物质的运输方式(上)课件.ppt（33页）

1、第三讲第三讲物质物质跨膜运跨膜运输输的实例与方式的实例与方式知识内容知识内容考纲要求考纲要求1物质出入细胞的方式物质出入细胞的方式2通过模拟实验探究膜的透性通过模拟实验探究膜的透性参见考试参见考试目标与要求目标与要求3观察植物细胞的质壁分离和复原观察植物细胞的质壁分离和复原一、物质进出细胞的方式的概念图一、物质进出细胞的方式的概念图 物质进出物质进出细胞的方式细胞的方式 跨膜运输跨膜运输 膜泡运输膜泡运输 主动运输主动运输 被动运输被动运输 自由扩散自由扩散 协助扩散协助扩散 胞吞（胞饮）胞吞（胞饮） 胞吐胞吐 特别说明：膜泡运输穿过的生物膜层数为特别说明：膜泡运输穿过的生物膜层数为0 0层。

2、层。1. 1.物质跨膜运输方式物质跨膜运输方式膜的选择透过性膜的选择透过性 物质跨膜运输物质跨膜运输 的方式的方式物质运输方向物质运输方向是否需要载体是否需要载体是否消耗能量是否消耗能量被动转运被动转运自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散主动转运主动转运高浓度高浓度低浓度低浓度高浓度高浓度低浓度低浓度低浓度低浓度高浓度高浓度不需要不需要不消耗不消耗需要需要不消耗不消耗需要需要消耗消耗ATP二、物质进出细胞的方式的比较二、物质进出细胞的方式的比较 物质跨物质跨膜运输膜运输的方式的方式被动运输被动运输自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散主动运输主动运输图例图例举例举例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯甘

3、油、乙醇、苯等等红细胞吸收葡红细胞吸收葡萄糖萄糖小肠吸收葡萄小肠吸收葡萄糖、氨基酸、糖、氨基酸、无机盐等无机盐等2 2胞吞和胞吐胞吞和胞吐膜的流动性膜的流动性 胞吞胞吞胞吐胞吐细胞摄取或排出大分子和颗粒物质的方式细胞摄取或排出大分子和颗粒物质的方式生物膜的流动性生物膜的流动性物质通过小泡转移，需要消耗能量，不需要载体物质通过小泡转移，需要消耗能量，不需要载体细胞外细胞外内内细胞内细胞内外外变形虫吞食食物颗粒，白变形虫吞食食物颗粒，白细胞吞噬病菌等细胞吞噬病菌等胰岛胰岛细胞分泌胰岛素细胞分泌胰岛素实例实例方向方向特点特点原理原理条件条件植物对水分的吸收植物对水分的吸收渗透吸水渗透吸水三、物质跨膜

4、运输的实例三、物质跨膜运输的实例1（1）渗透现象）渗透现象 一是具有半透膜；一是具有半透膜； 二是半透膜两侧的溶液二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。即一个完整的具有浓度差。即一个完整的渗透系统由两种溶液渗透系统由两种溶液(S(S1 1和和S S2 2) )，以及隔在两者中间的，以及隔在两者中间的半透膜这三者构成半透膜这三者构成。（2）渗透作用发生的条件）渗透作用发生的条件 水的渗透方向决定于水的渗透方向决定于S1和和S2之间的渗透压的之间的渗透压的大小，水总是由低渗透压向高渗透压方向渗透。大小，水总是由低渗透压向高渗透压方向渗透。 所谓溶液渗透压，简单地说，是指溶液中溶所谓溶液渗透压，简单地说，

5、是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。溶液渗透压的大小取决于质微粒对水的吸引力。溶液渗透压的大小取决于单位体积中溶质微粒的数目：溶质的微粒数越多，单位体积中溶质微粒的数目：溶质的微粒数越多，即溶液浓度越高，对水的吸引力越大，溶液渗透即溶液浓度越高，对水的吸引力越大，溶液渗透压越高；反过来，溶液渗透压越低。压越高；反过来，溶液渗透压越低。半透膜与生物膜的比较：半透膜与生物膜的比较： 半透膜半透膜是指一些物质可以透过，另一些是指一些物质可以透过，另一些物质不能透过的多孔性薄膜。对物质的透性物质不能透过的多孔性薄膜。对物质的透性取决于它的分子大小，只要分子直径小于此取决于它的分子大小，只要分子直径小于此间

