必修一第四章复习课件物质的输入和输出

1、第四章细胞(xbo)的物质输入和输出 第1节 物质跨膜运输(ynsh)的实例共四十四页一、渗透(shntu)作用半透膜：半透膜是一类可以让小分子物质通过(tnggu)而大分子物质不能通过(tnggu)的一类薄膜的总称共四十四页渗透(shntu)作用装置共四十四页分析(fnx)实验现象1.第一组装置的 漏斗(ludu)管内液面为什么会升高？2.第二组装置，用纱布代替玻璃纸，漏斗管内液面还会升高吗？ 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。 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。共四十四页分析实验(

2、shyn)现象4.水分子只能(zh nn)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。 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，从烧杯中扩散到漏斗中的水分子数量比较多。 3.第三组装置，清水换成同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？ 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分子数量，液面也不会升高。共四十四页得出结论水渗入漏斗内使液面上升必须具备两个(lin )条件半透膜半透膜两侧(lin c)溶液浓度差共四十四页渗透作用 ：水分子（或其他(qt)溶剂分子）透过半透膜从低浓度溶液向高浓度

3、溶液的扩散，称为渗透作用条 件具有(jyu)半透膜（主要）半透膜两侧的溶液浓度不同共四十四页课题(kt)一 水分子的跨膜运输问题：细胞是否会发生渗透(shntu)作用呢？ （一）动物细胞的吸水和失水 红细胞置于清水中 分析右图，一段时间后红细胞会发生什么变化？ 放到清水中，细胞不断吸水膨胀直至胀破。 疑问？红细胞是否也是发生渗透作用呢？共四十四页【探究】红细胞是否(sh fu)具有发生渗透作用的条件 问题(wnt)一 红细胞的 相当于半透膜，为什么？ 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。 问题二 什么情况下，红细胞会发生吸水或失水？细胞膜当外界溶液浓度细胞质基质浓度

4、时，红细胞失水；当外界溶液浓度细胞质基质浓度时，红细胞吸水。共四十四页1.细胞膜相当于半透膜 2.外界溶液与细胞质基质(j zh)存在浓度差【总结】红细胞发生渗透(shntu)作用的条件共四十四页1红细胞内的血红蛋白能够(nnggu)透过细胞膜吗？不可以，因为(yn wi)血红蛋白是大分子，不能透过细胞膜。2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度差，一般差值越大，吸水或失水越多。 【思考】?共四十四页 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=细胞内浓度，所以单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(yndng)

5、达到动态平衡，因此表现细胞既不吸水也不失水。 3.如果将红细胞(xbo)放置于生理盐水中呢，细胞(xbo)有什么变化？原因？ 共四十四页思考(sko)1.植物(zhw)细胞会出现失水的情况吗？2.植物细胞在什么情况下会失水？3.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?共四十四页2.植物(zhw)细胞的吸水与失水【探究(tnji)】植物细胞 相当于半透膜原生质层共四十四页探究实验：植物细胞(xbo)的吸水和失水提出(t ch)问题作出假设设计实验进行实验分析结果表达与交流（原生质层是一层半透膜吗？）（原生质层相当于一层半透膜）设计方案（按预定方案进行实验）（分析实验结果，得

6、出结论：）（总结，写实验报告并适当交流）预期结果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；再将细胞浸润在清水中，观察其大小的变化。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央液泡会变大，细胞膨胀。共四十四页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 或刀片在叶片外表皮划一0.5 cm见方的“井”字。2.用尖嘴镊从“井”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。3.用小滴管在表皮上滴一滴质量分数为30%的蔗糖溶液，盖上盖 玻片。用吸水纸吸去多余液体。4.在显微镜下观察，可见(kjin)原生质缓慢收缩，逐渐出现与细胞壁 分离

7、的现象，直到原生质收缩成球状小团，与细胞壁完全分开。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， 使清水置换蔗糖溶液。6.在显微镜下观察，可见质壁分离现象缓慢复原。进行(jnxng)实验共四十四页植物(zhw)细胞的质壁分离及复原共四十四页实验(shyn)现象： 中央液泡大小原生质层的位置细胞大小蔗糖溶液清水变 小逐渐(zhjin)恢复原来大小原生质层恢复原来位置原生质层脱离细胞壁基本不变基本不变共四十四页得出结论 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(shntu)作用吸水。细胞液与细胞外界溶液发生了渗透(shntu)作用。共四十四页2.质壁分离(fnl)及复原

