第三章細(xì)胞的代謝第三節(jié)物質(zhì)通過多種方式出入細(xì)胞(1)擴(kuò)散與滲透不同物質(zhì)通過細(xì)胞膜出入細(xì)胞的方式是不同的細(xì)胞要維持正常的代謝，必須從周圍環(huán)境中獲得氧和營養(yǎng)物質(zhì)，同時向周圍環(huán)境中排出各種代謝產(chǎn)物。細(xì)胞由一層具有選擇透過性的細(xì)胞膜包被著，細(xì)胞膜具有調(diào)控物質(zhì)出入細(xì)胞的功能?；瘜W(xué)變化周圍環(huán)境周圍細(xì)胞B、C……物質(zhì)交換能量轉(zhuǎn)移/轉(zhuǎn)化物質(zhì)交換能量轉(zhuǎn)移/轉(zhuǎn)化細(xì)胞A氧、二氧化碳等氣體分子通過擴(kuò)散出入細(xì)胞，酒精、甘油等脂溶性物質(zhì)也以這種方式跨膜運(yùn)輸。擴(kuò)散是物質(zhì)出入細(xì)胞的一種方式。擴(kuò)散分子隨機(jī)運(yùn)動導(dǎo)致了物質(zhì)的擴(kuò)散。概念：擴(kuò)散是分子或離子從高濃度處向低濃度處運(yùn)動的現(xiàn)象一般來說，水分子通過半透膜的擴(kuò)散稱為滲透。細(xì)胞經(jīng)常發(fā)生滲透作用具有半透膜膜兩側(cè)的溶液存在濃度差滲透條件從水分子數(shù)相對較高的一側(cè)進(jìn)入水分子數(shù)相對較少的一側(cè)。也就是溶液中的水分子從溶液中溶質(zhì)濃度低的一側(cè)進(jìn)入濃度高的一側(cè)滲透方向：蔗糖溶液滲透現(xiàn)象在一個長頸漏斗的漏斗口外密封上一層半透膜，往漏斗內(nèi)注入蔗糖溶液，然后將漏斗浸入盛有清水的燒杯中，使漏斗管內(nèi)外的液面高度相等，一段時間后，漏斗管內(nèi)液面上升。原理分析漏斗管內(nèi)液面上升原因分析？單位體積內(nèi)清水中的水分子數(shù)量多于蔗糖溶液中的水分子數(shù)量，所以單位時間內(nèi)由清水進(jìn)入蔗糖溶液的水分子數(shù)多于蔗糖溶液進(jìn)入清水的水分子數(shù)，從而使漏斗管內(nèi)液面上升。當(dāng)漏斗管內(nèi)液面上升到一定程度，液面不再上升的原因分析？燒杯中的清水與漏斗中的蔗糖溶液具有濃度差，即具有滲透壓差，所以多數(shù)水分子進(jìn)入漏斗，使漏斗中的液面高于燒杯中的液面，當(dāng)液面高度差產(chǎn)生的靜水壓等于半透膜兩側(cè)的滲透壓差的時候，達(dá)到滲透平衡，漏斗管內(nèi)液面不再升高。細(xì)胞經(jīng)常發(fā)生滲透作用細(xì)胞壁（支撐作用），具有全透性液泡（細(xì)胞液）細(xì)胞膜細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)液泡膜原生質(zhì)層（收縮性大），具有選擇透性（相當(dāng)于半透膜）142365觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)原理：（1）細(xì)胞液濃度＜外界溶液濃度時，細(xì)胞失水，原生質(zhì)層收縮，因原生質(zhì)層收縮性比細(xì)胞壁大，故出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象。（2）細(xì)胞液濃度＞外界溶液濃度，細(xì)胞吸水，原生質(zhì)層恢復(fù)原來狀態(tài)，故出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原。實(shí)驗(yàn)步驟：觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離或復(fù)原的原因：內(nèi)因：①原生質(zhì)層具有半透性

