2.3+物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的運(yùn)輸方式-【高效備課精講精研】高一上學(xué)期生物蘇教版（2019）必修1

第二章

細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和生命活動2.3物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的運(yùn)輸方式玻璃紙蔗糖溶液清水漏斗管內(nèi)外的液面高度相等玻璃紙（是一種半透膜，

分子可以自由透過它，而蔗糖分子則

）水不能一段時(shí)間后半透膜水分子蔗糖分子1.①漏斗管內(nèi)的液面為什么會升高？②如果漏斗管足夠長，管內(nèi)的液面無限升高嗎？為什么？①蔗糖溶液中水的相對含量比燒杯中低，燒杯中的水?dāng)U散到漏斗中的速度比漏斗擴(kuò)散到燒杯更快,使漏斗中水量增加,液面上升。②

不會，當(dāng)管內(nèi)的液面上升到一定高度之后，管中的水柱產(chǎn)生的壓力將加快漏斗中水分向外擴(kuò)散的速度，最終達(dá)到平衡，液面將不再上升。2.如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的液面還會升高嗎？答:液面不會升高。因?yàn)榧啿疾皇前胪改?，孔隙很大，水分子和蔗糖分子都能通過。答:單位時(shí)間進(jìn)出半透膜水分子量相同，故漏斗管液面不變條件一：半透膜條件二：濃度差3.如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會怎樣？滲透作用滲透作用的概念：②半透膜的兩側(cè)的溶液具有濃度差滲透作用發(fā)生的條件：①半透膜________（或其他______分子）透過半透膜，從低濃度溶液向高濃度溶液的擴(kuò)散水分子溶劑水分子從低濃度溶液滲透方向：高濃度溶液水分子多水分子少濃鹽水（高滲溶液）清水中（低滲溶液）生理鹽水（等滲溶液）人的紅細(xì)胞在不同溶液中的形態(tài)變化1、紅細(xì)胞吸水或失水取決于什么條件？2、紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是否相當(dāng)于一層半透膜？3、你認(rèn)為水進(jìn)出紅細(xì)胞的方式是什么？取決于紅細(xì)胞內(nèi)外溶液的濃度差，一般情況下，濃度差越大時(shí)，細(xì)胞吸水或失水越多。

是（是“相當(dāng)于”，不是“等同”）。

滲透作用如果將裝置中的漏斗換成植物細(xì)胞將如何？和動物細(xì)胞一樣也會吸水或失水嗎？細(xì)胞壁細(xì)胞膜液泡膜細(xì)胞質(zhì)原生質(zhì)層（全透性）細(xì)胞液①②③④⑤1.原生質(zhì)層：細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)。2.水進(jìn)出植物細(xì)胞：主要是指水經(jīng)過原生質(zhì)層進(jìn)出液泡。植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象正常狀態(tài)細(xì)胞大小0.3g/mL蔗糖溶液清水中觀察到的圖像液泡大小變化原生質(zhì)層位置逐漸變小原生質(zhì)層逐漸脫離細(xì)胞壁逐漸變大，恢復(fù)原來大小原生質(zhì)層逐漸貼近細(xì)胞壁正常大小原生質(zhì)層緊貼細(xì)胞壁正常大小正常大小正常大小細(xì)胞壁的伸縮性原生質(zhì)層的伸縮性＜外因：外界溶液濃度細(xì)胞液濃度＞內(nèi)因

質(zhì)壁分離中“質(zhì)”和”壁”分別指什么？原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜細(xì)胞滲透失水質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離的概念：指原生質(zhì)層和細(xì)胞壁發(fā)生分離的現(xiàn)象細(xì)胞壁的伸縮性原生質(zhì)層的伸縮性＜外因：內(nèi)因原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜細(xì)胞滲透吸水外界溶液濃度細(xì)胞液濃度＞質(zhì)壁分離的復(fù)原定義：像水分子這樣，物質(zhì)以擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式被稱為被動運(yùn)輸。滴加蔗糖溶液滴加清水質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原水分子多

