第四章细胞的物质输入和输出

1、 复习纲要：复习纲要： 1 细胞失水和吸水的原理（渗透原理）细胞失水和吸水的原理（渗透原理） 2 植物质壁分离及复原实验（重点）植物质壁分离及复原实验（重点） 3 流动镶嵌模型的探索历程和基本内容流动镶嵌模型的探索历程和基本内容 4 物质跨膜运输的方式（重点）物质跨膜运输的方式（重点） 第四章细胞的物质输入和输出第四章细胞的物质输入和输出 渗透原理及条件（掌握） 动物细胞吸水和失水（了解） 植物细胞质壁分离及复原（重点） 其他物质运输实例无机盐离子的 运输（了解） 第第1 1节节 物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例 一、渗透作用一、渗透作用 半透膜：半透膜：半透膜半透膜 是一类可以让小是一类

2、可以让小 分子物质通过而分子物质通过而 大分子物质不能大分子物质不能 通过的一类薄膜通过的一类薄膜 的总称的总称 渗透作用装置渗透作用装置 分析实验现象分析实验现象 1.1.第一组装置的第一组装置的 漏斗管内液面为什么会升高？漏斗管内液面为什么会升高？ 2.2.第二组装置，用纱布代替玻璃纸，漏斗管内液面第二组装置，用纱布代替玻璃纸，漏斗管内液面 还会升高吗？还会升高吗？ 由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水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。管内液面升高。 用纱布替代玻璃纸时，因纱

3、布的孔隙很大，蔗用纱布替代玻璃纸时，因纱布的孔隙很大，蔗 糖分子也可以自由通透，因而液面不会升高。糖分子也可以自由通透，因而液面不会升高。 分析实验现象分析实验现象 4.4.水分子只能从烧杯中扩散到漏斗中吗？水分子只能从烧杯中扩散到漏斗中吗？ （友情提醒）半透膜，水分子可以自由通过。（友情提醒）半透膜，水分子可以自由通过。 不是的，水分子既可以从烧杯中扩散到漏斗中，不是的，水分子既可以从烧杯中扩散到漏斗中， 也能从漏斗中扩散到烧杯中，只不过，在单位时间内，也能从漏斗中扩散到烧杯中，只不过，在单位时间内， 从烧杯中扩散到漏斗中的水分子数量比较多。从烧杯中扩散到漏斗中的水分子数量比较多。 3.3.

4、第三组装置，清水换成同样浓度的蔗糖溶液，结第三组装置，清水换成同样浓度的蔗糖溶液，结 果会怎样？果会怎样？ 半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透 过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水 分子数量，液面也不会升高。分子数量，液面也不会升高。 得出结论 水渗入漏斗内使液面上升必须具备两个条件 半透膜 半透膜两侧溶液浓度差 渗透作用渗透作用 ：水分子（或其他溶剂分子）透水分子（或其他溶剂分子）透 过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散，过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散， 称为渗透作用称为渗透作用 条条

5、 件件 具有半透膜（主要）具有半透膜（主要） 半透膜两侧的溶液浓度不同半透膜两侧的溶液浓度不同 课题一课题一 水分子的跨膜运输水分子的跨膜运输 问题：细胞是否会发生渗透作用呢？问题：细胞是否会发生渗透作用呢？ （一）动物细胞的吸水和失水（一）动物细胞的吸水和失水 红细胞置于清水中红细胞置于清水中 分析右图，一段时间后红细分析右图，一段时间后红细 胞会发生什么变化？胞会发生什么变化？ 放到清水中，细胞不断吸水放到清水中，细胞不断吸水 膨胀直至胀破。膨胀直至胀破。 疑问？红细胞是否也是发生渗透作用呢？疑问？红细胞是否也是发生渗透作用呢？ 【探究探究】红细胞是否具有发生渗透作用的条件红细胞是否具有发

6、生渗透作用的条件 问题一问题一 红细胞的红细胞的 相当于半透膜，为相当于半透膜，为 什么？什么？ 因为，细胞膜同样具有有些物质可以通过，而有些因为，细胞膜同样具有有些物质可以通过，而有些 物质不能通过的特点。物质不能通过的特点。 问题二问题二 什么情况下，红细胞会发生吸水或失水？什么情况下，红细胞会发生吸水或失水？ 课题一课题一 水分子的跨膜运输水分子的跨膜运输 细胞膜细胞膜 当外界溶液浓度细胞质基质浓度时，当外界溶液浓度细胞质基质浓度时， 红细胞失水；红细胞失水； 当外界溶液浓度细胞质基质浓度时，当外界溶液浓度细胞质基质浓度时， 红细胞吸水。红细胞吸水。 课题一课题一 水分子的跨膜运输水分子

