(共36张PPT)
物质通过多种方式出入细胞
细胞的代谢
1、生物膜的组成：
2、生物膜的基本骨架：
4、生物膜的功能特性：
3、生物膜的结构特点：
主要由蛋白质和脂质组成
脂双层（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部
朝向内侧）
选择透性（控制物质出入）
具有一定的流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的）
流动镶嵌模型的基本内容:
不同的物质进出细胞的方式是否相同？
从这过程中我们能得到什么？
高锰酸根离子慢慢的扩散到水中
什么过程就是扩散？
分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象。
扩散的分子或离子最终是怎样分布的？平衡后还会再运动吗？
均匀分布；继续运动维持平衡
一、扩散
观看扩散视频
生活中有哪些扩散的例子？
扩散进出细胞的物质：氧、CO2等气体；酒精、甘油等脂溶性物质
二、渗透作用
水从哪里来？
水分子是从其分子数相对较多处向相对较少处扩散。
水往往是溶剂
水分子从
的一侧，进入
的一侧。
溶液浓度低
溶液浓度高
渗透：水分子通过半透膜的扩散
方向:
二、渗透作用
渗透作用的条件：
具有半透膜
膜两侧的溶液存在浓度差
二、渗透作用
观看渗透过程，概括出渗透原理
细胞是否也会有渗透现象？
红细胞
置于溶液中
浓盐水
生理盐水
清水
细胞内浓度=外界浓度
细胞内浓度>外界浓度
细胞内浓度<外界浓度
1、动物细胞的渗透现象
失水皱缩
吸水胀破
保持原态
细胞膜是半透膜
植物细胞放在清水中会不会涨破呢？
细胞壁（支撑作用），具有全透性
液泡（细胞液）
细胞膜
细胞核
细胞质
液泡膜
原生质层（收缩性大），具有选择透性（相当于半透膜）
1
4
2
3
6
5
植物细胞是吸水还是失水，是将细胞液与外界溶液浓度大小进行比较。
植物细胞的结构
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
=
<
>
细胞吸水
细胞失水
细胞不吸水也不失水
具有活的成熟的大液泡
2、植物细胞的渗透现象
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。
外界溶液
2、植物细胞的渗透现象
思考、讨论：
A.在上述实验中，观察到变化最大的结构是什么？有哪些变化？
液泡
体积和颜色
蔗糖溶液
清水
3、质壁分离与复原实验
取材？
B、请分析在实验过程中细胞吸水能力的变化
例：把一个已经发生质壁分离的植物细胞放入清水中，则在质壁分离复原的过程中，细胞的吸水能力将
A
逐渐增强
B
逐渐减弱
C
保持不变
D
先增强后减弱
C、某同学研究植物细胞质壁分离时，用不同浓度的蔗糖
溶液，发现当蔗糖浓度过高时，长时间的质壁分离以后，
细胞不能发生质壁分离的复原。为什么？
细胞过度失水死亡，质膜和液泡膜都失去选择透性。
D、思考植物细胞质壁分离的原因是什么？
内因：
外因：细胞液和外界溶液有浓度差
1、具有半透膜（原生质层）
2、原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
判断植物细胞的死活
观察植物细胞的细胞膜
测定植物细胞的细胞液浓度
食品防腐处理及腌制
田间水肥管理
渗透原理的应用
将洋葱鳞片叶表皮放入一定浓度的尿素溶液中，其细胞便发生质壁分离，不久，这些细胞自动发生质壁分离复原，其原因是（
）
A、细胞液的溶质透出细胞
B、质壁分离后的细胞只允许水分子进入
C、尿素小分子进入液泡
D、水分和溶质自由地进出细胞
外
细胞膜
内
载体蛋白
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。
水；O2、CO2；甘油、酒精、尿素等小分子跨过膜的扩散以及水的渗透。
被动转运
扩散
思考：葡萄糖不能直接通过脂双层，但细胞却需要不断补充葡萄糖以提供能量，那么葡萄糖是怎么进入细胞内的呢？
小分子物质如
水，气体分子等
相对稍大的分子
特点：
从高浓度到低浓度；
需要载体蛋白的协助；
不需要能量。
注：易化扩散比扩散速率大得多
外
细胞膜
内
如：血浆中葡萄糖进入红细胞。
易化扩散
被动转运
物质由浓度较高的一侧转运到浓度较低的一侧
种类：
顺浓度梯度
扩散、易化扩散
高
低
被动转运
实验发现，葡萄糖进入红细胞时，如果使用药物限制蛋白质的活动，则葡萄糖的转运速率迅速下降，如果减少能量的供应，却对转运没有影响。由此推断，葡萄糖进入红细胞的方式是（
）
A、扩散
B、易化扩散
C、逆浓度梯度转运
D、胞吞
B
离子
细胞液浓度/池水浓度
H2PO4－
18050
K+
1065
Cl－
100
Na+
46
SO42－
25
Ca2+
13
Mg2+
10
丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比
