课件44张PPT。第4章 细胞的物质输入和输出 膜的研究是当前细胞生物学和分子生物的重要课题之一。
——汪堃仁物质跨膜运输的实例
生物膜的流动镶嵌模型
物质跨膜运输的方式第1节 物质跨膜运输的实例本节聚集:
1.细胞在什么情况下吸水或失水?
2.植物细胞的质壁分离与复原现象说明什么?
3.为什么说细胞膜是选择透过性膜?问题探讨渗透装置示意图讨论:
1.漏斗管内的液面为什么会升高?
2.如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面还会升高吗?
3.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?一、细胞的吸水和失水:
1.动物细胞的吸水和失水:吸水胀破失水皱缩正常状态思考与讨论
1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗?
2.红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜?
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?与生活的联系 当你吃比较咸的食物时,口腔和唇的黏膜有什么感觉?
2.植物细胞的吸水和失水:讨论:
1.原生质层是不是相当于一层半透膜呢?
2.植物细胞的细胞壁对细胞的吸水和失水有无影响呢?成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统质壁分离质壁分离复原名词解释:
原生质层
质壁分离
讨论:
植物细胞发生质壁分离和复原的条件是什么?何时发生?
半透膜、膜两侧溶液具有浓度差植物细胞——质壁分离植物细胞——质壁分离复原二、物质跨膜运输的其它实例:资料分析 P63
讨论:
1.水稻培养液里的Ca+2和Mg+2浓度为什么会增高?
2. 不同作物对无机盐的吸收有差异吗?
3.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的,其他物质的跨膜运输也是这样吗?
4.细胞对物质的吸收有选择吗?如果有,这种选择性有普遍性吗?细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。
其特性是:
水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。与社会的联系饮料浓度高低问题课堂练习:植物细胞的吸水方式:
渗透吸水:依靠渗透作用吸收水分的方式。
有大液泡的成熟植物细胞。
吸胀吸水:依靠吸胀作用吸收水分的方式。
没有大液泡的植物细胞(根尖分
生区细胞、干种子细胞)
渗透作用:水分子通过半透膜的扩散作用。
吸胀作用:依靠细胞壁、细胞质中亲水性物质(纤维素、淀粉、蛋白质)的亲水作用吸收水分的方式。课堂练习:P64练习再见第2节 生物膜的流动镶嵌模型本节聚集:
1.生物膜流动镶嵌模型的基本内容是什么?
2.通过分析科学家建立生物膜模型的过程,你对科学的过程和方法有哪些领悟?
问题探讨 在制作真核细胞三维结构模型的活动中,某小组同学分别用三种材料做细胞膜:塑料袋、普通布和弹力布。
讨论:
1、根据结构与功能相适应的观点分析,用哪种材料做细胞膜,更适于体现细胞膜的功能?
2、你还能想出更好的材料做细胞膜吗?一、对生物膜结构的探索历程:
19世纪末,欧文顿提出:膜是脂质组成的;
20世纪初,科学家将膜从细胞中分离出来,并确定,膜的主要成分是脂质和蛋白质;
1925年荷兰科学家得出结论:细胞膜中的脂质分子排列为连续两层。
20世纪40年代有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质;
1959年,罗伯特森提出生物膜的静态模型:即蛋白质——脂质——蛋白质。
1972年,桑格和尼克森提出细胞膜的流动镶嵌模型。二、流动镶嵌模型的基本内容:
膜是由蛋白质和脂类组成的;
膜的基本支架:磷脂双分子层,且具有流动性;
蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层。大多数蛋白质也是可以运动的;
膜的结构特点:流动性
膜的功能特点:选择透过性 19世纪末,欧文顿曾用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行过上万次的实验,发现细胞膜的对不同物质的通透性不一样:凡是可以溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更容易进入细胞。于是他提出:膜是由脂质组成的。欧文顿的科学方法是:实验——推理——结论。 1925年两位荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel分离纯化了红细胞,从一定数量的红细胞中抽提脂类,按Langmuir的方法进行展层,并比较展层后的脂单层的面积和根据体积所推算的总面积, Gorter和Grendel发现提取的脂铺展后所测的面积同实际测量的红细胞的表面积之比约为1.8—2.2∶1,为了解释这一结果,他们提出红细胞膜的基本结构是脂双层(lipid bilayer)的概念。正确利用推理的方法,得出正确的结论。 讨论:
为什么磷脂在空气—水界面上铺展成单分子层? J. D. Robertson 1959 用超薄切片技术在电镜下获得了清晰的细胞膜照片,显示暗-明-暗三层结构(图4-13),厚约7.5nm。这就是所谓的“单位膜”模型。它由厚约3.5nm的双层脂分子和内外表面各厚约2nm的蛋白质构成。 单位膜模型的不足之处在于把膜的动态
结构描写成静止的不变的。 1970年,科学家用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子,用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子,将小鼠细胞和人细胞融合。这两种细胞刚融合时,融合细胞的一半发绿色荧光,另一半发红色荧光。在37度下经过40min,两种颜色的荧光均匀分布。这一实验以及相关实验证据证明了细胞膜中的磷脂双分子层具有流动性,大部分的蛋白质是可以运动的。课外制作:课堂练习:P69练习再见第3节 物质跨膜运输的方式本节聚集:
1.物质跨膜运输的方式有哪几种?
