第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出復(fù)習(xí)課件-高一上學(xué)期生物人教版必修1

第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第2節(jié)

主動運輸與胞吞、胞吐第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出

第1節(jié)

被動運輸1.滲透作用：水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴(kuò)散。②半透膜的兩側(cè)的溶液具有濃度差①具有半透膜2.條件：——滲透作用（物質(zhì)的量濃度）低濃度溶液3.滲透方向：高濃度溶液水分子多水分子少歸納：水往高處流一、滲透現(xiàn)象及原理分析①液面高度不發(fā)生變化，水分子雙向運動速率相等，

即動態(tài)平衡。②滲透平衡時：漏斗內(nèi)滲透壓=液柱的壓力溶液S1溶液S2平衡前：S2＞S1S表示溶液濃度滲透過程：S2↓

S1↑平衡后：S2＞S1平衡后S1與S2的濃度差產(chǎn)生的吸水力與高度差的重力相等，S1與S2的濃度差越大，高度差就越大。4.滲透平衡：一、滲透現(xiàn)象及原理分析（1）溶質(zhì)不能通過半透膜的滲透裝置5.滲透裝置的拓展應(yīng)用②10%葡萄糖溶液的物質(zhì)的量濃度大，因此水分子由10%蔗糖溶液→10%葡萄糖溶液移動，右側(cè)液面升高①液面不變滲透壓：溶液中溶質(zhì)微粒對水的吸引力。滲透壓的大小取決于單位體積溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目。③蔗糖被水解為兩分子單糖，導(dǎo)致左側(cè)濃度升高，水分子由10%的葡萄糖溶液→10%的蔗糖溶液移動，則左側(cè)液面升高，最終高于右側(cè)一、滲透現(xiàn)象及原理分析

外界溶液濃度

細(xì)胞質(zhì)的濃度小于吸水膨脹大于失水皺縮低滲溶液高滲溶液等滲溶液0.9%NaCl溶液中20%的蔗糖溶液中清水中等于保持原狀二、水進(jìn)出動物細(xì)胞的原理小結(jié)：質(zhì)壁分離①概念：指原生質(zhì)層和細(xì)胞壁發(fā)生分離的現(xiàn)象②質(zhì)壁分離的原因：②外界溶液濃度大于細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞失水①原生質(zhì)層伸縮性大于細(xì)胞壁伸縮性小結(jié)：質(zhì)壁分離復(fù)原①概念：發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細(xì)胞因吸水，恢復(fù)為原來的狀態(tài)。②質(zhì)壁分離復(fù)原的原因：內(nèi)因外因外界溶液濃度小于細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞吸水總結(jié)：發(fā)生質(zhì)壁分離或復(fù)原的條件有哪些？①具有細(xì)胞壁

②具有大液泡（帶有顏色）③活細(xì)胞三、水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理質(zhì)壁分離實驗的拓展應(yīng)用①判斷成熟植物細(xì)胞是否有生物活性②測定細(xì)胞液濃度范圍待測細(xì)胞+一系列濃度梯度的蔗糖溶液細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的蔗糖溶液濃度之間

鏡檢③比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度質(zhì)壁分離實驗的拓展應(yīng)用不同植物細(xì)胞+同一濃度的蔗糖溶液

發(fā)生質(zhì)壁分離所需時間越短，細(xì)胞液濃度越?。环粗?，細(xì)胞液濃度越大。

鏡檢④比較未知濃度溶液的濃度大小同一植物的成熟細(xì)胞+未知濃度的溶液剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離所需時間→比較所用時間長短→判斷溶液濃度的大小（時間越短，未知溶液的濃度越大）。

鏡檢

(一種載體蛋白只適合與一種或一類離子、分子結(jié)合)(1)具有特異性（或?qū)Ｒ恍裕?3)轉(zhuǎn)運過程中空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化；(2)與被轉(zhuǎn)運的離子或分子結(jié)合；(4)可重復(fù)利用；載體蛋白的特點(5)具有飽和性。轉(zhuǎn)運蛋白的類型通道蛋白載體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只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過轉(zhuǎn)運特點不改變自身構(gòu)象不結(jié)合是否與轉(zhuǎn)運的分子結(jié)合具有具有是否有特異性水分子通過水通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞葡萄糖通過載體蛋白進(jìn)入紅細(xì)胞實例改變結(jié)合出入方式

