北师大版（2019）高中生物必修一 2.1.2物质进出细胞的方式 课件（27张PPT）
文档属性
| 名称 | 北师大版（2019）高中生物必修一 2.1.2物质进出细胞的方式 课件（27张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2021-07-18 09:51:01 | ||
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物质进出细胞的方式
物质进出细胞的方式
第一课时 水通过渗透作用进出细胞
寻找证据
实
验
探究植物细胞的吸水和失水方式
实验原理
1.洋葱鳞片叶内表皮等薄膜状生物组织只有单层或少数几层细胞组成，可以利用这类生物组织模拟质膜。
2.细胞壁的伸缩性远小于原生质层
寻找证据
实
验
探究植物细胞的吸水和失水方式
实验一 模拟探究质膜透性的实验装置
洋葱鳞片叶内表皮
讨论：长颈漏斗发生了怎样的变化？说明了什么？
半透膜：
一种具有多孔的薄膜。（如玻璃纸、膀胱膜、羊皮纸等）
特点：只允许小于孔径的小分子透过，大分子物质不能透过。
半透膜显微结构
示意图
玻璃纸
水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜，从低渗溶液一侧向高渗溶液一侧扩散的现象，称为渗透作用。
2、渗透作用发生的必备条件
具有 。
膜两侧的溶液具有 。
小结：
3、渗透作用原理：
低浓度A
（单位体积水相对 ）
高浓度B
（单位体积水相对 ）
吸水
失水
1、渗透作用概念和方向
水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散作用。
多
少
方向：由 浓度侧向 浓度侧扩散。
低
高
半透膜
浓度差
（物质的量浓度）
寻找证据
实
验
探究植物细胞的吸水和失水方式
实验二 观察植物细胞的质壁分离和复原现象
1.制作临时装片：紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞
2.低倍镜观察：①有紫色液泡 ②原生质层紧贴细胞壁
3.
4.低倍镜观察： ①中央液泡逐渐变小（紫色加深）
②原生质层与细胞壁逐渐分离
5.
6.低倍镜观察： ①中央液泡逐渐胀大 ②原生质层逐渐贴近细胞壁
0.3g／ml 蔗糖溶液
吸水纸吸引
清水
吸水纸吸引
讨论：1.植物细胞在质量分数为30%的蔗糖溶液中发生了什么现象？换为清水后又发生了什么现象？据此可得出什么结论？
2.在你们小组选取的溶液中，植物细胞发生了什么现象？如何解释这种现象？
洋葱紫色表皮
细胞壁与细胞膜的间隙充满蔗糖溶液
质壁分离
质壁分离复原
1.你知道这里的“质”与“壁”分别指什么吗？
“质”指原生质层，“壁”指细胞壁
2.在质壁分离及复原的过程中，细胞液浓度如何变化？
质壁分离——失水：细胞液浓度变大,颜色变深
质壁分离复原——吸水：细胞液浓度变小，颜色变浅
细胞壁与细胞膜的间隙充满清水
0.3g/ml的蔗
糖溶液处理
当外界溶液渗透压高于植物细胞的细胞液渗透压时，单位时间内从细胞液进入液的水分子比从外界溶液进入细胞液的水分子多，导致细胞失水收缩，原生质层与细胞壁分开，植物细胞发生质壁分离。
观察结果：
清水
处理
当外界溶液渗透压低于质壁分离细胞的细胞液渗透压时，从外界溶液进人细胞液的水分子比从细胞液进人外界溶液的水分子多，原生质层与细胞壁恢复贴合，细胞发生质壁分离复原。
观察结果：
（1）当外界溶液浓度＜细胞质浓度时，细胞 。
（2）当外界溶液浓度＞细胞质浓度时，细胞 。
（3）当 时，水分进出平衡。
吸水
失水
外界溶液浓度＝细胞质浓度
清水
盐水
0.9%生理盐水
结论：动物细胞也通过渗透作用吸水和失水。
联系生活
人体细胞只有在等渗溶液中才能维持正常的形态，所以在日常生活中，我们要注意摄入适量的水分。
例如，在大量出汗后要及时补充淡盐水，腹泻后要饮用补盐液,防止脱水。 输液时医护人员通常用质量分数为0.9%的NCl溶液或者质量分数为5%的葡萄糖溶液溶解药物，这也是为了保持血浆的正常渗透压。
...............................................................................................................................................................................