2.两种被动运输的方式有什么异同?
3.主动运输与被动运输的区别是什么?这对于细胞的生活有什么意义?问题探讨 上图为人工的无蛋白质的脂双层膜对不同分子的通透性。
讨论:
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指双层,但是,小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖,对此该如何解释?
3、观察此图,联系已有知识,你还能提出其他问题吗?能不能对所提出的问题作出尝试性的回答?1、物质跨膜运输的方式
(1)被动运输
自由扩散
协助扩散
(2)主动运输
2、各种运输方式的异同点及意义
3、大分子物质的过膜方式:
胞吞:包括吞噬、胞饮
胞吐:课堂练习:P73练习
P76自我检测再见简单扩散(自由扩散):
特点是:①沿浓度梯度(或电化学梯度)扩散;②不需要提供能量;③没有膜蛋白的协助。
脂溶性越高通透性越大,水溶性越高通透性越小;非极性分子比极性容易透过,小分子比大分子容易透过。具有极性的水分子容易透过是因水分子小,可通过由膜脂运动而产生的间隙。
非极性的小分子如O2、CO2、N2可以很快透过脂双层,不带电荷的极性小分子,如水、尿素、甘油等也可以透过人工脂双层,尽管速度较慢,分子量略大一点的葡萄糖、蔗糖则很难透过,而膜对带电荷的物质如:H+、Na+、K+、Cl-、HCO3-是高度不通透的。
事实上细胞的物质转运过程中,透过脂双层的简单扩散现象很少,绝大多数情况下,物质是通过载体或者通道来转运的。离子、葡萄糖、核苷酸等物质有的是通过质膜上的运输蛋白的协助,按浓度梯度扩散进入质膜的,有的则是通过主动运输的方式进行转运。协助扩散(促进扩散):
特点是:
①比自由扩散转运速率高;
②存在最大转运速率; 在一定限度内运输速率同物质浓度成正比。如超过一定限度,浓度再增加,运输也不再增加。因膜上载体蛋白的结合位点已达饱和;
③有特异性,即与特定溶质结合。这类特殊的载体蛋白主要有离子载体和通道蛋白两种类型。主动运输:
特点是:
①逆浓度梯度(逆化学梯度)运输;
②需要能量(由ATP直接供能)或与释放能量的过程偶联(协同运输);
③都有载体蛋白。
主动运输所需的能量来源主要有:
1、协同运输中的离子梯度动力;
2、ATP驱动的泵通过水解ATP获得能量;
3、光驱动的泵利用光能运输物质,见于细菌。 真核细胞通过内吞作用和外排作用完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输。在转运过程中,质膜内陷,形成包围细胞外物质的囊泡,因此又称膜泡运输。细胞的内吞和外排活动总称为吞排作用。
细胞内吞较大的固体颗粒物质,如细菌、细胞碎片等,称为吞噬作用。吞噬现象是原生动物获取营养物质的主要方式,在后生动物中亦存在吞噬现象。如:在哺乳动物中,中性颗粒白细胞和巨噬细胞具有极强的吞噬能力,以保护机体免受异物侵害。
细胞吞入的物质为液体或极小的颗粒物质,这种内吞作用称为胞饮作用。胞饮作用存在于白细胞、肾细胞、小肠上皮细胞、肝巨噬细胞和植物细胞
与内吞作用的顺序相反,某些大分子物质通过形成小囊泡从细胞内部移至细胞表面,小囊泡的膜与质膜融合,将物质排出细胞之外,这个过程称为外排作用,细胞内不能消化的物质和合成的分泌蛋白都是通过这种途径排出的。 课件20张PPT。第4章 细胞的物质输入和输出第2节 生物膜的流动镶嵌模型学习目标
1.简述生物膜的结构。
2.探讨在建立生物膜模型的过程中,实验技术的进步所起的作用。
3.探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。一、对生物膜结构的探索历程 时间:19世纪末 1895年
人物:欧文顿(E.Overton)
实验:用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透
性实验,发现脂质更容易通过细胞膜。
提出假说:膜是由脂质组成的资料一不溶于脂质的物质溶于脂质的物质2.欧文顿的分析假说是如何提出的呢?根据他的实验结果:凡可以溶于脂质的物质,比不溶
