高中生物 第三章 细胞的结构和功能 第三节 物质的跨膜运输课件 苏教版必修1

1、1第三节物质的跨膜运输第三节物质的跨膜运输第三章细胞的结构和功能第三章细胞的结构和功能2学习导航学习导航1.结合实例，说明物质的被动运输和主动运输。结合实例，说明物质的被动运输和主动运输。 重难点重难点 2概述质壁分离与复原的原理及过程。概述质壁分离与复原的原理及过程。3了解生物膜在生活中的应用。了解生物膜在生活中的应用。第三章细胞的结构和功能第三章细胞的结构和功能3高浓度高浓度低浓度低浓度4脂溶性强脂溶性强载体蛋白载体蛋白载体蛋白载体蛋白顺顺52渗透：渗透：在细胞膜等结构的两侧，较多的水分子从溶质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称分子相对

2、较少的区域向溶质分子相对较多的区域扩散称为渗透。为渗透。3渗透作用具备的条件渗透作用具备的条件(1)具有具有_。(2)半透膜两侧溶液具有半透膜两侧溶液具有_。半透膜半透膜浓度差浓度差6二、细胞的吸水和失水二、细胞的吸水和失水1动物细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水(1)动物细胞的动物细胞的_相当于半透膜。相当于半透膜。(2)_与外界溶液之间有浓度差。与外界溶液之间有浓度差。2动物细胞吸水失水的条件动物细胞吸水失水的条件(1)细胞质浓度细胞质浓度_外界溶液浓度时，细胞吸水膨胀。外界溶液浓度时，细胞吸水膨胀。(2)细胞质浓度细胞质浓度_外界溶液浓度时，细胞失水皱缩。外界溶液浓度时，细胞失水皱缩。

3、(3)细胞质浓度细胞质浓度_外界溶液浓度时，水分进出细胞处于外界溶液浓度时，水分进出细胞处于_，细胞形态不变。，细胞形态不变。细胞膜细胞膜细胞质细胞质大于大于小于小于等于等于动态平衡动态平衡73植物细胞的质壁分离与质壁分离复原现象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的_。原生质层相当于一层。原生质层相当于一层_。当细胞液浓。当细胞液浓度度_外界溶液浓度时，细胞液中的水分子就透过原生质外界溶液浓度时，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层进入外界溶液，细胞

4、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,随着细随着细胞不断地失水胞不断地失水,原生质层就会和细胞壁逐渐分离原生质层就会和细胞壁逐渐分离,发生发生_现象。当细胞液的浓度现象。当细胞液的浓度_外界溶液浓度时，外界溶液中的外界溶液浓度时，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，发生原状，发生_现象。现象。原生质层原生质层半透膜半透膜小于小于质壁分离质壁分离大于大于质壁分离复原质壁分离复原8三、物质的主动运输三、物质的主动运输1特点特点(1)能

5、能_进出细胞。进出细胞。(2)需要膜上需要膜上_的参与。的参与。(3)消耗细胞代谢释放的能量。消耗细胞代谢释放的能量。2举例举例(1)植物根细胞对植物根细胞对_的吸收。的吸收。(2)葡萄糖、氨基酸进入动物小肠绒毛上皮细胞。葡萄糖、氨基酸进入动物小肠绒毛上皮细胞。3意义：意义：保证活细胞按照生命活动需要主动地选择性地吸收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，并排出营养物质，并排出_和对细胞有害的物质。和对细胞有害的物质。逆浓度梯度逆浓度梯度载体载体矿质元素矿质元素代谢废物代谢废物9四、大分子物质进出细胞的方式四、大分子物质进出细胞的方式1胞吞作用：胞吞作用：大分子物质附着在细胞膜

6、上，由细胞膜内陷形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，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。进入细胞内部。2胞吐作用：胞吐作用：大分子物质在细胞膜内被一层膜包围形成小囊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。细胞外张开，使其内含的物质排出细胞外。10判断下列各小题说法是否正确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被动运输与主动运

