1、2021生物高考一轮复习第二单元 细胞的结构与物质的输入和输出By Xiaomo Lee第3讲物质跨膜运输的实例 物质跨膜运输的方式1细胞的吸水和失水2物质进出细胞的方式3观察植物细胞质壁分离和复原目录解 读 课 标能力层级素养目标1.通过归纳记忆常见物质运输方式的实例和判断方法，建立起生命结构与功能相统一的观点；理解能力生命观念2.通过分析影响渗透作用和物质跨膜运输的因素，培养利用逻辑思维分析问题的能力；信息获取能力科学思维3.通过“观察质壁分离与复原”和“探究物质跨膜运输的方式”的实验，掌握探究性实验设计的一般程序；实验探究能力科学探究4.通过对渗透作用和质壁分离应用等有关问题分析，能学以
2、致用、关注生产生活实际综合运用能力社会责任1细胞的吸水和失水渗透作用过程：1细胞的吸水和失水1.1 渗透作用a.概念：指水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。水分子的跨膜运输方式为自由扩散。b.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。1.2 渗透系统（1）组成：一个完整的渗透系统由两种不同浓度的溶液体系（A和B）以及两者间的半透膜组成。（2）渗透作用发生的条件：具有半透膜；半透膜两侧的溶液存在浓度差。半透膜和选择透过性膜的区别(1)半透膜是无生命的物理性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小。(2)选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体蛋白
3、的存在决定了其对不同物质吸收的选择性，细胞死亡、载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。1细胞的吸水和失水1细胞的吸水和失水1.3 常见渗透作用装置 1.4 结果：液面出现h，S1溶液浓度 S2溶液浓度，但由于 和 的影响，高浓度一侧依旧 低浓度一侧。此时，半透膜两侧水分交换的数量达到 。半透膜的阻隔大气压强略大于动态平衡1细胞的吸水和失水1.5 原因分析：液面变化的原因：单位时间内由低浓度溶液 单位时间内由高浓度溶液一侧通过半透膜进入高浓度 一侧通过半透膜进入低浓度溶液一侧的水分子数 溶液一侧的水分子数液面不会一直变化的原因：当高浓度一侧的 =时，液面不再变化。吸水力大气压1.6 渗透系统的应用(
4、1)比较不同溶液浓度大小项目漏斗内烧杯内溶液浓度MN现象及结论若漏斗内液面上升，则MN；若漏斗内液面不变，则MN；若漏斗内液面下降，则MN1细胞的吸水和失水1细胞的吸水和失水1.6 渗透系统的应用(3)探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例)烧杯内盛淀粉溶液漏斗内盛碘液结论变蓝不变蓝碘能通过半透膜，而淀粉不能不变蓝变蓝淀粉能通过半透膜，而碘不能变蓝变蓝淀粉和碘都能通过半透膜不变蓝不变蓝淀粉和碘都不能通过半透膜1细胞的吸水和失水1.6 渗透系统的应用1细胞的吸水和失水1.7 动物细胞的吸水和失水(1)人成熟的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。(2)引起细胞失水和吸水的
5、条件：外界溶液与细胞质之间存在_。细胞膜细胞质与外界溶液浓度差1细胞的吸水和失水1.8 植物细胞的吸水和失水(1)成熟植物的细胞结构全透性小原生质层半透膜大(2)原理和现象外界溶液浓度_细胞液浓度时，细胞失水，发生_现象。外界溶液浓度_细胞液浓度时，细胞吸水，发生_现象。(3)质壁分离的原因外因：_浓度b吸水膨胀甚至涨破吸水膨胀但不会涨破a=b细胞形态不变（动态平衡）ab细胞皱缩注：渗透作用中半透膜两侧水分子的移动方向是双向的。渗透系统中的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度。细胞膜为选择透过性膜，载体蛋白决定了其对不同物质吸收的选择性。2观察植物细胞质壁分离和复原2.1 实验原理（1）成熟的植
6、物细胞的原生质层相当于一层半透膜。（2）细胞液具有一定的浓度。（3）原生质层比细胞壁的伸缩性大的多。2观察植物细胞质壁分离和复原2.2 实验现象外界溶液浓度_细胞液浓度时，细胞失水，发生_现象。外界溶液浓度_细胞液浓度时，细胞吸水，发生_现象。2.3 质壁分离的原因外因：_浓度外界溶液浓度，细胞通过渗透作用失水。内因：细胞壁的伸缩性_原生质层的伸缩性。大于质壁分离小于质壁分离复原细胞液小于2观察植物细胞质壁分离和复原2.4 实验流程制作紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片低倍显微镜下观察表皮细胞中有个紫色的中央大液泡原生质层紧贴细胞壁0.3g/ml的蔗糖溶液吸水纸吸引重复几次低倍显微镜下观察紫色的中央
7、大液泡逐渐变小（紫色加深）原生质层与细胞壁逐渐分离滴放清水吸水纸吸引低倍显微镜下观察表皮细胞中紫色的中央大液泡逐渐变大原生质层逐渐贴近细胞壁重复几次2观察植物细胞质壁分离和复原2观察植物细胞质壁分离和复原2.5 植物细胞的质壁分离和复原的条件（1）活细胞，有细胞壁；（2）细胞液与外界溶液存在浓度差；（3）细胞必须有大的液泡，最好细胞液中含有色素，这样便于观察。紫色洋葱外表皮的液泡是紫色的，而内表皮细胞的液泡接近无色。（4）自动发生质壁分离复原的物质：尿素、KNO3、NaCl、甘油（它们必须是细胞需要的物质）2观察植物细胞质壁分离和复原2.6 植物细胞吸水、失水几种现象分析：（1）0.5g/ml
8、的蔗糖溶液：质壁分离现象明显但不能复原。因为溶液浓度过高，细胞过度失水，导致死亡。（2）KNO3等无机盐溶液：能质壁分离，并能自动复原。因为细胞能主动吸收溶液中 的K+和NO3-，使细胞液浓度增大，细胞渗透吸水。（3）醋酸溶液：无质壁分离及复原现象，因为醋酸能杀死细胞，使原生质层失去选择透过性。（盐酸、酒精溶液类似）3物质进出细胞的方式3.1 小分子和离子的跨膜运输物质出入细胞的方式被动运输主动运输自由扩散协助扩散图例运输方向高浓度低浓度(顺浓度梯度)低浓度高浓度（逆浓度梯度）特点不需要载体，不消耗能量需要载体，不消耗能量需要载体，消耗能量举例O2,CO2,H2O,甘油，乙醇，苯等红细胞吸收葡萄糖神经纤维上K+外流、Na+内流小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等3物质进出细胞的方式3.2 大分子和颗粒性物质出入细胞的方式物质出入细胞的方式胞吞胞吐图例运输方向细胞外细胞内细胞内细胞外特点物质通过囊泡转移，不需要载体，但消耗能量原理细胞膜的流动性举例吞噬细胞吞噬抗原胰岛素、消化酶、抗体、神经递质的分泌3物质进出细胞的方式3.3 物质出入细胞方式的判断3物质进出细胞的方式3.4 影响物质跨膜运输的因素(1)物质浓度(在一定的范围内)3物质进出细胞的方式(2)氧气浓度(哺乳动物成熟红细胞的主动运输与O2浓度无关)(3)温度感谢观看感谢观看
