物质输入输出复习课件.ppt

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1、第四章第四章 细胞的物质细胞的物质 输入与输出输入与输出识图识图7272页页一、物质运输方式一、物质运输方式1 1、非跨膜的运输方式、非跨膜的运输方式:胞吞胞吞胞吐胞吐大分子、颗粒状物质的运输方式大分子、颗粒状物质的运输方式抗体分泌、神经递质分泌抗体分泌、神经递质分泌吞噬细胞吞噬病原体、婴儿从乳汁获得抗体吞噬细胞吞噬病原体、婴儿从乳汁获得抗体体现膜的流动性体现膜的流动性（膜成分更新）（膜成分更新）不穿膜、耗能、不需载体不穿膜、耗能、不需载体耗能的一定是耗能的一定是主动运输吗？主动运输吗？区分过核孔区分过核孔2 2、跨膜的运输方式、跨膜的运输方式:自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散主动运输主动运输

2、小分子、离子的运输方式小分子、离子的运输方式1 1）运输方式）运输方式:2 2）运输过程）运输过程:体现膜的选择透过性体现膜的选择透过性与膜的流动性有关与膜的流动性有关胞吞、胞吐胞吞、胞吐举例：举例：方式：方式：条件：条件：原理：原理：特点：特点：大分子、颗粒状物质的运输方式大分子、颗粒状物质的运输方式出入细胞方式出入细胞方式细胞膜内外浓度细胞膜内外浓度是否需要载体是否需要载体是否耗能量是否耗能量举例举例自由扩散自由扩散外高内低外高内低不需要不需要不消耗不消耗OO2 2、COCO2 2、甘油甘油外低内高外低内高需要需要消耗消耗K K+、NaNa+思思考考否否否否是是主动运输主动运输协助扩散协助

3、扩散外高内低外高内低需要需要不消耗不消耗葡萄糖进入红细胞葡萄糖进入红细胞水、水、CO2CO2、葡萄糖、性激素、生长激素、生长素、葡萄糖、性激素、生长激素、生长素、K+K+有高浓度到低浓度一定是自由扩散吗？有高浓度到低浓度一定是自由扩散吗？有低浓度到高浓度一定是主动运输吗？有低浓度到高浓度一定是主动运输吗？物质的运输物质的运输物质浓度方面物质浓度方面载体、能量载体、能量有载体参与的一定是主动运输吗？有载体参与的一定是主动运输吗？耗能的一定是主动运输吗？耗能的一定是主动运输吗？否否能否让细胞仅剩自由扩散方式吗？能否让细胞仅剩自由扩散方式吗？能否让细能否让细胞仅剩自胞仅剩自由扩散方由扩散方式吗？式吗

4、？二、影响二、影响跨膜运输的跨膜运输的因素：因素：自由扩散自由扩散A协助扩散协助扩散主动运输主动运输时间时间细细胞胞内内浓浓度度细胞外浓度细胞外浓度主动运输主动运输物质浓度、氧浓度（能量）物质浓度、氧浓度（能量）载体、温度、载体、温度、PHPH值值主动运输主动运输A运运输输速速率率ATP呼吸作用呼吸作用有氧呼吸有氧呼吸协助扩散协助扩散自由扩散自由扩散A有氧呼吸有氧呼吸主动运输主动运输1 1、物质浓度、物质浓度2 2、氧浓度（能量）、氧浓度（能量）3 3、载体、载体4 4、举例、举例葡萄糖、离子的葡萄糖、离子的吸收呢？吸收呢？乳酸菌、哺乳动乳酸菌、哺乳动物成熟的红细胞物成熟的红细胞呢？呢？主动运

