高中生物學浙科版必修1-分子與細胞(2019)-3.3物質(zhì)出入細胞的方式-公開課

物質(zhì)出入細胞的方式

擴散(一)擴散

擴散：是分子或離子從高濃度處向低濃度處運動的現(xiàn)象。(二)滲透滲透：水分子通過膜的擴散。半透膜：一類可以讓小分子物質(zhì)通過而大分子物質(zhì)不能通過的一類薄膜的總稱。(如蛋殼膜,膀胱膜、玻璃紙等)溶液濃度高低水分流動方向半透膜：一類可以讓小分子物質(zhì)通過而大分子物質(zhì)不能通過的一類薄膜的總稱。討論：1.漏斗管內(nèi)的液面為什么會升高？2.如果用一層紗布代替半透膜，漏斗管內(nèi)的液面還會升高嗎？3.如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會怎樣？溶液濃度高低水分流動方向半透膜：一類可以讓小分子物質(zhì)通過而大分子物質(zhì)不能通過的一類薄膜的總稱。問題1：為什么漏斗管內(nèi)液面會升高？會一直升高嗎？①單位時間內(nèi)透過半透膜進入長頸漏斗的水分子數(shù)＞從長頸漏斗滲出半透膜的水分子數(shù)。②當達到滲透平衡時，水分子通過半透膜進入兩側(cè)溶液的量一定相等，但是C蔗糖＞C水。問題2：如果燒杯中的清水換成相同濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會怎樣？當半透膜兩側(cè)溶液的濃度相等時，單位時間內(nèi)進入長頸漏斗的水分子數(shù)等于從長頸漏斗滲出的水分子。因此液面不會升高。問題3：如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)液面還會升高嗎？如果用紗布替代玻璃紙時，因紗布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通過，因而液面不會升高。思考與討論：從前面的滲透實驗中，你認為滲透作用的產(chǎn)生需要具備哪些條件？滲透作用產(chǎn)生的條件：①具有一層半透膜。②存在濃度差（半透膜兩側(cè)的溶液濃度不同）。滲透：水分子通過膜的擴散。滲透作用的方向：滲透作用產(chǎn)生的條件：具有半透膜膜兩側(cè)的溶液存在濃度差水分子數(shù)相對較多的一側(cè)水分子數(shù)相對較少的一側(cè)溶液濃度低的一側(cè)溶液濃度高是一側(cè)思考:?如果把漏斗換成一個動物細胞會發(fā)生滲透嗎?為什么?

紅細胞置于溶液中濃鹽水生理鹽水清水連連看如果把動物細胞換成一個成熟的植物細胞會發(fā)生滲透嗎?為什么?如果發(fā)生,將出現(xiàn)什么現(xiàn)象?討論

