42和43 细胞膜的流动镶嵌模型物质跨膜运输的方式PPT课件
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【方法技巧】三种运输方式的判断： （1）是否消耗能量：只要运输耗能则为主动运输。 （2）是否顺浓度梯度：只要是低浓度到高浓度，就是主动运 输。 （3）是否需要载体：不需要载体就是自由扩散。需要载体则 通过浓度、能量进一步判断。
流动性
2、内外不对称性
15
第3节 物质跨膜运输的方式
16
18
扩散(diffusion)：溶质分子从高 浓度一侧向低浓度一侧转移 ，直到均匀 分布的现象。
19
一、被动运输
被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散方式。 自由扩散： 物质通过简单的扩散作用进出细胞。
协助扩散： 进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。
与主动运 输的速率
有最大值。
➢需要载体蛋白的协助；
➢不需要能量。 例如，葡萄糖进入红细胞。
外 细胞膜 内
载体蛋白
25
【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（ ） 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
【解题关键】本题考查的是自由扩散与协助扩散的区别，注意自由扩散不同于协助 扩散的条件：不需要载体蛋白。 【解析】选D。自由扩散与协助扩散相同之处是物质顺浓度梯度运输，都不需要能 量；不同之处表现在自由扩散不需要载体蛋白，而协助扩散需要。
A
B
C
磷脂双分子层构成了膜的基本骨架
6
对生物膜结构的探索历程
❖4、 20世纪50年代，电子显微镜诞生 。1959，罗伯特森在电镜下看到细 胞膜的暗—亮—暗三层结构，提出生 物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的 三层结构构成的静态统一结构。
7
流动镶嵌模型的基本内容
8
对生物膜结构的探索历程
变形虫（单细胞）的运动
30
【例2】如图为某分子跨膜运输的示意图，由图可知， 该分子的转运方式是（ D ） A.自由扩散 B.协助扩散 C.被动运输 D.主动运输
【解题关键】主动运输的过程特点。 【解析】由图示可知该物质可由低浓度向高浓度跨膜运输，并且需要载体蛋白和 能量，所以应为主动运输。
31
【思考】消耗能量的运输方 式一定是主动运输吗？
不溶于脂质的 溶于脂质的分子 分子
提出假说
相似相溶原理
溶质与溶剂在结构上相似 彼此互溶
实验观察 2
对生物膜结构的探索历程
2、 20世纪初，第一次将膜从哺乳动物的红细胞中 分离出来。化学鉴定与分析表明，膜的主要成分 是脂质和蛋白质。 实验验证
3
磷脂分子
对生物膜结构的探亲索水历头程 部
疏水尾部
磷脂是单一层种磷由脂甘分油，子脂在肪空酸气和—磷水酸界所面组成上的是分 子如磷，脂何分磷排子酸布在“水的头—呢”空？部气是界面亲中水以的及，水脂溶肪液酸中的“排尾布”方部式？
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第4章 细胞的物质输入与输出
第2节 生物膜的流动镶嵌模型 第3节物质跨膜运输的方式
1
对生物膜结构的探ຫໍສະໝຸດ Baidu历程
1、19世纪末，美国科学家欧文顿用多种化学物质 对植物细胞的通透性进行实验，发现凡是溶于脂 质的物质很容易透过植物的细胞膜，而不溶于脂 质的物质不易透过细胞膜。
推测细胞膜由脂质物质组成
皮细胞。
【思考】影响主动运输的因素是什么？
29
小分子物质跨膜运输三种方式的比较
顺浓度梯度
顺浓度梯度
高浓度 低浓度 高浓度 低浓度
不需要
需要
逆浓度梯度 低浓度 高浓度
需要
不消耗
O2、CO2、 H2O、甘油、 乙醇、苯
不消耗
葡萄糖进 入红细胞
消耗
Na+ 、K+、Ca2+ 等离子通过细胞膜； 小肠吸收葡萄糖、氨 基酸。
3、
糖蛋白
只存在于细胞膜外表，由细胞膜上的蛋白质与 糖类结合形成，也叫做糖被。作用：保护和润
滑;细胞膜表面的识别
糖脂
13
流动镶嵌模型的基本内容
三、结构特点：
1 、具有一定的流动性
（1）磷脂分子是可以运动的，具有流动性。 （其分子的运动有多种形式） （2）大多数的蛋白质分子也是可以运动的。
2 、内外不对称性
26
思考：被动运输方式的判断
从高浓度向 低浓度运输
相同点 被动 运输
不同点 是否需要载 体蛋白
需 要
协助 扩散
不 需 要
自由 扩散
27
28
二、主动运输
特点：
载体蛋白具 有专一性。
从低浓度到高浓度；
需要载体蛋白的协助；
需要能量（ATP)。
如：Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过
细胞膜；葡萄糖、氨基酸通过小肠上
【思考】被动运输的动力来自什么？
21
自由扩散（free diffusion） 特点：
•从高浓度到低浓度； 扩散速 率无最
•不需要载体蛋白的协助大；值。 •不需要能量。 如：水、氧气、二氧化碳、甘
油、乙醇等。
外 细胞膜 内
23
协助扩散 （facilitated
diffusion）
特点：
协助扩散
➢
