高三一轮复习物质跨膜运输的实例和方式.ppt

第第3章章  细胞的基本结构细胞的基本结构           细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出  第第3讲讲  物质跨膜运输的实例和方式物质跨膜运输的实例和方式考纲要求考纲要求(考点考点)物物质质跨跨膜膜运运输输实例实例方式方式细胞的吸水和失水细胞的吸水和失水其他实例如其他实例如K+、、Ca2+等等被动运输被动运输主动运输主动运输自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散离子等离子等蛋白质等蛋白质等 动物细胞动物细胞植物细胞植物细胞质壁分离和复原实验质壁分离和复原实验考点一：考点一：渗透系统和细胞吸水渗透系统和细胞吸水思考与比较：思考与比较：  ①①渗透与扩散的关系？　渗透与扩散的关系？　  ②②半透膜与选择透过性膜的区别？半透膜与选择透过性膜的区别？•议一议：半透膜与选择透过性膜有哪些异同点？•答案：①相同点：某些物质可以通过，另一些物质不能通过•②不同点：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注意注意 ：：①①若若溶溶质质分分子子能能通通过过半半透透膜膜，，则则先先是是浓浓度度高高的的一一侧侧液液面面升升高高，，随后另一侧液面上升，最后达到渗透平衡随后另一侧液面上升，最后达到渗透平衡。

②②上上图图中中，，在在达达到到渗渗透透平平衡衡后后，，只只要要存存在在液液面面差差Δh，，则则S1溶溶液液的浓度仍大于的浓度仍大于S2溶液的浓度溶液的浓度③③若若S1为为10%蔗蔗糖糖溶溶液液，，S2为为10%葡葡萄萄糖糖溶溶液液(葡葡萄萄糖糖不不能能透透过过半透膜半透膜)，则水分子由漏斗进烧杯使漏斗液面下降则水分子由漏斗进烧杯使漏斗液面下降④水分子的移水分子的移动方向：双向移方向：双向移动，但最，但最终结果是果是单位体位体积内水内水分子数多分子数多(低低浓度度)溶液流向溶液流向单位体位体积内水分子数少内水分子数少(高高浓度度)溶液 ⑤⑤水分子的运输方向：水分子的运输方向：　　①①低浓度溶液低浓度溶液→→高浓度溶液高浓度溶液　　　　　　②②低渗透压溶液低渗透压溶液→→高渗透压溶液高渗透压溶液　　③③水分子多溶液水分子多溶液→→水分子少溶液（水分子也是一种自由扩散）水分子少溶液（水分子也是一种自由扩散）3．动物细胞构成渗透系统可发生渗透作用．动物细胞构成渗透系统可发生渗透作用     动物细胞膜相当于一层半透膜动物细胞膜相当于一层半透膜    (1)外界溶液浓度外界溶液浓度③③________细胞质浓度时，细胞吸水膨胀细胞质浓度时，细胞吸水膨胀    外界溶液浓度外界溶液浓度④④________细胞质浓度时，细胞失水皱缩细胞质浓度时，细胞失水皱缩    外界溶液浓度外界溶液浓度⑤⑤________细胞质浓度时，细胞水分进出细胞质浓度时，细胞水分进出平衡，形态不变平衡，形态不变＜＜ ＞＞ ＝＝ (2)细胞吸水或失水的多少取决于胞吸水或失水的多少取决于细胞膜两胞膜两侧溶液中水的溶液中水的相相对含量的含量的_____。

3．植物细胞的吸水和失水．植物细胞的吸水和失水差差值4．与渗透作用模型对比分析成熟植物细胞是一个渗透系统．与渗透作用模型对比分析成熟植物细胞是一个渗透系统渗透作用模型渗透作用模型植物植物细胞与外界溶液形成的胞与外界溶液形成的渗透系渗透系统图解解原理原理水分子通水分子通过____ ___的的扩散作用散作用细胞液通胞液通过_________与外与外界溶液之界溶液之间发生渗透作用生渗透作用水水扩散散的方向的方向___浓度溶液度溶液―→―→___浓度溶液度溶液低低原生原生质层半透半透膜膜高高4．成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用．成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用当细胞液浓度当细胞液浓度＜＜外界溶液浓度时，外界溶液浓度时，失水失水，，质壁分离质壁分离当细胞液浓度当细胞液浓度＞＞外界溶液浓度时，吸水，外界溶液浓度时，吸水，质壁分离复原质壁分离复原原生质层与原生质体的区别？原生质层与原生质体的区别？细胞液细胞液:植物细胞植物细胞液泡液泡内的水状液体，含有细胞代谢活动的产物，其成分有内的水状液体，含有细胞代谢活动的产物，其成分有糖类、蛋白质、糖类、蛋白质、有机酸有机酸、色素、、色素、生物碱生物碱、无机盐等。