6、隙的物质就可以通过。间隙的物质就可以通过。生物膜生物膜从结构上看，从结构上看，相当于半透膜。但是，从功能上看，只有被相当于半透膜。但是，从功能上看，只有被选择吸收的物质才能通过。因此，生物膜一选择吸收的物质才能通过。因此，生物膜一定是半透膜，但是半透膜不一定具有选择透定是半透膜，但是半透膜不一定具有选择透过性。过性。（3）一个成熟的植物细胞就是一个渗透系统。）一个成熟的植物细胞就是一个渗透系统。原生质层：细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质。原生质层：细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质。原生质-是细胞内生命物质的总称，它的主要成分是蛋白质、核酸核酸、脂质。原生质分化产生细胞膜、细胞质细胞质和细胞

7、核细胞核。一个动物细胞动物细胞就是一团原生质。植物细胞植物细胞由原生质和细胞壁细胞壁组成。原生质层原生质层-在成熟的植物细胞植物细胞内相当于半透膜半透膜。由细胞膜、液液泡泡膜以及二膜之间的的细胞质细胞质组成，不包括细胞核细胞核和液泡液泡内的细胞液两部分，且仅存在于成熟的植物细胞植物细胞中。原生质体原生质体-是去除了植物细胞壁细胞壁后所剩下的植物细胞结构细胞结构。可以认为原生质体原生质体包括原生质层原生质层、细胞液和细胞核细胞核三部分。 原生质、原生质体、原生质层的区别原生质、原生质体、原生质层的区别（4 4）观察植物细胞的质壁分离和复原）观察植物细胞的质壁分离和复原实验操作流程实验操作流程特别

8、提醒特别提醒: :1、实验方法、实验方法引流法引流法2、试剂的选择、试剂的选择 使细胞发生质壁分离的试剂不只一种，只要不伤害细使细胞发生质壁分离的试剂不只一种，只要不伤害细胞即可。常用的试剂有质量分数为胞即可。常用的试剂有质量分数为0.3 g/mL0.3 g/mL的蔗糖溶液。的蔗糖溶液。如果使用质量分数为如果使用质量分数为5%5%的食盐溶液、甘油、的食盐溶液、甘油、7 7的的尿素、尿素、KNOKNO3 3、聚乙二醇等、聚乙二醇等做分离试剂，做分离试剂，可出现质壁分离现象，但可出现质壁分离现象，但是质壁分离会自动复原，因为这些溶液中的溶质也能通过是质壁分离会自动复原，因为这些溶液中的溶质也能通过

9、细胞膜进入液泡，进而改变两侧的渗透压，植物细胞吸水。细胞膜进入液泡，进而改变两侧的渗透压，植物细胞吸水。(2)(2)测定细胞液浓度范围：测定细胞液浓度范围：实验拓展应用实验拓展应用(1)(1)判断成熟植物细胞是否有生物活性：判断成熟植物细胞是否有生物活性：(3)(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度：比较不同植物细胞的细胞液浓度：(4)(4)鉴别不同种类的溶液鉴别不同种类的溶液( (如如KNOKNO3 3和蔗糖溶液和蔗糖溶液) )： 归纳小结归纳小结 (1)(1)判断细胞是否有活性，还可通过观察细胞质是判断细胞是否有活性，还可通过观察细胞质是否流动予以判断，细胞质流动是活细胞的特征；否流动予以判断

10、，细胞质流动是活细胞的特征；还可还可通过观察细胞是否具有选择透过性予以判断。通过观察细胞是否具有选择透过性予以判断。 (2)(2)在质壁分离及复原实验中存在自身对照，质壁在质壁分离及复原实验中存在自身对照，质壁分离与未分离对照为第一次对照，质壁分离复原为第分离与未分离对照为第一次对照，质壁分离复原为第二次对照。二次对照。完成：案例示法完成：案例示法P P4242植物对矿质元素离子的吸收植物对矿质元素离子的吸收主动运输主动运输三、物质跨膜运输的实例三、物质跨膜运输的实例21、典型图例分析：、典型图例分析：(1)水稻和番茄分别主要吸收哪些水稻和番茄分别主要吸收哪些离子？离子？答案：水稻主要吸收答案

