細(xì)胞物質(zhì)輸入輸出

細(xì)胞物質(zhì)輸入輸出第1頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六（1）物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式說明物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式。通過模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透性。觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原。

【考試大綱】【課程標(biāo)準(zhǔn)】第2頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六【復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)】1原生質(zhì)層2細(xì)胞液3細(xì)胞失水和吸水的原理(滲透作用)4質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原5選擇透過性膜

6流動(dòng)鑲嵌模型的探索歷程和基本內(nèi)容7主動(dòng)運(yùn)輸

8被動(dòng)運(yùn)輸(自由擴(kuò)散,協(xié)助擴(kuò)散)9胞吞(內(nèi)吞)胞吐(外排)

第3頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六第一節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例

一、滲透作用（1）滲透作用：（2）發(fā)生滲透作用的條件：

AB指水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴(kuò)散。具有半透膜半透膜兩側(cè)具有濃度差滲透現(xiàn)象示意圖Ｐ６０第4頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六二、細(xì)胞的吸水和失水（原理：滲透作用）細(xì)胞吸水膨脹細(xì)胞失水皺縮水分進(jìn)出細(xì)胞處于動(dòng)態(tài)平衡

1、

動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水

外界溶液濃度<細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí),

外界溶液濃度>細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí),

外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí),第5頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六

2、植物細(xì)胞的吸水和失水細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是原生質(zhì)層：Ａ外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度時(shí),

Ｂ外界溶液濃度<細(xì)胞液濃度時(shí),

Ｃ外界溶液濃度=細(xì)胞液濃度時(shí)，

液泡里面的細(xì)胞液細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)壁分離細(xì)胞質(zhì)壁分離復(fù)原水分進(jìn)出細(xì)胞處于動(dòng)態(tài)平衡第6頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六

變小脫離細(xì)胞壁基本不變逐漸恢復(fù)原來大小恢復(fù)原位基本不變清水蔗糖溶液中央液泡大小原生質(zhì)層位置細(xì)胞大小第7頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六（1）具有大液泡（2）具有細(xì)胞壁(3)外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度吸脹作用（未形成中央液泡）滲透作用(有中央液泡的成熟植物細(xì)胞)1、質(zhì)壁分離產(chǎn)生的條件：2、植物吸水方式有兩種干種子、根尖分生區(qū)第8頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六三、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例1、對(duì)礦質(zhì)元素的吸收（1）

逆相對(duì)含量梯度也可進(jìn)行——（2）對(duì)物質(zhì)是否吸收以及吸收多少，都是由決定。2、細(xì)胞膜是一層選擇透過性膜，可以自由通過，也可以通過，而則不能通過。

細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量水分子一些離子和小分子其他的離子、小分子和大分子主動(dòng)運(yùn)輸?shù)?頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六

擴(kuò)散：（如：）（如：）

滲透：物質(zhì)從高濃度到低濃度的運(yùn)動(dòng)叫做擴(kuò)散（擴(kuò)散與過膜與否無關(guān)）O2從濃度高的地方向濃度低的地方運(yùn)動(dòng)水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴(kuò)散又稱為滲透細(xì)胞的吸水和失水，原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜討論：比較兩組概念第10頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六

（如：）細(xì)胞膜上具有，且不同生物的細(xì)胞膜上載體不同，構(gòu)成了對(duì)不同物質(zhì)吸收與否和吸收多少的選擇性。（如：）選擇透過性膜半透膜物質(zhì)的透過與否取決于半透膜孔隙直徑的大小動(dòng)物膀胱、玻璃紙、腸衣、雞蛋的卵殼膜細(xì)胞膜等各種生物膜種類和數(shù)量載體第11頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六

第二節(jié)

生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型一、探索歷程（略，見P65-67）二、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容▲構(gòu)成了膜的基本支架▲蛋白質(zhì)分子有的在磷脂雙分子層表面，有的磷脂雙分子層中，有的整個(gè)磷脂雙分子層▲磷脂雙分子層和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子可以磷脂雙分子層運(yùn)動(dòng)鑲嵌部分或全部嵌入橫跨第12頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六三、糖蛋白（糖被）

組成：

作用：由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成。保護(hù)潤滑等。血型鑒定、免疫反應(yīng)、細(xì)胞識(shí)別、第13頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六

(1)：(2)