这些离子为什么能逆浓度梯度运输呢？
人的红细胞中K+浓度比血浆高30倍，Na+浓度只有血浆的1/6
红细胞具有不断逆着浓度差积累K+，运出Na+的能力
低
高
物质由低浓度处运到高浓度处
概念：
逆浓度梯度
外
细胞膜
内
ATP
特点：
需要消耗能量
需要载体蛋白
来自于
ATP
主动转运
3、举例：
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等。
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。
主动转运
被动转运
主动转运
扩散
易化扩散
运输方向
能量
载体
举例
高浓度
低浓度
不消耗
不消耗
消耗
不需要
需要
需要
水,O2、CO2、甘油等小分子物质
血浆中葡萄糖进入红细胞
小肠上皮吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
高浓度
低浓度
低浓度
高浓度
逆浓度
物质跨膜运输三种方式的比较：
运输速率
物质浓度
运输速率
物质浓度
运输速率
ATP
扩散
易化扩散
主动转运
外
细胞膜
内
外
细胞膜
内
载体蛋白
外
细胞膜
内
ATP
图像和图例辨认
运输方式
影响因素
扩散
易化扩散
主动转运
膜内外物质的浓度差
膜内外物质的浓度差；膜上载体的种类和数量
膜上载体的种类和数量；能量
影响物质运输速率的因素
接触
凹陷
包围
分离
包围
移动
融合
排出
不通过质膜
需要能量
胞吞、胞吐
胞吞和胞吐作用的实例：
变形虫的摄食
白细胞吞噬细菌
分泌蛋白的排出
胞吞和胞吐作用能够实现的基础：
生物膜的流动性
物质出入细胞方式
被动转运
主动转运
胞吞
胞吐
扩散
易化扩散
方向
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
由外向内
由内向外
能量
不消耗
不消耗
消耗
需要
需要
载体
不消耗
需要
需要
不需要
不需要
举例
水、O2、CO2、甘油等脂质等脂溶性物质。
血浆中葡萄糖进入红细胞
K+进入红细胞，Na+出红细胞
大分子物质或颗粒物质
物质出入细胞方式的比较
根据分子大小与对载体蛋白、能量的需要进行判断
物质出入细胞方式的判断方法
不需要载体：扩散
根据分子大小
小分子、离子：
跨膜运输
大分子：胞吞胞吐
需能：主动转运
不需能：被动转运
需要载体：易化扩散
3.通过主动转运、易化扩散的方式出入细胞与膜的
有关。
2.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（具有一定的流动性）
1.
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
物质出入细胞的方式与膜的关系
下列物质以相同转运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、葡萄糖、糖原
人体肝细胞内CO2分压和K+浓度高于细胞外，而O2分压和Na+浓度低于细胞外，上述四种物质中通过主动转运进入该细胞的是（
）
A、CO2
B、O2
C、K+
D、Na+
下图为物质出入细胞膜的示意图，据图回答：
A代表
分子
；B代表
；D代表
。
细胞膜从功能上来说，它是一层
膜。
动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有
。
可能代表氧气转运过程的是图中字母
；葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中字母
。
A
B
D
ATP
蛋白质
脂双层
糖蛋白
选择透性
一定的流动性
a
b
一、被动转运（高
低；不需能量）
二、主动转运（低
高；需能量、载体）
三、胞吞、胞吐（不跨膜；需能量）
1、扩散
2、易化扩散
渗透(水分子通过膜的扩散)
方向：从水分子相对较多到相对较少
溶液浓度低
溶液浓度高
条件：浓度差
半透膜
实例：红细胞
植物细胞的质壁分离及复原
不需能量
需载体
板书设计第一课时
被动转运
预习梳理
一、被动转运不需要消耗能量
1.分子波离子从高浓度处向低浓度处运动的现象称为
。水分子通过
的扩散称为渗透。该作用的方向是从
的一侧进入
的一侧。
2.?当细胞内、外水分子的相对数目
，即溶液中溶质的浓度
时，红细胞和植物细胞都没有发生变化。当细胞外水分子相对
，即溶液中溶质的浓度相对
低时，
在水中会因渗透作用吸水胀大甚至破裂。植物细胞在水中也会因渗透作用
,但不会像红细胞那样发生破裂,因为
。当细胞外水分子相对
即溶液中溶质的浓度
时,红细胞会因渗透作用失水而导致细胞
；植物细胞会因
失水，
以及质膜以内的部分因收缩而发生
。
3.物质从浓度较高的一-侧转运至浓度较低的一侧，称为
这是一种自然发生的现象，
(填“需要”或“不需要")消耗能量。
4.
