《细胞的物质输入和输出》课件（新人教版必修1）

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1、第四章细胞的物质输入和输出,物质跨膜运输的实例,渗透系统装置,漏斗内的浓度永远 大于半透膜外的浓度,条件,水（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散,水分子是顺相对含量梯度跨膜运输 水流向水少的,原理,原理-渗透作用 具备条件,（1）半透膜,动物细胞的细胞膜,植物细胞的原生质层,（2）浓度差,：细胞液与外界溶液有浓度差,吸水胀破,失水皱缩,正常状态,细胞膜相当于半透膜,制备细胞膜的实验原理,动物细胞的吸水和失水,细胞膜,液泡膜,细胞质,液泡,细胞核,细胞壁,原生质层,由纤维素和果胶组成，是全透性,成熟的植物细胞,原生质体：植物细胞去掉细胞壁,原生质：细胞内物质的总称,探究：植物细胞的吸水和失水,提出

2、问题 作出假设 设计实验 进行实验 分析结果，得出结论 表达和交流 进一步探究,1、实验材料 紫色洋葱鳞片叶,成熟的、液泡带有一定的颜色,2、实验原理 外界溶液浓度大于细胞液 浓度时，细胞失水，发生 质壁分离现象； 外界溶液浓度小于细胞液 浓度时，细胞吸水，发生 质壁分离复原现象,制作洋葱鳞片叶外表皮细胞临时装片 低倍镜下观察 0.3gml的蔗糖溶液 低倍镜下观察 滴加清水,3、实验步骤,植物细胞质壁分离现象,植物细胞质壁分离复原现象,正常情况下的细胞,发生质壁分离,4、实验结果,现象？,正常情况下的细胞,发生质壁分离,4、实验结果,原因？,原生质层的伸缩性 大于细胞壁,正常情况下的细胞,发生

3、质壁分离,4、实验结果,外界溶液,4、实验结果,无壁？,无质壁分离现象,4、实验结果,Nacl、Kno3、甘油,质壁分离 后自动复原,水稻吸收Sio4,结论： 物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度,20 25倍,人体甲状腺滤泡上皮细胞,250mg/L,血液,I,1.在培养过程中，水稻吸收水分及Si4+离子较多，吸收Ca2+、Mg2+较少，结果导致水稻培养液里的Ca2+、Mg2+浓度增高。 2.在番茄的培养液中， Ca2+、Mg2+的浓度下降，而Si4+的浓度升高，证明番茄吸收的Ca2+、Mg2+比Si4+ 多。 3.不同作物对无机盐的吸收是有差异的。,根据资料分析,结论：细胞对于物质的输出和输入

4、有选择性,水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的 其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于细胞生命活动的需要 细胞对物质的吸收是有选择的,结论：,细胞膜不仅是半透膜 还是选择透过性膜,结论：,结构特点：流动性,功能特点：选择透过性,与外界溶液的关系？,（多选）如图为渗透作用实验，开始时如图(一)，A代表清水，B、C代表蔗糖溶液，过一段时间后结果如图(二)，漏斗管内液面不再变化，H1、H2表示漏斗管内液面与清水的液面差。下列说法正确的是（ ） A图(一)中B浓度大于C的浓度 B图(一)中A中水分子扩散到B的速度大于A中水分子扩散到C的速度 C图(二)中A中水分子扩散到B的速度等于B中水分子扩散到A的速

5、度 D图(二)中B的浓度等于C的浓度,ABC,a、b、c表示某植物体的三个相邻的细胞,它们的细胞液浓度为abc,它们之间的水分渗透方向应该是,A,B,C,A,2、 当把紫色的洋葱鳞片叶的表皮置于质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液中后，原生质层和细胞壁之间将（ ） 紧紧靠在一起 B.充满细胞液 C. 充满蔗糖溶液 D.充满清水 3、浓盐水有杀菌防腐的作用，其原因是（ ） A.浓盐水中含有较多的氯离子，使细菌毒素失效 B.浓盐水中没有细菌所需要的酶，细菌不能产生毒素 C.浓盐水中含养料少，细菌迅速死亡 D.由于渗透作用，使细菌失水死亡,5. 以下哪种情况会发生渗透作用（ ） 干种子萌发时的吸水 萎

