2022版生物苏教版课件章节物质进出细胞的运输方式.pptx

第1讲描述运动的基本概念第二章细胞的结构和生命活动第三节物质进出细胞的运输方式1.阐明细胞质膜的选择透过性2.阐明被动运输的原理和特点3.阐明主动运输的过程、特点和意义4.举例说明胞吞和胞吐的过程重点:1.植物细胞的质壁分离和复原现象2.被动运输的原理和特点3.主动运输的过程和特点以及胞吞、胞吐的过程难点:1.植物细胞的质壁分离和复原现象2.物质跨膜运输的区别第1讲描述运动的基本概念第二章细胞的结构和生命活动1.渗透吸水和失水(1)当细胞内液体渗透压大于外界溶液的渗透压时,细胞2)当细胞内液体渗透压小于外界溶液的渗透压时,细胞3)当细胞内液体渗透压与外界溶液的渗透压相等,即细胞在等渗溶液中时,进出细胞的水分子处于状态1 |细胞质膜具有选择透过性吸水失水动态平衡第1讲描述运动的基本概念第二章细胞的结构和生命活动2.植物细胞的质壁分离和复原现象(1)选择透过性膜:对物质进出具有选择作用的膜2)原生质层:和以及两层膜之间的细胞质称为原生质层与半透膜类似,能选择性地控制物质的进出3)细胞内的液体环境主要是指液泡中的细胞液,细胞液的渗透压能随渗透压的变化而变化4)质壁分离现象:当植物细胞的细胞液渗透压外界溶液渗透压时,细胞液中的水分子会透过原生质层进入外界溶液,细胞不断失水,就会发生质壁分离现象。

5)质壁分离复原现象:当已经发生质壁分离的植物细胞处于渗透压细胞质膜液泡膜外界溶液小于小于第1讲描述运动的基本概念第二章细胞的结构和生命活动细胞液渗透压的外界溶液中时,外界溶液中的水分子会透过原生质层进入细胞液,细胞不断吸水,就会发生质壁分离复原现象6)质壁分离与复原的原因a.原生质层具有b.细胞液和外界溶液之间的渗透压差c.原生质层和细胞壁的伸缩性不同(原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大)3.观察植物细胞的质壁分离和复原现象(1)实验材料:成熟的活的植物细胞(如紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞)2)实验试剂:质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液、清水选择透过性第1讲描述运动的基本概念第二章细胞的结构和生命活动(3)实验过程大液泡细胞质膜逐渐缩小（颜色加深）分离逐渐增大（颜色变浅）第1讲描述运动的基本概念第二章细胞的结构和生命活动1.一般来说,分子(如O2、CO2、N2)、相对分子质量小的不带电的极性分子(如尿素、乙醇)、脂溶性分子等容易通过细胞质膜2.离子(如Na+、K+)因与水的结合而脂溶性大大降低3.相对分子质量大的不带电的极性分子(如葡萄糖)和各种带电的极性分子都难以通过细胞质膜4.细胞内的其他细胞器膜和细胞质膜一样,都是。

2 |细胞质膜对不同物质的通透性不同特别提醒质壁分离的“质”指的是原生质层,而不是细胞质,原生质层由细胞质膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成气体自由选择透过性第1讲描述运动的基本概念第二章细胞的结构和生命活动1.简单扩散或自由扩散(1)定义:细胞质膜是选择透过性膜,当物质通过细胞质膜进出细胞时,会浓度梯度从高浓度一侧向低浓度一侧移动,像这样的过程称为简单扩散或自由扩散2)扩散趋势:半透膜两侧的浓度最终达到平衡3)限制因素a.物质的脂溶性b.相对分子质量大小c.所带电荷的种类和数量4)水的渗透过程:水作为溶剂,表现为从溶质分子相对少的部位向溶质分子相对多的部位流动3|被动运输不需要细胞供能顺着第1讲描述运动的基本概念第二章细胞的结构和生命活动(5)简单扩散过程:溶质往往是从浓度高的部位向浓度低的部位流动6)渗透与扩散是两个不完全相同的物质运动过程2.依赖通道蛋白的协助扩散(1)定义:一些物质借助于细胞质膜上的,不需要细胞代谢供能,顺浓度梯度进出细胞质膜的被动运输方式,属于协助扩散2)通道蛋白:主要是离子通道蛋白它们在生物膜中主要有开与关两种构型,相当于“门”这种“门”的开与关被不同的因子所诱导。

