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(共25张PPT)
第四章 细胞的物质输入和输出
第1节 被动运输
（第二课时）
动物细胞
植物细胞
条件
原理
现象
①___________相当于半透性膜
②______________________具有浓度差
①_________（由细胞膜、液泡膜和两层之间的细胞质组成）相当于半透膜
②_____________________具有浓度差
渗透作用
渗透作用
当外界溶液浓度______细胞质浓度，细胞吸水膨胀
当外界溶液浓度______细胞质浓度，细胞失水皱缩
当外界溶液浓度_______细胞质浓度，细胞维持正常形态
当外界溶液浓度______细胞液浓度，细胞发生质壁分离现象
当外界溶液浓度______细胞液浓度，细胞吸水膨胀，由于存在细胞壁，细胞不会涨破
当外界溶液浓度______细胞液浓度，细胞维持正常形态
细胞膜
细胞质与外界溶液
小于
小于
大于
大于
等于
等于
原生质层
细胞液与外界溶液
温故知新：动植物细胞的吸水和失水
思考:从细胞膜的结构分析，你认为外界的物质可以如何进入细胞？
穿过磷脂分子之间的缝隙
借助于膜上的蛋白质
糖链
膜蛋白
细胞质
问题：
据图分析，被运输物质穿过磷脂双分子层的速率与哪些因素有关？
是否带电
分子的大小
分子的极性
水溶性的
脂溶性的
极性
一、被动运输
物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学物质所释放的能量，这种物质跨膜运输的方式称为被动运输。
自由扩散
协助扩散
被动运输
物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式
物质借助膜上的转运蛋白进出细胞的扩散方式
课本P65~66
1.概念：
二、自由扩散（简单扩散）
物质通过简单扩散作用进出细胞。
细胞外
细胞内
2.特点：
顺浓度梯度运输
1
不需要转运蛋白协助
2
不需要消耗能量
3
思考: 以自由扩散的方式进出细胞的物质有哪些呢？
课本P66
3.实例：
二、自由扩散（简单扩散）
毛细血管壁
红细胞
肺泡壁
空气
氧气 15.8
氧气 5.6
氧气 14.5
气管、支气管不断分支，最终形成肺泡
O2在肺泡中与血液的交换
气体、水（部分）、脂溶性等。
（1）小分子物质
氧气、二氧化碳、氮气、尿素
苯、甘油、乙醇、脂肪酸、固醇
（2）脂溶性物质
二、自由扩散（简单扩散）
4.影响因素：
浓度差
温度
浓度差
扩散速度
转运蛋白
扩散速度
能量
扩散速度
肺泡
细胞
≠
二、自由扩散（简单扩散）
组织间隙
组织
细胞
管
血
细
毛
肺泡
O2
O2
O2
O2
O2
O2
O2
组织间隙
1.O2是怎样进入血液以及组织细胞？
以自由扩散的方式
2.O2从肺泡腔进入血液需要穿过几层生物膜？
（肺泡壁、毛细血管壁为单细胞层）
4层
3.O2从肺泡腔进入组织细胞需要穿过几层生物膜？
9层
生物膜、磷脂分子层、磷脂双分子层
习题巩固
现象：
生物膜对水分子的通透性高于人工膜
研究结果：水分子除了自由扩散还可以借助水通道蛋白进出细胞，且以水通道蛋白介导为主
假设：
水分子除自由扩散外，还存在其它运输方式
课本P68
三、协助扩散（易化扩散）
协助扩散（易化扩散）过程
三、协助扩散（易化扩散）
1.概念：
借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散。
2.特点：
顺浓度梯度运输
1
需要转运蛋白协助
2
不需要消耗能量
3
课本P66
三、协助扩散（易化扩散）
3.实例：
3
葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞
2
离子通过离子通道蛋白运输
1
水分子通过水通道蛋白运输
离子、一些小分子有机物、大部分水
载体蛋白
通道蛋白
只容许与自身通道直径和形状相匹配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过；不需要与分子或离子结合。
只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。
三、协助扩散（易化扩散）
4.转运蛋白：
