2018_2019学年高中生物第三章第三节物质的跨膜运输课件苏教版必修3.pptx

第三节 物质的跨膜运输,第三章 细胞的结构和功能,学习导航 1说明物质的被动运输和主动运输。重难点 2.理解渗透作用的原理及实例。,第三章 细胞的结构和功能,高浓度,低浓度,脂溶性强,载体蛋白,载体蛋白,顺,2渗透：在细胞膜等结构的两侧，较多的水分子从溶质分子相对较少的区域向溶质分子相对较多的区域扩散，这一现象称为渗透。 3渗透作用具备的条件 (1)具有_。 (2)半透膜两侧溶液具有_。,半透膜,浓度差,二、阅读教材P53第二段P55图分析细胞的吸水和失水 1动物细胞的吸水和失水 (1)动物细胞的_相当于半透膜。 (2)_与外界溶液之间有浓度差。 2动物细胞吸水和失水的条件 (1)细胞质浓度_外界溶液浓度时，细胞吸水 膨胀。 (2)细胞质浓度_外界溶液浓度时，细胞失水 皱缩。 (3)细胞质浓度_外界溶液浓度时，水分子进 出细胞处于_，细胞形态不变。,细胞膜,细胞质,大于,小于,等于,动态平衡,3植物细胞的质壁分离与质壁分离复原现象 细胞膜、液泡膜和两者之间的细胞质，共同构成了植物细胞 的_。原生质层相当于一层_。当 细胞液浓度_外界溶液浓度时，细胞液中的 水分子就透过原生质层进入外界溶液，细胞壁和原生质层会 因此而出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的伸缩 性大，随着细胞不断地失水，原生质层就会和细胞壁逐渐分 离，发生_现象。当细胞液的浓度_ 外界溶液浓度时，外界溶液中的水分子会透过原生质层进入 细胞液中，原生质层会逐渐恢复原状，发生_ 现象。,原生质层,半透膜,小于,质壁分离,大于,质壁分离复原,三、阅读教材P55第一、二段分析主动运输 1特点 (1)能_进出细胞。 (2)需要膜上_的参与。 (3)消耗细胞代谢释放的能量。 2举例 (1)植物根细胞对_的吸收。 (2)葡萄糖、氨基酸进入动物小肠绒毛上皮细胞。,逆浓度梯度,载体蛋白,矿质元素,3意义：保证活细胞按照生命活动需要主动地选择性地吸收营养物质，并排出_和对细胞有害的物质。 四、阅读教材P56第一段分析细胞的胞吞和胞吐作用 1胞吞作用：大分子物质附着在细胞膜上，由细胞膜内陷形成小囊，小囊包裹着物质从细胞膜上脱离下来形成小囊泡，进入细胞内部。 2胞吐作用：大分子物质在细胞膜内被一层膜包围形成小囊泡后与细胞膜融合在一起，小囊泡逐渐移至细胞表面，并向细胞外张开，使其内含的物质排出细胞外。,代谢废物,1判断下列各小题说法是否正确 (1)被动运输与主动运输的主要区别是被动运输不需要消耗 能量( ) (2)原生质层由细胞膜、液泡膜和两者之间的细胞质组成( ) (3)草履虫吞噬食物颗粒的过程也属跨膜运输( ) (4)主动运输需要消耗能量，胞吞和胞吐也消耗能量( ) (5)葡萄糖进入红细胞是协助扩散，进入小肠上皮细胞是主 动运输( ) (6)小分子的跨膜运输方式是主动运输( ) (7)植物细胞发生质壁分离时，液泡内细胞液颜色由深变浅 ( ),2填图,细胞膜,细胞质,1被动运输：扩散现象有两种方式，请据图完成思考：,主题一 被动运输和主动运输,(1)对两种方式进行比较，完成下表,高,低,不需要,高,低,需要,方式1中，物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做 _。 方式2中，进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做 _。 下列物质中，以方式1运输的是_；以方式2运输的是_。 aO2和CO2进出肺泡 b苯被鼻黏膜细胞吸收 c红细胞吸收血液中的葡萄糖 d胆固醇进入肝细胞 e甘油和乙醇被小肠上皮细胞吸收,自由扩散,协助扩散,a、b、d、e,c,(2)如图是影响物质被动运输速率的两条曲线，试判断两条曲线分别代表哪种运输方式，并说出判断依据。,A代表的运输方式：_。 判断依据：_ _。 B代表的运输方式：_。 判断依据：_ _。,自由扩散,物质的运输速率只受细胞膜内外浓度差的影响，随外界物质浓度的增加，运输速率越来越快,协助扩散,协助扩散主要受细胞膜内外浓度差和膜上载体蛋白的影响。随物质浓度增加，运输速率加快，但达到一定程度后，受膜上载体蛋白数量的限制，运输速率不再增加,2观察下面主动运输示意图并思考： (1)物质由膜外进入细胞内需要_的协助。 (2)由上述探究可得，主动运输是逆浓度梯度的运输方式，除 需要膜上载体蛋白的参与，还需要消耗细胞代谢释放的 _。,载体蛋白,能量,3氧气的浓度主要通过影响细胞呼吸的强度，进而影响能量的供应。下图是甲、乙两种物质运输方式与细胞中氧气浓度的关系：,(1)甲的运输与氧气浓度无关，说明这种运输方式不需要_，可能是_。 (2)乙的运输在一定范围内，随着氧气浓度的增加，运输速率 _，说明这种方式消耗_,表 示的是主动运输， mn段运输速率不能继续上升，这是受 _的限制。,能量,自由扩散或者协助扩散,加快,能量,载体数量,1影响被动运输的因素 (1)影响自由扩散的因素：物质运输速率主要取决于浓度差，也与物质分子大小和脂溶性有关。 (2)影响协助扩散的因素：除了膜两侧物质的浓度差外，还与膜上载体蛋白的种类和数量有关。当载体蛋白达到饱和时，物质浓度再增加，物质的运输速率也不再增加。 2影响主动运输的因素 (1)载体蛋白的种类和数量：决定所运输的物质种类和数量。 (2)能量：凡是能够影响能量供应的因素都影响主动运输的速 度，如温度、氧气浓度等。,小组讨论 变形虫吞噬过程和分泌蛋白分泌过程分别是哪种物质运输方式？完成该过程的结构基础是什么？ 提示：变形虫是单细胞动物，吞噬食物时是由细胞膜内陷形成小囊，然后包裹着食物进入细胞，所以食物是以胞吞的形式进入体内的。分泌蛋白在细胞内经高尔基体加工后以小泡的形式运输到细胞外，此过程是胞吐。胞吞和胞吐完成的结构基础都是细胞膜的流动性。