高一生物細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出課件

考綱要求展示知識(shí)內(nèi)容要求1.通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透性實(shí)驗(yàn)2.觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)3.物質(zhì)出入細(xì)胞的方式Ⅱ4.生物膜的結(jié)構(gòu)Ⅱ知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建一、細(xì)胞的吸水和失水2.動(dòng)物細(xì)胞(1)外界溶液濃度________細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，細(xì)胞吸水膨脹。(2)外界溶液濃度________細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，細(xì)胞失水皺縮。(3)外界溶液濃度________細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，細(xì)胞水分進(jìn)出平衡，形態(tài)不變。細(xì)胞吸水時(shí)，水分子跨膜運(yùn)輸?shù)臓顟B(tài)如何？【自我校對(duì)】一、1.半透膜半透膜2.(1)＜(2)＞(3)=3.(1)細(xì)胞膜液泡膜(2)大液泡(3)質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原思考：水分子在細(xì)胞膜上總是雙向運(yùn)動(dòng)的。只不過(guò)在細(xì)胞吸水時(shí)，由外向內(nèi)擴(kuò)散的水分子總數(shù)多于由內(nèi)向外擴(kuò)散的水分子總數(shù)。二、1.不同不同相對(duì)獨(dú)立2.逆濃度梯度3.b.選擇性4.（2）a.水分子b.離子和小分子c.離子、小分子和大分子思考：①相同點(diǎn)：某些物質(zhì)可以通過(guò)，另一些物質(zhì)不能通過(guò)。②不同點(diǎn)：選擇透過(guò)性膜一定是半透膜，半透膜不一定是選擇透過(guò)性膜。二、滲透作用原理的應(yīng)用1.比較不同溶液濃度的大小漏斗內(nèi)燒杯內(nèi)溶液濃度MN現(xiàn)象及結(jié)論①若漏斗內(nèi)液面上升，則M＞N②若漏斗內(nèi)液面不變，則M＝N③若漏斗內(nèi)液面下降，則M＜N①滲透系統(tǒng)適用于比較溶質(zhì)不能透過(guò)半透膜的溶液濃度的大小。②兩溶液中的水分子進(jìn)行雙向運(yùn)動(dòng)，我們只是觀測(cè)出由水分子雙向運(yùn)動(dòng)的差異所導(dǎo)致的液面改變。③溶液濃度指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度，如10％葡萄糖溶液和10％蔗糖溶液的質(zhì)量濃度相同，但10％蔗糖溶液的物質(zhì)的量濃度小，故水由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移動(dòng)。④在滲透裝置達(dá)到滲透平衡后，只要存在液面差Δh，則原高濃度溶液的濃度仍大于原低濃度溶液的濃度。【例1】

(2009·海南高考·T5)已知魚(yú)鰾是一種半透膜。若向魚(yú)鰾內(nèi)注入適量的20%蔗糖溶液、排出魚(yú)鰾內(nèi)的空氣，扎緊開(kāi)口，將其浸沒(méi)在盛有10%蔗糖溶液的燒杯中，下列能正確表示燒杯內(nèi)蔗糖溶液濃度隨時(shí)間變化趨勢(shì)的示意圖是(

)【解析】魚(yú)鰾內(nèi)盛有20%的蔗糖溶液，而魚(yú)鰾外是10%的蔗糖溶液，依據(jù)滲透作用原理，水分子總的滲透方向表現(xiàn)為從鰾外低濃度溶液向鰾內(nèi)高濃度溶液，故導(dǎo)致鰾外濃度升高，一段時(shí)間后，達(dá)到平衡。【答案】B1.水分移動(dòng)方向是從溶液低濃度流向高濃度。2.半透膜兩側(cè)濃度變化分別為：高→低和低→高。3.水分移動(dòng)速度隨濃度差減小而減慢。4.滲透壓大小與溶質(zhì)微粒數(shù)目有關(guān)。1.在觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原的過(guò)程中，某同學(xué)在視野中看到生活著的洋蔥表皮細(xì)胞正處于如圖所示狀態(tài)，a，b表示該部位溶液的濃度，由此可以推測(cè)(

)A.可能a＞b，細(xì)胞滲透吸水B.a＝b，滲透系統(tǒng)保持動(dòng)態(tài)平衡C.a＜b，細(xì)胞滲透失水D.上述三種情況都可能存在【解析】本題關(guān)鍵是區(qū)分細(xì)胞生理狀態(tài)正在質(zhì)壁分離還是質(zhì)壁分離復(fù)原，所以A、B、C三種情況都可能發(fā)生?！敬鸢浮緿植物對(duì)離子的選擇性吸收2.聯(lián)系(1)礦質(zhì)元素必須溶解在水中呈離子狀態(tài)，才能被細(xì)胞吸收。(2)吸收礦質(zhì)元素離子的多少可以調(diào)節(jié)細(xì)胞液的濃度，影響對(duì)水分的吸收?！纠?】用相同的完全培養(yǎng)液，在相同條件下分別培養(yǎng)水稻和番茄幼苗。在二者的吸水率幾乎相同的情況下，72小時(shí)后原培養(yǎng)液中部分離子濃度發(fā)生了如下表的變化(表中數(shù)據(jù)為72小時(shí)后溶液中部分離子濃度占實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的百分比)。分析下表不能得出的結(jié)論是(

)K＋Mg2＋Ca2＋SiO水稻17.010511719.5番茄19.18559.6118根對(duì)離子吸收的曲線模型1.氧分壓與根吸收離子速率的關(guān)系(1)AB段表示在一定范圍內(nèi)，根吸收離子的速率隨氧分壓的升高而加快。(2)BC段表示當(dāng)氧分壓增大到一定值時(shí)，根吸收離子的速率不再隨氧分壓升高而加快，這是由于根吸收離子還與根細(xì)胞膜上載體的數(shù)量有關(guān)。2.根吸收離子與溶液中離子濃度的關(guān)系(1)曲線AB段表示在一定離子濃度范圍內(nèi)，根吸收離子的速率隨離子濃度的增大而加快。(2)曲線BC段表示當(dāng)離子濃度增大到一定數(shù)值時(shí)，根的吸收速度不再增加，這是由根細(xì)胞膜上載體的數(shù)量決定的。(3)曲線CD段表示當(dāng)離子濃度過(guò)高時(shí)，將會(huì)使根細(xì)胞失水，從而影響根細(xì)胞正常的代謝活動(dòng)，使離子吸收速率下降。觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原一、實(shí)驗(yàn)原理成熟的植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，細(xì)胞液具有一定的濃度，能夠滲透失水和吸水。二、實(shí)驗(yàn)流程(1)制作洋蔥鱗片葉表皮臨時(shí)裝片。(2)低倍顯微鏡下觀察(①有一個(gè)紫色的中央大液泡②原生質(zhì)緊貼細(xì)胞壁)三、質(zhì)壁分離的原因分析第2、3節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞揭?、生物膜的流?dòng)鑲嵌模型1.生物膜對(duì)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞有________性。2.探究(1)19世紀(jì)末，歐文頓植物細(xì)胞通透性實(shí)驗(yàn)→________。(2)20世紀(jì)，從________中分離出細(xì)胞膜→膜的主要成分是________、________。(3)1925年，荷蘭科學(xué)家從紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣—水界面鋪展成________層→細(xì)胞膜中脂質(zhì)分子排列為_(kāi)_______的兩層。(4)1959年，羅伯特森通過(guò)電鏡觀察，提出________→生物膜都由________(暗層)→________(亮層)→________(暗層)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。(5)1970年，科學(xué)家對(duì)膜蛋白進(jìn)行________后使膜融合→細(xì)胞膜具有________性。3.流動(dòng)鑲嵌模型(1)磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的________，這個(gè)支架不是靜止的，是輕油般的流體，具有________性。(2)蛋白質(zhì)分子有的________在磷脂分子層表面，有的部分或全部________磷脂雙分子層中，有的________整個(gè)磷脂雙分子層，大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以________的。二、物質(zhì)出入細(xì)胞的方式1.被動(dòng)運(yùn)輸(1)種類(lèi)：自由擴(kuò)散：________濃度________濃度，如________等。協(xié)助擴(kuò)散：________濃度膜載體蛋白________濃度，如離子和一些較大的分子。(2)特點(diǎn)：________能，________濃度梯度。2.主動(dòng)運(yùn)輸(1)方向：________濃度________濃度，如植物吸收礦質(zhì)離子。