运输的方式有主动运输和被动运输两种。
主动运输是通过细胞消耗能量来推动物质跨越细胞膜,包括主动转运和背景电解质通道。
16.第四章第三节物质跨膜运输方式
永年一中高一生物导学案第四章第三节物质跨膜运输的方式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【学习目标】知识目标:举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点;说出被动运输与主动运输方式的异同点;阐述主动运输对细胞生活的意义;能力目标:正确解读坐标数据图表。
情感目标:联系生活实际,认识物质跨膜运输的意义。
【重点、难点】1.物质跨膜运输方式。
2.主动运输的特点、过程和意义。
【知识链接】本节内容“物质跨膜运输的方式”是在本章第一节“物质跨膜运输的实例”学习的基础上展开的。
整节内容除了介绍相关的理论知识外,重点还在于使大家认识生物科学的价值,理解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。
通过本节学习,我们要学会运用生物学知识来解决社会生活中的一些实际问题。
学习过程一、被动运输●基础知识1.概念:物质进出细胞时梯度的扩散,称为被动运输。
2.类型:扩散和扩散。
(1)自由扩散:物质通过简单的进出细胞,叫做自由扩散。
①条件:细胞膜两侧的溶液存在。
②方向:物质分子从一侧运到一侧。
③实例:水、CO2、、、。
(2)协助扩散:进出细胞的物质借助的扩散,叫做协助扩散。
①条件:①细胞膜两侧的溶液存在物质分子的。
②细胞膜上的协助。
②方向:物质分子从一侧运到一侧。
③实例:血液中的进入红细胞。
●分析、讨论3.自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗?为什么?4.自由扩散与协助扩散有什么异同?相同之处:不同之处:5.为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输?因为两者都是进行的,不需要,所以称为被动运输。
●典型例题6. 【A级】葡萄糖进入红细胞的方式是()A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.渗透作用7.【A级】物质出入细胞的方式中,自由扩散区别于协助扩散的是()A.由高浓度向低浓度扩散 B.需要载体C.由低浓度向高浓度扩散 D.不需要载体8.【B级】下列物质中,以相同方式通过细胞膜的是()A.甘油和二氧化碳 B.钠离子和水C.氨基酸和水 D.葡萄糖和氧气二、主动运输●基础知识9.方向:物质分子从一侧运输到一侧。
细胞生物学课程第4章细胞膜和物质的跨膜运输(医学院) 厦门大学
1. 侧向扩散:同一平面上相邻的脂分子交换位置。 2. 旋转运动:膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行快速旋转。 3. 摆动运动:膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行左右摆动。 4. 伸缩震荡:脂肪酸链沿着与纵轴进行伸缩震荡运动。 5. 翻转运动:膜脂分子从脂双层的一层翻转到另一层。是在翻转酶
脑苷脂
神经节苷脂
(1)分布与定位
糖脂是含糖而不含磷 酸的脂类,普遍存在于原 核和真核细胞的质膜上 (含量5%以下),神经细 胞膜上含量较高(5-10 %)。
糖脂是两性分子。其 结构与鞘磷脂很相似,只 是由一个或多个糖残基代 替了磷脂酰胆碱而与鞘氨 醇的羟基结合。糖脂均位 于细胞膜的非细胞质面, 及外侧的脂质分子中。
❖ 糖脂是位于脂双层的外侧,——可能作为细胞外配体(ligand)的受体。 ❖ 磷脂酰丝氨基——集中在脂双层的内叶,在生理pH下带负电荷,这种带
电性使得它能够同带正电的物质结合,如同血型糖蛋白A跨膜α螺旋邻近 的赖氨酸、精氨酸结合。 ❖ 磷脂酰胆碱——在衰老的淋巴细胞外表面,作为让吞噬细胞吞噬的信号; 磷脂酰胆碱出现在血小板的外表面,作为血凝固的信号。 ❖ 磷脂酰肌醇——集中在内叶,它们在将细胞质膜的刺激向细胞质传递中 起关键作用。
质完成的 。如: • 载体蛋白——膜内外的物质运输 • 连接蛋白——细胞的相互作用 • 受体蛋白——信号转导 • 各类酶——相关的代谢反应
在不同细胞中膜蛋白的含量及类型有很大差异,依在膜上存在方式不 同可分为:
1.整合蛋白(integral protein) 2.外周蛋白(peripheral protein) 3.脂锚定蛋白(lipid-anchored protein)
➢ 通道蛋白
是一类跨膜蛋白,它们都是通过疏水的氨基酸链进行重排,形成水性通道,允许 适宜的分子通过。通道蛋白具有选择性,所以在细胞膜中有各种不同的通道蛋白。通 道蛋白参与的只是被动运输, 并且是从高浓度向低浓度运输,所以不消耗能量。 运输特点: ①蛋白不与溶质分子结合,形成跨膜通道介导离子顺浓度梯度通过; ②有些通道蛋白形成的通道通常处于开放状态,如钾泄漏通道,允许钾离子不断外流; ③有些通道蛋白具有选择性和门控性,平时处于关闭状态,仅在特定刺激下才打开,又 称为门通道。主要有:电压门通道、配体门通道、机械门通道。
第4章第3节 物质跨膜运输的方式
哪种离子通过主动运输排
出细胞? Na+ Cl-
50
你是如何作出以上判断的?
