專題04細胞的物質(zhì)輸入與輸出(復(fù)習(xí)課件)(人教版)

學(xué)科網(wǎng)精品資源第四章、細胞的物質(zhì)輸入和輸出

第四章、細胞的物質(zhì)輸入和輸出考點1：對生物膜結(jié)構(gòu)的探究歷程考點2：流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容考點3：糖蛋白考點4：幾組容易混淆的概念考點5：細胞的失水和吸水考點6：物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗治隹键c7：自由擴散、協(xié)助擴散和主動運輸三種跨膜運輸方式的比較考點8：影響物質(zhì)運輸?shù)囊蛩夭蝗苡谥|(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細胞膜19世紀末“歐文頓實驗”歐文頓是通過對現(xiàn)象的推理分析，還是通過膜成分的提取和鑒定來提出假說的？根據(jù)該實驗，歐文頓提出什么假說？脂溶性物質(zhì)容易通過細胞膜，所以膜是由脂質(zhì)組成的。推理分析。返回

20世紀初，科學(xué)家將細胞膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來，發(fā)現(xiàn)細胞膜不但會被溶解脂質(zhì)的物質(zhì)溶解，也會被蛋白酶分解。1、該實驗說明了什么問題？2、以你現(xiàn)有的生物學(xué)和化學(xué)知識，你能通過什么實驗來驗證膜的成分中有蛋白質(zhì)？細胞膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。能被胃蛋白酶等分解，或能與雙縮脲試劑反應(yīng)變紫色。返回親水頭部疏水尾部磷脂分子由甘油、脂肪酸和磷酸組成，其磷酸“頭部”是親水的，脂肪酸“尾部”是疏水的。下一頁水空氣磷脂分子在細胞膜中的排列為連續(xù)的兩層。水水水水水水返回ABC（）B“羅伯特森電鏡實驗”

蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)模式圖-單位膜模型單位膜結(jié)構(gòu)模型的主要內(nèi)容是什么？下一頁亮暗膜中的脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層；蛋白質(zhì)分子覆蓋在脂質(zhì)兩邊。暗

羅伯特森的細胞膜靜態(tài)結(jié)構(gòu)能說明白細胞吞噬病菌的過程、細胞分裂、細胞的質(zhì)壁分裂與復(fù)原現(xiàn)象等生命現(xiàn)象嗎？單位膜結(jié)構(gòu)模型有什么缺陷？

返回把生物膜描述成靜態(tài)的結(jié)構(gòu)。不能。返回細胞膜的流動鑲嵌模型返回考點2：流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容1、磷脂雙分子層：膜的基本骨架。其中脂質(zhì)包括：磷脂（主要的）、膽固醇、糖脂。2、膜蛋白（蛋白質(zhì)分子）：膜功能的主要體現(xiàn)者。膜蛋白鑲嵌、覆蓋、貫穿于磷脂雙分子層中。3、磷脂雙分子層具有流動性，大多數(shù)蛋白質(zhì)分子可以運動。覆蓋鑲嵌貫穿細胞膜的流動鑲嵌模型磷脂雙分子層磷脂分子糖蛋白（糖被）蛋白質(zhì)分子

功能越復(fù)雜的細胞膜，蛋白質(zhì)種類和數(shù)量越多。體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性?；竟羌苡H水端-“頭”部疏水端-“尾”部磷脂：由甘油，脂肪酸和磷酸所組成。磷脂分子和蛋白質(zhì)分子可以流動，使得細胞膜具有一定的流動性。結(jié)構(gòu)特點：水分子可以自由通過。要選擇吸收的離子，小分子可通過。其它離子、小分子、大分子不能通過。功能特性：選擇透過性膜。結(jié)構(gòu)特點和功能特性流動性：蛋白質(zhì)、磷脂分子、膜整體結(jié)構(gòu)具有流動性。重要生理意義：物質(zhì)運輸、細胞識別、細胞融合、細胞表面受體功能調(diào)節(jié)等均與之相關(guān)。鑲嵌性：膜的基本結(jié)構(gòu)由磷脂雙分子層和鑲嵌蛋白質(zhì)構(gòu)成。不對稱性：膜兩側(cè)的分子性質(zhì)和結(jié)構(gòu)不相同。蛋白質(zhì)極性：多肽鏈的極性區(qū)（R基帶電荷或有極性，具親水性）突向膜表面，非極性部分（R基不帶電或極性微弱，具疏水性）埋在脂雙層內(nèi)部，故蛋白質(zhì)分子與水溶性和脂溶性分子都具有親和性?？键c3：糖蛋白（糖被）

