物质出入细胞的方式
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(共48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。(单位体积分子数多处向单位体积分子数少处运动的现象)
扩散的分子最终是怎样分布的？
当分子扩散均匀后就不再运动了吗？
扩散使分子分布均匀，直到平衡，此后分子仍在继续运动，维持着平衡的状态。
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。
渗透作用装置
原理
条件
二、渗透作用
水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散，称为渗透作用。
半透膜（一些物质（一般是水溶性物质）能透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。 ）
膜两侧的溶液具有浓度差
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
扩散方向：水分子从低浓度 高浓度
水分子运动方向：水分子从低浓度向高浓度运动多于从高浓度向低浓度运动。
（一）、动物细胞是一个渗透系统
细胞质溶液具有一定浓度
选择透过性膜
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
（一）、验证动物细胞是一个渗透系统
原理：
实验步骤：
1.准备：配制1.5%和0.9%的NaCl溶液。
2. 分组编号：取3支试管编号为A、B、C.
3.对照处理：在A、B、C3支试管中分别加入等量的1.5%的NaCl溶液、0.9%的NaCl溶液和清水。再分别加入等量红细胞稀释液。
4.观测现象：过相同一段时间后，取3支试管的红细胞稀释液制成临时装片，用显微镜观测其形态
红细胞 置于溶液中
浓盐水
生理盐水
清水
预测结果
为研究兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中形态的变化，请根据以下提供的实验材料与用具，写出实验思路，设计记录实验结果和原因分析的表格，并填入相应的内容。
材料与用具：兔红细胞稀释液，质量分数为1.5%的NaCl溶液，蒸馏水、试管、显微镜。
实验思路：
设计一张表格将预期实验结果和原因分析填入该表格中。
配制质量分数由低到1.5%的NaCl溶液，分别等量加入各支试管中。
2.向各支试管中分别加入等量的兔红细胞稀释液，放置一段时间。
3.取红细胞稀释液和上述试管中的红细胞稀释液制作装片，用显微镜观测并比较红细胞的形态变化。
不同浓度NaCl溶液对红细胞形态的影响
NaCl溶液的浓度 红细胞形态变化 原因分析
低于一定浓度的NaCl溶液 体积变大甚至胀破 红细胞吸水
一定浓度的NaCl溶液 形态未变 进出红细胞水分子相等
高于一定浓度的NaCl溶液 体积缩小 红细胞失水
（二）成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统
返回
验证植物细胞是一个渗透系统的设计方案：
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。
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。
设计实验：
P62页
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
实验结论：
植物细胞是一个渗透系统
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
(选择性透过膜)
Next
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
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，取决于细胞液与外界溶液浓度大小进行比较。
质壁分离
细胞吸水
水分子进大于出
细胞失水
水分子进小于出
细胞不吸水也不失水
水分子进出速度相等
只有活的成熟的植物细胞才能发生质壁分离。
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？
甘油、脂肪酸
较大分子
水和气体分子
氨基酸
离 子
简单扩散
不需要消耗能量，不需要载体蛋白。
O2、CO2、甘油等小分子跨过膜的扩散和水的渗透。
扩散
①特点：
②举例：
易化扩散
①特点：
不需要消耗能量，需要载体蛋白。
②举例：
血浆中葡萄糖进入红细胞
易化扩散
注：易化扩散比扩散速率大得多
（转运蛋白）
主动转运
主动转运
细胞外
细胞内
细胞膜
能量
能量
四、主动转运
物质由低浓度处运到高浓度处叫主动转运。
1、概念：
2、特点：
需要消耗能量
需要载体蛋白
逆浓度梯度
低 高
来自于
ATP
3、举例：
K+ 、Na+等离子以及葡萄糖、氨基酸等小分子。
四、主动转运
低 高
4、重要性：
根据细胞的需要转运分子或离子，可以逆浓度梯度转运物质。
是细胞最重要的吸收或排出物质的方式。
进出细胞的物质并不一定都通过质膜，有时一些不能通过质膜的大分子物质可以通过胞吞或胞吐的方式进出细胞。
1. 胞吞
接触
凹陷
包围
分离
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。
合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图
六、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。
2. 胞吐
包围
移动
融合
排出
胞吞胞吐
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，有没有穿过质膜？要不要消耗能量
不通过质膜，消耗能量
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（选择透过性）
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
被动转运 主动转运
扩散 易化扩散
方向
能量
载体
举例
物质跨膜运输三种方式的比较：
顺浓度梯度
从高到低
顺浓度梯度
从高到低
逆浓度梯度
从低到高
不消耗
不消耗
消耗
不需要
需要
需要
水,O2、CO2、甘油等脂溶性物质
血浆中葡萄糖进入红细胞
K+、Na+、葡萄糖、氨基酸
解读 坐标图
运输速率
浓度差
上面两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！
运输速率
浓度差
扩散
易化扩散
归纳总结
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
小结
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
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
练一练
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是（ ）
C
a
c
b
a
c
b
a
c
b
a
c
b
A
B
C
D
3、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过性膜。
（1）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.
（2）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.