0
主动运输,物质逆浓度进行
Na+
K+ Mg2+ Cl-离子种类
小结
被动运输
小分子物质 物质的 跨膜运 输方式
主动运输 胞吞
大分子物质
胞吐
自由扩散 协助扩散
消耗 能量
顺浓度梯度 载体蛋白
练习
基础题
D A
拓展题 低温环境会影响物质的跨膜运输吗?为什么?
载体蛋白
如:Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+等
能
离子通过细胞膜;葡萄糖、氨基
量
酸通过小肠上皮细胞。
速率
Байду номын сангаас
主动运输速率受到物质浓度载体蛋 白数量以及能量的影响,有最大值。
小分子物质跨膜运输三种方式的比较
自由扩散 协助扩散 主动运输
顺浓度梯度
顺浓度梯度
逆浓度梯度
运输方向 高浓度低浓度 高浓度低浓度 低浓度高浓度
浓度差 载体数量
浓度差
内因:载体 数量 外因:氧气 含量、温度、 PH值
浓度差
结论:在一定浓度
范围内,物质的运输 速度与物质浓度成 _正_比___关系,超过 范围后协助扩散过
程物质运输速度受 _载_体__蛋_白数量 限制。
率物
质
自由 运
二看曲线的变化趋势:
上升?下降?保持稳定?先上升后下降?先下降后上 升?
三看关键点:
如曲线的起点、终点、转折点等。
率物
质
自由 运
扩散
输 速
率物
质
协助 运
人教生物必修1第4章第3节物质跨膜运输的方式
(2)B代表 载体
。
(3)你认为A可能代表下列那种物质?__N_a__+_、__K_+__
(供选答案:O2、Na+、K+ 、葡萄糖)
下列哪些物质进出细胞时与细胞中的核糖体和线粒体
密切相关( B)
① 二氧化碳通过细胞膜 自由扩散 ②人的红细胞从血浆中吸收葡萄糖 协助扩散 ③肾小管上皮细胞吸收原尿中的 主动运输 ④N小a肠+ 绒毛上皮细胞吸收氨基酸 主动运输
生物
《 物质跨膜运输的方式》
必修一 人教版
知识回顾:
生物膜的流动镶嵌模型: 1、膜主要由 脂质和蛋白质 构成,其基本支架 是 磷脂双分子层。
2 物质跨膜运输的方式
问题探讨一 :
生物体的结构和功能总是相适应的 。生物膜主要是由磷脂分子和蛋白 质分子首构先成把的膜,中我的们磷该脂如分何子研单究独磷 脂地分提子取和出蛋来白,质制分成子无在蛋物白质质运的输脂过 程双中层分膜别,起这什样么就作可用以呢分?别研究不 同成分的作用了。
(一)被动运输
顺浓度梯度的扩散
(二)主动运输
逆浓度梯度的运输
(一)被动运输
(一)被动运输
– 特点:
• 从高浓度到低浓度 • 不需要载体蛋白的协助 • 不消耗细胞提供的能量
– 举例:
• 水、氧气、二氧化碳、 甘油、乙醇、苯等脂溶 性物质通过细胞膜。
自由扩散
(一)被动运输
(一)被动运输
– 特点载:体蛋白位于细胞膜上,它能与特定的 分等•结子从和合高离,浓将子度,这到如些低分糖浓类子、或度离氨基子酸从膜,或的金一属侧离转子运 到•另不一消侧耗。细胞提供的能量
• 需载要体载蛋体白蛋具白有的高度协的助特异性,一种载体
高一生物必修1知识点归纳:物质跨膜运输的方式
【导语】以下是为⼤家推荐的有关⾼⼀⽣物必修1知识点归纳:物质跨膜运输的⽅式,如果觉得很不错,欢迎点评和分享~感谢你的阅读与⽀持! 物质跨膜运输的⽅式分为被动运输和主动运输两种。
(1)被动运输,是顺着膜两侧浓度梯度扩散,即由⾼浓度向低浓度。
分为⾃由扩散和协助扩散。
①⾃由扩散:物质通过简单的扩散作⽤进⼊细胞。
细胞膜两侧的浓度差以及扩散的物质的性质(如根据相似相溶原理,脂溶性物质更容易进出细胞)对⾃由扩散的速率有影响,常见的能进⾏⾃由扩散的物质有氧⽓、⼆氧化碳、⽢油、⼄醇、苯、尿素、胆固醇、⽔、氨等。
②协助扩散:进出细胞的物质借助载体蛋⽩扩散。
细胞膜两侧的浓度差以及载体的种类和数⽬对协助扩散的速率有影响。
红细胞吸收葡萄糖是依靠协助扩散。
(2)主动运输:物质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。