其浓度决定、无机盐等其浓度决定植物细胞植物细胞的的渗透压渗透压细胞内液细胞内液:指人或指人或高等动物高等动物细胞内的液体，细胞内的液体， “质质”与与“壁壁”各指什各指什么？么？原生质层是指植物细胞中，细胞膜、液泡膜、以及它们之间的物质，总的叫原生质层原生质层是指植物细胞中，细胞膜、液泡膜、以及它们之间的物质，总的叫原生质层原生质体是指植物细胞去除细胞壁以后，剩下的所有部分原生质体是指植物细胞去除细胞壁以后，剩下的所有部分 细胞液与细胞内液的区别？细胞液与细胞内液的区别？注意：注意： ①①分分生生区区细细胞胞和和干干种种子子细细胞胞因因无无大大液液泡泡，，不不能能发发生生渗渗透透作作用用（（吸吸胀胀吸吸水水）），，无无质质壁壁分分离离和和复复原原现现象象成成熟熟、、活活的的，，植植物物细细胞胞才才能发生质壁分离能发生质壁分离)②②植植物物细细胞胞有有细细胞胞壁壁的的存存在在，，不不管管失失水水还还是是吸吸水水，，细细胞胞体体积积变变化化不大不大（液泡体积变化较大）但（液泡体积变化较大）但动物细胞体积会发生明显动物细胞体积会发生明显变化A组 B组 考点突破：考点突破：成熟的植物细胞成熟的植物细胞细胞膜细胞膜　液泡膜液泡膜两膜间的细胞质两膜间的细胞质原原生生质质层层外界外界溶液溶液细胞液细胞液1．原理：．原理： 成熟的植物成熟的植物细胞构成渗透系胞构成渗透系统可可发生渗透作用。

生渗透作用 考点二：考点二：植物细胞的质壁分离及复原实验植物细胞的质壁分离及复原实验务实基础：务实基础：实验结果：实验结果：变小变小脱离细胞壁脱离细胞壁基本不变基本不变逐渐恢复原来大小逐渐恢复原来大小恢复原位恢复原位基本不变基本不变清水清水蔗糖溶液蔗糖溶液中央液泡大小中央液泡大小原生质层位置原生质层位置细胞大小细胞大小细胞失水细胞失水细胞吸水细胞吸水质壁分离现象：质壁分离现象：外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞液的浓度，质壁分离复原现象：质壁分离复原现象：外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞液浓度，细胞液浓度，3.实验现象：实验现象：D巩固练习：巩固练习：渗透作用的原理及应用渗透作用的原理及应用(2013·江苏单科江苏单科，，27)下下图为研究渗透作用的研究渗透作用的实验装置，装置，请回答下列回答下列问题：：(1)漏斗内溶液漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致渗透平衡时的液面差为液，漏斗内外起始液面一致渗透平衡时的液面差为Δh，此时，此时S1和和S2浓度大小关系为浓度大小关系为________。

S1大于大于S2•(1)由图甲漏斗液面上升可知，实验初始时c两侧浓度大小是a________b(大于、小于、等于)由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在________，最终液面不再上升当液面不再上升时，c两侧浓度大小是a________b•(2)图丙中相当于图甲中c结构的是________(填序号)，结构②当中充满的液体是________此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是________　　　　　　　　　　　　　　　　　　•A．细胞液>外界溶液 B．细胞液<外界溶液•C．细胞液＝外界溶液 D．都有可能小于小于下降下降小于小于③④⑤③④⑤外界溶液外界溶液D•(3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水当中，发现细胞液泡体积增大，说明细胞在渗透吸水，细胞能否无限吸水？________，原因是__________________________•(4)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中，发现细胞液泡体积在增大当液泡体积不再增大时，细 胞 液 浓 度 是 否 一 定 和 外 界 溶 液 浓 度 相 等 ？______________不能不能细胞壁对原生质层有支持和保护细胞壁对原生质层有支持和保护的作用的作用不一定不一定B-23-C4．质壁分离的原因分析．质壁分离的原因分析(1)原原因因(2)表现表现外界溶液外界溶液浓度＞度＞细胞液胞液浓度度 外因外因内因内因原生原生质层相当于一相当于一层半透膜半透膜 细胞壁的伸胞壁的伸缩性小于原生性小于原生质层 宏观宏观微观微观植株：植株：坚挺坚挺→萎蔫萎蔫液泡：大液泡：大→小小细胞液颜色：浅细胞液颜色：浅→深深原生质层：与细胞壁分离原生质层：与细胞壁分离考点突破：考点突破：1．实验成功的关键．实验成功的关键实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡大液泡并并有颜色有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察。

