第8讲 细胞的物质输入和输出-【一轮优选】备战2023年高考生物一轮复习精品课件（全国通用）

第四章 细胞的物质输入和输出 1 一、被动运输 （一）水进出细胞的原理 1、渗透作用 2、动物细胞的吸水和失水 3、植物细胞的吸水和失水 1、渗透作用 概念 水分子或其他溶剂分子透过半透膜的扩散。 发生条件 ①具有半透膜。 ②半透膜两侧溶液存在浓度差。 结果 水分子可以通过半透膜进行双向扩散，直到水分子进出速率达到动态平衡。 1、渗透作用 水的运输方向 溶液物质的量浓度越大，渗透压越大，吸水能力越强； 溶液物质的量浓度越小，渗透压越小，失水能力越强。 从溶质的角度分析 从水分子自身的角度分析 顺着水的相对浓度运输，即水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。 2、动物细胞的吸水和失水 动物细胞相当于一个渗透系统 动物细胞膜是半透膜； 动物细胞细胞质具有一定浓度，可以和细胞外液形成浓度差。 因此，水进出动物细胞的原理是通过渗透作用。 2、动物细胞的吸水和失水 外界溶液<细胞质基质 外界溶液>细胞质基质 血浆中正常的红细胞 外界溶液=细胞质基质 吸水后的红细胞 失水后的红细胞 实例：红细胞的吸水和失水 3、植物细胞的吸水和失水 （1）原生质层 （2）植物细胞是一个渗透系统 （3）质壁分离发生的条件 （4）质壁分离发生的原因 （5）探究植物细胞的吸水和失水 细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。 植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。 细胞膜 细胞质 液泡膜 原生质层 细胞壁（全透性） 细胞液 （1）原生质层 原生质层相当于一层半透膜； 细胞液具有一定的浓度，能和外界形成浓度差。 因此，水进出成熟植物细胞的原理是通过渗透作用。 （2）植物细胞是一个渗透系统 质壁分离中的质是指原生质层，壁是指细胞壁。 ①活的成熟的植物细胞，即具有细胞壁、原生质层和成熟大液泡； ②细胞外浓度＞细胞液浓度。 （3）质壁分离发生的条件 内因 原生质层比细胞壁伸缩性大； 外因 细胞外浓度＞细胞液浓度。 （4）质壁分离发生的原因 原生质层比细胞壁伸缩性大； 细胞外浓度＜细胞液浓度。 质壁分离复原发生的原因 液泡（细胞液） 0.3g/mL的蔗糖溶液 （或外界溶液） 细胞壁 液泡（细胞液） 细胞壁 ①制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片。 ②用低倍镜观察洋葱鳞片叶外表皮细胞中紫色的中央液泡的大小，以及原生质层的位置。 ③从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸引流。重复几次，使洋葱鳞片叶表皮浸润在蔗糖溶液中。 ④低倍镜观察：细胞的大小、液泡、原生质层的变化。 ⑤从盖玻片的一侧滴入清水，在另一侧用吸水纸引流。重复几次，使洋葱鳞片叶表皮浸润在清水中。 ⑥低倍镜观察：细胞的大小、液泡、原生质层的变化。 （5）探究植物细胞的吸水和失水 萎蔫叶片变硬挺、白菜剁碎做馅放盐渗水、“烧苗”都和植物的渗透作用有关。 1、被动运输 2、自由扩散 3、协助扩散 4、影响被动运输的因素 （二）自由扩散和协助扩散 1、被动运输 像水分子这样，物质以扩散的方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式被称为被动运输。 概念 类型 自由扩散和协助扩散。 2、自由扩散 概念 物质通过简单扩散作用进出细胞，叫做自由扩散，也叫简单扩散。 特点 从高浓度到低浓度（顺浓度梯度） 不需要转运蛋白的协助 不消耗能量 实例 ①气体分子，如O2、CO2、N2等 ②水等小分子 ③脂溶性小分子，如甘油、脂肪酸、乙醇，苯、尿素 、固醇等 2、协助扩散 概念 借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，称为协助扩散。 特点 从高浓度到低浓度（顺浓度梯度）； 需要转运蛋白的协助； 不需要能量 实例 水通过水通道蛋白进入细胞（水进出细胞的主要方式） 葡萄糖进入红细胞 神经传导过程中，Na+内流，K+外流 3、协助扩散 镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助离子和一些小分子有机物跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。转运蛋白都具有专一性，体现选择透过性。 载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。（主动运输和协助扩散） 通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。（协助扩散） 高尔基体 4、影响被动运输的因素 ①膜内外物质的浓度梯度 ②膜上的转运蛋白数量对协助扩散的速率有直接影响 二、主动运输 概念 物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。 特点 逆浓度梯度运输 需要载体蛋白协助 需要消耗能量（ATP） 实例 葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞 大多数离子通过细胞膜等 意义 普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运输来选择吸收所需