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第4章 细胞的输入和输出
期末复习
第1节 被动运输
第四章 细胞的物质输入和输出
1.渗透作用的概念：
—、渗透作用
水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散
渗透条件
具有半透膜
1
半透膜两侧溶液存在浓度差
2
2.渗透结果：
水分子可以通过半透膜进行双向扩散，直到水分子进出速率相等
3.水的运输方向：
②从溶液浓度的角度分析：
低浓度溶液 → 高浓度溶液
①从水分子自身的角度分析：
水分子相对含量高一侧 → 相对含量低一侧
练一练 . 利用渗透作用原理比较不同溶液浓度大小
漏斗内 烧杯内
溶液浓度 X Y
现象及结论 ①若漏斗内液面上升，则 ②若漏斗内液面不变，则 ③若漏斗内液面下降，则 X>Y
X=Y
X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
＞
＝
细胞吸水膨胀
细胞失水皱缩
细胞形态不变
水分进出动物细胞的原理也是渗透作用吗？
二、动物细胞的吸水和失水
＜
所有活的动物细胞都相当于一个渗透装置
细胞膜相当于半透膜
1
细胞膜两侧存在浓度差
2
原因
动物细胞失水或吸水的原理：渗透作用
成熟的植物细胞模式图
细胞壁
细胞膜
细胞液
细胞质
液泡膜
原生质层
1、成熟植物细胞内的液体环境主要指的是_______________
2、水进出植物细胞主要指的是水通过________进出______
液泡中的细胞液
原生质层
液泡
全透性；伸缩性较小
主要由纤维素和果胶组成，支持保护细胞
半透性；伸缩性较大
请说出植物细胞和动物细胞在结构上的主要区别
比喻：
细胞壁--纸盒
原生质层--气球
说明伸缩性大小问题。
第一阶段 第二阶段
现象
试剂
中央液泡大小
原生质层位置
细胞大小
现象
原因
0.3g/mL蔗糖溶液
清水
缩小，颜色变深
质壁分离
通过渗透作用失水
逐渐与细胞壁分离
变大，颜色变浅
逐渐贴近细胞壁
质壁分离复原
通过渗透作用吸水
基本不变
基本不变
观察植物细胞的质壁分离和复原
探究.实验
质壁分离的概念：指原生质层和细胞壁发生分离的现象
2、可以用绿色植物的叶肉细胞观察质壁分离吗？
思考
可以，如黑藻叶片
3、要观察植物细胞质壁分离和复原，对材料有哪些要求？
①植物细胞 VS 动物细胞？
②成熟细胞 VS 未成熟细胞？
③活细胞 VS 死细胞？
④有颜色的液泡 VS 无色液泡
液泡颜色为深色或者有较明显的参照物
4.如果将实验中质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液改为
适宜浓度的KNO3溶液，实验结果会如何？
外界溶液浓度＞细胞液浓度→
细胞失水、质壁分离
外界溶液浓度＜细胞液浓度
→ 细胞吸水、质壁分离自动复原
因细胞主动或被动吸收溶质而使细胞液浓度增大，
植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。
尿素溶液
甘油
乙二醇溶液
板书：
质壁分离
质壁分离产生的原因
内因：
外因：
（1）原生质层相当于一层半透膜
（2）原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性
外界溶液浓度>细胞液浓度
思考：
1. 发生质壁分离的细胞，细胞壁与细胞膜间的溶液是什么？
2. 动物细胞能在高浓度溶液中发生质壁分离吗？
水进出细胞的原理
渗透作用
发生的条件
动物细胞的
吸水和失水
成熟植物细胞
的吸水和失水
具有半透膜
半透膜两侧具有浓度差
细胞质>外界溶液时
细胞质<外界溶液时
半透膜：细胞膜
浓度差：细胞质与外界溶液
细胞液<外界溶液时
细胞液>外界溶液时
质壁分离复原
吸水
失水
质壁分离
半透膜：原生质层
浓度差：细胞液与外界溶液
小结：
1、自由扩散（简单扩散）
一、被动运输
①顺浓度梯度运输（高浓度→低浓度）
②不需要转运蛋白
③不消耗能量
实例：
概念：
物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式,也叫简单扩散
①气体，如O2、CO2等
②水等小分子
③脂溶性小分子，如甘油、乙醇，苯等
特点：
思考：物质运输速率与什么有关？
膜内外物质浓度差
画图：小球从高处滚落
2、协助扩散(易化扩散)
①顺浓度梯度运输（高浓度→低浓度）
②需要转运蛋白
③不需要消耗能量
