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(共34张PPT)
第2节 主动运输与胞吞、胞吐
第4章 细胞的物质输入和输出
（1）概念：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜，低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。
一、渗透作用与质壁分离
1.渗透作用
半透膜
浓度差
多于
考点一　渗透作用的原理和应用（国考5年3考）
（全国卷：2020全国卷Ⅱ；2018全国卷Ⅰ；2017全国卷Ⅱ）
任务驱动·探究突破
任务1　成熟植物细胞和外界溶液形成的渗透系统与渗透作用模型的比较
项目 渗透作用模型 植物细胞与外界溶液
形成的渗透系统
图解 基本 条件 半透膜、浓度差 原生质层——选择透过性膜；浓度差——细胞液与外界溶液之间的浓度差
原理 水分子通过半透膜的扩散作用 水分子通过原生质层在细胞液与外界溶液之间发生扩散
水扩散 总趋势 低浓度溶液→高浓度溶液 （2）验证渗透作用发生的条件：
特别提醒　有关渗透作用的两个易错点
（1）水的运输特点：无论细胞吸水还是失水，水分子通过原生质层的扩散都是双向进行的。
（2）渗透平衡的实质：渗透平衡只意味着半透膜两侧的水分子移动到达平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。
水进出哺乳动物红细胞的示意图
将哺乳动物的红细胞放入不同浓度的氯化钠溶液中，一段时间后，红细胞将会发生以下的变化。
2.动物细胞的吸水与失水
成熟植物细胞有大液泡，占整个细胞很大比例，因此它的液体环境主要考虑液泡中的细胞液，植物细胞的吸水和失水主要就是通过原生质层。
3.植物细胞的吸水与失水
成熟的植物细胞模式图
细胞膜
细胞质
液泡膜
原生质层
细胞壁（全透性）
细胞液
（1）质壁分离实质：细胞壁与原生质层分离。
原生质体： 去除植物细胞壁以后所剩下的细胞结构。
细胞膜
原生质层 两层膜之间的细胞质
液泡膜
（2）植物细胞发生质壁分离的条件
①有原生质层的活细胞
②细胞壁的伸缩性比原生质层小；
③外界溶液的浓度大于细胞液浓度。
（1）渗透作用：成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，细胞液具有一定的浓度，能够渗透失水和吸水。
（2）原生质层伸缩性大于细胞壁
二、观察植物细胞的质壁分离和复原
紫色洋葱鳞片叶、质量分数为0.3g/mL的蔗糖溶液、清水、刀片、镊子、显微镜等。
外表皮细胞
1.实验原理
2.材料用具
a.滴清水
b.取材
c.平展
d.盖盖玻片
①制片
e.显微观察
f.滴0.3g/mL蔗糖溶液观察现象
g.滴清水再观察现象
②观察
3.实验步骤
正常状态 高浓度状态 低浓度状态
图像
液泡大小变化
原生质层位置
正常大小
逐渐变小
逐渐变大，恢复原来大小
原生质层 紧贴细胞壁
原生质层逐渐脱离细胞壁
原生质层逐渐贴近细胞壁
4.实验结果
5.探究植物细胞的吸水和失水（视频）
2．物质跨膜运输的实例
吸水
膨胀
失水皱缩
动态平衡
半透膜
浓度差
选择透过性
种类和数量
分离
分离复原
同种无机盐离子
不同无机盐离子
选择性
细胞外
细胞内
水分子
细胞膜
（一）被动运输：物质顺浓度梯度的扩散方式进出细胞
物质通过简单扩散作用进出细胞
三、物质跨膜运输的方式
1.自由扩散
（1）顺浓度梯度运输
（2）不需要载体
（3）不需要消耗能量
（4）举例：水、CO2、O2、甘油、乙醇、苯等
特征：
类比：小球下滑
细胞外
细胞内
细胞膜
载体蛋白
葡萄糖进入红细胞
2.协助扩散
进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散
特征：
（1）顺浓度梯度运输
（2）需要载体参与
（3）不需要消耗能量
（4）举例：葡萄糖进入红细胞
类比：载物小车下坡
载体蛋白
①专一性
(一种载体蛋白只运输一种分子或离子)
②多样性
(载体的种类多种多样)
③饱和性
(细胞膜上的载体蛋白数量有限)
从细胞膜低浓度一侧运输到高浓度一侧，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，这种方式叫做主动运输。
（二）主动运输
载体蛋白
能量
葡萄糖
类比：载物小车上坡
（1）需要载体(蛋白质)协助。
（2）需要消耗能量。
（3）逆浓度梯度运输。
（4）举例：Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞膜；葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞。
特征：
胞吐
胞吞
细胞膜
（三）胞吞和胞吐
特点：不需要载体、需要能量、跨膜0层，体现了生物膜的流动性。
举例：白细胞吞噬病菌、变形虫吞噬食物等
1.胞吞
特点：不需要载体、需要能量、跨膜0层，体现了生物膜的流动性。
例子：分泌蛋白的分泌，如抗体、胰岛素、生长激素等
2.胞吐
拓展：
神经递质虽然是小分子物质，但是神经递质是通过突触小泡，以胞吐方式释放到突触间隙的。
目前已知的神经递质种类很多，主要有乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺、氨基酸类（如谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸等）、一氧化氮等。
（四）影响物质跨膜运输速率因素
自由扩散
协助扩散/主动运输
a.OA段主要是受 的影响；
b.A点后受 的限制。
浓度差
载体蛋白种类和数量
1.浓度差
自由扩散不受载体蛋白数量的影响。
载体蛋白主要影响协助扩散和主动运输。其他条件适宜的情况下，协助扩散载体蛋白数量越多，运输速率越大；
主动运输中载体蛋白数量达到一定程度后运输速率不再增加，可能原因是受能量供应限制。
2.载体蛋白
自由扩散/协助扩散
主动运输
a.A点不进行 呼吸，能量由 呼吸提供；
b.AB段主要受 影响；
c.B点后受 的限制。
有氧
无氧
O2浓度
载体蛋白种类和数量
3.氧气含量
运输方式 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向
载体蛋白
能量
常见例子
影响运输速率的主要因素
运输速率曲线图
顺浓度梯度
顺浓度梯度
逆浓度梯度
不需要
需要
需要
水、气体、脂溶性分子进出细胞
血浆中的葡萄糖进入红细胞
离子进出细胞;葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞
不需要
不需要
需要
浓度差
浓度差
载体蛋白的数量
载体蛋白的数量
能量
被动运输
小结
a.温度会影响生物膜的流动性和酶活性，进而影响运输速率；
b.PH会影响酶活性，进而影响运输速率。
4.温度或PH

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