《细胞物质输入输出》PPT课件.ppt

第四章细胞的物质输入输出,（1）物质进入细胞的方式,说明物质进出细胞的方式。通过模拟实验探究膜的透性。观察植物细胞的质壁分离和复原。,【考试大纲】,【课程标准】,【复习知识点】,1原生质层2细胞液3细胞失水和吸水的原理(渗透作用)4质壁分离和质壁分离复原5选择透过性膜6流动镶嵌模型的探索历程和基本内容7主动运输8被动运输(自由扩散,协助扩散)9胞吞(内吞)胞吐(外排),第一节物质跨膜运输的实例,一、渗透作用（1）渗透作用：（2）发生渗透作用的条件：AB,指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。,具有半透膜,半透膜两侧具有浓度差,渗透现象示意图,二、细胞的吸水和失水（原理：渗透作用）,细胞吸水膨胀,细胞失水皱缩,水分进出细胞处于动态平衡,1、动物细胞的吸水和失水外界溶液浓度细胞质浓度时,外界溶液浓度=细胞质浓度时,2、植物细胞的吸水和失水细胞内的液体环境主要指的是原生质层：外界溶液浓度细胞液浓度时,外界溶液浓度细胞液浓度,吸胀作用,（未形成中央液泡）,渗透作用,(有中央液泡的成熟植物细胞),1、质壁分离产生的条件：,2、植物吸水方式有两种,干种子、根尖分生区,三、物质跨膜运输的其他实例1、对矿质元素的吸收（1）逆相对含量梯度也可进行（2）对物质是否吸收以及吸收多少，都是由决定。2、细胞膜是一层选择透过性膜，可以自由通过，也可以通过，而则不能通过。,细胞膜上载体的种类和数量,水分子,一些离子和小分子,其他的离子、小分子和大分子,主动运输,扩散：,（如：）,（如：）,渗透：,物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散,（扩散与过膜与否无关）,O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动,水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透,细胞的吸水和失水，原生质层相当于半透膜,讨论：比较两组概念,（如：）,细胞膜上具有，且不同生物的细胞膜上载体不同，构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。,（如：）,选择透过性膜,半透膜,物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小,动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜,细胞膜等各种生物膜,种类和数量,载体,第二节生物膜的流动镶嵌模型一、探索历程（略，见P65-67）二、流动镶嵌模型的基本内容构成了膜的基本支架蛋白质分子有的在磷脂双分子层表面，有的磷脂双分子层中，有的整个磷脂双分子层磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以,磷脂双分子层,运动,镶嵌,部分或全部嵌入,横跨,三、糖蛋白（糖被）组成：作用：,由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。,保护润滑等。,血型鉴定、,免疫反应、,细胞识别、,(1)：(2),一、被动运输：,第三节物质跨膜运输的方式,二、主动运输：,物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散，称为被动运输。,物质通过简单的扩散作用进出细胞,进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散,从浓度一侧运输到浓度一侧，需要的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的，这种方式叫做主动运输。,自由扩散,协助扩散：,低,高,载体蛋白,能量,高低,不需要,不需要,高低,低高,需要,需要,不需要,需要,自由扩散,协助扩散,主动运输,水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、维生素等,葡萄糖进入红细胞,氨基酸、K+、Na+、Ca+等离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞,大分子如蛋白质等物质进出细胞的方式：,胞吞、胞吐,【基础知识回顾】,1.