植物的根毛细胞通过渗透作用从土壤中吸收水分。
在农作物栽培过程中，要适时、适量地灌溉。
施肥时要对肥料进行充分稀释,以避免土壤溶液渗透压过高，造成作物失水萎蔫（图2-16）。
大型超市里的蔬菜货架上往往带有喷水装置，可以定时喷出水雾。
微生物细胞也通过渗透作用吸水。
如果将食品糖渍、盐渍或者干制，就可以使微生物难以从食品中获取水分，增殖缓慢，从而延长食品的保存期。
...............................................................................................................................................................................
植物细胞的原生质层能选择性地控制水分子和溶质分子进出细胞液，植物细胞通过渗透作用吸水和失水。
得出结论：
植物细胞在一定浓度的甘油或KNO3溶液中发生质壁分离后会自动复原，这是因为甘油分子、K和NO能够进入细胞液，导致细胞液渗透压升高，细胞吸水复原。
1．如图为植物细胞吸水和失水的原理图，其中①②表示外界溶液浓度与细胞液浓度的大小关系，③表示细胞结构，则①②③处依次是（ ）
A.①＞②＜③原生质层
B.①＞②＜③原生质体
C.①＜②＞③原生质层
D.①＜②＞③细胞膜
2．某同学为探究膜的通透性而设计了如图所示的渗透装置，开始时烧杯内的液面和长颈漏斗内的液面相平。在长颈漏斗内液面上升的过程中（ ）
A．液面上升的速率先逐渐加快后逐渐减慢最终维持稳定
B．水分子只能通过半透膜从清水向蔗糖溶液扩散
C．当漏斗内液面保持不变时，水分子不再通过半透膜扩散
D．当半透膜两侧水分子进出速率相等时，长颈漏斗内液面最高
A
D
物质进出细胞的方式
第二课时 离子、小分子及大分子进出细胞
1.非极性小分子和较小的极性分子如何过膜？方向由什么决定？
溶解在脂双层穿过，由高浓度到达低浓度
自由扩散
问题探究
例：O2 、CO2、尿素、甘油
图示：
特点：
自 由 扩 散
2.葡萄糖分子如何过红细胞膜？方向由什么决定？红细胞吸收葡萄糖的最大速率取决于什么？
与跨膜的载体蛋白结合或通过通道蛋白由高浓度释放到低浓度；取决于浓度差，浓度差越大，转运速率越快
协助扩散
问题探究
图示：
特点：
例：葡萄糖进入红细胞
协 助 扩 散
不管是自由扩散还是协助扩散，物质顺浓度梯度进出细胞，不需要提供能量，统称为被动运输。
小资料
质膜上存在水通道蛋白，水分子进出细胞时，既可直接穿过脂双层，也可穿过水通道，因此，渗透作用实质是水的自由扩散和协助扩散的叠加。
3.资料3中膜蛋白B的功能是什么？它在工作过程中需要不断消耗能源物质的原因是什么？
钠钾泵载体蛋白，载体蛋白逆浓度梯度进行物质跨膜运输需克服一定的阻力，因此需要消耗能量。
主动运输
问题探究
图示：
特点：
例：葡萄糖进入小肠肠腔、矿质元素离子进入根毛细胞。
主 动 运 输
离子、小分子物质跨膜运输三种方式的比较
自由扩散
协助扩散
主动运输
运输方向
载体
能量
举例
不需要
需要
需要
不消耗
不消耗
消耗
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
O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯
葡萄糖进入红细胞
Na+ 、K+、Ca2+等离子；
小肠吸收葡萄糖、氨基酸。
运输速率
浓度差
协助扩散曲线图
三种跨膜运输方式曲线模型（影响跨膜运输的因素）
运输速率
浓度差
自由扩散曲线图
运输速率
能量
主动运输曲线图
载体蛋白数量有限
载体蛋白数量有限
温度
（影响物质分子的运动）
都是离子或小分子物质（分子量小）进行跨膜运输
通过上面三种方式进出细胞的物质有什么共同
特点呢？
大分子物质如何进出细胞？
胞吞
胞吐
细胞膜 囊泡 细胞内部
内陷
进入
细胞内部 囊泡 细胞外
形成
与膜融合
特点
需要囊泡协助（依赖膜的流动性）
需要消耗能量
协助扩散
自由扩散
物质的运输方式
主动运输（逆浓度梯度）
小分子物质
（跨膜运输）
大分子物质
