高中生物學(xué)浙科版必修1-分子與細(xì)胞(2019)-3.3物質(zhì)出入細(xì)胞的方式-公開(kāi)課

物質(zhì)出入細(xì)胞的方式

擴(kuò)散(一)擴(kuò)散

擴(kuò)散：是分子或離子從高濃度處向低濃度處運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。(二)滲透滲透：水分子通過(guò)膜的擴(kuò)散。半透膜：一類可以讓小分子物質(zhì)通過(guò)而大分子物質(zhì)不能通過(guò)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(dòng)方向半透膜：一類可以讓小分子物質(zhì)通過(guò)而大分子物質(zhì)不能通過(guò)的一類薄膜的總稱。討論：1.漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)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(huì)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(huì)怎樣？溶液濃度高低水分流動(dòng)方向半透膜：一類可以讓小分子物質(zhì)通過(guò)而大分子物質(zhì)不能通過(guò)的一類薄膜的總稱。問(wèn)題1：為什么漏斗管內(nèi)液面會(huì)升高？會(huì)一直升高嗎？①單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)半透膜進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗的水分子數(shù)＞從長(zhǎng)頸漏斗滲出半透膜的水分子數(shù)。②當(dāng)達(dá)到滲透平衡時(shí)，水分子通過(guò)半透膜進(jìn)入兩側(cè)溶液的量一定相等，但是C蔗糖＞C水。問(wèn)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(huì)怎樣？當(dāng)半透膜兩側(cè)溶液的濃度相等時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗的水分子數(shù)等于從長(zhǎng)頸漏斗滲出的水分子。因此液面不會(huì)升高。問(wèn)題3：如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)液面還會(huì)升高嗎？如果用紗布替代玻璃紙時(shí)，因紗布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通過(guò)，因而液面不會(huì)升高。思考與討論：從前面的滲透實(shí)驗(yàn)中，你認(rèn)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(guò)膜的擴(kuò)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(duì)較多的一側(cè)水分子數(shù)相對(duì)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(gè)動(dòng)物細(xì)胞會(huì)發(fā)生滲透嗎?為什么?

紅細(xì)胞置于溶液中濃鹽水生理鹽水清水連連看如果把動(dòng)物細(xì)胞換成一個(gè)成熟的植物細(xì)胞會(huì)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(xì)胞置于溶液中等滲溶液清水0.3g/mL

蔗糖溶液膨脹無(wú)變化質(zhì)壁分離實(shí)例2：植物細(xì)胞的吸水與失水（以洋蔥外表皮細(xì)胞為例）細(xì)胞壁中央大液泡①②③④細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜原生質(zhì)層原生質(zhì)層：細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)。⑤細(xì)胞液活動(dòng)：觀察洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原取材：紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞，原因：具有紫色的大液泡。實(shí)驗(yàn)步驟當(dāng)外界溶液濃度＞細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞失水，原生質(zhì)層從角隅處逐漸脫離細(xì)胞壁，即發(fā)生質(zhì)壁分離。當(dāng)外界溶液濃度＜細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水，原生質(zhì)層又逐漸緊貼細(xì)胞壁，即發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象當(dāng)外界溶液濃度＞細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞失水，原生質(zhì)層從角隅處逐漸脫離細(xì)胞壁，即發(fā)生質(zhì)壁分離。植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象當(dāng)外界溶液濃度＜細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水，原生質(zhì)層又逐漸緊貼細(xì)胞壁，即發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。實(shí)驗(yàn)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(fù)原0.3g/ml蔗糖溶液清水實(shí)驗(yàn)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(qiáng)外界溶液濃度過(guò)高會(huì)使細(xì)胞質(zhì)壁分離后不能發(fā)生復(fù)原現(xiàn)象，濃度大于50%細(xì)胞體積變小，顏色變深，細(xì)胞液濃度變大實(shí)驗(yàn)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(xì)胞體積變大，顏色變淺議一議：植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的條件有哪些?細(xì)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(xì)胞液濃度內(nèi)因：活的成熟的植物細(xì)胞外因質(zhì)壁分離的條件活成熟植物細(xì)胞(有大液泡）外界溶液濃度高于細(xì)胞液，且溶質(zhì)不能透過(guò)原生質(zhì)層本實(shí)驗(yàn)可用于鑒別細(xì)胞的死活說(shuō)明：a.鹽酸、醋酸等會(huì)殺死細(xì)胞的溶液不可作為外界溶液；b.外界溶液濃度過(guò)高會(huì)使細(xì)胞質(zhì)壁分離后不能發(fā)生復(fù)原現(xiàn)象；c.乙醇、無(wú)機(jī)鹽溶液、甘油溶液等（可透過(guò)原生質(zhì)層）作為外界溶液會(huì)使細(xì)胞質(zhì)壁分離后會(huì)自動(dòng)復(fù)原2.在植物細(xì)胞質(zhì)壁分離復(fù)原過(guò)程中，能正確表達(dá)細(xì)胞吸水速率變化過(guò)程的是2、田間一次施肥過(guò)多，作物變得枯萎發(fā)黃，俗稱“燒苗”。其原因是（

