1、第4章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 20142014高考生物一輪復(fù)習(xí)高考生物一輪復(fù)習(xí)第一節(jié)第一節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗镔|(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗? 2、滲透系統(tǒng)的組成、滲透系統(tǒng)的組成( (如圖如圖) )及條件及條件 半透膜，半透膜，半透膜可以是生物性的半透膜可以是生物性的選擇透過性膜，如細(xì)胞膜，也可以是物選擇透過性膜，如細(xì)胞膜，也可以是物理性的過濾膜，如玻璃紙。理性的過濾膜，如玻璃紙。 半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。濃度差的實質(zhì)是單位體積溶液中溶質(zhì)分子數(shù)的差，即濃度差的實質(zhì)是單位體積溶液中溶質(zhì)分子數(shù)的差，即物質(zhì)的量物質(zhì)的量濃度之差。濃度之差。一、滲透作用1.概念：概念：水分子（或其他

2、溶劑分子）通過半透膜的擴(kuò)散。水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴(kuò)散。(1)(1)當(dāng)當(dāng)S1S1濃度濃度S2S2濃度時，由濃度時，由S2S1S2S1的水分子數(shù)多于由的水分子數(shù)多于由S1S2S1S2的水分子數(shù)，漏斗的水分子數(shù)，漏斗(S1)(S1)液面上升。液面上升。(2)(2)當(dāng)當(dāng)S1S1濃度濃度S2S2濃度時，由濃度時，由S1S2S1S2的水分子數(shù)多于由的水分子數(shù)多于由S2S1S2S1的水分子數(shù)，漏斗的水分子數(shù)，漏斗(S1)(S1)液面下降。液面下降。(2)(2)當(dāng)當(dāng)S1S1濃度濃度=S2=S2濃度時，由濃度時，由S1S2S1S2的水分子數(shù)等于由的水分子數(shù)等于由S2S1S2S1的水分子數(shù)，漏斗的

3、水分子數(shù)，漏斗(S1)(S1)液面不變。液面不變。3、滲透作用的分析、滲透作用的分析半透膜和選擇透過性膜的關(guān)系半透膜和選擇透過性膜的關(guān)系 半透膜是指小分子物質(zhì)能通過，而大分子物質(zhì)不能通過的半透膜是指小分子物質(zhì)能通過，而大分子物質(zhì)不能通過的膜。半透膜不一定是活的生物膜。如玻璃紙即為沒有活性的半膜。半透膜不一定是活的生物膜。如玻璃紙即為沒有活性的半透膜。透膜。物質(zhì)能否通過取決于分子的大小。物質(zhì)能否通過取決于分子的大小。 選擇透過性膜是具有生命的生物膜，選擇透過性膜是具有生命的生物膜，載體蛋白的存在決定了載體蛋白的存在決定了其對不同物質(zhì)是否吸收選擇性。其對不同物質(zhì)是否吸收選擇性。細(xì)胞死亡或膜載體蛋白

4、失活后，細(xì)胞死亡或膜載體蛋白失活后，其選擇透過性喪失?；畹纳锬げ粌H具有半透性，還具有選擇其選擇透過性喪失?；畹纳锬げ粌H具有半透性，還具有選擇透過性。透過性。共性：都允許水分子自由通過，而不允許大分子物質(zhì)通過。共性：都允許水分子自由通過，而不允許大分子物質(zhì)通過。1、動物細(xì)胞的吸水和失水、動物細(xì)胞的吸水和失水2、成熟的植物細(xì)胞的失水和吸水、成熟的植物細(xì)胞的失水和吸水（1）原理）原理原生質(zhì)層和原生質(zhì)體的區(qū)別原生質(zhì)層和原生質(zhì)體的區(qū)別原生質(zhì)層是成熟的植物細(xì)胞內(nèi)相當(dāng)于半透膜的結(jié)構(gòu)，原生質(zhì)層是成熟的植物細(xì)胞內(nèi)相當(dāng)于半透膜的結(jié)構(gòu)， 由細(xì)胞膜、液泡膜以及兩膜之間的細(xì)胞質(zhì)組成，不由細(xì)胞膜、液泡膜以及兩膜之間的