植物細胞置于溶液中等滲溶液清水0.3g/mL

蔗糖溶液膨脹無變化質(zhì)壁分離實例2：植物細胞的吸水與失水（以洋蔥外表皮細胞為例）細胞壁中央大液泡①②③④細胞膜細胞質(zhì)液泡膜原生質(zhì)層原生質(zhì)層：細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)。⑤細胞液活動：觀察洋蔥表皮細胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復原取材：紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞，原因：具有紫色的大液泡。實驗步驟當外界溶液濃度＞細胞液濃度時，細胞失水，原生質(zhì)層從角隅處逐漸脫離細胞壁，即發(fā)生質(zhì)壁分離。當外界溶液濃度＜細胞液濃度時，細胞吸水，原生質(zhì)層又逐漸緊貼細胞壁，即發(fā)生質(zhì)壁分離復原。植物細胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象當外界溶液濃度＞細胞液濃度時，細胞失水，原生質(zhì)層從角隅處逐漸脫離細胞壁，即發(fā)生質(zhì)壁分離。植物細胞的質(zhì)壁分離復原現(xiàn)象當外界溶液濃度＜細胞液濃度時，細胞吸水，原生質(zhì)層又逐漸緊貼細胞壁，即發(fā)生質(zhì)壁分離復原。實驗結(jié)果正常狀態(tài)下發(fā)生質(zhì)壁分離發(fā)生質(zhì)壁分離復原0.3g/ml蔗糖溶液清水實驗結(jié)果正常狀態(tài)下發(fā)生質(zhì)壁分離0.3g/ml蔗糖溶液清水吸水能力變化：吸水能力逐漸增強外界溶液濃度過高會使細胞質(zhì)壁分離后不能發(fā)生復原現(xiàn)象，濃度大于50%細胞體積變小，顏色變深，細胞液濃度變大實驗結(jié)果正常狀態(tài)下發(fā)生質(zhì)壁分離清水吸水能力變化：吸水能力逐漸減弱細胞體積變大，顏色變淺議一議：植物細胞發(fā)生質(zhì)壁分離的條件有哪些?細胞壁和原生質(zhì)層的伸縮性不同具有大液泡外界溶液濃度＞細胞液濃度內(nèi)因：活的成熟的植物細胞外因質(zhì)壁分離的條件活成熟植物細胞(有大液泡）外界溶液濃度高于細胞液，且溶質(zhì)不能透過原生質(zhì)層本實驗可用于鑒別細胞的死活說明：a.鹽酸、醋酸等會殺死細胞的溶液不可作為外界溶液；b.外界溶液濃度過高會使細胞質(zhì)壁分離后不能發(fā)生復原現(xiàn)象；c.乙醇、無機鹽溶液、甘油溶液等（可透過原生質(zhì)層）作為外界溶液會使細胞質(zhì)壁分離后會自動復原2.在植物細胞質(zhì)壁分離復原過程中，能正確表達細胞吸水速率變化過程的是2、田間一次施肥過多，作物變得枯萎發(fā)黃，俗稱“燒苗”。其原因是（

）A、根細胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過多B、根細胞不能從土壤中吸水C、根系不能將水向上運輸D、根系被肥料分解釋放的熱能燒毀B練一練3、利用高濃度鹽水（NaCl溶液）殺菌防腐的原理是（

）A、鹽水中的Cl－有殺菌防腐的作用B、鹽水中的Na＋不利于細菌的生活C、鹽水是中性的，不適于細菌的生活D、由于滲透作用使細菌細胞內(nèi)的水分滲出而死亡D練一練上述擴散與滲透作用發(fā)生現(xiàn)象中的共性是什么？物質(zhì)總是由其濃度較高的一側(cè)向濃度較低一側(cè)轉(zhuǎn)運被動轉(zhuǎn)運一、被動轉(zhuǎn)運物質(zhì)由濃度較高的一側(cè)轉(zhuǎn)運到濃度較低的一側(cè)。1、概念：2、種類：順濃度梯度簡單擴散、易化擴散高

低簡單擴散細胞外細胞內(nèi)O2細胞膜不需要消耗能量，不需要載體蛋白。O2、CO2、甘油、苯、乙醇（一）簡單擴散①特點：②舉例：高低特點：1.順濃度梯度

2.

不需要消耗細胞的能量

3.需要載體蛋白葡萄糖進入紅細胞為易化擴散轉(zhuǎn)運蛋白可分為載體蛋白和通道蛋白。載體蛋白只允許與自身結(jié)合部位相適應的分子或離子通過，而且每次轉(zhuǎn)運時都會發(fā)生自身構(gòu)象的改變；通道蛋白只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過。分子或離子通過時，不需要與通道蛋白相結(jié)合。不需要消耗能量，需要載體蛋白。紅細胞吸收葡萄糖

（二）易化擴散（協(xié)助擴散）①特點：②舉例：高

低注：易化擴散比自由擴散的速度快得多物質(zhì)透過膜的方式運輸方向能量載體被運輸物質(zhì)被動轉(zhuǎn)運擴散滲透易化擴散順濃度梯度順濃度梯度順濃度梯度??????O2、CO2、甘油、乙醇、苯水分子紅細胞吸收葡萄糖

