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1、思考：思考：半透膜与选择透过性膜一样吗？半透膜与选择透过性膜一样吗？。不一样，不一样，半透膜是物质的透过与否取决于半透膜是物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的半透膜孔隙直径的大小大小；生物膜上具有；生物膜上具有载体载体，且不同生物的细胞膜上，且不同生物的细胞膜上载体的载体的种类和数量种类和数量不同，构成了对不同物质不同，构成了对不同物质吸收与否吸收与否和和吸收多少吸收多少的的选择性。选择性。第一节第一节 物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例 一一.渗透作用渗透作用1.概念：水分子（或其他溶剂分子）透过概念：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜半透膜，从从低浓度低浓度向向高浓度高浓度溶液的扩散。溶
2、液的扩散。2.发生渗透作用的条件：发生渗透作用的条件：具有半透膜；具有半透膜；半透膜两侧具有浓度差。半透膜两侧具有浓度差。思考：思考：如右图，半透膜两侧液如右图，半透膜两侧液面如何移动？面如何移动？a a侧液面上升，侧液面上升，b b侧液面下降。侧液面下降。因为水分子由单位体积中水分子多的一因为水分子由单位体积中水分子多的一侧（即低浓度）向单位体积中水分子少侧（即低浓度）向单位体积中水分子少(即高浓度即高浓度)的一侧运动。的一侧运动。a a侧液面能无限上升吗？侧液面能无限上升吗？不能，不能，因为上升到一定程度，半因为上升到一定程度，半透膜透膜两侧水分子运动会达到动态两侧水分子运动会达到动态平衡
3、平衡，此时，此时a a侧溶液浓度大于侧溶液浓度大于b b侧侧，水分子会产生向左侧渗透的压力，水分子会产生向左侧渗透的压力，这个压力与这个压力与a a侧高出的液柱重力平侧高出的液柱重力平衡。衡。注：注：半透膜两侧半透膜两侧浓度差越大浓度差越大，达到动态平衡，达到动态平衡时两侧的液面时两侧的液面高度差也越大高度差也越大。注：动物细胞的注：动物细胞的细胞膜细胞膜具有选择透过性具有选择透过性，相当于一层相当于一层 半透膜半透膜。人体细胞的细胞质浓度相当于人体细胞的细胞质浓度相当于0.9%Nacl0.9%Nacl溶液。溶液。水从水从浓度低浓度低的一侧的一侧流向浓度高流向浓度高的一侧的一侧。二二.细胞的吸
4、水和失水细胞的吸水和失水 1.原理：渗透作用原理：渗透作用 2.哺乳动物成熟红细胞的吸水与失水哺乳动物成熟红细胞的吸水与失水外界溶液浓度外界溶液浓度细胞质浓度时细胞质浓度时,细胞细胞失水皱缩失水皱缩外界溶液浓度外界溶液浓度=细胞质浓度时细胞质浓度时,水分进出细胞水分进出细胞处于处于动态平衡动态平衡。4.4.探究实验探究实验质壁分离与质壁分离复原质壁分离与质壁分离复原3.植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水原生质层原生质层（细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质）（细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质）相当于一层相当于一层半透膜半透膜，只要，只要细胞液细胞液（液泡中的液体）与（液泡中的液体）与
5、外界溶液外界溶液之间存在之间存在浓度差浓度差，就可以发生吸水和失水。，就可以发生吸水和失水。发生的条件：成熟的植物细胞（有发生的条件：成熟的植物细胞（有大液泡大液泡、细胞壁细胞壁）；活细胞活细胞（死细胞的细胞膜变成全透性的）（死细胞的细胞膜变成全透性的）质壁分离产生的原因质壁分离产生的原因内因：内因：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外因：外因：外界溶液浓度大于细胞液的浓度外界溶液浓度大于细胞液的浓度1、制作装片、制作装片2、先低倍后高倍观察、先低倍后高倍观察方法步骤方法步骤3、从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。在盖玻片的另
6、一侧用吸水纸吸引。重复几次，使得洋葱鳞片叶表皮浸重复几次，使得洋葱鳞片叶表皮浸润在蔗糖溶液中。润在蔗糖溶液中。4、高倍镜观察质壁分离过程、高倍镜观察质壁分离过程5、方法同、方法同3，让已质壁分离的细，让已质壁分离的细胞浸润在清水中。胞浸润在清水中。6、高倍镜观察质壁分离复原过程。、高倍镜观察质壁分离复原过程。成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统返回植物细胞的质植物细胞的质壁分离及复原壁分离及复原变小变小脱离细胞壁脱离细胞壁基本不变基本不变逐渐恢复逐渐恢复原来大小原来大小恢复原位恢复原位基本不变基本不变清水清水蔗糖溶液蔗糖溶液中央液泡大小中央液泡大小原
7、生质层位置原生质层位置细胞大小细胞大小实验结果记录如下：实验结果记录如下：1.1.原生质层具有原生质层具有选择透过性选择透过性。2.2.细胞是处于细胞是处于生活生活状态状态还是已死亡还是已死亡。3.3.可以可以测定测定细胞的细胞的渗透压渗透压。(细胞液与外界溶液的关系。细胞液与外界溶液的关系。)此实验可以验证：此实验可以验证：质壁分离后无法复原的现象质壁分离后无法复原的现象1.1.质壁分离时间过长，细胞因质壁分离时间过长，细胞因严重缺水已死亡严重缺水已死亡。2.2.外界溶液浓度过高，导致细胞外界溶液浓度过高，导致细胞严重失水严重失水 而死亡而死亡。分析：分析：腌又咸又脆的萝卜条与糖醋蒜的原理是
8、否腌又咸又脆的萝卜条与糖醋蒜的原理是否相同？为什么？相同？为什么？不同。不同。腌萝卜条时，开始时发生质壁分离，后因腌萝卜条时，开始时发生质壁分离，后因NaNa+、ClCl-经经主动运输主动运输进入细胞又发生进入细胞又发生质壁分离复原质壁分离复原，致使萝卜条又咸又脆。致使萝卜条又咸又脆。而腌制糖醋蒜时，因而腌制糖醋蒜时，因醋酸杀死细胞醋酸杀死细胞使细胞膜失去使细胞膜失去选择透过性，蔗糖和醋酸进入细胞中。选择透过性，蔗糖和醋酸进入细胞中。初始浓度初始浓度 0Mg2Ca2+Si4+离子离子培养液中的离子浓度培养液中的离子浓度水稻水稻番茄番茄物质跨膜运输的其他实例物质跨膜运输的其他实例1.水稻培养液中
9、的水稻培养液中的Ca2+、Mg2+离子浓度为什么会增高离子浓度为什么会增高？是不是水稻不吸收反而向外排出呢？是不是水稻不吸收反而向外排出呢？因为它们的吸收速率小于水的吸收速率，所以培养液中浓度因为它们的吸收速率小于水的吸收速率，所以培养液中浓度会增加。（会增加。（低于初始浓度表示：无机盐离子吸收速率大于水低于初始浓度表示：无机盐离子吸收速率大于水的吸收速率，导致培养液中该离子浓度减少。）的吸收速率，导致培养液中该离子浓度减少。）2.不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？有差异有差异1.浸入浸入1MKNO3溶液中溶液中的洋葱表皮细胞，会发生质壁的洋葱表皮细胞，会