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。
各种离⼦由低浓度到⾼浓度过膜都是依靠主动运输。
能进⾏跨膜运输的都是离⼦和⼩分⼦,当⼤分⼦进出细胞时,包裹⼤分⼦物质的囊泡从细胞膜上分离或者与细胞膜融合(胞吞和胞吐),⼤分⼦不需跨膜便可进出细胞。
【同步练习题】 1、有⼀种物质能顺浓度梯度进出细胞,但却不能顺浓度梯度进出⽆蛋⽩质的磷脂双分层膜。
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 2、下列跨膜运输的⽣理活动中,属于主动运输的是A、酒精进⼊胃黏膜细胞B、⼆氧化碳由静脉⾎进⼊肺泡内C、原尿中的葡萄糖进⼊肾⼩管上⽪细胞D、⽔分⼦出⼊细胞 3、2002年我国⾸次发现了⼀种“穿肠蛋⽩质”(可被肠道直接吸收),为许多药物的利⽤提供了⼀条新途径。
“穿肠蛋⽩质”被肠道吸收的⽅式是C ①⾃由扩散②协助扩散③主动运输④其他⽅式A.①②③B.③C.④D.②③ 4、保证活细胞按⽣命活动的需要,吸收营养物质,排出代谢废物和对细胞有害物质的跨膜运输⽅式是A、⾃由扩散B、渗透作⽤C、主动运输D、协助扩散 5、在肾⼩管的细胞内发现了⼤量的线粒体,这说明肾⼩管和对物质的复吸收作⽤属于下列那⼀种⽅式A、⾃由扩散B、主动运输C、内吞D、外排 6、海带细胞内的碘离⼦浓度远⾼于海⽔中的碘离⼦浓度,但海带细胞仍可以从海⽔中吸收碘离⼦。
物质跨膜运输的方式
第四章第 3 节物质跨膜运输的方式拓展点主动运输和胞吞、胞吐的异同。
教法与学法讲授法、探究学习法教学模式“自学—辅导”教学模式教具多媒体ppt 演示课件课时分配1课时教学流程教学环节教师活动学生活动设计意图复习提问教师通过一定的方式(课件、小黑板或口述等)呈现对上节课学过的主要知识的提问1. 细胞膜的流动镶嵌模型(学生板演)。
2. 细胞膜的结构特点、功能特点。
学生回忆、看书等,给出准确、规范的答案。
将复习旧知常态化,从而强化知识的识记和落实。
一、情景导入二、要点精讲三、合作探究四、当堂(一)导入新课,板书课题:前面我们讲到生物膜是半透膜,有的分子可以通过而有的分子和离子则不能通过,下面我们看图此图是人工合成的脂双层,看图思考:(1)这张图所反映的膜是不是生物膜?为什么?学生通过观察此图与学生板演图进行对比回答。
(不是生物膜,它只有磷脂双分子层,中间没有镶嵌蛋白质通过看图对比训练学生对知识的灵活运用,同时培养学生的观察能力、前后连接学习以此激发学生继检测五、课后作业(2)什么分子能通过人工合成的脂双层?什么分子不能通过人工合成的脂双层?(3)大家发现葡萄糖分子不能自由通过人工合成的无蛋白质的脂双层,但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖,其他细胞也需要不断补充葡萄糖以提供能量,也就是说葡萄糖肯定是可以通过细胞膜进到细胞内部的。
那这又该如何解释呢?那么蛋白质在物质跨膜运输中到底起了何种重要作用呢?让我们来共同学习物质跨膜运输的方式。
导入新课,板书课题。
(二)物质进出细胞的方式1、生物小分子和离子的跨膜运输的方式有哪些?主动运输和被动运输有什么特点?下面我们详细介绍这些内容。
(1)自由扩散一滴蓝墨水滴到清水中,很快就会分散到清水中,使清水呈现蓝色,这就是扩散。
阅读课本P70被动运输的内容,结合课本图4-7思考下列问题。
1 前面我们所学的哪些是自由扩散?自由扩散有什么特点?2 常见的自由扩散的例子有哪些?自由扩散的速率由什么来决定?自由扩散有什么特点?(2)协助扩散一些非脂溶性的物质或水溶性强的物质,依靠细胞膜上镶嵌在脂质双分子层中特殊蛋白质的“帮助”,顺着化学浓度梯度扩散的过程。
耿直-4.3物质跨膜运输的方式
氧气、二氧化碳 氮气、苯 水、甘油、乙醇 氨基酸 葡萄糖 核苷酸 氢离子、钠离子 钾离子、钙离子 氯离子、镁离子 碳酸氢根
什么分子能通 过脂双层?什么分 子不能通过? 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 此该如何解释?
