细胞物质输入输出.ppt

第四章 细胞的物质输入输出 问题探讨：渗透现象问题探讨：渗透现象 第一节第一节 物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例 一一、渗透作用渗透作用（1）渗透作用：渗透作用：（2）发生渗透作用的条件：发生渗透作用的条件：A B 指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。具有半透膜具有半透膜 半透膜两侧具有浓度差半透膜两侧具有浓度差 （如：（如：）细胞膜上具有细胞膜上具有 ，且不同生物的细胞膜上，且不同生物的细胞膜上载体载体 不同，构成了对不同物质吸不同，构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。收与否和吸收多少的选择性。（如：如：）选择透过性膜选择透过性膜 半透膜半透膜 物质的透过与否取决于半透膜孔隙物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小直径的大小 动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜 细胞膜等各种生物膜细胞膜等各种生物膜 种类和数量种类和数量 载体载体 二二、细胞的吸水和失水细胞的吸水和失水（原理：渗透作用原理：渗透作用）细胞吸水膨胀细胞吸水膨胀 细胞失水皱缩细胞失水皱缩 水分进出细胞处于动态平衡水分进出细胞处于动态平衡 1、动物细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水 外界溶液浓度外界溶液浓度细胞质浓度时细胞质浓度时,外界溶液浓度外界溶液浓度=细胞质浓度时细胞质浓度时,2、植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水 细胞内的液体环境主要指的是细胞内的液体环境主要指的是 原生质层原生质层：外界溶液浓度外界溶液浓度细胞液浓度时细胞液浓度时,外界溶液浓度外界溶液浓度细胞液浓度细胞液浓度 吸胀作用吸胀作用（未形成中央液泡）（未形成中央液泡）渗透作用渗透作用(有中央液泡的成熟植物细胞有中央液泡的成熟植物细胞)1、质壁分离产生的条件、质壁分离产生的条件：2、植物吸水方式有两种、植物吸水方式有两种 干种子、根尖分生区干种子、根尖分生区 必须是活细胞必须是活细胞 三三、物质跨膜运输的其他实例物质跨膜运输的其他实例 1、对矿质元素的吸收对矿质元素的吸收（1）逆相对含量梯度也可进行逆相对含量梯度也可进行（2）对物质是否吸收以及吸收多少对物质是否吸收以及吸收多少，都是由都是由 决定决定。2、细胞膜是一层、细胞膜是一层选择透过性膜选择透过性膜，可以自可以自由通过，由通过，也可以通过，而也可以通过，而 则不能通过。则不能通过。细胞膜上载体的种类和数量细胞膜上载体的种类和数量 水分子水分子 一些离子和小分子一些离子和小分子 其他的离子、小分子和大分子其他的离子、小分子和大分子 主动运输主动运输 第二节第二节 生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型 一一、探索历程探索历程（略略，见见P65-67）二二、流动镶嵌模型的基本内容流动镶嵌模型的基本内容 构成了膜的基本支架构成了膜的基本支架 蛋白质分子有的蛋白质分子有的 在磷脂双分子层表在磷脂双分子层表面，有的面，有的 磷脂双分子层中磷脂双分子层中，有的，有的 整个磷脂双分子层整个磷脂双分子层 磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以 磷脂双分子层磷脂双分子层 运动运动 镶嵌镶嵌 部分或全部嵌入部分或全部嵌入 横跨横跨 三、糖蛋白（糖被）三、糖蛋白（糖被）组成：组成：作用：作用：由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。保护润滑等保护润滑等。细胞识别细胞识别、(1)：(2)一、被动运输：一、被动运输：第三节第三节 (小分子小分子)物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式 物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散，称为被动运输物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散，称为被动运输。