②原生質(zhì)層伸縮性大于細(xì)胞壁伸縮性

外因：溶液濃度：細(xì)胞液濃度<外界溶液濃度

細(xì)胞失水發(fā)生質(zhì)壁分離

溶液濃度：細(xì)胞液濃度>外界溶液濃度

細(xì)胞吸水發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原討論交流：1.植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的條件？2.發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞有的可以復(fù)原，有的不能，為什么？3.生產(chǎn)中，為什么會由于施肥不當(dāng)產(chǎn)生“燒苗”？干旱情況下作物發(fā)生萎蔫，澆水后有時恢復(fù)正常生長，有時不能恢復(fù)正常，為什么？1、植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的條件：①細(xì)胞是活的(死細(xì)胞的細(xì)胞膜為全透性)②細(xì)胞有大液泡（成熟的植物細(xì)胞）③細(xì)胞外溶液的濃度高于細(xì)胞液（細(xì)胞滲透失水）2、外界溶液濃度過高導(dǎo)致細(xì)胞過度失水而死亡，發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞不能復(fù)原3、生產(chǎn)中一次性施肥過多導(dǎo)致土壤溶液濃度大于細(xì)胞液濃度，植物細(xì)胞滲透失水造成“燒苗”；長期干旱條件下，作物失水死亡，澆水后不能再恢復(fù)正常生長觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象練習(xí)：1.下列說法中，哪些是植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的原因（）①外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度②細(xì)胞液濃度小于外界溶液濃度③細(xì)胞壁的伸縮性大于原生質(zhì)層的伸縮性④原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性A.①④B.②④C.②③D.③④B練習(xí)：2.在植物細(xì)胞質(zhì)壁分離復(fù)原過程中，能正確表達(dá)細(xì)胞吸水速率變化過程的是ABCDC3.如圖是某同學(xué)用洋蔥紫色鱗片葉表皮細(xì)胞做“植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原”的實(shí)驗(yàn)中所觀察到的細(xì)胞圖，下列敘述正確的是A.圖中1、2、6組成部分具有選擇透性B.圖中細(xì)胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài)，此時6處的濃度一定大于7處的濃度C.圖中1是細(xì)胞壁，6中充滿了外界溶液D.圖中7是細(xì)胞液，在細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離過程中，其顏色逐漸變淺練習(xí)：C被動轉(zhuǎn)運(yùn)不需要消耗能量物質(zhì)跨膜的擴(kuò)散和滲透之所以發(fā)生，是因?yàn)槟蓚?cè)的物質(zhì)存在濃度差。物質(zhì)由濃度較高的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)至濃度較低的一側(cè)，稱為被動轉(zhuǎn)運(yùn)。

這種轉(zhuǎn)運(yùn)不需要消耗能量

比方：球往低處滾被動轉(zhuǎn)運(yùn)不需要消耗能量1、擴(kuò)散某些小分子物質(zhì)由高濃度向低濃度通過擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞的方式。（1）方向：高濃度→低濃度（2）動力：濃度差（3）曲線：（4）舉例：水、氧氣、二氧化碳、甘油、乙醇等。V濃度差細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)水分子細(xì)胞膜O2、CO2、水乙醇、甘油、苯被動轉(zhuǎn)運(yùn)不需要消耗能量許多種小分子或離子，在細(xì)胞膜外側(cè)的濃度雖然常比細(xì)胞內(nèi)高，但由于他們不溶于細(xì)胞膜的磷脂雙分子層中，或者是體積太大，需借助于細(xì)胞膜中的一類載體蛋白，將分子或離子轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)。

這種轉(zhuǎn)運(yùn)不需要消耗能量比方：小車載物下坡被動轉(zhuǎn)運(yùn)不需要消耗能量2、易化擴(kuò)散某些小分子物質(zhì)由高濃度向低濃度在載體蛋白的協(xié)助下通過擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞的方式。（1）方向：高濃度→低濃度（2）動力：濃度差（3）曲線：（4）舉例：葡萄糖從血液進(jìn)入紅細(xì)胞V濃度差被動轉(zhuǎn)運(yùn)不需要消耗能量易化擴(kuò)散中載體蛋白分子與被轉(zhuǎn)運(yùn)的分子或離子結(jié)合后改變形狀，把分子或離子轉(zhuǎn)運(yùn)至膜的另一側(cè)。將分子或離子釋放后，載體蛋白又恢復(fù)至原來的形狀。這種轉(zhuǎn)運(yùn)仍是一種擴(kuò)散作用，但擴(kuò)散的速率要大得多由于生命活動所需，細(xì)胞往往要把離子或分子從低濃度處運(yùn)到高濃度處。海水魚的鰓需要將體內(nèi)的鹽從鹽濃度較低的體液中排出鹽濃度較高的海水中植物的根需要從土壤溶液中吸收離子，而土壤溶液中該離子的濃度往往低于根細(xì)胞中的濃度主動轉(zhuǎn)運(yùn)需要載體蛋白，并且消耗能量這類逆濃度梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)稱為主動轉(zhuǎn)運(yùn)。主動轉(zhuǎn)運(yùn)要消耗能量，消耗的能量來自細(xì)胞中的ATP。