7、的跨膜运输 1.1.细胞膜相当于半透膜细胞膜相当于半透膜 2.2.外界溶液与细胞质基质存在浓度差外界溶液与细胞质基质存在浓度差 【总结总结】红细胞发生渗透作用的条件红细胞发生渗透作用的条件 1 1红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？ 不可以，因为血红蛋白是大分子，不能透过细胞膜。不可以，因为血红蛋白是大分子，不能透过细胞膜。 2 2当外界溶液浓度过低时，红细胞会发生什么变化？原因当外界溶液浓度过低时，红细胞会发生什么变化？原因 会发生吸水并且胀破会发生吸水并且胀破 ，因为外界溶液浓度过低，红，因为外界溶液浓度过低，红 细胞不断吸水，而细胞膜的

8、伸缩性是一定的，超过了这个细胞不断吸水，而细胞膜的伸缩性是一定的，超过了这个 限度，细胞就会破裂。限度，细胞就会破裂。 3 3红细胞吸水或失水的多少与什么有关？红细胞吸水或失水的多少与什么有关？ 红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外的浓红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外的浓 度差，一般差值越大，吸水或失水越多。度差，一般差值越大，吸水或失水越多。 课题一课题一 水分子的跨膜运输水分子的跨膜运输 【思考思考】 红细胞不吸水也不失水，保持细胞原有的形态。因红细胞不吸水也不失水，保持细胞原有的形态。因 为外界溶液浓度为外界溶液浓度= =细胞内浓度，所以单位时间渗入的水细胞内浓度，所以单

9、位时间渗入的水 分子数量等于渗出的水分子数量，水分子的运动达到动分子数量等于渗出的水分子数量，水分子的运动达到动 态平衡，因此表现细胞既不吸水也不失水。态平衡，因此表现细胞既不吸水也不失水。 4.4.如果将红细胞放置于生理盐水中呢，细胞有什么如果将红细胞放置于生理盐水中呢，细胞有什么 变化？原因？变化？原因？ 课题一课题一 水分子的跨膜运输水分子的跨膜运输 问 题 1.1.植物细胞会出现失水的情况吗？植物细胞会出现失水的情况吗？ 2.2.植物细胞在什么情况下会失水？植物细胞在什么情况下会失水？ 3.3.原生质层是否相当与半透膜？原生质层是否相当与半透膜？ 当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时当细

10、胞液的浓度小于外界溶液的浓度时 二、植物细胞的吸水和失水二、植物细胞的吸水和失水 成熟植物细胞与动物细胞的区别成熟植物细胞与动物细胞的区别 （1 1）细胞壁（全透性的）细胞壁（全透性的） （2 2）液泡）液泡 细胞内的液体环境主要指的是液泡里的细胞液细胞内的液体环境主要指的是液泡里的细胞液 细胞膜细胞膜和和 液泡膜液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为以及两层膜之间的细胞质称为原生质原生质 层层. . 2.植物细胞的吸水与失水 【探究探究】植物细胞植物细胞 相当于半透膜相当于半透膜 原生质层原生质层 植物细植物细 胞的质胞的质 壁分离壁分离 及复原及复原 探究实验：植物细胞的吸水和失水 提出问题提出

11、问题（原生质层是一层半透膜吗？） （原生质层是一层半透膜吗？） 作出假设作出假设 设计实验设计实验 进行实验进行实验 分析结果分析结果 表达与交流表达与交流 （原生质层相当于一层半透膜）（原生质层相当于一层半透膜） 设计设计 方案方案 （按预定方案进行实验）（按预定方案进行实验） （分析实验结果，得出结论：（分析实验结果，得出结论：） （总结，写实验报告并适当交流）（总结，写实验报告并适当交流） 预期预期 结果结果 将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液 中，观察其大小的变化；再将细胞浸润中，观察其大小的变化；再将细胞浸润 在清水中，观察其大小的变化。在清水中，观

