3.3物质通过多种方式出入细胞课件-2024-2025学年高一上学期生物浙科版必修1

第三节 物质通过多种 方式出入细胞 第三章 一、被动转运不需要消耗能量 思考：上述现象是由扩散导致，根据你观察到的能否给扩散下定义？ 1.方向： 2.最终状态： 分子从高浓度到低浓度处 或离子 该分子分布均匀（平衡） 或离子 1.扩散 一、被动转运不需要消耗能量 思考：上述情境达到平衡状态后，溶液中的分子（或离子）是否均停滞不动？ 分子一直在随机运动，平衡后仍继续运动以维持平衡状态。 1.扩散 氧气和二氧化碳等气体、酒精、甘油等脂溶性物质通过扩散跨膜运输进出细胞 一、被动转运不需要消耗能量 思考：该情境中，分子扩散有什么特点？ 溶剂分子和（适宜大小的）溶质分子都会发生跨膜扩散。 1.扩散 一、被动转运不需要消耗能量 1.扩散 思考：溶剂（水）分子的扩散特点是否与溶质相同 相同，从水分子相对多的一侧往相对少的一侧扩散。 玻璃纸（赛璐玢） 一种半透膜，水分子可以自由透过， 而蔗糖分子不能 二、活动：模拟水分子出入细胞的过程 实验结果： 漏斗管内的液面上升 二、活动：模拟水分子出入细胞的过程 为什么？ 渗透的定义 水分子通过半透膜的扩散称为渗透 1.渗透发生时有没有水分子向下运动？ 2.水柱是否会一直上升？ 3.达到平衡状态时，内外浓度是否相等？ 8 如果用一层纱布代替半透膜，液面还会升高吗？ 如果将烧杯中的清水换成同样浓度的蔗糖溶液，结果如何？ 渗透发生条件 1. 具有半透膜 2. 膜两侧溶液具浓度差 二、渗透 扩散： 特例 渗透： 有半透膜 半透膜两侧的溶液 有浓度差 发生条件： 从低浓度处向高浓度处运动 结果：扩散使分子分布均匀，直到平衡， 此后分子仍在继续运动，维持着平衡的状态。 _________通过_________的扩散 水分子 半透膜 ____________从_____浓度处向_____浓度处运动的现象 分子或离子 高 低 ★方向： 三、扩散与渗透的概念 细胞膜 细胞内液 外界溶液 推测:当红细胞分别处于等浓度、高浓度、低浓度的外界溶液时，请预测细胞形态。 C 0.9%NaCl A 18%NaCl B 清水 四、动物细胞的吸水与失水 实验结论：动物细胞膜具有选择透过性，相当于一层半透膜。 1.当外界溶液溶质的浓度低时，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 问题探讨 水进出植物细胞，主要是指水经过原生质层进出液泡。 四、植物细胞的吸水与失水 想一想，将植物细胞置于不同浓度溶液中，植物细胞会发生什么变化？ 液泡膜 细胞膜 细胞质 原生质层 细胞液 植物细胞 置于溶液 外界溶液浓度____细胞液的浓度 外界溶液浓度____细胞液的浓度 外界溶液浓度_____细胞液的浓度 = < > 细胞吸水 细胞失水 水分子进出相等 质壁分离 为什么不破裂？ 四、植物细胞的吸水与失水 细胞中的渗透现象 等渗溶液 低渗溶液 高渗溶液 思考： 1.植物细胞和动物细胞发生渗透吸水和渗透失水有什么区别？为什么？ 质壁分离现象 不会吸水涨破 15 细胞中的渗透现象 思考： 1.图123，哪些发生了渗透现象？ 2.渗透的方向如何？ ① ② ③ 16 五.质壁分离及质壁分离复原 材料用具：紫色洋葱外表皮，清水，质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸，培养皿，显微镜。 紫色洋葱外表皮 紫色洋葱内表皮 特点：具有紫色大液泡 特点：具有无色大液泡 0.3g/mL蔗糖溶液 制作洋葱外表皮的临时裝片 蔗糖溶液 视频：质壁分离与复原实验操作 视频：质壁分离与复原实验现象 0.3g/mL蔗糖溶液 质壁分离 制作洋葱外表皮的临时裝片 清水 思考：实验过程中有无设置对照组？有无对照？ 没有设置对照组，形成自身对照。 质壁分离状态下的细胞，吸水能力_________（>、=、<）初始细胞 > 以细胞液浓度（渗透压）大小判断，正相关 质壁分离和复原实验 请注意观察液泡大小和颜色的变化？ 实验中存在两组自身前后对照 0.3g/mL蔗糖溶液 质壁分离 制作洋葱外表皮的临时裝片 清水 思考：实验过程中有无设置对照组？有无对照？ 没有设置对照组，形成自身对照。 质壁分离状态下的细胞，吸水能力_________（>、=、<）初始细胞 > 以细胞液浓度（渗透压）大小判断，正相关 问题探讨 问题： 1.死细胞可以发生质壁分离吗？ 2.未成熟植物细胞可以作为实验材料吗？ 不可以，未成熟植物细胞有许多小液泡，随着小液泡融合，才形成大液泡。 不可以，可以作为判断是否为活细胞的依据。 3.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？ 观察正常洋葱鳞片叶外表皮细胞的状态，以便与处理后的细胞状态形成对照。 4.能否用黑藻叶肉细胞观察植物的质壁分离现象？ 