3.依赖载体蛋白的协助扩散(1)定义:一些物质依赖细胞质膜上的进出细胞,也不需要细胞代谢供能,顺浓度梯度通过细胞质膜,这种被动运输方式也属于协助扩散通道蛋白载体蛋白第1讲描述运动的基本概念第二章细胞的结构和生命活动(2)载体蛋白a.作用方式:先与被运输的离子或分子结合,然后通过的变化或移动完成物质运输b.特点:具有高度的,即载体蛋白上的结合位点只与某种或某类溶质(如一种分子或离子)进行暂时性、可逆性的结合和分离,完成物质的被动运输4.被动运输的结果:被动运输将物质顺着浓度梯度从高浓度向低浓度方向运输,其结果是细胞内外物质浓度趋同自身构象特异性促进第1讲描述运动的基本概念第二章细胞的结构和生命活动1.定义:离子或小分子物质浓度梯度进出细胞,不仅需要膜上载体蛋白的参与,还需要细胞代谢供能的物质运输方式2.特点:不仅依赖细胞质膜上特定的载体蛋白,还需要细胞代谢供能3.实例:Na+-K+泵是活细胞中由ATP(供能物质)驱动的将Na+输出细胞外,同时将K+输入细胞内的运输泵,是维持细胞内外K+和Na+浓度差的结构和功能基础4.意义(1)通过细胞质膜的主动运输,物质逆浓度梯度进出细胞,这对形成和维持细胞内外物质的浓度差具有特别重要的意义。

2)主动运输能保证细胞按照生命活动的需要,地选择吸收营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质因此,主动运输对于活细胞完成各项生命活动具有重要意义4 |主动运输需要细胞供能逆主动第1讲描述运动的基本概念第二章细胞的结构和生命活动1.运输的物质:蛋白质、多核苷酸、多糖等大分子以及部分颗粒性物质2.特点:胞吞和胞吐涉及细胞内多种膜的破裂与融合,是一个需要细胞代谢的过程3.胞吞(1)定义:胞吞是通过质膜的运动将细胞外物质转运进细胞的过程2)类型划分依据:物质大小及其入胞机制的不同a.吞噬:细胞以大囊泡内吞较大固体颗粒的过程b.胞饮:细胞通过小囊泡将细胞周围的微滴状液体摄入细胞的过程4.胞吐:一般是指细胞将要外排的大分子形成囊泡,囊泡移动到细胞质膜处并与之结合,再将大分子排出细胞的过程5 |细胞的胞吞和胞吐供能变形第1讲描述运动的基本概念第二章细胞的结构和生命活动5.意义(1)胞吐使质膜表面积,而胞吞则会质膜表面积,质膜表面积的这种动态平衡过程对细胞质膜成分的更新和细胞的生存与生长非常必要2)胞吞参与了细胞信号的传导,还能整合多种信号,在细胞的生长、发育、代谢以及增殖中发挥重要作用增加减少第1讲描述运动的基本概念第二章细胞的结构和生命活动1.在半透膜两侧的水分子会从溶质相对较少的区域向溶质相对较多的区域扩散。

)2.在质量分数大于0.9%的NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离 )提示:在质量分数大于0.9%的NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩,红细胞不含细胞壁,不会发生质壁分离现象3.物质被动运输进出细胞时与细胞质膜的流动性无关 )提示:物质被动运输进出细胞时与细胞质膜的流动性有关4.红苋菜的叶肉细胞的原生质层由细胞质膜和液泡膜组成 )提示:植物细胞的原生质层包括细胞质膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质判断正误，正确的画“ ” ，错误的画“ ” 第1讲描述运动的基本概念第二章细胞的结构和生命活动5.物质跨膜运输都是顺浓度梯度进行的)提示:物质跨膜运输可以逆浓度梯度进行6.相对分子质量小的物质或离子都可以通过简单扩散进入细胞内)提示:一些离子进入细胞的方式是主动运输7.主动运输过程中,需要载体蛋白的协助和消耗能量)8.细胞胞吞、胞吐大分子物质不消耗能量 )提示:胞吞、胞吐过程需要消耗能量第1讲描述运动的基本概念第二章细胞的结构和生命活动不同渗透装置中水分子运动情况及液面变化(1)溶质不能通过半透膜(图A)若S1溶液浓度大于S2溶液浓度,则单位时间内S2S1的水分子数多于S1S2的,外1 |渗透作用的原理和应用的分析第1讲描述运动的基本概念第二章细胞的结构和生命活动观上表现为S1溶液液面上升;若S1溶液浓度小于S2溶液浓度,则情况相反,外观上表现为S1溶液液面下降。