12、察其大小的变化。 在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变 小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的中小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的中 央液泡会变大，细胞膨胀。央液泡会变大，细胞膨胀。 1.1.剥取洋葱鳞茎的鳞片叶，外表皮紫色较浓的更好。用解剖刀剥取洋葱鳞茎的鳞片叶，外表皮紫色较浓的更好。用解剖刀 或刀片在叶片外表皮划一或刀片在叶片外表皮划一0.5 cm0.5 cm见方的见方的“井井”字。字。 2.2.用尖嘴镊从用尖嘴镊从“井井”字中央的一角小心地将洋葱鳞片叶外表皮字中央的一角小心地将洋葱鳞片叶外表皮 撕下，平铺在载玻片中央。撕下，平铺在载玻片中央。 3.3.用小滴管在表

13、皮上滴一滴质量分数为用小滴管在表皮上滴一滴质量分数为30%30%的蔗糖溶液，盖上盖的蔗糖溶液，盖上盖 玻片。用吸水纸吸去多余液体。玻片。用吸水纸吸去多余液体。 4.4.在显微镜下观察，可见原生质缓慢收缩，逐渐出现与细胞壁在显微镜下观察，可见原生质缓慢收缩，逐渐出现与细胞壁 分离的现象，直到原生质收缩成球状小团，与细胞壁完全分开。分离的现象，直到原生质收缩成球状小团，与细胞壁完全分开。 5.5.在盖玻片的一侧滴加清水，用吸水纸在盖玻片的另一侧吸收，在盖玻片的一侧滴加清水，用吸水纸在盖玻片的另一侧吸收， 重复几次，重复几次，使清水置换蔗糖溶液。使清水置换蔗糖溶液。 6.6.在显微镜下观察，可见质壁

14、分离现象缓慢复原。在显微镜下观察，可见质壁分离现象缓慢复原。 进行进行实验实验 原生质层原生质层 原生质原生质 层恢复为原来的状态层恢复为原来的状态 实验现象实验现象： 中央液中央液 泡大小泡大小 原生质层原生质层 的位置的位置 细胞细胞 大小大小 蔗糖蔗糖 溶液溶液 清水清水 变变 小小 逐渐恢复逐渐恢复 原来大小原来大小 原生质层恢原生质层恢 复原来位置复原来位置 原生质层脱原生质层脱 离细胞壁离细胞壁 基本基本 不变不变 基本基本 不变不变 得出结论得出结论 植物细胞原生质层相当于一层半透膜植物细胞原生质层相当于一层半透膜, , 成熟的植物细胞靠渗透作用吸水。细胞液成熟的植物细胞靠渗透作

15、用吸水。细胞液 与细胞外界溶液发生了渗透作用。与细胞外界溶液发生了渗透作用。 1.1.实验结果与你与预期相吻合吗？它是否支持你所作出实验结果与你与预期相吻合吗？它是否支持你所作出 的假设？如果有的结果与预期有所不同，你认为应当作的假设？如果有的结果与预期有所不同，你认为应当作 怎样的解释？怎样的解释？ 2.2.如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？ 3.3.如果滴加的是如果滴加的是0.5g/ml0.5g/ml的蔗糖溶液，实验结果会有什的蔗糖溶液，实验结果会有什 么不同？么不同？ 交交 流流 不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用的吸水或失水不会发生质壁分离现

16、象，只发生渗透作用的吸水或失水 高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水而死亡，高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水而死亡， 不可能发生质壁分离复原不可能发生质壁分离复原 4. 如果换成如果换成 1 mol/ml 的的 KNO3 溶液，溶液，实验实验结果结果会会 有什么不同？有什么不同？ 用显微镜观察，质壁分离会发生，一段时 间后会自动复原，K+、NO3- 会通过主动运输进 入细胞内，使细胞液浓度逐渐升高，随后外界 的水会进入自动进入细胞内，质壁分离会自动 复原 讨讨 论论 1.1.质壁分离是指细胞壁和原生质层的分离质壁分离是指细胞壁和原生质层的分离, ,发生的条件发生的条件 是什么是什么; ;原

17、因是什么原因是什么? ? 质壁分离发生的条件质壁分离发生的条件:(1):(1)有大液泡有大液泡(2)(2)有细胞壁有细胞壁; ; 质壁分离产生的内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸质壁分离产生的内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸 缩性缩性 质壁分离产生的外因：外界溶液浓度质壁分离产生的外因：外界溶液浓度 细胞液浓度细胞液浓度 质壁分离时表现出的现象质壁分离时表现出的现象: :液泡缩小液泡缩小, ,颜色由浅变颜色由浅变 深深, ,原生质层与细胞壁分离原生质层与细胞壁分离, ,原生质层与细胞壁之间充原生质层与细胞壁之间充 满蔗糖溶液满蔗糖溶液. . 2.2.质壁分离时，质壁分离时，植物细胞表现出什么现象