(2)特點(diǎn)：________濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)，________能，需________。(3)意義：保證活細(xì)胞按生命活動(dòng)的需要主動(dòng)選擇吸收所需物質(zhì)，排出代謝廢物和對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)。3.胞吞、胞吐：細(xì)胞攝取或排出________。生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上的特點(diǎn)是由什么決定的？1.胞吞、胞吐不屬于跨膜運(yùn)輸方式但與細(xì)胞的流動(dòng)性有關(guān)。2.小腸黏膜上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是主動(dòng)運(yùn)輸?！咀晕倚?duì)】一、1.選擇2.（1）膜是由脂質(zhì)組成（2）紅細(xì)胞脂質(zhì)蛋白質(zhì)（3）單分子連續(xù)（4）靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)（5）熒光標(biāo)記流動(dòng)3.（1）基本支架流動(dòng)（2）鑲嵌入橫跨運(yùn)動(dòng)二、1.（1）高低O2、CO2、甘油、酒精高低（2）不耗順2.（1）低高（2）逆需耗載體3.大分子思考：（1）生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——具有一定的流動(dòng)性，原因是構(gòu)成生物膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子都是可運(yùn)動(dòng)的。（2）生物膜的功能特性——具有選擇透過(guò)性，原因是膜上載體的種類(lèi)和數(shù)量不同。生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型一、生物膜的分子結(jié)構(gòu)模型1.細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型2.細(xì)胞膜的分子組成(1)脂質(zhì)分子(主要指磷脂)狀態(tài)：磷脂雙分子層排列構(gòu)成膜的基本骨架。作用：脂質(zhì)、脂溶性物質(zhì)更易通過(guò)細(xì)胞膜。實(shí)驗(yàn)：磷脂在水—空氣界面上展開(kāi)后的表面積是細(xì)胞膜表面積的兩倍。(2)蛋白質(zhì)位置：磷脂雙分子層的表層或嵌插、貫穿在磷脂雙分子層中。二、生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——具有一定的流動(dòng)性1.結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：構(gòu)成膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是運(yùn)動(dòng)的。2.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證——人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)3.實(shí)例證明：質(zhì)壁分離與復(fù)原、變形蟲(chóng)運(yùn)動(dòng)、胞吞和胞吐、白細(xì)胞吞噬細(xì)胞等。三、生物膜的流動(dòng)性與選擇透過(guò)性的關(guān)系1.區(qū)別：流動(dòng)性是生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇透過(guò)性是生物膜的功能特性。2.聯(lián)系：流動(dòng)性是選擇透過(guò)性的基礎(chǔ)，膜只有具有流動(dòng)性，才能實(shí)現(xiàn)選擇透過(guò)性。四、組成、結(jié)構(gòu)、功能關(guān)系圖解①只有活細(xì)胞才具有膜的流動(dòng)性和選擇透過(guò)性。②膜的流動(dòng)性受溫度影響，在一定溫度范圍內(nèi)，隨溫度升高，膜的流動(dòng)性增強(qiáng)。1.體現(xiàn)流動(dòng)性的例子中必須有不同細(xì)胞或細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物膜的融合，如分泌蛋白的形成與釋放，胞吞與胞吐。2.流動(dòng)性和選擇透過(guò)性的實(shí)現(xiàn)均依賴(lài)于生物膜的物質(zhì)基礎(chǔ)。1.如圖所示為細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)，其中a和b為物質(zhì)的兩種運(yùn)輸方式，下列對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述錯(cuò)誤的是(