在达到渗透平衡后,若存在如图所示的液面差h,则此时S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度因为液面高的一侧形成的压强会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧渗透2)溶质能通过半透膜(图B)若S1溶液浓度大于S2溶液浓度,则最初单位时间内S2S1的水分子数多于S1S2的,随着溶质的扩散,最终S1和S2溶液浓度相等,外观上表现为S1溶液液面先上升后下降,最终S1和S2溶液液面持平;若S1溶液浓度小于S2溶液浓度,则情况相反第1讲描述运动的基本概念第二章细胞的结构和生命活动项目渗透作用模型成熟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第1讲描述运动的基本概念第二章细胞的结构和生命活动发生质壁分离及复原的条件(1)活细胞2)有细胞壁和大液泡3)细胞液与外界溶液有浓度差质壁分离及复原实验的注意事项(1)本实验存在两组对照实验2 |观察植物细胞的质壁分离和复原现象第1讲描述运动的基本概念第二章细胞的结构和生命活动(2)发生质壁分离及复原的原因发生质壁分离的原因a.内因:质膜及其以内部分伸缩性大于细胞壁的伸缩性。

b.外因:细胞液浓度小于外界溶液浓度,细胞失水发生质壁分离复原的原因a.内因:质膜及其以内部分伸缩性大于细胞壁的伸缩性b.外因:细胞液浓度大于外界溶液浓度,细胞吸水第1讲描述运动的基本概念第二章细胞的结构和生命活动细胞是否发生质壁分离及复原的判断方法(1)从细胞角度分析具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离及复原现象死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象2)从溶液角度分析在溶质可穿膜的溶液(如KNO3、甘油等)中细胞可发生先质壁分离后自动复原的现象在溶质不能穿膜的溶液中细胞只会发生质壁分离现象,不能发生自动复原现象在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象,但很可能会因过度失水而死亡,不能再自动复原第1讲描述运动的基本概念第二章细胞的结构和生命活动质壁分离与复原实验的应用(1)判断成熟植物细胞的死活(2)测定细胞液浓度范围第1讲描述运动的基本概念第二章细胞的结构和生命活动(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)第1讲描述运动的基本概念第二章细胞的结构和生命活动为研究成熟植物细胞的渗透吸水现象,设计简易渗透吸水装置如图甲所示,图甲中液面上升的高度与时间的关系如图乙所示。

将一个成熟植物细胞放在某外界溶液中发生的一种状态(此时细胞有活性)如图丙所示下列相关叙述中错误的是()D甲乙丙第1讲描述运动的基本概念第二章细胞的结构和生命活动A.由图甲中漏斗液面上升可知,实验开始时b中液体的浓度大于a中液体的浓度B.由图乙可知,图甲中漏斗里溶液的吸水速率在下降C.图丙中相当于图甲中c结构的是D.图丙所示状态的细胞正在发生质壁分离思路点拨熟悉水渗透方向、渗透作用与浓度的关系,细胞质壁分离状态的判断解析由图甲中漏斗液面上升可知,实验开始时b中液体的浓度大于a中液体的浓度,A正确;由图乙可知,图甲中漏斗液面上升的速率(单位时间内上升的高度)在减慢,直至不再上升,说明漏斗里溶液的吸水速率在下降,B正确;图丙中相当于图甲中c半透膜结构的是原生质层,由组成,即由细胞质膜、细胞质和液泡膜构成,C正确;图丙所示状态的细胞可能正在发生质壁分离或正在发生质壁分离复原或处于动态平衡状态,D错误第1讲描述运动的基本概念第二章细胞的结构和生命活动3 |物质跨膜运输的区别和联系原尿中氨基酸、Na+等物质的浓度与血浆中的基本相同位于肾小管管腔内的原尿经肾小管和集合管选择性重吸收后形成尿液科学家在肾小管上皮细胞的细胞质膜上发现了水通道蛋白(一类跨越细胞。