2022-2023学年苏教版（2019）必修一 2.3 物质进出细胞的方式 课件（40张）

生物（苏教版）高中生物必修一第二章细胞的结构和生命活动第3节物质进出细胞的运输方式下面的文字摘自治疗某高血压药物说明书：“本品为二氢毗淀类钙通道阻滞剂，抑制血管平滑肌和心肌细胞的跨膜钙离子内流，但以血管作用为主。本品引起冠状动脉、肾小动脉等全身血管的扩张，产生降压作用。“许多药物都是针对细胞膜上物质运输的通道研发的，你知道这是为什么吗？细胞是一个开放的系统，系统的边界——细胞膜不仅是将细胞内外隔开的屏障，也是控制物质进出细胞的门户。细胞膜是怎样控制物质输入和输出的呢？不同的物质跨膜运输的方式一样吗？这与细胞膜的结构有什么关系呢？第三节物质进出细胞的运输方式当一阵风吹过，或者一滴雨飘落，含羞草的叶片就自动合拢，宛如一个少女害羞地用手遮住了脸庞。含羞草的叶柄基部有一个膨大部位叫叶枕，叶枕内的薄壁细胞对外界刺激很敏感。一旦叶片受到触动，薄壁细胞内的水立即向细胞间隙渗透，叶枕下部细胞间的压力降低，从而出现叶柄下垂的现象。经过1~2min水又逐渐渗透进入薄壁细胞，于是叶片恢复原状。水和其他物质是如何进出细胞的？外界刺激是如何引起细胞响应的？01细胞质膜具有选择透过性人的红细胞在不同溶液中的形态变化说明了什么？如果将正常形态的细胞置三种不同渗透压的溶液中，一段时间后会发现它们的形态发生如下变化（如图）。分析：红细胞形态在渗透压不同的溶液中发生了什么变化？原因是什么?一、植物细胞的质壁分离和复原现象分析图4-1所示水进出哺乳动物红细胞的现象。讨论1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的什么物质？2.红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜？3.当外界溶液溶质的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？4.红细胞吸水或失水取决于什么条件？5.想一想临床上输液为什么要用生理盐水。一、植物细胞的质壁分离和复原现象一、植物细胞的质壁分离和复原现象1.水进出的原理是渗透作用2.动物细胞膜相当于一层半透膜3.半透膜与选择透过性膜半透膜：一些物质（一般是水分子物质）能透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。选择透过性膜：指水分子可以自由通过，细胞要选择吸收的离子、小分子可以通过，而其他的小离子、小分子和大分子则不能通过的膜。细胞膜就是选择透过性膜选择透过性膜相当于半透膜，但半透膜不是选择透过性膜。一、植物细胞的质壁分离和复原现象（1）概念：水分子(或其它溶剂分子)透过半透膜,从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散的现象。（2）条件具有半透膜半透膜两侧溶液有浓度差4.渗透作用一、植物细胞的质壁分离和复原现象123清水玻璃纸(半透膜)蔗糖溶液（3）渗透装置蔗糖分子水分子54一、植物细胞的质壁分离和复原现象（4）水分子移动的方向：从低浓度移向高浓度（5）渗透压——用半透膜把两种不同浓度的溶液隔开时发生渗透现象，到达平衡时半透膜两侧溶液产生的位能差。渗透压的大小与溶液中溶解的溶质微粒数目有关，溶质微粒数目越多渗透压越大。一、植物细胞的质壁分离和复原现象5.植物细胞吸水和失水(1)细胞液——液泡中的液体(2)细胞壁是全透性的结构(3)原生质层——细胞膜和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(4)细胞吸水的方式吸胀吸水渗透吸水举例：未成熟植物细胞、干种子等实例：成熟的植物细胞一、植物细胞的质壁分离和复原现象6.植物细胞质壁分离及复原现象外界溶液浓度＞细胞液的浓度，细胞失水。外界溶液浓度＜细胞液的浓度，细胞吸水。一、植物细胞的质壁分离和复原现象7.质壁分离和复原（1）实质：原生质层与细胞壁分离（2）条件：①活的成熟植物细胞---有中央大液泡②原生质层相当于一层半膜③细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性④外界溶液浓度大于细胞液浓度（3）应用：①判断植物细胞的死活②比较溶液浓度的大小一、植物细胞的质壁分离和复原现象质壁分离和复原实验滴清水取材平展盖盖玻片①制片

