1、第第4章章 细胞的物质细胞的物质输入输入和和输出输出扩散:扩散:是分子或离子从是分子或离子从高浓度高浓度处向处向低浓度低浓度处运动的现象处运动的现象。(顺浓度梯度)(顺浓度梯度)水分子有没有扩散呢?水分子有没有扩散呢?用盐腌黄瓜时会有水渗出施肥过多,会造成植物“烧苗”萎蔫的植株浇水后,重新焕发生机水分子通过膜的扩散水分子通过膜的扩散称为称为渗透渗透(osmosisosmosis)一、水进出细胞的原理一、水进出细胞的原理1.渗透作用渗透作用(1)渗透现象:渗透现象:清水清水蔗糖溶液蔗糖溶液半透膜半透膜半透膜半透膜:某些物质可以通过,而另外一某些物质可以通过,而另外一些物质不能通过的多孔性薄膜。些
2、物质不能通过的多孔性薄膜。一、水进出细胞的原理一、水进出细胞的原理1.渗透作用渗透作用(1)渗透现象:渗透现象:清水清水蔗糖溶液蔗糖溶液半透膜半透膜一段时间后一段时间后半透膜半透膜:某些物质可以通过,而另外一某些物质可以通过,而另外一些物质不能通过的多孔性薄膜。些物质不能通过的多孔性薄膜。一、水进出细胞的原理一、水进出细胞的原理1.渗透作用渗透作用(1)渗透现象:渗透现象:清水清水蔗糖溶液蔗糖溶液半透膜半透膜一段时间后一段时间后蔗糖分子蔗糖分子水分子水分子浓度差浓度差:半透膜两侧存在浓度差。半透膜两侧存在浓度差。半透膜半透膜:某些物质可以通过,而另外一某些物质可以通过,而另外一些物质不能通过的
3、多孔性薄膜。些物质不能通过的多孔性薄膜。(2)渗透作)渗透作用发生条件用发生条件一、水进出细胞的原理一、水进出细胞的原理1.渗透作用渗透作用(1)渗透现象:渗透现象:清水清水蔗糖溶液蔗糖溶液半透膜半透膜一段时间后一段时间后浓度差浓度差:半透膜两侧存在浓度差。半透膜两侧存在浓度差。半透膜半透膜:某些物质可以通过,而另外一某些物质可以通过,而另外一些物质不能通过的多孔性薄膜。些物质不能通过的多孔性薄膜。(2)渗透作)渗透作用发生条件用发生条件水分子水分子(或其他溶剂分子)从(或其他溶剂分子)从相对含量高的地相对含量高的地方向相对含量低方向相对含量低的地方的地方通过半透膜的扩散过程通过半透膜的扩散过
4、程。2.动物细胞的吸水和失水:动物细胞的吸水和失水:(1)验证验证3.植物细胞的吸水和失水:植物细胞的吸水和失水:细胞核细胞核细胞壁细胞壁(全透性)(全透性)细胞膜细胞膜液泡膜液泡膜细胞质细胞质原原生生质质层层细胞液细胞液外界溶液外界溶液浓度差浓度差满足渗透作用的条件满足渗透作用的条件(1)验证:)验证:实验实验探究植物细胞的吸水和失水探究植物细胞的吸水和失水实验原理:实验原理:成熟的植物细胞的原生质层(细胞膜、液泡膜以及两成熟的植物细胞的原生质层(细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质)相当于一层层膜之间的细胞质)相当于一层半透膜半透膜,当细胞液,当细胞液和外界溶液存在和外界溶液存在浓度差浓度
5、差时,就可以发生渗透作用;时,就可以发生渗透作用;然而然而原生质层的伸缩性大于细胞壁原生质层的伸缩性大于细胞壁,当细胞失水时,当细胞失水时,原生质层就会与细胞壁发生分离,即质壁分离。原生质层就会与细胞壁发生分离,即质壁分离。成熟的植物细胞:外界溶液浓度细胞液浓度成熟的植物细胞:外界溶液浓度细胞液浓度细胞失水细胞失水质壁分离质壁分离质壁分离的细胞:外界溶液浓度细胞液浓度质壁分离的细胞:外界溶液浓度细胞液浓度细胞吸水细胞吸水质壁分离复原质壁分离复原细胞液实验步骤:实验步骤:高浓度高浓度低浓度低浓度注意:注意:质壁分离的过程中,注意质壁分离的过程中,注意浓度要适宜浓度要适宜,不易过,不易过高,否则高
6、,否则失水过多,细胞死亡,无法质壁分离复原失水过多,细胞死亡,无法质壁分离复原。放在一定浓度的放在一定浓度的酒精、甘油、酒精、甘油、KNO3等等溶液中的细胞,溶液中的细胞,由于失水质壁分离的同时,细胞可以吸收溶质,当细胞由于失水质壁分离的同时,细胞可以吸收溶质,当细胞液浓度大于外界溶液时,细胞开始吸水,从而发生液浓度大于外界溶液时,细胞开始吸水,从而发生质壁质壁分离自动复原分离自动复原现象。现象。1.概念:概念:物质以扩散方式进出细胞,物质以扩散方式进出细胞,不需要不需要消耗细胞内化学反应消耗细胞内化学反应所释放的所释放的能量能量的跨膜运输方式。的跨膜运输方式。二、被动运输二、被动运输2.类型
7、:类型:(1)自由扩散(简单扩散):)自由扩散(简单扩散):概念:概念:物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式。物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式。实例:实例:O2、CO2、H2O、甘油、脂肪酸、尿素、乙醇、苯、甘油、脂肪酸、尿素、乙醇、苯、性激素性激素等等不带电荷的小分子不带电荷的小分子和和脂溶性脂溶性物质。物质。特点:特点:只能只能顺浓度梯度顺浓度梯度(高浓度向低浓度)运输,(高浓度向低浓度)运输,不需要不需要转运蛋白转运蛋白、不需要能量不需要能量。影响因素:影响因素:膜内外物质膜内外物质浓度梯度的大小浓度梯度的大小,浓度差越大,运输速率越快。,浓度差越大,运输速率越快。1.概念:概念:物
8、质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的跨膜运输方式。所释放的能量的跨膜运输方式。二、被动运输二、被动运输2.类型:类型:(2)协助扩散(易化扩散):)协助扩散(易化扩散):概念:概念:顺浓度梯度顺浓度梯度,需要需要借助膜上的借助膜上的转运蛋白转运蛋白进出细胞的物进出细胞的物质扩散方式。质扩散方式。实例:实例:红细胞吸收葡萄糖红细胞吸收葡萄糖。特点:特点:只能只能顺浓度梯度顺浓度梯度(高浓度向低浓度)运输,(高浓度向低浓度)运输,需要转需要转运蛋白运蛋白(通道蛋白或载体蛋白)、(通道蛋白或载体蛋白)、不需要能量不需要能量。影响因素:影响因素:膜内外物质膜内外物质浓度梯度的大小浓度梯度的大小、转运蛋白的数量转运蛋白的数量。水通道蛋白水通道蛋白离子通道蛋白离子通道蛋白被动运输浓度差浓度差半透膜半透膜膨胀膨胀涨破涨破皱缩皱缩质壁分离质壁分离质壁分离复原质壁分离复原原生质层原生质层小小选择透过性选择透过性被动被动浓度差浓度差特点特点:顺浓度梯度顺浓度梯度 不需要转不需要转运蛋白运蛋白 不需要能量不需要能量浓度差浓度差转运蛋白转运蛋白 特点:特点:顺浓度梯度顺浓度梯度 需要需要转运蛋白转运蛋白 不需要能量不需要能量小结:小结: