1、第3节物质通过多种方式出入细胞1.1.举例说明有些物质通过被动转运进出细胞，举例说明有些物质通过被动转运进出细胞，有些物质通过主动转运进出细胞。有些物质通过主动转运进出细胞。2.2.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。出细胞。学习目标1.1.生命观念生命观念结构与功能观：认同细胞不是封结构与功能观：认同细胞不是封闭的系统，而是与外界进行着广泛的物质交流。闭的系统，而是与外界进行着广泛的物质交流。2.2.科学思维科学思维模型与构建：通过实例分析，建模型与构建：通过实例分析，建构模型，比较不同物质运输方式的共性与差异。构模型，比较不同物质运输方式的共
2、性与差异。素养要求物质出入细胞的方式物质出入细胞的方式跨膜运输跨膜运输非跨膜运输非跨膜运输物质出物质出入细胞入细胞的方式的方式胞吞胞吞胞吐胞吐接触接触凹陷凹陷包围包围分离分离一、胞吞和胞吐一、胞吞和胞吐包围包围移动移动融合融合吐出吐出一、胞吞和胞吐一、胞吞和胞吐思考思考1：胞吞和胞吐说明细胞膜具有什么特点？胞吞和胞吐说明细胞膜具有什么特点？具有一定的流动性具有一定的流动性思考思考2：胞吞和胞吐属于跨膜运输吗？胞吞和胞吐属于跨膜运输吗？非跨膜运输非跨膜运输红墨水扩散红墨水扩散3.蔗糖蔗糖+色素色素4.蔗糖蔗糖+色素色素1.长颈漏斗长颈漏斗+半透膜半透膜2.牛皮筋扎紧牛皮筋扎紧液柱上升的原因是什么
3、？液柱上升的原因是什么？渗透装置中，当漏斗内溶液不再上升时，半透渗透装置中，当漏斗内溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度相同吗？膜两侧的溶液浓度相同吗？如果用纱布代替玻璃纸，漏斗液面还会升高吗？如果用纱布代替玻璃纸，漏斗液面还会升高吗？如果烧杯内不是清水，而是同浓度的蔗糖溶液，如果烧杯内不是清水，而是同浓度的蔗糖溶液，漏斗液面还会升高吗？漏斗液面还会升高吗？由问题说明渗透作用发生的条件是什么？由问题说明渗透作用发生的条件是什么？议一议：议一议：漏斗液面升高的原因是什么？漏斗液面升高的原因是什么？漏斗液面会一直升高吗？分析漏斗液面会一直升高吗？分析其原因。其原因。渗透作用渗透作用发生渗透作用必须
4、具备的条件：发生渗透作用必须具备的条件：（1 1）具有半透膜）具有半透膜（2 2）半透膜两侧的）半透膜两侧的 溶液具有浓度差溶液具有浓度差 渗透作用方向定义条件1.要有半透膜；2.膜两侧要存在浓度差。从水分子数相对较多的一侧进入水分子数相对较少的一侧即水分 子从溶液中溶质的浓度低的一侧进入浓度高的一侧。一般来说，水分子通过半透膜的扩散称为渗透现象。结果膜两侧水分子的相对数目相等或者溶液浓度相等。(1)半透膜两侧的水分子进行的是双向运动，而不是单向运动，观测到的现 象是由双向水分子运动的差别所导致的液面改变。(2)当半透膜两侧的溶液达到平衡时，是指两侧的水分子运动达到平衡，而 两侧溶液的浓度并不
5、一定相同，两侧的液面高度也不一定相同。(3)水分子通过半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液扩散。此处的浓度指的是物质的量浓度，是单位体积中微粒的多少，不是质量分数。有关渗透作用的三个误区主动转运主动转运扩散扩散易化扩散易化扩散物物质质跨跨膜膜运运输输方方式式被动转运被动转运二、跨膜运输二、跨膜运输【阅读课本阅读课本P57-58P57-58】渗透：渗透：水分子（或其它水分子（或其它溶剂分子溶剂分子）通过）通过膜膜，从从低低浓度向浓度向高高浓度溶液的扩散浓度溶液的扩散高浓度溶液高浓度溶液渗透作用：渗透作用：低浓度溶液低浓度溶液膜膜 水分子水分子（或其他的溶剂分子）（或其他的溶剂分子）扩散：扩散：物质物质
6、从相对从相对含量多含量多的地方到相对的地方到相对含量少含量少的的地方的自由运动都可称为扩散，地方的自由运动都可称为扩散，不论是否通过膜不论是否通过膜一、扩散和渗透一、扩散和渗透动物细胞失水与吸水会有什么变化？动物细胞失水与吸水会有什么变化？生理盐水生理盐水30%的蔗的蔗糖溶液糖溶液清水清水动物细胞能发生渗透作用动物细胞能发生渗透作用动物细胞的失水与吸水细胞膜相当于一层半透膜；细胞质有一定浓度，与外界溶液能形成一定浓度差，动物细胞通过渗透作用吸水和失水。原理条件结果外界溶液浓度=细胞质浓度外界溶液浓度细胞质浓度外界溶液浓度细胞质浓度细胞形态不变细胞失水皱缩细胞吸水膨胀，甚至涨破1.当外界溶液溶质
