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1、第第7讲讲 细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出学习目标:学习目标:1.物质出入细胞的方式(物质出入细胞的方式()2.实验:观察植物细胞的质壁分离和复原实验:观察植物细胞的质壁分离和复原知识网络元素和化合物多样性和统一性生命历程能量供应和利用基本结构物质运输细胞渗透作用装置渗透作用装置半透膜:半透膜:是一类可以让是一类可以让小小分子分子物质通过物质通过(如水分子),(如水分子),而而较大分子较大分子物质物质(如蔗糖)不能(如蔗糖)不能通过的一类多孔通过的一类多孔性膜。性膜。1.1.水分子只能从烧杯中水分子只能从烧杯中扩散到漏斗中吗?扩散到漏斗中吗? 不是的,水分子不是的,水分子既可以从烧杯
2、中扩散既可以从烧杯中扩散到漏斗中,也能从漏到漏斗中,也能从漏斗中扩散到烧杯中。斗中扩散到烧杯中。 2.2.装置的漏斗管内液装置的漏斗管内液面为什么会升高?面为什么会升高? 由于由于单位时间单位时间内内透过玻璃纸进入长颈透过玻璃纸进入长颈漏斗的漏斗的水分子数量水分子数量多多于从长颈漏斗渗出的于从长颈漏斗渗出的水分子数量,使得管水分子数量,使得管内液面升高。内液面升高。3.3.用纱布代替玻璃纸漏用纱布代替玻璃纸漏斗管内液面会升高吗?斗管内液面会升高吗? 用纱布替代玻璃用纱布替代玻璃纸时,因纱布的孔隙纸时,因纱布的孔隙很大,蔗糖分子也可很大,蔗糖分子也可以自由通透,因而液以自由通透,因而液面不会升高
3、。面不会升高。4.4.清水换成同样浓度清水换成同样浓度的蔗糖溶液,结果会的蔗糖溶液,结果会怎样?怎样? 半透膜两侧溶液半透膜两侧溶液的浓度相等时,单的浓度相等时,单位时间内透过玻璃位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗水分子数量等于渗出的水分子数量,出的水分子数量,液面也不会升高。液面也不会升高。一一 细胞的吸水和失水细胞的吸水和失水半透膜半透膜 多于多于 上升上升 类比推理类比推理如果将装置如果将装置中的中的漏斗漏斗换换成成细胞细胞还会还会不会吸水?不会吸水?外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度外界溶液浓度外界
4、溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度2.动物动物细胞的吸水和失水细胞的吸水和失水 等于等于 大于大于 小于小于保持原状态保持原状态细胞失水皱缩细胞失水皱缩细胞吸水膨胀细胞吸水膨胀一一 细胞的吸水和失水细胞的吸水和失水细胞膜细胞膜 细胞质与外界溶液细胞质与外界溶液 思考:如果换成植物细胞又会怎样?思考:如果换成植物细胞又会怎样?3.3.植物植物细胞的吸水和失水细胞的吸水和失水细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜液泡膜液泡膜细胞质细胞质原生质层原生质层细胞液细胞液(具有一定的浓度)(具有一定的浓度)一一 细胞的吸水和失水细胞的吸水和失水全透性全透性 小小 细胞质细胞质 原生质层原生质层 半透膜半透膜 大大 大于大于
5、 质壁质壁分离分离 一一 细胞的吸水和失水细胞的吸水和失水小于小于质壁分离复原质壁分离复原细胞液细胞液小于小于据图探讨问题:1.1.什么样的分子能够通过脂双层?什么样的分子不能通过?什么样的分子能够通过脂双层?什么样的分子不能通过?2.2.葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层,但是,小肠上皮细胞能葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层,但是,小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖,对此该如何解释?大量吸收葡萄糖,对此该如何解释?二二 物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式自由扩散:物质由高浓度一边扩散到低浓度一边,既不需载体,也不消耗能量协助扩散:物质由高浓度一边扩散到低浓度一边,需要载体,但不消耗能量背景资料:1、轮