能，也可用苔藓叶片细胞。（具有液泡和叶绿体） 5.本实验中蔗糖溶液浓度为0.3g/mL，若换用更高浓度的蔗糖溶液（0.5g/mL），实验现象会发生怎样的改变 高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水而死亡，不可能发生质壁分离复原 6.为什么植物细胞失水时,原生质层与细胞壁不是一起变化,而是发生质壁分离? 原生质层比细胞壁的伸缩性大 7.如果滴加的是0.3g/ml的KNO3,NaCl,葡萄糖，尿素，甘油等溶液，实验结果会有什么不同？ K+ NO3-通过主动转运进入细胞，细胞液浓度增大，重新吸水，自动发生质壁分离复原 K+ , NO3¯等可进入细胞液 问题探讨 a c d e f 请说出图中a~f各代表什么结构或物质。 b 细胞壁 外界溶液 细胞质 细胞膜 液泡膜 细胞液 其中哪些结构合称为原生质层？ c、d、e 此时b浓度与f浓度的大小关系是？ 无法判断，此时为质壁分离状态，可能正在发生质壁分离过程（b>f），也可能正在发生质壁分离复原过程（b<f），也可能达到质壁分离平衡状态（b=f） 下图表示植物细胞在不同浓度溶液中的形态变化。有关叙述正确的是（ D ） A．①到②的过程中该细胞的吸水能力逐渐增大 B．当②的体积稳定时内外溶液浓度相同 C．③中细胞处于质壁分离后的复原过程 D．施肥过多出现烧苗与①到③变化有关 巩固练习 2、a、b、c是三个相邻的细胞，已知a细胞液浓度> b细胞液浓度> c细胞液浓度,如图所示，能正确表示水分在三者之间关系的是 C a c b a c b a c b a c b A B C D 六、探究洋葱表皮细胞的细胞液浓度范围 人工脂双层 物质进出细胞的几种方式 H2O O2 CO2 甘油 物质进出细胞的几种方式 细胞顺浓度梯度转运小分子或离子 方向 能量 转运蛋白 举例 主要影响因素 不需要 不需要 水、气体、脂溶性小分子物质 顺浓度梯度 高浓度 低浓度 扩散（也称自由扩散、简单扩散） 物质浓度差、温度 细胞外 细胞内 小分子物质 细胞膜 如：水、氧、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等。 从高浓度到低浓度； 不需要载体，不需要能量 特点： 1.扩散（简单/自由扩散） H2O O2 CO2 甘油 葡萄糖 脂溶性物质 通道蛋白 载体蛋白 具有专一性，数量有限 转运蛋白 细胞外 细胞内 细胞膜 载体蛋白 具有专一性，数量有限 细胞膜对物质的选择吸收是取决于膜上载体蛋白的种类和数量。 从高浓度到低浓度； 需要载体，不需要能量 如：葡萄糖进入红细胞 特点： 转运蛋白 2.易化扩散（协助扩散） O2进入细胞膜 材料： 为什么？ 限制因素为载体蛋白的数量 3.主动转运需要载体蛋白，并且消耗能量 主动转运图像的判断 1.逆浓度梯度 （观察图像中的物质数量） 2.消耗能量 （观察图像中ATP的水解） 载体蛋白 ATP 细胞外 细胞内 细胞膜 从低浓度到高浓度； 需要载体，需要能量（ATP） 特点： 如:离子、氨基酸、葡萄糖等物质逆浓度运输 3.主动转运 及时巩固 图中a~d分别表示哪种转运方式？ a：主动转运/主动运输 b：扩散/简单扩散/自由扩散 c：易化扩散/协助扩散 d：易化扩散/协助扩散 运输速率 浓度差 A 扩散 运输速率 浓度差 B 能量（呼吸强度） 运输速率 C 易化扩散 主动转运 受载体限制 受载体限制 主动转运 影响物质跨膜运输的因素 因素：1.物质的浓度差 2.载体数量 3.氧气含量 4.温度 思考：下面几幅坐标图中所表示的分别是哪种物质运输方式？为什么？ 运输速率 氧浓度 A 扩散 氧浓度 运输速率 B 易化扩散 主动转运 受载体蛋白数量和能量的限制 时间 细胞内浓度 细胞外浓度 思考：下面几幅坐标图中所表示的分别是哪种物质运输方式？为什么？ （1）如何探究是主动转运还是被动转运？ （2）如何探究是扩散还是易化扩散？ 呼吸抑制剂 蛋白质合成抑制剂 / 蛋白酶 限制因素 过膜方式 方向 载体 耗能 例子 影响因素 (简单)扩散 易化扩散 主动转运 否 否 H2O、CO2、O2、乙醇、脂肪酸等 高 低 要 否 葡萄糖进入红细胞 高 低 要 要 离子、氨基酸、葡萄糖等 低 高 最重要 浓度差 浓度差、 载体蛋白数量 载体蛋白数量、能量(氧气、温度) 三种跨膜运输方式的比较 囊泡运输 1.膜泡运输属不属于跨膜运输？ 2.运输的物质是大分子还是小分子物质？ 3.膜泡运输需要载体蛋白吗？需要能量吗？ 4.膜泡运输体现了膜的什么特点？穿过了几层膜？ 胞吞 胞吐 跨膜运输 膜泡运输 被动转运 主动转运 扩散 易化扩散 : 脂溶性物质、 水、CO2等 :葡萄糖进入红细胞 :Na+、K+进入小肠上皮细胞 胞吞 构建物质出入细胞的方式概念图 胞吐 物质出入细胞的方式 根据是否跨膜 根据是否需能 根据是否需载体蛋白 $$