11、：水稻主要吸收Si4，番茄，番茄主要吸收主要吸收Ca2、Mg2。(2)图示反映同一植物对不同离子图示反映同一植物对不同离子的吸收量如何？不同植物对同一的吸收量如何？不同植物对同一离子的吸收量又怎样？离子的吸收量又怎样？答案：同一植物对不同的离子吸答案：同一植物对不同的离子吸收量不同，不同植物对同一离子收量不同，不同植物对同一离子的吸收量不同。的吸收量不同。(3)由此说明植物对水和无机盐离由此说明植物对水和无机盐离子的吸收有什么关系？子的吸收有什么关系？答案：植物对水和无机盐的吸收答案：植物对水和无机盐的吸收是两个相对独立的过程。是两个相对独立的过程。 内因内因遗传因素遗传因素 不同生物不同生物

12、DNA不同不同载体载体 选择性吸收选择性吸收种类差异性种类差异性数目差异性数目差异性植物吸收的离子的种类和数量与溶植物吸收的离子的种类和数量与溶 液中离子的种类和数量不成比例液中离子的种类和数量不成比例植物对同一种盐的阴阳离子的吸收植物对同一种盐的阴阳离子的吸收存在差异存在差异2、选择性吸收的原因分析、选择性吸收的原因分析（1）选择性吸收的条件：载体；能量。选择性吸收的条件：载体；能量。（2）选择性吸收的影响因素。选择性吸收的影响因素。外因外因影响呼吸的生态因素影响呼吸的生态因素 呼吸作用呼吸作用 ATP的生成的生成主动运输主动运输土壤中的土壤中的O2含量含量温度温度呼吸酶的活性呼吸酶的活性3

13、 3、根对离子吸收的曲线模型、根对离子吸收的曲线模型(1)氧分压与根吸收离子速率的关系氧分压与根吸收离子速率的关系 AB段表示在一定范围内，根吸段表示在一定范围内，根吸 收离子的速率随氧分压的升高而收离子的速率随氧分压的升高而 加快。加快。 BC段表示当氧分压增大到一定值时，根吸收离子的速段表示当氧分压增大到一定值时，根吸收离子的速 率不再随氧分压升高而加快，这是由于根吸收离子还与率不再随氧分压升高而加快，这是由于根吸收离子还与 根根细胞膜上载体的数量有关。细胞膜上载体的数量有关。曲线曲线AB段表示在一定离子段表示在一定离子浓度范围内，根吸收离子的浓度范围内，根吸收离子的速率随离子浓度的增大而

14、加快。速率随离子浓度的增大而加快。 曲线曲线BC段表示当离子浓度增大到一定数值时，根的吸段表示当离子浓度增大到一定数值时，根的吸 收收速率不再增加，这是由根细胞膜上载体的数量决定的。速率不再增加，这是由根细胞膜上载体的数量决定的。 曲线曲线CD段表示当离子浓度过高时，将会使根细胞失水，从段表示当离子浓度过高时，将会使根细胞失水，从而影响根细胞正常的代谢活动，使离子吸收速率下降。而影响根细胞正常的代谢活动，使离子吸收速率下降。(2)根吸收离子与溶液中离子浓度的关系根吸收离子与溶液中离子浓度的关系4 4、植物对水分和离子吸收的关系、植物对水分和离子吸收的关系 (1)区别区别比较比较项目项目水分的吸

15、收与运输水分的吸收与运输离子的吸收离子的吸收过程过程主要通过渗透作用完成主要通过渗透作用完成通过主动运输完成通过主动运输完成动力动力浓度差，蒸腾作用，不消耗浓度差，蒸腾作用，不消耗ATP消耗细胞呼吸产生的消耗细胞呼吸产生的ATP条件条件必须具有渗透系统必须具有渗透系统(半透半透膜两侧溶液存在浓度差膜两侧溶液存在浓度差)以蒸腾作用为动力以蒸腾作用为动力由根细胞提供运输由根细胞提供运输的动力的动力具备载体具备载体比较比较项目项目水分的吸收与运输水分的吸收与运输离子的吸收离子的吸收方向方向水分从溶液浓度低的水分从溶液浓度低的一侧向高的一侧渗透一侧向高的一侧渗透离子从土壤吸收进入离子从土壤吸收进入植物