7、的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗?不一定，当外界浓度稍高于红细胞细胞质浓度时，红细胞只是吸水膨胀并不会涨破2.红细胞吸水或失水取决于什么条件?外界浓度与细胞质浓度有无一定浓度差3.想一想临床上输液为什么要用生理盐水。它的渗透压和细胞外的一样，所以不会让细胞失水或者过度吸水膨胀破裂0.3g/ml0.3g/ml蔗糖溶液蔗糖溶液清水清水0.3g/ml0.3g/ml蔗糖溶液蔗糖溶液清水清水植物细胞的失水与吸水条件结果外界溶液浓度=细胞液浓度外界溶液浓度细胞液浓度外界溶液浓度细胞液浓度细胞吸水，中央液泡体积变大，细胞膨胀细胞失水，中央液泡体积变小，发生质壁分离细胞形态不变植物细胞的失水与吸水原理
8、成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；细胞液有一定浓度，与外界溶液能形成一定浓度差，植物细胞通过渗透作用吸水和失水。原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。水进出细胞，主要是指水经过原生质层进出液泡。主动转运主动转运扩散扩散易化扩散易化扩散物物质质跨跨膜膜运运输输方方式式被动转运被动转运二、跨膜运输二、跨膜运输【阅读课本阅读课本P57-58P57-58】（4）举例：氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等。扩散某些小分子物质由高浓度向低浓度通过扩散进出细胞的方式（1）方向：高浓度低浓度（2）动力：浓度差（3）曲线：细胞外细胞内水分子细胞膜O2、CO2、水乙醇、甘油、苯许多种小分子或
9、离子，在细胞膜外侧的浓度虽然常比细胞内高，但由于它们不溶于细胞膜的磷脂双分子层中，或者是体积太大，不能直接穿过细胞膜，需借助于细胞膜中的一类载体蛋白，将分子或离子转运到细胞内。这种转运不需要消耗能量（5）举例：红细胞吸收葡萄糖易化扩散 某些小分子物质由高浓度向低浓度在载体蛋白的协助下通过扩散进出细胞的方式（1）方向：高浓度低浓度（2）动力：浓度差（4）曲线：载体蛋白分子与被转运的分子或离子结合后改变形状，把分子或离子转运至膜的另一侧。将分子或离子释放后，载体蛋白又恢复至原来的形状。这种转运仍是一种扩散作用，但扩散的速率要大得多。（3）需要载体蛋白细胞膜细胞膜易化扩散：进出细胞的物质借助易化扩散
10、：进出细胞的物质借助载体蛋白质载体蛋白质的的扩散扩散。葡萄糖进入组织细胞如红细胞葡萄糖进入组织细胞如红细胞思考：思考：载体蛋白是膜蛋白中那种形式的蛋白质？载体蛋白是膜蛋白中那种形式的蛋白质？1.扩散和易化扩散需要消耗能量吗？为什么？扩散和易化扩散需要消耗能量吗？为什么？不需要。都是顺浓度梯度跨膜运输。不需要。都是顺浓度梯度跨膜运输。2.扩散与易化扩散有什么异同？扩散与易化扩散有什么异同？思考与讨论思考与讨论扩散扩散易化扩散易化扩散注意：注意：易化扩散易化扩散的速率比的速率比扩散大得扩散大得多！多！海水鱼的鳃需要将体内的盐从盐浓度较低的体液中排出盐浓度较高的海水中主动转运植物的根需要从土壤溶液中
11、吸收离子，而土壤溶液中该离子的浓度往往低于根细胞中的浓度 物质逆浓度梯度（由低浓度运送到高浓度）进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗能量，这种方式叫作主动转运。比方：卡车载货上坡主动转运主动转运1）方向：低浓度高浓度（2）动力：ATP中的能量（4）曲线：（5）举例：葡萄糖进入小肠上皮细胞（3）需要载体蛋白主动转运：主动转运：能量大多数离子进出细胞的方式；大多数离子进出细胞的方式；葡萄糖、氨基酸被小肠上皮细胞吸收。葡萄糖、氨基酸被小肠上皮细胞吸收。需要需要载体蛋白载体蛋白和和能量！能量！主动转运：主动转运：大多数离子进出细胞的方式；大多数离子进出细胞的方式；葡萄糖、氨基酸被小肠上皮细
12、胞吸收。葡萄糖、氨基酸被小肠上皮细胞吸收。一般一般是物质从是物质从低浓度低浓度一侧运输到一侧运输到高浓度高浓度一侧。一侧。膜上载体的膜上载体的种类和数量种类和数量决定运输物质决定运输物质的种类和数量！的种类和数量！（5）主动转运具有重要的意义：细胞膜的主动转运是活细胞的特性，它保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需的营养物质，主动排出代谢废物和对细胞有害的物质。是细胞最重要的吸收或排出物质的方式，它可以保持细胞内部某些物质的浓度与周围环境相比有较大的差别。思考：思考：判断被动转运和主动转运的依据是什么？判断被动转运和主动转运的依据是什么？是否需要消耗能量是否需要消耗能量物质运输方