无机盐离子和一些非脂溶性的小分子有机物进出细胞时，它们从一侧运输到一侧，需要的协助，同时还需要消耗，这种方式叫做主动运输。主动运输普遍存在于和细胞中，保证了活细胞能按照的需要，吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和物质。,3影响物质进出细胞速率的因素影响自由扩散的因素：。影响协助扩散的因素：；。影响主动运输的因素：；。4画出影响物质运输速率的曲线：物质浓度（在一定浓度范围内）对物质进出细胞的三种方式中运输速率的影响曲线：氧气浓度（在一定浓度范围内）对物质进出细胞的三种方式中运输速率的影响曲线：,2列表比较自由扩散、协助扩散和主动运输,5.植物细胞的和以及称为原生质层，植物细胞的原生质层相当于一层。6.当时，植物细胞失水发生；反之，当时，植物细胞吸水，发生。7植物细胞发生质壁分离的内因是；外因是。8判断细胞是否发生质壁分离及其复原时的规律：从细胞角度分析：细胞不发生质壁分离现象。细胞才可发生质壁分离现象。从溶液角度分析：在溶液中，细胞只会发生质壁分离现象，不能自动复原。在溶液中，细胞先发生质壁分离后自动复原。在高浓度溶液中，细胞可发生，但会因而不再复原。,9物质跨膜运输并不都是相对含量梯度的，而且细胞对物质的输入和输出具有，可以说细胞膜和其他生物膜都是膜。这种膜可以让自由通过，一些和也可以通过，而其他的、和则不能通过。生物膜的这一特性是的一个重要特征。10植物细胞质壁分离与复原实验有以下几方面的应用：；,19世纪末，欧尔顿发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：凡是可以溶于的物质，更容易通过细胞膜进入细胞。于是，他提出：膜是由-组成的。20世纪初，科学家通过对红细胞膜成分进行化学分析表明：膜的主要成分是_和。1925年，两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气水面上铺展层单分子层，面积为红细胞表面积的倍，由此得出结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为。20世纪40年代，有学者推测脂质两边各覆盖着。1959年，罗伯特森在下看到了细胞膜清晰的三层结构，他结合其他学者的工作，提出生物膜的模型：所有的生物膜都由三层结构构成，中间的亮层是分子，两边暗层是分子，他把生物膜描述为的统一结构。2.流动镶嵌模型的提出：20世纪60年代以后，很多科学家对罗伯特森的模型提出质疑：如果这样，细胞膜的复杂功能将难以实现，就连、这样的现象都不好解释。后来科学家发现膜蛋白并不全是全部在脂质表面，有的蛋白质是在脂质双分子层中的。,1970年，科学家用绿色荧光燃料标记鼠细胞表面的蛋白质分子，红色荧光染料标记人细胞表面的蛋白质分子，来研究细胞融合。此实验表明：细胞膜具有。结合前人的研究成果，1972年桑格和尼克森提出了模型，并为大多数人所接受。3.生物膜流动镶嵌模型的基本内容：生物膜流动镶嵌模型认为，构成了膜的基本支架，这个支架不是_的，是轻油般的流体，具有。蛋白质分子有的磷脂双分子层表面，有的部分或全部磷脂双分子层中，有的整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可以的。4.在细胞膜的外表，有一层细胞膜上的与结合形成的糖蛋白，叫做糖被。它有重要的功能。如：消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有作用；糖被与细胞表面的有密切关系。除糖蛋白外，细胞表面还有。,生物膜分子结构的基本特点是：（1）镶嵌性：膜的基本结构是由脂双分子层镶嵌蛋白质构成的（2）流动性：膜结构中的蛋白质和脂类分子在膜中可作多种形式的移动。膜整体结构也具有流动性。流动性的重要生理意义：物质运输、细胞识别、细胞融合、细胞表面受体功能调节等。（3）不对称性：膜两侧的分子性质和结构不相同（4）蛋白质极性：多肽链的极性区突向膜表面，非极性部分埋在脂双层内部。故蛋白质分子既和水溶性也和脂溶性分子具有亲和性。3、流动镶嵌模型的基本内容结构特点：(1)磷脂双分子层：构成膜的基本支架（其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝向内侧）(2)蛋白质分子：在膜表面，或部分或全部镶嵌在磷脂双分子层糖被（少量）：细胞膜外表功能特性：(3)脂分子是可以运动的，具有流动性；(4)膜的蛋白质分子也是可以运动的。