5、输过程、主动运输过程、离子的吸收具有离子的吸收具有选择性选择性中耕松土？中耕松土？三、物质运输实例：三、物质运输实例：（一）、离子的吸收（一）、离子的吸收1.1.吸收方式吸收方式:主动运输主动运输2.2.吸收动力吸收动力:根呼吸作用提供的能量根呼吸作用提供的能量3.3.限制因素限制因素:细胞膜上细胞膜上载体载体的的种类和数量种类和数量与细胞膜上离子载体的种类和数量有关与细胞膜上离子载体的种类和数量有关由物种自身的遗传性所决定的由物种自身的遗传性所决定的具有具有选择性选择性4.4.吸收特点吸收特点:5.5.具选择性的原因具选择性的原因:6:6:选择性吸收的表现实例选择性吸收的表现实例水的吸收、离

6、子的吸收水的吸收、离子的吸收直接原因：直接原因：根本原因：根本原因：条件？条件？海带细胞中海带细胞中I I的浓度比海水高许多，仍能从海水中吸收的浓度比海水高许多，仍能从海水中吸收I I。原因：原因：结论：结论：与细胞膜上与细胞膜上载体的种类和数量载体的种类和数量有关有关BAK+O2C实验证明实验证明:NHNH4 4K KCaCa2 2POPO4 43 3实验前实验前100100%100100%100%100%100%100%实验后实验后17%17%28%28%3%3%16%16%不同植物对同一离子的吸收量不同不同植物对同一离子的吸收量不同同一植物对不同离子的吸收量不同。同一植物对不同离子的吸收

7、量不同。不同植物对不同离子的吸收量不同不同植物对不同离子的吸收量不同吸水呢？微吸水呢？微生物呢？生物呢？实验结束后，矿质元素吸收实验结束后，矿质元素吸收量占开始时的浓度的百分比量占开始时的浓度的百分比水稻水稻NPK Mg CaSi番茄番茄100同一溶液同一溶液不同植物不同植物测定测定溶液中某一离子的剩余量溶液中某一离子的剩余量培养培养一段时间一段时间7 7、农业生产应用、农业生产应用:轮作：（充分利用矿质元素、减少病虫害发生）轮作：（充分利用矿质元素、减少病虫害发生）蔗糖溶液蔗糖溶液清水清水半透膜半透膜1)1)概念：概念：水分子水分子或其他或其他溶剂分子溶剂分子，通过半透膜的扩散，通过半透膜的

8、扩散3)3)发生条件：发生条件：4)4)结果：结果：6 6）应用）应用:1 1、渗透作用渗透作用2 2）装置：）装置：半透膜两侧半透膜两侧的溶液具有浓度差的溶液具有浓度差具有半透膜具有半透膜 （二）、水分的吸收（二）、水分的吸收区分：扩散、渗透区分：扩散、渗透如果漏斗颈足够长，漏斗内液面会无限上升吗？如果漏斗颈足够长，漏斗内液面会无限上升吗？如果吸出部分溶液后，漏斗内液面会怎样？如果吸出部分溶液后，漏斗内液面会怎样？5 5）验证渗透作用发生的条件）验证渗透作用发生的条件:比较不同溶液的浓度大小比较不同溶液的浓度大小探究物质是否能通过半透膜探究物质是否能通过半透膜渗透压相渗透压相等吗？等吗？水分

9、子？液面？水分子？液面？分析下面几种情况的水分子的移动分析下面几种情况的水分子的移动(液面变化液面变化)现象现象(半透膜允许溶剂和葡半透膜允许溶剂和葡萄糖分子通过萄糖分子通过,蔗糖分子不能通过、蔗糖分子不能通过、开始甲乙溶液体积相等开始甲乙溶液体积相等):):序号序号 甲溶液甲溶液乙溶液乙溶液现象现象110%葡萄糖溶液葡萄糖溶液 10%蔗糖溶液蔗糖溶液210%蔗糖溶液蔗糖溶液20%蔗糖溶液蔗糖溶液310%葡萄糖溶液葡萄糖溶液 20%蔗糖溶液蔗糖溶液420%葡萄糖溶液葡萄糖溶液 10%蔗糖溶液蔗糖溶液5红色溶液（色素红色溶液（色素分子是大分子）分子是大分子）清水清水先甲液面上升后乙液面上升先甲液