的植物细胞，便于在显微镜下观察2．质壁分离和质壁分离复原中水分子移动是．质壁分离和质壁分离复原中水分子移动是双向双向的，结果是双向的，结果是双向水分子运动的水分子运动的差别差别所导致的现象所导致的现象3．质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是．质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶浓度降低的外界溶液液，因细胞壁是，因细胞壁是全透性全透性且有水分子通过原生质层渗出来且有水分子通过原生质层渗出来4．若用．若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为细胞过度细胞过度失水而死亡失水而死亡5．若用尿素、乙二醇、．若用尿素、乙二醇、KNO3、、NaCl做实验会出现做实验会出现自动复原自动复原现象，现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高6、质壁分离实验的拓展应用、质壁分离实验的拓展应用C巩固练习：巩固练习：D考点三：考点三：其他物质的跨膜运输其他物质的跨膜运输务实基础：务实基础：不同不同 不同不同 选择性性 水分子水分子 离子和小分子离子和小分子 离子、小分子和大分子离子、小分子和大分子 考点突破：考点突破：①①物物质质的的跨跨膜膜运运输输并并不不都都是是顺顺相相对对含含量量浓浓度度梯梯度度的的，，而而且且细细胞胞对对于物质的输入和输出有选择性。

于物质的输入和输出有选择性②②细细胞胞膜膜和和其其他他生生物物膜膜都都是是选选择择透透过过性性膜膜，，其其结结构构基基础础为为膜膜上上载载体蛋白的种类和数量，有饱和性现象体蛋白的种类和数量，有饱和性现象③③高高浓浓度度的的盐盐、、醋醋、、糖糖等等溶溶液液能能使使细细胞胞脱脱水水而而死死亡亡，，杀杀菌菌也也是是这这个道理④④ 吸水和吸收矿质离子是何种关系？吸水和吸收矿质离子是何种关系？ 考点四：考点四：物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式务实基础：务实基础：1、、判断物判断物质进出出细胞的方式胞的方式①①根据分子大小与是否需要根据分子大小与是否需要载体蛋白、能量体蛋白、能量 　　物物质出入出入细胞胞的方式的方式被被动运运输主主动运运输自由自由扩散散协助助扩散散运运输方向方向高高浓度度→低低浓度度高高浓度度→低低浓度度一般一般为低低浓度度→高高浓度度是否需要是否需要载体体蛋白蛋白不需要不需要需要需要需要需要是否消耗能量是否消耗能量不消耗不消耗不消耗不消耗消耗消耗影响因素影响因素浓度差度差浓度差和度差和载体体能量和能量和载体体实例例O2、、CO2、、H2O、甘、甘油、乙醇、苯等出油、乙醇、苯等出入细胞入细胞红细胞吸收葡萄糖红细胞吸收葡萄糖小肠绒毛上皮小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄细胞吸收葡萄糖、氨基酸、糖、氨基酸、无机盐等无机盐等图例例表示曲表示曲线(一定一定浓度度范范围内内)自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散主动运输主动运输②②根据运根据运输方向：逆方向：逆浓度梯度的跨膜运度梯度的跨膜运输方式是主方式是主动运运输。

2)不同因素不同因素对主主动运运输的影响不同的影响不同由由于于主主动运运输需需要要载体体蛋蛋白白参参与与和和消消耗耗呼呼吸吸作作用用释放放的的能能量量,因因此此抑抑制制某某载体体蛋蛋白白活活性性，，则只只会会导致致以以该载体体蛋蛋白白转运运的的物物质运运输停停止止，，对其其他他物物质运运输不不影影响响；；但但抑抑制制呼呼吸吸作作用用，，所有以主所有以主动运运输跨膜的物跨膜的物质运运输受影响2、物、物质跨膜运跨膜运输与膜的流与膜的流动性和性和选择透透过性有关，性有关，选择透透过性的性的结构基构基础是膜上是膜上载体蛋白的种体蛋白的种类和数量3、影响物、影响物质跨膜运跨膜运输的因素的因素(1)物物质浓度度(在一定在一定浓度范度范围内内)自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散(2)O2浓度度(3)温度温度温度可影响生物膜的流温度可影响生物膜的流动性和有性和有关关酶酶的活性，因而影响物的活性，因而影响物质的运的运输速率，如低温会使物速率，如低温会使物质跨膜运跨膜运输速率下降速率下降 运输方向运输方向实例实例备注备注胞吞胞吞细胞外细胞外→细胞内细胞内白细胞吞噬细菌白细胞吞噬细菌等等①①结构基构基础：：细胞膜的胞膜的流流动性性②②需消耗能量需消耗能量③③不需不需载体体蛋白蛋白协助助胞吐胞吐细胞内细胞内→细胞外细胞外分泌蛋白、神经分泌蛋白、神经递质的分泌释放递质的分泌释放等等2、大分子的跨膜运输、大分子的跨膜运输•比一比：比一比：自由扩散、协助扩散和主动运输自由扩散、协助扩散和主动运输与胞吞、胞吐有何主要区别？与胞吞、胞吐有何主要区别？•答案：答案：前三种物质运输方式是小分子和离前三种物质运输方式是小分子和离子的运输方式，不包括大分子，且他们是子的运输方式，不包括大分子，且他们是穿膜穿膜运输。

