浙科版（2019）必修一 3.3 物质出入细胞的方式 课件（27张）

(共27张PPT)
物质出入细胞的方式
01
02
渗透作用
观察植物细胞的质壁分离和复原
水的跨膜运输
Contents
渗透作用的方向
渗透作用的条件
1.具有半透膜
2.膜两侧的溶液存在浓度差
溶液浓度低
溶液浓度高
（水分子数相对较多）
（水分子数相对较少）
强调：渗透的方向指水分子（溶剂）的净移动方向
01
渗透作用
01
渗透作用
10%葡萄糖溶液的物质的量浓度大，因此水分子由10%蔗糖溶液→10%葡萄糖溶液较多，右侧液面升高
液面不变
实质
半透膜只允许水分子通过
强调：渗透压是溶质微粒数，指物质的量浓度，而非质量浓度； 另溶质微粒包括离子和分子。
02
细胞是否为渗透系统？
哺乳动物成熟的红细胞在不同浓度溶液中发生的现象
质壁分离及复原
假说演绎法的科学探究思路
使用类比推理、提出假说等实验方法
实施实验证明
02
细胞是否为渗透系统？
清水中（低渗溶液）
生理盐水（等渗溶液）
浓盐水（高渗溶液）
无变化
吸水胀破
失水皱缩
思考：将细胞数相等的红细胞置于一系列浓度梯度NaCl溶液中，请绘制细胞数及细胞平均体积与NaCl溶液浓度的曲线图
具体请参考2015.10浙江卷 T33
动物细胞
03
观察植物细胞的质壁分离和复原
1.实验原理
半透膜
大
植物细胞
03
观察植物细胞的质壁分离和复原
2.实验步骤
细胞壁
逐渐变小
变深
清水
逐渐变大
变浅
03
观察植物细胞的质壁分离和复原
细胞壁的伸缩性小于原生质层，在渗透失水时发生质壁分离，在此基础上，渗透吸水会导致质壁分离复原。
质量浓度为0.3 g/mL蔗糖下会出现质壁分离，加清水后发生质壁分离复原。其原因是？
质量浓度为0.5 g/mL蔗糖溶液会出现质壁分离，加清水后不会发生质壁分离复原，其原因是？
外界浓度过高导致植物细胞过度失水而死亡。
浓度为0.3 g/mL的硝酸钾溶液中会出现质壁分离自动复原，原因是？
水分子扩膜运输的同时K+和NO3-也在跨膜运输，导致细胞液与外界溶液浓度逆转。
03
观察植物细胞的质壁分离和复原
质壁分离及复原实验的应用
可用于溶液浓度大小、溶液溶质种类和细胞活性的有无的判断。
质壁分离和复原实验的选材非常重要：
①未成熟的细胞不能发生质壁分离，黑藻叶片会发生，内表皮细胞可以发生质壁分离但不太容易观察到。
② 外界溶液种类的选择，进一步验证生物膜具有选择透过性；
③ 成熟的植物活细胞都可以作为该实验的材料，紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞因为有颜色便于观察；存在于细胞质中的叶绿体也可以作为参照便于观察，不会影响实验结果；内表皮细胞的液泡无色透明，不太容易观察，可以降低视野亮度或者在外界溶液中加入不影响细胞活性的染色剂作为参照进行观察。
发生质壁分离——活细胞
不发生质壁分离——死细胞
03
观察植物细胞的质壁分离和复原
判断成熟植物细胞的死活
测定细胞液浓度范围
4.拓展应用
细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的两蔗糖溶液浓度之间
待测成熟植物细胞
一系列浓度梯度的蔗糖溶液
镜检
待测成熟植物细胞
一定浓度的蔗糖溶液
镜检
03
观察植物细胞的质壁分离和复原
比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度
比较未知浓度溶液的浓度大小
4.拓展应用
发生质壁分离所需时间越短。未知溶液的浓度越大，反之，未知溶液的浓度越小。
同一植物的相同成熟细胞
未知浓度的溶液
镜检
发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之则细胞液浓度越大
不同成熟植物细胞
同一浓度梯度的蔗糖溶液
镜检
物质出入细胞的方式及影响因素
Contents
01
影响物质跨膜运输因素的分析
02
物质出入细胞的方式
01
物质出入细胞的方式
易化扩散
被动转运：物质从浓度高的一侧转运至浓度低的一侧，
被动转运分为
自由扩散和易化扩散
不需要消耗能量
两者的区别：是否需要转运蛋白
转运蛋白：载体蛋白和通道蛋白