10、发生质壁分离和质壁分离复原的现象。分离和质壁分离复原的现象。在此过程中，物质进出细胞的在此过程中，物质进出细胞的方式先后有方式先后有()A、主动运输和自由扩散主动运输和自由扩散B、自由扩散和主动运输自由扩散和主动运输C、自由扩散、协助扩散、主动运输自由扩散、协助扩散、主动运输D、自由扩散、主动运输、自由扩散自由扩散、主动运输、自由扩散D2.实验中发生了质壁分离的植物细胞内，原生质层和细胞壁之实验中发生了质壁分离的植物细胞内，原生质层和细胞壁之间的空隙充满了间的空隙充满了 （）A、细胞液、细胞液 B、蔗糖溶液、蔗糖溶液 C、空气、空气 D、清水、清水3.在质壁分离实验中，与细胞壁分离的结构是在质
11、壁分离实验中，与细胞壁分离的结构是 （）A、细胞质、细胞质 B、细胞膜、细胞膜 C、原生质、原生质 D、原生质层、原生质层4.下图是三个相邻的植物细胞，以及它们之间水分流动方向的下图是三个相邻的植物细胞，以及它们之间水分流动方向的示意图。图中三个细胞的细胞液，在浓度上的关系是（示意图。图中三个细胞的细胞液，在浓度上的关系是（）A、甲乙丙、甲乙丙 B、甲、甲 乙乙 丙丙 C、甲乙，且乙、甲乙，且乙丙丙 D、甲、甲乙，且乙丙乙，且乙丙 甲甲乙乙丙丙BDB分析：分析：水是由水是由浓度低浓度低的一侧的一侧流向浓度高流向浓度高的一侧。的一侧。第二节第二节 生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型 一一.
12、生物膜结构的探索生物膜结构的探索1.19世纪末，欧文顿发现：凡是可以溶于脂质的物质，比不能世纪末，欧文顿发现：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。膜是由脂质膜是由脂质 组成组成的。的。2.20世纪初，世纪初，哺乳动物成熟的红细胞哺乳动物成熟的红细胞放入放入清水清水中可中可分离出细胞分离出细胞膜膜，化学分析发现膜的主要成分是脂质与蛋白质。，化学分析发现膜的主要成分是脂质与蛋白质。3.1925年，用丙酮从年，用丙酮从人的红细胞人的红细胞中提取脂质，发现其单分子层中提取脂质，发现其单分子层的面积是红细胞膜表面积的两倍的面积是红
13、细胞膜表面积的两倍细胞膜中的细胞膜中的脂质排列为两脂质排列为两层层。4.1959年，罗伯特森年，罗伯特森电镜下电镜下观察暗观察暗亮亮暗三层结构，提出暗三层结构，提出蛋蛋白质白质脂质脂质蛋白质蛋白质三层结构。三层结构。5.1970年，红色荧光标记人细胞，绿色荧光标记小鼠细胞，两年，红色荧光标记人细胞，绿色荧光标记小鼠细胞，两种细胞融合，刚融合时一半发绿光，一半发红光，一段时间后，种细胞融合，刚融合时一半发绿光，一半发红光，一段时间后，两种荧光均匀分布两种荧光均匀分布细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性。6.1972年，年，桑格桑格和和尼克森尼克森提出提出流动镶嵌模型流动镶嵌模型。（二）生物膜流动镶嵌
14、模型生物膜流动镶嵌模型的基本内容的基本内容1、生物膜的主要成分、生物膜的主要成分 2、生物膜的基本支架、生物膜的基本支架3、如何分清生物膜示意图的膜内与膜外？、如何分清生物膜示意图的膜内与膜外？4、结构特点、结构特点5、功能特性、功能特性脂质和蛋白质脂质和蛋白质磷脂双分子层磷脂双分子层糖蛋白在生物膜的外侧糖蛋白在生物膜的外侧具有一定的流动性具有一定的流动性选择透过性选择透过性注：内吞、外排（如分泌蛋白），可以说明膜具有一定的流动注：内吞、外排（如分泌蛋白），可以说明膜具有一定的流动性；主动运输，吸收某些物质、不吸收某些物质可以说明细胞性；主动运输，吸收某些物质、不吸收某些物质可以说明细胞膜具有
