第4章细胞的物质输入和输出课件-高一上学期生物人教版必修1.pptx

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1、第4章细胞的物质输入和输出考点一 被动运输基础梳理易错提醒一、渗透现象及原理分析一、渗透现象及原理分析1渗透作用的概念渗透作用的概念水分子水分子(或其他溶剂分子或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，称为渗透作用。通过半透膜的扩散，称为渗透作用。2渗透作用具备的两个条件渗透作用具备的两个条件(1)具有具有半透膜。半透膜。(2)膜两侧膜两侧具有浓度差。具有浓度差。基础梳理知识梳理二、水进出细胞的原理二、水进出细胞的原理1动物细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水(1)动物细胞的细胞膜相当于半透膜。动物细胞的细胞膜相当于半透膜。(2)条件及现象条件及现象过过程程条件条件现现象象吸水吸水外界溶液的外界溶液的

2、浓浓度度细细胞胞质质的的浓浓度度平衡平衡外界溶液的外界溶液的浓浓度度细细胞胞质质的的浓浓度度2.植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水(1)成熟植物细胞的结构成熟植物细胞的结构(2)植物细胞内的液体环境主要是指液泡里面的细胞液。植物细胞内的液体环境主要是指液泡里面的细胞液。(3)植物细胞吸水和失水的实验探究植物细胞吸水和失水的实验探究探究性实验的一般过程：根据观察到的现象，提出问题探究性实验的一般过程：根据观察到的现象，提出问题作出假设作出假设设设计实验计实验进行实验进行实验分析结果，得出结论分析结果，得出结论总结交流总结交流进一步探究。进一步探究。实验假设：原生质层相当于一层半透膜。实验假

3、设：原生质层相当于一层半透膜。预期结果：由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由透过，而预期结果：由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由透过，而蔗糖分子不能透过。因此，在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小，发蔗糖分子不能透过。因此，在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小，发生质壁分离；加入清水后，当细胞液浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶生质壁分离；加入清水后，当细胞液浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水就会透过原生质层进入细胞液，发生质壁分离的复原。液中的水就会透过原生质层进入细胞液，发生质壁分离的复原。设计实验方案设计实验方案三三、探究植物细胞的吸水和失水的实验操作、探究植物细胞

4、的吸水和失水的实验操作1实验流程实验流程2实验结果实验结果3.实验结论实验结论实验结果与预期结果相同，说明实验结果与预期结果相同，说明“原生质层相当于一层半透膜原生质层相当于一层半透膜”的假设是成的假设是成立的。立的。现现象象试剂试剂中央液泡中央液泡变变化化原生原生质层质层位置位置变变化化细细胞大小胞大小蔗糖溶蔗糖溶液液变变小小脱离脱离细细胞壁胞壁基本不基本不变变清水清水逐逐渐渐恢复原恢复原来大小来大小恢复原位恢复原位基本不基本不变变二、自由扩散和协助扩散二、自由扩散和协助扩散1概念：物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的概念：物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应

5、所释放的能量。能量。2类型类型比比较项较项目目自由自由扩扩散散(也叫也叫简单简单扩扩散散)协协助助扩扩散散(也叫易化也叫易化扩扩散散)定定义义物物质质通通过简单过简单的的扩扩散作用散作用进进出出细细胞的胞的方式方式借助膜上的借助膜上的转转运蛋运蛋白白进进出出细细胞的物胞的物质质扩扩散方式散方式运运输输方向方向顺浓顺浓度梯度度梯度顺浓顺浓度梯度度梯度是否需要是否需要转转运蛋白运蛋白不需要不需要需要需要是否消耗能是否消耗能量量不消耗不消耗不消耗不消耗举举例例气体：气体：O2、CO2、NH3等等甘油、乙醇、甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有苯等脂溶性的小分子有机物机物少部分水少部分水离子和一些小分子有

6、离子和一些小分子有机物，如葡萄糖机物，如葡萄糖进进入入红红细细胞胞大部分水大部分水图图例例协助扩散协助扩散转运蛋白转运蛋白 载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，不改变构象。载体蛋白载体蛋白通道蛋白通道蛋白转运特点转运特点只容许与自身结合部位相只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过适应的分子或离子通过只容许与自身通道的直径和只容许与自身通道的直径和形状相适配，大小和电荷相形状相适配，大小和电荷相适宜的分子或离子通过

7、适宜的分子或离子通过自身构象自身构象改变改变不改变不改变是否与转运的是否与转运的分子结合分子结合结合结合不结合不结合是否有特异性是否有特异性具有具有具有具有实例实例葡萄糖通过载体蛋白进入葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞红细胞水分子通过水通道蛋白进出水分子通过水通道蛋白进出细胞细胞协助扩散协助扩散转运蛋白转运蛋白3.影响因素影响因素(1)膜内外物质浓度梯度的大小。膜内外物质浓度梯度的大小。(2)某些物质的运输速率还与转运蛋白的数量有关。某些物质的运输速率还与转运蛋白的数量有关。(3)温度变化会影响物质运输速率。温度变化会影响物质运输速率。易错提醒1.有关渗透现象的两点提醒有关渗透现象的两点提醒(1)

