1、第三单元 第一章 细胞的物质交换,第二节 细胞膜的物质运输功能,目标 导航,1.阅读材料，说出水和无机盐在细胞内的存在状态及作用。 2.结合观察植物细胞质壁分离和复原的实验以及模式图，概述物质进出细胞的方式及区别。,栏目索引,预习导学 挑战自我 点点落实,课堂讲义 重点难点 个个击破,对点练习 即时训练 体验成功,一、穿膜运输(阅读P4850),1.实验 (1)成熟的植物细胞放到 的溶液中构成一个渗透系统。 (2) 的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。 (3)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞 ，发生 。 (4)当细胞液浓度大于外界溶液的浓度时，细胞 水，发生 。,答案,一定浓度,原生质层,失水,质
2、壁分离,吸,质壁,分离复原,预习导学 挑战自我 点点落实,答案,2.水 (1)存在形式 自由水：细胞中绝大部分的水是以 状态存在的，可以自由流动，叫做自由水。 结合水：一部分水与细胞内的其他物质相结合，不能自由流动，叫做 。 (2)水的功能 自由水是细胞内的 ，作为各种代谢反应的介质。 结合水是 成分。,游离,结合水,良好溶剂,构成细胞的结构,答案,3.运输方式 有些物质进出细胞是直接穿过 完成的，称为穿膜运输，它包括 和 。 (1)被动运输,细胞膜结构,被动运输,主动运输,扩散作用,载体,红细胞,答案,(2)主动运输 可以 物质的密度进行，不仅需要 协助，而且消耗细胞代谢产生的 。 4.细胞
3、膜的功能特点 ，是指 、被选择吸收的 和 可以通过细胞膜，而其他的 、 及 物质不能通过。 5.无机盐 主要是以 存在，也有一部分以 的形式存在，无机盐作为细胞的 ，对细胞生命活动的进行具有重要的 。,逆着,载体,能量,选择透过性,水分子,小分子,离子,离子,小分子,大分子,离子状态,化合物,结构成分,调节作用,二、膜泡运输(阅读P51),答案,1.含义：某些 和 进出细胞的方式,2.方式,作用：较大固体颗粒 作用：较小颗粒或液体物质,大分子,颗粒物质,内吞,外排,吞噬,胞饮,预习诊断,判断正误： (1)质壁分离实验可以用洋葱表皮细胞，也可以用口腔上皮细胞。( ) (2)发生质壁分离时细胞外界
4、的浓度高。( ) (3)当外界溶液与细胞液浓度相同时，水分不进不出。( ) (4)细胞壁的伸缩性比原生质层大。( ) (5)穿膜运输包括被动运输和主动运输。( ) (6)物质通过简单的扩散作用进出细胞叫单纯扩散。( ) (7)大分子和颗粒物质可以通过协助扩散进出细胞。( ),答案,(8)协助扩散需要能量和载体的协助。( ) (9)主动运输可以逆物质的浓度进行。( ) (10)膜泡运输包括内吞和外排两种。( ) (11)所有物质穿过细胞膜均需要载体。( ) (12)CO2穿膜的方式为单纯扩散。( ),返回,答案,一、质壁分离和质壁分离复原实验,1.质壁分离与复原是植物细胞吸水和失水的实验证据 (
5、1)实验原理 成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。 细胞液具有一定的浓度，与外界溶液形成浓度差。 原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。 (2)材料器具 紫色洋葱鳞片叶或紫鸭跖草；质量深度为0.3 g/mL的蔗糖溶液、清水；显微镜、镊子、刀片、载玻片、盖玻片、滴管、吸水纸。,课堂讲义 重点难点 个个击破,(3)实验过程,(4)实验结论 当细胞液浓度外界溶液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。 (5)实验操作中注意的问题 实验成功的关键之一是实验材料的选择。要选取成熟的、液泡带有一定颜色的植物组织进行实验，便于观察实验现象。 滴加蔗糖溶液或清水时，应在载物台上操作。,选用的蔗糖溶液浓度要适宜