于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。3.在推理分析得出结论后,还有必要对膜的成分进行
提取、分离和鉴定吗?有必要,通过鉴定能更准确地说明问题4.那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取、分离
和鉴定呢?当时的技术不能实现1.最初认识到生物膜是由脂质组成的,是通过对
现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定?从生理功能上入手,通过对现象的推理分析的。 时间:1925年
人物:荷兰科学家Gorter和Grendel
实验:从细胞膜中提取脂质,铺成单层分子,发现面
积是细胞膜的2倍
提出假说:资料二细胞膜中的磷脂是双层的磷脂是一种由甘油,脂肪酸和磷酸所组成的分子,磷酸“头”部是亲水的,脂肪酸“尾”部是疏水的。 时间:1959年
人物:罗伯特森(J.D.Robertsen)
实验:在电镜下看到细胞膜由“蛋白质—脂质—蛋白
质”的三层结构构成
提出假说:生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”
的三层结构构成的静态统一结构资料三“三明治”结构模型有什么不足?把生物膜描述为静态的刚性结构,这显然与膜
功能的多样性相矛盾。思考
时间:1970年
人物:Larry Frye等
实验:将人和鼠的细胞膜用不同的荧光抗体标记后,
让两种细胞融合,杂交细胞的一半发红色荧光、另一半
发绿色荧光,放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布
提出假说:细胞膜具有流动性资料四时间:1972年
人物:桑格和 尼克森
提出:流动镶嵌模型 对生物膜结构的探索历程19世纪末,欧文顿的实验和推论:膜是由 组成的;
20世纪初,科学家的化学分析结果,指出膜主要由 和 组成;
1959年罗伯特森提出的“三明治”结构模型:所有生物膜都由 三层结构;
1970年,荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验,指出细胞膜具有 ;
1972年,桑格和 提出了 。 脂质脂质蛋白质蛋白质-脂质-蛋白质流动性尼克森流动镶嵌模型小结1.生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢?生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。2.纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程,实验技
术的进步所起到怎样的作用? 实验技术的进步起到了关键性的推动作用。3.分析生物膜模型的建立过程中,结构和功能相适应是如何体现的?在建立生物膜模型的过程中,结构和功能相适应
的观点始终引导人们不断实践、认识,再实践、
再认识;使人类一步步接近生物膜的真相。思考
1、磷脂双分子层构成膜的基本支架。(其中磷脂分子 的亲水性头部朝向两侧,疏水性的尾部朝向内侧)2、蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层。(体现了膜结构内外的不对称性)3、磷脂分子是可以运动的,具有流动性。(其分子的运动有多种形式)二、流动镶嵌模型的基本内容4、大多数的蛋白质分子也是可以运动的。(也体现了膜的流动性)5、细胞膜外表,有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白,叫做糖被。(糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系)据研究发现,胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较容易优先通过细胞膜,这是因为(C)
A 细胞膜具有一定流动性
B 细胞膜是选择透过性
C 细胞膜的结构是以磷脂
分子层为基本骨架
D 细胞膜上镶嵌有各种
蛋白质分子第一关A不要灰心,再来一次!CDB不要灰心,再来一次!不要灰心,再来一次!恭喜你,答对了!再接再厉!知识闯关下列哪种膜结构能通过生物大分子(B)