7、输的主要区别是被动运输不需要消耗能量量( )(2)原生质层由细胞膜、细胞质和液泡膜组成原生质层由细胞膜、细胞质和液泡膜组成( )(3)草履虫吞噬食物颗粒的过程也属跨膜运输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运输( )(6)小分子的跨膜运输方式是主动运输小分子的跨膜运输方式是主动运输( )11物质跨膜运输方式的比较物质跨膜运输方式的比较物质出物质出入细胞的方式入细胞的方式被动运输被动运输

8、主动运输主动运输自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散运输方向运输方向是否需要载体是否需要载体是否消耗能量是否消耗能量高浓度高浓度低浓度低浓度高浓度高浓度低浓度低浓度低浓度低浓度高浓度高浓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消耗消耗12物质出入细物质出入细胞的方式胞的方式被动运输被动运输主动运输主动运输自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散图例图例举例举例表示曲线表示曲线(一一定浓度范围定浓度范围内内)O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯甘油、乙醇、苯等出入细胞等出入细胞红细胞吸红细胞吸收葡萄糖收葡萄糖小肠吸收葡萄小肠吸收葡萄糖、氨基酸、糖、氨基酸、无机盐等无机盐等13特别提醒特别提醒三

9、种运输方式都可从高浓度运输到低浓度，但是三种运输方式都可从高浓度运输到低浓度，但是协助扩散和主动运输都需载体，载体具有专一性，而只有主协助扩散和主动运输都需载体，载体具有专一性，而只有主动运输才能完成由低浓度向高浓度运输，故只有主动运输需动运输才能完成由低浓度向高浓度运输，故只有主动运输需要消耗能量。要消耗能量。1415A在图在图ae过程中，代表细胞分泌过程中，代表细胞分泌Na过程的是过程的是eB在图在图所示的结构中，主要由所示的结构中，主要由A物质决定着不同生物膜的物质决定着不同生物膜的功能差异功能差异C与图与图中曲线中曲线相符的过程是图相符的过程是图中的过程中的过程a或或eD在图在图所示的

10、结构中，所示的结构中，A和和B物质大都不是静止的物质大都不是静止的解析解析图图中由中由D结构我们可以判断细胞膜的内外侧结构我们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；图和主动运输；图所示为物质由细胞外向细胞内的主动运输所示为物质由细胞外向细胞内的主动运输过程，所以与图过程，所以与图中曲线中曲线相符的过程是图相符的过程是图中的过程中的过程a。答案答案C16探规寻律探规寻律 判断物质运输方式的方法判断物质运输方式的方法17下图是几种物质进出细胞的方式中，运输速率与影响因素之下图是几种物质进出细

11、胞的方式中，运输速率与影响因素之间的关系曲线图间的关系曲线图,下列与此图相关的叙述中，正确的是下列与此图相关的叙述中，正确的是()18A与水进出细胞相符的图有与水进出细胞相符的图有B与葡萄糖进入红细胞相符的图有与葡萄糖进入红细胞相符的图有C与与K进入丽藻细胞相符的图有进入丽藻细胞相符的图有D与蛋白质进出细胞相符的图有与蛋白质进出细胞相符的图有解析：选解析：选A。自由扩散不需要载体蛋白和能量，物质运输速。自由扩散不需要载体蛋白和能量，物质运输速率与物质浓度呈正相关，协助扩散和主动运输都需要载体蛋率与物质浓度呈正相关，协助扩散和主动运输都需要载体蛋白，主动运输还要消耗能量，据此可确定：白，主动运输

