细胞物质输入输出幻灯片.ppt
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1、细胞物质输入输出第1页,共33页,编辑于2022年,星期一(1)物质进入细胞的方式)物质进入细胞的方式说明物质进出细胞的方式。说明物质进出细胞的方式。通过模拟实验探究膜的透性。通过模拟实验探究膜的透性。观察植物细胞的质壁分离和复原。观察植物细胞的质壁分离和复原。【考试大纲考试大纲】【课程标准】【课程标准】第2页,共33页,编辑于2022年,星期一【复习知识点复习知识点】1原生质层原生质层2细胞液细胞液3细胞失水和吸水的原理细胞失水和吸水的原理(渗透作用渗透作用)4质壁分离和质壁分离复原质壁分离和质壁分离复原5选择透过性膜选择透过性膜6流动镶嵌模型的探索历程和基本内容流动镶嵌模型的探索历程和基本
2、内容7主动运输主动运输8被动运输被动运输(自由扩散自由扩散,协助扩散协助扩散)9胞吞胞吞(内吞内吞)胞吐胞吐(外排外排)第3页,共33页,编辑于2022年,星期一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、渗透作用一、渗透作用(1)渗透作用:)渗透作用:(2)发生渗透作用的条件:)发生渗透作用的条件:AB指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。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渗透现象示意图渗透现象示意图第4页,共33页,编辑于2022年,星期一二、细胞的吸水和失水二、细胞的吸水和失水(原理:渗透作用(原理:渗透作用)细
3、胞吸水膨胀细胞吸水膨胀细胞失水皱缩细胞失水皱缩水分进出细胞处于动态平衡水分进出细胞处于动态平衡1、动物细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和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,外界溶液浓度外界溶液浓度=细胞质浓度时细胞质浓度时,第5页,共33页,编辑于2022年,星期一2、植物细胞的吸水和失水、植物细胞的吸水和失水细胞内的液体环境主要指的是细胞内的液体环境主要指的是原生质层原生质层:外界溶液浓度外界溶液浓度细胞液浓度时细胞液浓度时,外界溶液浓度外界溶液浓度细胞液浓度细胞液浓度吸胀作用吸胀作用(未形成中央液泡)(未形成中央液泡)渗透作用渗透作用(有中央液泡的成熟植物细胞有中央液泡的成
4、熟植物细胞)1、质壁分离产生的条件、质壁分离产生的条件:2、植物吸水方式有两种、植物吸水方式有两种干种子、根尖分生区干种子、根尖分生区第8页,共33页,编辑于2022年,星期一三、物质跨膜运输的其他实例三、物质跨膜运输的其他实例1、对矿质元素的吸收、对矿质元素的吸收(1)逆相对含量梯度也可进行逆相对含量梯度也可进行(2)对对物物质质是是否否吸吸收收以以及及吸吸收收多多少少,都都是是由由决定。决定。2、细胞膜是一层、细胞膜是一层选择透过性膜选择透过性膜,可以自由通过,可以自由通过,也可以通过,而也可以通过,而 则不能通过。则不能通过。细胞膜上载体的种类和数量细胞膜上载体的种类和数量水分子水分子一
5、些离子和小分子一些离子和小分子其他的离子、小分子和大分子其他的离子、小分子和大分子主动运输主动运输第9页,共33页,编辑于2022年,星期一扩散:扩散:(如:(如:)(如:(如:)渗透渗透:物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散(扩散与过膜与否无关扩散与过膜与否无关)O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动从浓度高的地方向浓度低的地方运动水分子或其他溶剂水分子或其他溶剂分子分子通过半透膜通过半透膜的扩散又称为渗透的扩散又称为渗透细胞的吸水和失水,原生质层相当于半透膜细胞的吸水和失水,原生质层相当于半透膜讨论:比较两组概念讨论:比较两组概念第10页,共33页,编辑于20
6、22年,星期一(如:(如:)细胞膜上具有细胞膜上具有,且不同生物的细胞膜上载体,且不同生物的细胞膜上载体不同,构成了对不同,构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。(如:(如:)选择透过性膜选择透过性膜半透膜半透膜物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜细胞膜等各种生物膜细胞膜等各种生物膜种类和数量种类和数量载体载体第11页,共33页,编辑于2022年,星期一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、探索历程(略,见一、探索历程(