A 细胞膜
B 核膜
C 线粒体膜
D 叶绿体膜第二关A不要灰心,再来一次!BDC不要灰心,再来一次!不要灰心,再来一次!恭喜你,答对了!再接再厉!一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来,进入一相邻细胞叶叶绿体基质内,共穿过的生物膜层数是(B)
A 5 B 6 C 7 D 8第三关A不要灰心,再来一次!BDC不要灰心,再来一次!不要灰心,再来一次!恭喜你,答对了!再接再厉!变形虫的任何部位都能伸出伪足,人体某些白细胞能吞噬病菌,这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的(B)
A 保护作用 B 一定的流动性
C 主动运输 D 选择透过性第四关A不要灰心,再来一次!BDC不要灰心,再来一次!不要灰心,再来一次!恭喜你,答对了!再接再厉!细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有密切关系的化学物质是(A)
A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸第五关B不要灰心,再来一次!ADC不要灰心,再来一次!不要灰心,再来一次!恭喜你,答对了!再接再厉!下列物质中,不能横穿细胞膜进出细胞的是(D)
A 维生素D和性激素 B 水和尿素
C 氨基酸和葡萄糖 D 酶和胰岛素最后一关B不要灰心,再来一次!DAC不要灰心,再来一次!不要灰心,再来一次!恭喜你,答对了!再接再厉!课件25张PPT。第4章 细胞的物质输入和输出第3节 物质跨膜运输的方式学习目标
1.说明物质进出细胞的方式。
2.进行图表数据的解读。渗透系统装置糖蛋白蛋白质磷脂双分子层磷脂分子细胞膜的结构示意图蛋白质有什么作用?1、什么样的分子能够透过脂双层?什么样的分子不能透过?
2、葡萄糖不能透过无蛋白质的脂双层,但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖,如何解释?能透过膜的物质进行跨膜运输的方式一样吗? 生物小分子的跨膜运输类型被动运输生物大分子的跨膜运输方式 膜外膜内自由扩散动画模拟播放总结O2、CO2、甘油、乙醇、苯等膜外膜内重播总结自由扩散动画模拟特点:
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。自由扩散结合动画,总结协助扩散的特点!
特点:
从高浓度到低浓度;
需要载体蛋白的协助;
不需要能量。
如:葡萄糖、氨基酸、
核苷酸及细胞代谢物等。 协助扩散11自由扩散协助扩散被动运输
物质顺浓度梯度扩散进出细胞,统称为被动运输。被动运输与主动运输有什么区别 ,让我们一起来寻找答案! 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? 为了能维持生命活动的正常进行,生物体主要靠主动运输来获取营养物质。主动运输具有重要的意义:
细胞膜的主动运输是活细胞的特性,它保证了活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需的营养物质,主动排出代谢废物和对细胞有害的物质。什么是主动运输?有什么特点呢?结合动画,总结协助扩散的特点!主动运输特点:
从低浓度到高浓度;
需要载体蛋白的协助;
需要能量(ATP)。
如:Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+
等离子通过细胞膜;葡萄糖、
氨基酸通过小肠上皮细胞。 物质跨膜运输三种方式的比较不需要不需要需要不消耗不消耗消耗 O2、CO2、甘油等脂溶性物质血浆中葡萄糖
进入红细胞K+进入红细胞
Na+出红细胞生物大分子的跨膜运输方式 ①外排作用 = 胞吐②内吞作用=胞吞技能训练解读图表:
右图表示的是一个动物
细胞内外不同离子的相
对浓度,分析图表提供
的信息,结合所学的知
识,回答问题:
1、哪种离子通过主动运
输进入细胞?
2、哪种离子通过主动运
输排出细胞?