12、还要消耗能量，据此可确定：为自由扩散；为自由扩散；为协助扩散或主动运输；为协助扩散或主动运输；为自由扩散或协助扩散；为自由扩散或协助扩散；为为主动运输；主动运输；为自由扩散；为自由扩散；为协助扩散或主动运输。水进为协助扩散或主动运输。水进出细胞的方式为自由扩散，葡萄糖进入红细胞的方式为协助出细胞的方式为自由扩散，葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，扩散，K进入丽藻细胞的方式为主动运输，蛋白质进出细胞进入丽藻细胞的方式为主动运输，蛋白质进出细胞的方式为胞吞和胞吐。的方式为胞吞和胞吐。19植物细胞渗透吸水和失水的原理及实例分析植物细胞渗透吸水和失水的原理及实例分析1渗透作用渗透作用(1)渗透系统组成

13、：一个完整的渗透系统，由两个溶液体系渗透系统组成：一个完整的渗透系统，由两个溶液体系(A和和B)以及两者之间的半透膜组成。渗透装置如下图所示。以及两者之间的半透膜组成。渗透装置如下图所示。20(2)发生渗透作用的条件：一是具有半透膜；二是半透膜两侧发生渗透作用的条件：一是具有半透膜；二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。的溶液具有浓度差。(3)渗透作用的原理渗透作用的原理水分的流动方向判断：当溶液浓度水分的流动方向判断：当溶液浓度AB时，水分就通过半透时，水分就通过半透膜由膜由B流向流向A；当溶液浓度；当溶液浓度AB时，水分就通过半透膜由时，水分就通过半透膜由A流流向向B；当溶液；当溶液AB时，则处

14、于动态平衡状态。时，则处于动态平衡状态。(4)渗透作用的结果渗透作用的结果从宏观上观察，水是从低溶质浓度溶液流向高溶质浓度溶液从宏观上观察，水是从低溶质浓度溶液流向高溶质浓度溶液,直至达到动态平衡。直至达到动态平衡。212植物细胞与渗透装置的比较植物细胞与渗透装置的比较据图分析可知，一个植物细胞类似于一个渗透装置。据图分析可知，一个植物细胞类似于一个渗透装置。223.观察植物细胞渗透吸水和失水现象观察植物细胞渗透吸水和失水现象质壁分离与复原现象质壁分离与复原现象(1)方法步骤及现象方法步骤及现象23(2)实验分析实验分析质壁分离的原因分析质壁分离的原因分析2425实验结论实验结论成熟植物细胞能

15、与外界溶液发生渗透作用：当外界溶液浓度成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当外界溶液浓度小于细胞液大于细胞液浓度时，细胞失水；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水。浓度时，细胞吸水。26 下图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：下图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：27(1)漏斗内溶液漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶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液，漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时的液面差为h，此，此时时S1和和S2浓度大小关系为浓度大小关系为_。(2)图

16、中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的_,两者在两者在物质透过功能上的差异是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。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。实验材料：紫色洋葱。实验器具：实验器具： 如图所示的渗透装置如图所示的渗透装置(不含溶液不含溶液)，光学显微镜，光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。号笔等。S1S2原生质层原生质层原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能

17、28实验试剂：实验试剂： 蒸馏水，质量浓度为蒸馏水，质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液和与其的蔗糖溶液和与其等渗的等渗的KNO3溶液。溶液。部分实验步骤和结果如下：部分实验步骤和结果如下：选两套渗透装置，标上代号选两套渗透装置，标上代号X和和Y。在两个烧杯里均加入一。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置定量的蒸馏水，分别在装置X和和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和液和KNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时溶液，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出现液面差的装置有_(填代号填代号)。X29选两片洁净的载玻片，选两片洁净的载玻片，

18、_，在载玻片中央分别滴加，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，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。中细胞的初始状态。观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中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是_。(4)上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是_。KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原溶液中的细胞质壁分离后会自动复原标号标号蒸馏水蒸馏水质壁分离质壁分离303132将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中，的蔗糖溶液中，1分钟分钟后进行显微观察，结果见图。下列叙述错误的是后进行显微观察，结