1、细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出 第四章第四章 细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出复习纲要：复习纲要：. .细胞失水和吸水的原理细胞失水和吸水的原理. .质壁分离实验质壁分离实验. . 流动镶嵌模型探索历程和基本内容流动镶嵌模型探索历程和基本内容. .物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式生活现象生活现象1、连续磕带盐的瓜子时，你的口腔和唇的黏膜、连续磕带盐的瓜子时，你的口腔和唇的黏膜 有什么感觉呢？有什么感觉呢？2、包水饺把白菜做馅时，放一些盐，过一会儿发、包水饺把白菜做馅时，放一些盐，过一会儿发 现什么现象？现什么现象？干涩的感觉干涩的感觉 有水分渗出有水分渗出溶液浓度高低水分
2、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。渗透现象渗透现象（1）玻璃纸是一种半透膜，在此实验中）玻璃纸是一种半透膜，在此实验中 可以通可以通过，而过，而 不能通过。不能通过。（2）单位体积内烧杯清水中的水分子数比漏斗蔗糖溶）单位体积内烧杯清水中的水分子数比漏斗蔗糖溶液中水分子数液中水分子数 。 （3）单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数）单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数 （多，少）于从长颈漏斗渗出的水。（多，少）于从长颈漏斗渗出的水。（4）液面升高的原因是什么呢？）液面升高的原因是什么呢？问题探讨问题探讨水分子水分子蔗糖分子蔗糖分子多多多多单
3、位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数多。单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数多。问题探讨（问题探讨（5 5）、（）、（6 6）渗透现象产生的条件v具有半透膜v细胞内外存在浓度差1、红细胞结构中，、红细胞结构中， 相当相当于渗透装置中的一层半透膜于渗透装置中的一层半透膜 。一、动物细胞的吸水和失水一、动物细胞的吸水和失水细胞膜细胞膜扫描电镜下的红细扫描电镜下的红细胞为双凹型的椭球胞为双凹型的椭球结构结构清水清水0.9%生理盐水生理盐水10%的盐水的盐水 当外界溶液的浓度小于红细胞内当外界溶液的浓度小于红细胞内部的浓度时，红细胞吸水而膨胀部的浓度时，红细胞吸水而膨胀 当外界溶液浓度大于细胞质的浓
4、当外界溶液浓度大于细胞质的浓度时，红细胞失水皱缩度时，红细胞失水皱缩 当外界溶液的浓度等于细胞质的当外界溶液的浓度等于细胞质的浓度时浓度时, ,水分进出红细胞就处于水分进出红细胞就处于动态平衡动态平衡2、观察、观察 归纳吸水和失水规律归纳吸水和失水规律连续嗑带盐的瓜子，你的口腔连续嗑带盐的瓜子，你的口腔和唇的黏膜为什么有干涩的感和唇的黏膜为什么有干涩的感觉呢？觉呢？原因：细胞失水原因：细胞失水解决问题解决问题液泡液泡原生质层原生质层二、植物细胞的吸水和失水二、植物细胞的吸水和失水外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞细胞液的浓度，细胞失水失水植物细胞植物细胞质壁分离质壁分离外界溶液浓度外
5、界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞细胞液的浓度，细胞吸水吸水植物细胞植物细胞质壁分离复原质壁分离复原1、 质壁分离产生的条件：质壁分离产生的条件： 2、 质壁分离产生的原因：质壁分离产生的原因：内因：内因：外因：外因：3、 植物吸水方式有两种：植物吸水方式有两种：（1） 如：如：（2） （1）具有大液泡具有大液泡（2）具有细胞壁具有细胞壁原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性外界溶液浓度外界溶液浓度细胞液浓度细胞液浓度吸胀作用吸胀作用 （未形成液泡）（未形成液泡）干种子、根尖分生区干种子、根尖分生区渗透作用渗透作用(形成液泡形成液泡)例例1、将不同植物的三个未发生质壁分离的细
6、胞置于同、将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞置于同一蔗糖溶液中，形态不再变化后的细胞图如下。则实一蔗糖溶液中，形态不再变化后的细胞图如下。则实验前细胞液的浓度验前细胞液的浓度乙乙甲甲丙丙植物细胞在一定浓度植物细胞在一定浓度(溶质可溶质可透膜透膜)的溶液中可发生的溶液中可发生质壁质壁分离后自动复原分离后自动复原。如甘油、尿素、乙二醇、如甘油、尿素、乙二醇、KNO3等。等。“质壁分离与复原质壁分离与复原”实验及其拓实验及其拓展展探究实验：植物细胞的吸水和失水提出问题提出问题作出假设作出假设设计实验设计实验进行实验进行实验分析结果分析结果表达与交流表达与交流（原生质层是一层半透膜吗？）原生质层是一