)A.若圖示為肝細(xì)胞膜，則尿素的運(yùn)輸方向是Ⅱ→ⅠB.細(xì)胞間的識(shí)別、免疫、細(xì)胞的癌變與②有密切的關(guān)系C.大多數(shù)②可以運(yùn)動(dòng)D.b過(guò)程不需要ATP，a過(guò)程能體現(xiàn)膜的選擇透過(guò)性這一生理特性【答案】B物質(zhì)出入細(xì)胞的方式及影響因素一、自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)谋容^二、大分子物質(zhì)出入細(xì)胞的方式上述三種物質(zhì)運(yùn)輸方式是小分子和離子的運(yùn)輸方式，不包括大分子物質(zhì)。大分子物質(zhì)是通過(guò)胞吞和胞吐來(lái)運(yùn)輸?shù)摹?.胞吞和胞吐進(jìn)行的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是細(xì)胞膜的流動(dòng)性。2.胞吞和胞吐與主動(dòng)運(yùn)輸一樣也需要能量供應(yīng)，如果分泌細(xì)胞中的ATP合成受阻，則胞吐作用不能繼續(xù)進(jìn)行。（1）載體是細(xì)胞膜上的一類(lèi)蛋白質(zhì)，它具有特異性，不同物質(zhì)的載體不同，不同生物細(xì)胞膜上的載體的種類(lèi)和數(shù)量也不同；（2）載體具有飽和現(xiàn)象，當(dāng)細(xì)胞膜上的載體達(dá)到飽和時(shí)，細(xì)胞吸收該載體運(yùn)載的物質(zhì)的速率不再隨物質(zhì)的濃度的增大而增大。三、影響自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊蛩?.影響自由擴(kuò)散的因素：細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差。2.影響協(xié)助擴(kuò)散的因素：(1)細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差；(2)細(xì)胞膜上載體的種類(lèi)和數(shù)量。3.影響主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊蛩兀?1)載體；(2)能量：凡能影響細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生能量的因素，都能影響主動(dòng)運(yùn)輸，如氧氣濃度、溫度等。要確定某種物質(zhì)的運(yùn)輸方式，必須抓三個(gè)關(guān)鍵：①分析被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)是否通過(guò)細(xì)胞膜；②明確被運(yùn)輸物質(zhì)微粒的性質(zhì)（大分子、小分子、離子）；③分析物質(zhì)通過(guò)細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)方向（高濃度→低濃度，低濃度→高濃度），是否需要載體協(xié)助，是否需要消耗能量?！纠?】

(2010·廣東高考·T1)下圖是植物從土壤中吸收某礦物質(zhì)離子示意圖。據(jù)圖判斷，該離子跨膜進(jìn)入根毛細(xì)胞的方式為(

)A.自由擴(kuò)散B.協(xié)助擴(kuò)散C.主動(dòng)運(yùn)輸D.被動(dòng)運(yùn)輸【解析】本題考查學(xué)生獲取信息的能力和理解能力。結(jié)合圖示可以看出，該礦質(zhì)離子的跨膜運(yùn)輸有兩個(gè)特點(diǎn)：一是逆濃度梯度，二是消耗ATP，故應(yīng)為主動(dòng)運(yùn)輸?！敬鸢浮緾判斷物質(zhì)運(yùn)輸方式的方法12.根據(jù)運(yùn)輸方向：逆濃度梯度的跨膜運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸。2.(2010·山東高考·T3)由圖中曲線a、b表示物質(zhì)跨(穿)膜運(yùn)輸?shù)膬煞N方式，下列表述正確的是(

)A.脂溶性小分子物質(zhì)不能通過(guò)方式a運(yùn)輸B.與方式a有