6、。过低，不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长；过高，可能造成植物细胞失水过多、过快而死亡。 当溶质分子为葡萄糖、KNO3、乙二醇等时，细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液的浓度增加，从而使细胞发生质壁分离后能够自动复原。,2.质壁分离的原因和表现,(1)原因,(2)表现,答案,1.质壁分离及复原的质指的是什么？壁指的是什么？,思维激活,答案 原生质层。细胞壁。,2.实验成功的关键是实验材料的选择，为什么本实验不选择细菌和动物细胞，而选择有大液泡并有颜色的植物细胞？,答案 一般不选择细菌细胞，它能发生质壁分离，但现象不明显。不能选择动物细胞，它无细胞壁，不能发生质壁分离现象。选择有大液泡并有
7、颜色的植物细胞，因为质壁分离现象易于发生且便于在显微镜下观察。,答案,3.本实验选用的蔗糖溶液浓度要适宜，如果选用的蔗糖溶液浓度过低或者过高会出现什么现象？,答案 过低，不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长；过高，则造成植物细胞失水过多过快而死亡。原生质层的选择透过性是发生质壁分离和复原的内在前提，死亡的细胞既不会发生质壁分离，也不会发生质壁分离复原。,答案,4.发生质壁分离复原需要将植物再置于低浓度的蔗糖溶液或蒸馏水中，但如果所用溶液中的溶质为葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等，为什么会发生自动复原现象？,答案 质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液浓度增大，植物细胞会
8、吸水引起质壁分离后的自动复原。,答案,5.发生质壁分离时在细胞壁和细胞膜之间充满的是什么溶液？为什么？,答案 质壁分离时，在细胞壁和细胞膜之间充满了外界溶液。因为细胞壁具有全透性。,答案,1.在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，某同学 在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如图所示的 状态。a、b表示该部位的溶液浓度，由此可推测( ) A.可能ab，细胞渗透吸水 B.ab，渗透系统保持动态平衡 C.ab，细胞渗透失水 D.上述三种情况都有可能,应用示例,问题导析,D,答案,(1)图示细胞正处于“ ”状态。 (2)此状态下一步可以是液泡继续 ，也可以是液泡继续 ，也可以是液泡 变化。 (3)
9、该细胞可能正处于 过程中，也可能处于质壁分离后的 过程中，也可能正处在发生 复原的过程中。,问题导析,返回上页,质壁分离,增大,变小,不发生,质壁分离,动态平衡,质壁分离,答案,(1)将紫色洋葱表皮细胞置于质量浓度为0.3 g/mL蔗糖溶液中，光镜下所能看到的现象有_。 液泡变小，颜色由浅变深 液泡变小，颜色由深变浅 原生质层与细胞壁逐渐分离 细胞膜、液泡膜结构清晰 原生质层与细胞壁之间的溶液不呈紫色,一题多变,答案,(2)判断正误： 对农作物合理灌溉，既满足了作物对水分子的需要，同时也降低了土壤溶液的浓度，促进水分子的吸收。( ) 盐碱地中植物更易缺水或不易存活，一次施肥过多，会造成“烧苗”
10、现象。都是因为土壤溶液浓度过低，根不易吸水或因失水造成“烧苗”现象。( ) 糖渍、盐渍食品不变质的原因是形成了很高浓度的溶液，使微生物易在上面生存。( ),二、穿膜运输,1.渗透与扩散的比较 扩散是指某些物质分子从高浓度一侧向低浓度一侧的运动，可以是气体、溶剂分子，也可以是溶质分子；而渗透是水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。渗透需要半透膜，是扩散的一种特殊形式。其关系如图所示。,2.单纯扩散、协助扩散和主动运输的比较,3.影响物质跨膜运输的因素 (1)影响单纯扩散的因素 膜内、外物质的浓度差。 (2)影响协助扩散的因素 膜内、外物质的浓度差。膜上载体蛋白的数量。 (3)影响主动运输的因素