10、面上升后乙液面上升乙液面上升乙液面上升乙液面上升乙液面上升先甲液面上升后乙液面上升先甲液面上升后乙液面上升甲液面上升甲液面上升细胞液细胞液液泡膜液泡膜细胞质细胞质细胞膜细胞膜2 2、植物细胞的吸水与失水、植物细胞的吸水与失水:1 1）、成熟的植物细胞结构图及与渗透装置的比较）、成熟的植物细胞结构图及与渗透装置的比较原生质层原生质层相当于一层半透膜相当于一层半透膜一般存在一定一般存在一定的浓度差的浓度差外界溶液外界溶液具有选择透过性膜具有选择透过性膜原生质层两侧具有浓度差原生质层两侧具有浓度差一个成熟的植物细胞与外界一个成熟的植物细胞与外界溶液就构成一个溶液就构成一个渗透系统渗透系统。2 2）植

11、物细胞的吸水与失水）植物细胞的吸水与失水:比较一棵树比较一棵树不同部位的不同部位的细胞液浓度细胞液浓度当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水吸水当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水失水3)3)生产上的应用生产上的应用:合理施肥合理施肥:盐碱地种植植物盐碱地种植植物:水培、植物组织培养培养基浓度水培、植物组织培养培养基浓度:烧苗的烧苗的原因？原因？能发生渗能发生渗透作用的透作用的细胞？细胞？3 3、质壁分离和质壁分离复原实验、质壁分离和质壁分离复原实验1)1)概念概念6363页页:3)3)能发生的植物细胞能发生的植物细

12、胞:5)5)实验材料、试剂：实验材料、试剂：紫色紫色洋葱表皮细胞、洋葱表皮细胞、0.3g/ml0.3g/ml的蔗糖的蔗糖6)6)质壁分离实验过程：质壁分离实验过程：4)4)实验用具：实验用具：活的、有细胞壁细胞活的、有细胞壁细胞成熟的植成熟的植物细胞（最好细胞液有颜色）物细胞（最好细胞液有颜色）2)2)原理原理:区别：能发生渗透区别：能发生渗透作用的细胞：作用的细胞：所有所有的活的细胞的活的细胞:动、动、植、微生物植、微生物显微镜显微镜液泡大小、颜色、液泡大小、颜色、吸水能力的变化吸水能力的变化7)7)其它物质：其它物质：0.5g/ml0.5g/ml的蔗糖、甘油、尿素、的蔗糖、甘油、尿素、KN

13、O3KNO3、8)8)实验拓展：实验拓展：前后自身对照前后自身对照原生质层具选择透过性原生质层具选择透过性原生质层的伸缩性比细胞壁大原生质层的伸缩性比细胞壁大细胞液浓度与细胞外液浓度有浓度差细胞液浓度与细胞外液浓度有浓度差将一植物细胞依次浸入蒸馏水、将一植物细胞依次浸入蒸馏水、0.3 0.3 g/MLg/ML蔗糖溶液和蔗糖溶液和0.5 0.5 g/mLg/mL尿素溶液中尿素溶液中,观察原生质体观察原生质体(植物细胞除去细胞壁后植物细胞除去细胞壁后的部分称原生质体的部分称原生质体)的体积随时间的变的体积随时间的变化，如图所示：化，如图所示：（1 1）在）在A A、B B、C C中，细胞在蒸馏水中

14、的是中，细胞在蒸馏水中的是 ；在；在0.3 g/mI0.3 g/mI。蔗糖溶液中的是蔗糖溶液中的是 ；在；在0.5 g/mL0.5 g/mL尿素溶液中的是尿素溶液中的是 。（2 2）abab段的下降速度较段的下降速度较aeae段的快，这是因为段的快，这是因为 ；ef ef段的细胞体积变化为段的细胞体积变化为 ；cdcd段的细胞液浓度段的细胞液浓度 0.5 0.5 g/mLg/mL。（。（3 3）试简要分析）试简要分析B B、C C曲线差异的原因。曲线差异的原因。BAC尿素溶液浓度高于蔗糖溶液浓度，原生质层两侧浓度差大渗透失水速度快尿素溶液浓度高于蔗糖溶液浓度，原生质层两侧浓度差大渗透失水速度快