18、植物细胞表现出什么现象? ? 3.3.在什么情况下植物细胞质壁分离复原在什么情况下植物细胞质壁分离复原? ?表现表现 出什么现象出什么现象? ? 质壁分离复原的条件质壁分离复原的条件: :外界溶液的浓度外界溶液的浓度 b b 细胞液浓度细胞液浓度 c c细胞液浓度细胞液浓度, ,如图所示，能正确表示水如图所示，能正确表示水 分在三者之间关系的是（分在三者之间关系的是（ ） C a cb a cb a cb a cb AB C D 3.3.田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧烧 苗苗”。其原因是（。其原因是（ ） A. A.根细胞从土壤中吸收的养分

19、过多根细胞从土壤中吸收的养分过多 B. B.根细胞不能从土壤中吸水根细胞不能从土壤中吸水 C. C.根系不能将水向上运输根系不能将水向上运输 D. D.根系被肥料分解释放的热能烧毁根系被肥料分解释放的热能烧毁 B 4.4.利用高浓度盐水（利用高浓度盐水（NaClNaCl溶液）杀菌防腐的原理溶液）杀菌防腐的原理 是（是（ ） A. A.盐水中的盐水中的ClCl 有杀菌防腐的作用 有杀菌防腐的作用 B.B.盐水中的盐水中的NaNa 不利于细菌的生活 不利于细菌的生活 C.C.盐水是中性的，不适于细菌的生活盐水是中性的，不适于细菌的生活 D. D.由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡由于渗透作用

20、使细菌细胞内的水分渗出而死亡 D 流动镶嵌模型的探索历程（了解）流动镶嵌模型的探索历程（了解） 流动镶嵌模型的基本内容（掌握）流动镶嵌模型的基本内容（掌握） 细胞膜的流动镶嵌模型是由桑格和尼克森提出的。 细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。 磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动的。 细胞膜的主要成分 脂质（磷脂最丰富） 大约占50% 蛋白质 大约占40% 糖类 大约占2%10% 流动镶嵌模型的基本内容：流动镶嵌模型的基本内容： 1.1.磷脂双分子层构成膜的基本支架。磷脂双分子层构成膜的基本支架。 （其中磷脂分子（其中磷脂分子 的亲水性头部朝向两侧，疏水性的的亲水性头部朝向两侧，疏水性的 尾部朝向

21、内侧）尾部朝向内侧） 2.2.蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面， 有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的 横跨整个磷脂双分子层。横跨整个磷脂双分子层。 （体现了膜结构内外的不对称性）体现了膜结构内外的不对称性） 3.3.磷脂分子是可以运动的，具有流动性。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）（其分子的运动有多种形式） 4.4.大多数的蛋白质分子也是可以运动的。大多数的蛋白质分子也是可以运动的。 （也体现了膜的流动性）（也体现了膜的流动性） 5.5.细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类细

22、胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类 结合形成的糖蛋白，叫做糖被。结合形成的糖蛋白，叫做糖被。 （糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系） 动动脑动动脑 筋筋 细胞膜的组成成分中含有脂质细胞膜的组成成分中含有脂质 材料一材料一 18591859年年，E.OertonE.Oerton选用选用500500多种化学物质对植物细胞多种化学物质对植物细胞 膜的通透性进行了上万次的研究。发现凡是易溶于脂膜的通透性进行了上万次的研究。发现凡是易溶于脂 质的物质，也容易穿过膜，反之，不容易溶于脂质的质的物质，也容易穿过膜，反之，不容易溶于脂质的 物质，也不容易

23、穿过膜。物质，也不容易穿过膜。 18971897年年，CrijinsCrijins和和HedinHedin用红细胞做实验，同样也用红细胞做实验，同样也 证明分子的通透性与其在脂质中的溶解度有关证明分子的通透性与其在脂质中的溶解度有关, ,且溶解且溶解 度越大越容易通过。度越大越容易通过。 你从以上实验中能得出什么结论？并说明理由。你从以上实验中能得出什么结论？并说明理由。 磷脂分子磷脂分子 材料二材料二 亲水头部亲水头部 疏水尾部疏水尾部 磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成 的分子，的分子，“头头”部是亲水的，部是亲水的，“尾尾”部是疏水的。部是疏水的。