（非跨膜运输）
胞吞
胞吐
消耗能量
顺浓度梯度
被动运输
载体蛋白
小结
质膜既允许特定的小分子和大分子进出，又阻止其他物质通过，选择透过性是质膜的功能特性。
谢 谢
物质进出细胞的方式
第一课时 水通过渗透作用进出细胞
寻找证据
实
验
探究植物细胞的吸水和失水方式
实验原理
1.洋葱鳞片叶内表皮等薄膜状生物组织只有单层或少数几层细胞组成，可以利用这类生物组织模拟质膜。
2.细胞壁的伸缩性远小于原生质层
寻找证据
实
验
探究植物细胞的吸水和失水方式
实验一 模拟探究质膜透性的实验装置
洋葱鳞片叶内表皮
讨论：长颈漏斗发生了怎样的变化？说明了什么？
半透膜：
一种具有多孔的薄膜。（如玻璃纸、膀胱膜、羊皮纸等）
特点：只允许小于孔径的小分子透过，大分子物质不能透过。
半透膜显微结构
示意图
玻璃纸
水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜，从低渗溶液一侧向高渗溶液一侧扩散的现象，称为渗透作用。
2、渗透作用发生的必备条件
具有 。
膜两侧的溶液具有 。
小结：
3、渗透作用原理：
低浓度A
（单位体积水相对 ）
高浓度B
（单位体积水相对 ）
吸水
失水
1、渗透作用概念和方向
水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散作用。
多
少
方向：由 浓度侧向 浓度侧扩散。
低
高
半透膜
浓度差
（物质的量浓度）
寻找证据
实
验
探究植物细胞的吸水和失水方式
实验二 观察植物细胞的质壁分离和复原现象
1.制作临时装片：紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞
2.低倍镜观察：①有紫色液泡 ②原生质层紧贴细胞壁
3.
4.低倍镜观察： ①中央液泡逐渐变小（紫色加深）
②原生质层与细胞壁逐渐分离
5.
6.低倍镜观察： ①中央液泡逐渐胀大 ②原生质层逐渐贴近细胞壁
0.3g／ml 蔗糖溶液
吸水纸吸引
清水
吸水纸吸引
讨论：1.植物细胞在质量分数为30%的蔗糖溶液中发生了什么现象？换为清水后又发生了什么现象？据此可得出什么结论？
2.在你们小组选取的溶液中，植物细胞发生了什么现象？如何解释这种现象？
洋葱紫色表皮
细胞壁与细胞膜的间隙充满蔗糖溶液
质壁分离
质壁分离复原
1.你知道这里的“质”与“壁”分别指什么吗？
“质”指原生质层，“壁”指细胞壁
2.在质壁分离及复原的过程中，细胞液浓度如何变化？
质壁分离——失水：细胞液浓度变大,颜色变深
质壁分离复原——吸水：细胞液浓度变小，颜色变浅
细胞壁与细胞膜的间隙充满清水
0.3g/ml的蔗
糖溶液处理
当外界溶液渗透压高于植物细胞的细胞液渗透压时，单位时间内从细胞液进入液的水分子比从外界溶液进入细胞液的水分子多，导致细胞失水收缩，原生质层与细胞壁分开，植物细胞发生质壁分离。
观察结果：
清水
处理
当外界溶液渗透压低于质壁分离细胞的细胞液渗透压时，从外界溶液进人细胞液的水分子比从细胞液进人外界溶液的水分子多，原生质层与细胞壁恢复贴合，细胞发生质壁分离复原。
观察结果：
（1）当外界溶液浓度＜细胞质浓度时，细胞 。
（2）当外界溶液浓度＞细胞质浓度时，细胞 。
（3）当 时，水分进出平衡。
吸水
失水
外界溶液浓度＝细胞质浓度
清水
盐水
0.9%生理盐水
结论：动物细胞也通过渗透作用吸水和失水。
联系生活
人体细胞只有在等渗溶液中才能维持正常的形态，所以在日常生活中，我们要注意摄入适量的水分。
例如，在大量出汗后要及时补充淡盐水，腹泻后要饮用补盐液,防止脱水。 输液时医护人员通常用质量分数为0.9%的NCl溶液或者质量分数为5%的葡萄糖溶液溶解药物，这也是为了保持血浆的正常渗透压。
...............................................................................................................................................................................
