第三章 第二节 物质出入细胞的方式（共56张PPT）

(共57张PPT)
第二节 物质出入细胞的方式
一、扩散
扩散是分子从高浓度处向低浓度处运动的现象。（比较缓慢）
扩散:
思考：
1、漏斗内液面为什么会升高？
2、漏斗内液面是否无限升高？
3、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管
内的液面还会升高吗？
4、如果烧杯中不是清水而是同样浓度的
蔗糖溶液，结果会怎样？
渗透系统装置
4、原理
3、条件
二、渗透作用
1、概念：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散，称为渗透作用
溶液A浓度小于溶液B，水分子从A B移动
溶液A浓度大于溶液B，水分子从B A移动
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。
半透膜（选择透性膜）
膜两侧的溶液具有浓度差
2、特点：水分子从分子数 相对较多处 向相对 较少处扩散
红细胞 置于溶液中
浓盐水
生理盐水
清水
连连看
外界溶液浓度
<
细胞质浓度
外界溶液浓度
=
细胞质浓度
外界溶液浓度
>
细胞质浓度
1、红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？
2、红细胞的细胞膜是不是相当于的半透膜？
动物细胞的吸水和失水
3、当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？
4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？
浓度差越大细胞吸水或失水越多
水的进出方向——顺相对含量的梯度进出动物细胞的
植物细胞的吸水和失水问题
　1、用盐腌萝卜时会有水渗出，同时萝卜的体积会减少。 　2、置于空气中刚刚萎蔫的白菜叶片置于清水中又变得硬挺。可见，白菜也会失水和吸水。
1、白菜细胞的失水与吸水与红细胞相同吗？
如果不同，不同又在哪里呢？
2、植物细胞在什么情况下会失水？ 3、原生质层是否相当于一层半透膜？
探究：
1、提出问题：
植物细胞与动物细胞的区别：有无细胞壁
(细胞壁是全透性的)
成熟的植物细胞：细胞内的液体环境主要指的是液泡里的细胞液
细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层
原生质层相当于半透膜
2、作出假设：
理由是：植物细胞膜和液泡膜都是生物膜，他们具有与红细胞的细胞膜基本相同的化学组成和结构。上述的事例与红细胞的失水和吸水很相似。
3、设计方案：
将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察大小的变化；再浸润在清水中，观察其大小的变化。
4、预期实验的结果 ：
由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由通过，而蔗糖分子则不能通过，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会缩小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的液泡又会变大，细胞膨胀。
5、设计实验：
P55页
7、实验结果：

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
水的进出方向——顺相对含量的梯度进出植物细胞
6、进行实验:
植物细胞 置于溶液中
外界溶液浓度____细胞液的浓度
外界溶液浓度____细胞液的浓度
外界溶液浓度____细胞液的浓度
=
<
>
结论：
细胞通过渗透作用是吸水还是失水，取决于细胞质与外界溶液浓度大小进行比较。
8、实验结论：
原生质层相当于半透膜
细胞内有细胞液
长颈漏斗中有蔗糖液
外界溶液
烧杯中有清水
半透膜
成熟的植物细胞
渗透系统装置
原生质层
(选择性透膜)
Next
成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统
返回
外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞失水
植物细胞质壁分离现象
返回
外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞吸水
植物细胞质壁分离复原现象
返回
质壁分离:植物细胞因为失水收缩，细胞膜与细胞壁 发生分离的现象。
质壁分离复原：发生质壁分离的植物细胞因吸水膨胀。
渗透作用：动物细胞和植物细胞在一定条件下都可发生。
质壁分离：只有植物细胞才可以发生的现象。
三、渗透作用原理的运用
（1）判断植物细胞的生活状况
（2）判断植物细胞的细胞液浓度
（3）农业生产中的水肥管理
（4）生活中杀菌、防腐、腌制食品
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
B.把干种子放在清水中
C.烈日下菠菜叶子下垂
D.放在盐水中的萝卜变软
D
练习
2、a、b、c是三个相邻的细胞，已知a细胞液浓度> 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（ ）
C
a
c
b
a
c
b
a
c
b
a
c
b
A
B
C
D
3、田间一次施肥过多，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
B
4、利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理是（ ）
A、盐水中的Cl－有杀菌防腐的作用
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
D
5、将洋葱表皮细胞浸入浓度为1mol/L的KNO3溶液中，细胞发生质壁分离。但过一段时间后，自动发生质壁分离复原，表皮细胞又恢复到原来状态。分析
（1）发生质壁分离的原因是 。
（2）自动发生质壁分离复原的原因是 。
（3）以上事实表明细胞膜对 的通透性存在差异，所以它是一种选择透性膜。
洋葱表皮细胞液的浓度小于外界溶液浓度，细胞渗透失水；又由于细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，便导致质壁分离.