24、胆 碱 磷 酸 甘 油 脂肪酸 （二）思考与讨论（二）思考与讨论1 1 3.提示：因为磷脂分子的提示：因为磷脂分子的“头部头部”亲水，所以亲水，所以 在水在水空气界面上磷脂分子是空气界面上磷脂分子是“头部头部”向下向下 与水面接触，尾部则朝向空气一面。科学家与水面接触，尾部则朝向空气一面。科学家 因测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的因测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的 2倍，才得出膜中的脂质必然排列为连续的倍，才得出膜中的脂质必然排列为连续的 两层这一结论。两层这一结论。 电镜下观察细胞膜有“暗-亮-暗”结构图像 你从以上实验中能得出什么结论？你从以上实验中能得出什么结论？ 动动动动 脑筋

25、脑筋 科学家对细胞膜化学成分深层分析发现，细胞膜科学家对细胞膜化学成分深层分析发现，细胞膜 会被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生物体内普遍存在会被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生物体内普遍存在 的的只只对蛋白质分解起催化作用的物质）。对蛋白质分解起催化作用的物质）。 猜想：猜想： 细胞膜的组成成分中还含有其它物质细胞膜的组成成分中还含有其它物质 细胞膜的组成成分中还含有蛋白质细胞膜的组成成分中还含有蛋白质 材料三材料三 材料四材料四 蛋白质分子蛋白质分子 磷脂双分子层磷脂双分子层 糖类糖类 细胞膜结构示意图细胞膜结构示意图 不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质 细胞膜细胞膜 细

26、胞膜的选择透过性：相似相溶 细胞膜的流动性 白细胞吞噬病毒的过程白细胞吞噬病毒的过程 细胞膜的流动性体现在：胞吞、胞吐 附：附： 磷脂（膜脂）的运动有多种形式：磷脂（膜脂）的运动有多种形式： 1.1.侧向扩散；侧向扩散； 2.2.旋转运动；旋转运动； 3.3.摆动运动；摆动运动； 4.4.伸缩运动；伸缩运动； 5.5.翻转运动；翻转运动； 6.6.旋转异构旋转异构 第三节第三节 物质运输的方式物质运输的方式 协助扩散协助扩散 自由扩散自由扩散 物质物质 的输的输 入和入和 输出输出 主动运输主动运输 小分子小分子物质物质 大分子大分子物质物质 胞吞胞吞 胞吐胞吐 消消 耗耗 能能 量量 顺浓度

27、顺浓度 梯度梯度 被动运输被动运输 载体蛋白载体蛋白 被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散方式。被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散方式。 自由扩散：自由扩散： 协助扩散：协助扩散： 物质通过简单的扩散作用进物质通过简单的扩散作用进 出细胞。出细胞。 进出细胞的物质借助载体进出细胞的物质借助载体 蛋白的扩散。蛋白的扩散。 一、被动运输 1.1.自由扩散：自由扩散： 特征： 1.1.顺浓度梯度运输顺浓度梯度运输 2.2.不需要载体不需要载体 3.3.不需要消耗能量不需要消耗能量 自由扩散自由扩散 2.2.协助扩散：协助扩散： 特征：特征： 1.1.顺浓度梯度运输顺浓度梯度运输 2.2.需

28、要载体参与需要载体参与 3.3.不需要消耗能量不需要消耗能量 （二）思考与讨论（二）思考与讨论 1.1.自由扩散和协助扩散都不需要消耗能量。因为二自由扩散和协助扩散都不需要消耗能量。因为二 者都是顺物质的浓度梯度进行的。者都是顺物质的浓度梯度进行的。 2.2.自由扩散与协助扩散的共同之处是都不需要细胞自由扩散与协助扩散的共同之处是都不需要细胞 消耗能量。不同之处是：前者不需要蛋白质的协消耗能量。不同之处是：前者不需要蛋白质的协 助，后者必须有蛋白质的协助才能实现。助，后者必须有蛋白质的协助才能实现。 3.3.因为自由扩散和协助扩散都是顺物质的浓度梯度因为自由扩散和协助扩散都是顺物质的浓度梯度