从高浓度到低浓度；
9
对生物膜结构的探索历程
5、1970年，Larry Frye等人将人和鼠的细胞膜用 不同荧光染料标记膜蛋白，然后融合，杂种细胞 一半发红色荧光，另一半发绿色荧光，放置一段 时间后两种荧光均匀分布。 结论：细胞膜具有流动性。
10
对生物膜结构的探索历程
6、 1972年，桑格和尼克森提出了流动镶嵌模型。 蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的嵌入 磷脂双分子层中，有的贯穿整个磷脂双分子层。
（1）磷脂内外两层所含的蛋白质种类和数量不同 （2）糖蛋白或糖脂分布在膜的外表面
14
流动镶嵌模型的基本内容
一、化学成分： 主要是脂质、蛋白质，少量糖类
二、立体结构：
（1）基本骨架：磷脂双分子层 （2）蛋白质分子镶在表面、嵌入或贯穿其中 （3）细胞膜的外表面有糖蛋白和糖脂
三、结构特点：
1、具有一定的
是疏水的。 4
对生物膜结构的探索历程
3、 20世纪初，荷兰科学家戈特和格伦德尔从细胞膜 中提取脂质，铺成单层分子，发现单层分子的面积 是细胞膜的2倍。 结论：细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层。
双层磷脂分子是如何排布构成生物 膜结构的呢？
5
对生物膜结构的探索历程
双层磷脂分子是如何排布构成生物 膜结构的呢？
11
流动镶嵌模型的基本内容
二、立体结构：
（1）基本骨架：磷脂双分子层 （2）蛋白质分子镶在表面、嵌入或贯穿其中 （3）细胞膜的外表面有糖蛋白和糖脂
12
流动镶嵌模型的基本内容
一、化学成分：主要是脂质、蛋白质，少量糖类
1、组成生物膜的脂质中 ，磷脂含量最多。动物细胞的细 胞膜上还有少量胆固醇。
2、组成生物膜的蛋白质的数量和种类比较多，它在生物膜 行使功能时起重要作用。功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类 和数量就越多。
流动性
2、内外不对称性
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第3节 物质跨膜运输的方式
16
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扩散(diffusion)：溶质分子从高 浓度一侧向低浓度一侧转移 ，直到均匀 分布的现象。
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一、被动运输
被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散方式。 自由扩散： 物质通过简单的扩散作用进出细胞。
协助扩散： 进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。
与主动运 输的速率
有最大值。
➢需要载体蛋白的协助；
➢不需要能量。 例如，葡萄糖进入红细胞。
外 细胞膜 内
载体蛋白
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【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（ ） 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
【解题关键】本题考查的是自由扩散与协助扩散的区别，注意自由扩散不同于协助 扩散的条件：不需要载体蛋白。 【解析】选D。自由扩散与协助扩散相同之处是物质顺浓度梯度运输，都不需要能 量；不同之处表现在自由扩散不需要载体蛋白，而协助扩散需要。
A
B
C
磷脂双分子层构成了膜的基本骨架
6
对生物膜结构的探索历程
❖4、 20世纪50年代，电子显微镜诞生 。1959，罗伯特森在电镜下看到细 胞膜的暗—亮—暗三层结构，提出生 物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的 三层结构构成的静态统一结构。
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流动镶嵌模型的基本内容
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对生物膜结构的探索历程
变形虫（单细胞）的运动
30
【例2】如图为某分子跨膜运输的示意图，由图可知， 该分子的转运方式是（ D ） A.自由扩散 B.协助扩散 C.被动运输 D.主动运输
【解题关键】主动运输的过程特点。 【解析】由图示可知该物质可由低浓度向高浓度跨膜运输，并且需要载体蛋白和 能量，所以应为主动运输。
31
【思考】消耗能量的运输方 式一定是主动运输吗？
不溶于脂质的 溶于脂质的分子 分子
提出假说
相似相溶原理
溶质与溶剂在结构上相似 彼此互溶
实验观察 2
对生物膜结构的探索历程
2、 20世纪初，第一次将膜从哺乳动物的红细胞中 分离出来。化学鉴定与分析表明，膜的主要成分 是脂质和蛋白质。 实验验证
3
磷脂分子
对生物膜结构的探亲索水历头程 部
疏水尾部
磷脂是单一层种磷由脂甘分油，子脂在肪空酸气和—磷水酸界所面组成上的是分 子如磷，脂何分磷排子酸布在“水的头—呢”空？部气是界面亲中水以的及，水脂溶肪液酸中的“排尾布”方部式？
