1、第第4章章 细胞的物质输入与输出细胞的物质输入与输出第第1节节 被动运输被动运输 你吃比较咸的食物时，如腌制的咸菜、连续磕你吃比较咸的食物时，如腌制的咸菜、连续磕带盐的瓜子等，你的口腔和唇的黏膜会有什么带盐的瓜子等，你的口腔和唇的黏膜会有什么感觉？为什么？感觉？为什么？当你把白菜剁碎准备做馅时，常常放一些盐，当你把白菜剁碎准备做馅时，常常放一些盐，过一段时间后就可见有水分渗出，水分从哪里过一段时间后就可见有水分渗出，水分从哪里来？为什么会有水分渗出？来？为什么会有水分渗出？萎蔫的青菜放入清水中浸泡一段时间后，会有萎蔫的青菜放入清水中浸泡一段时间后，会有什么变化？为什么？什么变化？为什么？渗透系
2、统装置渗透系统装置将溶液和水置于将溶液和水置于U型管型管中，在中，在U型管中间安置型管中间安置一个一个半透膜半透膜，以隔开，以隔开水和溶液，可以见到水和溶液，可以见到水通过半透膜往溶液水通过半透膜往溶液一端跑，假设在溶液一端跑，假设在溶液端施加压强，而此压端施加压强，而此压强可刚好阻止水的渗强可刚好阻止水的渗透，则称此压强为渗透，则称此压强为渗透压。透压。渗透压的大小和溶液渗透压的大小和溶液的浓度、溶液温度和的浓度、溶液温度和溶质解离度相关。溶质解离度相关。溶液浓度越大，渗透溶液浓度越大，渗透压越大。压越大。半透膜半透膜：一些物质（一般是水分子：一些物质（一般是水分子物物 质质）能透过，而另一
3、些物质不能透过）能透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。的多孔性薄膜。原理原理条件条件渗透作用渗透作用水分子（或其他溶剂分子）水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散，称透过半透膜的扩散，称为渗透作用为渗透作用半透膜半透膜膜两侧的溶液具有浓度差膜两侧的溶液具有浓度差溶液溶液A A浓度浓度小于小于溶液溶液B B，水分子从水分子从A BA B移动移动溶液溶液A A浓度浓度大于大于溶液溶液B B，水分子从水分子从B B A A移动移动外界溶液浓度外界溶液浓度小于小于细胞质细胞质浓度浓度细胞吸水膨胀细胞吸水膨胀外界溶液浓度外界溶液浓度 等于等于细胞质细胞质浓度浓度保持保持原状态原状态外界溶液浓度外界
4、溶液浓度 大于大于 细胞质浓度细胞质浓度细胞失水皱缩细胞失水皱缩动物动物细胞的吸水和失水细胞的吸水和失水红细胞的红细胞的“自爆自爆”尽管水是生命之源，但尽管水是生命之源，但是纯水却是细胞的是纯水却是细胞的“杀杀手手”。当红细胞不幸被。当红细胞不幸被水分子拥抱后，大量的水分子拥抱后，大量的水分子涌进细胞内，一水分子涌进细胞内，一旦薄薄的细胞膜承受不旦薄薄的细胞膜承受不住这种膨胀，细胞就会住这种膨胀，细胞就会被活活被活活“撑死撑死”了。了。植物植物细胞的吸水和失水问题细胞的吸水和失水问题1、将白菜剁碎做馅时,常常放一些盐,一会儿后就可看到水分渗出。2、对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。探究：探
5、究：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质壁分离现象植物细胞质壁分离现象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，细胞吸水吸水植物细胞质壁分离复原现象植物细胞质壁分离复原现象原生质层相当于半透膜原生质层相当于半透膜作出假设：作出假设：材料用具材料用具：紫色的洋葱鳞片叶。刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸，显微镜。质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液，清水。（讨论，自己尝试提出问题）提出问题：提出问题：由学生分组讨论，尝试写出实验步骤，再分由学生分组讨论，尝试写出实验步骤，再分析一组答案的优、缺点，得出正确的步骤。析一组答案的优、缺点
6、，得出正确的步骤。实验结果：实验结果：中央液泡大小中央液泡大小 原生质层的位置原生质层的位置 细胞大小细胞大小蔗糖蔗糖溶液溶液清水清水变小变小逐渐恢复逐渐恢复原来大小原来大小原生质层恢原生质层恢复原来位置复原来位置原生质层脱原生质层脱离细胞壁离细胞壁基本基本不变不变基本基本不变不变实验结论：实验结论：原生质层相当于半透膜原生质层相当于半透膜表达和交流表达和交流探究试验的一般步骤：探究试验的一般步骤：设计实验设计实验进行实验进行实验提出问题提出问题作出假设作出假设分析结果，分析结果，得出结论得出结论表达和交流表达和交流1 1、a a、b b、c c是三个相邻的细胞，已知是三个相邻的细胞，已知a