水分子少被動運(yùn)輸自由擴(kuò)散運(yùn)輸方向：不需要載體蛋白的協(xié)助不需能量順濃度梯度（高→低）實(shí)例：氣體（O2

、CO2、N2）、脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯）、脂質(zhì)分子（膽固醇、性激素等）影響因素:細(xì)胞內(nèi)外濃度差濃度差擴(kuò)散速度定義：物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞，叫做自由擴(kuò)散，也叫簡單擴(kuò)散特點(diǎn)：組織間隙組織細(xì)胞管血細(xì)毛肺泡O2O2O2O2O2O2O2組織間隙O2是怎樣進(jìn)入血液以及組織細(xì)胞？以自由擴(kuò)散的方式O2從肺泡腔進(jìn)入血液需要穿過幾層生物膜？（肺泡壁、毛細(xì)血管壁為單細(xì)胞層）4層O2從肺泡腔進(jìn)入組織細(xì)胞需要穿過幾層生物膜？9層生物膜、磷脂分子層、磷脂雙分子層被動運(yùn)輸協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸方向：需膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助不需能量順濃度梯度（高→低）實(shí)例：水分子進(jìn)出細(xì)胞(水通道蛋白）、離子進(jìn)出細(xì)胞(離子通道蛋白）、葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞(載體蛋白)影響因素:細(xì)胞內(nèi)外濃度差和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量定義：借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散方式叫做協(xié)助擴(kuò)散，也叫易化擴(kuò)散。特點(diǎn)：濃度差運(yùn)輸速度被動運(yùn)輸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白定義：鑲嵌在膜上的一些特殊的蛋白質(zhì)，能夠協(xié)助離子和一些小分子有機(jī)物順濃度梯度跨膜運(yùn)輸，這些蛋白質(zhì)稱為轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。類型：通道蛋白載體蛋白——需要與被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)結(jié)合，運(yùn)輸過程伴隨著載體構(gòu)象的變化、如葡萄糖通過載體蛋白進(jìn)入紅細(xì)胞——被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)不需要與通道蛋白結(jié)合，如水分子通過水通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞、K+通過鉀離子通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞。被動運(yùn)輸

通道蛋白載體蛋白

轉(zhuǎn)運(yùn)特點(diǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白構(gòu)象是否改變轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是否與被轉(zhuǎn)運(yùn)分子結(jié)合是否有特異性實(shí)例

只容許與自身“結(jié)合部位相適應(yīng)”的分子或離子通過

只容許與自身“通道的直徑和形狀相適配、通道的大小和電荷相適宜”

的分子或離子通過載體蛋白構(gòu)象改變通道蛋白構(gòu)象不改變

載體蛋白與被轉(zhuǎn)運(yùn)分子結(jié)合通道蛋白與被轉(zhuǎn)運(yùn)分子不結(jié)合具有特異性不具有特異性葡萄糖通過載體蛋白進(jìn)入紅細(xì)胞水分子通過水通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞K+通過鉀離子通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞Ca2+Cl-70.1743.2111Na+K+261501145紅細(xì)胞內(nèi)紅細(xì)胞外（血漿）人的紅細(xì)胞和血漿的各種離子濃度(mmol/l)如下：排出吸收排出吸收細(xì)胞膜外能量載體蛋白低濃度高濃度

細(xì)胞不需要你，我不能將你運(yùn)輸進(jìn)去！

細(xì)胞需要你，快進(jìn)來！小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸、離子等內(nèi)主動運(yùn)輸運(yùn)輸方向：需膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助需要消耗能量逆濃度梯度（低→高）實(shí)例：小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽等，植物吸收礦質(zhì)元素、Na+-K+泵等。影響因素:載體蛋白的種類和數(shù)量、能量供應(yīng)定義：物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸，需要載體蛋白的協(xié)助，同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種方式叫做主動運(yùn)輸。特點(diǎn)：歸納總結(jié)小分子物質(zhì)三種跨膜運(yùn)輸方式比較自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動運(yùn)輸運(yùn)輸方向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白能量舉例H2O、CO2、O2、甘油、乙醇、苯紅細(xì)胞吸收葡萄糖小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收葡萄糖高濃度低濃度高濃度低濃度低濃度高濃度（載體蛋白/通道蛋白）（載體蛋白）能量順濃度梯度順濃度梯度逆濃度梯度不需要需要需要不消耗不消耗消耗自由擴(kuò)散細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的濃度差影響因素運(yùn)輸速率細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)濃度差0①細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的濃度差；②轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量運(yùn)輸速率細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)濃度差0ab協(xié)助擴(kuò)散影響因素運(yùn)輸速率(V)O2濃度/氧分壓OACBB點(diǎn)后運(yùn)輸速率受載體蛋白數(shù)量制約A點(diǎn)細(xì)胞通過無氧呼吸產(chǎn)生能量主動運(yùn)輸影響因素①載體蛋白的種類和數(shù)量；②能量轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白雖然能夠幫助許多離子和小的分子通過細(xì)胞膜，但是，對于像蛋白質(zhì)和多糖這樣的生物大分子的運(yùn)輸卻無能為力。大分子物質(zhì)是通過胞吞和胞吐進(jìn)出細(xì)胞的。胞吞1、含義：當(dāng)細(xì)胞攝取大分子時(shí)，首先是大分子與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合，從而引起這部分細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊，包圍著大分子，然后小囊從細(xì)胞膜上分離下來，形成囊泡，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，這種現(xiàn)象叫做胞吞。接觸包圍凹陷分離需要能量如：白細(xì)胞吞噬病菌、變形蟲吞噬食物顆粒等。胞吐包圍移動融合排出需要能量1、含義：細(xì)胞需要外排的大分子，先在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡，囊泡移動到細(xì)胞膜處，與細(xì)胞膜融合，將大分子排出細(xì)胞，這種現(xiàn)象叫胞吐。如：胰島B細(xì)胞分泌胰島素、漿細(xì)胞分泌抗體、消化腺細(xì)胞分泌的消化液等。歸納總結(jié)大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式比較物質(zhì)出入細(xì)胞的方式胞吞胞吐運(yùn)輸方向是否需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是否消耗能量舉例變形蟲攝食；吞噬細(xì)胞吞噬病原體分泌蛋白的分泌；變形蟲排出食物殘