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(共39张PPT)
第6讲 物质出入细胞的方式
考点一 细胞的吸水与失水
考点二 物质跨膜运输的方式
考点三 观察：植物细胞的质壁分离与复原
问题探讨（5min）
1.渗透作用的概念、条件和方向？渗透系统的组成？
2.一个动物细胞是否相当于一个渗透系统？为什么？
3.一个植物细胞是否相当于一个渗透系统？为什么？
4.实验：观察植物细胞的质壁分离与复原
扩散现象
是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移直到均匀分布的现象。扩散速度与温度有关，温度越高，扩散速度越快。
在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等。过一段时间后，会出现如右图所示现象。
玻璃纸（又叫赛璐玢）是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。
讨论
漏斗管内的液面为什么会升高？
如果用纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？
如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎么样？
单位时间内从清水流入蔗糖溶液中的水分子数大于从蔗糖溶液流入清水中的水分子数
不会，纱布孔隙大，蔗糖分子可自由通过。
液面不会升高，膜两侧浓度相同，水分子进出平衡。
一段时间后液面高度不再变化，是否表明二者浓度相等？
不一定，若渗透系统最终存在液面高度差，那么压强会抑制水分子从低浓度一侧向高浓度一侧的扩散。
半透膜：一类小分子物质可以通过,而大分子物质不能通过的多孔性薄膜的总称。
如玻璃纸、鸡蛋的壳膜、鱼鳔、动物膀胱膜、肠衣等
选择透过性膜：指具有活性的生物膜。对物质的通过既具有半透膜的物理性质，还具有主动的选择性。
如细胞膜
选择透过性膜一定是半透膜，半透膜不一定是选择透过性膜
问题解答
条件：
有半透膜
半透膜两侧的溶液存在浓度差
渗透作用
水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散
概念：
方向：
1.渗透作用的概念、条件和方向？渗透系统的组成？
渗透系统的组成：
①两个溶液体系；②具有半透膜
水的含量：
溶液浓度：
渗透压：
相对含量高→相对含量低
低浓度→高浓度
渗透压低→渗透压高
顺相对含量梯度
物质的量浓度
红细胞与渗透系统的比较
渗透系统的要求：
①两个溶液体系
②具有半透膜
渗透作用的条件：
①具有半透膜
②半透膜两侧具有浓度差
一个动物细胞相当于一个渗透系统
外界溶液＜细胞质浓度
动物细胞吸水膨胀
外界溶液＞细胞质浓度
动物细胞失水皱缩
外界溶液＝细胞质浓度
水分进出动物细胞动态平衡
你吃比较咸的食物时，例如你吃腌制的咸菜，连续嗑带盐的瓜子等，你的口腔和唇的粘膜有什么感觉？为什么？
口腔细胞失水
【与生活的联系】
成熟的植物细胞与渗透系统的比较
渗透系统的要求：
①两个溶液体系
②具有半透膜
渗透作用的条件：
①具有半透膜
②半透膜两侧具有浓度差
植物细胞相当于一个渗透系统
问题解答
原生质层
细胞膜
液泡膜
细胞质
原生质层
原生质体：去除细胞壁的成熟的植物细胞
原生质层的伸缩性大于细胞壁
问题解答
4.实验：观察植物细胞的质壁分离与复原
实验材料的选取：
外表皮细胞
内表皮细胞
紫色
白色
1. （2014·全国卷Ⅰ）下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是（　　）
A．与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察
B．用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察C．用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同
D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察
B
实验步骤：
制片：制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片
观察：低倍镜下观察中央液泡的大小，以及原生质层的位置
滴入0.3g/ml的蔗糖溶液
观察：低倍镜下观察液泡、原生质层、细胞大小的变化情况
滴入清水
观察：低倍镜下观察液泡、原生质层、细胞大小的变化情况
问题解答
4.实验：观察植物细胞的质壁分离与复原
0.3g/ml的蔗
糖溶液处理
清水处理
原生质层和细胞壁紧贴
原生质层和细胞壁分离
现象 试剂 中央液泡大小 原生质层的位置 细胞大小
蔗糖溶液
清水
变小
逐渐恢复原来大小
原生质层脱离细胞壁
原生质层恢复原来位置
基本
不变
基本不变
植物细胞的质壁分离和质壁分离的复原
质壁分离复原：发生质壁分离的植物细胞因吸水膨胀，恢复成原来的状态。
质壁分离：植物细胞因为失水收缩，原生质层与细胞壁发生分离的现象。
发生质壁分离的原因
外因：
内因：
＞
外界溶液浓度
细胞液浓度
＜
原生质层相当于一层半透膜
原生质层的伸缩性
细胞壁的伸缩性
正误判断
1.水、氧气、二氧化碳等可以通过渗透作用进出细胞。( )
×
2.植物细胞去除细胞壁以后为原生质体。( )
√
3.细胞液和细胞核均不属于原生质层的范围。( )
√
4.红细胞必须放在蒸馏水中才会吸水涨破。( )
×
1. 下图表示某同学利用紫色洋葱鳞片叶作为实验材料,观察植物细胞质壁分离和复原的基本操作步骤。下列相关叙述错误的是( ) 。
A.第二次观察 和第一次观察 形成对照,第三次观察 和第二次观察 形成对照
B.该实验用显微镜主要观察原生质层和细胞壁的位置、液泡的颜色和大小等
C.若将蔗糖溶液换成适宜浓度的 溶液,则可以省略 过程
D.增大蔗糖溶液的浓度,实验效果会更明显,且不影响细胞的活性
D
特别提醒
若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl等做实验会出现_____________现象，因为外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。
若用0.5g/ml蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为______________________。
细胞过度失水而死亡
自动复原
1. (2021·广东卷)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下,制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片,观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响,下图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是( )
A.比较保卫细胞细胞液浓度,③处理后＞①处理后