15、，小于小于基本不变基本不变开始由于开始由于O.5mol/LO.5mol/L的尿素溶液浓度大于的尿素溶液浓度大于O O3mol/L3mol/L蔗糖溶液浓度，所以蔗糖溶液浓度，所以B B曲线开始下降的速度较快。后来由于尿素分子被细胞吸收，细胞液浓度升曲线开始下降的速度较快。后来由于尿素分子被细胞吸收，细胞液浓度升高后开始吸水发生质壁分离复原，原生质体体积恢复，所以高后开始吸水发生质壁分离复原，原生质体体积恢复，所以B B曲线又回升。曲线又回升。而蔗糖分子不能进入细胞，所以继续下降但由于蔗糖溶液浓度降低，因而蔗糖分子不能进入细胞，所以继续下降但由于蔗糖溶液浓度降低，因此下降速度减慢。此下降速度减慢。

16、l下图中E、F、G为三个用半透膜制成的小袋，E、F体积相同，G体积较大。开始时3个小玻璃管内的液面高度相同，且三种溶液的浓度关系为溶液甲溶液乙 B.B.C.C.D.D.C指一些物质可以透过，指一些物质可以透过，另一些物质不能透过另一些物质不能透过的多孔性薄膜。的多孔性薄膜。什么是什么是半透膜半透膜？水分子可以透过玻璃纸，水分子可以透过玻璃纸，蔗糖分子则不能。蔗糖分子则不能。l下图为一渗透装置，半透膜小袋内充满下图为一渗透装置，半透膜小袋内充满30%蔗糖蔗糖溶液。用不同表面积的半透膜小袋实验，开始一溶液。用不同表面积的半透膜小袋实验，开始一段时间，玻璃内液面高度变化速率的相关曲线最段时间，玻璃内

17、液面高度变化速率的相关曲线最可能是（横坐标表示表面积）可能是（横坐标表示表面积）B一个一个成熟成熟的植的植物细物细胞与胞与外界外界溶液溶液就构就构成一成一个渗个渗透系透系统。统。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外界溶液外界溶液相当于一层半透膜相当于一层半透膜一般存在一一般存在一定的浓度差定的浓度差1、具有选择透过性膜、具有选择透过性膜2、原生质层两侧具有浓度差、原生质层两侧具有浓度差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外界溶液外界溶液相当于一层半透膜相当于一层半透膜一般存在一定一般存在一定的浓度差的浓度差 一个成熟的植物细胞与外界溶液

18、就构成一个渗透系统。一个成熟的植物细胞与外界溶液就构成一个渗透系统。当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水吸水当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水2)成熟的植物细胞结构图成熟的植物细胞结构图3)植物细胞的吸水与失水植物细胞的吸水与失水4)渗透作用吸水体现的生命特征渗透作用吸水体现的生命特征?渗透作用渗透作用举例举例5)验证实验验证实验质壁分离和质壁分离复原实验质壁分离和质壁分离复原实验6)区分几个概念区分几个概念:1、具有选择透过性膜、具有选择透过性膜2、原生质层两侧具有浓度差、原生质层两侧具有浓度差根对水分的吸收进

19、入的途径根对水分的吸收进入的途径成熟区的成熟区的表皮细胞表皮细胞表皮细胞内表皮细胞内的层层细胞的层层细胞根根的的导导管管土土壤壤溶溶液液细胞壁细胞壁细胞间隙细胞间隙土壤溶液的浓度土壤溶液的浓度细胞液的浓度细胞液的浓度 运运输输途途径径思考思考.植物体内水分运输植物体内水分运输 中细胞液浓度的大小及穿中细胞液浓度的大小及穿膜膜蒸腾作用蒸腾作用是植是植物物水分的水分的吸收吸收和和运输运输的重要的重要动力。动力。过程过程:意义意义:1.水分吸收的动力；水分吸收的动力；2.水分和无机盐在植物内运输的动力；水分和无机盐在植物内运输的动力；3.还能降低叶片表面的温度。还能降低叶片表面的温度。一些物质可以通