由于细胞可选择性地吸收K＋和NO3－，导致细胞液浓度增加直至大于外界溶液的浓度，细胞开始吸水，从而发生质壁分离复原.
离子
1、什么样的分子能够通过脂双层？什么样的分子不能通过？
2、葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但是小肠细胞能大量吸收葡萄糖，对此该如何解释？
小分子物质进出细胞的主要方式有哪些？
小分子物质跨膜运输
的
主要方式
被动转运
主动转运
简单扩散
易化扩散
被动转运和主动转运
主动转运：
被动转运：
物质由浓度较高的一侧转运至浓度较低的一侧。
物质逆浓度梯度的转运。
自由扩散(单纯扩散、简单扩散)
一、自由扩散
特点：
从高浓度到低浓度；
不需要载体蛋白的协助；
不消耗能量。
如：水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等。
自由扩散曲线图
运输速率
浓度差
易化扩散(协助扩散)
二、易化扩散（协助扩散）
特点：
从高浓度到低浓度；
需要载体蛋白
（转运蛋白）的协助；
不需要能量。
如：葡萄糖进入红细胞。
易化扩散曲线图
运输速率
浓度差
　　丽藻细胞液所含的离子浓度远远高于丽藻所生长的池水，为什么丽藻还能从周围环境吸收离子呢？
问题探讨
主动转运
三、主动转运
特点：
从低浓度到高浓度；
需要载体蛋白的协助；
需要能量（ATP)。
如：K+ 进红细胞、Na+出红细胞
小肠吸收葡萄糖
氨基酸、核苷酸
（能量用于载体蛋白空间形状的改变）
主动转运是细胞最重要的吸收和排出物质的方式。
主动转运曲线图
细胞内浓度
时间
细胞外浓度
运输速度
O2浓度
物质跨膜运输三种方式的比较
自由扩散 易化扩散 主动转运
方向
能量
载体
举例
不需要
需要
需要
不消耗
不消耗
消耗
顺浓度梯度
高浓度 低浓度
顺浓度梯度
高浓度 低浓度
逆浓度梯度
低浓度 高浓度
O2、CO2、H2O甘油、乙醇、苯等脂溶性物质
血浆中葡萄糖
进入红细胞
K+ 进红细胞、Na+出红细胞
小肠吸收葡萄糖
氨基酸、核苷酸
运输速率
浓度差
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！
细胞内浓度
时间
（细胞外浓度）
自由扩散
主动转运
易化扩散
主动转运
五、胞吞和胞吐
胞吞胞吐
1. 胞吞
接触
凹陷
包围
分离
概念：
　　物质被一部分质膜包起来，然后这一部分质膜与整个质膜脱离，裹着该物质运到细胞的内侧。
胞吞
白细胞
2. 胞吐
包围
移动
融合
排出
合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图
胞吐
概念：
　　物质被一部分质膜包起来，然后这一部分质膜与整个质膜脱离，裹着该物质运到细胞的外侧。
关系
大分子物质和颗粒性物质
胞吞与胞吐
1、代表物质：
2、举例：
胞吐：人体消化系统中消化酶（如蛋白酶）的分泌
胞吞：变形虫的摄食过程
物质通过胞吞或胞吐方式进出细胞，有没有通过质膜？
不通过质膜
思考
1、胞吞、胞吐经过膜的层数？
0
2、体现了膜的哪一个特性？
结构特性：具有一定的流动性
3、是否需要载体、消耗能量？
不需要载体、需要能量
物质出入细胞方式的比较
被转运物质 耗能情况 载体
扩散 O2、CO2、苯
等小分子
渗透
易化扩散
主动转运
胞吞
胞吐
╳
╳
╳
╳
╳
√
√
√
√
√
√
√
H2O
小分子、离子
小分子、离子
大分子
大分子
被动转运
物质出入细胞的方式与膜的关系：
1.小分子物质、离子出入细胞的方式与膜的 有关。
３.大分子物质出入细胞的方式与膜的 有关。
功能特性（选择透性）
结构特点（具有流动性）
2. 脂溶性的小分子能以简单扩散的方式进入细胞是与 .