LOGO
第4章 细胞的物质输入与输出
第2节 生物膜的流动镶嵌模型 第3节物质跨膜运输的方式
1
对生物膜结构的探ຫໍສະໝຸດ Baidu历程
1、19世纪末，美国科学家欧文顿用多种化学物质 对植物细胞的通透性进行实验，发现凡是溶于脂 质的物质很容易透过植物的细胞膜，而不溶于脂 质的物质不易透过细胞膜。
推测细胞膜由脂质物质组成
皮细胞。
【思考】影响主动运输的因素是什么？
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小分子物质跨膜运输三种方式的比较
顺浓度梯度
顺浓度梯度
高浓度 低浓度 高浓度 低浓度
不需要
需要
逆浓度梯度 低浓度 高浓度
需要
不消耗
O2、CO2、 H2O、甘油、 乙醇、苯
不消耗
葡萄糖进 入红细胞
消耗
Na+ 、K+、Ca2+ 等离子通过细胞膜； 小肠吸收葡萄糖、氨 基酸。
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糖蛋白
只存在于细胞膜外表，由细胞膜上的蛋白质与 糖类结合形成，也叫做糖被。作用：保护和润
滑;细胞膜表面的识别
糖脂
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流动镶嵌模型的基本内容
三、结构特点：
1 、具有一定的流动性
（1）磷脂分子是可以运动的，具有流动性。 （其分子的运动有多种形式） （2）大多数的蛋白质分子也是可以运动的。
2 、内外不对称性
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思考：被动运输方式的判断
从高浓度向 低浓度运输
相同点 被动 运输
不同点 是否需要载 体蛋白
需 要
协助 扩散
不 需 要
自由 扩散
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二、主动运输
特点：
载体蛋白具 有专一性。
从低浓度到高浓度；
需要载体蛋白的协助；
需要能量（ATP)。
如：Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过
细胞膜；葡萄糖、氨基酸通过小肠上
【思考】被动运输的动力来自什么？
21
自由扩散（free diffusion） 特点：
•从高浓度到低浓度； 扩散速 率无最
•不需要载体蛋白的协助大；值。 •不需要能量。 如：水、氧气、二氧化碳、甘
油、乙醇等。
外 细胞膜 内
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协助扩散 （facilitated
diffusion）
特点：
协助扩散
➢
从高浓度到低浓度；
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对生物膜结构的探索历程
5、1970年，Larry Frye等人将人和鼠的细胞膜用 不同荧光染料标记膜蛋白，然后融合，杂种细胞 一半发红色荧光，另一半发绿色荧光，放置一段 时间后两种荧光均匀分布。 结论：细胞膜具有流动性。
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对生物膜结构的探索历程
6、 1972年，桑格和尼克森提出了流动镶嵌模型。 蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的嵌入 磷脂双分子层中，有的贯穿整个磷脂双分子层。
（1）磷脂内外两层所含的蛋白质种类和数量不同 （2）糖蛋白或糖脂分布在膜的外表面
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流动镶嵌模型的基本内容
一、化学成分： 主要是脂质、蛋白质，少量糖类
二、立体结构：
（1）基本骨架：磷脂双分子层 （2）蛋白质分子镶在表面、嵌入或贯穿其中 （3）细胞膜的外表面有糖蛋白和糖脂
三、结构特点：
1、具有一定的
是疏水的。 4
对生物膜结构的探索历程
3、 20世纪初，荷兰科学家戈特和格伦德尔从细胞膜 中提取脂质，铺成单层分子，发现单层分子的面积 是细胞膜的2倍。 结论：细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层。
双层磷脂分子是如何排布构成生物 膜结构的呢？
5
对生物膜结构的探索历程
双层磷脂分子是如何排布构成生物 膜结构的呢？
11
流动镶嵌模型的基本内容
二、立体结构：
（1）基本骨架：磷脂双分子层 （2）蛋白质分子镶在表面、嵌入或贯穿其中 （3）细胞膜的外表面有糖蛋白和糖脂
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流动镶嵌模型的基本内容
一、化学成分：主要是脂质、蛋白质，少量糖类
1、组成生物膜的脂质中 ，磷脂含量最多。动物细胞的细 胞膜上还有少量胆固醇。
2、组成生物膜的蛋白质的数量和种类比较多，它在生物膜 行使功能时起重要作用。功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类 和数量就越多。