細胞物質輸入輸出第1頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六（1）物質進入細胞的方式說明物質進出細胞的方式。通過模擬實驗探究膜的透性。觀察植物細胞的質壁分離和復原。

【考試大綱】【課程標準】第2頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六【復習知識點】1原生質層2細胞液3細胞失水和吸水的原理(滲透作用)4質壁分離和質壁分離復原5選擇透過性膜

6流動鑲嵌模型的探索歷程和基本內容7主動運輸

8被動運輸(自由擴散,協助擴散)9胞吞(內吞)胞吐(外排)

第3頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六第一節物質跨膜運輸的實例

一、滲透作用（1）滲透作用：（2）發生滲透作用的條件：

AB指水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴散。具有半透膜半透膜兩側具有濃度差滲透現象示意圖Ｐ６０第4頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六二、細胞的吸水和失水（原理：滲透作用）細胞吸水膨脹細胞失水皺縮水分進出細胞處于動態平衡

1、

動物細胞的吸水和失水

外界溶液濃度<細胞質濃度時,

外界溶液濃度>細胞質濃度時,

外界溶液濃度=細胞質濃度時,第5頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六

2、植物細胞的吸水和失水細胞內的液體環境主要指的是原生質層：Ａ外界溶液濃度>細胞液濃度時,

Ｂ外界溶液濃度<細胞液濃度時,

Ｃ外界溶液濃度=細胞液濃度時，

液泡里面的細胞液細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質細胞質壁分離細胞質壁分離復原水分進出細胞處于動態平衡第6頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六

變小脫離細胞壁基本不變逐漸恢復原來大小恢復原位基本不變清水蔗糖溶液中央液泡大小原生質層位置細胞大小第7頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六（1）具有大液泡（2）具有細胞壁(3)外界溶液濃度>細胞液濃度吸脹作用（未形成中央液泡）滲透作用(有中央液泡的成熟植物細胞)1、質壁分離產生的條件：2、植物吸水方式有兩種干種子、根尖分生區第8頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六三、物質跨膜運輸的其他實例1、對礦質元素的吸收（1）

逆相對含量梯度也可進行——（2）對物質是否吸收以及吸收多少，都是由決定。2、細胞膜是一層選擇透過性膜，可以自由通過，也可以通過，而則不能通過。

細胞膜上載體的種類和數量水分子一些離子和小分子其他的離子、小分子和大分子主動運輸第9頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六

擴散：（如：）（如：）

滲透：物質從高濃度到低濃度的運動叫做擴散（擴散與過膜與否無關）O2從濃度高的地方向濃度低的地方運動水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴散又稱為滲透細胞的吸水和失水，原生質層相當于半透膜討論：比較兩組概念第10頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六

（如：）細胞膜上具有，且不同生物的細胞膜上載體不同，構成了對不同物質吸收與否和吸收多少的選擇性。（如：）選擇透過性膜半透膜物質的透過與否取決于半透膜孔隙直徑的大小動物膀胱、玻璃紙、腸衣、雞蛋的卵殼膜細胞膜等各種生物膜種類和數量載體第11頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六

第二節

生物膜的流動鑲嵌模型一、探索歷程（略，見P65-67）二、流動鑲嵌模型的基本內容▲構成了膜的基本支架▲蛋白質分子有的在磷脂雙分子層表面，有的磷脂雙分子層中，有的整個磷脂雙分子層▲磷脂雙分子層和大多數蛋白質分子可以磷脂雙分子層運動鑲嵌部分或全部嵌入橫跨第12頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六三、糖蛋白（糖被）

組成：

作用：由細胞膜上的蛋白質與糖類結合形成。保護潤滑等。血型鑒定、免疫反應、細胞識別、第13頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六

(1)：(2)

一、被動運輸：第三節物質跨膜運輸的方式二、主動運輸：物質進出細胞，順濃度梯度的擴散，稱為被動運輸。物質通過簡單的擴散作用進出細胞進出細胞的物質借助載體蛋白的擴散從濃度一側運輸到濃度一側，需要的協助，同時還需要消耗細胞內化學反應所釋放的，這種方式叫做主動運輸。自由擴散協助擴散：低高載體蛋白能量第14頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六方向

載體能量舉例

高→低不需要不需要高→低低→高需要需要不需要需要自由擴散協助擴散主動運輸水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、維生素等葡萄糖進入紅細胞

氨基酸、K+、Na+、Ca+等離子、葡萄糖進入小腸上皮細胞第15頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六大分子如蛋白質等物質進出細胞的方式：胞吞、胞吐【基礎知識回顧】

1.無機鹽離子和一些非脂溶性的小分子有機物進出細胞時，它們從

一側運輸到

一側，需要

的協助，同時還需要消耗

，這種方式叫做主動運輸。主動運輸普遍存在于

和

細胞中，保證了活細胞能按照

的需要，

吸收所需要的營養物質，排出代謝廢物和

物質。第16頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六物質出入細胞的方式被動運輸主動運輸自由擴散協助擴散運輸方向是否需要載體是否消耗能量3．影響物質進出細胞速率的因素⑴影響自由擴散的因素：