7、层半透膜吗？）（原生质层相当于一层半透膜）（原生质层相当于一层半透膜）设计设计方案方案（按预定方案进行实验）（按预定方案进行实验）（分析实验结果，得出结论：分析实验结果，得出结论：）（总结，写实验报告并适当交流）（总结，写实验报告并适当交流）预期预期结果结果将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小的变化；再将细胞浸润在清水中，观察其大小的变小的变化；再将细胞浸润在清水中，观察其大小的变化。化。在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小，细胞皱缩；在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的中央液泡会变大，细胞膨胀在清水中植物
8、细胞的中央液泡会变大，细胞膨胀。进行实验进行实验1.剥取洋葱鳞茎的鳞片叶，外表皮紫色较浓的更好。剥取洋葱鳞茎的鳞片叶，外表皮紫色较浓的更好。用解剖刀或刀片在叶片外表皮划一用解剖刀或刀片在叶片外表皮划一0.5 cm见方的见方的“井井”字。字。2.用尖嘴镊从用尖嘴镊从“井井”字中央的一角小心地将洋葱鳞字中央的一角小心地将洋葱鳞片叶外表皮撕下，平铺在载玻片中央。片叶外表皮撕下，平铺在载玻片中央。3.用小滴管在表皮上滴一滴质量分数为用小滴管在表皮上滴一滴质量分数为30%的蔗糖的蔗糖溶液，盖上盖玻片。用吸水纸吸去多余液体。溶液，盖上盖玻片。用吸水纸吸去多余液体。4.在显微镜下观察，可见原生质缓慢收缩，逐
9、渐出在显微镜下观察，可见原生质缓慢收缩，逐渐出现与细胞壁分离的现象，直到原生质收缩成球状现与细胞壁分离的现象，直到原生质收缩成球状小团，与细胞壁完全分开。小团，与细胞壁完全分开。5.在盖玻片的一侧滴加清水，用吸水纸在盖玻片的在盖玻片的一侧滴加清水，用吸水纸在盖玻片的另一侧吸收，使清水置换蔗糖溶液。另一侧吸收，使清水置换蔗糖溶液。6.在显微镜下观察，可见质壁分离现象缓慢复原。在显微镜下观察，可见质壁分离现象缓慢复原。实验现象实验现象： 中央液中央液泡大小泡大小原生质层原生质层的位置的位置细胞细胞大小大小蔗糖蔗糖溶液溶液清水清水变小逐渐恢复原来大小原生质层恢复原来位置原生质层脱离细胞壁基本不变基本
10、不变质壁分离及复原现象1.实验结果与你与预期相吻合吗？它是否支持你所作出的假设？如果有的结果与预期有所不同，你认为应当作怎样的解释？2.如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？3.如果滴加的是0.5克ml的蔗糖溶液，实验结果会有什么不同？交流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得出结论得出结论 植物细胞原生质层相当于一层半透膜植物细胞原生质层相当于一层半透膜,成熟成熟的植物细胞靠渗透作用吸水。细胞液与细的植物细胞靠渗透作用吸水。细胞液与细胞外界溶液发生了渗透作用。胞外界溶液发生了渗透作用。“质壁分离与复原质壁分离与复原
11、”实验的拓展实验的拓展 ：测定植物细胞液的大致浓度测定植物细胞液的大致浓度 提出问题提出问题作出假设作出假设设计实验设计实验进行实验进行实验分析结果分析结果表达与交流表达与交流植物细胞液的具有一定的浓度植物细胞液的具有一定的浓度 ？植物细胞液的浓度介于未发生质壁分离的最大外界溶液植物细胞液的浓度介于未发生质壁分离的最大外界溶液浓度和发生质壁分离时的最小外界溶液浓度之间浓度和发生质壁分离时的最小外界溶液浓度之间 设计设计方案方案（按预定方案进行实验）（按预定方案进行实验）（分析实验结果，得出结论：分析实验结果，得出结论：）（总结，写实验报告并适当交流）（总结，写实验报告并适当交流）预期预期结果结
12、果将植物细胞分别浸润在已配制具有一系将植物细胞分别浸润在已配制具有一系列列 ，观察其初始质壁分离变化，观察其初始质壁分离变化，引起引起50%左右细胞发生初始质壁分离的蔗糖溶液浓度左右细胞发生初始质壁分离的蔗糖溶液浓度 就是细胞液的浓度就是细胞液的浓度在某一蔗糖溶液浓度可见到有在某一蔗糖溶液浓度可见到有50%左右细胞的角隅处开左右细胞的角隅处开始出现原生质体离开细胞壁。始出现原生质体离开细胞壁。浓度梯度的蔗糖溶液浓度梯度的蔗糖溶液测定植物细胞液的大致浓度实验步骤测定植物细胞液的大致浓度实验步骤1、配制具有一系列浓度梯度的蔗糖溶液；、配制具有一系列浓度梯度的蔗糖溶液；2、分别用上述浓度制作洋葱表皮