）A、根細(xì)胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過(guò)多B、根細(xì)胞不能從土壤中吸水C、根系不能將水向上運(yùn)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(xì)菌的生活C、鹽水是中性的，不適于細(xì)菌的生活D、由于滲透作用使細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的水分滲出而死亡D練一練上述擴(kuò)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(yùn)被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)一、被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)由濃度較高的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到濃度較低的一側(cè)。1、概念：2、種類：順濃度梯度簡(jiǎn)單擴(kuò)散、易化擴(kuò)散高

低簡(jiǎn)單擴(kuò)散細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)O2細(xì)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(jiǎn)單擴(kuò)散①特點(diǎn)：②舉例：高低特點(diǎn)：1.順濃度梯度

2.

不需要消耗細(xì)胞的能量

3.需要載體蛋白葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞為易化擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)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(yīng)的分子或離子通過(guò)，而且每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會(huì)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(guò)。分子或離子通過(guò)時(shí)，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(xì)胞吸收葡萄糖

（二）易化擴(kuò)散（協(xié)助擴(kuò)散）①特點(diǎn)：②舉例：高

低注：易化擴(kuò)散比自由擴(kuò)散的速度快得多物質(zhì)透過(guò)膜的方式運(yùn)輸方向能量載體被運(yùn)輸物質(zhì)被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)擴(kuò)散滲透易化擴(kuò)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(xì)胞吸收葡萄糖

運(yùn)輸速率濃度差簡(jiǎn)單擴(kuò)散運(yùn)輸速率濃度差易化擴(kuò)散2.主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（activetransport)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)因?yàn)槟蓚?cè)的物質(zhì)存在濃度差，物質(zhì)分子由少的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)至分子多的一側(cè)，稱為主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（activetransport)science第三節(jié)物質(zhì)通過(guò)多種方式出入細(xì)胞需要細(xì)胞膜上載體的協(xié)助，消耗細(xì)胞提供的能量，將物質(zhì)從分子少的一側(cè)運(yùn)輸?shù)椒肿佣嗟囊粋?cè)的跨膜運(yùn)輸方式，叫做主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。二、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)由低濃度處運(yùn)到高濃度處1、概念：2、特點(diǎn)：需要消耗能量需要載體蛋白逆濃度梯度低

高來(lái)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(xì)胞的需要轉(zhuǎn)運(yùn)分子或離子，可以逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)。是細(xì)胞最重要的吸收或排出物質(zhì)的方式。運(yùn)輸速率O2濃度主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)透過(guò)膜的方式運(yùn)輸方向能量載體被運(yùn)輸物質(zhì)被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)簡(jiǎn)單擴(kuò)散滲透易化擴(kuò)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(xì)胞吸收葡萄糖

主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)逆濃度梯度??離子、小分子等如：Na+、K+、Ca2+等離子被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)簡(jiǎn)單擴(kuò)散易化擴(kuò)散方向能量載體舉例物質(zhì)跨膜運(yùn)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(jìn)入紅細(xì)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(dāng)白細(xì)胞（變形蟲(chóng)）遇到病原體（有機(jī)物）時(shí)，白細(xì)胞是如何將病原體吞噬進(jìn)細(xì)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(dāng)白細(xì)胞遇到病原體時(shí)，白細(xì)胞是如何將病原體吞噬進(jìn)細(xì)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(dòng)融合排出胞吞和胞吐體現(xiàn)了細(xì)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(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外的過(guò)程示意圖三、胞吐概念：物質(zhì)被一部分質(zhì)膜包起來(lái)，然后這一部分質(zhì)膜與整個(gè)質(zhì)膜脫離，裹著該物質(zhì)運(yùn)到細(xì)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(xì)胞吞噬病原菌,變形蟲(chóng)的攝食過(guò)程物質(zhì)通過(guò)胞吞或胞吐方式進(jìn)出細(xì)胞，有沒(méi)有通過(guò)質(zhì)膜？不通過(guò)質(zhì)膜協(xié)助擴(kuò)散自由擴(kuò)散物質(zhì)的運(yùn)輸方式主動(dòng)運(yùn)輸(逆濃度梯度)小分子物質(zhì)(跨膜運(yùn)輸)

大分子物質(zhì)

(膜泡運(yùn)輸)

胞吞

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

有關(guān)。３.大分子物質(zhì)出入細(xì)胞的方式與膜的

有關(guān)。功能特性（選擇透過(guò)性）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（具有流動(dòng)性）2.脂溶性的小分子能以簡(jiǎn)單擴(kuò)散的方式進(jìn)入細(xì)胞是與

.

有關(guān)細(xì)胞膜以脂雙層作為基本骨架物質(zhì)出入細(xì)