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(共41张PPT)
细胞是一个开放的系统，每时每刻都与环境进行着物质的交换，细胞膜能够对进出细胞的物质进行选择。
3.3物质通过多种方式出入细胞
模拟实验：渗透作用
半透膜：可以让小分子（如水、离子）通过而较大分子（如蛋白质、淀粉）不能通过的一类薄膜的统称。
例如：透析膜、羊皮纸、玻璃纸等。
思考与讨论
1、漏斗内液面为什么会升高？
3、液面停止上升后，水分子是否不再跨膜运输？
2、液面会持续上升吗？
4、液面停止上升后，膜内外浓度是否相等？
渗透作用
扩散：分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象。
渗透：水分子通过半透膜从水分子数相对较多的一侧进入水分子数相对较少的一侧运动的现象。
（低浓度 高浓度）
条件：存在浓度差
方向：从高浓度到低浓度
结果：使得该分子离子分布均匀，直到平衡， 之后继续保持运动，维持平衡状态。
条件：半透膜；膜两侧浓度差
方向：从低浓度到高浓度
结果：半透膜两侧的水分子达到动态平衡
包括
动物细胞的失水与吸水
半透膜——细胞膜
浓度差——细胞质和外界 溶液存在浓度差
动物细胞的失水与吸水
细胞膜相当于一层半透膜；细胞质有一定浓度，与外界溶液能形成一定浓度差，动物细胞通过渗透作用吸水和失水。
原理
条件 结果
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
细胞形态不变
细胞失水皱缩
细胞吸水膨胀，甚至涨破
1.当外界溶液溶质的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗
不一定，当外界浓度稍高于红细胞细胞质浓度时，红细胞只是吸水膨胀并不会涨破
2.红细胞吸水或失水取决于什么条件
外界浓度与细胞质浓度有无一定浓度差
3.想一想临床上输液为什么要用生理盐水？
它的渗透压和细胞外的一样，所以不会让细胞失水或者过度吸水膨胀破裂
植物细胞的失水与吸水
烧苗现象
土壤溶液浓度＞根毛细胞浓度
植物细胞失水
植物萎蔫
原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。
植物细胞的失水与吸水
半透膜——原生质层
浓度差——细胞液和外界溶液存在浓度差
原理
成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；细胞液有一定浓度，与外界溶液能形成一定浓度差，植物细胞通过渗透作用吸水和失水。
条件 结果
外界溶液浓度=细胞液浓度
外界溶液浓度＜细胞液浓度
外界溶液浓度＞细胞液浓度
细胞吸水，中央液泡体积变大，细胞膨胀
细胞失水，中央液泡体积变小，发生质壁分离
细胞形态不变
质壁分离的原因？
当细胞外液浓度大于细胞液浓度时
细胞失水，细胞膜及其以内部分因收缩与细胞壁分离
质壁分离
质壁分离复原？
质壁分离实验的拓展应用
（1）判断成熟植物细胞是否有生物活性
待测成熟植物细胞
+
一定浓度的蔗糖溶液
镜检
发生质壁分离→有生物活性
不发生质壁分离→无生物活性
（2）测定细胞液浓度范围
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浓度之间
待测细胞
+
一系列浓度梯度的蔗糖溶液
镜检
细胞液
1.渗透作用的原理和条件
水
半透膜
2.哺乳动物红细胞吸水与失水的过程及原因
=
渗透
3.植物细胞的吸水与失水
半透膜
质壁分离
渗透
浓度差
会发生
观察植物细胞的质壁分离与质壁分离复原现象
在载玻片中央滴一滴清水。用镊子撕取紫色洋葱外表皮约0.5cm2 ，放在载玻片的水滴中，展开后盖上盖玻片。
制作临时装片
观察质壁分离现象
观察质壁分离复原现象
方法步骤
制作临时装片
观察质壁分离现象
观察质壁分离复原现象
方法步骤
制作临时装片
观察质壁分离现象