实例：
概念：
物质借助膜上转运蛋白进出细胞的扩散方式，也叫易化扩散
①葡萄糖进入红细胞
②K+通过K+通道蛋白跨膜
③大部分水分子通过水通道蛋白跨膜
一、被动运输
特点：
思考：1.物质运输速率与什么有关？
2.它与自由扩散的区别是什么？
膜内外物质浓度差、转运蛋白的数量
它需要膜上转运蛋白的协助
画图：小球在板车上，从高处滑下
方式 自由扩散 协助扩散
运输方向 是否消耗能量（ATP） 是否需要转运蛋白
举例
图例
曲线图 （一定浓度范围内）
影响因素
顺浓度梯度（高浓度 低浓度）
不消耗
不需要
需要（载体蛋白或通道蛋白）
氧气、二氧化碳、水、乙醇、苯等
葡萄糖、水、一部分离子等
细胞膜内外物质的浓度差
浓度差；转运蛋白的数量
小结
说出两种运输方式的相同点和不同点
类型 载体蛋白 通道蛋白
转运物质特点
是否与被转运物质结合
自身构象是否改变
图解
与自身结合部位相 。
与自身通道的直径、形状相适配、大小和电荷相适宜
不结合
结合
改变
不改变
适应
转运蛋白P66
转运蛋白具有专一性，一种转运蛋白通常只能转运一种物质
水通道蛋白
离子通道蛋白
绘制自由扩散速率的曲线图
影响自由扩散速率的因素：
膜内外物质浓度差
浓度差
扩散速率
转运蛋白
扩散速率
O2（能量）
扩散速率
膜两侧的分子浓度差越大，扩散速率越快。成正比
绘制协助扩散速率的曲线图
影响协助扩散速率的因素：
浓度差
扩散速率
O2（能量）
扩散速率
P
转运蛋白数量限制
膜内外物质浓度差、转运蛋白数量
第四章 细胞的物质输入和输出
第2节
主动运输与胞吞、胞吐
1、概念：
逆浓度梯度（低浓度→高浓度）
需要载体蛋白
消耗能量（ATP提供）
离子或其他x物质逆浓度梯度跨膜运输
如：
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸；
大多数无机盐离子进出细胞；
3、实例：
主动运输
一
2、特点
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。
低
高
能量
载体蛋白
葡萄糖
葡萄糖
ATP
ADP
Pi
高浓度
低浓度
主动运输
能量
（以小肠上皮细胞吸收葡萄糖为例）
细胞外
细胞内
主动运输维持了细胞内外的浓度差
被动运输减小细胞内外的浓度差
主动运输的意义P70
细胞通过主动运输选择吸收需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，保证细胞和个体生命活动的需要。
胞吞与胞吐
二
胞吞
① 细胞摄取的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。
② 小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部。
（囊泡可被溶酶体降解）
例：白细胞吞噬病菌
例：变形虫摄取食物
运输方向：细胞外→细胞内
胞吐
细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞。
胞吞与胞吐
二
例：分泌蛋白的分泌
乳腺细胞分泌乳汁（蛋白质）
唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶
运输方向：细胞内→细胞外
需要膜蛋白(非转运蛋白)
消耗能量
胞吞胞吐的特点
物质跨膜运输的方式 被动运输 主动运输 胞吞、胞吐
自由扩散 协助扩散 运输方向 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度
是否需要 转运蛋白 不需要 需要 需要 不需要
是否消耗能量（ATP） 不消耗 消耗 消耗
实例 氧气、水、甘油等通过细胞膜 葡萄糖通过红细胞; 水通过水通道; K+通过离子通道; 葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜； 离子通过细胞膜等. 白细胞吞噬病菌;
变形虫摄取食物;
分泌蛋白的分泌.
模式图
总结比较几种物质运输方式
运输速率
浓度差
能量
运输速率
浓度差
运输速率
自由扩散
协助扩散
主动运输
闯关练习一 绘制坐标图
0
0
0
影响因素：
浓度差
影响因素：
浓度差
转运蛋白的数量
影响因素：
能量
载体蛋白的数量
能量
运输速率
0
自由扩散或协助扩散
分析特殊点

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