一、自由扩散(简单扩散)
想一想:水是如何进出细胞的呢? 渗透作用
A.都可以从低浓度到高浓度一边
B.都需要供给ATP
C.都需要载体协助
D.既需要载体协助又需要消耗能量
4.下列跨膜运输的生理活动,属于主动运输的是
A.酒精进入胃粘膜细胞
B.二氧化碳由静脉血进入肺泡 C.原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞 D.水分子进入细胞
5.关于细胞膜的组成、结构、功能之间的关系, 逻辑顺序正确的一组是 ⑴膜主要由磷脂和蛋白质分子组成⑵膜具有流动 性⑶膜具有选择透过性⑷膜内磷脂分子和大多数
三、主动运输(主动转运)
离子 (H2PO4 K+ Cl- Na+ SO42- )- 细胞液浓度/池水浓度
18 050 1 065 100
人红细胞中K+浓 度比血浆高30倍。 甲状腺滤泡上皮 细胞中碘浓度比 血液高20-25倍。
46
25
Ca2+
Mg2+
13 10
丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比
这些实例说明了 什么?
温故知新
1.生物膜组成成分: 主要是磷脂和蛋白质,少量糖类 2.生物膜的基本支架: 磷脂双分子层 3.其中蛋白质分布位置: 覆盖、镶嵌、贯穿
4.生物膜结构特性: 流动性 5.生物膜功能特性: 选择透过性
物质进ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ细胞究竟都 有哪些方式呢?
第四章 细胞的物质输入和输出
必修一 第四章 第三节 物质跨膜运输的方式
大分子的运输
①内吞作用=胞吞
胞吞:当细胞摄取
大分子时,首先是大 分子附着在细胞膜的 表面,这部分细胞膜 内陷形成小囊,包围 着大分子。然后小囊 从细胞膜上分离下来, 形成囊泡,进入细胞 内部。
②外排作用 = 胞吐
• 胞吐:细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊 泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分 子排除细胞。
2.方式: 自由扩散、协助扩散
思考:什么是扩散?
一种物质从相对高浓度区域移动到低浓度区域
的过程,称为扩散。
自由扩散
概念:物质通过简单扩散作用进出细胞,叫做自由 扩散。
注:物质通过磷脂分子之间的间隙进出细胞
细胞膜
自 由 扩 散
自由扩散
特征:顺浓度梯度,不需要能量,不需要载体。 比方:球往低处滚
二1.、影影响响物物质质跨跨膜膜运运输输的的因素因及素模及型模构型建 构建
(1)物质浓度:
自由扩散 协助扩散或主动运输 主动运输
(2)氧气浓度:
自由扩散或协助扩散
(3)温度:
主动运输
可影响 生物膜的流动性 和 酶的活性 ,因而会 影响物质跨膜运输的速率。
例1. (2014·安徽卷,2)下图为氨基酸和Na+进出肾
细 胞 内 浓 度
细胞外浓度
时间
主动运输
主动运输方向
高浓度→低浓度 等浓度→等浓度 低浓度→高浓度
不一定,主动运输是一个主动选择吸收的 过程,物质的进出取决于细胞生命活动的 需要,而非浓度差。
主动运输的意义:
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。
影响因素: 细胞内外物质的浓度差
第四章第三节物质跨膜运输的方式
10.下列哪一项与矿质离子的吸收没有联系
A.核糖体 C.细胞膜上的蛋白质 B.线粒体 D.高尔基体
11.下图中的哪一条曲线能说明红细胞膜运输葡 萄糖的速度与血浆中葡萄糖的浓度之间的关系
12.下图为物质出入细胞膜的示意图,请据图回答: (1)图中所示的细胞膜模型称为______。 (2)细胞膜的基本支架是[ ]_____(填图中字母及 名称);D代表____。
运 输 速 率
浓度差
2、 右图表示的是一个
细胞内
动物细胞内外不同离子的 相对浓度。分析图表提供 的信息,结合本章所学知 识,回答问题:
细胞外 离子浓度/mmol· L-1
150
1.哪种离子通过主动运输 100 +和Mg2+是通过主动运输进入细胞的。 1.K 进入细胞? 2.哪种离子通过主动运输 50 排出细胞? 2.Na+和Cl-是通过主动运输排出细胞的。 3.你是如何作出以上判断 的? Na+ K+ Mg+ 3. 因为以上四种离子细胞膜内外的浓度差较大, 细胞只有通过主动运输才能维持这种状况。
A.酒精进入胃粘膜细胞
B.二氧化碳由静脉血进入肺泡 C.原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞 D.水分子进入细胞
5.关于细胞膜的组成、结构、功能之间的关系, 逻辑顺序正确的一组是 ⑴膜主要由磷脂和蛋白质分子组成⑵膜具有流动 性⑶膜具有选择透过性⑷膜内蛋白质和磷脂分子
大都是运动的⑸主动运输得以正常进行。
2.主动运输一定是逆浓度梯度吗?