11、载体：a.载体蛋白具有特异性，不同物质的载体蛋白不同，不同生物膜上载体蛋白的种类和数量也不同(根本原因是由基因决定的)。,b.载体蛋白具有饱和现象，当细胞膜上的载体蛋白已经达到饱和时，细胞通过载体蛋白运输物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。 能量：凡是能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如O2浓度、温度等。,答案,1.结合主动运输所需要的条件分析，影响主动运输的细胞器主要有哪些？,思维激活,答案 核糖体、线粒体。,2.哪种离子通过主动运输进入细胞？哪种离子通过主 动运输排出细胞？你是如何作出以上判断的？,答案 K和Mg2是通过主动运输进入细胞的。Na和Cl是通过主动运输排出细胞的。
12、因为以上四种离子细胞膜内外的浓度差较大，细胞只有通过主动运输才能维持这种状况。,答案,3.下图表示不同运输方式的运输速率和被运输物质浓度之间的关系，观察曲线图，分析影响每种物质运输方式的外界因素：,(1)曲线 表示单纯扩散，转运速率与膜两侧的浓度差成 。转运速率主要取决于膜两侧物质的 。,正比,浓度差,答案,(2)曲线 表示协助扩散，在一定浓度范围内，物质的运输速率与物质浓度差成 ，协助扩散的运输速率还受 的限制。 (3)曲线 表示主动运输，在一定范围内，物质的运输速率与能量供应成 关系。主动运输的运输速率受 的限制。,正比,载体数量,正比,载体数量,4.为什么温度会影响物质的跨膜运输？,答案
13、,答案,2.科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用图中四条曲线表示，在研究具体的物质X时，发现与曲线和相符。试问：细胞膜运输物质X的方式是( ),应用示例,问题导析,A.主动运输 B.协助扩散 C.单纯扩散 D.外排,A,答案,(1) 和 转运速率与膜两侧的浓度差成正比。 (2) 和 均需要 协助。 (3) 和 均消耗能量。,问题导析,返回上页,单纯扩散,协助扩散,协助扩散,主动运输,主动运输,外排,载体,答案,(1)题干中的曲线能否连在横轴与纵轴的交点上？,一题多变,(2)题干和中，当O2浓度和物质X浓度超过一定值时，影响其运输速率的因素是什么？该因素又由什么决定？,答案 不
14、能。因为没有O2时，生物体还可通过无氧呼吸产生能量，主动运输仍能进行。,答案 载体数量；是由遗传物质决定的。,三、膜泡运输,1.内吞、外排的过程,(1)内吞与外排是通过膜泡运输的，没有经过穿膜运输，故物质通过生物膜的层数为0层。 (2)外排与内吞均需要消耗能量，如果呼吸受抑制，内吞和外排作用就会停止。,2.膜泡运输体现了细胞膜的结构特点具有一定的流动性 3.内吞、外排与主动运输的比较,答案,1.由图中看出，内吞和外排都要发生膜的弯曲、折叠和融合，这体现了生物膜的 特点。如果用抑制剂降低细胞呼吸，细胞的能量供应减少，胞吞和胞吐也会受到影响，这说明 。,思维激活,流动性,内吞和外排需要消耗能量,答
15、案,2.人体的白细胞能吞噬入侵的细菌、细胞碎片及衰老的红细胞，这是细胞的什么作用？对于人体有什么意义？,答案 是细胞的内吞作用；对人体有防御和保护作用。,答案,3.如图表示细胞对大分子物质“内吞”和“外排”的过程。 下列与此有关的叙述错误的是( ),应用示例,问题导析,D,A.a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生 B.a要有细胞表面识别和内部供能才可能完成 C.b表示细胞分泌的同时会导致膜成分的更新 D.b与a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式,答案,(1)内吞和外排是膜 的具体体现。 (2)内吞是通过膜外表面的 识别，消耗 进入细胞内。 (3)细胞分泌是 “出芽”形成的囊泡与细胞膜融合