,B,2下图表示细胞膜的结构和物质进出细胞的方式,下列说法 不正确的是( ),C,A在图ae过程中，代表细胞分泌Na过程的是e B在图所示的结构中，主要由A物质决定着不同生物膜的功能差异 C与图中曲线相符的过程是图中的过程a或e D在图所示的结构中，A和B物质大都不是静止的 解析：图中由C结构可以判断细胞膜的内外侧，a、b、c、 d、e分别代表主动运输、自由扩散、协助扩散、协助扩散和 主动运输；图所示为物质由细胞外向细胞内的主动运输过 程，所以与图中曲线相符的过程是图中的过程a。,方法技巧 判断物质运输方式的方法,主题二 渗透作用的原理及实例,1在生物体内，水是细胞与其环境之间交换的物质之一，请据下图思考：,观察渗透现象：以半透膜为界面，可以看到漏斗内溶液中单 位体积内的水分子数比烧杯中单位体积内的水分子数_, 所以在单位时间内由烧杯进入漏斗溶液的水分子数比由漏斗 溶液进入烧杯中的水分子数_，因此，一段时间 后，漏斗管内的液面会_。,少,多,上升,2细胞也具有类似于渗透装置的结构，也能发生渗透作用，但是动、植物细胞的渗透系统不同，结合教材实验思考下面的问题： (1)哺乳动物红细胞在不同浓度溶液中的形态变化,在高渗溶液中，即当外界溶液浓度_细胞 质浓度时，细胞失水皱缩。 在低渗溶液中，即当外界溶液浓度_细胞 质浓度时，细胞吸水膨胀，直至涨破。 在等渗溶液中，即当外界溶液浓度_细胞 质浓度时，水分子进出平衡，细胞形态基本不变。 可见动物细胞没有细胞壁，也没有大液泡，动物细胞的 _相当于半透膜。,大于,小于,等于,细胞膜,(2)植物细胞的吸水和失水 质壁分离与复原是植物细胞吸水和失水的实验证据，结合教材请完成下列问题： 植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的_，称为原生质层，具有选择透过性，相当于一层半透膜。,细胞质,当细胞液浓度_外界溶液浓度时，细胞失 水，原生质层和细胞壁分离。发生质壁分离的细胞，当细胞 液浓度_外界溶液浓度时，细胞吸水，发生 _。,小于,大于,质壁分离复原,(3)质壁分离与复原是植物细胞吸水和失水的实验证据，完成实验过程,变小,变深,分离,变大,贴近,(4)据下图实验结果进行实验分析 图中细胞发生质壁分离的原因是当细胞液浓度_外界溶液浓度时，细胞失水，_和细胞壁分离；当细胞液浓度_外界溶液浓度时，细胞_，发生质壁分离复原。,小于,原生质层,大于,吸水,1渗透作用发生的条件 (1)半透膜；(2)膜两侧存在浓度差。 2质壁分离：“质”为原生质层，“壁”为细胞壁，即原生质层与细胞壁的分离。 3实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察。 4质壁分离和质壁分离复原中水分子的移动是双向的，结果是双向水分子运动的差别所导致的现象。,5质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因为细胞壁是全透性的，且有水分子通过原生质层渗出来。 6若用50%的蔗糖溶液做实验,能发生质壁分离但不能复原,因为细胞因过度失水而死亡。,小组讨论 (1)植物细胞在清水中会不会和动物细胞一样发生涨破的现 象? (2)若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现什么现象? 提示：(1)不会。植物细胞具有细胞壁，细胞壁伸缩性较小， 所以植物细胞不能无限的吸水而涨破。 (2)质壁分离后自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内 而引起细胞液浓度升高。,下图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题： (1)漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶 液，漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时的液面差为h，此 时S1和S2浓度大小关系为_。,S1S2,(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的_，两者在物质透过功能上的差异是_。 (3)为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。 实验材料：紫色洋葱。 实验器具： 如图所示的渗透装置(不含溶液)，光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。 实验试剂： 蒸馏水，质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。 部分实验步骤和结果如下：,原生质层,原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能,选两套渗透装置，标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡 时出现液面差的装置有_(填代号)。 选两片洁净的载玻片，_，在载玻片中央分别滴加 _，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片 中细胞的初始状态。,X,标号,蒸馏水,观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象 是_。 (4)上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是 _。,质壁分离,KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原,核心知识小结 网络构建,浓度差,浓