2022-2023学年浙科版（2019）必修一 3.3物质通过多种方式出入细胞（上课） 课件（66张）

第三节物质通过多种方式出入细胞一、被动转动不需要消耗能量1.扩散（diffusion）扩散现象（diffusionphenomena）分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象特点：分子从高浓度处向低浓度处运动被动转运：物质由浓度较高的一侧转运到浓度较低的一侧，不需要消耗能量的方式叫被动转运。扩散是分子从高浓度处向低浓度处运动的现象扩散2.渗透（osmosis）水分子通过膜的扩散称为渗透红细胞置于溶液中浓盐水生理盐水清水连连看规律：水分子总是从相对含量多的一侧向相对含量少的一侧渗透渗透装置细胞在等渗溶液中细胞在低渗溶液中细胞在高渗溶液中

物细胞置于溶液中外界溶液浓度____细胞液的浓度外界溶液浓度____细胞液的浓度外界溶液浓度____细胞液的浓度=<>结论：细胞通过渗透作用是吸水还是失水，取决于细胞质与外界溶液浓度大小进行比较。给小葱“烫头发”把小葱剪成条状放入清水中放入盐水中观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验目的

1．

初步学会观察植物细胞的质壁分离与复原的方法。

2．

理解植物细胞发生渗透作用的原理。2.实验原理1．

原生质层的伸缩性比细胞壁伸缩性大。2．

当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，质壁收缩，进而质壁分离。3．

当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞渗透吸水，使质壁分离复原。实验步骤教材实验：0.3g/ml蔗糖溶液自然状态下加0.3g/ml蔗糖溶液加清水讨论

1.外界溶液的浓度如何影响洋葱表皮细胞的水分得失?外界溶液浓度如果大于细胞内液的浓度,那么细胞会失水.如果小于细胞内液的浓度,那么细胞会吸水如果等与细胞内液的浓度，那么细胞既不吸水也不失水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。当植物细胞死亡后，其细胞膜结构就变得不完整，这样子植物细胞作为渗透系统的第一个条件半透膜没有了，质壁分离就不会发生。3.本实验采用的实验方法是引流法，是自身对照。用高倍显微镜观察了三次，第二次（处于质壁分离状态）与第一次（处于正常状态）对照，第三次（处于质壁分离复原后状态）与第二次（处于质壁分离状态）对照活动提示1.植物细胞在什么情况下发生质壁分离?什么情况下发生质壁分离复原?细胞液浓度小于外界溶液浓度时发生质壁分离质壁分离后，当细胞液浓度大于外界浓度时，发生质壁分离复原2.在植物细胞既不吸水也不失水的情况下，其细胞液浓度与外界溶液中溶质的浓度有何关系?细胞液浓度等于外界溶液浓度3.估测洋葱表皮细胞的细胞液浓度。能引起约50%的细胞发生初始质壁分离的蔗糖浓度就是细胞液的浓度。初始质壁分离是指细胞的角隅处开始出现质膜及其以内部分离开细胞壁的状态本实验成功的关键

(1)注意材料的选择：必须选用活的，且含有大液泡的成熟植物细胞。洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞液为紫色，易于观察，是最佳的实验材料。(2)使用蔗糖溶液的浓度要适宜：浓度过小，质壁分离现象不明显，影响观察；浓度过大，会使细胞在短时间内因失水过多而死亡，无法观察质壁分离复原。质壁分离及质壁分离复原实验的应用

(1)判断成熟植物细胞的死活(2)测定成熟植物细胞液浓度待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液

细胞液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的浓度之间。(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度不同成熟植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液

