高中生物学浙科版必修1-分子与细胞(2019)-3.3物质出入细胞的方式-公开课

物质出入细胞的方式

扩散(一)扩散

扩散：是分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象。(二)渗透渗透：水分子通过膜的扩散。半透膜：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。(如蛋壳膜,膀胱膜、玻璃纸等)溶液浓度高低水分流动方向半透膜：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。讨论：1.漏斗管内的液面为什么会升高？2.如果用一层纱布代替半透膜，漏斗管内的液面还会升高吗？3.如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？溶液浓度高低水分流动方向半透膜：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。问题1：为什么漏斗管内液面会升高？会一直升高吗？①单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数＞从长颈漏斗渗出半透膜的水分子数。②当达到渗透平衡时，水分子通过半透膜进入两侧溶液的量一定相等，但是C蔗糖＞C水。问题2：如果烧杯中的清水换成相同浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？当半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内进入长颈漏斗的水分子数等于从长颈漏斗渗出的水分子。因此液面不会升高。问题3：如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内液面还会升高吗？如果用纱布替代玻璃纸时，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通过，因而液面不会升高。思考与讨论：从前面的渗透实验中，你认为渗透作用的产生需要具备哪些条件？渗透作用产生的条件：①具有一层半透膜。②存在浓度差（半透膜两侧的溶液浓度不同）。渗透：水分子通过膜的扩散。渗透作用的方向：渗透作用产生的条件：具有半透膜膜两侧的溶液存在浓度差水分子数相对较多的一侧水分子数相对较少的一侧溶液浓度低的一侧溶液浓度高是一侧思考:?如果把漏斗换成一个动物细胞会发生渗透吗?为什么?

红细胞置于溶液中浓盐水生理盐水清水连连看如果把动物细胞换成一个成熟的植物细胞会发生渗透吗?为什么?如果发生,将出现什么现象?讨论

植物细胞置于溶液中等渗溶液清水0.3g/mL

蔗糖溶液膨胀无变化质壁分离实例2：植物细胞的吸水与失水（以洋葱外表皮细胞为例）细胞壁中央大液泡①②③④细胞膜细胞质液泡膜原生质层原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。⑤细胞液活动：观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原取材：紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，原因：具有紫色的大液泡。实验步骤当外界溶液浓度＞细胞液浓度时，细胞失水，原生质层从角隅处逐渐脱离细胞壁，即发生质壁分离。当外界溶液浓度＜细胞液浓度时，细胞吸水，原生质层又逐渐紧贴细胞壁，即发生质壁分离复原。植物细胞的质壁分离现象当外界溶液浓度＞细胞液浓度时，细胞失水，原生质层从角隅处逐渐脱离细胞壁，即发生质壁分离。植物细胞的质壁分离复原现象当外界溶液浓度＜细胞液浓度时，细胞吸水，原生质层又逐渐紧贴细胞壁，即发生质壁分离复原。实验结果正常状态下发生质壁分离发生质壁分离复原0.3g/ml蔗糖溶液清水实验结果正常状态下发生质壁分离0.3g/ml蔗糖溶液清水吸水能力变化：吸水能力逐渐增强外界溶液浓度过高会使细胞质壁分离后不能发生复原现象，浓度大于50%细胞体积变小，颜色变深，细胞液浓度变大实验结果正常状态下发生质壁分离清水吸水能力变化：吸水能力逐渐减弱细胞体积变大，颜色变浅议一议：植物细胞发生质壁分离的条件有哪些?细胞壁和原生质层的伸缩性不同具有大液泡外界溶液浓度＞细胞液浓度内因：活的成熟的植物细胞外因质壁分离的条件活成熟植物细胞(有大液泡）外界溶液浓度高于细胞液，且溶质不能透过原生质层本实验可用于鉴别细胞的死活说明：a.盐酸、醋酸等会杀死细胞的溶液不可作为外界溶液；b.外界溶液浓度过高会使细胞质壁分离后不能发生复原现象；c.乙醇、无机盐溶液、甘油溶液等（可透过原生质层）作为外界溶液会使细胞质壁分离后会自动复原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2、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧苗”。其原因是（

）A、根细胞从土壤中吸收的养分过多B、根细胞不能从土壤中吸水C、根系不能将水向上运输D、根系被肥料分解释放的热能烧毁B练一练3、利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理是（

