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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第四章 细胞的物质输入和输出,2019,人教版必修,1,分子与细胞,掌控着道道闸门，,驱动着各式舟车，,输入输出中忙碌，,被动主动间选择，,生物大分子铸就，,神奇的生命之膜,第,1,节被动运输,1,第四章 细胞的物质输入和输出2019人教版必修1分子与细胞,在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸,(,半透膜），往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等。,问题探讨,玻璃纸,(,又叫赛璐玢,),是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。,1.,漏斗管内的液面为什么会升高,?,如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗,?,为什么,?,2.,如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗,?,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,?,2,在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸(半透膜），往漏斗内,一、水进出细胞的原理,水分子,(,或其他溶剂分子,),通过半透膜的扩散，称为渗透作用。,如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是水分子从水的,相对含量高,的一侧向,相对含量低,的一侧渗透。,渗透的方向：,渗透作用：,渗透作用产生的条件：,具有半透膜,半透膜两侧溶液具有浓度差,半透膜两侧溶液,浓度差越大,，渗透作用越明显，,高度差越大,3,一、水进出细胞的原理水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,1,、,水分子通过细胞膜进出细胞也是同样的原理吗,?,2,、细胞膜是否相当于一层半透膜呢,?,人,成熟红细胞中发生渗透作用的条件,:,_,相当于半透膜,;,_,之间存在浓度差。,引起,细胞失水与吸水的条件,:,外界溶液与细胞质之间存在浓度差,。,细胞膜,细胞质与外界溶液,动物细胞的吸水和失水,4,1、水分子通过细胞膜进出细胞也是同样的原理吗?2、细胞膜是否,将哺乳动物的红细胞放入不同浓度的氯化钠溶液中一段时间后，红细胞将会发生以下的变化。,当外界溶液溶质的浓度与细胞质的浓度,相同,，细胞,形态不变,。,当外界溶液溶质的浓度比细胞质的浓度,低,时，细胞,吸水膨胀,。,当外界溶液溶质的浓度比细胞质的浓度,高,时，细胞,失水皱缩,。,1.,红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗,?,这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的什么物质,?,2.,红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜？,3.,当外界溶液溶质的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗,?,4.,红细胞吸水或失水取决于什么条件？,5.,想一想临床上输液为什么要用生理盐水。,1.,红细胞中的有机物有的能通过细胞膜,有的不能。血红蛋白是有机大分子物质,不能透过细胞膜,它相当于“问题探讨”中的蔗糖分子。,2.,是。但细胞膜具有生命活性,物质通过细胞膜的方式不只是简单扩散,。,3.,不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞内液浓度也会下降,如果外界溶液浓度不是很低,有可能细胞内液浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡,此时,红细胞将不再吸水。,4.,取决于红细胞内外溶液的浓度差,一般情况下,浓度差越大时,细胞吸水或失水越多。,5.,因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致,血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。,等渗状态,高渗状态,低渗状态,1,、水进出哺乳动物红细胞的原理,5,将哺乳动物的红细胞放入不同浓度的氯化钠溶液中一段时间后，红细,水怎样进出植物细胞,细胞壁,细胞膜,液泡膜,细胞质,原生质层,细胞液,水进出植物细胞,主要是指水经过,原生质层,进出液泡。