運輸速率濃度差簡單擴散運輸速率濃度差易化擴散2.主動轉(zhuǎn)運（activetransport)主動轉(zhuǎn)運因為膜兩側(cè)的物質(zhì)存在濃度差，物質(zhì)分子由少的一側(cè)轉(zhuǎn)運至分子多的一側(cè)，稱為主動轉(zhuǎn)運（activetransport)science第三節(jié)物質(zhì)通過多種方式出入細胞需要細胞膜上載體的協(xié)助，消耗細胞提供的能量，將物質(zhì)從分子少的一側(cè)運輸?shù)椒肿佣嗟囊粋?cè)的跨膜運輸方式，叫做主動轉(zhuǎn)運。二、主動轉(zhuǎn)運物質(zhì)由低濃度處運到高濃度處1、概念：2、特點：需要消耗能量需要載體蛋白逆濃度梯度低

高來自于ATP3、舉例：K+

、Na+等離子，葡萄糖、氨基酸等小分子4、重要性：根據(jù)細胞的需要轉(zhuǎn)運分子或離子，可以逆濃度梯度轉(zhuǎn)運物質(zhì)。是細胞最重要的吸收或排出物質(zhì)的方式。運輸速率O2濃度主動轉(zhuǎn)運物質(zhì)透過膜的方式運輸方向能量載體被運輸物質(zhì)被動轉(zhuǎn)運簡單擴散滲透易化擴散順濃度梯度順濃度梯度順濃度梯度??????O2、CO2、甘油、乙醇、苯水分子離子、小分子等如：紅細胞吸收葡萄糖

主動轉(zhuǎn)運逆濃度梯度??離子、小分子等如：Na+、K+、Ca2+等離子被動轉(zhuǎn)運主動轉(zhuǎn)運簡單擴散易化擴散方向能量載體舉例物質(zhì)跨膜運輸三種方式的比較：從高到低從高到低從低到高不消耗不消耗消耗

不需要需要需要水、O2、CO2、甘油、乙醇葡萄糖進入紅細胞K+、Na+等離子上述討論的是小分子物質(zhì)或離子直接穿膜的方式。但當白細胞（變形蟲）遇到病原體（有機物）時，白細胞是如何將病原體吞噬進細胞內(nèi)的呢？胞吞和胞吐上述討論的是小分子物質(zhì)或離子直接穿膜的方式。但當白細胞遇到病原體時，白細胞是如何將病原體吞噬進細胞內(nèi)的呢？胞吞：消耗能量接觸凹陷包圍分離3.胞吞（endocytosis)和胞吐（exocytosis)胞吐：消耗能量包圍移動融合排出胞吞和胞吐體現(xiàn)了細胞膜的什么結(jié)構(gòu)特性？胞吞和胞吐是否需要載體蛋白協(xié)助？合成的分泌蛋白運輸?shù)郊毎獾倪^程示意圖三、胞吐概念：物質(zhì)被一部分質(zhì)膜包起來，然后這一部分質(zhì)膜與整個質(zhì)膜脫離，裹著該物質(zhì)運到細胞的外側(cè)。關(guān)系大分子物質(zhì)和顆粒性物質(zhì)胞吞與胞吐1、代表物質(zhì)：2、舉例：胞吐：人體消化系統(tǒng)中消化酶（如蛋白酶）的分泌胞吞：白細胞吞噬病原菌,變形蟲的攝食過程物質(zhì)通過胞吞或胞吐方式進出細胞，有沒有通過質(zhì)膜？不通過質(zhì)膜協(xié)助擴散自由擴散物質(zhì)的運輸方式主動運輸(逆濃度梯度)小分子物質(zhì)(跨膜運輸)

大分子物質(zhì)

(膜泡運輸)

胞吞

胞吐消耗能量順濃度梯度被動運輸載體蛋白小結(jié)物質(zhì)出入細胞的方式與膜的關(guān)系：1.小分子物質(zhì)、離子出入細胞的方式與膜的

有關(guān)。３.大分子物質(zhì)出入細胞的方式與膜的

有關(guān)。功能特性（選擇透過性）結(jié)構(gòu)特點（具有流動性）2.脂溶性的小分子能以簡單擴散的方式進入細胞是與

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有關(guān)細胞膜以脂雙層作為基本骨架物質(zhì)出入細