15、选择透过性。膜具有选择透过性。第三节第三节 物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式一一.小分子和离子小分子和离子进出细胞的方式比较表进出细胞的方式比较表方式方式浓度浓度载体载体能量能量举例举例自由扩散自由扩散高高低低不需要不需要不需要不需要O2、CO2、水、甘、水、甘油、乙醇、苯等油、乙醇、苯等协助扩散协助扩散高高低低需要需要不需要不需要葡萄糖进入红细胞葡萄糖进入红细胞主动运输主动运输低低高高（一般）（一般）需要需要需要需要K+、Na+、葡萄糖、葡萄糖、氨基酸等氨基酸等二二.大分子和颗粒状物质大分子和颗粒状物质进出细胞的方式进出细胞的方式1.1.胞吞：与细胞膜表面的胞吞：与细胞膜表面的糖蛋白识别
16、糖蛋白识别有关。有关。耗能耗能。2.2.胞吐：如分泌蛋白的外排。胞吐：如分泌蛋白的外排。耗能耗能。注：主动运输保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择注：主动运输保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。1 1、对细胞膜的选择性起主要作用的物质是（、对细胞膜的选择性起主要作用的物质是（）A A、胆固醇、胆固醇 B B、多糖、多糖 C C、蛋白质、蛋白质 D D、磷脂、磷脂2 2、下列哪些物质进出细胞时与细胞中的蛋白质和、下列哪些物质进出细胞时与细胞中的蛋白质和ATPATP密切相关（
17、密切相关（）尿素通过细胞膜尿素通过细胞膜人的红细胞从血浆中吸收葡萄糖人的红细胞从血浆中吸收葡萄糖肾肾小管上皮细胞吸收原尿中的小管上皮细胞吸收原尿中的NaNa+小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸A BCDB自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散主动运输主动运输主动运输主动运输C广口瓶中盛有广口瓶中盛有(NH4)2SO4溶液，放溶液，放入小麦的离体根后，向瓶中缓缓通入小麦的离体根后，向瓶中缓缓通人人02。分析现象并回答下列问题：。分析现象并回答下列问题：(1)由实验可知，根细胞在同一时间由实验可知，根细胞在同一时间内，吸收内，吸收NH4+总是多于总是多于SO42-，这，这一现象是由一现
18、象是由 决定的。决定的。(2)若在恒温下进行实验，则随着若在恒温下进行实验，则随着O2的通入，根的有氧的通入，根的有氧呼吸加强，实验中可发现根细胞对呼吸加强，实验中可发现根细胞对NH4+和和SO42-的吸收的吸收速度会改变，表现为速度会改变，表现为NH4+的吸收速度的吸收速度 ，SO42-的吸的吸收速度收速度 ，这是由于，这是由于 。(3)如果持续通人如果持续通人O2，根细胞对，根细胞对NH4+和和SO42-的吸收速的吸收速度会在一定水平上达到稳定，造成这一结果的原因是度会在一定水平上达到稳定，造成这一结果的原因是 。根细胞吸收矿质元素离子具有选择性或根细胞吸收矿质元素离子具有选择性或 根细胞
