--第二节 细胞内外的物质交换.ppt
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细胞的物质交换与能量转化
能量转化：细胞在生长和增殖过程中需要 能量，通过细胞代谢将营养物质转化为 AT P 等 能 量 形 式 ， 供 给 细 胞 正 常 生 理 功 能 的需要。
应用：细胞培养技术在生物工程、医学、制药等 领域有着广泛的应用，如药物筛选、疫苗制备、 基因治疗等。
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药物对细胞物质交换的影响：药物可以影响细胞膜的通透性，从而影响细胞与 外界环境的物质交换，如药物的吸收、分布、代谢和排泄等过程。
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药物靶点：针对细胞物质交换和能 量转化的关键环节，开发新型药物 和治疗方案
细胞免疫疗法：利用细胞免疫系统的 物质交换和能量转化功能，激活免疫 细胞，治疗癌症和自身免疫性疾病
汇报人：XX
细胞能量代谢与调控的意义：维持细胞正常生理功能、适应环境变化、促进生物进化 等
细胞能量代谢与调控的研究进展：基因工程技术、蛋白质组学技术、代谢组学技术等
细胞代谢的相互联系： 细胞内的各种代谢途径 是相互联系的，它们共 同协作以维持细胞的正 常功能。
细胞代谢的调节：细胞 通过多种机制调节其代 谢过程，以适应不同的 生理需求和环境变化。
光合作用定义：植物通过光合作用 将光能转化为化学能的过程。
能量转化方式：光合作用中，光能 被转化为化学能，并储存在葡萄糖 中。
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光合作用过程：植物吸收光能，将 二氧化碳和水转化为葡萄糖，并释 放氧气。
能量转化意义：光合作用是地球上 最重要的能量转化过程之一，为生 物提供食物和氧气。
信息传递：细胞膜上的受体可以接收信号分子，将信号传递给细胞内部，影响细胞 代谢和功能。
能量转换：细胞膜参与细胞的能量代谢过程，如线粒体膜可以参与氧化磷酸化过程， 将 化 学 能 转 化 为 AT P 中 的 化 学 能 。
高中生物必修1《第3章细胞的物质代谢第1节细胞内外的物质交换三物质进出细胞...》156北师大PPT课件
3、不能通过脂双层膜的物质， 细胞需要吗？如果需要它们怎样 才能进入细胞呢？
人工合成 的脂双层
1、自由扩散：物质通过简单扩散作用进出细胞，叫做 自由扩散。
外 细胞膜 内
比方：球往低处滚
载体
2.协助扩散:进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散
比方：卡车载运输需要载体
课前回顾与预习检测
默写：
• 1、生物膜化学组成：
• 生物膜主要由
是
。
构成，其基本支架
• 2、结构特点：
• 生物膜具有
分布是
。
，蛋白质在磷脂双分子层上
• 3、功能特点：
• 生物膜是一种
膜。
• 4、物质跨膜运输有哪3种方式？
• 5、需要消耗能量和载体的是那种跨膜运输方式？
第3节 物质跨膜运输的方式
[学习目标] 1、通过课前预习与教师精讲，学生能够复述跨膜 运输的方式、特点以及说出各种方式的实例，并尝 试画出概念图。
葡萄糖进入红 小肠上皮细胞吸
细胞
收葡萄糖、氨基
酸、离子等
问题探讨 影响物质运输速率的因素:
1、物质跨膜运输的速率与什么因素有关？
物质浓度、O2浓度、温度
2、判断下列曲线代表的是哪种跨膜运输 方式，并确定各点意义
物质浓度 运 输 速 率
耗氧量
物质浓度
运
输
速 率
• P
•Q
耗氧量
当堂检测
• 下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：
蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学 反应所释放的能量。
外 细胞膜 内 比方：卡车载货上坡
能量
对比 小结：比较三种物质运输方式的异同：
项 目 自由扩散 协助扩散 主动运输
人工合成 的脂双层
1、自由扩散：物质通过简单扩散作用进出细胞，叫做 自由扩散。
外 细胞膜 内
比方：球往低处滚
载体
2.协助扩散:进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散
比方：卡车载运输需要载体
课前回顾与预习检测
默写：
• 1、生物膜化学组成：
• 生物膜主要由
是
。
构成，其基本支架
• 2、结构特点：
• 生物膜具有
分布是
。
，蛋白质在磷脂双分子层上
• 3、功能特点：
• 生物膜是一种
膜。
• 4、物质跨膜运输有哪3种方式？
• 5、需要消耗能量和载体的是那种跨膜运输方式？
第3节 物质跨膜运输的方式
[学习目标] 1、通过课前预习与教师精讲，学生能够复述跨膜 运输的方式、特点以及说出各种方式的实例，并尝 试画出概念图。
葡萄糖进入红 小肠上皮细胞吸
细胞
收葡萄糖、氨基
酸、离子等
问题探讨 影响物质运输速率的因素:
1、物质跨膜运输的速率与什么因素有关？
物质浓度、O2浓度、温度