一、被動(dòng)運(yùn)輸：第三節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞蕉?、主?dòng)運(yùn)輸：物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，順濃度梯度的擴(kuò)散，稱為被動(dòng)運(yùn)輸。物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助載體蛋白的擴(kuò)散從濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)綕舛纫粋?cè)，需要的協(xié)助，同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的，這種方式叫做主動(dòng)運(yùn)輸。自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散：低高載體蛋白能量第14頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六方向

載體能量舉例

高→低不需要不需要高→低低→高需要需要不需要需要自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、維生素等葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞

氨基酸、K+、Na+、Ca+等離子、葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞第15頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六大分子如蛋白質(zhì)等物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式：胞吞、胞吐【基礎(chǔ)知識(shí)回顧】

1.無機(jī)鹽離子和一些非脂溶性的小分子有機(jī)物進(jìn)出細(xì)胞時(shí)，它們從

一側(cè)運(yùn)輸?shù)?/p>

一側(cè)，需要

的協(xié)助，同時(shí)還需要消耗

，這種方式叫做主動(dòng)運(yùn)輸。主動(dòng)運(yùn)輸普遍存在于

和

細(xì)胞中，保證了活細(xì)胞能按照

的需要，

吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和

物質(zhì)。第16頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六物質(zhì)出入細(xì)胞的方式被動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸方向是否需要載體是否消耗能量3．影響物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞速率的因素⑴影響自由擴(kuò)散的因素：

。⑵影響協(xié)助擴(kuò)散的因素：①

；②

。⑶影響主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊蛩兀孩?/p>

；②

。4．畫出影響物質(zhì)運(yùn)輸速率的曲線：⑴物質(zhì)濃度（在一定濃度范圍內(nèi)）對(duì)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的三種方式中運(yùn)輸速率的影響曲線：⑵氧氣濃度（在一定濃度范圍內(nèi)）對(duì)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的三種方式中運(yùn)輸速率的影響曲線：2．列表比較自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)?7頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六5.植物細(xì)胞的

和

以及

稱為原生質(zhì)層，植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層

。6.當(dāng)

時(shí)，植物細(xì)胞失水發(fā)生

；反之，當(dāng)

時(shí)，植物細(xì)胞吸水，發(fā)生

。7．植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的內(nèi)因是

；外因是

。8．判斷細(xì)胞是否發(fā)生質(zhì)壁分離及其復(fù)原時(shí)的規(guī)律：⑴從細(xì)胞角度分析：①

細(xì)胞不發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。②

細(xì)胞才可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。⑵從溶液角度分析：①在

溶液中，細(xì)胞只會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，不能自動(dòng)復(fù)原。②在

溶液中，細(xì)胞先發(fā)生質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原。③在高濃度溶液中，細(xì)胞可發(fā)生

，但會(huì)因

而不再復(fù)原。第18頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六9．物質(zhì)跨膜運(yùn)輸并不都是

相對(duì)含量梯度的，而且細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的輸入和輸出具有

，可以說細(xì)胞膜和其他生物膜都是

膜。這種膜可以讓

自由通過，一些

和

也可以通過，而其他的

、

和

則不能通過。生物膜的這一特性是

的一個(gè)重要特征。

10．植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)有以下幾方面的應(yīng)用：⑴

；⑵

；⑶

；⑷

；第19頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六⑴19世紀(jì)末，歐爾頓發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜對(duì)不同物質(zhì)的通透性不一樣：凡是可以溶于

的物質(zhì)，更容易通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。于是，他提出：膜是由

------組成的。⑵20世紀(jì)初，科學(xué)家通過對(duì)紅細(xì)胞膜成分進(jìn)行化學(xué)分析表明：膜的主要成分是_______

和

。1925年，兩位荷蘭科學(xué)家用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣—水面上鋪展層單分子層，面積為紅細(xì)胞表面積的

倍，由此得出結(jié)論：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為

。⑶20世紀(jì)40年代，有學(xué)者推測脂質(zhì)兩邊各覆蓋著

。1959年，羅伯特森在

下看到了細(xì)胞膜清晰的

三層結(jié)構(gòu)，他結(jié)合其他學(xué)者的工作，提出生物膜的模型：所有的生物膜都由

三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，中間的亮層是

分子，兩邊暗層是

分子，他把生物膜描述為

的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。

2.流動(dòng)鑲嵌模型的提出：⑴20世紀(jì)60年代以后，很多科學(xué)家對(duì)羅伯特森的模型提出質(zhì)疑：如果這樣，細(xì)胞膜的復(fù)雜功能將難以實(shí)現(xiàn)，就連

