第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出

第一節(jié)被動(dòng)運(yùn)輸?shù)谝徽n時(shí)水進(jìn)出細(xì)胞的原理1、結(jié)合滲透裝置，掌握滲透作用的條件2、結(jié)合圖示，理解動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水原理3、通過(guò)“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)理解其原理學(xué)習(xí)目標(biāo)(第一課時(shí))滲透裝置一段時(shí)間后1、漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？滲透裝置多少一、滲透作用

定義：水分子（或其它溶劑分子）通過(guò)半透膜的擴(kuò)散滲透作用發(fā)生的條件？？？如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的液面會(huì)升高嗎？如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，漏斗管內(nèi)的液面會(huì)升高嗎？不會(huì)。因?yàn)榧啿疾皇前胪改ぃ紫逗艽?，可溶于水的物質(zhì)都能夠自由通過(guò)，包括水分子和蔗糖分子都能通過(guò)。單位時(shí)間透過(guò)玻璃紙進(jìn)出水分子量相同，故漏斗管液面不變條件一：半透膜條件二：膜兩側(cè)的溶液具有濃度差滲透作用中水的擴(kuò)散方向含水量高－－低濃度溶液－－滲透壓低含水量低－－高濃度溶液－－滲透壓高水分子是順梯度跨膜運(yùn)輸滲透壓：溶質(zhì)分子對(duì)水的吸引力水分子進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞是否也是通過(guò)滲透作用呢？？？思考低濃度溶液中等濃度溶液中高濃度溶液中

外界溶液濃度

細(xì)胞質(zhì)的濃度小于吸水膨脹大于失水皺縮等于形態(tài)不變二、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水(P63)1、紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能夠透過(guò)細(xì)胞膜嗎？這些有機(jī)物相當(dāng)于“問(wèn)題探討”所示裝置中的什么物質(zhì)？2、紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是否相當(dāng)于一層半透膜？思考·討論（P63）紅細(xì)胞中的血紅蛋白是大分子有機(jī)物，不能透過(guò)細(xì)胞膜，它相當(dāng)于“問(wèn)題探討”所示裝置中的蔗糖分子。是（相當(dāng)于）3、當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)由于吸水而漲破嗎？4、紅細(xì)胞吸水或失水取決于什么條件？5、想一想臨床上輸液為什么要用生理鹽水。不一定。取決于內(nèi)外濃度差的大小。取決于紅細(xì)胞內(nèi)外溶液的濃度差，一般情況下，濃度差越大時(shí)，細(xì)胞吸水或失水越多。因?yàn)樯睇}水的濃度與血漿濃度基本一致，血細(xì)胞不會(huì)因?yàn)檫^(guò)度吸水或失水而出現(xiàn)形態(tài)和功能上的異常。0.9%NaCl水分子進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞是否也是通過(guò)滲透作用呢？？？思考滲透作用條件細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜細(xì)胞質(zhì)與外界溶液存在濃度差1、在青菜上放一些鹽,一會(huì)兒后就可看到水分滲出。