与被转运的分子或离子结合后
(填“改变"或“不改变”)形状，把分子或离子转运至膜的另-侧。将分子或离子释放后，载体蛋白又
至原来的形状。这种转运仍是一?种
作用,但其速率要
得多，称为
,其也是被动转运的一种形式。
二、观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象
1.用镊子撕取
色洋葱外表皮约0.5?cm2制成装片。先用低信物镜观察，再用高倍物镜观察，可观察到细胞中紫色的
，同时还可观察到质膜及其以内部分紧紧贴着
。
2.从盖玻片的一侧滴人质量浓度为0.3?g/ml的
液，在盖玻片的另侧用吸水纸吸引，重复几次后，观察洋葱细胞已发生
。
3.观察到植物细胞质壁分离后，从盖玻片一侧滴
在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，重复几次后，观察到植物细胞发生
现象。
归纳拓展
植物细胞通过渗透作用吸水和失水。
项目
渗透作用模型
植物细胞与外界溶液构成渗透系统
图解
基本条件
①半透膜
②浓度差
①质膜等生物膜------选择透性膜
②浓度差---------细胞液与外界溶液之间
原理
水分子通过半透膜的扩散作用
细胞液通过液泡膜和质膜与外界溶液之间发生渗透作用
水扩散方向
低浓度溶液→高浓度溶液
植物细胞质壁分离
(1)质壁分离的原因
内因:质膜等生物膜具半透性一细胞渗透失水一细胞壁伸缩性小，质膜等生物膜伸缩性大。
外因:外界溶液浓度大于细胞液浓度。
(2)“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”活动分析:
①实验原理
I.把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分子就透过液泡膜和质膜进人外界溶液中，使质膜以及质膜以内的部分和细胞壁都出现一定程度的收缩。
II.由于质膜等生物膜的伸缩性比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，质膜以及质膜以内的部分就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。
Ⅲ.当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分子就通过细胞膜和液泡膜进人细胞液中，发生质壁分离的细胞的质膜以及质膜以内的部分会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
②实验成功的关键
A.实验材料的选择:最常用的实验材料是紫色洋葱鳞片叶外表皮，紫色大液泡十分明显,能方便地观察到质壁分离及复原的过程。所选择材料都必须是活细胞，因为只有活细胞的生物膜才具有选择透过性，否则将不会出现质壁分离和复原现象。若选择无色洋葱作材料，实验现象不明显,但合适情况下仍会发生质壁分离和质壁分离复原。
B.试剂种类的选择:使细胞发生质壁分离的试剂不止一-种,只要对细胞没有毒害作用即可选用。常用的试剂是0.3g/mL的蔗糖溶液,用0.3g/mL的蔗糖溶液作分离试剂时，细胞发生质壁分离和复原的速度比较缓慢，便于观察变化过程。用适当浓度的乙醇、乙二醇、甘油溶液硝酸钾溶液也可以观察到质壁分离现象，但这些物质可以通过生物膜进人细胞，导致质壁分离过慢，影响对实验结果的观察。
C.试剂浓度的选择:试剂的浓度影响细胞质壁分离的速度,试剂浓度越高，发生质壁分离的速度越快,但试剂浓度过高，细胞会因过度失水而死亡，无法复原。试剂浓度过低，导致质壁分离过慢，影响对实验结果的观察。