。⑵影響協助擴散的因素：①

；②

。⑶影響主動運輸的因素：①

；②

。4．畫出影響物質運輸速率的曲線：⑴物質濃度（在一定濃度范圍內）對物質進出細胞的三種方式中運輸速率的影響曲線：⑵氧氣濃度（在一定濃度范圍內）對物質進出細胞的三種方式中運輸速率的影響曲線：2．列表比較自由擴散、協助擴散和主動運輸第17頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六5.植物細胞的

和

以及

稱為原生質層，植物細胞的原生質層相當于一層

。6.當

時，植物細胞失水發生

；反之，當

時，植物細胞吸水，發生

。7．植物細胞發生質壁分離的內因是

；外因是

。8．判斷細胞是否發生質壁分離及其復原時的規律：⑴從細胞角度分析：①

細胞不發生質壁分離現象。②

細胞才可發生質壁分離現象。⑵從溶液角度分析：①在

溶液中，細胞只會發生質壁分離現象，不能自動復原。②在

溶液中，細胞先發生質壁分離后自動復原。③在高濃度溶液中，細胞可發生

，但會因

而不再復原。第18頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六9．物質跨膜運輸并不都是

相對含量梯度的，而且細胞對物質的輸入和輸出具有

，可以說細胞膜和其他生物膜都是

膜。這種膜可以讓

自由通過，一些

和

也可以通過，而其他的

、

和

則不能通過。生物膜的這一特性是

的一個重要特征。

10．植物細胞質壁分離與復原實驗有以下幾方面的應用：⑴

；⑵

；⑶

；⑷

；第19頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六⑴19世紀末，歐爾頓發現細胞膜對不同物質的通透性不一樣：凡是可以溶于

的物質，更容易通過細胞膜進入細胞。于是，他提出：膜是由

------組成的。⑵20世紀初，科學家通過對紅細胞膜成分進行化學分析表明：膜的主要成分是_______

和

。1925年，兩位荷蘭科學家用丙酮從人的紅細胞中提取脂質，在空氣—水面上鋪展層單分子層，面積為紅細胞表面積的

倍，由此得出結論：細胞膜中的脂質分子必然排列為

。⑶20世紀40年代，有學者推測脂質兩邊各覆蓋著

。1959年，羅伯特森在

下看到了細胞膜清晰的

三層結構，他結合其他學者的工作，提出生物膜的模型：所有的生物膜都由

三層結構構成，中間的亮層是

分子，兩邊暗層是

分子，他把生物膜描述為

的統一結構。

2.流動鑲嵌模型的提出：⑴20世紀60年代以后，很多科學家對羅伯特森的模型提出質疑：如果這樣，細胞膜的復雜功能將難以實現，就連

、

這樣的現象都不好解釋。⑵后來科學家發現膜蛋白并不全是全部

在脂質表面，有的蛋白質是

在脂質雙分子層中的。第20頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六⑶1970年，科學家用綠色熒光燃料標記鼠細胞表面的蛋白質分子，紅色熒光染料標記人細胞表面的蛋白質分子，來研究細胞融合。此實驗表明：細胞膜具有

。⑷結合前人的研究成果，1972年桑格和尼克森提出了

模型，并為大多數人所接受。3.生物膜流動鑲嵌模型的基本內容：生物膜流動鑲嵌模型認為，

構成了膜的基本支架，這個支架不是___

的，是輕油般的流體，具有

。蛋白質分子有的

磷脂雙分子層表面，有的部分或全部

磷脂雙分子層中，有的

整個磷脂雙分子層。大多數蛋白質分子也是可以

的。

4.在細胞膜的外表，有一層細胞膜上的

與

結合形成的糖蛋白，叫做糖被。它有重要的功能。如：消化道和呼吸道上皮細胞表面的糖蛋白有

作用；糖被與細胞表面的

有密切關系。除糖蛋白外，細胞表面還有

。第21頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六生物膜分子結構的基本特點是：（1）鑲嵌性：膜的基本結構是由脂雙分子層鑲嵌蛋白質構成的（2）流動性：膜結構中的蛋白質和脂類分子在膜中可作多種形式的移動。膜整體結構也具有流動性。流動性的重要生理意義：物質運輸、細胞識別、細胞融合、細胞表面受體功能調節等。（3）不對稱性：膜兩側的分子性質和結構不相同（4）蛋白質極性：多肽鏈的極性區突向膜表面，非極性部分埋在脂雙層內部。故蛋白質分子既和水溶性也和脂溶性分子具有親和性。3、流動鑲嵌模型的基本內容結構特點：(1)磷脂雙分子層：構成膜的基本支架（其中磷脂分子的親水性頭部朝向兩側，疏水性尾部朝向內側）(2)蛋白質分子：在膜表面，或部分或全部鑲嵌在磷脂雙分子層糖被（少量）：細胞膜外表功能特性：(3)脂分子是可以運動的，具有流動性；(4)膜的蛋白質分子也是可以運動的。（也體現膜的流動性）(5)細胞膜外表，有一層由細胞膜上的蛋白質與糖類結合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被與細胞識別、胞間信息交流等有密切聯系）4.為什么說細胞膜是選擇透過性膜？水分子跨膜運輸是順相對含量梯度的，其他物質的跨膜運輸并不都是這樣，這取決于細胞生命活動的需要。細胞對物質的吸收是有選擇的。第22頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六對生物膜結構的探索歷程時間科學家科學實驗假說19世紀末

