必修一第3章第1节细胞内外的物质交换（课件59张）

课件59张PPT。细胞壁的全透性一 细胞是一个开放的生命系统1、化学成分：主要成分是纤维素和果胶，其次还含有木质素。2、主要作用：细胞壁的全透性一 细胞是一个开放的生命系统5、补充：细胞膜的选择透过性一 细胞是一个开放的生命系统1、扩散：某物质从浓度高的地方向浓度低的地方移动的过程，叫做扩散。2、半透膜：某些物质可以透过，另一些物质不能透过的多孔性膜，叫半透膜。如：动物的膀胱、肠衣，鱼鳔，卵壳膜等一 细胞是一个开放的生命系统3、渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，叫做渗透作用。渗透作用产生的条件：
①具有半透膜；
②半透膜两侧的溶液具有浓度差。半透膜：一类可以让小分子物质通过,而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。渗透现象示意图一 细胞是一个开放的生命系统外界溶液浓度
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 小于 大于 等于细胞吸水膨胀细胞失水皱缩保持原状态一 细胞是一个开放的生命系统三 物质进出细胞的方式探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液浓度的关系原生质层：主要包括细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质。原生质层的特性：①具有选择透过性，相当于半透膜；②伸缩性大。原生质层不包括细胞液和细胞核，仅存在于成熟的植物细胞中。三 物质进出细胞的方式原生质层示意图三 物质进出细胞的方式探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液浓度的关系实验原理：植物细胞的原生质层相当于半透膜，把液泡里面的细胞液与外界溶液隔离开来，加上细胞液与外界溶液之间具有浓度差，就构成了渗透系统。(1)细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞吸水；(1)细胞液浓度小于外界溶液浓度时，细胞失水；正常情况下的细胞蔗糖溶液中发生质壁分离三 物质进出细胞的方式三 物质进出细胞的方式植物质壁分离三 物质进出细胞的方式植物质壁分离复原三 物质进出细胞的方式三 物质进出细胞的方式探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液浓度的关系 在盖玻片一侧滴加蒸馏水，另一侧用吸水纸吸引。反复几次，盖玻片下的蔗糖溶液就会被蒸馏水代替。技能卡二 细胞膜的结构细胞膜的分子组成1、脂质：磷脂双分子层构成膜的基本骨架。(1)磷脂分子的状态：亲水性的头部排在外侧，疏水的尾部排在内侧。(2)作用：脂质、脂溶性物质更易通过膜。二 细胞膜的结构细胞膜的分子组成2、蛋白质：膜的功能主要由蛋白质承担，功能越复杂的细胞膜，其蛋白质含量越高，种类越多。(1)位置：镶在磷脂双分子层表面；嵌入磷脂双分子层；贯穿于磷脂双分子层。(2)种类：糖蛋白；载体蛋白；酶二 细胞膜的结构细胞膜的分子组成3、糖类：有的与蛋白质结合成糖蛋白，有的与脂质结合成糖脂，统称为糖被。作用：保护、润滑、细胞识别、细胞间的信息传递二 细胞膜的结构细胞膜的结构模型1972年，辛格和尼科尔森提出了细胞膜液态镶嵌模型，也称为流动镶嵌模型。1.细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成。磷脂双分子层是细胞膜的基本骨架。2.组成细胞膜的蛋白质分子具有不对称性。有的镶嵌在膜的表面，有的嵌入在磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。3.构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多不是静止的，是可以流动的。糖蛋白细胞骨架二 细胞膜的结构生物膜的结构特性1.镶嵌性：膜的基本结构是由磷脂双分子层及镶嵌在其上的蛋白质构成的。2.流动性：磷脂分子和大多数蛋白质是运动的。3.不对称性：膜两侧的分子性质和结构不同。糖被一侧为细胞外侧！温度影响细胞膜的流动性：温度较高时，细胞膜的流动性强；温度较低时，细胞膜的流动性弱。荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验绿色荧光染料标记的膜蛋白细胞融合红色荧光染料标记的膜蛋白膜蛋白具有一定的流动性二 细胞膜的结构荧光标记激光处理二 细胞膜的结构荧光漂白恢复技术二 细胞膜的结构细胞膜的功能①信号转导；
②胞间识别；
③细胞连接与通讯。三 物质进出细胞的方式1.海带细胞内碘的浓度比周围海水中高200万倍。2.轮藻细胞中的K+的浓度比它所生存的环境中的K+的浓度高63倍。3.大多数动物细胞内K+的浓度都高于细胞外液，而Na+的浓度却低于细胞外液。细胞与外界物质进行交换，不同物质进出细胞的数量和跨膜运输方式不一样。三 物质进出细胞的方式探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液浓度的关系现象：用较高浓度的蔗糖溶液处理植物细胞时，细胞中的水分会向外渗透。细胞失水后，原生质层会发生收缩，与细胞壁分离，这就是质壁分离现象，如果用水代替蔗糖，发生质壁分离的细胞又会恢复正常。三 物质进出细胞的方式探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液浓度的关系提出问题：外界溶液达到多大浓度时，细胞会发生质壁分离？探究一作出假设：当溶液浓度达到（ ）时，细胞会出现质壁分离现象。设计实验：参考技能卡，设计实验。实施实验得出结论表达交流三 物质进出细胞的方式探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液浓度的关系 将一定量的不同浓度梯度的蔗糖溶液分别加入不同的培养皿中，然后把剥离好的洋葱鳞片叶表皮2~3块浸入各个培养皿的蔗糖溶液中，10min后，取出洋葱鳞片叶表皮，制作临时装片，进行观察。