5、細(xì)胞質(zhì)組成，不 包括細(xì)胞核和液泡內(nèi)的細(xì)胞液。此結(jié)構(gòu)僅存在于成熟包括細(xì)胞核和液泡內(nèi)的細(xì)胞液。此結(jié)構(gòu)僅存在于成熟 的植物細(xì)胞中。的植物細(xì)胞中。 原生質(zhì)體是去除了植物細(xì)胞壁后所剩下的具有生物原生質(zhì)體是去除了植物細(xì)胞壁后所剩下的具有生物 活性的植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)，包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核活性的植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)，包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核 三部分，常作為植物細(xì)胞融合的材料。三部分，常作為植物細(xì)胞融合的材料。2、成熟的植物細(xì)胞的失水和吸水、成熟的植物細(xì)胞的失水和吸水（2 2）現(xiàn)象：）現(xiàn)象： 當(dāng)細(xì)胞液濃度外界溶液濃度時，當(dāng)細(xì)胞液濃度外界溶液濃度時，? ? 當(dāng)細(xì)胞液濃度外界溶液濃度時，當(dāng)細(xì)胞液濃度外界溶液濃度時，?

6、?（1）原理）原理失水，失水，植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象：植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象：2、成熟的植物細(xì)胞的失水和吸水、成熟的植物細(xì)胞的失水和吸水 注意注意分生區(qū)細(xì)胞和干種子細(xì)胞因無大液泡，不能發(fā)分生區(qū)細(xì)胞和干種子細(xì)胞因無大液泡，不能發(fā)生滲透作用，無質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象。生滲透作用，無質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象。 植物細(xì)胞有細(xì)胞壁的存在，不管失水還是吸水，細(xì)胞植物細(xì)胞有細(xì)胞壁的存在，不管失水還是吸水，細(xì)胞體積變化不大。但動物細(xì)胞體積會發(fā)生明顯變化。體積變化不大。但動物細(xì)胞體積會發(fā)生明顯變化。（1）原理）原理動植物細(xì)胞能通過滲透作用吸水或失水動物細(xì)胞 植物細(xì)胞條件細(xì)胞膜具選擇透過性，相當(dāng)于半透膜細(xì)胞內(nèi)溶

7、液與細(xì)胞外溶液構(gòu)成濃度差細(xì)胞壁是全透性的原生質(zhì)層(由細(xì)胞膜、液泡膜及兩者之間的細(xì)胞質(zhì)組成)相當(dāng)于半透膜細(xì)胞液與外界溶液構(gòu)成濃度差 原理滲透作用滲透作用水分子運動方向低濃度溶液高濃度溶液低濃度溶液高濃度溶液現(xiàn)象 皺縮或脹破質(zhì)壁分離、質(zhì)壁分離復(fù)原探究實驗探究實驗提出問題提出問題作出假設(shè)作出假設(shè)設(shè)計實驗設(shè)計實驗進(jìn)行實驗進(jìn)行實驗分析結(jié)果分析結(jié)果表達(dá)與交流表達(dá)與交流（原生質(zhì)層是一層半透膜嗎？）原生質(zhì)層是一層半透膜嗎？）（原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜）（原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜）（設(shè)計方案、預(yù)期結(jié)果（設(shè)計方案、預(yù)期結(jié)果）（按預(yù)定方案進(jìn)行實驗）（按預(yù)定方案進(jìn)行實驗）（分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論：分析實驗結(jié)果，得出結(jié)

