第4章 细胞的物质输入和输出-2025-2026学年高一生物上学期核心知识概括（人教版2019必修1）

细胞的物质输入和输出 主讲人： 驼铃儿 时间： 2025.X 2025 POWERPOINT DESIGN 主讲人：时间：202XPOWERPOINT DESIGN细胞的物质输入和输出AiPPT202X.X 目录 01 被动运输 02 主动运输与胞吞、胞吐 0102目录被动运输主动运输与胞吞、胞吐 01 被动运输 POWERPOINT DESIGN PART. 2025 POWERPOINT DESIGNPART.202X01被动运输 渗透作用与条件 蔗糖溶液 玻璃纸（半透膜） 清水 半透膜 蔗糖分子 水分子 溶液渗透压：指溶液中溶质微粒对水的吸引力。（P62） 【思考2】如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？？ 不会，当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产生的重力将加快漏斗中水分向外扩散的速度，当__________________________最终达到平衡，液面将不再上升。 漏斗内渗透压 = 液柱的压力, 渗透系统 1.渗透作用原理 0102渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子），通过半透膜的扩散。如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是水分子从相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。（P62）渗透作用的定义渗透作用与条件渗透作用的两个条件：半透膜和浓度差。渗透作用的条件 渗透作用与条件 指水分子(或其他溶剂分子)通过 的扩散，称为渗透作用。 半透膜 (2) 发生条件： ②膜两侧溶液具有浓度差。 ①具有半透膜。 注：➊该浓度为溶质物质的量浓度而非质量浓度。 (3) 渗透作用结果 (4) 渗透作用中水的运输方向 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。（注：不是没有水分子进出） 含水量___ 含水量___ ___浓度溶液 ___浓度溶液 半透膜 低 高 高 低 1.渗透作用原理 (1) 概念： 注：➋只比较单位体积内的微粒数，与微粒的大小与种类无关。 渗透压 渗透压 高 低 0102渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子），通过半透膜的扩散。如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是水分子从相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。（P62）渗透作用的定义渗透作用与条件渗透作用的两个条件：半透膜和浓度差。渗透作用的条件 动物细胞的吸水和失水 (2)现象： ①当外界溶液浓度＞细胞质浓度时，细胞 ； ②当外界溶液浓度＜细胞质浓度时， 细胞 ； ③当外界溶液浓度=细胞质浓度时 失水皱缩 吸水膨胀 水分进出平衡，细胞形态不变 动物细胞的吸水和失水 清水中 0.9%NaCl溶液中 20%的蔗糖溶液中 (1)实验：探究动物细胞吸水和失水 吸水：外界溶液的浓度＜细胞质的浓度。 失水：外界溶液的浓度＞细胞质的浓度。 平衡：外界溶液的浓度＝细胞质的浓度。条件及现象动物细胞的吸水和失水动物细胞的细胞膜相当于半透膜。动物细胞的细胞膜 细胞壁与原生质层 成熟植物细胞模式图 细胞膜 细胞液 细胞质 液泡膜 细胞壁 (全透性,伸缩性小) 原生质层 渗透作用的条件：①具有半透膜 ②半透膜两侧的溶液具有浓度差 已知：细胞膜和液泡膜都是生物膜，都具 有选择透过性。 整个原生质层相当于一层 。 ？ 半透膜 细胞壁的作用对于水分子来说，细胞壁是全透性的，即水分子可以自由地通过细胞壁，细胞壁的作用主要是保护和支持细胞，伸缩性比较小。(P63)细胞壁与原生质层原生质层原生质层：包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。（P63） 质壁分离 正常状态 0.3 g/ml 蔗糖溶液 清水 发生质壁分离的充要条件植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，原生质层比细胞壁伸缩性大（P65）质壁分离的条件质壁分离观察质壁分离实验采用成熟的植物细胞为材料，如紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞。质壁分离的观察 协助扩散（易化扩散） 被动运输的定义 借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散 被动运输：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称为被动运输。（P65） 50% 25% 被动运输的种类 自由扩散 有些小分子物质，很容易自由地通过细胞膜的磷脂双分子层，如氧和二氧化碳。甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有机物也较易通过自由扩散进出细胞。像这样，物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散，也叫简单扩散。（P66） 50%25%被动运输的定义被动运输：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称为被动运输。（P65）被动运输的种类自由扩散有些小分子物质，很容易自由地通过细胞膜的磷脂双分子层，如氧和二氧化碳。甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有机物也较易通过自由扩散进出细胞。像这样，物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散，也叫简单扩散。（P66） 被动运输的种类 自由扩散（简单扩散）： (2)特点： 1、顺浓度梯度运输 3、不需要消耗细胞能量 物质通过简单的扩散作用进出细胞。 (1)概念： 50%25%被动运输的定义被动运输：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称为被动运输。（P65）被动运输的种类自由扩散有些小分子物质，很容易自由地通过细胞膜的磷脂双分子层，如氧和二氧化碳。甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有机物也较易通过自由扩散进出细胞。像这样，物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散，也叫简单扩散。（P66） 被动运输的种类 1、顺浓度梯度运输 2、需要转运蛋白参与 3、不需要消耗能量 协助扩散（易化扩散）： 比方：车载货下坡 (1)概念： 借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散 (2) 特点： 50%25%被动运输的定义被动运输：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称为被动运输。（P65）被动运输的种类自由扩散有些小分子物质，很容易自由地通过细胞膜的磷脂双分子层，如氧和二氧化碳。甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有机物也较易通过自由扩散进出细胞。像这样，物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散，也叫简单扩散。（P66） 镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助这些物质顺浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散，也叫易化扩散。（P66） 转运蛋白的作用 转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。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；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分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。