刚刚发生质壁分离时所需时间的比较―→

比较细胞液浓度(判断质壁分离速率)。(4)比较未知浓度溶液的浓度大小同一植物的相同成熟细胞＋未知浓度的溶液

镜检记录刚刚发生质壁分离所需时间―→

比较所用时间长短―→判断溶液浓度的大小(时间越短，未知溶液的浓度越大)。(5)验证原生质层和细胞壁伸缩性大小成熟植物细胞＋蔗糖溶液

发生质壁分离―→细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性。(6)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)同一植物的相同成熟细胞＋不同种类溶液(如蔗糖溶液)(如KNO3溶液)(7)质壁分离复原需要将发生质壁分离的植物细胞再置于低浓度的溶液或清水中，但如果所用溶液为葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等，质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。一、被动转运概念：跨膜运输中物质由浓度较高一侧转运至浓度较低一侧叫做被动转运。耗能情况：不需要消耗能量分类：①扩散②易化扩散扩散（自由扩散）(1)概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞。比如氧气、水、二氧化碳、甘油、乙醇、苯、脂质（胆固醇、性激素、维生素D、脂肪）等小分子的扩散以及水的渗透。(2)特点：由高浓度到低浓度；不需要载体蛋白；不消耗能量。二、易化扩散（协助扩散）(1)概念：某些小分子或离子需要借助于细胞膜中的一类转运蛋白才能转运至膜另一侧的扩散方式，叫做易化扩散。比如葡萄糖进入红细胞(2)特点：由高浓度到低浓度；需要转运蛋白；不消耗能量。载体蛋白分子与被转运的分子或离子结合后改变形状，转运完后，载体蛋白又恢复为原来形状易化扩散中帮助转运的蛋白质有两种载体蛋白通道蛋白1、通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相匹配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。2、载体蛋白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。特点：1.从分子多到分子少；

2.

不需要消耗细胞的能量；

3.需要载体蛋白。葡萄糖进入红细胞为易化扩散转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白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;通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。物质由低浓度处运到高浓度，并消耗能量的转运形式叫主动转运。主动转运时，载体蛋白与被转运的离子结合后，其形状产生变化，这种变化是需要能量的。ATPADP三、主动转运概念：物质逆浓度梯度（由低浓度运送到高浓度）进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗能量，这种方式叫作主动运输。比如小肠上皮细胞对小肠液中的氨基酸、葡萄糖等的吸收。特点：①需要消耗能量，主动转运所需要的的能量来自细胞中的ATP②需要载体蛋白意义：主动转运是细胞最重要的吸收或排出物质的方式，它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差别。特点：需要消耗能量（ATP）需要载体蛋白。主动转运要点方向：低浓度到高浓度举例：逆浓度梯度转运小肠吸收无机盐、葡萄糖、氨基酸等小分子；细胞排出Na+，吸收K+；海水鱼将细胞内盐排出；植物根细胞吸收土壤中离子等。主动转运是细胞内最重要的吸收或排出物质的方式主动转运的能量一般直接或间接来自于ATP小肠上皮细胞主动转运吸收葡萄糖图示几种转运方式的曲线V细胞外物质浓度V细胞外物质浓度VATP扩散易化扩散/主动转运主动转运影响物质跨膜运输的因素：内因：载体蛋白的种类、数量等外因：物质的浓度、O2浓度、温度、pH值等氧气浓度对几种转运方式的影响曲线VO2浓度VO2浓度扩散易化扩散主动转运温度对转运方式的影响温度影响生物膜的流动性以及（呼吸）酶的活性/四、胞吞与胞吐P86概念：某些生物大分子如蛋白质、多糖等进入细胞，首先会被一部分细胞膜包起来，然后这一部分细胞膜与整个细胞膜脱离，裹着该物质运到细胞的内侧或外侧。如果把这一部分物质运送到细胞内侧，就称为胞吞;如果把这一部分物质运送到细胞外侧，就称为胞吐。特点：①主要运输生物大分子，如蛋白质和多糖②需要消耗能量③不需要转运蛋白参与④依赖膜的流动性实例：（1）胞吞：变形虫摄取食物（2）胞吐：分泌蛋白的分泌，变形虫排出食物残渣和废物胞吞：消耗能量接触凹陷包围分离胞吐：消耗能量包围移动融合排出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？胞吞和胞吐进出细胞的物质并不一定都通过跨膜转运来实现。大分子、颗粒性的物质进出细胞要依靠胞吞和胞吐。胞吞胞吐的物质可以是固体也可以是液体！

可以是大分子也可以是小分子！主要大分子物质和颗粒性物质（固体或液体）对象：特点：方向：胞吞&胞吐要点：胞吞为细胞外到细胞内胞吐为细胞内到细胞外消耗能量

不需要载体蛋白胞吞胞吐过程中穿过了0层膜！！有选择性转运四种方式的比较跨膜运输方式被动转运（被动运输）主动转运（主动运输）胞吞胞吐（自由）扩散协助扩散（易化扩散）运输方向顺浓度梯度顺浓度梯度逆浓度梯度无浓度要求载体不需要需要消耗不需要能量不消耗不消耗需要消耗举例O2、CO2、H2O（小分子）甘油、乙醇、苯（脂溶性）葡萄糖从血液进入红细胞Na+、K+、Ca2+等离子；以及其他小分子小肠吸收葡萄糖、氨基酸、核苷酸...大分子或颗粒性物质物质出入细胞方式的比较