,6,水怎样进出植物细胞细胞壁细胞膜液泡膜细胞质原生质层细胞液水进,白菜放置时间长了会萎蔫；而卖菜的阿姨经常向青菜上洒水，使青菜保持新鲜硬挺状态。,白菜剁碎准备做馅时常常要放一些盐。稍等一会儿可见有水分渗出。,对农作物施肥过多，会造成,“,烧苗,”,现象。,2,、探究植物,细胞的吸水和,失水,探究,实践,（失水）,（失水）,（吸水）,植物细胞也像动物细胞一样，会发生吸水或失水现象，吸水或失水同样与外界溶液的浓度有关。,7,白菜放置时间长了会萎蔫；而卖菜的阿姨经常向青菜上洒水，使青菜,提出问题,作出假设,设计实验,进行实验,分析结果,表达与交流,根据已有的知识和经验作出合理的推断,选择材料、试剂、用具，确定方法步骤,按预定方案进行实验,分析实验结果，得出结论,总结，写实验报告并适当交流,进一步探究,请根据上述事例并通过深入思考，提出你想探究的问题。,8,提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果表达与交流根据已有的,9,9,外界溶液浓度,细胞液浓度时,细胞质壁分离,外界溶液浓度,细胞液浓度时,细胞质壁分离 质壁分离质壁分离复,注意事项,(1),实验成功的关键之一是实验材料的选择。要选取成熟的、,液泡,带有一定颜色的植物组织进行实验，便于观察实验现象。,(2),滴加蔗糖溶液或清水时，应在,载物台,上操作，通过前后对比观察某个细胞的吸水和失水情况。,(3),选用的蔗糖溶液浓度要,适宜,。过低，不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长；过高，可能造成植物细胞失水过多、过快而死亡，不能发生,质壁分离复原,现象。,11,注意事项(1)实验成功的关键之一是实验材料的选择。要选取成熟,1.,如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？,2.,如果滴加的是,50%,的蔗糖溶液，实验结果会有什么不同？如果滴加浓度稍高的硝酸钾，实验结果会有什么不同呢？,不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用的吸水或,失水。,高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水而死亡，不可能发生质壁分离复原；,出现质壁分离自动,复原。,拓展,12,1.如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？2.如果滴加的是5,质壁分离产生的条件,：,从细胞角度分析,死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离。,生活状态下，具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离。,质壁分离,产生的原因：,内因,：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性,外因,：外界溶液浓度,细胞液浓度,拓展,13,质壁分离产生的条件：质壁分离产生的原因：拓展13,对于动物、植物细胞来说：,外界溶液浓度,细胞内溶液浓度,高,低,失水,外界溶液浓度,细胞内溶液浓度,低,高,吸水,水分子是顺相对含量梯度跨膜运输,14,对于动物、植物细胞来说：外界溶液浓度细胞内溶液浓度高低失水外,2,、,从水分进出细胞特点的角度分析，我们为什么不能直接饮用海水？,3,、,一般植物为什么不能种植在盐碱地上？,4,、,询问你的亲人或周围的朋友，在没有冰箱的年代，人们是如何保存猪肉等肉类食品的？你能用今天所学的知识进行解释吗？,生产、生活中的现象,1,、你吃比较咸的食物时，例如腌制的咸菜、连续嗑带盐的瓜子等，你的口腔和唇的黏膜会有什么感觉？为什么？,会有干燥难受的感觉，因为口腔和唇的细胞失去水分，即水分的输出。,15,2、从水分进出细胞特点的角度分析，我们为什么不能直接饮用海水,像的水这样，物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为,被动运输,。,自由扩散和协助扩散,。,二、自由扩散和协助扩散,被动运输分为,:,实例：,O,2,、,CO,2,、甘油、乙醇、苯等通过自由扩散进出细胞。,(1),自由扩散,概念：物质通过简单的,扩散作用,进出细胞的方式，也叫,简单扩散,。,特点：,顺,浓度梯度扩散；,不消耗,能量；,不需要,转运蛋白的协助。,(2),协助扩散,概念：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，也叫,易化扩散,。,特点：,顺,浓度梯度扩散；,不消耗,能量；,需要,转运蛋白的协助，物质运输速率与转运蛋白的,数量,有关。