（3）离子
4、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
5、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
6、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
C
7、人的红细胞和血浆中的各种离子浓度（mmol/L）如下
K+ Na+ Ca2+ Cl-
红细胞 150 26 70.1 74
血浆 5 144 3.2 111
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 。
主动转运
载体蛋白协助
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
8、 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
9、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（ ）
10、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（ ）
11、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
12、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
D
C
主动转运
易化扩散
A
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。(单位体积分子数多处向单位体积分子数少处运动的现象)
扩散的分子最终是怎样分布的？
当分子扩散均匀后就不再运动了吗？
扩散使分子分布均匀，直到平衡，此后分子仍在继续运动，维持着平衡的状态。
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。
渗透作用装置
原理
条件
二、渗透作用
水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散，称为渗透作用。
半透膜（一些物质（一般是水溶性物质）能透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。 ）
膜两侧的溶液具有浓度差
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
扩散方向：水分子从低浓度 高浓度
水分子运动方向：水分子从低浓度向高浓度运动多于从高浓度向低浓度运动。
（一）、动物细胞是一个渗透系统
细胞质溶液具有一定浓度
选择透过性膜
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
（一）、验证动物细胞是一个渗透系统
原理：
实验步骤：
1.准备：配制1.5%和0.9%的NaCl溶液。
2. 分组编号：取3支试管编号为A、B、C.
3.对照处理：在A、B、C3支试管中分别加入等量的1.5%的NaCl溶液、0.9%的NaCl溶液和清水。再分别加入等量红细胞稀释液。
4.观测现象：过相同一段时间后，取3支试管的红细胞稀释液制成临时装片，用显微镜观测其形态
红细胞 置于溶液中
浓盐水
生理盐水
清水
预测结果
为研究兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中形态的变化，请根据以下提供的实验材料与用具，写出实验思路，设计记录实验结果和原因分析的表格，并填入相应的内容。
材料与用具：兔红细胞稀释液，质量分数为1.5%的NaCl溶液，蒸馏水、试管、显微镜。
实验思路：
设计一张表格将预期实验结果和原因分析填入该表格中。
配制质量分数由低到1.5%的NaCl溶液，分别等量加入各支试管中。
2.向各支试管中分别加入等量的兔红细胞稀释液，放置一段时间。
3.取红细胞稀释液和上述试管中的红细胞稀释液制作装片，用显微镜观测并比较红细胞的形态变化。
不同浓度NaCl溶液对红细胞形态的影响
NaCl溶液的浓度 红细胞形态变化 原因分析
低于一定浓度的NaCl溶液 体积变大甚至胀破 红细胞吸水
一定浓度的NaCl溶液 形态未变 进出红细胞水分子相等
高于一定浓度的NaCl溶液 体积缩小 红细胞失水
（二）成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统
返回
验证植物细胞是一个渗透系统的设计方案：
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。
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。
设计实验：
P62页
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
实验结论：
植物细胞是一个渗透系统
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
(选择性透过膜)
Next
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
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，取决于细胞液与外界溶液浓度大小进行比较。
质壁分离
细胞吸水
水分子进大于出
细胞失水
水分子进小于出
细胞不吸水也不失水
水分子进出速度相等
只有活的成熟的植物细胞才能发生质壁分离。
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？
甘油、脂肪酸
较大分子
水和气体分子
氨基酸
离 子
简单扩散
不需要消耗能量，不需要载体蛋白。
O2、CO2、甘油等小分子跨过膜的扩散和水的渗透。
扩散
①特点：
②举例：
易化扩散
①特点：
不需要消耗能量，需要载体蛋白。
②举例：
血浆中葡萄糖进入红细胞
易化扩散
注：易化扩散比扩散速率大得多
（转运蛋白）
主动转运
主动转运
细胞外
细胞内
细胞膜
能量
能量
四、主动转运
物质由低浓度处运到高浓度处叫主动转运。
1、概念：
2、特点：
需要消耗能量
需要载体蛋白
逆浓度梯度
低 高
来自于
ATP
3、举例：
K+ 、Na+等离子以及葡萄糖、氨基酸等小分子。
四、主动转运
低 高
4、重要性：
根据细胞的需要转运分子或离子，可以逆浓度梯度转运物质。
是细胞最重要的吸收或排出物质的方式。
进出细胞的物质并不一定都通过质膜，有时一些不能通过质膜的大分子物质可以通过胞吞或胞吐的方式进出细胞。
1. 胞吞
接触
凹陷
包围
分离
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。
合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图
六、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。
2. 胞吐
包围
移动
融合
排出
胞吞胞吐
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，有没有穿过质膜？要不要消耗能量
不通过质膜，消耗能量
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（选择透过性）
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
被动转运 主动转运
扩散 易化扩散
方向
能量
载体
举例
物质跨膜运输三种方式的比较：
顺浓度梯度
从高到低
顺浓度梯度
从高到低
逆浓度梯度
从低到高
不消耗
不消耗
消耗
不需要
需要
需要
水,O2、CO2、甘油等脂溶性物质
血浆中葡萄糖进入红细胞
K+、Na+、葡萄糖、氨基酸
解读 坐标图
运输速率
浓度差
上面两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！
运输速率
浓度差
扩散
易化扩散
归纳总结
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
小结
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
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
练一练
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是（ ）
C
a
c
b
a
c
b
a
c
b
a
c
b
A
B
C
D
3、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过性膜。
（1）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.
（2）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.
（3）离子
4、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
5、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
6、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
C
7、人的红细胞和血浆中的各种离子浓度（mmol/L）如下
K+ Na+ Ca2+ Cl-
红细胞 150 26 70.1 74
血浆 5 144 3.2 111
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 。
主动转运
载体蛋白协助
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
8、 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
9、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（ ）
10、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（ ）
11、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
12、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
D
C
主动转运
易化扩散
A