3、放蔫的青菜用清水浸泡一會(huì)兒后，又恢復(fù)新鮮

。2、對(duì)農(nóng)作物施肥過(guò)多，會(huì)造成“燒苗”現(xiàn)象。生活現(xiàn)象：植物細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)吸水和失水的情況嗎？植物細(xì)胞的吸水和失水,主要是指液泡的吸水和失水。細(xì)胞膜液泡膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞壁原生質(zhì)層（全透性）細(xì)胞液三、植物細(xì)胞的吸水和失水水進(jìn)出植物細(xì)胞,主要是指水經(jīng)過(guò)原生質(zhì)層進(jìn)出液泡。植物細(xì)胞是否也是通過(guò)滲透作用進(jìn)行吸水和失水呢？？？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)水分子進(jìn)出植物細(xì)胞是通過(guò)滲透作用嗎？原生質(zhì)層是不是相當(dāng)于一層半透膜？是通過(guò)滲透作用，原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜探究植物細(xì)胞的吸水和失水（P64）（設(shè)計(jì)思路、實(shí)驗(yàn)用具、預(yù)期結(jié)果…）進(jìn)一步探究作出假設(shè)提出問(wèn)題表達(dá)與交流實(shí)驗(yàn)結(jié)論根據(jù)參考案例，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究植物細(xì)胞的吸水和失水（P64）設(shè)計(jì)方案：將植物細(xì)胞浸潤(rùn)在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其液泡大小的變化；再將細(xì)胞浸潤(rùn)在清水中，觀察液泡的變化。預(yù)期結(jié)果：由于原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，因此在蔗糖溶液中，植物細(xì)胞的液泡會(huì)，細(xì)胞大小發(fā)生；在清水中植物細(xì)胞的液泡又會(huì)，細(xì)胞大小發(fā)生。

失水縮小基本不變吸水膨大基本不變進(jìn)一步探究作出假設(shè)提出問(wèn)題表達(dá)與交流實(shí)驗(yàn)結(jié)論質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原材料：紫色洋蔥鱗片葉、0.3g/mL的蔗糖溶液，清水；器具：顯微鏡、載玻片和蓋玻片等；實(shí)驗(yàn)過(guò)程：植物細(xì)胞的吸水和失水方法步驟：1、滴清水2、取材3、展平4、蓋蓋玻片①制片洋蔥外表皮②顯微鏡觀察----正常的洋蔥表皮細(xì)胞特點(diǎn)：細(xì)胞壁液泡

具有一個(gè)紫色的中央大液泡，原生質(zhì)層緊貼著細(xì)胞壁③一側(cè)滴0.3g/ml的蔗糖溶液，另一側(cè)用吸水紙吸引（引流法），觀察現(xiàn)象：原生質(zhì)層與細(xì)胞壁發(fā)生分離,叫做質(zhì)壁分離，原生質(zhì)層和細(xì)胞壁之間充滿了

。（1）外界溶液濃度大于細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞失水

（2）原生質(zhì)層伸縮性大于細(xì)胞壁伸縮性質(zhì)壁分離的原因蔗糖溶液（外界溶液）外因內(nèi)因④一側(cè)滴清水，另一側(cè)用吸水紙吸引（引流法），觀察現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原外界溶液濃度小于細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞吸水質(zhì)壁分離復(fù)原的原因：提出問(wèn)題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論表達(dá)與交流探究植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

中央液泡大小原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小蔗糖溶液清水變小逐漸恢復(fù)原來(lái)大小原生質(zhì)層恢復(fù)原來(lái)位置原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離基本不變(略變大)基本不變(略變小)1、原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜2、植物細(xì)胞也是通過(guò)滲透作用吸水和失水的進(jìn)一步探究植物細(xì)胞是否會(huì)吸水脹破發(fā)生質(zhì)壁分離或復(fù)原的條件有哪些？思考：(2)具有大液泡(1)活細(xì)胞質(zhì)壁分離及其復(fù)原的應(yīng)用（1）判斷細(xì)胞的死活（2）測(cè)定細(xì)胞液濃度范圍（3）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的水肥管理等成熟的植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞和植物的根尖分生區(qū)細(xì)胞不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原的兩種特殊情況分析：1、已經(jīng)發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞，再放入清水也不能復(fù)原的原因？外界溶液濃度過(guò)高細(xì)胞失水過(guò)多而死亡細(xì)胞失水時(shí)間太長(zhǎng)而死亡2、發(fā)生質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原的原因溶質(zhì)能通過(guò)膜的溶液：硝酸鉀溶液（KNO3