D.取材:撕取的鳞片叶颜色越深越容易观察，撕下的表皮能看到紫色，又不带有叶肉细胞时效果最好。
E.引流:在显微镜载物台上进行引流换液操作不要一次滴液太多,以免污染物镜镜头。
(3)应用
①判断细胞的死活
待测细胞+蔗糖溶液→镜检。
A.发生质壁分离和复原→活细胞。
B.不发生质壁分离→死细胞。
②分析细胞液或外界溶液浓度
A.测定细胞液浓度大小
把待测细胞分别放入一系列梯度浓度的蔗糖溶液中，一定时间后分别镜检，细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度之间。
B.比较不同植物细胞的细胞液浓度大小
将不同植物细胞分别放人同一浓度的蔗糖溶液中,分别镜检，比较刚刚发生质壁分离时所需要的时间，根据时间的长短判断细胞液浓度，即时间越短，细胞液浓度越小;反之则越大。
C.比较不同溶液的浓度大小
将同一植物的相同成熟度的细胞分别放人一系列未知浓度的溶液中，分别镜检，记录刚刚发生质壁分离所需要的时间，比较所用时间长短，根据时间的长短判断溶液浓度大小，即时间越短，溶液浓度越大。
D.鉴别溶液种类
将相同的成熟植物细胞分别放人不同种类的溶液中，若只发生质壁分离,则是溶质不能通过生物膜的溶液，如蔗糖溶液;若先发生质壁分离，然后又自动复原，则是溶质能通过生物膜的溶液，如KNO3溶液。
归纳拓展
1.扩散:?物质运输的动?力就是膜内外的物质浓度差，浓度差越大、(简单)扩散的速率越大。(简单)扩散过程只受物质浓度的影响，例如氧、二氧化碳、甘油等小分子跨膜的扩散以及水的渗透。
2.易化扩散:运输速率不仅受物质浓度差影响，还受载体的数量限制，在一定范围内随着浓度差的增大,运输速率增大;若超过一定限度，浓度再增加，运输速率也不再增大，因膜上载体蛋白的数量有限,结合位点已达到饱和。
当堂自测
1．下列没有发生渗透作用的是( )
A．一杯清水中加入食盐变咸
B．红细胞在水中破裂
C．植物细胞在盐溶液中发生质壁分离
D．红细胞在蔗糖溶液中收缩
2．观察洋葱表皮细胞的质壁分离及其复原实验时，在显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三组细胞状态。下列叙述正确的是( )
A．观察前要滴入龙胆紫溶液把液泡染成紫色
B．甲、乙、丙不能在同一细胞内依次发生
C．由甲到乙需将低倍镜转换到高倍镜
D．由乙到丙的过程中需滴加清水引流
3．将三类不同植物的细胞分别置于相同浓度的蔗糖溶液中，一段时间后形状不再变化后的细胞图像如图，则有关实验前的细胞液浓度的判断正确的是( )
A．甲＜乙＜丙
B．乙＞甲＞丙
C．乙＜甲＜丙
D．甲＞丙＞乙
4．下列关于易化扩散的叙述，正确的是( )
A．需要消耗ATP
B．需要借助载体蛋白
C．只能从细胞内向细胞外运输
D．只能从低浓度一侧向高浓度一侧运输
[预习梳理]
一、1.
扩散
半透膜
水分子数相对较多
水分子?数相对较少
2.
相等
相等
较多
红细胞吸水而膨胀
细胞壁限制了植物细胞的过度膨胀
较少
相对较高
皱缩
渗透作用
质膜
质壁分离
3.?
被动转运
不需要
4.
载体蛋白分子
改变
恢复
扩散
大
易化扩散
二、1.
紫
大液泡
细胞壁
2.
蔗糖
质壁分离
3.
水
质壁分离复原
ADBB第二课时
主动转运，胞吞和胞吐
预习梳理
一、主动转运需要载体蛋白，并且消耗能量
1.?主动转运_____(填“需要?”或“不需要”)消耗能量，还要有
参与。其形状的改变使离子从
侧运至
侧。
2.