,实例：血液中,葡萄糖,进入红细胞；多数,水分子,进出细胞。,扩散的速率：气体中最快，液体中次之，固体中最慢；浓度差越大、温度越高、参与的粒子质量越小，扩散的速率越快。,转运蛋白分为,载体蛋白,和,通道蛋白,两类。,16,像的水这样，物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应,钾离子通道模式图,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。,只允许与自身结合部位适应的分子或离子通过。,每次转运时都会发生自身构象的改变。,分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。,载体蛋白：,通道蛋白：,水更多是借助水通道蛋白以协助方式进出细胞,17,钾离子通道模式图只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电,自由扩散,协助扩散,协助扩散,顺,浓度梯度扩散；,不消耗,能量,共同点：,不同点：,协助扩散需要转运蛋白协助，自由扩散不需要,18,自由扩散协助扩散协助扩散顺浓度梯度扩散；不消耗能量共同点：不,具有特异性：不同物质的转运蛋白不同，不同细胞膜上转运蛋白的种类和数量也不同；具有饱和性：当细胞膜上的转运蛋白达到饱和时，细胞吸收该物质的速率不再随膜两侧浓度差的增大而增大。,1.,细胞膜上的转运蛋白有何特点？,2.,同一种物质进出不同细胞的方式相同吗？,不一定相同。如少数水分子以自由扩散方式进出细胞，更多的水分子借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞。,19,具有特异性：不同物质的转运蛋白不同，不同细胞膜上转运蛋白的种,自由扩散,协助扩散,影响跨膜运输的因素,影响自由扩散的因素,:,细胞膜内外物质的浓度差。,影响协助扩散的因素,:,细胞膜内外物质的浓度差,细胞膜上载体蛋白的种类和数量。,P,点后速率受载体蛋白数量限制,20,自由扩散协助扩散影响跨膜运输的因素影响自由扩散的因素:细胞膜,巩固练习,1,、在用鸡蛋壳膜（半透膜）封口的长颈漏斗内盛入蔗糖溶液，再将漏斗置于装有清水的烧杯中，将会出现（）,A,、漏斗管内的液面上升,B,、漏斗管内的液面无变化,C,、漏斗管内的液面下降,D,、烧杯内的液面上升,2,、把人的口腔上皮细胞放在载玻片上，用,10%,的,NaCl,溶液处理后，显微镜下将看到细胞（）,A,、没有变化,B,、胀大,C,、破裂,D,、皱缩,3,、将一种动物细胞浸没于质量分数为,5%,的蔗糖溶液中，它会膨胀破裂，则其细胞质浓度（）,A,、小于,5%B,、等于,5%C,、大于,5%D,、不能确定,A,D,C,21,巩固练习1、在用鸡蛋壳膜（半透膜）封口的长颈漏斗内盛入蔗糖溶,巩固练习,4,、一个成熟植物细胞的原生质层主要包括（）,A,、细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质,B,、细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质,C,、细胞膜和液泡膜之间的细胞质,D,、细胞壁、液泡膜和它们之间的细胞质,5,、海产鱼类一般都不能在淡水中生存，是因为（）,A,、淡水里氧浓度低,B,、海产鱼类在淡水中不能维持体内的水分平衡,C,、淡水里缺少食用的动植物,D,、淡水里二氧化碳浓度高,B,B,22,巩固练习4、一个成熟植物细胞的原生质层主要包括（,巩固练习,6,、植物细胞吸水时，水分子通过的结构依次是（）,A,、细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡膜,B,、细胞膜、细胞质、液泡膜、细胞壁,C,、液泡膜、细胞质、细胞膜、细胞壁,D,、细胞壁、细胞膜、液泡膜、细胞质,7,、向动物膀胱膜制作的袋子中注入一半容积的浓度为,30%,的蔗糖溶液，扎紧开口后将其浸入浓度为,5%,的蔗糖溶液中，每隔,10min,称一次重。下列坐标图中，能正确表示测定结果的是（）,A,B,O,t,W,A,O,t,W,B,O,t,W,C,O,t,W,D,23,巩固练习6、植物细胞吸水时，水分子通过的结构依次是（,巩固练习,8,、下列细胞中，能成功用于完成质壁分离的材料是（）,A,、人的口腔上皮细胞,B,、洋葱根尖分生区细胞,C,、菊科植物苦荬菜茎部紫色的表皮细胞,D,、用开水煮过的洋葱鳞片叶紫色的外表皮细胞,9,、高浓度的盐水有杀菌防腐作用，其原理是（）,A,、食盐水中含氧气少,B,、细菌由于失水而死亡,C,、食盐水中缺少菌类所需要的养料,D,、食盐水中的氯离子有杀菌的作用,C,B,24,巩固练习8、下列细胞中，能成功用于完成质壁分离的材料是（,
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