組成：由細胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成。保護潤滑：消化道、呼吸道上皮細胞表面的糖蛋白。血型鑒定：免疫反應(yīng)：細胞識別：糖被是細胞識別的物質(zhì)基礎(chǔ)。作用考點4：幾組容易混淆的概念1、吸脹吸水與滲透吸水吸脹吸水滲透吸水條件細胞內(nèi)未形成中央大液泡細胞內(nèi)具有中央大液泡原理細胞中親水性物質(zhì)（蛋白質(zhì)＞淀粉＞纖維素）滲透作用實例干種子和根尖分生區(qū)細胞（以吸脹吸水為主）具有大液泡的成熟區(qū)細胞2、滲透作用與擴散作用滲透作用擴散作用概念水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴散物質(zhì)從相對含量多的地方到相對含量少的地方的自由運動（與過膜與否無關(guān)）條件具有一層半透膜；半透膜兩側(cè)溶液存在濃度差兩處物質(zhì)含不等即可結(jié)果透過半透膜的溶劑分子達到動態(tài)平衡兩處物質(zhì)相對含量相等聯(lián)系區(qū)別滲透作用是擴散作用的一種特殊形式滲透作用溶液濃度高低水分流動方向水勢高低滲透作用：水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜從低濃度溶液向高濃度溶液的擴散。條件：1）半透膜；2）濃度差。注：1）溶液的濃度指溶質(zhì)的濃度（而不講溶劑的濃度）。2）水勢：推動水分移動的強度因素。即水移動的趨勢。水總是由高水勢處自發(fā)流向低水勢處，直到兩處水勢相等為止。純水的水勢為零。溶液的濃度越大，水勢越低。3、半透膜和生物膜名稱性質(zhì)溫度、PH特性共性半透膜物理性無影響是否通過只取決于物質(zhì)分子的相對大小（或半透膜孔隙直徑的大?。?。生物膜生物活性影響活性是否通過具有選擇性，不取決于物質(zhì)分子大小，取決于膜上載體的種類和數(shù)量。水分子可以自由透過。半透膜：是一類可以讓小分子物質(zhì)通過而大分子物質(zhì)不能通過的一類薄膜的總稱。如玻璃紙、雞蛋膜等。生物膜系統(tǒng)：細胞器膜和細胞膜、核膜等共同構(gòu)成。半透膜具有相對性：

小分子和大分子的界定依據(jù)膜種類的不同而劃分范圍不同。例如，對于雞蛋的膜來說，葡萄糖分子就是大分子物質(zhì)；而對于透析管來說，葡萄糖是小分子物質(zhì)；對于腸衣來說，碘以及葡萄糖是小分子物質(zhì)，而淀粉是大分子物質(zhì)。

所有半透膜的孔隙直徑都大于水分子直徑，即水分子都能通過。在日常生活中，常見的半透膜有雞蛋膜、雞的嗉囊、魚鰾、蠶豆種皮、玻璃紙、青蛙皮、動物膀胱、腸衣、蛋白質(zhì)膠膜，火棉膠膜以及其他一些可從生物體上剝離的薄膜類物質(zhì)。