物质通过简单的扩散作用进出细胞物质通过简单的扩散作用进出细胞 进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散 自由扩散自由扩散 协助扩散协助扩散：二二、主动运输：主动运输：从从 浓度一侧运输到浓度一侧运输到 浓度一侧浓度一侧，需要需要 的协助的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的 ，这种方式叫做主动运输这种方式叫做主动运输。低低 高高 载体蛋白载体蛋白 能量能量 方向方向 载体载体 能量能量 举例举例 高高低低 不需要不需要 不需要不需要 高高低低 低低高高 需要需要 需要需要 不需要不需要 需要需要 自由扩散自由扩散 协助扩散协助扩散 主动运输主动运输 水、水、CO2、O2、N2、乙、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、醇、甘油、苯、脂肪酸、维生素等维生素等 葡萄糖进入红细胞葡萄糖进入红细胞 氨基酸、氨基酸、K+、Na+、Ca+等离子、葡萄糖进入小等离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞肠上皮细胞 三三、大分子如蛋白质等物质进出细胞的方式大分子如蛋白质等物质进出细胞的方式 胞吞胞吞、胞吐胞吐 需要耗能需要耗能 对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程 时间时间 科学家科学家 科学实验科学实验 假说假说 19世纪世纪末末 欧文顿欧文顿 用用500多种物质对植物细胞进行多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现脂上万次的通透性实验，发现脂质更容易通过细胞膜质更容易通过细胞膜 1925年年 两位荷兰科两位荷兰科学家学家 从细胞膜中提取脂质，铺成单从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，面积是细胞膜的层分子，面积是细胞膜的2倍倍 1959年年 罗伯特森罗伯特森 在电镜下看到细胞膜由“蛋白在电镜下看到细胞膜由“蛋白质质脂质脂质蛋白质”的三层结蛋白质”的三层结构构成构构成 1970年年 弗雷和埃迪弗雷和埃迪登登 分别用绿色和红色荧光染料标分别用绿色和红色荧光染料标记两种细胞的蛋白质，并将两记两种细胞的蛋白质，并将两细胞融合，发现荧光均匀细胞融合，发现荧光均匀 1972年年 桑格和尼克桑格和尼克森森 在新的观察和实验证据基础上在新的观察和实验证据基础上 膜是由脂质膜是由脂质 组成的组成的 细胞膜中脂质为细胞膜中脂质为 连续的两层连续的两层 生物膜为三层生物膜为三层 静态统一结构静态统一结构 细胞膜具细胞膜具 有流动性有流动性 提出流动镶嵌提出流动镶嵌 模型模型 （20132013新课标新课标卷）卷）3.3.关于植物细胞通过主动运输关于植物细胞通过主动运输方式吸收所需矿质元素离子的叙述，正确的是方式吸收所需矿质元素离子的叙述，正确的是 A.A.吸收不同矿质元素离子的速率都相同吸收不同矿质元素离子的速率都相同 B.B.低温不影响矿质元素离子的吸收速率低温不影响矿质元素离子的吸收速率 C.C.主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中 D.D.叶肉细胞不能以主动运输方式吸收矿质元素离子叶肉细胞不能以主动运输方式吸收矿质元素离子 C 典题讲解（2013福建卷）福建卷）2.为探究茉莉酸（植物生长调节剂）对离为探究茉莉酸（植物生长调节剂）对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响，将细胞分别移至体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响，将细胞分别移至不同的培养液中继续培养不同的培养液中继续培养3天，结果如表。下列叙述错误的天，结果如表。下列叙述错误的是是 A.胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水 B.质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小 C.NaCl为自变量，茉莉酸为因变量为自变量，茉莉酸为因变量 D.