29、进行的，不需要细胞消耗能量，所以统称为被动进行的，不需要细胞消耗能量，所以统称为被动 运输。运输。 二、主动运输： 物质从物质从低浓度一侧运输到高浓度的一侧低浓度一侧运输到高浓度的一侧， 需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞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，这种方式叫做主内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主 动运输。动运输。 主动运输主动运输 特征：特征： 1.1.逆浓度梯度运输逆浓度梯度运输 2.2.需要载体需要载体 3.3.需要消耗能量需要消耗能量 主动运输主动运输 主动运输的意义：主动运输的意义： 保证了保证了活细胞活细胞能够按照生命活动的需要，能够按照

30、生命活动的需要，主动主动 选择吸收选择吸收所需要的营养物质，所需要的营养物质，排出排出代谢废物和对细代谢废物和对细 胞有害的物质。胞有害的物质。 注意：注意： 主动运输主动运输: :能够体现对矿质离子选择性能够体现对矿质离子选择性 对比对比 比较三种物质运输方式的异同：比较三种物质运输方式的异同： 顺浓度梯度顺浓度梯度顺浓度梯度顺浓度梯度逆浓度梯度逆浓度梯度 不需要不需要需要需要需要需要 不消耗不消耗不消耗不消耗需要消耗需要消耗 O O2 2、H H2 2O O、COCO2 2 等通过细胞等通过细胞 膜膜 葡萄糖通葡萄糖通 过红细胞过红细胞 葡萄糖、氨基酸通葡萄糖、氨基酸通 过小肠上皮细胞膜；

31、过小肠上皮细胞膜； 离子通过细胞膜等离子通过细胞膜等 三、胞吞和胞吐三、胞吞和胞吐 一些大分子或物质团块的运输，是通过胞吞一些大分子或物质团块的运输，是通过胞吞 和胞吐作用来实现的。和胞吐作用来实现的。 胞吞：胞吞：物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从细胞物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从细胞 外进入细胞内的过程。（如果进入的是固态物质，外进入细胞内的过程。（如果进入的是固态物质， 称为吞噬；如果进入的是液态物质，称为胞饮。）称为吞噬；如果进入的是液态物质，称为胞饮。） 胞吐：胞吐：物质以囊泡的形式通过细胞膜，从细胞内排物质以囊泡的形式通过细胞膜，从细胞内排 到细胞外的过程。到细胞外的过程。 物

32、质进出细胞的各种方式的比较 上面几幅坐标图中所表示的分别上面几幅坐标图中所表示的分别 是哪种物质运输方式？为什么？是哪种物质运输方式？为什么？ 思考！思考！ 运输速率运输速率 物质物质浓度浓度 自由扩散 时间时间 （细胞外浓度）（细胞外浓度） 细胞内浓度细胞内浓度 主动运输 协助扩散或主动运输 运输速率运输速率 物质物质浓度浓度 运输速率运输速率 O2分压分压 自由扩散或协助扩散 O2分压分压 运输速率运输速率 主动运输 （四）重点注意（四）重点注意 1.K1.K+ + 和和 MgMg2+ 2+ 是通过 是通过主动运输主动运输进入进入细胞的。细胞的。 2.Na2.Na+ + 和和 ClCl-

33、- 是通过是通过主动运输主动运输排出排出细胞的。细胞的。 3.3.提示：因为以上四种离子细胞膜内外的浓度差较提示：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。大，细胞只有通过主动运输才能维持这种状况。 巩固练习 1、新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP，可 以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。 这两种物质分别被吸收到血液中的方式是： A.主动运输、主动运输 B.内吞、主动运输 C.主动运输、内吞 D.被动运输、主动运输 第一节第一节 物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例 一、渗透作用一、渗透作用 （1）渗透作用：）渗透作用： （2）发生渗透作用的条件：）发生渗

34、透作用的条件： 一是一是 二是二是 指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。 具有半透膜具有半透膜 半透膜两侧具有浓度差半透膜两侧具有浓度差 知识回顾 二、细胞的吸水和失水（原理：渗透作用）二、细胞的吸水和失水（原理：渗透作用） 1、 动物细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水 外界溶液浓度外界溶液浓度细胞质浓度时细胞质浓度时, 外界溶液浓度外界溶液浓度=细胞质浓度时细胞质浓度时, 细胞吸水膨胀细胞吸水膨胀 细胞失水皱缩细胞失水皱缩 水分进出细胞处于动态平衡水分进出细胞处于动态平衡 2、植物细胞的吸水和失水、植物细胞的吸水和失水 细胞内的液体环境主要指的是