为了保证各浓度处理均达到10min，可将处理的开始时间错开。技能卡三 物质进出细胞的方式探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液浓度的关系提出问题：质壁分离后的细胞都能复原吗？探究二作出假设：（ ）浓度处理下细胞的质壁分离可以复原，（ ）浓度处理下细胞的质壁分离不能复原。设计实验：参考技能卡，设计实验。实施实验得出结论表达交流三 物质进出细胞的方式探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液浓度的关系1.细胞在什么条件下会发生质壁分离？在什么条件下质壁分离又可以复原或不能复原？表达交流当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞可能发生质壁分离；当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞可能发生质壁分离复原。三 物质进出细胞的方式探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液浓度的关系2.细胞发生质壁分离的原因是什么？质壁分离有的能复原、有的不能复原，其原因是什么？表达交流外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，引起原生质层与细胞壁分离。若为活细胞，则可以复原；若细胞死亡或外界溶液浓度过大时，则不会复原。三 物质进出细胞的方式探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液浓度的关系3.在农业生产中，为什么会由于施肥不当而产生“烧苗”现象？为什么干旱情况下作物会发生枯萎现象，浇水后有时会恢复正常生长，有时候不能恢复正常生长？表达交流 施肥后导致土壤溶液浓度过大，细胞不能吸水甚至失水，从而产生烧苗现象。干旱情况下有的植物已经死亡，浇水仍不能恢复正常。三 物质进出细胞的方式探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液浓度的关系①发生质壁分离和复原——活细胞②不发生质壁分离和复原——死细胞三 物质进出细胞的方式探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液浓度的关系 将成熟的、活的植物细胞放入溶质能通过半透膜的溶液（如KNO3溶液，尿素溶液等）中。细胞开始渗透失水，发生质壁分离现象。但溶质分子可以进入细胞液而使其浓度增大，细胞又渗透吸水，原生质层逐渐恢复原状，即质壁分离复原。自由扩散三 物质进出细胞的方式1.概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。2.特点：简单的扩散，不需要载体，也不需要能量。3.影响因素：细胞膜内外物质的浓度差。4.举例：H2O、O2、CO2、甘油、乙醇、苯等。（气体分子、小的不带电荷的极性分子、脂溶性分子）三 物质进出细胞的方式自由扩散协助扩散三 物质进出细胞的方式1.概念：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩散。2.特点：借助载体蛋白的扩散，不消耗能量。3.影响因素：细胞膜内外物质的浓度差；细胞膜上运载物质的载体蛋白数量。4.举例：葡萄糖由血浆进入红细胞。协助扩散三 物质进出细胞的方式 载体蛋白：是细胞膜上的一类蛋白质，不同物质分子的载体不同，即载体具有专一性，不同生物细胞膜上载体的种类和数量不同。 被动运输：物质总是从浓度高的一侧向浓度低的一次跨膜运输。分为自由扩散和协助扩散。三 物质进出细胞的方式协助扩散主动运输三 物质进出细胞的方式1.概念：物质通过细胞膜从浓度低的一侧向浓度高的一侧运输时，需要消耗细胞内新陈代谢所释放出的能量，并且需要载体蛋白的协助，这种方式叫主动运输。2.特点：需要载体蛋白的协助，同时需要能量。3.影响因素：载体的特异性和饱和性；能量（细胞呼吸提供）。主动运输三 物质进出细胞的方式4.作用：活细胞能够按照生命活动的需要，主动地吸收所需要的营养物质，排出新陈代谢产生的废物和对细胞有害的物质。5.举例：植物根细胞对矿质元素（Na+、K+、I-等）的吸收，氨基酸和葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞。主动运输三 物质进出细胞的方式比较三种物质运输方式的异同：顺浓度梯度
高→低逆浓度梯度
低→高不需要需要需要不消耗不消耗需要消耗顺浓度梯度
高→低自由扩散协助扩散主动运输
三 物质进出细胞的方式三 物质进出细胞的方式胞吞和胞吐作用三 物质进出细胞的方式1.概念：要吞噬的物质附着在细胞膜上，细胞膜内陷形成小泡，将生物大分子或颗粒物质包裹在其中，然后脱离细胞膜进入到细胞中。2.结构基础：细胞膜的流动性胞吞（内吞作用）3.特点：需要消耗能量5.实例：变形虫、草履虫吞噬食物颗粒，白细胞吞噬病菌4.分类：①胞饮作用；②吞噬作用胞吞和胞吐作用三 物质进出细胞的方式胞吞（内吞作用）胞吞作用变形虫吞噬食物颗粒胞吞（内吞作用）三 物质进出细胞的方式胞吞和胞吐作用三 物质进出细胞的方式1.概念：要吐出的物质在细胞内被一层膜所包围，形成小泡，小泡逐渐移向细胞表面，小泡膜与细胞膜融合在一起，并且向细胞外张开，将小泡内含有的物质排出细胞外。2.结构基础：细胞膜的流动性胞吐（外排作用）3.特点：需要消耗能量4.实例：变形虫、草履虫将消化后的食物残渣排出细胞外，分泌蛋白的排出。胞吐（外排作用）三 物质进出细胞的方式三 物质进出细胞的方式四 人工膜的研制与应用（选学）人工膜研制的理论基础：细胞膜的选择透过性1.对海水淡化处理或对污水进行处理，还可以制成人工肾进行透析。四 人工膜的研制与应用（选学）人工膜研制的理论基础：细胞膜的选择透过性2.利用细胞膜含有脂质成分，人工合成人工膜来包裹药物降低药物对正常组织细胞的毒害作用。脂质体包裹药物3.研究农作物的抗性机理，培育和改良农作物的品质。