1、第4章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出,第1節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例,條件,滲透作用,水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜，從相對(duì)含量高的地方移向相對(duì)含量低的地方擴(kuò)散,半透膜,半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差,水的流向特點(diǎn):,水分子透過半透膜，由低濃度溶液向高濃度溶液擴(kuò)散,(水分進(jìn)出是順相對(duì)濃度梯度的),滲透現(xiàn)象演示實(shí)驗(yàn),Next,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,1、裝置管內(nèi)液面升高的原因是什么？,單位時(shí)間內(nèi)，清水進(jìn)入蔗糖溶液的水分子數(shù)蔗糖溶液進(jìn)入清水的水分子數(shù)，一段時(shí)間后，液面會(huì)上升,2. 如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的液面還會(huì) 升高嗎？,漏斗管內(nèi)的液面不會(huì)升高。因?yàn)榧啿嫉目紫逗艽?，蔗糖分子也可以自由通過。,3.如果燒杯中不是

2、清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液結(jié) 果會(huì)怎樣？,半透膜兩側(cè)溶液濃度相等，（單位時(shí)間內(nèi) 透過半透膜的水分子數(shù)量=滲出的水分子數(shù)量），因此液面不會(huì)上升。,吸水脹破,失水皺縮,正常狀態(tài),制備細(xì)胞膜的實(shí)驗(yàn)原理,一、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水,外界溶液濃度 小于 細(xì)胞質(zhì)濃度 細(xì)胞吸水膨脹,外界溶液濃度 等于 細(xì)胞質(zhì)濃度 保持原狀態(tài),外界溶液濃度 大于 細(xì)胞質(zhì)濃度 細(xì)胞失水皺縮,紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么條件？,取決于外界溶液的濃度的大小 濃度差越大，細(xì)胞吸水或失水越多,其他動(dòng)物細(xì)胞的吸水或失水與紅細(xì)胞相似,動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜是半透膜,把紅細(xì)胞看作一個(gè)滲透裝置,細(xì)胞質(zhì) （蔗糖溶液） 清水 （清水）,細(xì)胞膜 （半

3、透膜）,細(xì)胞膜,液泡膜,細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞液,細(xì)胞核,細(xì)胞壁,原生質(zhì)層,孔徑大，小分子和大分子物質(zhì)都能自由進(jìn)出，是全透性膜,伸縮性小,成熟的植物細(xì)胞,相當(dāng)于半透膜，伸縮性大,二、植物細(xì)胞的吸水和失水,細(xì)胞內(nèi)有細(xì)胞液,長頸漏斗中有蔗糖液,外界溶液,燒杯中有清水,半透膜,成熟的植物細(xì)胞,滲透系統(tǒng)裝置,原生質(zhì)層 (選擇性透過膜),探究實(shí)驗(yàn)：植物細(xì)胞的吸水和失水,提出問題,作出假設(shè),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行實(shí)驗(yàn),分析結(jié)果,表達(dá)與交流,（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）,設(shè)計(jì) 方案,（按預(yù)定方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）,（分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論：）,（總結(jié)，寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告并適當(dāng)交流）,預(yù)期結(jié)果,將植物細(xì)胞浸潤在較

4、高濃度的蔗糖溶液中，觀察其大小的變化；再將細(xì)胞浸潤在清水中，觀察其大小的變化。,在蔗糖溶液中植物細(xì)胞的中央液泡會(huì)變小，細(xì)胞皺縮；在清水中植物細(xì)胞的中央液泡會(huì)變大，細(xì)胞膨脹。,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：,變小,逐漸恢復(fù)原來大小,原生質(zhì)層恢復(fù)原來位置,原生質(zhì)層 脫離細(xì)胞壁,基本 不變,基本 不變,植物細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象,植物細(xì)胞質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象,正常情況下的細(xì)胞,發(fā)生質(zhì)壁分離,結(jié)論：植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于 一層半透膜,1.在質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn)中，如果沒有細(xì)胞壁，結(jié)果會(huì)有什么不同嗎？,由于原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大，當(dāng)細(xì)胞不斷失水時(shí)，原生質(zhì)層就會(huì)與細(xì)胞壁逐漸分離開，從而發(fā)生質(zhì)壁分離。,2.發(fā)生質(zhì)壁分離的原因是什么

5、？,如果沒有細(xì)胞壁，細(xì)胞就會(huì)像紅細(xì)胞一樣會(huì)持續(xù)吸水 直到漲破細(xì)胞膜。,對(duì)于動(dòng)物、植物細(xì)胞來說：,外界溶液濃度,細(xì)胞內(nèi)溶液濃度,高,低,失水,外界溶液濃度,細(xì)胞內(nèi)溶液濃度,低,高,吸水,水分子是順相對(duì)含量梯度跨膜運(yùn)輸,物質(zhì)跨膜運(yùn)輸并不都是順相對(duì)含量梯度的，細(xì)胞對(duì)于物質(zhì)的輸入和輸出是有選擇性的，取決于細(xì)胞對(duì)生命活動(dòng)的需要。 細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜。,注意,物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn): 水分子可以自由通過，一些離子和小分子也可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過。,物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?自由擴(kuò)散（free diffusion）,特點(diǎn)： 從高濃度到低濃度； 不需要載體蛋白的協(xié)助； 不消耗能

6、量。 如：水、氧氣、二氧化碳、 甘油、乙醇、苯等。,協(xié)助擴(kuò)散 （facilitated diffusion）,特點(diǎn)： 從高濃度到低濃度； 需要載體蛋白的協(xié)助； 不需要能量。 如：葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞等。,協(xié)助擴(kuò)散,自由擴(kuò)散,協(xié)助擴(kuò)散,被動(dòng)運(yùn)輸,物質(zhì)順濃度梯度擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞，統(tǒng)稱為被動(dòng)運(yùn)輸。,不需要,需要,不消耗,不消耗,O2、CO2、H2O、 甘油、乙醇、苯,葡萄糖進(jìn)入 紅細(xì)胞,自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散的異同,物質(zhì)能不能逆濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞呢？,主動(dòng)運(yùn)輸（active transport）,特點(diǎn)： 從低濃度到高濃度； 需要載體蛋白的協(xié)助； 需要能量（ATP)。 如：Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+等離子通過細(xì)胞膜；葡萄糖、氨基酸通過小腸上皮細(xì)胞。,主動(dòng)運(yùn)輸對(duì)生命活動(dòng)的意義,1.主動(dòng)地選擇吸收需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)。,2.普遍存在于動(dòng)植物和微生物細(xì)胞中,協(xié)助擴(kuò)散,自由擴(kuò)散,主動(dòng)運(yùn)輸,自由擴(kuò)散,協(xié)助擴(kuò)散,主動(dòng)運(yùn)輸,載體有專一性且數(shù)量有限, 在協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸中,載體具有“飽和效應(yīng)”,大分子出入細(xì)胞的方式,胞吞：當(dāng)細(xì)胞攝取大分子時(shí)，首先是大分子附著在細(xì)胞膜的表面，這部分細(xì)胞內(nèi)陷形成小囊，包圍著大分子。然后小囊從細(xì)胞膜上分離下來，形成囊泡，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。,如:人體的白細(xì)胞吞噬入侵的細(xì)菌、細(xì)胞碎片及衰老的紅細(xì)胞,胞吐：細(xì)胞需要外排的大分子，先在細(xì)胞