13、细胞装片；、分别用上述浓度制作洋葱表皮细胞装片；3、用显微镜逐个观察装片，记录现象，、用显微镜逐个观察装片，记录现象， 结论：植物细胞液的浓度结论：植物细胞液的浓度(洋葱细胞为洋葱细胞为0.55-0.8mol/L左右左右) 培养皿培养皿蔗糖溶液浓度（蔗糖溶液浓度（mol/l)发生质壁分离的比例发生质壁分离的比例10.220.330.440.550.660.770.880.9一系列浓度梯度的蔗糖溶液一系列浓度梯度的蔗糖溶液研究目的探究判断细胞死活的方法推荐器材酵母菌悬液，台盼蓝染液或亚甲基兰染液，光学显微镜，载玻片，盖玻片，吸管等研究指导1、阅读背景资料： 酵母菌是一类单细胞真菌，常用于酿酒和发
14、面2、问题与假设： 作为发酵的主体，酵母菌的存活率非常重要， 如何判断其死活呢？3、设计与实验4、交流与合作5、结论与反思深入研究： 设计实验，探究判定细胞死活的其他办法用普通光学显微镜观察植物叶肉细胞时用普通光学显微镜观察植物叶肉细胞时,如果要进一步确如果要进一步确认这些细胞是否为活细胞认这些细胞是否为活细胞,请你根据今天学习的知识设计请你根据今天学习的知识设计一种判断方法并预期实验结果及结论。一种判断方法并预期实验结果及结论。（1）实验设计思路：）实验设计思路： （2）可能的结果及结论：）可能的结果及结论：拓展练习拓展练习用一定浓度的蔗糖溶液处理叶肉细胞，观察用一定浓度的蔗糖溶液处理叶肉细
15、胞，观察是否发生质壁分离。是否发生质壁分离。如果发生质壁分离现象，说明是活细胞；如果发生质壁分离现象，说明是活细胞；如果不发生质壁分离现象，说明是死细胞如果不发生质壁分离现象，说明是死细胞。渗透作用原理的应用：渗透作用原理的应用： 1.观察植物的细胞膜。观察植物的细胞膜。 2.判断植物细胞的死活。判断植物细胞的死活。 3.测定植物细胞液的浓度。测定植物细胞液的浓度。 4.食品的防腐处理。（盐糖醋）食品的防腐处理。（盐糖醋） 5.田间水肥管理。（合理施肥，合理灌溉）田间水肥管理。（合理施肥，合理灌溉）科学家用显微注射科学家用显微注射器将一种叫做伊红器将一种叫做伊红的物质注入变形虫的物质注入变形虫
16、体内体内, ,伊红很快扩散伊红很快扩散到整个细胞到整个细胞, ,却不能却不能逸出细胞。逸出细胞。伊红为什么不会逸出细胞？伊红为什么不会逸出细胞？细胞作为一个完整的系统，它有边界细胞作为一个完整的系统，它有边界细胞膜的组成成分是什么呢？细胞膜的组成成分是什么呢？生物膜结构的探索历程生物膜结构的探索历程:观察现象观察现象脂溶性物质比非脂溶性物质更脂溶性物质比非脂溶性物质更 容易通过细胞膜容易通过细胞膜1919世纪末世纪末欧文顿欧文顿植物细胞通透性检测植物细胞通透性检测提出问题提出问题细胞膜的成分中含有什么细胞膜的成分中含有什么作出假说作出假说细胞膜是由脂质组成的细胞膜是由脂质组成的设计实验设计实验
17、提取细胞膜进行化学检测提取细胞膜进行化学检测进行实验进行实验得出结论得出结论细胞膜中含有大量的磷脂细胞膜中含有大量的磷脂实验结果实验结果从细胞膜从细胞膜中提取到大中提取到大量磷脂。量磷脂。磷脂分子的结构磷脂分子的结构尾部尾部头部头部亲水亲水疏水疏水水表面单层的磷脂分子会怎样排列呢？水表面单层的磷脂分子会怎样排列呢？磷脂磷脂水表面的单层磷脂分子的排列方式水表面的单层磷脂分子的排列方式水中油滴表面的磷脂分子又会怎样排列呢？水中油滴表面的磷脂分子又会怎样排列呢？水中油滴表面的磷脂分子的排列方式水中油滴表面的磷脂分子的排列方式油滴油滴得出结得出结论论细胞膜中的磷脂分子排列成连续的细胞膜中的磷脂分子排列
18、成连续的两层两层 实验结果实验结果展层后脂质面展层后脂质面积约为红细胞积约为红细胞表面积的两倍表面积的两倍19251925年荷兰科学家从红细胞中抽年荷兰科学家从红细胞中抽取磷脂分子进行展层取磷脂分子进行展层设计设计实验实验提出提出问题问题细胞膜中的磷脂分子也是单层排列细胞膜中的磷脂分子也是单层排列的吗？的吗？尝试画出细胞膜中尝试画出细胞膜中双层磷脂分子双层磷脂分子的排布的排布细胞膜的磷脂分子的排列方式细胞膜的磷脂分子的排列方式分析现象分析现象19331933年，年，CollanderCollander和和BarlandBarland发现，虽然细胞膜对某些物质的通透性同该物发现，虽然细胞膜对某些
19、物质的通透性同该物质的脂溶性有关，但有些小分子物质如水、水质的脂溶性有关，但有些小分子物质如水、水溶性的甲醇等，其穿入细胞的能力要比按其脂溶性的甲醇等，其穿入细胞的能力要比按其脂溶性所应有的穿透能力大。溶性所应有的穿透能力大。实验结果实验结果细胞膜会被蛋白酶破坏。细胞膜会被蛋白酶破坏。得出结论得出结论细胞膜上有蛋白质存在。细胞膜上有蛋白质存在。提出问题提出问题细胞膜上还有什么其他物质？细胞膜上还有什么其他物质？设计实验设计实验用不同的酶处理细胞膜。用不同的酶处理细胞膜。 除了脂质外，蛋白质也是除了脂质外，蛋白质也是细胞膜的成分。那么，蛋白质位于细胞膜的成分。那么，蛋白质位于细胞膜的什么位置呢细
