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

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
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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？
【思考】被动运输的动力来自什么？
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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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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
（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
【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。
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【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。
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【思考】消耗能量的运输方 式一定是主动运输吗？
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。
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？
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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？
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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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
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对生物膜结构的探索历程
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
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
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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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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来自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。
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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。
A
B
C
磷脂双分子层构成了膜的基本骨架
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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
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
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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。