主动运输的本质在于是否需 要载体蛋白和是否需要消耗能量, 而不在于浓度差。是否采用主动运 输取决于细胞生命活动的需要,逆 浓度不是主动运输的本质特征,只 不过大部分时候我们所看到的逆浓 度运输都是主动运输而已。
必修一第四章物质跨膜运输知识点
必修一第四章物质跨膜运输知识点(总3页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除第一节物质跨膜运输的实例思考:漏斗管内液面为什么会升高由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量,使得管内液面升高.半透膜:半透膜是一类可以让某些小分子离子的物质通过而大分子的物质不能通过的一类薄膜的总称。
一.渗透作用1、水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜的扩散,称为渗透作用实质:(即顺着水的相对含量梯度的扩散)2、条件;(1)半透膜(2)膜两侧的溶液具有浓度差3、原理:溶液A浓度大于溶液B,水分子从B A移动溶液A浓度小于溶液B,水分子从A B移动在渗透作用中,水分是从溶液浓度低的一侧向溶液浓度高的一侧渗透。
扩散:物质从高浓度到低浓度的运动渗透:水及其他溶剂分子通过半透膜的扩散区别:渗透与扩散的不同在于渗透必须有渗透膜(半透膜)。
二、动物细胞的吸水和失水外界溶液的浓度= 细胞质的浓度水分子进出细胞达到动态平衡外界溶液的浓度〉细胞质的浓度失水皱缩外界溶液的浓度〈细胞质的浓度吸水涨破把红细胞看作一个渗透装置细胞膜相当于半透膜细胞质与外界溶液存在浓度差细胞吸水或失水的多少取决于什么条件取决于细胞内外浓度的差值,一般情况下,差值较大时吸水或失水较多.三、植物细胞的吸水和失水细胞吸水的方式(1)吸涨吸水机理:靠细胞内的亲水性物质(蛋白质﹥淀粉﹥纤维素)吸收水分实例:未成熟植物细胞、干种子(2)渗透吸水(主要的吸水方式)实例:成熟的植物细胞条件:有中央液泡细胞膜;液泡膜;两层膜之间的细胞质统称原生质层把成熟的植物细胞看作一个渗透装置原生质层(选择性透过膜)相当于半透膜,细胞内有细胞液与外界溶液具有浓度差当外界溶液浓度﹥细胞液的浓度,细胞失水,发生质壁分离现象外界溶液浓度﹤细胞液的浓度,细胞吸水,发生质壁分离复原现象质壁分离外因:当外界溶液浓度﹥细胞液的浓度,细胞失水,发生质壁分离现象质壁分离内因:细胞壁伸缩性﹤原生质层的伸缩性探究、植物细胞的吸水和失水问题1.提出问题:原生质层相当于半透膜么2.作出假设:原生质层相当于半透膜3.设计方案:实验原理:将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中,观察大小的变化;再浸润在清水中,观察其大小的变化。
物质跨膜运输的方式
物质通过细胞膜是否都是顺浓度 梯度呢?
资料1:植物主动吸收细胞需要的离子
丽藻 K+
1065倍 K+ Na+
轮藻 Na+
63倍
资料2:人红细胞主动地吸收K+和排出Na+ 人的红细胞 Na+ 1/6倍
K+
Na+
血浆
K+
30倍
二、离子和小分子物质跨膜运输的方 式二:主动运输
主动运输
方向
能量 载体 举例
顺浓度梯度 顺浓度梯度 逆浓度梯度 高浓度 低浓度 高浓度 低浓度 低浓度 高浓度
不消耗 不消耗 需要 血浆中葡萄糖 进入红细胞
消耗 需要
葡萄糖、氨基酸通 过小肠绒毛上皮细 胞膜;离子通过细 胞膜等
不需要 O2、CO2、甘油 等脂溶性物质
大分子物质的运输方式 ——胞吞和胞吐
1. 胞吐
(3)上述运输方式中,加入蛋白酶后曲线是否会 发生变化?为什么? 会,载体受到破坏
3、下图为物质出入细胞膜的示意图,请据图回答:
闯关成功! 你们是闯关 蛋白质 英雄,为自 磷脂分子 (1)A代表______分子;B代表_______; 己鼓掌吧!