、

這樣的現(xiàn)象都不好解釋。⑵后來科學(xué)家發(fā)現(xiàn)膜蛋白并不全是全部

在脂質(zhì)表面，有的蛋白質(zhì)是

在脂質(zhì)雙分子層中的。第20頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六⑶1970年，科學(xué)家用綠色熒光燃料標(biāo)記鼠細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子，紅色熒光染料標(biāo)記人細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子，來研究細(xì)胞融合。此實(shí)驗(yàn)表明：細(xì)胞膜具有

。⑷結(jié)合前人的研究成果，1972年桑格和尼克森提出了

模型，并為大多數(shù)人所接受。3.生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容：生物膜流動(dòng)鑲嵌模型認(rèn)為，

構(gòu)成了膜的基本支架，這個(gè)支架不是___

的，是輕油般的流體，具有

。蛋白質(zhì)分子有的

磷脂雙分子層表面，有的部分或全部

磷脂雙分子層中，有的

整個(gè)磷脂雙分子層。大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以

的。

4.在細(xì)胞膜的外表，有一層細(xì)胞膜上的

與

結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被。它有重要的功能。如：消化道和呼吸道上皮細(xì)胞表面的糖蛋白有

作用；糖被與細(xì)胞表面的

有密切關(guān)系。除糖蛋白外，細(xì)胞表面還有

。第21頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六生物膜分子結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)是：（1）鑲嵌性：膜的基本結(jié)構(gòu)是由脂雙分子層鑲嵌蛋白質(zhì)構(gòu)成的（2）流動(dòng)性：膜結(jié)構(gòu)中的蛋白質(zhì)和脂類分子在膜中可作多種形式的移動(dòng)。膜整體結(jié)構(gòu)也具有流動(dòng)性。流動(dòng)性的重要生理意義：物質(zhì)運(yùn)輸、細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞融合、細(xì)胞表面受體功能調(diào)節(jié)等。（3）不對(duì)稱性：膜兩側(cè)的分子性質(zhì)和結(jié)構(gòu)不相同（4）蛋白質(zhì)極性：多肽鏈的極性區(qū)突向膜表面，非極性部分埋在脂雙層內(nèi)部。故蛋白質(zhì)分子既和水溶性也和脂溶性分子具有親和性。3、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：(1)磷脂雙分子層：構(gòu)成膜的基本支架（其中磷脂分子的親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性尾部朝向內(nèi)側(cè)）(2)蛋白質(zhì)分子：在膜表面，或部分或全部鑲嵌在磷脂雙分子層糖被（少量）：細(xì)胞膜外表功能特性：(3)脂分子是可以運(yùn)動(dòng)的，具有流動(dòng)性；(4)膜的蛋白質(zhì)分子也是可以運(yùn)動(dòng)的。（也體現(xiàn)膜的流動(dòng)性）(5)細(xì)胞膜外表，有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被與細(xì)胞識(shí)別、胞間信息交流等有密切聯(lián)系）4.為什么說細(xì)胞膜是選擇透過性膜？水分子跨膜運(yùn)輸是順相對(duì)含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸并不都是這樣，這取決于細(xì)胞生命活動(dòng)的需要。細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的吸收是有選擇的。第22頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程時(shí)間科學(xué)家科學(xué)實(shí)驗(yàn)假說19世紀(jì)末

歐文頓

用500多種物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞進(jìn)行上萬次的通透性實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜1925年

兩位荷蘭科學(xué)家

從細(xì)胞膜中提取脂質(zhì)，鋪成單層分子，面積是細(xì)胞膜的2倍

1959年

羅伯特森

在電鏡下看到細(xì)胞膜由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成

1970年

弗雷和埃迪登

分別用綠色和紅色熒光染料標(biāo)記兩種細(xì)胞的蛋白質(zhì)，并將兩細(xì)胞融合，發(fā)現(xiàn)熒光均勻

1972年

桑格和尼克森

在新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)基礎(chǔ)上

膜是由脂質(zhì)組成的

細(xì)胞膜中脂質(zhì)為連續(xù)的兩層生物膜為三層靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)