（也体现膜的流动性）(5)细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）4.为什么说细胞膜是选择透过性膜？水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于细胞生命活动的需要。细胞对物质的吸收是有选择的。,对生物膜结构的探索历程,膜是由脂质组成的,细胞膜中脂质为连续的两层,生物膜为三层静态统一结构,细胞膜具有流动性,提出流动镶嵌模型,1、下列现象中，属于渗透作用（）A蔗糖放入水中，溶解后使水变甜B新鲜萝卜放在清水中变硬C干大豆种子，没在水中逐渐涨大D春天放在空气中的NaCl的潮解2、在浓蔗糖溶液中，能够发生质壁分离的细胞是（）A人的口腔上皮细胞B蛙的红细胞C皮肤的角质层细胞D洋葱的表皮细胞,B,D,典题讲解,3、根毛区的外层细胞不断吸收水分到根内部的导管中去，水分由外向内逐层渗过各层细胞，则各层细胞的细胞液浓度是（）A逐层降低B逐层升高C不变D取决于土壤液浓度4、异体器官移植手术往往很难成功，最大的障碍就是异体细胞间的排斥，这主要是由于细胞膜具有识别作用，这种生理功能的结构基础是（）A细胞膜由磷脂分子和蛋白质构成B细胞膜的外面有糖被C细胞膜具有一定的流动性D细胞膜具有一定的选择透过性,B,B,典题讲解,5、在肾小管的细胞内可以见到大量的线粒体，这说明肾小管的重吸收作用与下列哪项运输方式有关（）A自由扩散B协助扩散C主动运输D被动运输,C,6、（06惠州市第二次调研）通过质壁分离和复原可以鉴定的是：细胞的死活原生质的伸缩性大于细胞壁的伸缩性一个成熟的植物细胞相当于一个渗透系统蛋白质、淀粉、纤维素的吸水性依次递减细胞壁是由纤维素构成的细胞膜是单层膜A、B、C、D、,7、将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋口扎紧后浸于蒸馏水中，下图表示透析袋中蔗糖溶液浓度与时间的关系，正确的是（）。,A,B,D,C,图3-4(1)根据其结构特点，该细胞主要分布于植物体的_。(2)如果该植物细胞是从一朵红色花瓣上取下的，则决定其红色的花色甙存在于哪个标号所示的结构上？_(3)若将该细胞放在含有价标记的培养液中保温一段时间后，则可测到3H的结构有_（填标号）。(4)经测定该细胞的细胞液中所有溶解于细胞液中的物质的量为0.2moll-1若将该细胞置于03gml-1蔗糖液中，片刻后将发现有_现象。(5)2号结构的特点是具有一定的流动性，如果降低温度，流动性将_。(6)该细胞与叶肉细胞相比较，在颜色上的区别是_。(7)在该细胞中不具膜结构的细胞器是_（填标号），如果在该细胞器上合成的物质中含有50个氨基酸，则在该细胞器上将会有_个水分子生成,例题8图3-4是一个细胞的亚显微结构模式图，请据图回答下列问题：,1、假定将甲、乙两个植物细胞分别放入蔗糖溶液和甘油中，两种溶液均比细胞液的浓度高，蔗糖分子不能透过细胞膜，甘油分子可以较快地透过细胞膜，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后，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，随后甲发生质壁分离复原D甲、乙两细胞发生质壁分离，后均又发生质壁分离复原,B,变式训练,2、在相同的培养液中培养的水稻吸收硅离子多，而蕃茄几乎不吸收，这个例子说明（）A物质的跨膜运输不都是顺相对含量梯度的，而是有选择的B物质的跨膜运输总是顺相对含量梯度的C物质的跨膜运输总是逆相对含量梯度的D物质的跨膜运输与相对含量无关,A,3、下面关于细胞膜上磷脂分子的叙述，不正确的是（）A磷脂由甘油、脂肪酸和磷酸组成B磷脂的“头部”是亲水的，“尾部”是梳水的C双层磷脂分子是“头部”在外侧，“尾部”在内侧D双层磷脂分子是“头部”在内侧，“尾部”在外侧4、维生素D进入细胞不需载体，也不需消耗能量，主要原因是（）A维生素D本身就是载体B细胞膜的基本支架是磷脂双分子层C细胞膜具有一定的流动性D维生素D是小分子,B,D,5、下列生理功能不是通过主动运输来实现的是（）A大部分维生素进入小肠绒毛上皮细胞B红细胞从血浆中摄取K+C鲨鱼将血液中