B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中
C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞
D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②＞①＞③
A
1.判断成熟的植物细胞是否有生物活性
2.测定细胞液浓度范围
质壁分离与复原的应用
质壁分离与复原的应用
3.比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度
2.（2020·全国卷Ⅱ）取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度（单位为g/mL）相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组（甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍）。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是（ ）
A. 甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高
B. 若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零
C. 若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离
D. 若测得乙糖溶液浓度升高，则叶肉细胞的净吸水量乙组大于甲组
D
物质跨膜运输的方式
问题探讨（5min）
1.什么叫被动运输？什么叫主动运输？被动运输有哪些类型？
2.对三种跨膜运输方式进行比较（运输方向、载体蛋白、能量和举例方面）制作表格进行。
3.影响跨膜运输的因素有哪些？
4.物质进出细胞的其他方式？
被动运输 主动运输
概念
类型
载体
能量
举例
顺浓度梯度的扩散
顺浓度梯度的运输
自由扩散
协助扩散
不需要
需要
不需要
不需要
O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯
神经细胞中，K+外流、Na+内流；
葡萄糖进入红细胞
Na+ 、K+、Ca2+等离子；
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸。
需要
需要
1. 2003年的诺贝尔化学奖授予了研究细胞膜通道蛋白的科学家。离子通道蛋白和载体蛋白的化学本质均为 _______,均分布在细胞的膜结构中,都有控制特定物质跨膜运输的功能。但是,通道蛋白在运输过程中并不与被运输的分子结合,也不会移动,并且在从高浓度向低浓度运输过程中,参与的只是 ___________,运输物质时 _________能量。
蛋白质
协助扩散
不消耗
深挖教材
2. 囊性纤维病是由于细胞中某种蛋白质结构异常,影响了 和 的跨膜运输,这一事例说明这种结构蛋白属于细胞膜上的 ___________,反映了细胞膜对离子的吸收具有选择性是通过细胞膜上 _______________________来实现的。
载体蛋白
载体蛋白的种类和数量
1. 人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，①～⑤表示相关过程。下列叙述错误的是(　　)
D
A.血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO2和O2
B.①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散
C.成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产
生ATP，为③提供能量
D.成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更
新中
1. 下列关于物质进出细胞的叙述,正确的是( )。
A.细胞膜的选择透过性是指小分子物质均能通过,而大分子物质均不能通过
B.哺乳动物的成熟红细胞可通过无氧呼吸为主动运输提供能量
C.红细胞中能储存大量氧气分子,故氧气分子进入红细胞的方式为主动运输
D.哺乳动物神经细胞通过协助扩散的方式吸收钾离子
B
【资料1】盐腺，部分鸟类和爬行类所具有的排盐腺体。因位于眶部，所以又称眶腺。分泌物的主要成分是氯化钠。生活在海边和海中的海鸟、海蜥蜴等动物的盐腺尤为发达，用于排出体内多余的盐分借以保持体液的渗透平衡。
【资料2】泌盐植物又叫排盐植物，这类植物能像人出汗一样，把盐分排出体外；如柽柳属和匙叶草属植物，它们生长在盐分较多的环境中，虽然吸收了大量的盐分，但却能通过吐盐结构--盐腺，将盐排出体外，这样就避免了盐分的危害。
分析以上资料，主动运输具有什么意义？
主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。
问题解答：
3.影响跨膜运输的因素有哪些？
①物质浓度（在被动运输中实质为膜两侧的浓度差）
协助扩散或主动运输
自由扩散
①物质浓度（浓度差）、②O2浓度、③温度
问题解答：
3.影响跨膜运输的因素有哪些？
②O2浓度
③温度
酶
主动运输
自由扩散或协助扩散
2. 科学研究表明,哺乳动物肌肉细胞膜外 浓度是膜内的15倍,膜内 浓度是膜外的35倍,这种浓度差与膜上的 泵有关,其作用原理如图所示。下列说法正确的是 ( ) 。
A.温度的改变不影响 和 的运输
B.呼吸抑制剂不影响 和 的运输
C.该运输过程能体现细胞膜的功能特征
D.该运输过程的持续会导致ADP的大量积累
C
问题解答：
4.物质进出细胞的其他方式？
膜泡运输（一些大分子物质进出细胞的方式）
胞吞
胞吐
如白细胞吞噬入侵的细菌、细胞碎片及衰老的红细胞
如分泌蛋白的合成和运输；一些小分子物质（神经递质等）的运输
胞吞胞吐都需要消耗能量
体现了细胞膜的流动性
提醒：
①小分子物质的运输方式不一定都是被动运输或主动运输，如神经递质的释放方式是胞吐。
②生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的，如RNA和蛋白质可通过核孔出入细胞核。
③需要能量的运输方式不一定就是主动运输，胞吞和胞吐也消耗能量。
④无机盐离子的运输方式不一定是主动运输，如兴奋产生过程中的K＋外流和Na＋内流的方式均为协助扩散。
(1)日常生活中，手上涂抹的护肤甘油进入皮肤细胞的过程属于自由扩散( )
(2)消化酶需要细胞膜上相应的载体协助，才能被分泌到细胞外( )
(3)人体不同细胞吸收葡萄糖的方式都是协助扩散( )
(4)物质通过通道蛋白的运输速率与细胞的能量供应有关( )
(5)主动运输使膜内外物质浓度趋于一致，维持了细胞的正常代谢( )
(6)人红细胞吸收胆固醇与吸收葡萄糖的相同点是均需要载体蛋白的协助( )
√
×
×
×
×
×
正误判断

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