糖蛋白 D代表_______。 (3)动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小,这说明B具有 流动性 __________。 b、c、d (4)在a~e的五种过程中,代表被动转运的是________。 b (5)可能代表氧气转运过程的是图中编号____;葡萄糖 a 从肠腔进入小肠绒毛上皮细胞的过程是图中编号 ______。
细 胞 内
小分子物质:水分子、O2、CO2、乙醇、甘油
“自由扩散”过程
细 胞 外 细 胞 膜
比较总结跨膜运输方式知识点
比较总结跨膜运输方式知识点一、知识概述《跨膜运输方式知识点》①基本定义:跨膜运输就是物质穿过细胞膜从一侧到另一侧的过程。
就像你要从一个房间到另一个房间,中间有道门(细胞膜),你得想办法过去。
这包括自由扩散、协助扩散和主动运输这几种常见方式。
自由扩散就是物质自己从高浓度的地方跑到低浓度的地方,就像水从高处往低处流一样自然,不需要什么特殊的帮助。
协助扩散呢,是物质从高浓度往低浓度走,但得靠细胞膜上某些特殊的蛋白质帮忙,就好比一个小孩要过马路(细胞膜),得有大人(蛋白质)带着才行。
主动运输就比较牛了,它是物质从低浓度往高浓度走,这就像爬山一样,是逆着自然趋势的,所以需要细胞提供能量(一般是ATP),还得靠特定的蛋白质载体。
②重要程度:在生物学科里可重要啦。
这是细胞跟外界环境进行物质交换的主要途径。
如果搞不懂这个,很多关于细胞代谢的知识就理解不了,比如细胞怎么获取营养,怎么排出废物之类的。
③前置知识:得先知道细胞膜的基本结构,像磷脂双分子层是什么样子的。
还得了解浓度差这个概念,知道什么是高浓度,什么是低浓度,这就像你得先知道哪边高哪边低才能判断水的流向一样。
④应用价值:比如说在医学上,研究药物进入细胞的方式就得了解跨膜运输。
如果一种药要对细胞内部起作用,得看它是通过哪种跨膜方式进入细胞的,这样才能更好地调整用药剂量和方式。
在农业上,像施肥的时候,阳离子、阴离子怎么进入植物根部细胞,也和跨膜运输有关。
二、知识体系①知识图谱:在生物学科里,它是细胞生理学这部分的重要内容,和细胞的代谢、内环境的稳定都联系紧密。
就好比是一串项链上的珍珠,跟周围其他珍珠(知识)好好地串在一起,缺了这颗珍珠(跨膜运输知识),项链(细胞知识体系)就不完整了。
②关联知识:和细胞呼吸有关,因为主动运输需要能量,而细胞呼吸能产生ATP(能量)。
还和细胞膜的流动性、选择性有关,为啥有的物质能进能出,有的物质进不去出不来,多亏了细胞膜的这个特性,而跨膜运输的几种方式也是依赖细胞膜这些特性才能进行的。
人教生物必修1第4章第第3节物质跨膜运输的方式
渗透作用: 水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜的扩散。
渗透作用中水扩散方向:低浓度溶液 → 高浓度溶液 (顺相对含量梯度)
渗透作用的条件: 1、具有半透膜 2、膜两侧的溶液具有浓度差
二、动物细胞的吸水和失水
外界溶液的浓度比细胞质浓度低 细胞吸水膨胀
外界溶液的浓度比细胞质浓度高 细胞失水皱缩
小结:
失水
吸水
动 物
条件
细胞壁
细细胞胞膜质浓度<外界溶液浓度 细胞质浓度>细外胞界质 溶液浓度
细 形态
皱缩
胞 变化 细胞核
膨胀(甚液至泡涨膜破)原质生层
细胞膜
植 物
条件
细胞液浓度<外界溶液浓度
细胞液
细胞液浓度>细外胞界核 溶液浓度
细
形态
细胞质
质壁分离
胞动物变细胞化模式图
成熟的质植物壁分离的复原
细胞模式图
2.不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗?
3.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的,其他物质的 跨膜运输也是这样吗?
水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的,其他物 质的跨膜运输并不都是这样,这取决于细胞生命活 动的需要。 4.细胞对物质的吸收有选择吗?如果有,这种选择性有 普遍性吗?