7、略,见P65-67)二、流动镶嵌模型的基本内容二、流动镶嵌模型的基本内容构成了膜的基本支架构成了膜的基本支架蛋白质分子有的蛋白质分子有的在磷脂双分子层表面,有的在磷脂双分子层表面,有的磷脂磷脂双分子层中,有的双分子层中,有的整个磷脂双分子层整个磷脂双分子层磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以磷脂双分子层磷脂双分子层运动运动镶嵌镶嵌部分或全部嵌入部分或全部嵌入横跨横跨第12页,共33页,编辑于2022年,星期一三、糖蛋白(糖被)三、糖蛋白(糖被)组成:组成:作用:作用:由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。保护润滑等保护润滑等。血型鉴
8、定血型鉴定、免疫反应免疫反应、细胞识别细胞识别、第13页,共33页,编辑于2022年,星期一(1):(2)一、被动运输:一、被动运输:第三节第三节物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式二、主动运输:二、主动运输:物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散,称为被动运输物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散,称为被动运输。物质通过简单的扩散作用进出细胞物质通过简单的扩散作用进出细胞进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散从从浓度一侧运输到浓度一侧运输到浓度一侧,需要浓度一侧,需要的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的,这种方式叫做主动运输。这种
9、方式叫做主动运输。自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散:低低高高载体蛋白载体蛋白能量能量第14页,共33页,编辑于2022年,星期一 方向方向载体载体能量能量举例举例高高低低不需要不需要不需要不需要高高低低低低高高需要需要需要需要不需要不需要需要需要自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散主动运输主动运输水、水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、维生素等脂肪酸、维生素等葡萄糖进入红细胞葡萄糖进入红细胞氨基酸、氨基酸、K+、Na+、Ca+等离子、葡萄等离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞糖进入小肠上皮细胞第15页,共33页,编辑于2022年,星期一大分子如蛋白质等物质进出细胞的方式:大分子
10、如蛋白质等物质进出细胞的方式:胞吞、胞吐胞吞、胞吐【基础知识回顾基础知识回顾】1.无机盐离子和一些非脂溶性的小分子有机物进出细胞时,它们无机盐离子和一些非脂溶性的小分子有机物进出细胞时,它们从从一侧运输到一侧运输到一侧,需要一侧,需要的协助,同时还需要消耗的协助,同时还需要消耗,这种方式叫做主动运输。主动运输普遍存在于,这种方式叫做主动运输。主动运输普遍存在于和和细胞细胞中,保证了活细胞能按照中,保证了活细胞能按照的需要,的需要,吸收所需要的营养吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和物质,排出代谢废物和物质。物质。第16页,共33页,编辑于2022年,星期一物物质质出入出入细细胞的方式胞的方式被
11、被动动运运输输主主动动运运输输自由自由扩扩散散协协助助扩扩散散运运输输方向方向是否需要是否需要载载体体是否消耗能量是否消耗能量3 3影响物质进出细胞速率的因素影响物质进出细胞速率的因素影响自由扩散的因素:影响自由扩散的因素:。影响协助扩散的因素:影响协助扩散的因素:;。影响主动运输的因素:影响主动运输的因素:;。4 4画出影响物质运输速率的曲线:画出影响物质运输速率的曲线:物质浓度(在一定浓度范围内)对物质进出细胞的三种方式中运输速率的物质浓度(在一定浓度范围内)对物质进出细胞的三种方式中运输速率的影响曲线:影响曲线:氧气浓度(在一定浓度范围内)对物质进出细胞的三种方式中运输速率的氧气浓度(在