）A、盐水中的Cl－有杀菌防腐的作用B、盐水中的Na＋不利于细菌的生活C、盐水是中性的，不适于细菌的生活D、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡D练一练上述扩散与渗透作用发生现象中的共性是什么？物质总是由其浓度较高的一侧向浓度较低一侧转运被动转运一、被动转运物质由浓度较高的一侧转运到浓度较低的一侧。1、概念：2、种类：顺浓度梯度简单扩散、易化扩散高

低简单扩散细胞外细胞内O2细胞膜不需要消耗能量，不需要载体蛋白。O2、CO2、甘油、苯、乙醇（一）简单扩散①特点：②举例：高低特点：1.顺浓度梯度

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分为载体蛋白和通道蛋白。载体蛋白只允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。分子或离子通过时，不需要与通道蛋白相结合。不需要消耗能量，需要载体蛋白。红细胞吸收葡萄糖

（二）易化扩散（协助扩散）①特点：②举例：高

低注：易化扩散比自由扩散的速度快得多物质透过膜的方式运输方向能量载体被运输物质被动转运扩散渗透易化扩散顺浓度梯度顺浓度梯度顺浓度梯度✕✕✕✕✕✔O2、CO2、甘油、乙醇、苯水分子红细胞吸收葡萄糖

运输速率浓度差简单扩散运输速率浓度差易化扩散2.主动转运（activetransport)主动转运因为膜两侧的物质存在浓度差，物质分子由少的一侧转运至分子多的一侧，称为主动转运（activetransport)science第三节物质通过多种方式出入细胞需要细胞膜上载体的协助，消耗细胞提供的能量，将物质从分子少的一侧运输到分子多的一侧的跨膜运输方式，叫做主动转运。二、主动转运物质由低浓度处运到高浓度处1、概念：2、特点：需要消耗能量需要载体蛋白逆浓度梯度低

高来自于ATP3、举例：K+

、Na+等离子，葡萄糖、氨基酸等小分子4、重要性：根据细胞的需要转运分子或离子，可以逆浓度梯度转运物质。是细胞最重要的吸收或排出物质的方式。运输速率O2浓度主动转运物质透过膜的方式运输方向能量载体被运输物质被动转运简单扩散渗透易化扩散顺浓度梯度顺浓度梯度顺浓度梯度✕✕✕✕✕✔O2、CO2、甘油、乙醇、苯水分子离子、小分子等如：红细胞吸收葡萄糖

主动转运逆浓度梯度✔✔离子、小分子等如：Na+、K+、Ca2+等离子被动转运主动转运简单扩散易化扩散方向能量载体举例物质跨膜运输三种方式的比较：从高到低从高到低从低到高不消耗不消耗消耗

不需要需要需要水、O2、CO2、甘油、乙醇葡萄糖进入红细胞K+、Na+等离子上述讨论的是小分子物质或离子直接穿膜的方式。但当白细胞（变形虫）遇到病原体（有机物）时，白细胞是如何将病原体吞噬进细胞内的呢？胞吞和胞吐上述讨论的是小分子物质或离子直接穿膜的方式。但当白细胞遇到病原体时，白细胞是如何将病原体吞噬进细胞内的呢？胞吞：消耗能量接触凹陷包围分离3.胞吞（endocytosis)和胞吐（exocytosis)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？合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图三、胞吐概念：物质被一部分质膜包起来，然后这一部分质膜与整个质膜脱离，裹着该物质运到细胞的外侧。关系大分子物质和颗粒性物质胞吞与胞吐1、代表物质：2、举例：胞吐：人体消化系统中消化酶（如蛋白酶）的分泌胞吞：白细胞吞噬病原菌,变形虫的摄食过程物质通过胞吞或胞吐方式进出细胞，有没有通过质膜？不通过质膜协助扩散自由扩散物质的运输方式主动运输(逆浓度梯度)小分子物质(跨膜运输)

大分子物质

(膜泡运输)

胞吞

胞吐消耗能量顺浓度梯度被动运输载体蛋白小结物质出入细胞的方式与膜的关系：1.小分子物质、离子出入细胞的方式与膜的

有关。３.大分子物质出入细胞的方式与膜的

有关。功能特性（选择透过性）结构特点（具有流动性）2.脂溶性的小分子能以简单扩散的方式进入细胞是与

.

有关细胞膜以脂双层作为基本骨架物质出入细