观察质壁分离复原现象
方法步骤
0.3g/ml的蔗糖溶液处理
清水处理
自身前后对照
讨论：
1、外界溶液的浓度如何影响洋葱表皮细胞的水分得失？
2、植物细胞是否为活细胞，可以根据其能否发生质壁分离和质壁分离复原来判断，请分析原因。
3、为什么实验常常选择洋葱外表皮？
4、能不能用质量浓度为0.5g/mL的蔗糖溶液？
5、植物细胞细胞壁和细胞膜之间充满着什么液体？
外界溶液，一开始是0.3g/mL的蔗糖溶液，复原时是被稀释到比细胞液浓度低的蔗糖溶液
会过度失水而死亡
有紫色大液泡，质壁分离易于发生且便于在显微镜下观察
当植物细胞死亡后，死细胞将失去选择透过性，植物细胞作为渗透系统的第一个条件半透膜没有了，质壁分离就不会发生。
外界溶液>细胞内液（细胞失水）
外界溶液<细胞内液（细胞吸水）
外界溶液=细胞内液（水分进出平衡）
被动转运不需要消耗能量
被动转运
扩散(自由扩散、简单扩散)
易化扩散（协助扩散）
物质从高浓度
转运至低浓度
氧气、二氧化碳等气体分子出入细胞，酒精、甘油、苯等脂溶性物质出入细胞
水分子从（水分子多）低浓度 （水分子少）高浓度（渗透）
葡萄糖进入红细胞
借助于载体蛋白
不消耗能量
达
到
动
态
平
衡
浓度差：运输动力
细胞外
细胞内
细胞膜
O2、CO2、水
乙醇、甘油、苯
01.扩散
扩散（自由扩散/简单扩散）
浓度差
载体蛋白数量
A.自由扩散
B.易化扩散
易化扩散：载体蛋白分子与被转运的分子或离子结合后改变形状， 把分子或离子转运至膜的另一侧。将分子或离子释放后，载体蛋白又恢复至原来的形状。
这种转运仍是一种扩散作用，但比自由扩散的速率要大得多。
已知：
请画出自由扩撒和易化扩散的运输速率曲线：
V
浓度差
A
B:受到载体蛋白数量的限制
易化扩散速率达到最大
易化扩散（协助扩散）
均为蛋白质
通道蛋白
相同点：
不同点：
对被运输的物质具有特异性和选择性
通道蛋白不与转运物质结合
通道蛋白转运速度更快
通道蛋白无饱和现象
主动转运消耗载体蛋白，并且消耗能量
例1：海水鱼的鳃需要将体内的盐从盐浓度较低的体液中排出盐浓度较高的海水中。
例2：植物的根需要从土壤溶液中吸收离子，而土壤溶液中该离子的浓度往往低于根细胞中的浓度。
思考：
海水鱼排盐、根从土壤中吸收离子是不是扩散？是不是易化扩散？
是不是被动转运？
主动转运：逆浓度梯度
高浓度 低浓度
比方：卡车载货上坡
主动转运
需要蛋白质的参与
需要消耗能量(ATP)
低浓度→高浓度
V
ATP
受到载体蛋白数量的限制
举例：K+进细胞、 Na+出细胞；
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等
①细胞膜的主动转运是活细胞的特性。
②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。
③是细胞最重要的吸收或排出物质的方式。保持细胞内部某些物质的浓度与周围环境相比有较大差别。
主动转运具有重要的意义：
思考：
主动转运过程中载体蛋白是否发生形态改变？和易化扩散有什么不同点？
扩散 易化扩散 主动转运
方向
能量
载体
举例
不需要
需要
需要
不消耗ATP
不消耗ATP
消耗 ATP
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
水, O2,CO2,甘油等脂溶性物质
血浆中葡萄糖
进入红细胞
K+进细胞、 Na+出细胞
发生质壁分离复原需要将植物再置于低浓度的蔗糖溶液或蒸馏水中，但如果所用溶液中的溶质为KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等，会发生自动复原现象，请分析是为什么？
质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质微粒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。