16、体植物体影响因影响因素素细胞液与外界溶液细胞液与外界溶液的浓度差的浓度差蒸腾作用的强度蒸腾作用的强度土壤含氧量土壤含氧量土壤温度土壤温度细胞膜上载体的种细胞膜上载体的种类和数量类和数量选择性选择性无无有有(2)联系联系矿质元素必须溶解在水中呈离子状态，才能被细胞吸收。矿质元素必须溶解在水中呈离子状态，才能被细胞吸收。吸收矿质元素离子的多少可以调节细胞液的浓度，影响对水分吸收矿质元素离子的多少可以调节细胞液的浓度，影响对水分的吸收。的吸收。矿质元素离子被吸收后随水分在导管中运输，蒸腾作用在促进矿质元素离子被吸收后随水分在导管中运输，蒸腾作用在促进水分运输的同时也促进矿质元素离子的运输。故它们的运

17、输途径水分运输的同时也促进矿质元素离子的运输。故它们的运输途径相同，都是从根毛相同，都是从根毛导管导管胞间连丝胞间连丝各细胞，并且吸收的主要各细胞，并且吸收的主要部位都是根的成熟区。部位都是根的成熟区。课堂练习课堂练习一、在小题集训中洞悉命题视角一、在小题集训中洞悉命题视角1 1撕取紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的撕取紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的间，浸泡后的外表皮称为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间

18、，浸泡后的外表皮称为乙组。然后，两组外表皮都用浓度时间，浸泡后的外表皮称为乙组。然后，两组外表皮都用浓度为为0.3 g/mL0.3 g/mL的蔗糖溶液处理，一段时间后表皮细胞中的水分不的蔗糖溶液处理，一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。请判断此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小，以及再减少。请判断此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小，以及水分运出细胞方式说法的正误。水分运出细胞方式说法的正误。(1)(1)甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动转运。甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动转运。 ( )(2)(2)甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动转运。甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高

19、，主动转运。 ( ) (3)(3)甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动转运。甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动转运。 ( ) (4)(4)甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动转运。甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动转运。 ( )2 2判断下列有关物质运输说法的正误。判断下列有关物质运输说法的正误。 (1)(1)血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于扩散。血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于扩散。 (2012(2012海南卷海南卷T T11D11D) )( )( ) (2) (2)氢离子可以通过扩散作用进入液泡内。氢离子可以通过扩散作用进入液泡内。 (2011(2011北京

20、卷北京卷T T3B3B) )( )( ) (3) (3)主动转运过程中，需要载体蛋白协助和主动转运过程中，需要载体蛋白协助和ATPATP提供能量。提供能量。 (2010(2010天津卷天津卷T T4A4A) )( )( ) (4) (4)细胞对离子的吸收具有选择性。细胞对离子的吸收具有选择性。 (2009(2009宁夏卷宁夏卷T T3B3B) )( )( ) (5) (5)液泡中积累大量离子，故液泡膜不具有选择透性。液泡中积累大量离子，故液泡膜不具有选择透性。 (2009(2009宁夏卷宁夏卷T T3D3D) )( )( ) 例例11(2013(2013无锡一中月考无锡一中月考) )右图右图所

21、示的所示的U U形管中间被半透膜形管中间被半透膜( (体积小于或体积小于或等于单糖的物质才能通过等于单糖的物质才能通过) )隔开，两侧隔开，两侧分别加入等量的分别加入等量的0.1 molL0.1 molL1 1蔗糖溶液蔗糖溶液和麦芽糖溶液。一段时间后左右两侧液面高度变化是怎样和麦芽糖溶液。一段时间后左右两侧液面高度变化是怎样的？若向的？若向U U形管两侧加入等量某种微量物质，最终右侧液面形管两侧加入等量某种微量物质，最终右侧液面上升，那么加入的这种微量物质最可能是什么上升，那么加入的这种微量物质最可能是什么 ( () ) A右侧液面高度下降；葡萄糖右侧液面高度下降；葡萄糖 B两侧液面高度不变；

22、蔗糖酶两侧液面高度不变；蔗糖酶 C两侧液面高度不变；麦芽糖酶两侧液面高度不变；麦芽糖酶 D右侧液面高度下降；蒸馏水右侧液面高度下降；蒸馏水B (1) (1)该实验过程中，左侧液面动态该实验过程中，左侧液面动态变化过程是怎样的？变化过程是怎样的？ 提示：左侧液面开始不变，加入提示：左侧液面开始不变，加入蔗糖酶后，左侧液面开始上升，但最蔗糖酶后，左侧液面开始上升，但最终下降。终下降。 (2)(2)若单糖也不能通过半透膜，则若单糖也不能通过半透膜，则加入蔗糖酶后左右两侧液面最终如何加入蔗糖酶后左右两侧液面最终如何变化？变化？ 提示：左侧液面上升，右侧液面提示：左侧液面上升，右侧液面下降。下降。 例例