3、你是如何作出以上判
断的?下列物质以不同运输方式通过细胞膜的是(B)。
A 甘油、二氧化碳
B 钾离子、水
C 氨基酸、钾离子
D 葡萄糖、糖原
第一关 A不要灰心,再来一次!BCD不要灰心,再来一次!不要灰心,再来一次!恭喜你,答对了!再接再厉!知识闯关人红细胞中的K+浓度比血浆中高30倍,而Na+浓度却只有血浆的1/6,合理的解释是( )。
A 细胞膜对K+、Na+的特异性吸收
B 人体对K+、Na+需求不同
C 细胞膜的主动选择吸收
D 红细胞中无细胞核A不要灰心,再来一次!BCD不要灰心,再来一次!不要灰心,再来一次!恭喜你,答对了!再接再厉!第二关甜菜块根细胞中的液泡中有花青素,能使块根呈现红色。将块根切成小块,放入蒸馏水中,蒸馏水颜色无明显的变化。但用盐酸处理块根后,则使蒸馏水变红。其原因是( )。
A 细胞壁被盐酸破坏
B 花青素不溶于水而溶于盐酸
C 盐酸破坏了细胞的选择透过性
D 盐酸破坏了原生质层的选择
透过性
A不要灰心,再来一次!BCD不要灰心,再来一次!不要灰心,再来一次!恭喜你,答对了!再接再厉!第三关图表示细胞膜的亚显微结构。请根据
图回答下面的问题。
(1)图中A的性质是由
_____________________决定的
(2)下列有关的叙述错误的是( )
A.适当提高温度,能使A和B的相对运动加快, 通透性增加有利于生命活动的进行
B.在动物细胞中B的不饱和程度比植物高
C.该结构的选择透过性与B结构对极性分子的相对不透性和A的载体转运作用有关
D.甘油分子能迅速通过该结构,是由于甘油能溶于B层结构中核酸(mRNA或DNA) 最后一关A (3)该结构的基本功能是________________________________。
与此相关的对生命活动至关重要的特性是______________。
(4)细胞识别、物质的跨膜运动等与图中__________
(填字母)有关。
(5)叶绿体和线粒体等细胞结构中均有此结构,但执行的具体功能有很大的区别,其原因是由于图中_______(填字母)不同所致。保护和运输(或控制物质出入细胞) 选择透过性 A A 爱拼才会赢!课件22张PPT。第4章 细胞的物质输入和输出物质跨膜运输的实例
生物膜的流动镶嵌模型
物质跨膜运输的方式第1节 物质跨膜运输的实例本节聚集:
1.细胞在什么情况下吸水或失水?
2.植物细胞的质壁分离与复原现象说明什么?
3.为什么说细胞膜是选择透过性膜?溶液
浓度高低水分流动方向半透膜: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。讨论:
1.漏斗管内的液面为什么会升高?
2.如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面还会升高吗?
3.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?现象产生的条件具有半透膜
细胞内外存在浓度差一、细胞的吸水和失水:
1.动物细胞的吸水和失水:吸水胀破失水皱缩正常状态当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度水分红细胞一般会因持续吸水而涨破
制备细胞膜的实验原理动物细胞膜是半透膜思考与讨论1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗?
2.红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜?
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?不能是一般会.主要取决于外界溶液与红细胞内溶液的差值大小.动物细胞的吸水和失水 吸水:
外界溶液浓度<细胞液浓度
失水:
外界溶液浓度>细胞液浓度
与生活的联系 吃比较咸的食物,口腔和唇的黏膜有什么感觉?为什么?觉得比较干,细胞失水思考:其他动物细胞的吸水和失水的原理语红细胞是一样的吗?
白菜长时间放置在空气中会慢慢地萎蔫,但是将萎蔫的白菜放进清水中,它又会恢复硬挺的形态。可见,白菜也会失水和吸水。
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?植物细胞与动物细胞的区别
(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植物细胞的吸水和失水:讨论:
1.原生质层是不是相当于一层半透膜呢?
2.植物细胞的细胞壁对细胞的吸水和失水有无影响呢?植物细胞的质壁分离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,可见原生质缓慢收缩,逐渐出现与细胞壁分离的现象,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。植物细胞——质壁分离植物细胞——质壁分离复原质壁分离: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。
?原生质层比细胞壁的伸缩性大 细胞膜与细胞壁发生分
离的现象。实验现象: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1、植物细胞会由于吸水过多而涨破吗?
2、若用人的口腔上皮细胞代替洋葱表皮细胞,重复以上实验,结果会怎么样?
3、用死的洋葱表皮细胞做质壁分离与复原实验,会成功吗?思考 不会人和动物细胞没有细胞壁,将它们放入高浓度蔗糖溶液时会失水皱缩,放入清水中会吸水涨破,但不能发生质壁分离与复原不会小结:细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程.二、物质跨膜运输的其它实例:讨论:
在培养过程中,水稻吸收水分及其他离子较多,吸收Ca2+、Mg2+较少,结果导致水稻培养液里的Ca2+、Mg2+浓度增高。不同作物对无机盐的吸收是有差异的。水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的,其他物质的跨膜运输并不都是这样,这取决于细胞生命活动的需要。细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具有普遍性。1.水稻培养液里的Ca+2和Mg+2浓度为什么会增高?2. 不同作物对无机盐的吸收有差异吗?3.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的,其他物质的跨膜运输也是这样吗?4.细胞对物质的吸收有选择吗?如果有,这种选择性有普遍性吗?细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。
其特性是:
水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。与社会的联系饮料浓度高低问题课堂练习:课件21张PPT。第4章 细胞的物质输入和输出第3节 物质跨膜运输的方式学习目标
1.说明物质进出细胞的方式。
2.进行图表数据的解读。细胞膜的结构示意图蛋白质有什么作用?问题探讨
什么样的分子能够通过脂双层?什么样的分子不能通过?
葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层,但是,小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖,对此该如何解释?
观察此图,联系已有的知识,你还能提出其他问题吗?能不能对所提出的问题做出尝试性的回答?生物小分子的跨膜运输类型生物大分子的跨膜运输方式 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、性激素等。自由扩散特点:
从高浓度到低浓度;
需要载体蛋白的协助;
不需要能量。
如:血浆中的葡萄糖进
入红细胞等。 协助扩散7自由扩散协助扩散被动运输
物质顺浓度梯度扩散进出细胞,统称为被动运输。被动运输与主动运输有什么区别 ,让我们一起来寻找答案! 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?主动运输特点:
从低浓度到高浓度;
需要载体蛋白的协助;
需要能量(ATP)。
如:Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+
等离子通过细胞膜;葡萄糖、
氨基酸通过小肠上皮细胞。 为了能维持生命活动的正常进行,生物体主要靠主动运输来获取营养物质。主动运输具有重要的意义:
细胞膜的主动运输是活细胞的特性,它保证了活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需的营养物质,主动排出代谢废物和对细胞有害的物质。物质跨膜运输三种方式的比较不需要不需要需要不消耗不消耗消耗 O2、CO2、甘油等脂溶性物质血浆中葡萄糖
进入红细胞K+进入红细胞
Na+出红细胞自由扩散主动运输协助扩散凡是影响能量供应的因素都影响主动运输细胞吸收物质的速度受载体数量的影响生物大分子的运输方式 ①外排作用 = 胞吐②内吞作用=胞吞细胞膜的生理(功能)特点:细胞膜是一种选择透过性膜 水分子可以自由通过 细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过 其他离子、小分子、大分子不能通过注意:只有活细胞才有选择透过性。细胞死亡后,选择透过性消失,细胞膜变成了全透性。离子浓度/mmol·L-1Na+K+Mg+Cl-细胞内细胞外50100150 右图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓度。分析图表提供的信息,结合本章所学知识,回答问题:
1.哪种离子通过主动运输进入细胞?
2.哪种离子通过主动运输排出细胞?
3.你是如何作出以上判断的?下列物质以不同运输方式通过细胞膜的是( )。
A 甘油、二氧化碳
B 钾离子、水
C 氨基酸、钾离子
D 乙醇、苯
第一关 A不要灰心,再来一次!BCD不要灰心,再来一次!不要灰心,再来一次!恭喜你,答对了!再接再厉!知识闯关人红细胞中的K+浓度比血浆中高30倍,而Na+浓度却只有血浆的1/6,合理的解释是( )。
A 细胞膜对K+、Na+的特异性吸收
B 人体对K+、Na+需求不同
C 细胞膜的主动选择吸收
D 红细胞中无细胞核A不要灰心,再来一次!BCD不要灰心,再来一次!不要灰心,再来一次!恭喜你,答对了!再接再厉!第二关甜菜块根细胞中的液泡中有花青素,能使块根呈现红色。将块根切成小块,放入蒸馏水中,蒸馏水颜色无明显的变化。但用盐酸处理块根后,则使蒸馏水变红。其原因是( )。
A 细胞壁被盐酸破坏
B 花青素不溶于水而溶于盐酸
C 盐酸破坏了细胞的选择透过性
D 盐酸破坏了原生质层的选择
透过性
A不要灰心,再来一次!BCD不要灰心,再来一次!不要灰心,再来一次!恭喜你,答对了!再接再厉!第三关图表示细胞膜的亚显微结构。请根据
图回答下面的问题。
(1)图中A的性质是由
_____________________决定的
(2)下列有关的叙述错误的是( )
A.适当提高温度,能使A和B的相对运动加快, 通透性增加有利于生命活动的进行
B.在动物细胞中B的不饱和程度比植物高
C.该结构的选择透过性与B结构对极性分子的相对不透性和A的载体转运作用有关
D.甘油分子能迅速通过该结构,是由于甘油能溶于B层结构中核酸(mRNA或DNA) 最后一关A (3)该结构的基本功能是________________________________。
与此相关的对生命活动至关重要的特性是______________。
(4)细胞识别、物质的跨膜运动等与图中__________
(填字母)有关。
(5)叶绿体和线粒体等细胞结构中均有此结构,但执行的具体功能有很大的区别,其原因是由于图中_______(填字母)不同所致。保护和运输(或控制物质出入细胞) 选择透过性 A A 课件26张PPT。物质跨膜运输的方式第四章第三节1、蛋白质分子2、磷脂分子一、细胞膜的化学成分温故而知新二、细胞膜的结构结构特点:具有一定的流动性功能特点:具有选择透过性三、细胞膜的功能1、保护润滑.识别等作用
2、控制细胞内外的物质交换。学习目标:
一、知识目标:
1、说明物质进出细胞的方式;
2、理解结构与功能的统一。
二、能力目标:
1、培养学生进行图表数据的解读的能力;2、培养学生识图能力和分析问题解决问题的能力。据图探讨问题:1、什么样的分子能够通过脂双层?