20、胞膜的什么位置呢? ? 电子束照射大分子物质散射度高，黑电子束照射大分子物质散射度高，黑暗；照射小分子物质，散射度低，光亮。暗；照射小分子物质，散射度低，光亮。暗暗-亮亮-暗暗“蛋白质蛋白质- -脂质脂质- -蛋白质蛋白质”三层的统一结构模式三层的统一结构模式图图静态的静态的“三明治三明治”模型模型 标本用干冰等标本用干冰等冰冻冰冻。后用冷刀断开，升。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。温后暴露断裂面。蛋白质蛋白质镶在镶在、嵌入嵌入、横跨横跨在在磷脂双分子层中磷脂双分子层中。蛋白质在膜中的分布是蛋白质在膜中的分布是不对称不对称的的诱导融合人细胞人细胞鼠细胞鼠细胞荧光标记 蛋白质40分钟后370C实
21、验结论:细胞膜具有一定的流动性变形虫的摄食1972年，桑格和尼尔森提出年，桑格和尼尔森提出生物膜的流动生物膜的流动磷脂分子的运动磷脂分子的运动1. 1. 磷脂双分子层构成了膜的基本支架磷脂双分子层构成了膜的基本支架, ,这个支架这个支架不是静止的。不是静止的。2. 2. 磷脂双分子层是轻油般的液体磷脂双分子层是轻油般的液体, ,具有流动性。具有流动性。3. 3. 蛋白质分子有镶在表面、嵌入、横跨三种，蛋白质分子有镶在表面、嵌入、横跨三种，外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖被。外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖被。细胞膜的结构特点：细胞膜的结构特点：流动性，镶嵌性，不对称性。流动性，镶嵌性，不对称性
22、。物质（如碘）的跨膜运输并不都是和物质（如碘）的跨膜运输并不都是和水一样顺相对含量梯度的运输的。水一样顺相对含量梯度的运输的。三、物质跨膜运输的其他实例三、物质跨膜运输的其他实例20 25倍倍250mg/L血液中碘的浓度血液中碘的浓度I碘离子数量碘离子数量_ 碘离子数量碘离子数量_少少多多初始浓度初始浓度 0 Mg2 Ca2+ Si4+ 离子离子培养液中的离子浓度培养液中的离子浓度水稻水稻番茄番茄细胞对于物质的输出和输入有选择性细胞对于物质的输出和输入有选择性 28.1648.55米曲菌米曲菌38.6651.00酵母菌酵母菌2.414.93圆褐固氮菌圆褐固氮菌12.9533.99大肠杆菌大肠杆
23、菌K2OP2O5微生物微生物课堂小结课堂小结细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜选择透过性膜。其特性是： 水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。结构结构成分成分结构模型结构模型磷脂磷脂流动流动镶嵌镶嵌模型模型覆盖覆盖镶嵌镶嵌 横跨横跨特点特点具有一定的流动性具有一定的流动性基本支架：磷脂双分子层基本支架：磷脂双分子层蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质糖蛋白糖蛋白糖脂糖脂结构特点结构特点功能特点功能特点选择透过性选择透过性生物膜的结构及特点生物膜的结构及特点三、糖蛋白（糖被）三、糖蛋白（糖被）组成：组成：作用：作用：由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。由细胞膜上的
24、蛋白质与糖类结合形成。保护润滑等。保护润滑等。血型鉴定、血型鉴定、免疫反应、免疫反应、细胞识别、细胞识别、小结：小结：1.生物膜的组成：生物膜的组成：生物膜是由生物膜是由_和和_组成的。组成的。脂质脂质蛋白质蛋白质2.生物膜的流动镶嵌模型。生物膜的流动镶嵌模型。 生物膜的流动模型认为，生物膜的流动模型认为，_构成了膜的基构成了膜的基本骨架；构成生物膜的磷脂是成本骨架；构成生物膜的磷脂是成_排列的，具排列的，具有流动性；大多数蛋白质分子也是可以运动的。有流动性；大多数蛋白质分子也是可以运动的。磷脂双分子层磷脂双分子层双层双层3.糖被的结构及功能。糖被的结构及功能。 糖被是细胞膜的外表，一层由细胞
25、膜上的糖被是细胞膜的外表，一层由细胞膜上的_和和_结合形成的糖蛋白，其作用是结合形成的糖蛋白，其作用是_、_等。等。蛋白质蛋白质糖类糖类细胞识别细胞识别免疫反应免疫反应思考思考白细胞能够吞噬病菌，此过程的完成与白细胞能够吞噬病菌，此过程的完成与细胞膜的结构有何关系？细胞膜的结构有何关系？18971897年：年：细胞膜由一层连续的脂质组成。细胞膜由一层连续的脂质组成。19251925年：年：细胞膜是由双层脂类分子组成的。细胞膜是由双层脂类分子组成的。19331933年：年：细胞膜上有蛋白质存在。细胞膜上有蛋白质存在。近年：近年：细胞膜表面的糖蛋白与细胞识别有关。细胞膜表面的糖蛋白与细胞识别有关。