6、蔫的青菜放进清水中变得硬挺 根毛细胞吸水 水由气孔进入外界环境 插在花瓶中的花枝由瓶中吸水 洋葱表皮细胞放在盐水中发生质壁分离 兔的血液红细胞放在盐水中发生皱缩 B. C. D. ,6. 某同学设计的渗透实验：用鸡蛋膜将漏斗口封住，再装上清水，把漏斗浸入盛有10的NaCl溶液的烧杯中，使漏斗管内的液面与烧杯中的液面一样高，但他始终没有观察到渗透现象。他应该怎样改进的此装置才达到实验目的（ ） A.把10的NaCl溶液换成30的NaCl溶液 B.把10的NaCl溶液装在漏斗里，清水装在烧杯中 C.把鸡蛋膜换成其它半透膜 D.把10的NaCl溶液换成30的蔗糖溶液,7. 将洋葱表皮浸泡在7%的尿素

7、溶液中，表皮细胞发生质壁分离，随后又自动发生质壁分离复原。出现这种现象的原因可能是（ ） A.细胞液浓度下降 B.尿素分子进入细胞 C.细胞壁受到破坏 D.细胞膜受到破坏,（多选）如图为渗透作用实验，开始时如图(一)，A代表清水，B、C代表蔗糖溶液，过一段时间后结果如图(二)，漏斗管内液面不再变化，H1、H2表示漏斗管内液面与清水的液面差。下列说法正确的是（ ） A图(一)中B浓度大于C的浓度 B图(一)中A中水分子扩散到B的速度大于A中水分子扩散到C的速度 C图(二)中A中水分子扩散到B的速度等于B中水分子扩散到A的速度 D图(二)中B的浓度等于C的浓度,ABC,水分子跨膜运输是顺相对含量梯

8、度的 其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于细胞生命活动的需要 细胞对物质的吸收是有选择的,结论：,细胞膜不仅是半透膜 还是选择透过性膜,结论：,结构特点：流动性,功能特点：选择透过性,第四章细胞的物质输入和输出,第二节 生物膜的流动镶嵌模型 ,一、对生物膜结构的探索历程,19世纪末，欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验，发现问题：细胞膜对不同物质的通透性不同。,1）对膜的化学成分提出假说,膜是由脂质组成的,探索过程,时间：20世纪初 实验：科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜进行了化学分析,红细胞的细胞膜,成果：确定细胞膜的主要成分的确是脂质和蛋白质。,2）、实验：鉴定出膜

9、的化学成分,膜是由脂质（磷脂）和蛋白质组成的,磷脂和蛋白质是通过什么样的排列组合方式参与膜的构建的？,探索过程,时间：1925年 人物：两位荷兰科学家Gorter和Grendel,实验：用丙酮从红细胞中抽提出脂质，在空气水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍。,探索过程,磷脂分子,连续两层排列,3）、探测脂质分子的排列方式,膜中脂质分子排列为连续两层,1959年，罗伯特森利用电镜，获得了清晰的细胞膜照片，显示暗明暗的三层结构。,4）、提出静止模型的观点,蛋白质脂质蛋白质,三明治模型,探索过程,静态,“蛋白质脂质蛋白质”三明治模型,变形虫的变形运动,变形虫在吞噬草履虫,

10、新技术的发展： 膜蛋白并不是全部平铺在脂质表面 有的是镶嵌在脂质双分子层中,小鼠细胞和人细胞融合实验,时间：1970年 人物：费雷和埃迪登等 实验：将人和鼠的细胞膜蛋白质用不同荧光染料标记后融合,条件？,小鼠细胞和人细胞融合实验,温度低，运动速率慢,5）、推翻静止模型的观点,细胞膜具有流动性,6）、提出新的细胞膜模型,流动镶嵌模型,探索过程,1972年，桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型。,1、细胞膜主要由流动的磷脂双分子层和嵌在其中的蛋白质组成。还有少量的多糖,2、磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内侧，亲水性头部朝向膜的外侧，组成生物膜的基本骨架；,3、蛋白质或镶在