細(xì)胞膜具有流動(dòng)性

提出流動(dòng)鑲嵌模型

第23頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六1、下列現(xiàn)象中，屬于滲透作用（）A蔗糖放入水中，溶解后使水變甜B(yǎng)新鮮蘿卜放在清水中變硬C干大豆種子，沒在水中逐漸漲大D春天放在空氣中的NaCl的潮解2、在濃蔗糖溶液中，能夠發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞是（）A人的口腔上皮細(xì)胞B蛙的紅細(xì)胞C皮膚的角質(zhì)層細(xì)胞D洋蔥的表皮細(xì)胞BD典題講解第24頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六3、根毛區(qū)的外層細(xì)胞不斷吸收水分到根內(nèi)部的導(dǎo)管中去，水分由外向內(nèi)逐層滲過各層細(xì)胞，則各層細(xì)胞的細(xì)胞液濃度是（）A逐層降低B逐層升高C不變D取決于土壤液濃度4、異體器官移植手術(shù)往往很難成功，最大的障礙就是異體細(xì)胞間的排斥，這主要是由于細(xì)胞膜具有識(shí)別作用，這種生理功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是（）A細(xì)胞膜由磷脂分子和蛋白質(zhì)構(gòu)成B細(xì)胞膜的外面有糖被C細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性D細(xì)胞膜具有一定的選擇透過性BB典題講解第25頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六5、在腎小管的細(xì)胞內(nèi)可以見到大量的線粒體，這說明腎小管的重吸收作用與下列哪項(xiàng)運(yùn)輸方式有關(guān)（）A自由擴(kuò)散B協(xié)助擴(kuò)散C主動(dòng)運(yùn)輸D被動(dòng)運(yùn)輸C第26頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六6、（06惠州市第二次調(diào)研）通過質(zhì)壁分離和復(fù)原可以鑒定的是：①細(xì)胞的死活②原生質(zhì)的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性③一個(gè)成熟的植物細(xì)胞相當(dāng)于一個(gè)滲透系統(tǒng)④蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素的吸水性依次遞減⑤細(xì)胞壁是由纖維素構(gòu)成的⑥細(xì)胞膜是單層膜

A、①②③B、②④⑥C、②③⑤D、①②7、將盛有一定濃度蔗糖溶液的透析袋口扎緊后浸于蒸餾水中，下圖表示透析袋中蔗糖溶液濃度與時(shí)間的關(guān)系，正確的是（）。時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間蔗糖溶液濃度蔗糖溶液濃度蔗糖溶液濃度蔗糖溶液濃度ABDC第27頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六圖3-4(1)根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，該細(xì)胞主要分布于植物體的_______________________________。

(2)如果該植物細(xì)胞是從一朵紅色花瓣上取下的，則決定其紅色的花色甙存在于哪個(gè)標(biāo)號(hào)所示的結(jié)構(gòu)上？_________________________________________(3)若將該細(xì)胞放在含有價(jià)標(biāo)記的培養(yǎng)液中保溫一段時(shí)間后，則可測到3H的結(jié)構(gòu)有_____________（填標(biāo)號(hào)）。

(4)經(jīng)測定該細(xì)胞的細(xì)胞液中所有溶解于細(xì)胞液中的物質(zhì)的量為0.2mol·l-1若將該細(xì)胞置于0．3g·ml-1蔗糖液中，片刻后將發(fā)現(xiàn)有______________________________現(xiàn)象。

(5)2號(hào)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是具有一定的流動(dòng)性，如果降低溫度，流動(dòng)性將_______________。

(6)該細(xì)胞與葉肉細(xì)胞相比較，在顏色上的區(qū)別是_______________________________。

(7)在該細(xì)胞中不具膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器是__________（填標(biāo)號(hào)），如果在該細(xì)胞器上合成的物質(zhì)中含有50個(gè)氨基酸，則在該細(xì)胞器上將會(huì)有____________個(gè)水分子生成例題8圖3-4是一個(gè)細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：第28頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六1、假定將甲、乙兩個(gè)植物細(xì)胞分別放入蔗糖溶液和甘油中，兩種溶液均比細(xì)胞液的濃度高，蔗糖分子不能透過細(xì)胞膜，甘油分子可以較快地透過細(xì)胞膜，在顯微鏡下連續(xù)觀察甲、乙兩細(xì)胞的變化是（）

A甲、乙兩細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，不發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原B甲、乙兩細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，乙細(xì)胞隨后又發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原C甲、乙兩細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，隨后甲發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原D甲、乙兩細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，后均又發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原B變式訓(xùn)練第2