(1)大分子物质如蛋白质进出细胞，只能通过胞吞或胞吐方式进行，不能通过扩散、易化扩散或主动转运方式进行。胞吞、胞吐过程均不需要载体蛋白，但消耗ATP。(2)如果进行跨膜转运的物质是小分子物质或离子，则通过扩散、易化扩散或主动转运方式进行。(3)小分子物质，如果是脂溶性强的物质(如乙醇和许多气体分子)，则通过扩散方式进出细胞。水分子虽然极性较强，但分子较小，也主要通过扩散进出细胞。扩散不需要载体蛋白协助，顺浓度梯度进行，也不消耗ATP。(4)各种离子和脂溶性差的小分子物质如葡萄糖、氨基酸等，在通过细胞膜时需载体蛋白协助。这些物质进出细胞时，如果顺浓度梯度发生则为易化扩散，如果逆浓度梯度发生则为主动转运。例如，K＋由组织液进入神经细胞以主动转运的方式进行。例1

胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质能以扩散的方式优先通过细胞膜，这是因为A.细胞膜具有一定的流动性B.细胞膜是选择透性膜C.细胞膜的结构以脂双层为基本支架D.细胞膜上镶嵌有各种形态的蛋白质分子解析胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D属于脂质小分子，一般能溶于脂双层中，以扩散方式穿过细胞膜。C例2

影响被动转运的因素有很多，下面A、B是两种被动转运方式的转运速率和被转运物质的浓度之间的关系曲线：(1)图A表示的转运方式是哪种？其转运速率主要取决于什么？__________________________________________。是扩散；其转运速率主要取决于物质的浓度差(2)图B表示的方式若是易化扩散，那么ab段的限制因素是什么？bc段的限制因素又是什么？________________________。(3)请在C图中画出被动转运的转运速率和细胞能量供应的关系曲线。浓度差；载体蛋白的数量(4)下列物质中，以方式A和方式B转运的分别是哪些？①O2和CO2进出肺泡②甘油和乙醇被小肠上皮细胞吸收③红细胞吸收血液中的葡萄糖④水分进出根毛细胞⑤胆固醇进入肝细胞_________________________________________________________。以方式A(扩散)转运的有①②④⑤；以方式B(易化扩散)转运的有③影响物质跨膜运输的因素分析

(1)物质浓度（在一定范围内）①扩散顺浓度梯度进行，其动力是膜两侧物质的浓度差。物质运输速率与膜两侧物质浓度差成正比。②易化扩散需要转运蛋白的协助。在一定范围内，随膜两侧物质浓度差的增大，物质运输效率也逐渐增大，当膜两侧物质浓度差达到一定值时，受膜上转运蛋白的限制，物质运输速率不再随物质浓度差氧气含量在扩散和异化扩散的过程中，物质运输速率不受氧气含量的影响。在主动转运的过程中，氧气含量通过影响细胞呼吸强度进而影响物质运输速率。QP段；随着氧气含量增加，需氧呼吸增强，产生能量增多，物质运输速率也增大。载体蛋白扩散过程中，物质运输速率不受载体蛋白的影响易化扩散，主动转运过程中物质运输速率受载体蛋白的影响。温度温度直接或者间接影响到了细胞呼吸速率和生物膜的流动性，从而影响物质运输速率例4

(2017·嘉兴期末)图甲表示四种不同物质在一个动物细胞内外的相对浓度差异。其中通过图乙所示过程来维持细胞内外浓度差异的物质是A.Na＋

B.K＋C.胰岛素

D.CO2解析图乙所示过程中细胞通过主动转运吸收该物质，细胞内浓度较高。据图甲可知，K＋需通过乙过程维持细胞内外的浓度差，B项正确。B物质进出细胞的判断方法运输方式实例扩散水、气体(O2、CO2等)、脂溶性物质(甘油、脂肪酸