物质出入细胞的方式

物质出入细胞的方式一、渗透作用1、概念：指水分子或其他溶剂分子透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液扩散。2、渗透作用发生的条件：具有半透膜、半透膜两侧的溶液有浓度差。（注意：水分子扩散方向：低浓度溶液→高浓度溶液（含水分子数多的一侧进入含水分子数少的一侧）。）扩散渗透移动对象条件高低（本身）低高（溶质）溶剂、溶质溶剂有膜、无膜半透膜○渗透现象发生的条件：半透膜、细胞内外浓度差○渗透作用：水分从低浓度（渗透压低）的系统通过半透膜向高浓度（渗透压高）的系统移动的现象。○半透膜：指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质

——从功能角度讲：它相当于是一层半透膜外界溶液浓度

细胞质浓度细胞吸水膨胀外界溶液浓度

细胞质浓度

保持原状态外界溶液浓度

细胞质浓度细胞失水皱缩二、动物细胞的吸水和失水

小于

大于

等于P61思考与讨论三、植物细胞的渗透作用：植物细胞的质壁分离与复原。1、实验原理：（参考课本及学案）2、实验材料：紫色洋葱鳞片叶外表皮。试剂：0.3g/mL的蔗糖溶液、清水。3、实验流程：低倍显微下镜观察动物细胞会发生质壁分离现象吗？如用无色植物细胞观察质壁分离现象可以吗？原生质层包括那些结构？基本不变恢复原位逐渐恢复原来大小基本不变脱离细胞壁变小清水蔗糖溶液细胞大小原生质层位置中央液泡大小实验材料：紫色的洋葱鳞片叶表皮细胞

——活细胞，液泡内有色素可供直接观察实验步骤：①临时装片制作：清水；②观察：低倍镜③处理：蔗糖、清水○质壁分离与复原实验可拓展应用于：①证明成熟植物细胞发生渗透作用；②证明细胞是否是活的；③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法；④初步测定细胞液浓度的大小；

1．渗透作用的发生必须依赖半透膜和膜两

侧的浓度差。

2．动物细胞在任何情况下都不会发生质壁

分离现象。

3．原生质层由细胞膜、液泡膜以及二者之

间的细胞质组成，具有选择透过性。4．动物细胞也可通过渗透作用吸水和失水。5．细胞膜和其他生物膜都具有选择透过性。6．物质的跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，细胞对物质

的输入和输出具有选择性。小结：物质跨膜运输的实例例1、将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞置于同一蔗糖溶液中，形态不再变化后的细胞图如下。则实验前细胞液的浓度乙>甲>丙植物细胞在一定浓度(溶质可透膜)的溶液中可发生质壁分离后自动复原。如甘油、尿素、乙二醇、KNO3等。例2、在植物细胞质壁分离复原过程中，能正确表达细胞吸水速率变化过程的是(

)C例3、在马铃薯中用打孔器打出两圆柱体块P和Q，P在蒸馏水中放1h，Q在与马铃薯细胞液等渗的盐溶液中放1h，测定处理的圆柱体是否与原来的孔刚好合适（）

A.P不合适，Q合适B.P不合适，Q也不合适C.P合适，Q也合适D.P合适，但Q不合适A例3、如图表示以洋葱表皮为实验材料，0.3g/mL蔗糖溶液、0.5g/mL蔗糖溶液、0.3g/mL尿素溶液及清水进行相关实验(时间m表示开始用四种溶液分别处理洋葱表皮；时间n表示开始用清水处理洋葱表皮)，测得该细胞原生质体体积变化，图中代表尿素溶液处理结果的是(

)A．a

B．b

C．cD．dB例4、在“观察植物细胞的吸水和失水”实验过程中，正常情况下你可以观察到紫色洋葱表皮细胞内液泡的颜色和体积随时间的变化情况是(

)①变深②变浅③不变④起始颜色→变深→再变浅⑤起始颜色→变浅→再变深A．①c

B．③a

C．④d

D．⑤bC（4）跨膜运输分类：①水和其他溶剂分子通过渗透作用(自由扩散)