8、现象共四十四页1.如果没有细胞壁，实验结果会有什么(shn me)不同？2.如果滴加的是0.5克ml的蔗糖溶液，实验结果(ji gu)会有什么不同？交 流不会发生质壁分离现象，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，不可能发生质壁分离复原共四十四页初始(ch sh)浓度 0 Mg2 Ca2+ Si4+ 离子(lz)培养液中的离子浓度水稻番茄物质跨膜运输的其他实例 实例一1.水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高？是不是水 稻不吸收反而向外排出呢？2.不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？共四十四页1.以下可以发生渗透作用的是（ ） A.煮熟的马铃薯条放入水中

9、 B.把干种子放在清水中 C.烈日下菠菜叶子(y zi)下垂 D.放在盐水中的萝卜变软巩固(gngg)练习共四十四页2.a、b、c是三个相邻的细胞，已知a细胞液浓度(nngd) b细胞液浓度 c细胞液浓度,如图所示，能正确表示水分在三者之间关系的是（ ）acbacbacbacbABCD共四十四页3.田间一次施肥(sh fi)过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧苗”。其原因是（ ） A.根细胞从土壤中吸收的养分过多 B.根细胞不能从土壤中吸水 C.根系不能将水向上运输 D.根系被肥料分解释放的热能烧毁共四十四页4.利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐(fngf)的原理是（ ） A.盐水中的Cl有杀

10、菌防腐的作用 B.盐水中的Na不利于细菌的生活 C.盐水是中性的，不适于细菌的生活 D.由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡共四十四页第二节 生物膜的流动镶嵌(xingqin)模型 一.生物膜结构的探索1.19世纪末，欧文顿发现：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。膜是由脂质 组成的。2.20世纪(shj)初，哺乳动物成熟的红细胞放入清水中可分离出细胞膜，化学分析发现膜的主要成分是脂质与蛋白质。3.1925年，用丙酮从人的红细胞中提取脂质，发现其单分子层的面积是红细胞膜表面积的两倍细胞膜中的脂质排列为两层。4.1959年，罗伯特森电镜下观察暗亮暗三层结构，

11、提出蛋白质脂质蛋白质三层结构。5.1970年，红色荧光标记人细胞，绿色荧光标记小鼠细胞，两种细胞融合，刚融合时一半发绿光，一半发红光，一段时间后，两种荧光均匀分布细胞膜具有流动性。6.1972年，桑格和尼克森提出流动镶嵌模型。共四十四页共四十四页（二）生物膜流动(lidng)镶嵌模型的基本内容1、生物膜的主要(zhyo)成分 2、生物膜的基本支架3、如何分清生物膜示意图的膜内与膜外？4、结构特点5、功能特性脂质和蛋白质磷脂双分子层糖蛋白在生物膜的外侧具有一定的流动性选择透过性注：内吞、外排（如分泌蛋白），可以说明膜具有一定的流动性；主动运输，吸收某些物质、不吸收某些物质可以说明细胞膜具有选择透

12、过性。共四十四页（湘RJ）小结(xioji)流动镶嵌(xingqin)模型中间层：磷脂双分子层基本骨架，具流动性内外侧蛋白质有的 磷脂双分子层表面有的部分或全部嵌入磷脂双分子层有的横跨整个磷脂双分子层糖被(糖蛋白)：位于外表，有保护、润滑、 等作用 ：糖类、脂质分子结合而成镶嵌于识别糖脂共四十四页第三节 物质跨膜运输(ynsh)的方式共四十四页被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散(kusn)方式。自由(zyu)扩散：协助扩散：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。一、被动运输共四十四页1.自由(zyu)扩散：特征(tzhng)：1.顺浓度梯度运输2.不需要载体3

13、.不需要消耗能量共四十四页2.协助(xizh)扩散：特征(tzhng)：1.顺浓度梯度运输2.需要载体参与3.不需要消耗能量共四十四页主动(zhdng)运输特征(tzhng)：1.逆浓度梯度运输2.需要载体3.需要消耗能量共四十四页二、主动(zhdng)运输： 定义： 物质从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(xbo)内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。 保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。意义：共四十四页一.小分子和离子进出(jnch)细胞的方式比较表方式浓度载体能量举例自由扩散高低不需