13、式 被动转运 主动转运胞吞胞吐 扩散易化扩散运输方向载体能量举例顺浓度梯度不需要不消耗O2、CO2、H2O甘油、乙醇、苯顺浓度梯度需要不消耗红细胞吸收葡萄糖逆浓度梯度消耗需要Na+、K+、Ca2+等离子；以及其他小分子小肠吸收葡萄糖、氨基酸.无浓度要求不需要消耗大分子或颗粒性物质总结：物质运输方式实验原理实验原理成熟植物细胞的成熟植物细胞的原生质体具有选择透性原生质体具有选择透性，细胞壁和，细胞壁和 原生质体具有一定的伸缩性，原生质体具有一定的伸缩性，原生质体的伸缩性大原生质体的伸缩性大 于细胞壁于细胞壁。细胞液浓度细胞液浓度 外界溶液浓度外界溶液浓度 观察洋葱表皮细胞的观察洋葱表皮细胞的质壁
14、分离及质壁分离及质壁分离复原质壁分离复原（课本（课本55页）页）1 1、概念：、概念：外因：外因：0.3g/mL0.3g/mL蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度内因：内因：原生质体的伸缩性大于细胞壁的伸缩性原生质体的伸缩性大于细胞壁的伸缩性2 2、洋葱外表皮细胞发生质壁分离的外因、洋葱外表皮细胞发生质壁分离的外因、内因分别是什么？内因分别是什么？质壁分离质壁分离实验过程实验过程制作制作洋葱洋葱外表皮的临时装片：外表皮的临时装片：显微镜观察处在清水中的洋葱外表皮细胞的状态：显微镜观察处在清水中的洋葱外表皮细胞的状态：紫色外表皮紫色外表皮清水滴清水滴平展平展镜检镜检盖盖玻片盖盖玻
15、片思考：思考：液泡的颜色、细胞液的浓度、细胞的大小，液泡的颜色、细胞液的浓度、细胞的大小，分别发生怎样的变化？分别发生怎样的变化？观察观察紫色洋葱外表皮紫色洋葱外表皮细胞在蔗糖溶液中的状态：细胞在蔗糖溶液中的状态：0.3g/ml的蔗糖溶液处理清水处理制作临时装片观察质壁分离现象观察质壁分离复原现象活动：观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象方法步骤制作临时装片观察质壁分离现象观察质壁分离复原现象活动：观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象细胞不断失水细胞吸水正常细胞质壁分离复原的细胞0.3g/ml的蔗糖溶液处理清水处理质壁分离的细胞方法步骤制作临时装片观察质壁分离现象观察质壁分离复原现象活
16、动：观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象方法步骤分析实验结果，得出实验结论分析实验结果，得出实验结论 中央液中央液泡大小泡大小原生质体原生质体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变小逐渐恢复逐渐恢复原来大小原来大小原生质体原生质体恢复恢复原来位置原来位置原生质体原生质体脱离脱离细胞壁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:处在外界溶液中的成熟的植处在外界溶液中的成熟的植物细胞能发生渗透作用物细胞能发生渗透作用回顾所学内容，并思考以下问题回顾所学内容，并思考以下问题为什么要用紫色洋葱鳞片叶外表皮作为实验材料？为什么要用紫色洋葱鳞片叶外表皮作为实验材料？实验中共涉及三次显微镜观察，其中第一次观察的实验中共涉及三次显微镜观察，其中第一次观察的目的是什么？目的是什么？本实验选用本实验选用0.3g/ml的蔗糖溶液作试剂，若溶液浓的蔗糖溶液作试剂，若溶液浓度过高或过低对实验有何影响？度过高或过低对实验有何影响？发生质壁分离的洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞膜与细发生质壁分离的洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞膜与细胞质之间是何物质？胞质之间是何物质？动物细胞会发生质壁分离吗？你认为什么细胞可发动物细胞会发生质壁分离吗？你认为什么细胞可发生质壁分离？生质壁分离？
