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【资料】
红细胞生活于血浆中，正常红细胞形态的维持与血浆的渗透压密切相关，而血浆渗透压的大小90%和Na+、Cl-有关，在医院给病人输液时需使用0.9%的NaCl溶液，为什么？
第三章 细胞的代谢
新浙科版必修1
第三节 物质通过多种方式出入细胞
1.举例说明有些物质通过被动转运进出细胞，有些物质通过主动转运进出细胞。
2.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
1.生命观念——结构与功能观：认同细胞不是封闭的系统，而是与外界进行着广泛的物质交流。
2.科学思维——模型与构建：通过实例分析，建构模型，比较不同物质运输方式的共性与差异。
素养要求
学习目标
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。不同物质通过细胞膜出入的方式是不同的。
一、被动转运不需要消耗能量
组成液体和气体的分子都在不停地随机运动，溶于液体中的溶质分子和离子也在随机运动。随机运动导致了物质的扩散。氧、二氧化碳等气体分子通过扩散出入细胞，酒精、甘油等脂溶性物质也以这种方式跨膜运输。扩散是物质出入细胞的一种方式。
溶质分子
水分子
分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象
（一）扩散：
细胞膜
溶质分子
水分子
（二）渗透：
水分子通过半透膜的扩散
1、发生条件：①有半透膜
发生渗透的条件？
②半透膜两侧溶液有浓度差
红细胞是通过渗透吸水还是失水，取决于什么？
细胞内外溶液中水分子的相对多少，也就是溶液浓度的高低
将植物细胞置于蒸馏水或浓度较高的NaCl溶液中，会发生与红细胞同样的现象吗？
质壁分离
蒸馏水
较浓的NaCl溶液
水分子渗透的方向？
吸水：
细胞外溶液浓度
失水：
细胞外溶液浓度
水分子总是由水分子多处运动到水分子少处
2、渗透作用的方向
溶液浓度低
溶液浓度高
低于
细胞液浓度
高于
细胞液浓度
细胞膜、液泡膜及它们之间的细胞质称为原生质层。原生质层相当于半透膜，能让水分通过而不能让蔗糖分子通过。
成熟的植物细胞是一个渗透系统
活动：植物细胞的质壁分离与复原实验
(1)成熟植物细胞的细胞膜及其以内部分相当于一层半透膜。
(2)细胞液与外界溶液存在浓度差。
(3)细胞膜及其以内部分的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。
2. 实验流程（如图所示）
1．实验原理：
紫色洋葱鳞片叶外表皮
低倍镜
高倍镜
细胞膜及其以内部分
0.3g/mL
引流法
质壁分离
变小
加深
清水
质壁分离复原
变大
变浅
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（plasmolysis)
反之，质壁分离复原（deplasmolysis)
3. 实验结果
成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水。
4．实验结论：
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。
当细胞液浓度>外界溶液浓度时，洋葱表皮细胞吸水
当细胞液浓度<外界溶液浓度时，洋葱表皮细胞失水
当细胞液浓度=外界溶液浓度时，洋葱表皮细胞不吸水，也不失水
植物细胞就相当于一个渗透系统，当植物细胞死亡后，其结构中的膜结构变得不完整，质壁分离就不会发生。
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、概念：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散方式。
2、类型：扩散（自由扩散、简单扩散）、协助扩散
4、简单扩散特征：
顺浓度（高→低）梯度运输；
不需要载体；
不需要消耗能量
3、简单扩散： 物质通过简单的扩散作用进出细胞。
（三）被动转运
5、协助扩散： 进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。
6、协助扩散特征：
顺浓度（高→低）梯度运输
需要载体
不需要消耗能量
主动转运：物质从低浓度一侧运输到高浓度的一侧，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运输方式。
二、主动转运需要载体蛋白，并且消耗能量
逆浓度（低→高）梯度运输
需要载体
需要消耗能量
1、主动转运特点：
是细胞最重要的吸收或排除物质的方式，可以保持细胞内部某些物质的浓度与周围环境相比有较大的区别。
2、主动转运意义：
下面几幅坐标图中所表示的分别是哪种物质运输方式？为什么？
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
载体有专一性且数量有限，在协助扩散和主动运输中，载体具有“饱和效应”。
影响三种运输方式速率的主要因素：
影响因素
膜内外浓度差
膜内外浓度差
载体蛋白的数量
能量
载体蛋白的数量
上述讨论的是小分子物质或离子直接穿膜的方式。但当白细胞遇到病原体时，是如何将病原体吞噬进细胞内的呢？
胞吞
消耗能量
胞吐
胞吞和胞吐体现了细胞膜的什么结构特性？
胞吞和胞吐是否需要载体蛋白协助？
三、有些物质通过胞吞、胞吐进出细胞
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
（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
物质透过膜的方式 代谢能消耗情况 载体 物质运输方向 被转运物质（举例）
被动
转运 扩散
渗透
易化扩散
主动转运
胞吞
胞吐
物质出入细胞的方式比较
物质透过膜的方式 代谢能消耗情况 载体 物质运输方向 被转运物质（举例）
被动
转运 扩散 × × 由高浓度向低浓度 O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等
渗透 × × 由高浓度向低浓度 水分子
易化扩散 × √ 由高浓度向低浓度 葡萄糖进入红细胞
主动转运 √ √ （可）由低浓度向高浓度 Na+ 、K+、Ca2+等离子；其他小分子：葡萄糖、氨基酸等
胞吞 √ × 由膜外到膜内 白细胞吞噬病原体
胞吐 √ × 由膜内到膜外 胰岛细胞分泌胰岛素
物质出入细胞的方式比较

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