7、a细胞液浓度细胞液浓度 b b细细胞液浓度胞液浓度 c c细胞液浓度细胞液浓度,如图所示，能正确表示水分在如图所示，能正确表示水分在三者之间关系的是（三者之间关系的是（）CacbacbacbacbABCD2 2、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧苗烧苗”。其原因是（。其原因是（）A A、根细胞从土壤中吸收的养分过多根细胞从土壤中吸收的养分过多B B、根细胞不能从土壤中吸水根细胞不能从土壤中吸水C C、根系不能将水向上运输根系不能将水向上运输D D、根系被肥料分解释放的热能烧毁根系被肥料分解释放的热能烧毁B3 3、利用高浓度盐水（利用高浓度盐水（
8、NaClNaCl溶液）杀菌防腐的原理溶液）杀菌防腐的原理是（是（）A A、盐水中的盐水中的ClCl有杀菌防腐的作用有杀菌防腐的作用B B、盐水中的盐水中的NaNa不利于细菌的生活不利于细菌的生活C C、盐水是中性的，不适于细菌的生活盐水是中性的，不适于细菌的生活D D、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡D4 4、将洋葱表皮细胞浸入浓度为将洋葱表皮细胞浸入浓度为1 1mol/Lmol/L的的KNOKNO3 3溶液中，细溶液中，细胞发生质壁分离。但过一段时间后，自动发生质壁分离胞发生质壁分离。但过一段时间后，自动发生质壁分离复原，表皮细胞又恢复到原来状
9、态。分析复原，表皮细胞又恢复到原来状态。分析（1 1）发生质壁分离的）发生质壁分离的原因原因是是 。（2 2）自动发生质壁分离复原的）自动发生质壁分离复原的原因原因是是 。（3 3）以上事实表明细）以上事实表明细胞膜是一种胞膜是一种 膜。膜。（1）洋葱表皮细胞液的浓度小于外界洋葱表皮细胞液的浓度小于外界溶液浓度，细胞渗透失水；又由于细胞溶液浓度，细胞渗透失水；又由于细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，便壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，便导致质壁分离导致质壁分离（2）由于细胞可选择性地吸收由于细胞可选择性地吸收K和和NO3，导致细胞液浓度增加直至大于导致细胞液浓度增加直至大于外界溶液的浓度，细胞
10、开始吸水，从而外界溶液的浓度，细胞开始吸水，从而发生质壁分离复原发生质壁分离复原（3）选择透过性选择透过性O O2 2、N N2 2、COCO2 2、苯、苯氨基酸氨基酸葡萄糖葡萄糖核苷酸核苷酸H+、Na+、K+、Ca2+、HCO3_ J什么样的分子能够通什么样的分子能够通过脂双层？什么样的分过脂双层？什么样的分子不能通过子不能通过？J葡萄糖葡萄糖不能通过无蛋不能通过无蛋白质的脂双层，但是，白质的脂双层，但是，小肠上皮细胞能大量吸小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，对此该如何收葡萄糖，对此该如何解释解释？J能不能对所提出的问能不能对所提出的问题做出尝试性的回答？题做出尝试性的回答？甘油、乙醇、甘油、乙
11、醇、尿素、尿素、胆固醇胆固醇主主动动运运输输协协助助扩扩散散自自由由扩扩散散23自由扩散（自由扩散（free diffusionfree diffusion）特点：特点：从高浓度到低浓度；从高浓度到低浓度；不需要载体蛋白的协助；不需要载体蛋白的协助；不消耗能量。不消耗能量。如如：氧气：氧气、二氧化碳、二氧化碳、甘油甘油、乙醇、苯等乙醇、苯等。协助扩散协助扩散（facilitated diffusion）特点：特点：从高浓度到低浓度；从高浓度到低浓度；需要载体蛋白的协助；需要载体蛋白的协助；不需要能量。不需要能量。如：葡萄糖进入红细胞等。如：葡萄糖进入红细胞等。28自由扩散自由扩散（free d
12、iffusion）协助扩散协助扩散（facilitateddiffusion）被动运输被动运输物质物质顺浓度梯度顺浓度梯度扩散进出细胞，统称为扩散进出细胞，统称为被动运输被动运输。自由扩散自由扩散与与协助扩协助扩散散有什么异同？有什么异同？自由扩散自由扩散 协助扩散协助扩散运输方向运输方向载体载体能量能量举例举例不需要不需要需要需要不消耗不消耗不消耗不消耗O2、CO2、甘油、甘油、乙醇乙醇、苯苯葡萄糖进入红细胞葡萄糖进入红细胞顺浓度梯度顺浓度梯度高浓度高浓度 低浓度低浓度顺浓度梯度顺浓度梯度高浓度高浓度 低浓度低浓度 自由扩散和协助扩散的异同自由扩散和协助扩散的异同 水分子可以通过自由扩散进出细胞，但是更多的是借水分子可以通过自由扩散进出细胞，但是更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。