26、19701970年：年：膜物质分子能运动，具有流动性。膜物质分子能运动，具有流动性。小小 结结生物膜的结构特点生物膜的结构特点: :具有流动性具有流动性. .19721972年：年：细胞膜的流动镶嵌模型。细胞膜的流动镶嵌模型。19591959年：年：细胞膜静态三明治模型。细胞膜静态三明治模型。证明细胞膜具有流动性的实例证明细胞膜具有流动性的实例n变形虫捕食与伪足的行成。n草履虫取食和食物泡的形成。n白细胞的吞噬作用。n胞吞和胞吐。n精子与卵细胞的融合。n植物体细胞杂交与动物细胞融和。n细胞分裂时细胞膜的缢裂。n酵母菌的出芽生殖。n红细胞通过狭窄毛细血管的变形。第三节 物质跨膜运输的方式 自由扩
27、散自由扩散细胞外细胞外细胞内细胞内细胞膜细胞膜 自由扩散自由扩散细胞外细胞外细胞内细胞内小分子物质小分子物质细胞膜细胞膜 自由扩散自由扩散细胞外细胞外细胞内细胞内小分子物质小分子物质细胞膜细胞膜自由扩散自由扩散 特点：特点： 方向：高浓度到低浓度方向：高浓度到低浓度 不需要能量不需要能量 方式直接，速度快方式直接，速度快 例子：水例子：水,气体（气体（CO2,O2,CO） 甘油，脂肪酸甘油，脂肪酸 ，酒精，苯，酒精，苯协助扩散细胞外细胞外细胞内细胞内细胞膜细胞膜载体蛋白协助扩散细胞外细胞外细胞内细胞内细胞膜细胞膜载体蛋白协助扩散特点：特点：需要载体蛋白需要载体蛋白不需要能量不需要能量方向：高浓
28、度到低浓度方向：高浓度到低浓度例子：葡萄糖进入红细胞等主动运输主动运输细胞外细胞外细胞内细胞内细胞膜细胞膜载体蛋白能量主动运输主动运输细胞外细胞外细胞内细胞内细胞膜细胞膜载体蛋白能量主动运输主动运输需要载体蛋白需要载体蛋白需要消耗细胞的能量需要消耗细胞的能量方向：低浓度到高浓度方向：低浓度到高浓度特点：特点：例子：钠、钾等离子例子：钠、钾等离子意义：能保证活细胞按照生意义：能保证活细胞按照生命活动的需要，命活动的需要，主动地选主动地选择并吸收择并吸收营养物质，营养物质，排出排出代谢产生的废物和对细胞代谢产生的废物和对细胞有用的物质有用的物质内吞作用： 大分子物质和颗粒性物质附着在细胞膜上，由细
29、胞膜内陷形成小囊，这些物质就被包入小囊内，然后，小囊从细胞膜上脱离下来形成小囊泡，进入细胞内部，这种现象叫做内吞作用。外排作用： 有些物质在细胞膜内被一层膜所包围，形成小囊泡，囊泡膜与细胞膜融合在一起，小囊泡逐渐移到细胞表面，并且向细胞外张开，使内涵物质排出细胞外，这种现象叫做外排作用。 方向方向 载体载体能量能量举例举例 高高低低不需要不需要 不需要不需要高高低低低低高高需要需要需要需要不需要不需要需要需要自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散主动运输主动运输水、水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、维生素等脂肪酸、维生素等葡萄糖进入红细胞葡萄糖进入红细胞 氨基酸、氨基酸
30、、K+、Na+、Ca+等离子、葡萄糖等离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞进入小肠上皮细胞 下面几幅坐标图中所表示的分别是哪种下面几幅坐标图中所表示的分别是哪种物质运输方式？为什么？物质运输方式？为什么？问题探讨六问题探讨六 ：运输速运输速率率浓度差浓度差能量能量运输速运输速率率浓度差浓度差运输速运输速率率自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散主动运输主动运输 载体有载体有专一性专一性且且数量有限数量有限, 在协助在协助扩散和主动运输中扩散和主动运输中,载体具有载体具有“饱和效饱和效应应”三、物质跨膜运输的其他实例三、物质跨膜运输的其他实例1、对矿质元素的吸收、对矿质元素的吸收（1） 逆相对含量梯度逆相对含
31、量梯度（2）对物质是否吸收以及吸收多少，都）对物质是否吸收以及吸收多少，都是由是由 决决定。定。2、细胞膜是一层选择透过性膜，、细胞膜是一层选择透过性膜， 可可以自由通过，以自由通过， 也可以通也可以通过，而过，而 则则不能通过。不能通过。 细胞膜上载体的种类和数量细胞膜上载体的种类和数量水分子水分子一些离子和小分子一些离子和小分子其他的离子、小分子和大分子其他的离子、小分子和大分子主动运输主动运输 扩散：扩散：（如：（如： ）（如：（如： ） 渗透：渗透：物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散（扩散与过膜与否无关扩散与过膜与否无关）O2从浓度高的地方向浓度低的地