運輸方向

載體蛋白

代謝能量

舉例自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動運輸胞吞作用胞吐作用高到低高到低低到高不需要需要需要不需要不需要都可都可不耗能量不耗能量耗能量耗能量耗能量甘油葡萄糖進(jìn)紅細(xì)胞鉀離子白細(xì)胞吞細(xì)菌胰島細(xì)胞分泌胰島素總結(jié)如何判斷物質(zhì)出入細(xì)胞的方式？注意：1、神經(jīng)遞質(zhì)大部分是小分子物質(zhì)，但釋放的方式也是胞吐2、通過核孔運輸?shù)拇蠓肿游镔|(zhì)有mRNA、蛋白質(zhì)等3、需要膜上蛋白質(zhì)的參與，離不開膜上磷脂雙分子層的流動性根據(jù)分子大小胞吞（吐）跨膜運輸被動運輸主動運輸協(xié)助擴(kuò)散自由擴(kuò)散大分子小分子、離子是否消耗能量消耗不消耗是否需要載體不需要需要物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嶒炘O(shè)計1.探究是主動運輸還是被動運輸+呼吸抑制劑呼吸抑制劑主動運輸被動運輸植物培養(yǎng)液+對某離子的吸收減弱或停止不影響2.探究是自由擴(kuò)散還是協(xié)助擴(kuò)散+蛋白抑制劑蛋白抑制劑協(xié)助擴(kuò)散自由擴(kuò)散植物培養(yǎng)液+對某離子的吸收減弱或停止不影響2.轉(zhuǎn)運(載體)蛋白數(shù)量物質(zhì)出入細(xì)胞方式的影響因素的綜合分析重點(1)自由擴(kuò)散不受轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量的影響。(2)轉(zhuǎn)運(載體)蛋白主要影響協(xié)助擴(kuò)散和主動運輸。協(xié)助擴(kuò)散中，在其他條件適宜的情況下，轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量越多，運輸速率越大。主動運輸還受能量供應(yīng)的影響。3.氧氣濃度氧氣濃度通過影響細(xì)胞呼吸進(jìn)而影響主動運輸?shù)乃俾?。物質(zhì)出入細(xì)胞方式的影響因素的綜合分析重點(1)自由擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散不受氧氣濃度的影響。(2)氧氣濃度主要影響主動運輸。①P點時：無氧呼吸為物質(zhì)的運輸提供能量，所以運輸速率不為0。②PQ段：隨著氧氣濃度的增大，有氧呼吸產(chǎn)生的能量增多，主動運輸?shù)乃俾试龃蟆＂跶點以后：當(dāng)氧氣濃度達(dá)到一定程度后，受載體蛋白數(shù)量以及其他限制因素的影響，運輸速率不再增加。(3)當(dāng)橫坐標(biāo)為呼吸強(qiáng)度時，注意曲線的起點從0開始。(4)特例：第一幅圖還可以表示哺乳動物成熟紅細(xì)胞的主動運輸，因為哺乳動物成熟的紅細(xì)胞無線粒體，通過無氧呼吸提供能量。4溫度

物質(zhì)出入細(xì)胞方式的影響因素的綜合分析重點生物膜的流動性物質(zhì)運輸速率溫度酶活性→呼吸速率小結(jié)有關(guān)自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動運輸三種運輸方式的總結(jié)(1)受細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)濃度差影響的是自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散。(2)受轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量影響的是協(xié)助擴(kuò)散和主動運輸。(3)若抑制某轉(zhuǎn)運蛋白的活性，則只會影響該轉(zhuǎn)運蛋白轉(zhuǎn)運的物質(zhì)的運輸，對其他物質(zhì)的運輸不產(chǎn)生影響。(4)受O?濃度影響的只有主動運輸。(5)若抑制細(xì)胞呼吸，則所有以主動運輸方式轉(zhuǎn)運的物質(zhì)的運輸都會受到抑制。(6)三種運輸方式都受溫度影響，因為溫度影響細(xì)胞膜的流動性；除此之外，溫度還通過影響相關(guān)酶的活性來影響能量的供應(yīng)，進(jìn)而影響主動運輸。

主動運輸?shù)姆N類一、離子泵離子泵是膜運輸?shù)鞍字?，可看作一類特殊的載體蛋白，驅(qū)使特定離子逆電化學(xué)梯度穿過膜，同時消耗ATP釋放的能量，屬于主動運輸。離子泵的本質(zhì)是水解ATP的酶，可催化ATP水解釋放能量。目前已知每種離子泵只轉(zhuǎn)運專一的離子。細(xì)胞內(nèi)的離子泵主要有鈉鉀泵、鈣泵和質(zhì)子泵。主動運輸?shù)姆N類二、通過光驅(qū)動泵的主動運輸一些光合細(xì)菌細(xì)胞膜上的H?泵被光激活后，形成跨膜的H?濃度梯度，驅(qū)動溶質(zhì)的主動運輸。

三、協(xié)同運輸是一類靠間接提供能量完成的主動運輸方式。物質(zhì)跨膜運輸所需要的能量來自膜兩側(cè)離子的濃度差產(chǎn)生的電化學(xué)勢能。(1)同向協(xié)同——物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆较蚺c離子移動的方向相同，如圖中葡萄糖與Na?的協(xié)同運輸，細(xì)胞內(nèi)的Na?又被鈉鉀泵泵出細(xì)胞外，細(xì)胞內(nèi)始終保持較低的Na?濃度，形成電化學(xué)梯度，細(xì)胞吸收葡萄糖是一種特殊的主動運輸，能量來自膜兩側(cè)Na?的電化學(xué)勢能。

(2)反向協(xié)同—物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆较蚺c離子轉(zhuǎn)移的方向相反，如動物細(xì)胞常通過反向協(xié)同運輸?shù)姆绞絹磙D(zhuǎn)運H?以調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的pH,即Na?進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)伴隨著H?的排出。主動運輸?shù)姆N類例5[不定項選擇]鈉鉀泵是普遍存在于動物細(xì)胞表面的一種載體蛋白，如圖所示，它具有ATP水解酶的活性，可以維持細(xì)胞內(nèi)外Na?和K?的濃度差。載體蛋白1和載體蛋白2依賴于細(xì)胞膜兩側(cè)的Na?濃度差完成相應(yīng)物質(zhì)的運輸。下列敘述正確的是(

)

A.圖中通過鈉鉀泵運輸Na?屬于協(xié)助擴(kuò)散B.鈉鉀泵活性降低會影響對葡萄糖的運輸C.圖中各種載體蛋白參與構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架D.載體蛋白1和載體蛋白2可體現(xiàn)細(xì)胞膜的選擇透過性

解析

通過鈉鉀泵運輸Na?需要消耗能量，屬于主