生物膜只允許水分子自由通過，它所選擇的離子、小分子物質(zhì)可以通過，而其他的離子、小分子和大分子不能透過，生物膜相當于半透膜，即可以做為半透膜使用。但核膜上有核孔不能做為半透膜。細胞死亡后生物膜的選擇透過能力喪失。4、滲透作用、擴散作用、自由擴散的關(guān)系擴散作用自由擴散滲透作用物質(zhì)（溶質(zhì)或溶劑）從相對含量多的地方到相對含量少的地方的自由運動（與過膜與否無關(guān)）。水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴散。物質(zhì)（溶質(zhì)或溶劑）從相對含量多的地方通過半透膜到相對含量少的地方的自由運動?？键c5：細胞的吸水和失水細胞的吸水和失水取決于細胞內(nèi)外溶液的濃度差。外界液濃度細胞失水（質(zhì)壁分離）原理：滲透作用。細胞質(zhì)或細胞液濃度外界液濃度動態(tài)平衡細胞質(zhì)或細胞液濃度=細胞質(zhì)或細胞液濃度外界液濃度細胞吸水（質(zhì)壁分離復(fù)原）1、動物細胞吸水和失水低滲溶液等滲溶液細胞吸水膨脹細胞失水皺縮正常紅細胞高滲溶液2、成熟的植物細胞和外界溶液組成一個滲透系統(tǒng)原生質(zhì)層：細胞膜、液泡膜以及兩膜之間的細胞質(zhì)。1）質(zhì)壁分離產(chǎn)生的條件：具有大液泡；具有細胞壁。2）質(zhì)壁分離和復(fù)原的原因：①成熟的活植物細胞原生質(zhì)層相當于半透膜；②細胞壁是全透性的，其伸縮性小于原生質(zhì)層；③細胞原生質(zhì)層內(nèi)外的溶液有濃度差。水水細胞置于0.3g/mL（30%）的蔗糖溶液中時，細胞會失水而縮小原生質(zhì)層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性原生質(zhì)層與細胞壁分離即質(zhì)壁分離3、植物細胞的失水和吸水已發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞處于清水中細胞吸水恢復(fù)原狀即質(zhì)壁分離復(fù)原吸水注意：1、動物細胞，植物根分生區(qū)細、種子細胞，不能觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象。2、植物細胞的細胞壁的伸縮性比原生質(zhì)層（體）的伸縮性小得多。3、質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象可以用來判斷細胞的死活。

4、質(zhì)壁分離是指原生質(zhì)層與細胞壁的分離。5、質(zhì)壁分離首先發(fā)生在有角處，原生質(zhì)層與細胞壁間充滿的是外界溶液。6、誘導(dǎo)質(zhì)壁分離常用的溶液是0.3g/mL（30%）的蔗糖溶液。7、滲透作用與擴散作用所講的“濃度”實指“摩爾濃度”，即單位體積內(nèi)分子或離子數(shù)目的多少。4、探究實驗：植物細胞的吸水和失水提出問題作出假設(shè)設(shè)計實驗進行實驗分析結(jié)果表達與交流（原生質(zhì)層是一層半透膜嗎？）（原生質(zhì)層相當于一層半透膜）設(shè)計方案（按預(yù)定方案進行實驗）（分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論：……）（總結(jié)，寫實驗報告并適當交流）預(yù)期結(jié)果將植物細胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其大小的變化；再將細胞浸潤在清水中，觀察其大小的變化。在蔗糖溶液中植物細胞的中央液泡會變小，細胞皺縮；在清水中植物細胞的中央液泡會變大，細胞膨脹。實驗現(xiàn)象細胞大小原生質(zhì)層的位置中央液泡大小液泡顏色0.3g/ml(30%)蔗糖溶液清水稍變小原生質(zhì)層脫離細胞壁變小變深恢復(fù)原狀、稍變大原生質(zhì)層緊貼細胞壁變大變淺質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原實驗現(xiàn)象：1、為什么選擇紫色洋蔥表皮細胞作實驗材料？2、為什么選用質(zhì)量分數(shù)為30%的蔗糖溶液，而不用50%的蔗糖溶液、30%鹽酸？3、細胞發(fā)生質(zhì)壁分離的外因是

，內(nèi)因是

，

。4、此實驗中如果將30%蔗糖溶液換成KNO3溶液或尿素溶液，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？請依次描述所涉及到的跨膜運輸方式。5、此實驗?zāi)軕?yīng)用于