　　　　　　　有关
细胞膜以脂双层
作为基本骨架
物质出入细胞
跨膜运输
膜泡运输
被动转运
举例
举例
举例
主动转运
扩散
易化扩散
水分子
葡萄糖
钾离子
胞吞
胞吐
构建概念图
水、离子、小分
子的运输方式
大分子和颗粒
物质的运输方式
1、海带细胞中碘的浓度比海水中碘的浓度高很多倍，但仍然能吸收碘，原因是 （ ）
A海带细胞能够通过扩散的方式吸收碘
B细胞膜上运载碘的载体多，通过易化扩散吸收
C细胞膜上运载碘的载体多，通过主动转运方式吸收
D海带细胞不断消耗碘元素，细胞内碘的浓度不断降低
练一练
C
2、 把成熟的草莓果洗净后，洒上许多蔗糖，会发生现象是 （ ）
A、细胞中的液泡增大
B、蔗糖分子进入草莓细胞
C、整个细胞壁和原生质体间充满了水
D、细胞中的水分外渗
3、k+很容易穿过人体细胞膜，但人的红细胞中k+的浓度要比血浆中的浓度高30倍。 k+进入细胞的方式属于（ ）
4、实验表明， k+不能通过磷脂双分子层的人工膜，但如果在人工膜中加入少量的缬氨酸(一种多肽）， k+就可以通过膜由高浓度处向低浓度处扩散。 k+通过膜的这种方式是（ ）
D
主动转运
易化扩散
5、胆固醇、小分子的脂肪酸、维生素D等脂溶性的小分子物质能以自由扩散的方式优先通过细胞膜。这是因为（ ）
A、细胞膜以脂双层为最基本部分
B、脂双层内镶嵌有各种形态的蛋白质分子
C、细胞膜具有一定的流动性
D、细胞膜具有选择透性
6、下列需要载体协助才能通过膜的一组物质的是（ ）
A、氧气、二氧化碳 B、水、钾离子
C、葡萄糖、氨基酸 D、胆固醇、脂肪酸
C
A
7、 如果植物细胞膜由选择透过性变成了全透性，则该细胞将
（ ）
A 缩小 B 膨胀 C 死亡 D 生长
8、 在30%的蔗糖溶液中，不会发生质壁分离的一组细胞是 （ ）
①洋葱根尖生长点细胞②人的口腔上皮细胞③洋葱表皮细胞 ④干种子细胞 ⑤蛔虫卵细胞 ⑥洋葱成熟区细胞
A ①②④⑤ B ①④⑤⑥ C ①②④⑥ D ②③④⑤
9、 关于胞吞和胞吐，下述不正确的是（ ）
A 胞吞和胞吐也是一些物质 出入细胞的方式
B 白细胞吞噬细菌不是胞吞作用
C 变形虫与外界的物质交换既有胞吞也有胞吐
D 胞吞和胞吐在单细胞动物与外界物质交换中普遍存在
C
A
B
物
质
运
输
大分子和颗粒
物质的运输方式
顺浓度梯度
需要载体
胞吞作用
胞吐作用
６
１
２
３
４
５
通过膜
不通过膜
物
质
运
输
顺浓度梯度
需要载体
胞吞作用
胞吐作用
６
１
２
３
４
５
通过膜
不通过膜
请完成下面概念图
水、离子、小分
子的运输方式
被动转运
主动转运
简单扩散
易化扩散
消耗能量