8、論：）（總結(jié)，寫實驗報告并適當(dāng)交流）（總結(jié)，寫實驗報告并適當(dāng)交流）植物細(xì)胞的吸水和失水植物細(xì)胞的吸水和失水o實驗步驟植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象：植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象：果是雙向水分子運動的差別所導(dǎo)致的現(xiàn)象。果是雙向水分子運動的差別所導(dǎo)致的現(xiàn)象。 質(zhì)壁分離后在細(xì)胞壁和細(xì)胞膜之間充滿的是質(zhì)壁分離后在細(xì)胞壁和細(xì)胞膜之間充滿的是濃度降低濃度降低的外的外界溶液，因細(xì)胞壁是全透性且有水分子通過原生質(zhì)層滲出來。界溶液，因細(xì)胞壁是全透性且有水分子通過原生質(zhì)層滲出來。 若用若用50%50%蔗糖溶液做實驗，能發(fā)生質(zhì)壁分離但不能復(fù)原，蔗糖溶液做實驗，能發(fā)生質(zhì)壁分離但不能復(fù)原，因為細(xì)胞過度失水而死亡。因為細(xì)胞

9、過度失水而死亡。 若用尿素、乙二醇、若用尿素、乙二醇、KNOKNO3 3、NaClNaCl做實驗會出現(xiàn)自動復(fù)原現(xiàn)做實驗會出現(xiàn)自動復(fù)原現(xiàn)象，因外界物質(zhì)會轉(zhuǎn)移到細(xì)胞內(nèi)而引起細(xì)胞液濃度升高。象，因外界物質(zhì)會轉(zhuǎn)移到細(xì)胞內(nèi)而引起細(xì)胞液濃度升高。 特別提醒特別提醒 實驗成功的關(guān)鍵是實驗材料的選擇，必須選擇有大液泡實驗成功的關(guān)鍵是實驗材料的選擇，必須選擇有大液泡并有顏色的植物細(xì)胞，便于在顯微鏡下觀察。并有顏色的植物細(xì)胞，便于在顯微鏡下觀察。 質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原中水分子移動是雙向的，結(jié)質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原中水分子移動是雙向的，結(jié)一、植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及復(fù)原實驗的拓展應(yīng)用o1判斷細(xì)胞的死活拓展應(yīng)用o2測定細(xì)

10、胞液濃度范圍三三. .物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗镔|(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?同一種植物對的吸收有差異，同一種植物對的吸收有差異，不同植物對的吸收也有差異，說明植不同植物對的吸收也有差異，說明植物細(xì)胞膜對無機(jī)鹽離子的吸收具有。物細(xì)胞膜對無機(jī)鹽離子的吸收具有。同一種無機(jī)鹽離子同一種無機(jī)鹽離子不同種無機(jī)鹽離子不同種無機(jī)鹽離子選擇性選擇性p63結(jié)論：結(jié)論：物質(zhì)（如碘）的跨膜運輸并不都是和水物質(zhì)（如碘）的跨膜運輸并不都是和水一樣順相對含量梯度的運輸?shù)摹Ｒ粯禹樝鄬刻荻鹊倪\輸?shù)摹?0 25倍倍250mg/L血液中碘的濃度血液中碘的濃度I3 3微生物吸收無機(jī)鹽離子的特點微生物吸收無機(jī)鹽離子的特點 不同微生物對不同

11、無機(jī)鹽離子的吸收表現(xiàn)出較大的不同微生物對不同無機(jī)鹽離子的吸收表現(xiàn)出較大的差異：差異： 不同微生物對無機(jī)鹽離子的吸收有。不同微生物對無機(jī)鹽離子的吸收有。 不同微生物對各種無機(jī)鹽離子的不同。不同微生物對各種無機(jī)鹽離子的不同。選擇性選擇性需要量需要量第第3 3節(jié)節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞轿镔|(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?磷脂分子的結(jié)構(gòu)圖磷脂分子的結(jié)構(gòu)圖細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)分析細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)分析1.磷脂雙分子層是生物膜的基本支架。其中磷脂分子的親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性的尾部相對朝向內(nèi)側(cè)。 2.蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個磷脂雙分子層。這體現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)內(nèi)外的不對稱性。 3.在細(xì)胞膜