16、，将大分子物质排到膜外，因此，有部分高尔基体膜的成分转移到细胞膜。 (4)细胞排出废物和摄取养分的基本方式是利用膜的 性直接通过细胞膜，以 、 等方式进行。,问题导析,返回上页,流动性,糖被,能量,高尔基体,选择透过,被动运输,主动运输,答案,下列生理过程中，不能够用图中b表示的是( ) A.抗体的分泌 B.胰岛细胞分泌胰岛素 C.小泡内的物质穿过2层磷脂分子 D.肠腺细胞分泌肠液,一题多变,解析 图b表示细胞通过外排向外分泌物质。抗体的分泌、胰岛细胞分泌胰岛素、消化腺细胞分泌消化酶等，都是通过细胞膜的外排作用实现的；小泡内物质通过膜融合分泌到细胞外面，没有穿过磷脂双分子层(即0层)。,C,课
17、堂小结,返回,答案,能量,选择,内吞,成熟,原生质层,小,单纯,协助,载体,1.紫色洋葱鳞片叶表皮细胞发生质壁分离后，在显微镜下观察到的正确图示是( ),对点练习,1,2,3,4,C,解析答案,5,解析 紫色洋葱鳞片叶的表皮细胞中细胞液呈紫色，原生质层相当于半透膜，正常状况下色素不能通过原生质层进出细胞。,解析答案,1,2,3,4,5,2.假定将甲、乙两个同种植物的成熟细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液均比细胞液的浓度高，蔗糖分子不能透过膜，甘油分子可以较快地透过膜。在显微镜下连续观察，甲、乙两细胞的变化是( ) A.甲、乙两细胞发生质壁分离后，不再发生质壁分离复原 B.甲、乙两细胞发
18、生质壁分离，但乙细胞随后又发生质壁分离复原 C.甲、乙两细胞发生质壁分离，但随后甲细胞又发生质壁分离复原 D.甲、乙两细胞均发生质壁分离，后又均发生质壁分离复原,1,2,3,4,5,解析 成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，可发生渗透作用。甲、乙两细胞均处于外界溶液浓度大于细胞液浓度的环境中，开始时，甲、乙两细胞都能发生质壁分离，但蔗糖分子不能透过原生质层，所以甲细胞不能发生质壁分离复原，而甘油分子可以较快地穿过原生质层，到达细胞液，细胞液的浓度升高，细胞吸水，发生质壁分离复原。 答案 B,3.人的红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是( ) A.都可以从低浓度一边到高浓度一边 B.都需要供给
19、ATP C.都需要载体协助 D.既需要载体协助又需要消耗能量,解析 红细胞吸收无机盐是主动运输，既需要载体协助也需要消耗细胞内代谢释放的能量；而红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，只需要载体协助不需要消耗能量。,C,解析答案,1,2,3,4,5,4.下列哪种物质分子不能以穿膜运输方式进入细胞( ) A.水分子和脂质分子 B.不带电荷的小分子 C.带电荷的小分子或离子 D.大分子或颗粒性物质,1,2,3,4,5,解析答案,解析 穿膜运输方式主要是指单纯扩散、协助扩散和主动运输三种物质出入细胞的方式。其中水分子、脂质分子、不带电荷的小分子、带电荷的小分子和离子都可以通过穿膜运输方式进入细胞，只有大分子或颗
20、粒性物质不能穿膜运输，只能通过内吞作用进入细胞。,D,5.在紫色洋葱表皮细胞临时装片的盖玻片一侧滴加质量 浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液后，出现了如图所示的情形， 请据图回答下面问题。 (1)此细胞发生了_现象，是细胞_的结果。 (2)图中的结构名称是_，共同构成了_。 (3)图中充满了_，其浓度_。 (4)将此细胞置于清水中，的体积会_，是由于细胞_的结果。,1,2,3,4,5,答案,质壁分离,渗透失水,细胞膜,原生质层,蔗糖溶液,略小于0.3 g/mL,变大,渗透吸水,(5)在滴加质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液后的过程中，显微镜下不可能观察到的现象是( ) A.液泡缩小 B.细胞壁与原生质层分离 C.液泡颜色变浅 D.细胞核位于原生质层内,返回,1,2,3,4,5,C,答案,