19、膜上根细胞膜上NH+和和SO42-的载体数量不同的载体数量不同 增快增快 增快增快 根细胞吸收矿质元素离子是主动运输方根细胞吸收矿质元素离子是主动运输方式，需要消耗呼吸作用释放的能量式，需要消耗呼吸作用释放的能量 受细胞膜上载体蛋白数量的限制受细胞膜上载体蛋白数量的限制法囊藻是一种海生绿藻，下图所示为经法囊藻是一种海生绿藻，下图所示为经化学测定所得的法囊藻细胞及周围海水化学测定所得的法囊藻细胞及周围海水中各种离子的浓度。图中中各种离子的浓度。图中灰色部分表示灰色部分表示法囊藻细胞液中离子的浓度法囊藻细胞液中离子的浓度，白色部分白色部分表示海水中各种离子的浓度表示海水中各种离子的浓度。请据图分。
20、请据图分析并回答下列问题：析并回答下列问题：(1)法囊藻细胞液中的成分与海水的成分很不相同，如法囊藻细胞液中的成分与海水的成分很不相同，如K+和和Cl-在在细胞内含量高，而细胞内含量高，而Ca2+和和Mg2+在细胞内含量较低。这一事实表明在细胞内含量较低。这一事实表明细胞对矿质元素离子的吸收具有细胞对矿质元素离子的吸收具有 。(2)法囊藻细胞吸收法囊藻细胞吸收K+和和Cl-的方式是的方式是 ，判断依据是，判断依据是 。(3)法囊藻细胞吸收法囊藻细胞吸收K+和和Cl-的方式对活细胞生命活动的意义是的方式对活细胞生命活动的意义是 ，这种吸收方式的实现，必须依赖的生理活动是这种吸收方式的实现，必须依
21、赖的生理活动是 。(4)法囊藻细胞吸收的各种离子数量与海水中相应离子的数量不法囊藻细胞吸收的各种离子数量与海水中相应离子的数量不成正比例，这与法囊藻细胞膜上的成正比例，这与法囊藻细胞膜上的 有关。有关。选择性选择性 主动运输主动运输 逆浓度梯度由海水向细胞中运输逆浓度梯度由海水向细胞中运输 能保证细胞按照生命活动的需要主动地选择吸收营养物质能保证细胞按照生命活动的需要主动地选择吸收营养物质 呼吸作用呼吸作用 运载各种离子的载体数量运载各种离子的载体数量 19实验室有新配制的蔗糖溶液实验室有新配制的蔗糖溶液(09 molL)和硝酸和硝酸钾溶液钾溶液(045 molL)各一瓶，另有蒸馏水一瓶，因忘
22、各一瓶，另有蒸馏水一瓶，因忘记贴标签，仅凭肉眼已无法鉴别。你能以活细胞为材料记贴标签，仅凭肉眼已无法鉴别。你能以活细胞为材料设计一个鉴别方案，将这三瓶液体区分开吗设计一个鉴别方案，将这三瓶液体区分开吗?实验材料：实验材料：3瓶液体、新鲜的紫色洋葱鳞片叶适量、清水。瓶液体、新鲜的紫色洋葱鳞片叶适量、清水。实验用具：刀片、滴管、载玻片、盖玻片、镊子、显微实验用具：刀片、滴管、载玻片、盖玻片、镊子、显微镜等。镜等。实验步骤：实验步骤：(1)对三种未知溶液进行编号标记。对三种未知溶液进行编号标记。(2)。(3)。制制3个紫色洋葱表皮细胞的临时装片并作标记，用低个紫色洋葱表皮细胞的临时装片并作标记，用低
23、倍显微镜观察紫色液泡的大小倍显微镜观察紫色液泡的大小 取取3种液体分别滴在种液体分别滴在3张装片的盖玻片一侧，用吸水张装片的盖玻片一侧，用吸水纸吸引纸吸引(重复几次重复几次)，同时以显微镜观察液泡的变化，同时以显微镜观察液泡的变化(或观察质壁分离及复原情况或观察质壁分离及复原情况)结果预测：结果预测：(表示在坐标图上并加以说明表示在坐标图上并加以说明)说明：图说明：图a为滴为滴 ；图图b为滴加为滴加 ；图图C为滴加为滴加 。图图a为滴加蒸馏水时，洋葱表皮细胞吸水，但变化不大为滴加蒸馏水时，洋葱表皮细胞吸水，但变化不大 硝酸钾溶液后，先引起质壁分离，液泡缩小；后因硝酸钾溶液后，先引起质壁分离，液泡缩小；后因K+和和NO3-被洋葱表皮细胞吸收，导致细胞重新吸水，表现为被洋葱表皮细胞吸收，导致细胞重新吸水，表现为质壁分离复原，液泡增大质壁分离复原，液泡增大 蔗糖溶液后，引起质壁分离，液泡缩小，且不会自动复原蔗糖溶液后，引起质壁分离，液泡缩小，且不会自动复原