茉莉酸对茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用 c c 组别组别 培养液中另添加的成分培养液中另添加的成分 结果结果 NaCl 茉莉酸茉莉酸 +-部分细胞质壁分离部分细胞质壁分离 +细胞正常，无质壁分离细胞正常，无质壁分离 -细胞正常，无质壁分离细胞正常，无质壁分离 注：注：“+”表示有添加，添加后表示有添加，添加后NaCl浓度为浓度为100mmol L-1，茉莉酸浓度为茉莉酸浓度为10-3mg L-1；“；“-”表示无添加表示无添加 （2013福建卷）福建卷）1.人肝细胞合成的糖原储存在细胞人肝细胞合成的糖原储存在细胞内，合成的脂肪不储存在细胞内，而是以内，合成的脂肪不储存在细胞内，而是以VLDL（脂肪与蛋白质复合物）形式分泌出细胞外。下列（脂肪与蛋白质复合物）形式分泌出细胞外。下列叙述正确的是叙述正确的是 A.VLDL的合成与核糖体无关的合成与核糖体无关 B.VLDL以自由扩散方式分泌出细胞外以自由扩散方式分泌出细胞外 C.肝细胞内糖原的合成与分解可影响血糖含量肝细胞内糖原的合成与分解可影响血糖含量 D.胰高血糖素可促进肝细胞内糖原的合成胰高血糖素可促进肝细胞内糖原的合成 C（20132013北京卷）北京卷）2.2.在细胞生命活动中，不可能发生的在细胞生命活动中，不可能发生的过程是过程是 A A神经递质由突触小泡分泌到胞外神经递质由突触小泡分泌到胞外 B.mRNAB.mRNA从细胞核进入细胞质从细胞核进入细胞质 C C老化受损的细胞器融入溶酶体中老化受损的细胞器融入溶酶体中 D.O2D.O2通过主动运输进入线粒体通过主动运输进入线粒体 D （2013浙江卷）浙江卷）2某哺乳动物神经细胞内外的某哺乳动物神经细胞内外的K+和和Na+浓度见下表。下列属于主动转运的是浓度见下表。下列属于主动转运的是 AK+经钾离子通道排出细胞经钾离子通道排出细胞 BK+与有关载体蛋白结合排出细胞与有关载体蛋白结合排出细胞 CNa+经钠离子通道经钠离子通道进入进入细胞细胞 DNa+与有关载体蛋白结合排出细胞与有关载体蛋白结合排出细胞 D【解析】根据表格，神经细胞外【解析】根据表格，神经细胞外Na+浓度较高，细胞内浓度较高，细胞内K+浓度较高，浓度较高，K+和和Na+经过离子通道排出细胞属于被动运输，经过离子通道排出细胞属于被动运输，A项、项、C项错误；项错误；K+与有关与有关载体蛋白结合排出细胞，运输方向由高浓度向低浓度，运输方式为协助载体蛋白结合排出细胞，运输方向由高浓度向低浓度，运输方式为协助扩散，扩散，B项错误；项错误；Na+与有关载体蛋白结合排出细胞，运输方向由低浓度与有关载体蛋白结合排出细胞，运输方向由低浓度向高浓度，运输方式为主动运输，向高浓度，运输方式为主动运输，D项正确。项正确。【答案】B （2014课标课标卷）卷）4.下列关于植物细胞质壁分离实验下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是（的叙述，错误的是（）A.与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察象的观察 B.用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察验现象的观察 C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同壁分离程度可能不同 D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察有利于实验现象的观察 【答案】D （2014课标课标卷）卷）4将某植物花冠切将某植物花冠切成大小成大小形状形状相同的相同的细条，分为细条，分为a、b、c、d、e和和f组（每组的细条数相等）组（每组的细条数相等），取上述，取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则 A实验后，实验后，a组液泡中的溶质浓度比组液泡中的溶质浓度比b组的高组的高 B浸泡导致浸泡导致f组细胞中液泡的组细胞中液泡的 失水量小于失水量小于b组的组的 Ca组细胞放在蔗糖溶液中失水组细胞放在蔗糖溶液中失水 或吸水所耗或吸水所耗ATP大于大于b组组 D使细条在浸泡前后长度不变的使细条在浸泡前后长度不变的 蔗糖浓度介于蔗糖浓度介于0.40.5molL-1之间之间 【答案】A （2014海南卷）海南卷）3下列过程中，不依赖膜蛋白下列过程中，不依赖膜蛋白的是的是 ACO2进出