32、方运动从浓度高的地方向浓度低的地方运动水分子或其他溶剂水分子或其他溶剂分子分子通过半透膜通过半透膜的的扩散又称为渗透扩散又称为渗透细胞的吸水和失水，原生质层相当于半透膜细胞的吸水和失水，原生质层相当于半透膜讨论：比较两组概念讨论：比较两组概念 （如：如： ）细胞膜上具有细胞膜上具有 ，且不同生物的细胞膜上，且不同生物的细胞膜上载体载体 不同，构成了对不同物质不同，构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。吸收与否和吸收多少的选择性。（如：（如： ）选择透过性膜选择透过性膜半透膜半透膜物质的透过与否取决于半透膜孔隙物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小直径的大小 动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋
33、的卵壳膜动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜细胞膜等各种生物膜细胞膜等各种生物膜种类和数量种类和数量载体载体1、画概念图、画概念图物质出入细胞被动运输主动运输自由扩散协助扩散举例举例举例水水,CO2,O2,CO，甘油，脂肪，甘油，脂肪酸酸 ，酒精，苯，酒精，苯葡萄糖进入红葡萄糖进入红细胞细胞钠、钾离子等课堂延伸课堂延伸 细胞膜通道研究的突破细胞膜通道研究的突破 2003年诺贝尔化学奖授予美国科学家彼得年诺贝尔化学奖授予美国科学家彼得阿格阿格雷和罗德里克雷和罗德里克麦金农，以表彰他们在细胞膜通道方麦金农，以表彰他们在细胞膜通道方面做出的开创性贡献。阿格雷得奖是由于发现了细面做出的开创性贡献。阿格
34、雷得奖是由于发现了细胞膜水通道，而麦金农的贡献主要是在细胞膜离子胞膜水通道，而麦金农的贡献主要是在细胞膜离子通道的结构和机理研究方面。他们的发现阐明了盐通道的结构和机理研究方面。他们的发现阐明了盐分和水如何进出组成活体的细胞。比如，肾脏怎么分和水如何进出组成活体的细胞。比如，肾脏怎么从原尿中重新吸收水分，以及电信号怎么在细胞中从原尿中重新吸收水分，以及电信号怎么在细胞中产生并传递等等，这对人类探索肾脏、心脏、肌肉产生并传递等等，这对人类探索肾脏、心脏、肌肉和神经系统等方面的诸多疾病具有极其重要的意义。和神经系统等方面的诸多疾病具有极其重要的意义。 （1）、下列哪项是自由扩散的特点（）A、物质从
35、高浓度一边到低浓度一过B、需要载体协助C、需要消耗细胞谢释放的能量D、物质从低浓度一边到高浓度一边（2）、下列物质中，需要载体蛋白协助才能进入细胞的是（）A、水B、乙醇C、钾离子D、二氧化碳（3）、能保证细胞按照生命活动的需要吸收营养物质的主要方式是（）A、自由扩散B、胞吞作用C、主动运输D、胞吐作用AcC练习：练习：4.4.细胞膜的细胞膜的流动镶嵌模型流动镶嵌模型与与蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质三层结构模型的最大的三层结构模型的最大的不同不同是是A A、流动镶嵌模型认为细胞膜具有一定的流动性、流动镶嵌模型认为细胞膜具有一定的流动性课堂反馈课堂反馈D D、蛋白质、蛋白质脂质脂质蛋白质三层结
36、构模型认为细蛋白质三层结构模型认为细胞膜具有透过性胞膜具有透过性C C、流动镶嵌模型认为细胞膜具有选择性、流动镶嵌模型认为细胞膜具有选择性B B、蛋白质、蛋白质脂质脂质蛋白质三层结构模型认为细蛋白质三层结构模型认为细胞膜具有一定的流动性胞膜具有一定的流动性5.5.变形虫的任何部位都能伸出伪足，这一变形虫的任何部位都能伸出伪足，这一生理过程的完成依赖于细胞膜的生理过程的完成依赖于细胞膜的 A A 、保护作用、保护作用 B B、 一定的流动性一定的流动性C C 、全透性、全透性 D D、信息交流、信息交流6.6.下列物质中最容易通过细胞膜进入细胞下列物质中最容易通过细胞膜进入细胞的是的是A A、葡
37、萄糖、葡萄糖 B B、蛋白质、蛋白质 C C、甘油、甘油 D D、无机盐离子、无机盐离子7 7生物膜的结构特点是（生物膜的结构特点是（ ）A A构成生物膜的磷脂分子可以运动构成生物膜的磷脂分子可以运动B B构成生物膜的蛋白质分子可以运动构成生物膜的蛋白质分子可以运动C C构成生物膜磷脂分子和蛋白质分子是静止的构成生物膜磷脂分子和蛋白质分子是静止的DD构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子 可以运动可以运动8 8变形虫可吞噬整个细菌，该事实说明（变形虫可吞噬整个细菌，该事实说明（ ）A A细胞膜具有选择透过性细胞膜具有选择透过性 B B细胞膜失去选择透过性细