12、一定浓度范围内)对物质进出细胞的三种方式中运输速率的影响曲线:影响曲线:2列表比较自由扩散、协助扩散和主动运输列表比较自由扩散、协助扩散和主动运输第17页,共33页,编辑于2022年,星期一5.植物细胞的植物细胞的和和以及以及称为原生质层,植称为原生质层,植物细胞的原生质层相当于一层物细胞的原生质层相当于一层。6.当当时,植物细胞失水发生时,植物细胞失水发生;反之,当;反之,当时,植物细胞吸水,发时,植物细胞吸水,发生生。7植物细胞发生质壁分离的内因是植物细胞发生质壁分离的内因是;外因是;外因是。8判断细胞是否发生质壁分离及其复原时的规律:判断细胞是否发生质壁分离及其复原时的规律:从细胞角度分
13、析:从细胞角度分析:细胞不发生质壁分离现象。细胞不发生质壁分离现象。细胞才可发生质壁分离现象。细胞才可发生质壁分离现象。从溶液角度分析:从溶液角度分析:在在溶液中,细胞只会发生质壁分离现象,不能溶液中,细胞只会发生质壁分离现象,不能自动复原。自动复原。在在溶液中,细胞先发生质壁分离后自动复原。溶液中,细胞先发生质壁分离后自动复原。在高浓度溶液中,细胞可发生在高浓度溶液中,细胞可发生,但会因,但会因而不再复而不再复原。原。第18页,共33页,编辑于2022年,星期一9物质跨膜运输并不都是物质跨膜运输并不都是相对含量梯度的,而且细胞对物质的输入相对含量梯度的,而且细胞对物质的输入和输出具有和输出具
14、有,可以说细胞膜和其他生物膜都是,可以说细胞膜和其他生物膜都是膜。这膜。这种膜可以让种膜可以让自由通过,一些自由通过,一些和和也可以通过,而其他的也可以通过,而其他的、和和则不能通过。生物膜的这一特性是则不能通过。生物膜的这一特性是的一个重要特征。的一个重要特征。10植物细胞质壁分离与复原实验有以下几方面的应用:植物细胞质壁分离与复原实验有以下几方面的应用:;第19页,共33页,编辑于2022年,星期一19世纪末,欧尔顿发现细胞膜对不同物质的通透性不一样:凡是可以溶于世纪末,欧尔顿发现细胞膜对不同物质的通透性不一样:凡是可以溶于的物质,更容易通过细胞膜进入细胞。于是,他提出:膜是由的物质,更容
15、易通过细胞膜进入细胞。于是,他提出:膜是由-组成的。组成的。20世纪初,科学家通过对红细胞膜成分进行化学分析表明:膜的主要成分是世纪初,科学家通过对红细胞膜成分进行化学分析表明:膜的主要成分是_和和。1925年,两位荷兰科学家用年,两位荷兰科学家用丙酮丙酮从人的红细胞中提取脂从人的红细胞中提取脂质,在质,在空气空气水面水面上铺展层上铺展层单分子层单分子层,面积为红细胞表面积的,面积为红细胞表面积的倍,由此得倍,由此得出结论:细胞膜中的脂质分子必然排列为出结论:细胞膜中的脂质分子必然排列为。20世纪世纪40年代,有学者推测脂质两边各覆盖着年代,有学者推测脂质两边各覆盖着。1959年,罗伯特森在年
16、,罗伯特森在下看到了细胞膜清晰的下看到了细胞膜清晰的三层结构,他结合其他学者的工作,提出生物三层结构,他结合其他学者的工作,提出生物膜的模型:所有的生物膜都由膜的模型:所有的生物膜都由三层结构构成,中间的亮层是三层结构构成,中间的亮层是分子,两边暗层是分子,两边暗层是分子,他把生物膜描述为分子,他把生物膜描述为的统一结构。的统一结构。2.流动镶嵌模型的提出:流动镶嵌模型的提出:20世纪世纪60年代以后,很多科学家对罗伯特森的模型提出质疑:如果这样,细年代以后,很多科学家对罗伯特森的模型提出质疑:如果这样,细胞膜的复杂功能将难以实现,就连胞膜的复杂功能将难以实现,就连、这样的现象都不好解释。这样
17、的现象都不好解释。后来科学家发现膜蛋白并不全是全部后来科学家发现膜蛋白并不全是全部在脂质表面,有的蛋白质是在脂质表面,有的蛋白质是在脂质双分子层中的。在脂质双分子层中的。第20页,共33页,编辑于2022年,星期一1970年,科学家用年,科学家用绿色荧光绿色荧光燃料标记燃料标记鼠细胞表面的蛋白质鼠细胞表面的蛋白质分子,分子,红色荧光红色荧光染料标记染料标记人细胞表面的蛋白质人细胞表面的蛋白质分子,来研究细分子,来研究细胞融合。此实验表明:细胞膜具有胞融合。此实验表明:细胞膜具有。结合前人的研究成果,结合前人的研究成果,1972年桑格和尼克森提出了年桑格和尼克森提出了模型,并为大多数人所接受。模
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