11、脂双层的表面，或全部或部分嵌入在其内部，或贯穿整个磷脂双分子层，表现出分布的不对称性,4、在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白，叫做糖被。有些多糖与磷脂分子结合形成糖脂,糖蛋白的作用： 1、有保护和润滑作用 2、还与细胞膜表面的识别有密切关系 3、与免疫反应有关,（2）膜蛋白的运动性,5、磷脂分子和大多数蛋白质是可以运动的，体现了膜的流动性,（1）磷脂分子的运动性,磷脂分子的运动,选择透过性,1、据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（ ） A 细胞膜具有一定流动性 B 细胞膜是选择透过性 C 细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨

12、架 D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子,C,2下列有关细胞膜特点的说法中，错误的是（ ） A具有一定的流动性和选择透过性 B蛋白质均匀分布于磷脂双分子层上 C脂类小分子易于自由扩散通过 D磷脂双分子层内外侧表面都有亲水性,B,小结：,1.生物膜的组成：,生物膜主要是由_和_组成,脂质,蛋白质,2.生物膜的流动镶嵌模型,生物膜的流动模型认为，_构成了膜的基本骨架；构成生物膜的磷脂是_排列的，具有流动性；大多数蛋白质分子也是可以运动,磷脂双分子层,双层,3.糖被的结构及功能,糖被是细胞膜的外表，一层由细胞膜上的_和_结合形成的糖蛋白，其作用是_、_等。,蛋白质,糖类,细胞识别,免疫反应,1下列哪项叙

13、述不是细胞膜的结构特点？（ ） A细胞膜是选择透过性膜 B细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成 C细胞膜的分子结构具有流动性 D有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动 2人体某些白细胞能进行变形运动、穿出小血管壁，吞噬侵入人体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的（ ）。 A选择透过性 B保护作用 C流动性 D自由扩散 3一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的面积增大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的（ ）。 A结构特点具有流动性 B选择透过性 C专一性 D具有运输物质的功能,A,C,A,课堂练习:,4在人和鼠的细胞融合实验中，用两种荧光物分别标记两种抗体，使之分别结合到鼠和人的细胞膜表面抗原

14、物质上（如下图）。实验结果表明，细胞开始融合时，人、鼠细胞的表面抗原“泾渭分明”，各自只分布于各自的细胞表面；但在融合之后，两种抗原就平均地分布在融合细胞的表面了。请分析回答下面的问题。 （1）细胞融合的实验表明了组成细胞膜的_分子是可以运动的，由此也证明了细胞膜具有_的特点。 （2）在细胞融合实验中，一种抗体只能与相应的抗原结合，说 明了这类物质在分子结构上具有_性。,蛋白质,流动性,特异性,第四章细胞的物质输入和输出,第三节 物质跨膜运输 的方式 ,物质跨膜运输的方式,教材分析,“物质跨膜运输的方式”一课是续第章第节“生物膜的流动镶嵌模型”后的内容。本节课主要对物质跨膜运输的三种方式进行详

15、细的讲解，同时是对前面内容的进一步深化，并且为以后学习细胞代谢打下一定的基础。,教学目标： （知识目标）通过学习说出物质进出细胞的方式；了解两种被动运输方式的异同；明确被动运输和主动运输的区别及对细胞生活的意义，理解研究物质跨膜运输的意义。 （技能目标）学会根据现象提出问题、分析原理、归纳概念的方法；学会联系生活实际进行类比；培养解读图表数据的能力，探索使用图表描述生理活动的方法。 （情感目标）培养积极参加讨论、踊跃发言、善于动脑和严密分析的习惯，在发现过程中提高思维品质，在交流中建立自信心。,教学重点和难点： （重点）物质跨膜运输的方式。 （难点）主动运输。,高二的学生已经具备了独立思考的能力，能对生活现象提出疑问、并通过多种途径找出解决的办法。同时他们具备了群体讨论、并大胆说出自己的想法和理论依据的能力。,鼓励他们尝试思考回答，增强其自信心。,对学生的独立创新的想法予以鼓励，并做正确引导。,高二学生现状分析,展示现象,教学策略,提出问题,解释原理,导出概念,列表对比,作出总结,（1）模拟实