38、胞膜失去选择透过性C C大分子可以透过细胞膜大分子可以透过细胞膜 DD细胞膜具有一定流动性细胞膜具有一定流动性D DD D9.9.人体某些白细胞能进行变形运动穿出毛细血管壁，人体某些白细胞能进行变形运动穿出毛细血管壁， 吞噬侵入人体内的病菌，这个过程的完成要依靠细吞噬侵入人体内的病菌，这个过程的完成要依靠细 胞膜的（胞膜的（ ）A A选择透过性选择透过性B B保护性保护性 C C流动性流动性DD半透性半透性C C10.10.决定细胞膜具有选择透过性的主要物质基础是决定细胞膜具有选择透过性的主要物质基础是 ( )( )A A磷脂分子磷脂分子B B糖蛋白糖蛋白 C C载体蛋白载体蛋白DD糖蛋白和载
39、体蛋白糖蛋白和载体蛋白A A11、据研究发现，胆固醇、据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素小分子脂肪酸、维生素D D等等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（ ）A A 细胞膜具有一定流动性细胞膜具有一定流动性B B 细胞膜是选择透过性细胞膜是选择透过性C C 细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架D D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子12.12.下列哪一种膜结构能通过生物大分子（下列哪一种膜结构能通过生物大分子（ ）A 细胞膜细胞膜 B 核膜核膜C 线粒体膜线粒体膜 C 叶绿体膜叶绿体膜13、一
40、分子一分子COCO2 2从叶肉细胞的线粒体基质中扩从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞叶叶绿体基质内，散出来，进入一相邻细胞叶叶绿体基质内，共穿过的共穿过的层数是（层数是（ ）A 6 B 8 C 10 D 12A 6 B 8 C 10 D 1214、细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质是递和血型决定有着密切关系的化学物质是（ ）A A 糖蛋白糖蛋白 B B 磷脂磷脂 C C 脂肪脂肪 D D 核酸核酸1515、变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的
41、完某些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的（成都依赖于细胞膜的（ ）A A 保护作用保护作用 B B 一定的流动性一定的流动性 C C 主动运输主动运输 D D 选择透过性选择透过性1616、下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是、下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是（ ）A A 维生素维生素D D和性激素和性激素 B B 水和尿素水和尿素 C C 氨基酸和葡萄糖氨基酸和葡萄糖 D D 酶和胰岛素酶和胰岛素17.一位科学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜一位科学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的厚度变小而面积增大，这是由于细胞膜的什么特性所决的厚度变小而面积增大，这
42、是由于细胞膜的什么特性所决定？定？ A.A.是选择透过性膜是选择透过性膜 B.B.具有一定的流动性具有一定的流动性 C.C.具有专一性具有专一性 D.D.具有运输物质的功能具有运输物质的功能 18.生物膜上的蛋白质通常与多糖结合成糖蛋白。在细胞生物膜上的蛋白质通常与多糖结合成糖蛋白。在细胞生命活动中，糖蛋白在细胞的识别以及细胞内外的信息传生命活动中，糖蛋白在细胞的识别以及细胞内外的信息传导中有重要的功能。下列生物结构中，糖蛋白含量可能最导中有重要的功能。下列生物结构中，糖蛋白含量可能最多的是多的是 A.A.类囊体的膜类囊体的膜 B.B.线粒体的膜线粒体的膜 C.C.细胞膜细胞膜 D.D.内质网
43、膜内质网膜19.生物膜的流动镶嵌模型认为生物膜是生物膜的流动镶嵌模型认为生物膜是 以磷脂双分子层为基本骨架以磷脂双分子层为基本骨架 A B 蛋白质蛋白质-脂质脂质-蛋白质的三层结构蛋白质的三层结构 C D静止的静止的 流动的流动的 20.根据细胞膜的结构和功能特点，分析并回根据细胞膜的结构和功能特点，分析并回答下列问题答下列问题A、1985年科学家在研究各种未受精卵细胞的年科学家在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现透性时，发现脂溶性物质脂溶性物质容易通过细胞膜，不容易通过细胞膜，不溶于脂类的物质透过细胞膜十分困难。这表明溶于脂类的物质透过细胞膜十分困难。这表明组成细胞膜的主要成分中有组成细胞膜