20、过，另一些物质不可以通过的多孔性薄膜，物一些物质可以通过，另一些物质不可以通过的多孔性薄膜，物质能否通过，完全质能否通过，完全取决于分子的大小取决于分子的大小，如玻璃纸、肠衣、鱼鳔，如玻璃纸、肠衣、鱼鳔等，不一定是生物活性材料，可指人工材料，上无载体蛋白，等，不一定是生物活性材料，可指人工材料，上无载体蛋白，易于人工操作（易于人工操作（没有选择性没有选择性,不具生物活性）不具生物活性）如活细胞中所有生物膜（包括核膜），是生物活性材料，如活细胞中所有生物膜（包括核膜），是生物活性材料，上有载体蛋白，不易于人工操作上有载体蛋白，不易于人工操作(对物质透过有选择性，对物质透过有选择性，具有生物活性具

21、有生物活性)相同点相同点：都是有的物质能过，有的物质不能过：都是有的物质能过，有的物质不能过选择透过性膜与半透膜的区别选择透过性膜与半透膜的区别原生质与原生质层的区别原生质与原生质层的区别从存在位置看：从存在位置看：原生质是动植物细胞都具有的，原生质层仅存原生质是动植物细胞都具有的，原生质层仅存在于成熟的植物细胞中。在于成熟的植物细胞中。从组成结构看：从组成结构看：原生质包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分，原原生质包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分，原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成不包括细生质层包括细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成不包括细胞核和细胞液，仅存于成熟的植物细胞内

22、。胞核和细胞液，仅存于成熟的植物细胞内。原生质体原生质体是指去除了植物细胞壁后所剩下的植物细胞结构。是指去除了植物细胞壁后所剩下的植物细胞结构。半透膜半透膜：选择透过性膜选择透过性膜:思考：思考：植物根对水分和对矿质元素离子的吸收同一个过程吗？植物根对水分和对矿质元素离子的吸收同一个过程吗？想一想想一想:假如是同一个过程，吸水量和吸收矿质元素离子的假如是同一个过程，吸水量和吸收矿质元素离子的量应该是什么关系？量应该是什么关系？实验结束后，水稻和番茄对不同矿质实验结束后，水稻和番茄对不同矿质元素吸收量占开始时的浓度的百分比元素吸收量占开始时的浓度的百分比水稻水稻NPK Mg CaSi番茄番茄10

23、0某植物一昼夜吸收水分和矿质元素比较某植物一昼夜吸收水分和矿质元素比较水水 矿矿白白 天天水水 矿矿晚晚 上上吸吸收收量量分析结果，分析结果，得出结论：得出结论：根对根对水分水分的吸收和对的吸收和对矿质元素矿质元素的吸收是两的吸收是两个个相对独立的相对独立的过程。过程。7 7、根吸收水与吸收矿质元素的比较、根吸收水与吸收矿质元素的比较水与光合作用水与光合作用水是光合作用的原料（光反应）、水是光合作用的原料（光反应）、也是产物（暗反应）也是产物（暗反应）6CO 6CO2 2+12H12H2 2O O C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2+6H6H2 2O O酶光叶肉细胞缺水后

24、气孔关闭，将影响光合作用叶肉细胞缺水后气孔关闭，将影响光合作用水与呼吸作用水与呼吸作用C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2+6H6H2 2O O6CO6CO2 2+12H12H2 2O O+能量能量 酶想一想：种子贮藏前为什么要晒干？想一想：种子贮藏前为什么要晒干？种子的呼吸会随水的增加而加强，潮湿的种子呼吸作用较强而较种子的呼吸会随水的增加而加强，潮湿的种子呼吸作用较强而较多消耗种子内的有机物多消耗种子内的有机物,同时也容易发生霉变同时也容易发生霉变,因此不利于贮存。因此不利于贮存。水既是呼吸作用的原料（第二阶段），水既是呼吸作用的原料（第二阶段），也是呼吸作用产物（第三