哺乳动物细胞内外Na+和K+浓度 细胞内ci 细胞外co
Na+ 10～20mmol/L 约150mmol/L
K+ 约100mmol/L 约5mmol/L
思考： 依靠被动运输，能不能建立起细胞内外K+、Na+的浓度差
思考： 据图你能得出什么结论？
01
物质出入细胞的方式
条件：逆浓度、载体蛋白、能量（引起载体空间结构的变化）
能量：ATP水解、电势能、光能等
主动转运
01
物质出入细胞的方式
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，这种方式叫作主动转运。
模拟试题示例：
小肠绒毛细胞葡萄糖的两种运输方式
同向转运
反向转运
强调：
某物质的具体运输方式并不唯一，需要根据具体情况去分析判定
01
物质出入细胞的方式
01
物质出入细胞的方式
被动运输和主动运输小结（实现功能的物质基础）
磷脂双分子层允许脂溶性物质通过，人造脂双层和细胞膜均有此特性
细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性作用，这是细胞膜具有选择透过性的结构基础
01
物质出入细胞的方式
项目 被动转运 主动转运
自由扩散 易化扩散 方向
能量
载体
举例
不需要
需要
需要
不消耗
不消耗
消耗
高浓度→低浓度
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
水、O2、CO2、甘油等
葡萄糖进入红细胞等
离子、氨基酸、葡萄糖等
强调：此处仅仅是示例，某物质的具体运输方式并不唯一，需要根据具体情况去分析判定
01
物质出入细胞的方式
胞吞胞吐
胞吞：细胞摄取大分子，大分子与膜上的蛋白质结合，引起这部分细胞膜内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。
胞吐：乳腺细胞合成的蛋白质、内分泌腺分泌细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶，突触前膜合成的神经递质需要排出细胞外。在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞。
胞吞胞吐需要消耗细胞呼吸所释放的能量。
LDL
胆固醇
LDL受体
溶酶体
受体介导的胞吞示例：
胆固醇理论上可以穿过磷脂双分子层（为什么 ），但是在人体内胆固醇通常包裹在LDL（低密度脂蛋白）中，这样可在一定程度上避免胆固醇因水溶性低而沉积在血管壁上。
01
物质出入细胞的方式
01
物质出入细胞的方式
判断方法
根据分子大小与对载体、能量的需求判断物质出入细胞的方式
特例：
1.神经递质为小分子物质，但释放的方式是胞吐（气体除外）。
2.通过核孔运输的大分子物质有mRNA（从细胞核进入细胞质参与转录过程）、蛋白质（如组成染色体的蛋白质）等。
01
物质出入细胞的方式
判断方法
模式图中判断物质跨膜运输方式的方法
例1.(2022·北京房山高三期末)下图表示几种常见的物质进出细胞的方式，下列相关说法不正确的是
A.同种生物不同细胞的细胞膜上转运
　蛋白的种类和数量不同
B.①和②均属于被动运输，需要相应
　的蛋白质进行协助
C.③属于主动运输，能够逆着浓度梯度转运物质且消耗能量
D.胰岛素是大分子蛋白质，以③方式出组织细胞发挥作用
√
01
物质出入细胞的方式
02
影响物质跨膜运输因素的分析
1.物质浓度
自由扩散
转运蛋白
易化扩散或主动转运
2.氧气浓度
主动转运
自由扩散或易化扩散
02
影响物质跨膜运输因素的分析
3.温度
流动性
A.图甲中转运蛋白①运输葡萄糖的方式为继发性主动运输
B.图甲中转运蛋白②的功能可能包括物质运输和催化作用
C.图甲中转运蛋白②和转运蛋白③运输物质的速率与被转运分子浓度的关系，分别用图乙中的曲线a和曲线b表示
D.由图甲可知，同一种物质可能存在两种跨膜运输方式
√
02
影响物质跨膜运输因素的分析
例2.主动运输可根据是否由ATP直接供能，分为原发性主动运输和继发性主动运输，其中继发性主动运输不由ATP直接供能。图甲为人小肠上皮细胞与肠腔、组织液之间部分物质交换的示意图，图乙表示物质跨膜运输时被转运分子的浓度和转运速率的关系。下列有关叙述错误的是