练习：
例1.右图中“●”表示出入细胞的物质，该物质出入细胞的方式是
A.渗透
B.易化扩散
C.主动转运
D.胞吞
B
练习：
例2.右图是某种物质（用“●”表示）跨膜运输方式的示意图，该物质的运输方式是
A.渗透作用
B.易化扩散
C.主动转运
D.胞吐
C
（1）A代表______分子；B代表 ； D代表_______。
（2）动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有
__________。
（3）在a～e的五种过程中，代表被动转运的是________。
（4）可能代表氧气转运过程的是图中编号__________；
葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号
__________。
流动性
b、c、d
b
a
蛋白质
磷脂双分子层
糖蛋白
请阅读课本P86页内容，分析下列问题：
1、出入细胞的物质都是通过跨膜转运来实现的吗？
2、某些生物大分子如何出入细胞的？
3、被胞吞或胞吐的物质一定是固体吗？
4、胞吞和胞吐利用了膜结构上的什么特性？
5、胞吞胞吐需要消耗能量吗？由什么物质来直接提供能量？
6、胞吞胞吐的物质是否需要蛋白质参与？
需要蛋白质参与
有些物质通过胞吞、胞吐进出细胞
利用糖蛋白先识别（有选择性）-利用细胞膜流动性-吞噬小泡
需要能量
变形虫摄取食物
吞噬细胞吞噬病原体
需要能量
有些物质通过胞吞、胞吐进出细胞
分泌蛋白的分泌，如消化酶
有些小分子物质也会通过胞吞胞吐的运输
神经递质
受体
神经细胞
神经细胞
神经细胞
神经细胞
小泡
胞吞胞吐主要运输大分子
物质运输方式 被动转运 主动转运 胞吞胞吐
扩散 易化扩散 运输方向
载体蛋白
能量
举例
顺浓度梯度
不需要
不消耗
O2、CO2、H2O
甘油、乙醇、苯
顺浓度梯度
需要
不消耗
红细胞吸收葡萄糖
逆浓度梯度
消耗
需要
K+进细胞、 Na+出细胞；小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等
无浓度要求
不需要
消耗
大分子或颗粒性物质，变形虫摄取食物、消化酶的分泌
总结：物质运输方式
易化扩散
扩散
物质的运输方式
(逆浓度梯度)
主动转运
小分子物质
(跨膜运输)
大分子物质为主
(膜泡运输)
胞吞
胞吐
消耗能量
（顺浓度梯度）
被动运输
载体蛋白
载体蛋白
无需能量
V
氧气
自由扩散
V
氧气
V
能量
V
能量
V
能量
V
浓度差
V
浓度差
易化扩散
主动转运
V
氧气
V
浓度差
载体蛋白的限制
载体蛋白的限制
载体蛋白的限制
厌氧呼吸产能
1．某哺乳动物神经细胞内外的K+和Na+浓度见下表。下列属于主动转运的是
A．K+经钾离子通道排出细胞
B．K+与有关载体蛋白结合排出细胞
C．Na+经钠离子通道排出细胞
D．Na+与有关载体蛋白结合排出细胞
细胞内浓度 （mmol·L－1） 细胞外浓度
（mmol·L－1）
K+ Na+ 140.0 18.0 3.0
145.0
D
练习：
2. 如图是胡萝卜在不同含氧的情况下从硝酸钾溶液中吸收K＋和NO3-的曲线。影响Ａ、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是（ ）
A.载体数量、能量
B.能量、载体数量
C.载体数量、离子浓度
D.能量、离子浓度
氧浓度（能量）
K＋
吸收量
NO3-
C
A
B
3.新生儿小肠上皮细胞通过消耗能量，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖，这两种物质被吸收到血液中的方式分别是（ ）
A. 主动转运、主动转运 B.胞吞、主动转运
C.主动转运、胞吞 D.被动运输、主动转运
B
B

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