8、两溶液间的水分子进行双向运动，实际观察到的只是水分子双向运动差异所导致的液面变化。(2)当液面高度不再变化时，水分子仍进出半透膜，但进出达到平衡。2.死细胞、未成熟的细胞、动物细胞均不能发生质壁分离；生活状态死细胞、未成熟的细胞、动物细胞均不能发生质壁分离；生活状态下，具有中央大液泡的成熟植物细胞能发生质壁分离。下，具有中央大液泡的成熟植物细胞能发生质壁分离。考点二 主动运输与胞吞、胞吐基础梳理归纳总结一、主动运输一、主动运输1物质运输方向物质运输方向物质逆浓度梯度进行跨膜运输。物质逆浓度梯度进行跨膜运输。基础梳理2条件条件需要细胞膜上相应载体蛋白的协助；消耗细胞内化学反应所释放的能需要细胞膜

9、上相应载体蛋白的协助；消耗细胞内化学反应所释放的能量。量。3实例实例K、Ca2、Na等离子通过细胞膜；氨基酸、葡萄糖进入小肠上皮等离子通过细胞膜；氨基酸、葡萄糖进入小肠上皮细胞。细胞。4意义意义主动选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从主动选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。而保证细胞和个体生命活动的需要。二、胞吞与胞吐二、胞吞与胞吐1胞吞胞吞 大分子与膜上的蛋白质结合引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子与膜上的蛋白质结合引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后，小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部大

10、分子。然后，小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部的现象。的现象。2胞吐胞吐细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，然后移动到细胞膜处，细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，然后移动到细胞膜处，并与之融合将大分子排出细胞的现象。并与之融合将大分子排出细胞的现象。3细胞的物质输入和输出的基础细胞的物质输入和输出的基础(1)转运蛋白的种类和数量或空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输转运蛋白的种类和数量或空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。起着决定性的作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。(2)胞吞或胞吐过程需要膜上蛋白质的

11、参与，更离不开膜上磷脂双分子胞吞或胞吐过程需要膜上蛋白质的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。层的流动性。归纳总结1.物质出入细胞方式的比较物质出入细胞方式的比较物物质质种种类类运运输输方式方式方向方向转转运蛋白运蛋白能量能量实实例例离子、小分离子、小分子物子物质质被被动动运运输输自由自由扩扩散散高高浓浓度度低低浓浓度度不需要不需要不需要不需要水、气体、乙醇、甘油、水、气体、乙醇、甘油、苯等苯等协协助助扩扩散散高高浓浓度度低低浓浓度度需要需要不需要不需要水、葡萄糖、某些离子水、葡萄糖、某些离子等等主主动动运运输输低低浓浓度度高高浓浓度度需要需要需要需要小小肠肠吸收葡萄糖、氨基吸收葡萄糖、氨

12、基酸及酸及红细红细胞吸收胞吸收K等等大分子物大分子物质质胞吐胞吐由膜内到由膜内到膜外膜外不需要不需要需要需要分泌蛋白分泌蛋白胞吞胞吞由膜外到由膜外到膜内膜内不需要不需要需要需要变变形虫形虫摄摄取有机物取有机物颗颗粒粒2.影响物质跨膜运输的因素及曲线分析影响物质跨膜运输的因素及曲线分析物质浓度物质浓度a图甲中物质的运输速率只与物质浓度有关，图甲表示的运输方式为自由图甲中物质的运输速率只与物质浓度有关，图甲表示的运输方式为自由扩散。扩散。b图乙中物质的运输速率不仅与物质浓度相关，还受膜上转运蛋白数量等图乙中物质的运输速率不仅与物质浓度相关，还受膜上转运蛋白数量等的影响，图乙可以表示协助扩散或主动运

13、输。的影响，图乙可以表示协助扩散或主动运输。O2浓度浓度a图丙的运输速率与图丙的运输速率与O2浓度的大小无关，可以表示自由扩散或协助扩散的浓度的大小无关，可以表示自由扩散或协助扩散的运输方式。运输方式。b图丁的运输速率与图丁的运输速率与O2浓度的大小相关；其中浓度的大小相关；其中b点之后运输速率不再改变点之后运输速率不再改变的原因是膜上载体蛋白数量有限，可以表示主动运输的方式。的原因是膜上载体蛋白数量有限，可以表示主动运输的方式。温度温度知识网络 答题必背知识网络1.渗透作用的发生必须依赖半透膜和膜两侧的浓度差。渗透作用的发生必须依赖半透膜和膜两侧的浓度差。2.动物细胞在任何情况下都不会发生质

14、壁分离现象。动物细胞在任何情况下都不会发生质壁分离现象。3.物物质质的的跨跨膜膜运运输输并并不不都都是是顺顺相相对对含含量量梯梯度度的的，细细胞胞对对物物质质的的输输入入和和输输出出具具有有选择性。选择性。4.被被动动运运输输包包括括自自由由扩扩散散和和协协助助扩扩散散，它它们们都都是是顺顺浓浓度度梯梯度度运运输输的的过过程程，不不消消耗能量，但是协助扩散需要转运蛋白耗能量，但是协助扩散需要转运蛋白。5.主动运输是逆浓度梯度运输的过程，需要载体蛋白的协助和消耗能量。主动运输是逆浓度梯度运输的过程，需要载体蛋白的协助和消耗能量。6.胞胞吞吞和和胞胞吐吐是是借借助助于于膜膜的的融融合合完完成成的的，与与膜膜的的流流动动性性有有关关，它它是是大大分分子子和和颗颗粒性物质进出细胞的物质运输方式，靠粒性物质进出细胞的物质运输方式，靠ATP提供动力提供动力。答题必背按按ESCESC键退出全屏播放键退出全屏播放 本章节内容讲解结束