植物的根毛细胞通过渗透作用从土壤中吸收水分。
在农作物栽培过程中，要适时、适量地灌溉。
施肥时要对肥料进行充分稀释,以避免土壤溶液渗透压过高，造成作物失水萎蔫（图2-16）。
大型超市里的蔬菜货架上往往带有喷水装置，可以定时喷出水雾。
微生物细胞也通过渗透作用吸水。
如果将食品糖渍、盐渍或者干制，就可以使微生物难以从食品中获取水分，增殖缓慢，从而延长食品的保存期。
...............................................................................................................................................................................
植物细胞的原生质层能选择性地控制水分子和溶质分子进出细胞液，植物细胞通过渗透作用吸水和失水。
得出结论：
植物细胞在一定浓度的甘油或KNO3溶液中发生质壁分离后会自动复原，这是因为甘油分子、K和NO能够进入细胞液，导致细胞液渗透压升高，细胞吸水复原。
1．如图为植物细胞吸水和失水的原理图，其中①②表示外界溶液浓度与细胞液浓度的大小关系，③表示细胞结构，则①②③处依次是（ ）
A.①＞②＜③原生质层
B.①＞②＜③原生质体
C.①＜②＞③原生质层
D.①＜②＞③细胞膜
2．某同学为探究膜的通透性而设计了如图所示的渗透装置，开始时烧杯内的液面和长颈漏斗内的液面相平。在长颈漏斗内液面上升的过程中（ ）
A．液面上升的速率先逐渐加快后逐渐减慢最终维持稳定
B．水分子只能通过半透膜从清水向蔗糖溶液扩散
C．当漏斗内液面保持不变时，水分子不再通过半透膜扩散
D．当半透膜两侧水分子进出速率相等时，长颈漏斗内液面最高
A
D
物质进出细胞的方式
第二课时 离子、小分子及大分子进出细胞
1.非极性小分子和较小的极性分子如何过膜？方向由什么决定？
溶解在脂双层穿过，由高浓度到达低浓度
自由扩散
问题探究
例：O2 、CO2、尿素、甘油
图示：
特点：
自 由 扩 散
2.葡萄糖分子如何过红细胞膜？方向由什么决定？红细胞吸收葡萄糖的最大速率取决于什么？
与跨膜的载体蛋白结合或通过通道蛋白由高浓度释放到低浓度；取决于浓度差，浓度差越大，转运速率越快
协助扩散
问题探究
图示：
特点：
例：葡萄糖进入红细胞
协 助 扩 散
不管是自由扩散还是协助扩散，物质顺浓度梯度进出细胞，不需要提供能量，统称为被动运输。
小资料
质膜上存在水通道蛋白，水分子进出细胞时，既可直接穿过脂双层，也可穿过水通道，因此，渗透作用实质是水的自由扩散和协助扩散的叠加。
3.资料3中膜蛋白B的功能是什么？它在工作过程中需要不断消耗能源物质的原因是什么？
钠钾泵载体蛋白，载体蛋白逆浓度梯度进行物质跨膜运输需克服一定的阻力，因此需要消耗能量。
主动运输
问题探究
图示：
特点：
例：葡萄糖进入小肠肠腔、矿质元素离子进入根毛细胞。
主 动 运 输
离子、小分子物质跨膜运输三种方式的比较
自由扩散
协助扩散
主动运输
运输方向
载体
能量
举例
不需要
需要
需要
不消耗
不消耗
消耗
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
O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯
葡萄糖进入红细胞
Na+ 、K+、Ca2+等离子；
小肠吸收葡萄糖、氨基酸。
运输速率
浓度差
协助扩散曲线图
三种跨膜运输方式曲线模型（影响跨膜运输的因素）
运输速率
浓度差
自由扩散曲线图
运输速率
能量
主动运输曲线图
载体蛋白数量有限
载体蛋白数量有限
温度
（影响物质分子的运动）
都是离子或小分子物质（分子量小）进行跨膜运输
通过上面三种方式进出细胞的物质有什么共同
特点呢？
大分子物质如何进出细胞？
胞吞
胞吐
细胞膜 囊泡 细胞内部
内陷
进入
细胞内部 囊泡 细胞外
形成
与膜融合
特点
需要囊泡协助（依赖膜的流动性）
需要消耗能量
协助扩散
自由扩散
物质的运输方式
主动运输（逆浓度梯度）
小分子物质
（跨膜运输）
大分子物质
（非跨膜运输）
胞吞
胞吐
消耗能量
顺浓度梯度
被动运输
载体蛋白
小结
质膜既允许特定的小分子和大分子进出，又阻止其他物质通过，选择透过性是质膜的功能特性。
谢 谢