44、的主要成分中有 。B、1925年科学家用丙酮提取细胞膜的年科学家用丙酮提取细胞膜的脂类物脂类物质质，并将它在空气，并将它在空气水界面上展开时，这个单水界面上展开时，这个单层分子的面积相当于原来的层分子的面积相当于原来的两倍两倍。由此可以认。由此可以认为细胞膜由为细胞膜由 构成。构成。 脂类物质脂类物质两层脂类物质两层脂类物质2、a、b、c表示某植物体的三个相邻的细胞表示某植物体的三个相邻的细胞,它们的细胞它们的细胞液浓度为液浓度为abc,它们之间的水分渗透方向应该是它们之间的水分渗透方向应该是( )acbacbacbacbC下图是处于不同生理状态的同一个洋葱鳞茎的三个洋葱鳞片叶表皮下图是处于不
45、同生理状态的同一个洋葱鳞茎的三个洋葱鳞片叶表皮细胞，实验药品有清水、细胞，实验药品有清水、30%蔗糖溶液，分析回答：蔗糖溶液，分析回答：（1）图中）图中A细胞处于质壁分离状态，细胞处于质壁分离状态， 处充满了处充满了（2）图中、共同组成）图中、共同组成_。（3）图中各细胞的细胞液浓度最高、颜色最深的是）图中各细胞的细胞液浓度最高、颜色最深的是_ _细胞图。细胞图。（4）如果将）如果将C细胞置于清水中，则该细胞最终将处于图细胞置于清水中，则该细胞最终将处于图中中_细胞的状态。细胞的状态。（5）在做洋葱表皮细胞质壁分离的实验过程中，图中各）在做洋葱表皮细胞质壁分离的实验过程中，图中各细胞状态依次出
46、现的顺序是细胞状态依次出现的顺序是 （用（用A、B、C 顺序表示）。顺序表示）。原生质层原生质层ABBCA2、蔗糖溶液蔗糖溶液典型例题典型例题1、下列现象中，属于渗透作用（、下列现象中，属于渗透作用（ ）A 蔗糖放入水中，溶解后使水变甜蔗糖放入水中，溶解后使水变甜B 新鲜萝卜放在清水中变硬新鲜萝卜放在清水中变硬C 干大豆种子，没在水中逐渐涨大干大豆种子，没在水中逐渐涨大D 春天放在空气中的春天放在空气中的NaCl的潮解的潮解2、在浓蔗糖溶液中，能够发生质壁分离的细胞是、在浓蔗糖溶液中，能够发生质壁分离的细胞是（ ）A 人的口腔上皮细胞人的口腔上皮细胞 B 蛙的红细胞蛙的红细胞C 皮肤的角质层细
47、胞皮肤的角质层细胞 D 洋葱的表皮细胞洋葱的表皮细胞BD3、根毛区的外层细胞不断吸收水分到根内部的导管中去，水、根毛区的外层细胞不断吸收水分到根内部的导管中去，水分由外向内逐层渗过各层细胞，则各层细胞的细胞液浓度是分由外向内逐层渗过各层细胞，则各层细胞的细胞液浓度是（ ）A 逐层降低逐层降低 B 逐层升高逐层升高 C 不变不变 D 取决于土壤液浓度取决于土壤液浓度4、异体器官移植手术往往很难成功，最大的障碍就是异体细、异体器官移植手术往往很难成功，最大的障碍就是异体细胞间的排斥，这主要是由于细胞膜具有识别作用，这种生理胞间的排斥，这主要是由于细胞膜具有识别作用，这种生理功能的结构基础是（功能的
48、结构基础是（ ）A 细胞膜由磷脂分子和蛋白质构成细胞膜由磷脂分子和蛋白质构成B 细胞膜的外面有糖被细胞膜的外面有糖被C 细胞膜具有一定的流动性细胞膜具有一定的流动性 D 细胞膜具有一定的选择透过性细胞膜具有一定的选择透过性BB5、细胞膜完成各项生理功能极为重要的结构特点是（、细胞膜完成各项生理功能极为重要的结构特点是（ ）A 磷脂排成双分子层磷脂排成双分子层B 两侧膜物质分子排列不对称两侧膜物质分子排列不对称C 蛋白质分子镶嵌于磷脂双分子层蛋白质分子镶嵌于磷脂双分子层D 膜物质分子的运动使其具有流动性膜物质分子的运动使其具有流动性6、在肾小管的细胞内可以见到大量的线粒体，这说明肾小管、在肾小管
49、的细胞内可以见到大量的线粒体，这说明肾小管的重吸收作用与下列哪项运输方式有关（的重吸收作用与下列哪项运输方式有关（ ）A 自由扩散自由扩散 B 协助扩散协助扩散 C 主动运输主动运输 D 被动运输被动运输7、下列现象中属于渗透作用是（、下列现象中属于渗透作用是（ ）A 水分子通过细胞壁水分子通过细胞壁 B 葡萄糖分子通过细胞膜葡萄糖分子通过细胞膜C K+通过原生质层通过原生质层 D 水分子通过原生质层水分子通过原生质层DCD8 8、原生质层是指（、原生质层是指（ ）A A 细胞膜和液泡膜以及两膜之间的细胞质细胞膜和液泡膜以及两膜之间的细胞质B B 细胞膜和液泡膜以及液泡中的细胞液细胞膜和液泡膜
50、以及液泡中的细胞液C C 液泡膜和细胞壁之间的细胞质液泡膜和细胞壁之间的细胞质D D 由液泡的细胞液构成的液体环境由液泡的细胞液构成的液体环境9 9、把体积相同的、把体积相同的10%10%的葡萄糖溶液和的葡萄糖溶液和10%10%的蔗糖溶液用半透膜隔的蔗糖溶液用半透膜隔开，其水分子运动的特点是（开，其水分子运动的特点是（ ）A A 因浓度相同，水分子移动处于平衡状态因浓度相同，水分子移动处于平衡状态B B 水分子由葡萄糖溶液向蔗糖溶液中移动比由蔗糖溶液向葡萄水分子由葡萄糖溶液向蔗糖溶液中移动比由蔗糖溶液向葡萄糖溶液中移动的多糖溶液中移动的多C C 水分子总的移动趋势是由蔗糖溶液向葡萄糖溶液中移动