）、尿素、甘油、乙二醇等溶液

像水分子這樣，物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式稱為被動(dòng)運(yùn)輸。被動(dòng)運(yùn)輸又分為自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散兩類。被動(dòng)運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力來(lái)自于濃度差：順濃度梯度運(yùn)輸（p67）四、自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散1、自由擴(kuò)散自由擴(kuò)散特點(diǎn)：1、順濃度梯度運(yùn)輸2、不需要消耗細(xì)胞能量自由擴(kuò)散物質(zhì)主要有三類：①氣體分子，如O2、CO2、N2等②水等小分子③脂溶性小分子，如甘油、脂肪酸、

膽固醇、乙醇，苯等3、不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助自由擴(kuò)散（簡(jiǎn)單擴(kuò)散）定義：物質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞。2、協(xié)助擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散（易化擴(kuò)散）定義：物質(zhì)需借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散方式。協(xié)助擴(kuò)散特點(diǎn)：1、順濃度梯度運(yùn)輸2、不需要消耗細(xì)胞能量協(xié)助擴(kuò)散物質(zhì)主要有：

水分子*離子和一些小分子有機(jī)物（如：葡萄糖、氨基酸）3、需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助*研究表明，水分子更多的是借助細(xì)胞膜上的水通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞的。（P67）轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白載體蛋白通道蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)特點(diǎn)只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過(guò)只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過(guò)自身構(gòu)象改變不改變是否與轉(zhuǎn)運(yùn)的分子結(jié)合結(jié)合不結(jié)合是否有特異性具有(更強(qiáng))具有實(shí)例葡萄糖通過(guò)載體蛋白進(jìn)入紅細(xì)胞水分子通過(guò)水通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞3、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的類型自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散影響被動(dòng)運(yùn)輸速率的因素影響自由擴(kuò)散的因素:影響協(xié)助擴(kuò)散的因素:P點(diǎn)后速率受轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量限制細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量。細(xì)胞膜內(nèi)外濃度差細(xì)胞膜內(nèi)外濃度差A(yù)B膜兩側(cè)濃度差膜兩側(cè)濃度差自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散氣體(O2/CO2/N2)水脂溶性小分子(甘油/脂肪酸/乙醇/苯等)載體蛋白：葡萄糖進(jìn)紅細(xì)胞被動(dòng)運(yùn)輸通道蛋白：水和某些離子進(jìn)出細(xì)胞特點(diǎn)不消耗細(xì)胞能量順濃度梯度：（高低）是否需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1、以下可以發(fā)生滲透作用的是（）A.煮熟的馬鈴薯?xiàng)l放入水中B.

K+通過(guò)原生質(zhì)層C.氧分子通過(guò)細(xì)胞壁D.放在鹽水中的蘿卜變軟D2、a、b、c是三個(gè)相鄰的細(xì)胞，已知a細(xì)胞液濃度>b細(xì)胞液濃度>c細(xì)胞液濃度,如圖所示，能正確表示水分子在三者之間關(guān)系的是（）acbacbacbacbABCDC四、課堂練習(xí)3、關(guān)于被動(dòng)運(yùn)輸?shù)恼f(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）A．順濃度梯度進(jìn)行B．一定需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白C．不需要細(xì)胞消耗能量D．不能主動(dòng)吸收物質(zhì)B4、自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散的動(dòng)力是（）

A．葡萄糖

B．濃度差

C．細(xì)胞膜

D．載體B5.(多選)下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)谋硎?錯(cuò)誤的是(

)A.水分子進(jìn)入細(xì)胞,主要是通過(guò)自由擴(kuò)散方式進(jìn)行的B.分子或離子通過(guò)通道蛋白時(shí),不需要與通道蛋白結(jié)合C.被動(dòng)運(yùn)輸不消耗能量,也不需要借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白D.載體蛋白在轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)時(shí)自身構(gòu)象不會(huì)發(fā)生改變ACD

6.下圖代表物質(zhì)運(yùn)輸?shù)哪Ｊ綀D:(1)寫出下列結(jié)構(gòu)名稱:①_____________;②_____________;

(2)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞綖?③___