细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具 有普遍性。
(三)设计实验
1.选择紫色的洋葱鳞片叶作材料制 成临时装片,用显微镜进行观察。
2.观察正常状态下的细胞。
3.观察洋葱鳞片叶细胞失水时的细胞。
4.观察洋葱鳞片叶细胞吸水时的细胞。
(三)设计实验
(四)进行实验
1.选择紫色的洋葱 鳞片叶作材料制成 临时装片,用显微 镜进行观察。
生物人教版必修一学案:第4章第3节+物质跨膜运输的方式+本册总结含答案
第3节物质跨膜运输的方式[学习目标] 1.掌握物质跨膜运输的方式和特点。
2.阐明主动运输的特点以及对细胞生命活动的重要意义,比较主动运输和被动运输的不同。
3.说明“胞吞和胞吐”与生物膜流动性的关系。
知识点一被动运输与主动运输知识梳理1.被动运输(1)概念:物质进出细胞时□01顺浓度梯度的扩散,称为被动运输。
(2)类型:□02自由扩散和□03协助扩散。
(3)自由扩散①概念:物质通过简单的□04扩散作用进出细胞,叫做自由扩散。
②特点:a.□05顺浓度梯度;b.□06不消耗能量;c.□07不需要载体蛋白协助。
③实例:水、□08O2、CO2、□09甘油、乙醇、苯等物质可以通过自由扩散进出细胞。
④影响因素:细胞膜内外物质的□10浓度差。
⑤曲线分析(4)协助扩散①概念:进出细胞的物质借助□11载体蛋白的扩散,叫做协助扩散。
②特点:a.□12顺浓度梯度;b.不消耗能量;c.□13需要载体蛋白协助。
③实例:血浆中葡萄糖进入红细胞。
④影响因素:a.细胞膜内外物质的□14浓度差;b.细胞膜上载体蛋白的□15种类和数量。
⑤曲线分析a.P点之前,运输速率主要受□16膜两侧物质浓度差的影响。
b.P点之后,运输速率不变的原因是膜上□17载体蛋白数量有限。
2.主动运输(1)概念:物质进出细胞时,从□01低浓度一侧运输到□02高浓度一侧,□03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□04能量,这种方式叫做主动运输。
(2)特点:①□05逆浓度梯度运输;②□06需要能量;③□07需要载体蛋白的协助。
(3)实例:小肠绒毛上皮细胞对Na+、K+、葡萄糖、氨基酸等的吸收。
(4)影响因素:①细胞外物质浓度;②载体蛋白;③能量。
(5)曲线分析①图A中,P点之前运输速率主要受□08物质浓度影响,P点之后受膜上□09载体蛋白数量或□10能量的限制。
②图B中,Q点的物质运输由无氧呼吸提供能量,P点之后受膜上载体蛋白数量的限制。
③图C中,P点之前运输速率受□11能量的影响,P点之后受□12载体蛋白数量的限制。
生物必修一第四章知识点归纳
生物必修一第四章知识点归纳一、物质跨膜运输的实例1.水分○ 渗透现象发生的条件:半透膜、细胞内外浓度差○ 渗透作用:水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
○ 半透膜:指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。
○ 质壁分离与复原实验可拓展应用于:指的是原生质层与细胞壁①证明成熟植物细胞发生渗透作用; ②证明细胞是否是活的;③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法; ④初步测定细胞液浓度的大小;2.无机盐等其他物质① 不同生物吸收无机盐的种类和数量不同,与膜上载体蛋白的数量有关。
② 物质跨膜运输既有顺浓度梯度的,也有逆浓度梯度的。
3.选择透过性膜可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他离子、小分子和大分子则不能通过的膜。
生物膜是一种选择透过性膜,是严格的半透膜。
二、流动镶嵌模型①磷脂双分子层:构成生物膜的基本支架,但这个支架不是静止的,它具有一定的流动性。
②蛋白质:镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上,大多数蛋白质也是可以流动的。
③糖蛋白:蛋白质和糖类结合成天然糖蛋白,形成糖被具有保护、润滑和细胞识别等三、跨膜运输的方式○大分子或颗粒:胞吞、胞吐不是跨膜运输,不穿过膜成分组成结构,结构决定功能。
构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的,因此决定了由它们构成的细胞膜的结构具有一定的流动性。
结构的流动性保证了载体蛋白能把相应的物质从细胞膜的一侧转运到到另一侧。
由于细胞膜上不同载体的数量不同,所以,当物质进出细胞时能体现出不同的物质进出细胞膜的数量、速度及难易程度的不同,即反映出物质交换过程中的选择透过性。
可见,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关系,流动性总是存在的,而选择透过性是细胞膜生理特性的描述,这一特性,只有在流动性基础上,完成物质交换功能方能体现出来。