這種轉(zhuǎn)運(yùn)需要消耗能量比方：卡車載貨上坡主動轉(zhuǎn)運(yùn)需要載體蛋白，并且消耗能量3、主動轉(zhuǎn)運(yùn)某些小分子物質(zhì)通過消耗能量由低濃度向高濃度通過載體蛋白的運(yùn)輸進(jìn)出細(xì)胞的方式。（1）方向：低濃度→高濃度（2）動力：ATP中的能量（3）曲線：（4）舉例：無機(jī)鹽離子、氨基酸、葡萄糖等VATP主動轉(zhuǎn)運(yùn)需要載體蛋白，并且消耗能量主動轉(zhuǎn)運(yùn)必須有載體蛋白參與。載體蛋白與被轉(zhuǎn)運(yùn)的離子結(jié)合后，其形狀發(fā)生變化，這種變化需要能量。載體蛋白性狀的改變使離子從低濃度側(cè)運(yùn)至高濃度側(cè)。主動轉(zhuǎn)運(yùn)需要載體蛋白，并且消耗能量主動轉(zhuǎn)運(yùn)具有重要的意義：細(xì)胞膜的主動轉(zhuǎn)運(yùn)是活細(xì)胞的特性，它保證了活細(xì)胞能夠按照生命活動的需要，主動選擇吸收所需的營養(yǎng)物質(zhì)，主動排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)。是細(xì)胞最重要的吸收或排出物質(zhì)的方式。被動轉(zhuǎn)運(yùn)和主動轉(zhuǎn)運(yùn)的比較擴(kuò)散易化擴(kuò)散主動轉(zhuǎn)運(yùn)方向能量載體舉例不需要需要需要不消耗ATP不消耗ATP消耗ATP

濃度梯度高濃度低濃度

濃度梯度高濃度低濃度

濃度梯度低濃度高濃度

水O2、CO2、甘油等脂溶性物質(zhì)血漿中葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞K+、Na+進(jìn)出細(xì)胞被動轉(zhuǎn)運(yùn)和主動轉(zhuǎn)運(yùn)的比較主動轉(zhuǎn)運(yùn)需要載體蛋白，并且消耗能量下面幾幅坐標(biāo)圖中所表示的分別是哪種物質(zhì)運(yùn)輸方式？為什么？載體有專一性且數(shù)量有限,在易化擴(kuò)散和主動轉(zhuǎn)運(yùn)中,載體具有“飽和效應(yīng)”運(yùn)輸速率濃度差能量運(yùn)輸速率濃度差運(yùn)輸速率擴(kuò)散易化擴(kuò)散主動轉(zhuǎn)運(yùn)

練習(xí)：上述討論的是小分子物質(zhì)或離子通過跨膜進(jìn)出細(xì)胞的方式。但進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)并不一定都通過跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)來實(shí)現(xiàn)。如，當(dāng)白細(xì)胞遇到病原體時，白細(xì)胞是如何將病原體吞噬進(jìn)細(xì)胞內(nèi)的呢？有些物質(zhì)通過胞吞、胞吐進(jìn)出細(xì)胞消耗能量接觸凹陷包圍分離有些物質(zhì)通過胞吞、胞吐進(jìn)出細(xì)胞消耗能量包圍移動融合排出有些物質(zhì)通過胞吞、胞吐進(jìn)出細(xì)胞胞吞或胞吐的物質(zhì)可以是固體，也可以是液體，可以是大分子，也可以是小分子。變形蟲的攝食過程就是胞吞作用分泌蛋白的外排是胞吐作用在這個過程中，運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)穿過0層膜，且消耗能量。體現(xiàn)了質(zhì)膜具有一定的流動性?？偨Y(jié)：易化擴(kuò)散擴(kuò)散物質(zhì)的運(yùn)輸方式主動轉(zhuǎn)運(yùn)逆濃度梯度)小分子物質(zhì)(跨膜運(yùn)輸)

大分子物質(zhì)

(膜泡運(yùn)輸)

胞吞

胞吐消耗能量順濃度梯度被動運(yùn)輸載體蛋白跨膜運(yùn)輸方式被動轉(zhuǎn)運(yùn)（被動運(yùn)輸）主動轉(zhuǎn)運(yùn)（主動運(yùn)輸）胞吞胞吐自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散（易化擴(kuò)散）運(yùn)輸方向順濃度梯度順濃度梯度逆濃度梯度無濃度要求載體不需要需要消耗不需要能量不消耗不消耗需要消耗舉例O2、CO2、H2O（小分子）甘油、乙醇、苯（脂溶性）葡萄糖從血液進(jìn)入紅細(xì)胞Na+、K+、Ca2+等離子；以及其他小分子小腸吸收葡萄糖、氨基酸、核苷酸...大分子或顆粒性物質(zhì)總結(jié)：練習(xí)：1.新生兒小腸上皮細(xì)胞通過消耗能量，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖，這兩種物質(zhì)被吸收到血液中的方式分別是（）A.主動運(yùn)轉(zhuǎn)、主動運(yùn)轉(zhuǎn)B.胞吞、主動運(yùn)轉(zhuǎn)C.主動運(yùn)轉(zhuǎn)、胞吞D.被動轉(zhuǎn)運(yùn)、主動運(yùn)轉(zhuǎn)B練習(xí)：2.下列哪些物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞時與細(xì)胞中的核糖體和線粒體密切相關(guān)（）①甘油通過細(xì)胞膜②人的紅細(xì)胞從血漿中吸收葡萄糖③