12、的外側(cè)，有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被。糖被與細(xì)胞識別、細(xì)胞間的信息交流有密切聯(lián)系。 4.磷脂分子是可以運動的，具有流動性。大多數(shù)的蛋白質(zhì)也是可以運動的，也體現(xiàn)了膜的流動性。 1.1.物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞街饕心男?？物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞街饕心男?.2.什么是被動運輸？分幾類？什么是被動運輸？分幾類？4.4.什么是主動運輸？什么是主動運輸？看書第看書第70頁第一段文字后回答以下頁第一段文字后回答以下5題：題：被動運輸被動運輸自由擴(kuò)散自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動運輸主動運輸一、小分子及離子跨膜運輸?shù)姆绞揭弧⑿》肿蛹半x子跨膜運輸?shù)姆绞健白杂蓴U(kuò)散”過程展示小分子物質(zhì)細(xì)胞膜細(xì)胞

13、膜1.方向：方向：2.是否需要載體蛋白的協(xié)助是否需要載體蛋白的協(xié)助3.是否需要消耗能量是否需要消耗能量總結(jié)自由擴(kuò)散：4.有哪些物質(zhì)跨膜的方式屬有哪些物質(zhì)跨膜的方式屬于自由擴(kuò)散？于自由擴(kuò)散？“協(xié)助擴(kuò)散”過程展示細(xì)胞膜細(xì)胞膜載體蛋白2、協(xié)助擴(kuò)散：總結(jié)協(xié)助擴(kuò)散：1.方向：方向：2.是否需要載體蛋白的協(xié)助是否需要載體蛋白的協(xié)助3.是否需要消耗能量是否需要消耗能量4.有哪些物質(zhì)跨膜的方式屬有哪些物質(zhì)跨膜的方式屬于協(xié)助擴(kuò)散？于協(xié)助擴(kuò)散？“主動運輸”過程展示載體蛋白能量注意載體構(gòu)象的變化注意載體構(gòu)象的變化總結(jié)主動擴(kuò)散：1.方向：方向：2.是否需要載體蛋白的協(xié)助是否需要載體蛋白的協(xié)助3.是否需要消耗能量是否需

14、要消耗能量4.什么是主動運輸？與協(xié)助什么是主動運輸？與協(xié)助擴(kuò)散有何異同？擴(kuò)散有何異同？5.有哪些物質(zhì)跨膜的方式屬有哪些物質(zhì)跨膜的方式屬于主動運輸？于主動運輸？能量6.意義意義拓展應(yīng)用拓展應(yīng)用o載體本質(zhì)是蛋白質(zhì)，具有專一性，不同物質(zhì)的載體不同。不同生物細(xì)胞膜上的載體種類和數(shù)量也不相同o載體具有飽和現(xiàn)象。也就是說在跨膜運輸物質(zhì)時運載能力有限。.甲（）乙（）兩種物質(zhì)在細(xì)胞膜兩側(cè)的分甲（）乙（）兩種物質(zhì)在細(xì)胞膜兩側(cè)的分布情況如下圖（顆粒的多少表示濃度的高低），布情況如下圖（顆粒的多少表示濃度的高低），在進(jìn)行跨膜運輸時，下列說法正確的是（在進(jìn)行跨膜運輸時，下列說法正確的是（ ）。）。A.甲進(jìn)入細(xì)胞一定需甲進(jìn)入細(xì)胞一定需要能量要能量 B.甲運出細(xì)胞一定不甲運出細(xì)胞一定不需要能量需要能量C.乙進(jìn)入細(xì)胞一定要乙進(jìn)入細(xì)胞一定要有載體蛋白的參與有載體蛋白的參與 D.乙運出細(xì)胞一定要乙運出細(xì)胞一定要有載體蛋白的參與有載體蛋白的參與C C C 影響跨膜運輸?shù)囊蛩赜绊懣缒み\輸?shù)囊蛩兀?）物質(zhì)濃度）物質(zhì)濃度（在一定的濃度范圍內(nèi)）（在一定的濃度范圍內(nèi)）（2）氧氣濃度）氧氣濃度（3）溫度）溫度 溫度可影響生物膜的溫度可影響生物膜的流動性流動性和和酶的活性酶的活性