25、阶段）也是呼吸作用产物（第三阶段）“水水”知识回顾：知识回顾：l1 1、细胞内水的含量、细胞内水的含量l2 2、水的存在形式、水的存在形式l3 3、水的作用、水的作用l4 4、水与代谢的关系、水与代谢的关系渗渗透透作作用用吸吸胀胀作作用用根尖的结构根尖的结构(一一)、吸水的部位、吸水的部位1.1.植物吸水的主要器官植物吸水的主要器官:一、水分的吸收一、水分的吸收2.2.根吸收水分最活跃的部位根吸收水分最活跃的部位;根尖成熟区的表皮细胞根尖成熟区的表皮细胞 成熟区的表皮细胞成熟区的表皮细胞根根有其它有其它器官吗器官吗？6)6)生产上的应用生产上的应用:4)4)能发生渗透作用细胞举例能发生渗透作用

26、细胞举例:烧苗的原因烧苗的原因当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水吸水当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水失水3)3)植物细胞的吸水与失水植物细胞的吸水与失水:5)5)验证实验验证实验:质壁质壁分离分离和质壁分离和质壁分离复原复原实验实验2)2)区分几个概念区分几个概念:4 4、成熟的植物细胞、成熟的植物细胞1 1）结构图）结构图原生质层原生质层相当于一层半透膜相当于一层半透膜一般存在一定一般存在一定的浓度差的浓度差细胞液细胞液外界溶液外界溶液细胞膜细胞膜液泡膜液泡膜细胞质细胞质具有选择透过性膜具有选择透过性膜原生

27、质层两侧具有浓度差原生质层两侧具有浓度差一个成熟的植物细胞与外界一个成熟的植物细胞与外界溶液就构成一个溶液就构成一个渗透系统渗透系统。动物细胞、动物细胞、死细胞呢死细胞呢？活细胞活细胞一些物质可以通过，另一些物质不可以通过的多孔性薄膜，物质一些物质可以通过，另一些物质不可以通过的多孔性薄膜，物质能否通过，完全能否通过，完全取决于分子的大小取决于分子的大小，如玻璃纸、肠衣、鱼鳔等，如玻璃纸、肠衣、鱼鳔等，不一定是生物活性材料，可指人工材料，上无载体蛋白，易于人不一定是生物活性材料，可指人工材料，上无载体蛋白，易于人工操作（工操作（没有选择性没有选择性,不具生物活性）不具生物活性）如活细胞中所有生

28、物膜（包括核膜），是生物活性材料，上如活细胞中所有生物膜（包括核膜），是生物活性材料，上有载体蛋白，不易于人工操作有载体蛋白，不易于人工操作(对物质透过有选择性，具有对物质透过有选择性，具有生物活性生物活性)相同点相同点：都是有的物质能过，有的物质不能过：都是有的物质能过，有的物质不能过选择透过性膜与半透膜的区别选择透过性膜与半透膜的区别半透膜半透膜：选择透过性膜选择透过性膜:原生质与原生质层的区别原生质与原生质层的区别从存在位置看：从存在位置看：原生质是动植物细胞都具有的，原生质层仅存在原生质是动植物细胞都具有的，原生质层仅存在于成熟的植物细胞中。于成熟的植物细胞中。从组成结构看：从组成结构看：原生质包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分，原生原生质包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分，原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成不包括细胞核质层包括细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成不包括细胞核和细胞液，仅存于成熟的植物细胞内。和细胞液，仅存于成熟的植物细胞内。原生质体原生质体是指去除了植物细胞壁后所剩下的植物细胞结构。是指去除了植物细胞壁后所剩下的植物细胞结构。