(
课件网) 第4章 细胞的物质输入和输出 第1节 被动运输 生物学必修1 分子与细胞（人教版） 第2课时 自由扩散和协助扩散 导入一 半透膜是指某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。透过的 依据是分子或离子的大小，不具有选择性。 蔗糖分子 半透膜 水分子 系统的边界———细胞膜则可以控制物质进出细胞：水分子能自由通过，细胞选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过，具有选择透过性。我们把这样的膜称为生物膜，如细胞膜、液泡膜等。 像水分子这样，物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。 导入二 水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散称为渗透作用。成熟植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层，原生质层相当于一层半透膜。当细胞液与外界溶液之间出现浓度差时，细胞就会吸水或失水。由于原生质层和细胞壁的伸缩性不同，从而发生质壁分离或质壁分离复原。 导入二 外界溶液浓度 > 细胞液浓度：细胞失水 → 原生质层的伸缩性 > 细胞壁的伸缩性 → 质壁分离。 外界溶液浓度 < 细胞液浓度：细胞吸水 → 原生质层逐渐恢复 → 质壁分离复原。 像水分子这样，物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。 环节一：被动运输的类型 人工脂双层膜对不同分子的通透性有哪些差异？为什么？ 环节一：被动运输的类型 自由扩散 概念：我们将物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式， 称为自由扩散，也叫简单扩散。是被动运输的方式之一。 运输方向：顺浓度梯度（或顺相对含量梯度）。 实例：水、尿素、气体（O2、CO2、N2等）、脂溶性小分 子（甘油、乙醇、苯等）。 环节一：被动运输的类型 自由扩散 意义：自由扩散对于所有的细胞都非常重要。如我们熟悉 的呼吸作用的过程中，O2是细胞代谢所必需的，而CO2是 代谢的废物，O2、CO2必须时刻通过自由扩散进出细胞。 在人体的肺部，顺浓度梯度的自由扩散是O2进入红细胞和 CO2出红细胞的唯一方式，细胞只有不断地获得O2并排出 CO2，完成物质交换，进而实现能量转换，才能保证生命 活动的正常进行。 环节一：被动运输的类型 协助扩散 概念：离子和一些小分子有机物如葡萄糖、氨基酸等，不 能自由地通过细胞膜，需要借助膜上的转运蛋白进出细胞， 叫作协助扩散，也叫易化扩散。 运输方向：顺浓度梯度（或顺相对含量梯度）。 实例：水分子进出细胞（水通道蛋白）、葡萄糖进入红细 胞（载体蛋白）、K+ 外流和 Na+ 内流（离子通道蛋白）等。 环节一：被动运输的类型 葡萄糖 葡萄糖 细胞外 细胞内 葡萄糖载体蛋白 葡萄糖进入红细胞 神经纤维上 Na+ 内流 特点：（1）需要转运蛋白协助；（2）不需要消耗能量。 环节一：被动运输的类型 被动运输 自由扩散和协助扩散的本质都是扩散。物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量，因此它们统称为被动运输。 自由扩散 协助扩散 载体 蛋白 协助扩散 通道蛋白 环节一：被动运输的类型 自由扩散和协助扩散的异同点 物质跨膜运输方式 浓度梯度 是否需要转运蛋白 是否消耗能量 被动运输 自由扩散 顺浓度梯度 不需要 不消耗 协助扩散 顺浓度梯度 需要 不消耗 环节一：被动运输的类型 如何探究某物质跨膜运输的方式是自由扩散还是协助扩散？ 环节二：转运蛋白的类型 葡萄糖协助扩散进入细胞过程示意图 载体蛋白的特点：载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。 资料1 生物膜和人工膜对多种物质的通透性坐标图： 环节二：转运蛋白的类型 水分子从水多的 ... ...