能够根据细胞的需要转运离子或分子，可以
梯度从
一侧向
转运物质。
是细胞最重要的吸收或排出物质的方式,它可以保持细胞内部某些物质的
与周围环境相比有较大的差别。
二、有些物质通过胞吞、胞吐进出细胞
1.进出细胞的物质不一定都通过跨膜转运来实现。某些生物大分子如蛋白质、多糖等进人细胞,首先会被一部分细胞膜包起来,然后这一-部分细胞膜与整个细胞膜脱离，若裹着该物质运送到细胞内侧，就称为
；若裹着该物质运送到细胞外侧，就称为
。胞吞和胞吐都消耗_
__?，但不需要载体。
2.?变形虫的摄食过程属于
;?人体消化系统中消化酶(如蛋白酶)的分泌属于
。
归纳拓展
1．影响主动转运的因素
根据以下两个实例，总结影响主动转运的因素：
(1)上图是水稻和番茄对无机盐的吸收示意图，由图思考：
分析：不同植物对同一种离子的吸收速率不同(填“相同”或“不同”)，同一种植物对不同离子的吸收速率也不同(填“相同”或“不同”)，这种选择性与细胞膜上的载体的种类和数目有关。
总结：主动转运与载体有关。
(2)上图是主动转运速率与细胞中氧气浓度的关系，已知氧气通过影响细胞呼吸从而影响细胞的能量供应，请分析：
分析：一定范围内，随氧气浓度的增加，主动转运的速率加快，说明主动转运受能量的影响。MN段转运速率不能继续上升，这主要受载体蛋白的数量的限制。
总结：主动转运受能量的影响。O2是通过影响能量供应来影响主动转运的。另外温度、pH等凡是能影响能量产生的因素，都能影响主动转运。
2．载体特点
(1)载体蛋白具有特异性，不同物质的载体蛋白不同，不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量也不同(根本原因是由基因决定的)。
(2)载体蛋白具有饱和现象，当细胞膜上的载体蛋白已经达到饱和时，细胞通过载体蛋白转运物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。
3物质出入细胞方式的比较
物质出入细胞方式
被动转运
主动转运
胞吞
胞吐
扩散
易化扩散
方向
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
由外向内
由内向外
能量
不消耗
不消耗
消耗
需要
需要
载体
不消耗
需要
需要
不需要
不需要
举例
水、O2、CO2、甘油等脂质等脂溶性物质。
血浆中葡萄糖进入红细胞
K+进入红细胞，Na+出红细胞
大分子物质或颗粒物质
4物质出入细胞方式的判断方法
根据分子大小与对载体蛋白、能量的需要进行判断：
大分子：胞吞胞吐
根据分
子大小
需能：主动转运
小分子：跨膜运输
不需要载体：扩散
离子
不需能：被动转运
需要载体：易化扩散
当堂自测
1．下列过程属于被动转运的是( )
A．水通过质膜
B．葡萄糖进入肌肉细胞
C．K＋通过质膜
D．氨基酸通过质膜
2．下图是甲、乙、丙三种物质跨膜运输方式示意图，其中乙物质的跨膜运输方式是( )
A．胞吞
B．易化扩散
C．主动转运
D．渗透作用
3．如图为某分子跨膜运输的示意图，由图可知，该分子的转运方式是( )
A．简单扩散
B．易化扩散
C．被动转运
D．主动转运
4．如图为物质进出细胞的两种方式，对该图的理解正确的是( )
A．Ⅰ和Ⅱ分别表示易化扩散和主动转运
B．Ⅰ和Ⅱ分别表示胞吞和胞吐
C．氧、性激素是以Ⅱ方式进入细胞的
D．水、二氧化碳、氧气是以Ⅰ方式进入细胞的
5．某种物质运输方式的示意图如下，下列叙述错误的是( )
A．该运输方式是细胞中最重要的吸收或排出物质的方式
B．该运输方式为主动转运，可从低浓度一侧向高浓度一侧转运物质
C．载体蛋白与被转运的物质结合后会发生形变，这种变化需要消耗能量
D．根吸收土壤中的离子属于该运输方式，而海水鱼的鳃向体外排盐不属于
[预习梳理]
一、1.
需要
载体蛋白
低浓度
高浓度
2.主动转运
逆浓度
低浓度
高浓度
主动转运
浓度
二、1.胞吞
胞吐
能量
2.胞吞
胞吐
ABDDD