②不带电荷的小分子物质（O2、CO2、苯、乙醇等）主要为自由扩散方式

③离子和带有电荷（氨基酸）的小分子物质主要为主动运输方式

④大分子和颗粒性物质通过胞吞和胞吐作用出入细胞（地图版：膜泡运输）□生物膜是一种选择透过性膜，对作为溶剂的水分子而言是严格的半透膜。选择透过性能否维持即细胞膜结构是否完整，是判断是否为活细胞的标准，如：质壁分离的复原，腌制糖醋蒜，红墨水测定种子发芽率，判断种子胚、胚乳是否成活方向载体ATP动力实例被动运输自由扩散水和

脂溶性物质协助扩散主动运输[顺浓度梯度、无、无、浓度梯度、CO2、O2、苯、甘油、酒精等][顺浓度梯度、特异载体蛋白、无、浓度梯度、葡萄糖进红细胞][（可）逆浓度梯度、特异载体蛋白、ATP供能、K+进红细胞、葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞与浓度无关]思考：在以下条件下如何判断物质跨膜运输的方式？由低浓度一侧到高浓度一侧，

由高浓度一侧到低浓度一侧，一定是主动运输不一定是被动运输磷脂分子的流动性蛋白质分子的流动性思考：请尝试在坐标轴上画出表示物质分别以三种跨膜运输方式通过生物膜的运输速率的曲线？速率浓度差速率浓度差速率O2浓度自由扩散协助扩散主动运输完成所需条件能量实例胞吞和胞吐[与细胞膜因流动性而形成囊泡有关、ATP供能、分泌与吞噬]一．细胞膜

1.结构：

（1）制备细胞膜的方法（实验）原理：渗透作用（将细胞放在清水中，水会进入细胞，细胞涨破，内容物流出，得到细胞膜）选材：人或其它哺乳动物成熟红细胞原因：因为材料中没有核膜和众多细胞器膜提纯方法：差速离心法细节：取材用的是新鲜红细胞稀释液（血液加适量生理盐水）成分分别可通过什么手段确定？有机溶剂（如丙酮）和蛋白酶凡是脂溶性的物质比非脂溶性的物质容易通过细胞膜（2）成分和结构——（生物膜的）流动镶嵌模型要点：①磷脂双分子层（轻油般的流体，有流动性）构成了膜的基本支架（脂质50%，其中磷脂最丰富

）

②蛋白质（40%）分子（大多数也可以运动）覆盖、镶嵌或贯穿磷脂双分子层——功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多

③膜物质分子的运动使膜具有流动性——结构特性(如何证明)荧光标记的人鼠细胞融合实验——动物细胞融合技术体现：变形虫、白细胞④膜物质分子的分布是不对称，外表面有糖（2-10%）蛋白组成：由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。作用：细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护润滑等。2.功能：（1）细胞膜功能：①将细胞与环境分隔开，保证细胞内部环境的相对稳定②控制物质出入细胞③进行细胞间信息交流，举例：激素、神经递质等受精作用、效应T细胞与宿主细胞，过敏反应植物的胞间连丝（2）物质跨膜运输实例：条件浓度外液浓度

>细胞液浓度外液浓度

<细胞液浓度现象动物失水皱缩吸水膨胀甚至涨破植物质壁分离质壁分离复原原理外因水分的渗透作用内因原生质层与细胞壁的伸缩性不同造成收缩幅度不同结论细胞的吸水和失水是水分顺相对含量梯度跨膜运输的过程植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。决定体现磷脂分子+蛋白质分子

组成

结构功能（物质交换）具有运动性导致流动性保证物质交换正常选择透过性成分组成结构，结构决定功能。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的，因此决定了由它们构成的细胞膜的结构具有一定的流动性。结构的流动性保证了载体蛋白能把相应的物质从细胞膜的一侧转运到到另一侧。由于细胞膜上不同载体的数量不同，所以，当物质进出细胞时能体现出不同的物质进出细胞膜的数量、速度及难易程度的不同，即反映出物质交换过程中的选择透过性。可见，流动性是细胞膜结构的固有属性，无论细胞是否与外界发生物质交换关系，流动性总是存在的，而选择透过性是细胞膜生理特性的描述，这一特性，只有在流动性基础上，完成物质交换功能方能体现出来。（5）总结细胞壁成分植物：纤维素和果胶原核生物：肽聚糖作用：支持和保护性质：P63全透性，水分子和溶解在水里的物质都能够自由通过质壁分离时，质壁之间的成分：细胞外的液体环境对无机盐等其他物质：①不同生物吸收无机盐的种类和数量不同。②物质跨膜运输既有顺浓度梯度的，也有逆浓度梯度的。（3）选择透过性膜