葡萄糖
K+、Na+离子、水分子
课本P66~67
三、协助扩散（易化扩散）
5.影响因素：
浓度差
扩散速度
O2（能量）
扩散速度
转运蛋白
扩散速度
P
P点后速率受转运蛋白数量限制
膜两侧浓度差、转运蛋白数量、温度（转运蛋白的活性）
拐点前：看横坐标
拐点后：除横坐标外其他影响因素
四、自由扩散与协助扩散比较
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
高浓度 低浓度（顺浓度梯度）
不消耗
不需要
需要
氧气、二氧化碳、乙醇、苯等
葡萄糖、氨基酸、水等
细胞膜内外物质的浓度差
浓度差；转运蛋白的数量
与生活的联系
绝大部分保湿防冻产品中都有油脂类物质（如：甘油），想一想，这是为什么呢？
油脂类物质通过自由扩散的方式被细胞吸收，能吸收一部分空气的水分，同时它可以使一部分自由水转化为结合水，减少水分的散失，降低结冰点；从而可以防干燥，还能一定程度上防冻。
润肤霜
1.请判断①和②分别是哪一种被动运输方式？请说明判断理由。
运输速率
膜两侧的浓度差
①
②
P点
（转运蛋白饱和点）
膜两侧的浓度差
膜两侧的浓度差
转运蛋白的数量
协助扩散
自由扩散
习题巩固
1.A表示的运输方式是 ，转运速率主要取决于膜两侧物质的 。
自由扩散
浓度差
2.图B表示的运输方式可能是 ，ab段主要受 的影响，bc段受到 的限制，运输速率不能再上升。
协助扩散
膜两侧浓度差
转运蛋白数量
3.C 表示的运输方式是 ，转运速率主要取决于膜两侧物质的
。
被动运输
浓度差
习题巩固
细胞的物质输入和输出
细胞的吸水和失水
自由扩散
渗透作用的两个条件
动物细胞
特点：顺浓度梯度，不需要转运蛋白，不需要能量
植物细胞
1.半透膜。
2.浓度差。
外界溶液浓度＜细胞液浓度 细胞吸水
外界溶液浓度＜细胞液浓度 细胞失水
外界溶液浓度=细胞液浓度 细胞形态不变
外界溶液浓度＜细胞液浓度 质壁分离
外界溶液浓度>细胞液浓度 质壁分离复原
质壁分离超过一定限度不能复原。
协助扩散
特点：顺浓度梯度，需要转运蛋白，不需要能量
例子：水分子进出细胞（水通道蛋白）、葡萄糖进入红细胞（载体蛋白）、
K+外流和Na+内流（离子通道蛋白）等P68：肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收
转运蛋白：载体蛋白和通道蛋白
例子：水、尿素、气体（O2 、CO2、N2）、 脂溶性小分子（甘油、脂肪酸、乙醇、苯）、 脂质分子（胆固醇、性激素等）
课堂小结
1.物质跨膜运输的方式与物质的特点和细胞膜的结构有关。
判断下列有关物质跨膜运输的表述是否正确。
(1)细胞膜和液泡膜都相当于半透膜。 （ ）
(2)水分子进入细胞，是通过自由扩散方式进行的。 （ ）
(3)载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，
其作用机制是一样的。 （ ）



一、概念检测
练习与应用P36
2.下列各项无法通过质壁分离实验证明的是 ( )
A.成熟植物细胞的死活
B.原生质层比细胞壁的伸缩性大
C.成熟的植物细胞能进行渗透吸水
D.水分子可以通过通道蛋白进入细胞
D
3.假如将甲乙两个植物细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液溶质的浓度均比细胞液溶质的浓度高，在显微镜下连续观察甲乙两细胞的变化是（ ）
A.甲乙两细胞发生质壁分离后，不发生质壁分离复原
B.甲乙两细胞发生质壁分离，但乙细胞随后又发生质壁分离复原
C.甲乙两细胞发生质壁分离，但甲细胞随后又发生质壁分离复原
D.甲乙两细胞均发生质壁分离，后又均发生质壁分离复原
B
二、拓展应用
1. 可以配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液。将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中，适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，据此推算出细胞液浓度应介于这两个浓度之间。

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