第一、立足教材,打好基础。
从历年生物高考来看,所考内容中有60%左右是考生物学的基本知识、基本技能和基础知识的应用能力,在确保60%的基础分能高比率地拿下,就要认真地阅读课本,对课本知识融会贯通,在复习阶段,不少同学重做题轻课本,贪图一两次测验或模拟考“质”的飞跃,这种舍本逐末做法很危险,最终会吃大亏。
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物质跨膜运输的方式知识要点列表梳理
1.自由扩散、协助扩散、主动运输的比较
2.胞吐和胞吞的比较
例析有关物质穿越膜层数的计算
山东省青岛第九中学辛建福
物质穿越膜层数的计算问题,在高中生物试题中经常出现,也是重点和难点之一。
一、穿膜层数的计算问题常涉及的知识点
(1)常涉及到的细胞结构的膜的层数:线粒体和叶绿体均为2层膜,液泡、细胞膜均为1层膜、核糖体、核膜上的核孔均为0层膜等。
(2)常涉及到结构和细胞:红细胞;肺泡壁、毛细血管壁、毛细淋巴管壁、小肠粘膜上皮、肾小囊壁、肾小管壁细胞等均为单层上皮细胞,物质在穿越这些细胞时均穿越了两层细胞膜。
(3)常涉及到的生理过程:营养物质的吸收、分泌蛋白的合成与分泌、泌尿、血液循环、神经传导、光合作用、呼吸作用等。
二、穿膜问题典型题例析
1.动物体内氧气的吸收、运输和利用过程中的穿膜问题
例1.空气中的02被吸收到人体内参加细胞的有氧呼吸,这一过程中02共穿过( )层膜
A.7
B.9
C.1l
D.13
解析:呼吸的全过程分为五个环节:肺的通气;肺泡处的气体交换;气体在血液中的运输;组织处的气体交换;氧气在细胞内的利用。
①肺的通气:此过程中02没有穿膜行为,而是通过呼吸道直接进入肺泡;②肺泡处的气体交换:此过程02需穿过肺泡壁、毛细血管壁及红细胞的细胞膜,最终进入红细胞中与血红蛋白结合成氧合血红蛋白,其中肺泡壁和毛细血管壁都是由一层上皮细胞围成,因此在此过程中02共需穿过5层膜;⑧气体在血液中的运输:此过程中02始终以氧合血红蛋白的形式随血液运往全身各处,没有出红细胞,因而没有穿膜行为;④组织处的气体交换:此过程中02需从红细胞出来,穿过毛细血管壁进入组织细胞中,依据上面的分析,此处共需穿过4层膜;⑤氧气在细胞内的利用:02进入组织细胞后,还需进入线粒体内才能参与有氧呼吸过程,线粒体是双层膜细胞器,因此此过程中02需穿过2层膜。
综合上述五个过程,02共需穿过11层膜。
答案:C
2.动物体内营养物质的吸收、运输和利用过程中的穿膜问题
例2.人小肠中的葡萄糖被吸收到体内成为肝糖原,此过程中葡萄糖共穿过( )层膜
A.6
B.7
C.8
D.9
解析:主要考查营养物质的吸收问题。
小肠中的葡萄糖需要穿过小肠绒毛壁和毛细血管壁才能进入血浆成为血糖。
再经过血液循环,穿越毛细血管到达组织液,进入肝细胞内合成肝糖原。
小肠绒毛壁和毛细血管壁都是由一层上皮细胞围成的薄壁,而穿过每一层细胞都需穿过2层细胞膜,因此此过程中葡萄糖共穿过7层膜。
答案:B
3.动物泌尿过程中的穿膜问题
例3.血浆中的某个葡萄糖分子,流经肾小球后,最终发现于肾静脉中,那么它总共穿过了几层磷脂分子结构()
A.12层
B.16层
C.0层
D.0层或16层
解析:主要考查了泌尿的过程。
葡萄糖分子由血浆通过入球小动脉进入肾小球,有可能不经过肾小球的滤过作用直接从出球小动脉出来,进入肾静脉,则没有过穿越膜结构。
还有
可能穿越了肾小囊壁,进入肾小囊内形成原尿,最后通过肾小管的重吸收回血管,这种情况下所穿越的膜结构依次为:肾小球的毛细血管壁→肾小囊壁→肾小管壁→毛细血管壁,共8层膜,即16层磷脂分子层。
答案:D
4.植物体内光合作用和呼吸作用过程中的穿膜问题
例4.细胞线粒体产生的C02,进入相邻细胞内参与光合作用,此过程中C02需穿过( )层膜
A.4
B.6
C.8
D.10
解析:关键词是“相邻细胞”。
线粒体和叶绿体都是双层膜结构的细胞器。
C02从一个细胞的线粒体出来,进入相邻细胞的叶绿体内,需穿过两层细胞膜和线粒体、叶绿体的各两层膜.共计6层膜。
若为同一细胞内,则只穿越4层膜。
答案:B
5.特殊情况下的穿膜问题
例5.转录形成的mRNA从细胞核内出来后,会附着在细胞质中的核糖体上,此过程中mRNA 需穿过 ( )层膜
A.0
B.1
C.2
D.4
解析:细胞核的核膜是双层膜,但mRNA是大分子化合物,无法穿膜通过,它从细胞核内出来是从核膜上的通道——核孔出来的,因此穿过0层膜。
答案:A
例6.当神经兴奋在神经元之间传递时,突触小泡中的神经递质由突触前膜释放到突触间隙中,再和突触后膜上的受体结合。
此过程中共穿越了几层膜结构()
A.0
B.1
C.2
D.4
解析:突触结构中神经递质的释放属于外排或胞吐作用,不穿越膜结构。
在突触后膜上的受体与神经递质结合的过程中也没有穿越膜结构,故总计穿越了0层膜结构。
答案:A。