6、藻细胞中的K+浓度比它所生存的环境中K+多63倍;2、海带细胞中的I-比海水高出40倍;3、人的红细胞中的K+比血浆高30倍,4、而红细胞中的Na+浓度却是血浆中Na+的浓度的16。思考:这些离子为什么能逆浓度梯度运输呢?这种运输方式又是什么呢?主动运输:物质从低浓度一边被运输到高浓度一边,不仅需要载体的协助,而且也需要消耗细胞活动产生的能量请学生填写P29-2(要点探究)探究物质运输方式的异同点学生活动对比对比比较三种物质运输方式的异同:比较三种物质运输方式的异同:项项 目目自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散主动运输主动运输运输方向运输方向是否需要是否需要载体蛋白载体蛋白是否耗能是否耗能代表例
7、子代表例子顺浓度梯度顺浓度梯度 顺浓度梯度顺浓度梯度逆浓度梯度逆浓度梯度不需要不需要需要需要需要需要不耗能不耗能不耗能不耗能耗能耗能气体,水,气体,水,脂溶性分子脂溶性分子葡萄糖通过葡萄糖通过红细胞;少红细胞;少数离子通过数离子通过细胞膜细胞膜葡萄糖、氨基酸葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细通过小肠上皮细胞膜;大多数离胞膜;大多数离子通过细胞膜等子通过细胞膜等 下面几幅坐标图中所表示的分别是哪种下面几幅坐标图中所表示的分别是哪种物质运输方式?为什么?物质运输方式?为什么?运输速率运输速率浓度差浓度差能量能量运输速率运输速率浓度差浓度差运输速率运输速率自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散主动运输主动运输
8、载体有载体有专一性专一性且且数量有限数量有限, , 在协助扩散和主动运输在协助扩散和主动运输中中, ,载体具有载体具有“饱和效应饱和效应”分泌蛋白的形成过程三、胞吞和胞吐三、胞吞和胞吐一些大分子或物质团块的运输,是通过一些大分子或物质团块的运输,是通过胞吞和胞吐胞吞和胞吐作用来实现的。作用来实现的。非跨膜运输胞吞:大分子物质入细胞胞吐:大分子物质出细胞胞吞和胞吐胞吞和胞吐与浓度无关与浓度无关不需要,细胞膜和囊泡不需要,细胞膜和囊泡 由由ATP供能供能运输形式运输形式运输方向运输方向 有无载体有无载体是否需要能量是否需要能量二二 物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式思维建模思维建模 “三步法三步
9、法”速判物质出入细胞的方式速判物质出入细胞的方式生物膜的功能特点:选择透过性生物膜的功能特点:选择透过性物质跨膜运输物质跨膜运输的方式的方式被动运输被动运输主动运输:主动运输:胞吞和胞吐:胞吞和胞吐:自由扩散:自由扩散: 协助扩散:协助扩散:小结:小结:顺浓度梯度顺浓度梯度顺浓度梯度;顺浓度梯度;载体蛋白载体蛋白逆浓度梯度;逆浓度梯度;载体蛋白;载体蛋白;能量能量依赖于膜的流动性依赖于膜的流动性1 1、哪种离子通过主动运输进入细胞?、哪种离子通过主动运输进入细胞?2 2、哪种离子通过主动运输排出细胞?、哪种离子通过主动运输排出细胞?3 3、你是如何作出以上判断的?、你是如何作出以上判断的?K+和和Mg2+Na+和和Cl四种离子细胞膜内外的浓度差较大,细胞只有四种离子细胞膜内外的浓度差较大,细胞只有通过主动运输才能维持这种状况通过主动运输才能维持这种状况技能训练:技能训练:学生做练习:P29-2、3(命题设计)课后作业课后作业一、共同作业P31-2(高考模拟) P247-5(练出高分二、选择性作业P248-15 (练出高分)三、预习 第8讲 酶和ATP
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