歐文頓

用500多種物質對植物細胞進行上萬次的通透性實驗，發現脂質更容易通過細胞膜1925年

兩位荷蘭科學家

從細胞膜中提取脂質，鋪成單層分子，面積是細胞膜的2倍

1959年

羅伯特森

在電鏡下看到細胞膜由“蛋白質—脂質—蛋白質”的三層結構構成

1970年

弗雷和埃迪登

分別用綠色和紅色熒光染料標記兩種細胞的蛋白質，并將兩細胞融合，發現熒光均勻

1972年

桑格和尼克森

在新的觀察和實驗證據基礎上

膜是由脂質組成的

細胞膜中脂質為連續的兩層生物膜為三層靜態統一結構

細胞膜具有流動性

提出流動鑲嵌模型

第23頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六1、下列現象中，屬于滲透作用（）A蔗糖放入水中，溶解后使水變甜B新鮮蘿卜放在清水中變硬C干大豆種子，沒在水中逐漸漲大D春天放在空氣中的NaCl的潮解2、在濃蔗糖溶液中，能夠發生質壁分離的細胞是（）A人的口腔上皮細胞B蛙的紅細胞C皮膚的角質層細胞D洋蔥的表皮細胞BD典題講解第24頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六3、根毛區的外層細胞不斷吸收水分到根內部的導管中去，水分由外向內逐層滲過各層細胞，則各層細胞的細胞液濃度是（）A逐層降低B逐層升高C不變D取決于土壤液濃度4、異體器官移植手術往往很難成功，最大的障礙就是異體細胞間的排斥，這主要是由于細胞膜具有識別作用，這種生理功能的結構基礎是（）A細胞膜由磷脂分子和蛋白質構成B細胞膜的外面有糖被C細胞膜具有一定的流動性D細胞膜具有一定的選擇透過性BB典題講解第25頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六5、在腎小管的細胞內可以見到大量的線粒體，這說明腎小管的重吸收作用與下列哪項運輸方式有關（）A自由擴散B協助擴散C主動運輸D被動運輸C第26頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六6、（06惠州市第二次調研）通過質壁分離和復原可以鑒定的是：①細胞的死活②原生質的伸縮性大于細胞壁的伸縮性③一個成熟的植物細胞相當于一個滲透系統④蛋白質、淀粉、纖維素的吸水性依次遞減⑤細胞壁是由纖維素構成的⑥細胞膜是單層膜

A、①②③B、②④⑥C、②③⑤D、①②7、將盛有一定濃度蔗糖溶液的透析袋口扎緊后浸于蒸餾水中，下圖表示透析袋中蔗糖溶液濃度與時間的關系，正確的是（）。時間時間時間時間蔗糖溶液濃度蔗糖溶液濃度蔗糖溶液濃度蔗糖溶液濃度ABDC第27頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六圖3-4(1)根據其結構特點，該細胞主要分布于植物體的_______________________________。

(2)如果該植物細胞是從一朵紅色花瓣上取下的，則決定其紅色的花色甙存在于哪個標號所示的結構上？_________________________________________(3)若將該細胞放在含有價標記的培養液中保溫一段時間后，則可測到3H的結構有_____________（填標號）。

(4)經測定該細胞的細胞液中所有溶解于細胞液中的物質的量為0.2mol·l-1若將該細胞置于0．3g·ml-1蔗糖液中，片刻后將發現有______________________________現象。

(5)2號結構的特點是具有一定的流動性，如果降低溫度，流動性將_______________。

(6)該細胞與葉肉細胞相比較，在顏色上的區別是_______________________________。

(7)在該細胞中不具膜結構的細胞器是__________（填標號），如果在該細胞器上合成的物質中含有50個氨基酸，則在該細胞器上將會有____________個水分子生成例題8圖3-4是一個細胞的亞顯微結構模式圖，請據圖回答下列問題：第28頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六1、假定將甲、乙兩個植物細胞分別放入蔗糖溶液和甘油中，兩種溶液均比細胞液的濃度高，蔗糖分子不能透過細胞膜，甘油分子可以較快地透過細胞膜，在顯微鏡下連續觀察甲、乙兩細胞的變化是（）

A甲、乙兩細胞發生質壁分離后，不發生質壁分離復原B甲、乙兩細胞發生質壁分離后，乙細胞隨后又發生質壁分離復原C甲、乙兩細胞發生質壁分離，隨后甲發生質壁分離復原D甲、乙兩細胞發生質壁分離，后均又發生質壁分離復原B變式訓練第2