物质进出细胞的方式课件.ppt
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1、第一节细胞内外的物质交换三 物质进出细胞的方式第3章 细胞的物质代谢细胞是一个开放的系统,每时每刻都与环境进行着物质的交换,细胞膜能够对进出细胞的物质进行选择物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式1.理解细胞在什么条件下会吸水,在什么条件下会失水;2.理解植物细胞发生质壁分离及复原的条件;3.说明物质进出细胞的方式;4.理解细胞膜的选择透过性物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式渗透作用发生原理:因为水分子能透过半透膜而蔗糖分子不能。烧杯中清水的水分子含量比蔗糖溶液中水分子含量高,水透过半透膜进入漏斗内的速度比从漏斗中出来的速
2、度快。水分子是顺相对含量(逆浓度)梯度跨膜运输渗透作用1、概念:溶液中的溶剂分子通过半透膜的扩散作用。2、条件:有半透膜,半透膜两侧有浓度差。(这里的浓度是指物这里的浓度是指物质的量浓度。质的量浓度。)知识回放模拟膜的通透性实验模拟膜的通透性实验物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式3 3、蛋白质分子存在形态:、蛋白质分子存在形态:有覆盖表面、嵌入、贯穿三种,外侧的蛋白质分子有覆盖表面、嵌入、贯穿三种,外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖被。与糖类结合形成糖被。体现了生物膜的不对称性。体现了生物膜的不对称性。(糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系)(糖被与细胞
3、识别、胞间信息交流等有密切联系)液态镶嵌模型的基本内容液态镶嵌模型的基本内容:知识回放物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式细胞膜、液泡膜及它们之间的细胞质称为原生质层。原生质层相当于半透膜,能让水分通过而不能让蔗糖分子通过。细胞液与外界溶液间存在浓度差成熟的植物细胞是一个渗透系统植物细胞的质壁分离与复原实验物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式1实验原理:(1)成熟植物细胞的原生质层相当于一层半成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。透膜。(2)细胞液具有一定的浓度,能够渗透失水和吸水。细胞液具有一定的浓度,能够渗透失水和吸
4、水。(3)原生质层比细胞壁的伸缩性大。原生质层比细胞壁的伸缩性大。2.实验流程(如图所示)植物细胞的质壁分离与复原实验物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式3.实验结果4实验结论:成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用,当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水;当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水。植物细胞的质壁分离与复原实验物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式讨论交流:1.植物细胞发生质壁分离的条件?2.发生质壁分离的细胞有的可以复原,有的不能,为什么?3.生产中,为什么会由于施肥不当产生“烧苗”?干旱情况下作物发生萎蔫
5、,浇水后有时恢复正常生长,有时不能恢复正常,为什么?植物细胞的质壁分离与复原实验1、植物细胞发生质壁分离的条件:细胞是活的(死细胞的细胞膜为全透性)细胞有大液泡(成熟的植物细胞)细胞外溶液的浓度高于细胞液(细胞渗透失水)2、外界溶液浓度过高导致细胞过度失水而死亡,发生质壁分离的细胞不能复原3、生产中一次性施肥过多导致土壤溶液浓度大于细胞液浓度,植物细胞渗透失水造成“烧苗”;长期干旱条件下,作物失水死亡,浇水后不能再恢复正常生长物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式细胞的吸水和失水1、外界溶液浓度大于细胞液时细细胞失水,发生质壁分离。2、外界溶液浓度小于细胞液时
6、细细胞吸水,发生质壁分离的细胞复原。3、活的,有大液泡的细胞才能发生质壁分离与复原。原生质层相当于半透膜1、原生质层由细胞膜、液泡膜和两者之间的细胞质组成2、特别提醒:选择透过性膜是生理学概念,选择透过性膜具有生物活性。半透膜是物理学概念,物质的透过与不透过,取决于半透膜孔隙的直径大小。正是由于原生质层的选择透过性,使其表现出半透特征规律总结植物细胞的质壁分离与复原实验物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式质壁分离实验的拓展应用质壁分离实验的拓展应用(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待测成熟植物细胞待测成熟植物细胞+一定浓
7、度的蔗糖溶液一定浓度的蔗糖溶液镜检镜检发生质壁分离发生质壁分离有生物活性有生物活性不发生质壁分离不发生质壁分离无生物活性无生物活性(2 2)测定细胞液浓度范围)测定细胞液浓度范围浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间待测细胞待测细胞+一系列浓度梯度的蔗糖溶液一系列浓度梯度的蔗糖溶液镜检镜检细胞液细胞液植物细胞的质壁分离与复原实验物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式(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发生质壁分离所需时间越短,细胞液浓度越小,反之则细胞
8、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液浓度越大不同植物细胞不同植物细胞+同一浓度的蔗糖溶液同一浓度的蔗糖溶液镜检镜检(4 4)比较未知浓度溶液的浓度大小比较未知浓度溶液的浓度大小同一成熟植物细胞同一成熟植物细胞+未知浓度的溶液未知浓度的溶液镜检镜检刚刚发生质壁分离所需时间越短,刚刚发生质壁分离所需时间越短,未知溶液的浓度越大未知溶液的浓度越大质壁分离实验的拓展应用质壁分离实验的拓展应用植物细胞的质壁分离与复原实验物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式(5 5)鉴别不同种类的溶液(如)鉴别不同种类的溶液(如KNOKNO3 3和蔗糖溶液)
9、和蔗糖溶液)只发生质壁分离只发生质壁分离蔗糖溶液蔗糖溶液质壁分离自动复原质壁分离自动复原KNOKNO3 3溶液溶液成熟植物细胞成熟植物细胞+不同种类溶液不同种类溶液镜检镜检质壁分离实验的拓展应用质壁分离实验的拓展应用植物细胞的质壁分离与复原实验物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式1、概念:物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散方式。2、类型:自由扩散、协助扩散4、自由扩散特征:l顺浓度梯度运输l不需要载体l不需要消耗能量3、自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞。一、被动运输物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式
10、5、协助扩散:进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。6、协助扩散特征:l顺浓度梯度运输l需要载体l不需要消耗能量一、被动运输物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式主动运输:物质从低浓度一侧运输到高浓度的一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量运输方式。二、主动运输物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式思考:1、如果需要载体,需要消耗能量,但又是顺浓度梯度进行的运输是主动运输还是协助扩散?2、运输葡萄糖的蛋白质和运输K+的蛋白质一样吗?l逆浓度梯度运输l需要载体l需要消耗
11、能量主动运输特点:细胞膜的主动运输是活细胞的特性,它保证了活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需的营养物质,主动排出代谢废物和对细胞有害的物质。主动运输意义:二、主动运输物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式项目项目被动运输被动运输主动运输主动运输自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散运输方向运输方向(浓度)(浓度)高高低低高高低低一般:一般:低低高高是否需要是否需要载体载体不需要不需要需要需要需要需要是否消耗是否消耗能量能量不消耗不消耗不消耗不消耗消耗消耗ATP举例举例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、甘油、乙醇、苯等苯等红细胞吸收葡萄红
12、细胞吸收葡萄糖糖小肠吸收葡萄糖、氨小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等基酸、无机盐等载体有专一性和数量是有限的三、比较三种物质跨膜运输方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式影响三种运输方式速率的主要因素:三、比较三种物质跨膜运输方式物质进出细胞的方式(1)(1)物质浓度物质浓度(在一定的浓度范围内在一定的浓度范围内)(2)氧气浓度氧气浓度物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式一些大分子或颗粒性物质的运输,是通过胞吞和胞吐作用来实现的。胞吞:物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜,从细胞外进入细胞内的过程。胞吐:物质以
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