14、要不需要O2、CO2、水、甘油、乙醇、苯等协助扩散高低需要不需要葡萄糖进入红细胞主动运输低高（一般）需要需要K+、Na+、葡萄糖、氨基酸等二.大分子和颗粒状物质进出(jnch)细胞的方式1.胞吞：与细胞膜表面的糖蛋白识别有关。耗能。2.胞吐：如分泌蛋白的外排。耗能。小结共四十四页运输(ynsh)速率浓度(nngd)差运输速率耗氧量运输速率浓度差 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？思考！运输速率浓度差时间细胞内浓度（细胞外浓度）共四十四页1、对细胞膜的选择性起主要(zhyo)作用的物质是（ ） A、胆固醇 B、多糖 C、蛋白质 D、磷脂2、下列哪些物质(wzh)进出细胞时与

15、细胞中的蛋白质和ATP密切相关（ ）尿素通过细胞膜人的红细胞从血浆中吸收葡萄糖肾小管上皮细胞吸收原尿中的Na+小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸A B C D 自由扩散协助扩散主动运输主动运输共四十四页广口瓶中盛有(NH4)2SO4溶液，放入小麦的离体根后，向瓶中缓缓通人02。分析现象并回答下列问题：(1)由实验可知，根细胞在同一时间内，吸收NH4+总是多于SO42-，这一现象是由 决定的。(2)若在恒温下进行实验，则随着O2的通入，根的有氧呼吸加强，实验中可发现根细胞对NH4+ 和SO42-的吸收速度会改变，表现为NH4+的吸收速度 ，SO42-的吸收速度 ，这是由于 。 (3)如果持续(chx)通

16、人O2 ，根细胞对NH4+ 和SO42- 的吸收速度会在一定水平上达到稳定，造成这一结果的原因是 。根细胞吸收矿质元素离子具有(jyu)选择性或 根细胞膜上NH+和SO42-的载体数量不同 增快 增快 根细胞吸收矿质元素离子是主动运输方式，需要消耗呼吸作用释放的能量 受细胞膜上载体蛋白数量的限制共四十四页法囊藻是一种海生绿藻，下图所示为经化学测定所得的法囊藻细胞及周围海水中各种离子的浓度。图中灰色部分表示法囊藻细胞液中离子的浓度，白色部分表示海水中各种离子的浓度。请据图分析并回答(hud)下列问题：(1)法囊藻细胞液中的成分与海水的成分很不相同，如K+和Cl-在细胞内含量高，而Ca2+和Mg2

17、+在细胞内含量较低。这一事实表明细胞对矿质元素离子的吸收具有 。(2)法囊藻细胞吸收K+和Cl- 的方式是 ，判断依据是 。(3)法囊藻细胞吸收K+和Cl- 的方式对活细胞生命活动的意义是 ，这种吸收方式的实现，必须依赖的生理活动是 。 (4)法囊藻细胞吸收的各种离子数量与海水中相应离子的数量不成正比例，这与法囊藻细胞膜上的 有关。选择性 主动(zhdng)运输 逆浓度梯度由海水向细胞中运输 能保证细胞按照生命活动的需要主动地选择吸收营养物质 呼吸作用 运载各种离子的载体数量 共四十四页19实验室有新配制的蔗糖溶液(09 molL)和硝酸钾溶液(045 molL)各一瓶，另有蒸馏水一瓶，因忘记

18、贴标签，仅凭肉眼已无法鉴别。你能以活细胞为材料设计一个(y )鉴别方案，将这三瓶液体区分开吗?实验材料：3瓶液体、新鲜的紫色洋葱鳞片叶适量、清水。实验用具：刀片、滴管、载玻片、盖玻片、镊子、显微镜等。实验步骤：(1)对三种未知溶液进行编号标记。(2) 。(3) 。制3个紫色洋葱表皮细胞的临时装片并作标记(bioj)，用低倍显微镜观察紫色液泡的大小 取3种液体分别滴在3张装片的盖玻片一侧，用吸水纸吸引(重复几次)，同时以显微镜观察液泡的变化(或观察质壁分离及复原情况) 共四十四页结果(ji gu)预测：(表示在坐标图上并加以说明)说明：图a为滴 ； 图b为滴加 ； 图C为滴加 。 图a为滴加蒸馏水时，洋葱表皮细胞(xbo)吸水，但变化不大 硝酸钾溶液后，先引起质壁分离，液泡缩小；后因K+和NO3-被洋葱表皮细胞吸收，导致细胞重新吸水，表现为质壁分离复原，液泡增大 蔗糖溶液后，引起质壁分离，液泡缩小，且不会自动复原 共四十四页内容摘要第四章细胞的物质输入和输出。4.水分子只能从烧杯中扩散到漏