胞吞、胞吐是大分子或颗粒性运输胞吞、胞吐是大分子或颗粒性物质的运输方式，运输是通过物质的运输方式，运输是通过膜融合膜融合实现实现转移的，转移的，被运输的物质不直接穿过生物膜被运输的物质不直接穿过生物膜巩固练习：巩固练习：B 解析：解析：B不对！静息状态下的神经细胞也需要进行呼吸作用，也不对！静息状态下的神经细胞也需要进行呼吸作用，也必须要摄取葡萄糖进行氧化分解供能！必须要摄取葡萄糖进行氧化分解供能！ 1．把哺乳动物成熟的红细胞置于清水中是获取细胞膜的最佳．把哺乳动物成熟的红细胞置于清水中是获取细胞膜的最佳方法，根据渗透作用的原理，请分析在此过程中，细胞的吸水方法，根据渗透作用的原理，请分析在此过程中，细胞的吸水能力的变化情况是能力的变化情况是       (　　　　)     A．逐渐增强．逐渐增强                      B．逐渐降低．逐渐降低     C．保持不变．保持不变                      D．先升高后降低．先升高后降低B考点过关演练考点过关演练2 2．将洋葱表皮．将洋葱表皮细胞置于胞置于30%30%的蔗糖溶液中，的蔗糖溶液中，细胞中含水量的胞中含水量的变化用下面哪个化用下面哪个图表示表示( )( )CA解析：根据表格中质量转变百分率可知，四组马铃薯条分解析：根据表格中质量转变百分率可知，四组马铃薯条分别在别在ⅠⅠ～～ⅣⅣ四种液体中发生了吸水、失水、失水和吸水失四种液体中发生了吸水、失水、失水和吸水失水达到动态平衡四种情况，由此可推知外界四种溶液浓度水达到动态平衡四种情况，由此可推知外界四种溶液浓度大小为大小为ⅡⅡ>ⅢⅢ>ⅣⅣ>ⅠⅠ。

4．下列关于物质运输的说法正确的是．下列关于物质运输的说法正确的是           (　　    　　)A．钾离子主动运输进入细胞，对维持细胞内液渗透压起重要作用．钾离子主动运输进入细胞，对维持细胞内液渗透压起重要作用B．尿液中的尿素含量远高于原尿中，是因为肾小管具有很强的分．尿液中的尿素含量远高于原尿中，是因为肾小管具有很强的分泌功能泌功能C．糖醋蒜在腌制中慢慢具有糖醋味，是细胞主动吸收糖分子和乙．糖醋蒜在腌制中慢慢具有糖醋味，是细胞主动吸收糖分子和乙酸分子的结果酸分子的结果D．紫甘蓝叶片被沸水烫后，水呈红色，是因为细胞中的色素主动．紫甘蓝叶片被沸水烫后，水呈红色，是因为细胞中的色素主动运输出细胞外运输出细胞外A解析：解析：B项错误，肾小管具有很强的重吸收功能，原尿中绝项错误，肾小管具有很强的重吸收功能，原尿中绝大部分物质被重吸收返回血液，导致尿液中的尿素含量远高大部分物质被重吸收返回血液，导致尿液中的尿素含量远高于原尿C项错误，糖醋蒜在腌制中导致细胞死亡，细胞膜项错误，糖醋蒜在腌制中导致细胞死亡，细胞膜等变为全透性，糖分子和乙酸分子进入细胞，使糖醋蒜具有等变为全透性，糖分子和乙酸分子进入细胞，使糖醋蒜具有糖醋味。

糖醋味D项错误，紫甘蓝叶片被沸水烫后，细胞死亡，细项错误，紫甘蓝叶片被沸水烫后，细胞死亡，细胞中的色素进入水中胞中的色素进入水中。