什么样的分子不能通过?物质跨膜运输方式之一:自由扩散自由扩散比方:球往低处滚特征:顺浓度梯度运输1、自由扩散:不需要载体不需要消耗能量据图探讨问题:2、不能自由扩散通过的这些物质对于细胞的生命活动来说,是不是不需要呢?3、那么这些物质是怎样通过细胞膜进出细胞的呢?物质跨膜运输方式之二:协助扩散协助扩散比方:卡车载货下坡特征:顺浓度梯度运输2、协助扩散:需要载体不需要消耗能量一、被动运输被动运输:物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散方式。自由扩散: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。据图探讨问题:4、不能通过被动运输进出的这些物质对于细胞的生命活动来说,是不是不需要呢?5、那么这些物质是怎样通过细胞膜进出细胞的呢?物质跨膜运输方式之三:主动运输主动运输比方:卡车载货上坡特征:逆浓度梯度运输1.需要载体2.需要消耗能量3.主动运输二、主动运输: 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内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输。对比比较三种物质运输方式的异同:顺浓度梯度顺浓度梯度逆浓度梯度不需要需要需要不消耗不消耗需要消耗氧气、水、二氧化碳、乙醇、甘油等通过细胞膜葡萄糖通过红细胞葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜;离子通过细胞膜等三、胞吞和胞吐一些大分子或物质团块的运输,是通过胞吞和胞吐作用来实现的。胞吞:物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜,从细胞外进入细胞内的过程。(如果进入的是固态物质,称为吞噬;如果进入的是液态物质,称为胞饮。)胞吐:物质以囊泡的形式通过细胞膜,从细胞内排到细胞外的过程。上图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓度。分析图表提供的信息,结合本章知识,回答问题:1、哪种离子通过主动运输进入细胞?2、哪种离子通过主动运输排出细胞?3、你作出以上判断的依据是什么?请同学们简结本节课的内容加油!1、红细胞吸收无机盐和葡萄糖得共同点是( )
A、都可以从低浓度的一边到高浓度的一边
B、都需要供给ATP
C、都需要载体协助
D、既需要载体协助又需要消耗能量C巩固练习2、若用呼吸酶抑制剂处理小肠绒毛上皮,则会明显影响其细胞吸收的物质是( )
A、氧气
B、脂肪酸、水
C、葡萄糖、水
D、钾离子、氨基酸D巩固练习3、人的红细胞和血浆中的各种离子浓度(mmol/L)如下1、红细胞中K+和Ca+的浓度明显高于血浆, K+和Ca+ 进入红细胞的方式是 ,这种方式的必要条件
是 和 。主动运输载体协助消耗能量2、红细胞中各种离子含量与血浆中离子含量不成正比,这表明细胞膜对进出细胞的离子具有 。选择性乙主动运输甲自由扩散载体能量4、下图为物质进入细胞的两种方式示意图,据图回答(【 】内填上代号,横线上填上相应的文字)(1)小肠绒毛的上皮细胞吸收葡萄糖的方式是 【 】 。(2)氧气分子从肺泡扩散到血液中的方式是【 】 。(3)甲和乙的不同点是
甲不需要 和 。
再见!