35、细胞内的液体环境主要指的是 原生质层：原生质层： 外界溶液浓度外界溶液浓度细胞液浓度时细胞液浓度时, 外界溶液浓度外界溶液浓度细胞液浓度细胞液浓度 吸胀作用吸胀作用 干种子、根尖分生区干种子、根尖分生区 渗透作用渗透作用 (形成液泡形成液泡) 三、物质跨膜运输的其他实例三、物质跨膜运输的其他实例 1、对矿质元素的吸收、对矿质元素的吸收 （1） 逆相对含量梯度逆相对含量梯度 （2）对物质是否吸收以及吸收多少，都）对物质是否吸收以及吸收多少，都 是由是由 决定。决定。 2、细胞膜是一层选择透过性膜，、细胞膜是一层选择透过性膜， 可可 以自由通过，以自由通过， 也可以通也可以通 过，而过，而 则则

36、不能通过。不能通过。 细胞膜上载体的种类和数量细胞膜上载体的种类和数量 水分子水分子 一些离子和小分子一些离子和小分子 其他的离子、小分子和大分子其他的离子、小分子和大分子 主动运输主动运输 扩散：扩散： （如：（如： ） （如：（如： ） 渗透：渗透： 物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散 （扩散与过膜与否无关扩散与过膜与否无关） O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动从浓度高的地方向浓度低的地方运动 水分子或其他溶剂水分子或其他溶剂分子分子通过半透膜通过半透膜的的 扩散又称为渗透扩散又称为渗透 细胞的吸水和失水，原生质层相当于半透膜细胞的吸水和失水，原生质层相

37、当于半透膜 讨论：比较两组概念讨论：比较两组概念 （如：（如： ） 细胞膜上具有细胞膜上具有 ，且不同生物的细胞膜上，且不同生物的细胞膜上 载体载体 不同，构成了对不同物质吸不同，构成了对不同物质吸 收与否和吸收多少的选择性。收与否和吸收多少的选择性。 （如：（如： ） 选择透过性膜选择透过性膜 半透膜半透膜物质的透过与否取决于半透膜孔隙物质的透过与否取决于半透膜孔隙 直径的大小直径的大小 动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜 细胞膜等各种生物膜细胞膜等各种生物膜 种类和数量种类和数量 载体载体 第二节第二节 生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型 一、探

38、索历程（略，见一、探索历程（略，见P65-67） 二、流动镶嵌模型的基本内容二、流动镶嵌模型的基本内容 构成了膜的基本支架构成了膜的基本支架 蛋白质分子有的蛋白质分子有的 在磷脂双分子层表在磷脂双分子层表 面，有的面，有的 磷脂双分子层中，磷脂双分子层中， 有的有的 整个磷脂双分子层整个磷脂双分子层 磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以 磷脂双分子层磷脂双分子层 运运 动动 镶嵌镶嵌 部分或全部嵌入部分或全部嵌入 横跨横跨 三、糖蛋白（糖被三、糖蛋白（糖被）只存在细胞膜的外侧）只存在细胞膜的外侧 组成：组成： 作用：作用： 由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。由细

39、胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。 保护润滑等。保护润滑等。血型鉴定、血型鉴定、 免疫反应、免疫反应、细胞识别、细胞识别、 (1) ： (2) 一、被动运输：一、被动运输： 第三节第三节 物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式 二、主动运输：二、主动运输： 物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散，称为被动运输。物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散，称为被动运输。 物质通过简单的扩散作用进出细胞物质通过简单的扩散作用进出细胞 进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散 从从 浓度一侧运输到浓度一侧运输到 浓度一侧，需要浓度一侧，需要 的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释的协助，同时还需要消

40、耗细胞内化学反应所释 放的放的 ，这种方式叫做主动运输。，这种方式叫做主动运输。 自由扩散自由扩散 协助扩散：协助扩散： 低低 高高载体蛋白载体蛋白 能量能量 三、大分子物质进出细胞的方式：三、大分子物质进出细胞的方式： 胞吞、胞吐胞吞、胞吐不用载体，但不用载体，但 消耗能量消耗能量 物质进出细胞的各种方式的比较 典型例题典型例题 1、下列现象中，属于主要发生渗透作用的是（、下列现象中，属于主要发生渗透作用的是（ ） A 蔗糖放入水中，溶解后使水变甜蔗糖放入水中，溶解后使水变甜 B 新鲜萝卜放在清水中变硬新鲜萝卜放在清水中变硬 C 干大豆种子，没在水中逐渐涨大干大豆种子，没在水中逐渐涨大 D

