内容正文:
第4章细胞的物质输入和输出
第1节被动运输
掌控着道道阀门,驱动着各式舟车。
输入输出中忙碌,被动主动间选择。
生物大分子铸就,神奇的生命之膜。
(2)
1、要观察细胞发生质壁分离和复原,对材料有哪些要求?
活的成熟(有大液泡)植物细胞:如叶表皮细胞等
2、植物细胞会吸水涨破吗?
不会,有细胞壁
3、发生质壁分离后的植物细胞都能复原吗?
不一定,①若细胞失水过多,细胞死亡,则死亡细胞不会再发生质壁分离复原;②若未放在低于细胞液浓度的溶液中,细胞也不会复原。
4、洋葱内表皮细胞能发生质壁分离吗?在显微镜下能观察到吗?
能。但由于洋葱内表皮细胞中不含色素,不易在显微镜下观察到质壁分离现象。
1.判断成熟植物细胞的死活
2.测定细胞液浓度范围
待测成熟植物细胞
一定浓度
蔗糖溶液
镜检
发生质
壁分离
无质壁
分离
活细胞
死细胞
待测成熟植物细胞
一系列浓度梯度的蔗糖溶液
镜检
细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的两蔗糖溶液浓度之间
质壁分离和复原实验的应用
实验拓展:
3.比较不同植物细胞的细胞液浓度
不同植物细胞
同一浓度蔗糖溶液
镜检
发生质壁分离所需时间越短,细胞液浓度越小,反之则细胞液浓度越大
4.鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
1、将洋葱鳞片叶放在0.45 mol/L蔗糖溶液中,细胞发生质壁分离;放在0.35 mol/L的蔗糖溶液中,细胞有胀大趋势,放在0.4 mol/L的蔗糖溶液中,细胞几乎不发生变化,这表明( )
A.洋葱表皮细胞已经死亡 B.细胞膜不允许水分子自由通过
C.蔗糖分子进入细胞导致渗透平衡 D.细胞液浓度为0.4 mol/L左右
D
2、将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞置于同一蔗糖溶液中,形态不再变化后的细胞图像如下图。则有关各细胞实验前细胞液浓度的判断,正确的是( )
A.甲>乙>丙 B.乙>甲>丙
C.乙>丙>甲 D.丙>甲>乙
B
小试牛刀
3、质壁分离和复原实验可以说明或证明下列中的( )
①植物细胞的死活
②原生质层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,细胞渗透失水;反之,细胞则渗透吸水
④原生质层具有选择透过性
⑤细胞壁的主要成分是纤维素
A.①③④⑤ B.①②③④
C.②③④⑤ D.①④⑤
B
阅读教材P65-67页,思考以下问题:
1.被动运输的概念?
2.举例说明被动运输的分类,分类依据是什么?
3.载体蛋白的类型?
4.水分子进出细胞的方式有哪些?
像水分子这样,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,这种物质的跨膜运输方式称为被动运输。
二、自由扩散和协助扩散
自由扩散
协助扩散
(1)概念:
物质通过简单的扩散作用进出细胞。
自由扩散
(2)特征:
①顺浓度梯度运输
②不需要载体蛋白协助
③不需要消耗细胞能量
(3)举例:①气体分子,如O2、CO2、NO2等
②水等小分子
③脂溶性小分子,如甘油、脂肪酸、乙醇,苯等
P66页旁栏思考题:甘油、乙醇等分子为什么能以自由扩散的方式进出细胞?
因为甘油、乙醇等是脂溶性物质,与磷脂分子有较强的亲和力,容易通过磷脂双分子层出入细胞
(1)概念:
物质借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式,也叫易化扩散
协助扩散
(2)特征:
①顺浓度梯度运输
②需要载体参与
③不需要消耗能量
(3)举例:离子和一些小分子有机物如葡萄糖、氨基酸等,不能自由通过细胞膜,如葡萄糖、氨基酸等进入红细胞;血浆中Na+进入神经细胞;水等
思考?
1、自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗?为什么?
2、自由扩散和协助扩散有什么异同?
3、为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输?
不需要。因为两者都是顺物质的浓度梯度。
共同点:都不需要细胞消耗能量。
不同点:前者不需要蛋白质的协助,后者必须有蛋白质的协助。
因为自由扩散和协助扩散都是顺物质的浓度梯度进行的,不需要细胞消耗能量。
运输速率
自由扩散
运输速率
协助扩散
转运蛋白数量有限
浓度差
浓度差
P
思考?
4、被动运输的影响因素有哪些?
①膜内外物质浓度梯度的大小
② 膜上的转运蛋白数量对协助扩散的速率也有直接影响
载体蛋白和通道蛋白都是转运蛋白,它们有何区别?
钾离子通道模式图
水通道蛋白结构模式图
两种转运蛋白的比较
载体蛋白 通道蛋白
物质是否与转运蛋白结合
运输特点
实例
结合
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分子或离子通过
只允许与自身结合部位相适应的分子或离子通过每次转运时都会发生自身构象的改变。
不结合
水、钾离子、钠离子
红细胞吸收葡萄糖
课堂小结
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