(P66～67) 转运蛋白的分类 转运蛋白与扩散方式 镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助这些物质顺浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散，也叫易化扩散。（P66）转运蛋白的作用转运蛋白与扩散方式转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。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；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分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。(P66～67)转运蛋白的分类 自由扩散和协助扩散 自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输，都不需要耗能，因此属于被动运输。(P73“本章小结”) 被动运输的特点 自由扩散和协助扩散自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输，都不需要耗能，因此属于被动运输。(P73“本章小结”)被动运输的特点 02 主动运输与胞吞、胞吐 POWERPOINT DESIGN PART. 2025 POWERPOINT DESIGNPART.202X02主动运输与胞吞、胞吐 主动运输 主动运输 (1)概念：物质 浓度梯度进行跨膜运输，需要 的协助，同时 还需要消耗细胞内化学反应所释放的 ，这种方式叫 。 (2)特点： 逆 载体蛋白 能量 主动运输 逆浓度梯度运输（低→高）； 需要载体蛋白（专一性）； 需要消耗能量。 0102主动运输：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，这种方式叫做主动运输。（P69）主动运输的定义主动运输主动运输过程：离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来，载体蛋白随后又恢复原状，又可以去转运同种物质的其他离子或分子。主动运输的过程 离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来，载体蛋白随后又恢复原状，又可以去转运同种物质的其他离子或分子。 主动运输的过程 主动运输 能量 细胞膜 载体蛋白 小分子物质 细胞外 细胞内 0102主动运输：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，这种方式叫做主动运输。（P69）主动运输的定义主动运输主动运输过程：离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来，载体蛋白随后又恢复原状，又可以去转运同种物质的其他离子或分子。主动运输的过程 主动运输的意义 主动运输的意义 资料3：人的原尿中的葡萄糖如果不能全部被肾小管上皮细胞重吸收，则会排出体外，对人体不利。机体每天可产生40～60 mmol氢离子固定酸，这些氢离子必须被中和并由肾脏排出，否则会对机体造成严重危害。肾小管通过主动运输分泌氢离子的功能可以确保其从尿液中顺利排出。 主动选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。（P70） 请根据资料分析主动运输的意义： 主动运输的作用主动运输的作用:主动选择吸收所需要的物质，排除代谢废物和对细胞有害的物质, 从而保证细胞和个体生命活动的需要。（P70）主动运输的作用主动运输的例子囊性纤维化发生的一种主要原因是，患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。(P70“与社会的联系”) 主动运输的作用 囊性纤维化发生的一种主要原因是，患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。(P70“与社会的联系”) 举例： ②根吸收矿质元素； ③小肠上皮细胞吸收无机盐 离子、葡萄糖、氨基酸等 ①大多数离子通过细胞膜等， 如：Na-K泵吸钾排钠； Na+-K+泵 小肠肠腔（小肠液） 氨基酸 主动运输的作用主动运输的作用:主动选择吸收所需要的物质，排除代谢废物和对细胞有害的物质, 从而保证细胞和个体生命活动的需要。（P70）主动运输的作用主动运输的例子囊性纤维化发生的一种主要原因是，患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。(P70“与社会的联系”) 胞吞作用 （1）定义： 大分子与膜上的 ，这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。小囊从___________上分离下来，形成__________，进入_____________，这种现象叫_______。（P71） 蛋白质结合 细胞膜 囊泡 细胞内部 胞吞 胞吞 （2）实例： 吞噬细胞吞噬细菌、病毒等，变形虫摄取有机物颗粒 0102胞吞的定义胞吞：当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子，然后小囊从薄膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫做胞吞。（P71）胞吞作用胞吞后的处理胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。(P71“相关信息”) 胞吞作用 0102胞吞的定义胞吞：当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子，然后小囊从薄膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫做胞吞。（P71）胞吞作用胞吞后的处理胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。(P71“相关信息”) 胞吐作用 细胞需要_______的大分子物质，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子物质 细胞。（P71） （1）定义： 外排 排出 胞吐 胞吐的定义胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。（P71）胞吐作用胞吐的能量来源大分子物质和细菌、病毒等通过胞吞和胞吐方式出入细胞，需要消耗线粒体提供的能量，形成囊泡则利用了细胞膜的流动性。（P72） 胞吞作用 0102胞吞的定义胞吞：当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子，然后小囊从薄膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫做胞吞。（P71）胞吞作用胞吞后的处理胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。(P71“相关信息”) 细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。（P72） 结构基础 胞吞与胞吐的结构基础：需要膜上蛋白质的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。（P72） 胞吞与胞吐的结构基础 细胞膜的选择透过性 细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。（P72）结构基础细胞膜的选择透过性胞吞与胞吐的结构基础：需要膜上蛋白质的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。（P72）胞吞与胞吐的结构基础 谢谢大家 驼铃儿 AiPPT 时间： 202X.X 2025 POWERPOINT DESIGN 主讲人：时间：202XPOWERPOINT DESIGN谢谢大家AiPPT202X.X Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.83.100 Lavf58.12.100 $$