23、22(2012(2012安徽高考安徽高考) )蛙的神经元内、外蛙的神经元内、外 NaNa 浓度浓度分别是分别是 15 mmol15 mmol/L /L 和和 120 mmol120 mmol/L/L。在膜电位由内负外正转变。在膜电位由内负外正转变为内正外负过程中有为内正外负过程中有 NaNa 流入细胞，膜电位恢复过程中有流入细胞，膜电位恢复过程中有NaNa排出细胞。下列判断正确的是排出细胞。下列判断正确的是 ( () ) A ANaNa 流入是被动转运、排出是主动转运流入是被动转运、排出是主动转运 B BNaNa 流入是主动转运、排出是被动转运流入是主动转运、排出是被动转运 C CNaNa 流

24、入和排出都是被动转运流入和排出都是被动转运 D DNaNa 流入和排出都是主动转运流入和排出都是主动转运A1 1(2013(2013黄山七校联考黄山七校联考) )用酶解法除去新鲜紫色洋葱鳞片用酶解法除去新鲜紫色洋葱鳞片 叶的外表皮细胞的细胞壁得到原生质体，将其置于叶的外表皮细胞的细胞壁得到原生质体，将其置于0.3 0.3 g/mLg/mL的蔗糖溶液中，一段时间后，原生质体一定不发生的蔗糖溶液中，一段时间后，原生质体一定不发生 ( () ) A A质壁分离质壁分离B B渗透失水渗透失水 C C颜色加深颜色加深 D D吸水力增大吸水力增大A2 2假定将甲、乙两株植物的表皮细胞分别放入蔗糖溶液和甘假

25、定将甲、乙两株植物的表皮细胞分别放入蔗糖溶液和甘 油溶液中，两种溶液的浓度均比细胞液的浓度高。蔗糖分油溶液中，两种溶液的浓度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、乙两个细胞的变化是连续观察，甲、乙两个细胞的变化是 ( () )A A甲、乙两个细胞发生质壁分离后，不发生质壁分离复原甲、乙两个细胞发生质壁分离后，不发生质壁分离复原B B甲、乙两个细胞发生质壁分离后，乙细胞随后发生质壁甲、乙两个细胞发生质壁分离后，乙细胞随后发生质壁 分离复原分离复原C C甲、乙两个细胞发生质壁分离后，甲细胞随后

26、发生质壁甲、乙两个细胞发生质壁分离后，甲细胞随后发生质壁 分离复原分离复原D D甲、乙两个细胞发生质壁分离后，又都发生质壁分离复甲、乙两个细胞发生质壁分离后，又都发生质壁分离复 原原B B A该载体不一定能催化该载体不一定能催化ATP水解，但一水解，但一定能促进物质的转运定能促进物质的转运 BNa通过通过NaK泵的跨膜运输方泵的跨膜运输方式是主动转运，式是主动转运，K通过通过NaK泵的跨泵的跨膜运输方式是易化扩散膜运输方式是易化扩散 C葡萄糖进入红细胞的方式与葡萄糖进入红细胞的方式与Na和和K通过通过NaK泵的跨膜运输的方式相泵的跨膜运输的方式相同同 DNaK泵对维持动物细胞的渗透泵对维持动物

27、细胞的渗透压平衡起着非常重要的作用压平衡起着非常重要的作用D D 强化训练强化训练 某科学家在研究物质运输时发现有下列四种曲线关系，在某科学家在研究物质运输时发现有下列四种曲线关系，在研究某种物质的运输时，发现与曲线研究某种物质的运输时，发现与曲线和和相符，最可能相符，最可能是下列哪一过程是下列哪一过程 ( () )A A糖从血浆进入人的成熟红细胞糖从血浆进入人的成熟红细胞B BNaNa通过离子通道进入神经细胞通过离子通道进入神经细胞C C小肠上皮细胞从小肠内吸收氨基酸小肠上皮细胞从小肠内吸收氨基酸D D组织细胞从组织液吸收氧气组织细胞从组织液吸收氧气C完成：完成： P43 课堂考点集训课堂考点集训完成：完成： 活页练习活页练习完成：完成： P44 专题培优专题培优