显微观察：先低倍后高倍滴0.3g/mL蔗糖溶液观察现象滴清水再观察现象②观察显微镜下植物细胞的质壁分离正常的洋葱表皮细胞0.3g/mL的蔗糖溶液质壁分离的洋葱表皮细胞一、植物细胞的质壁分离和复原现象8.细胞质膜具有选择透过性，同时对不同物质的通透性也不同。9.细胞器膜也具有选择透过性。02物质跨膜运输的方式1.定义：物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。一、被动运输不需要细胞供能2.类型：自由扩散和协助扩散（1）运输方向：高浓度低浓度不需要载体，不需要能量（3）实例：气体分子；甘油、乙醇、苯等脂溶性物质（2）特点：3.自由扩散：定义：物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散，也叫简单扩散（4）影响自由扩散的因素：浓度差浓度差扩散速度一、被动运输不需要细胞供能（1）运输方向：高浓度低浓度（3）实例：红细胞吸收葡萄糖（2）特点：4.协助扩散——借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式叫做协助扩散，也叫易化扩散。需膜上转运蛋白的协助，不需要能量（4）影响协助扩散的因素浓度差运输速度浓度差和转运蛋白数量一、被动运输不需要细胞供能5.转运蛋白（1）定义：镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助离子和一些小分子有机物顺浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。（2）类型：载体蛋白和通道蛋白一、被动运输不需要细胞供能二、被动运输6.转运蛋白（1）定义：镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助离子和一些小分子有机物顺浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为转蛋白。（2）类型：载体蛋白和通道蛋白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。通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小电荷相适宜的分子或离子通过。分子可离子通过通道蛋白时，不需要与通道结合。7.水子进行细胞的方式为自由扩散和协助扩散（主要方式）7.水子进行细胞的方式为自由扩散和协助扩散（主要方式）一、被动运输不需要细胞供能人体甲状腺分泌的甲状腺激素，在生命活动中起着重要作用。碘是合成甲状腺激素的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高20~25倍。讨论1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？2.联想逆水行舟的情形，甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是否需要细胞提供能量？3.这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性？问题探讨三、主动运输1.定义：物质逆浓度梯度进行跨膜运输，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，这种方式叫主动运输。三、主动运输2.运输方向：低浓度向高浓度3.特点：需要载体，需要能量4.实例：无机盐离子，氨基酸、葡萄糖等。5.影响主运输的因素：物质的浓度、载体蛋白的种类和数量、能量6.载体蛋白具有专一性原因：一种载体蛋白只能与一种或一类的离子或分子结合三、主动运输7.运输过程离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到别一侧并释放出来，载体蛋白随后又恢复原状。三、主动运输8.主动运输的意义主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运输来选择吸收所需营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。Na+—K+泵跨膜运输Na+和K+过程示意图四、胞吞与胞吐1.细胞运输生物大分子的方式，如对蛋白质和多糖的运输。2.变形虫的摄食和排泄废物过程四、胞吞与胞吐3.胞吞和胞吐过程示意图四、胞吞与胞吐3.胞吞和胞吐过程（1）胞吞过程：大分子与膜上的蛋白质结合→细胞膜向内凹陷→形成小囊包围着大分子→小囊从细胞膜上分离下来形成囊泡，进入细胞内部。（2）胞吐过程：在细胞内形成囊泡→囊泡移动细胞膜处→囊泡膜与细胞膜融合→排出大分子物质。四、胞吞与胞吐4.胞吞和胞吐的实例乳腺细胞合成