41、春天放在空气中的春天放在空气中的NaCl的潮解的潮解 2、在浓蔗糖溶液中，能够发生质壁分离的细胞是（、在浓蔗糖溶液中，能够发生质壁分离的细胞是（ ） A 人的口腔上皮细胞人的口腔上皮细胞 B 蛙的红细胞蛙的红细胞 C 皮肤的角质层细胞皮肤的角质层细胞 D 洋葱的表皮细胞洋葱的表皮细胞 B D 3、根毛区的外层细胞不断吸收水分到根内部的导管中去，水、根毛区的外层细胞不断吸收水分到根内部的导管中去，水 分由外向内逐层渗过各层细胞，则各层细胞的细胞液浓度是分由外向内逐层渗过各层细胞，则各层细胞的细胞液浓度是 （ ） A 逐层降低逐层降低 B 逐层升高逐层升高 C 不变不变 D 取决于土壤液浓度取决于

42、土壤液浓度 4、异体器官移植手术往往很难成功，最大的障碍就是异体细、异体器官移植手术往往很难成功，最大的障碍就是异体细 胞间的排斥，这主要是由于细胞膜具有识别作用，这种生理胞间的排斥，这主要是由于细胞膜具有识别作用，这种生理 功能的结构基础是（功能的结构基础是（ ） A 细胞膜由磷脂分子和蛋白质构成细胞膜由磷脂分子和蛋白质构成 B 细胞膜的外面有糖被细胞膜的外面有糖被 C 细胞膜具有一定的流动性细胞膜具有一定的流动性 D 细胞膜具有一定的选择透过性细胞膜具有一定的选择透过性 B B 5、细胞膜完成各项生理功能极为重要的结构特点是（、细胞膜完成各项生理功能极为重要的结构特点是（ ） A 磷脂排成

43、双分子层磷脂排成双分子层 B 两侧膜物质分子排列不对称两侧膜物质分子排列不对称 C 蛋白质分子镶嵌于磷脂双分子层蛋白质分子镶嵌于磷脂双分子层 D 膜物质分子的运动使其具有流动性膜物质分子的运动使其具有流动性 6、在肾小管的细胞内可以见到大量的线粒体，这说明肾小管、在肾小管的细胞内可以见到大量的线粒体，这说明肾小管 的重吸收作用与下列哪项运输方式有关（的重吸收作用与下列哪项运输方式有关（ ） A 自由扩散自由扩散 B 协助扩散协助扩散 C 主动运输主动运输 D 被动运输被动运输 7、下列现象中属于渗透作用是（、下列现象中属于渗透作用是（ ） A 水分子通过细胞壁水分子通过细胞壁 B 葡萄糖分子通

44、过细胞膜葡萄糖分子通过细胞膜 C K+通过原生质层通过原生质层 D 水分子通过原生质层水分子通过原生质层 D C D 8 8、原生质层是指（、原生质层是指（ ） A A 细胞膜和液泡膜以及两膜之间的细胞质细胞膜和液泡膜以及两膜之间的细胞质 B B 细胞膜和液泡膜以及液泡中的细胞液细胞膜和液泡膜以及液泡中的细胞液 C C 液泡膜和细胞壁之间的细胞质液泡膜和细胞壁之间的细胞质 D D 由液泡的细胞液构成的液体环境由液泡的细胞液构成的液体环境 A 9 9、假定将甲、乙两个植物细胞分别放入蔗糖溶液和甘油中，、假定将甲、乙两个植物细胞分别放入蔗糖溶液和甘油中， 两种溶液均比细胞液的浓度高，蔗糖分子不能透过细胞膜，两种溶液均比细胞液的浓度高，蔗糖分子不能透过细胞膜， 甘油分子可以较快地透过细胞膜，在显微镜下连续观察甲、甘油分子可以较快地透过细胞膜，在显微镜下连续观察甲、 乙两细胞的变化是（乙两细胞的变化是（ ） A 甲、乙两细胞发生质壁分离后，不发生质壁分离复原甲、乙两细胞发生质壁分离后，不发生质壁分离复原 B甲、乙两细胞发生质壁分离后，乙细胞随后又发生质壁甲、乙两细胞发生质壁分离后，乙细胞随后又发生质壁 分离复原分离复原 C甲、乙两细胞发生质壁分离，随后甲发生质壁分离复原甲、乙两细胞发生质壁分离，随后甲发生质壁分离复原 D甲、乙两细胞发