。具有紫色大液泡，觀察現(xiàn)象明顯。會導(dǎo)致細胞過度失水而死亡。外界溶液濃度＞細胞液濃度①伸縮性：原生質(zhì)層＞細胞壁；發(fā)生質(zhì)壁分離后又會自動復(fù)原。自由擴散→主動運輸→自由擴散。驗證細胞死活、滲透作用、伸縮性大?、谠|(zhì)層具有選擇透過性初始濃度

0Mg2＋Ca2+Si4+

離子培養(yǎng)液中的離子濃度水稻番茄1、番茄和水稻吸收礦質(zhì)離子的比較考點6：物質(zhì)跨膜運輸?shù)奶攸c1）水稻培養(yǎng)液里的Ca2+和Mg2+濃度為什么會增高？在培養(yǎng)過程中，水稻吸收水分和其它離子較多，吸收Ca2+和Mg2+較少，結(jié)果導(dǎo)致水稻培養(yǎng)液里的Ca2+和Mg2+濃度增高。2）不同作物對無機鹽的吸收有差異嗎？不同作物對無機鹽的吸收是有差異的。

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)?。碘是逆相對含量梯度運輸?shù)摹?、人體甲狀腺濾泡上皮細胞吸收碘的特點20—25倍

人體甲狀腺濾泡上皮細胞具有很強的攝取碘的能力，其細胞內(nèi)的碘濃度比血液高20-25倍。250mg/L血液中碘的濃度I－3）水分子的運輸是順相對含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運輸也是這樣的嗎？由此你能得出什么結(jié)論？甲狀腺細胞28.1648.55米曲菌38.6651.00酵母菌2.414.93圓褐固氮菌12.9533.99大腸桿菌K2OP2O5微生物3、微生物吸收礦物質(zhì)的特點4）細胞對物質(zhì)的吸收有選擇性嗎？如果有，這種選擇性有普遍性嗎？細胞對物質(zhì)的吸收是有選擇性的，這種選擇性具有普遍性。幾種微生物體內(nèi)的礦物質(zhì)含量4.物質(zhì)跨膜運輸?shù)奶攸c（細胞膜的功能特性）2）物質(zhì)通過生物膜的跨膜運輸，有的是順相對含量梯度的（被動運輸），有的是逆相對含量梯度的（主動運輸）。1）細胞膜和其它生物膜都是選擇透過性膜。選擇透過性膜可以讓水分子自由通過，一些離子和小分子也可以通過，而其它的離子、小分子和大分子則不能通過。3）細胞對于物質(zhì)輸入和輸出的選擇性是通過細胞膜的選擇透過性實現(xiàn)的。協(xié)助擴散自由擴散物質(zhì)的跨膜運輸方式主動運輸小分子物質(zhì)大分子物質(zhì)胞吞胞吐消耗能量順濃度梯度被動運輸載體蛋白物質(zhì)出入細胞方式運輸方向載體協(xié)助消耗能量實例被動運輸自由擴散協(xié)助擴散主動運輸高→低高→低低→高不要需要需要不要不要需要CO2、O2等氣體；水、苯、乙醇、維生素；甘油、脂肪酸、膽固醇等脂質(zhì)小分子。葡萄糖進入紅細胞。全部無機鹽；所有氨基酸；絕大多數(shù)葡萄糖?？键c7：自由擴散、協(xié)助擴散和主動運輸三種跨膜運輸方式的比較高→低特征：高→低，需要載體，不需要能量。自由擴散協(xié)助擴散主動運輸特征：逆濃度梯度運輸，需要載體，需要消耗能量。特征：高→低，不需載體和能量。三種跨膜方式的圖例被動運輸：順相對含量（濃度）梯度的擴散方式。主動運輸：意義：保證活細胞能夠按照生命活動的需要，主動選擇性地進行物質(zhì)交換。（最重要的物質(zhì)運輸方式）特征：1）、逆相對含量（濃度）梯度運輸；2）、需要載體