2、判断下列曲线代表的是哪种跨膜运输 方式，并确定各点意义
物质浓度 运 输 速 率
耗氧量
物质浓度
运
输
速 率
• P
•Q
耗氧量
当堂检测
• 下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：
蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学 反应所释放的能量。
外 细胞膜 内 比方：卡车载货上坡
能量
对比 小结：比较三种物质运输方式的异同：
项 目 自由扩散 协助扩散 主动运输
2019-2020学年北师大版高中生物必修1课件：第4章 第2节 细胞膜的选择透过性、细胞的质壁分离和复原
北师生物·必修1
2．验证渗透作用发生的条件 (1)具有半透膜
(2)具有浓度差
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北师生物·必修1
3．动植物细胞都是渗透系统
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北师生物·必修1
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4．知识归纳 (1)渗透系统适用于比较溶质不能透过半透膜的溶液的浓度大小。 (2)两溶液间的水分子进行双向运动，我们只能观测出由水分子双向运动的差所 导致的液面改变。 (3)溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，如10%的葡萄糖溶液和10%的蔗糖 溶液的质量浓度相同，但10%的葡萄糖溶液的物质的量浓度比10%的蔗糖溶液 的大，故水由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。
北师生物·必修1
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3.在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如图所 示，若将处于b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条的质量将 ()
北师生物·必修1
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A．不变 B．增大 C．减小 D．先增后减 解析：在b浓度的溶液中，萝卜条的质量下降是由于细胞失水发生质壁分离，若 将处于b浓度溶液中的萝卜条移入等渗的a浓度溶液中，会发生质壁分离复原， 质量将增加。 答案：B
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第2节 细胞内外的物质交换 第3节 细胞内的物质代谢
第1课时 细胞膜的选择透过性、细胞的质壁分离和复原
北师生物习目标] 1.观察渗透系统模式图，说出渗透作用发生的条件。2.结合植物细 胞的结构，描述质壁分离与复原的过程。
北师生物·必修1
北师生物·必修1
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2.如图所示，U型管底部中央放置一半透膜(不允许溶质分子透过)。A液和B液原 先体积相同，由于浓度不同，后来产生一个高度差ΔH。请问ΔH主要取决于 ( )
2.植物细胞课件(2)(人教版生物)
1．制作人的口腔上皮细胞临时装片时，先在载玻片中央
滴一滴生理盐水，目的是( B )
A．防止细胞干燥
B．维持细胞的形状
C．更易染色
D．增加透明度
解析：生理盐水浓度为 0.9%，与人体内体液浓度一致， 使口腔细胞维持原有形状。
2．制作人的口腔上皮细胞临时装片时，载玻片上滴加的
液体、漱口的液体以及染色的液体分别是( B )
5
5
2
3
4
734源自67环节2：教师点拨
1、实验前一定要漱口。 2视察时视野应稍暗一些。 3、刮取材料时，用力要适度，以免损伤口腔。 4、避免盖玻片下产生气泡。 5、涂抹时要均匀。
环节2：教师点拨
视察动物细胞
环节2：教师点拨
你能说出这个细胞各部分的名称吗？
细胞膜 细胞核
细胞质
环节2：教师点拨
让我们再来认识人体或动物体一些其他的细胞
环节1：师友梳理
1、本节课我学到了哪些知识和 学习方法？
2、我最想对师傅（或学友）说 的话是……
●自主构建 观察植物细胞
环节2：教师总结
玻片标本切 涂片 片： ：从 涂生 抹物液体体上的切生取物材的料薄片制制成成
的种类 装片：从生物体上 撕取 或 挑取
材料制成
装片制撕作过、程盖：、可染概、括吸为擦、滴、 展 、
(3)盖盖玻片的方法是_用__镊__子__夹__起__盖__玻__片__，__使__它__的__一__边__先 _接__触__载__玻__片__上__的__水__滴___，_然__后__缓__缓__地__放__下__，__盖__在__要__观__察__的__材__料__ _上_____。这样做的目的是避免__盖__玻__片__下__出__现__气__泡____。
高中生物 第二章 第二节 细胞膜和细胞壁课件 浙科版必修1
第四页，共34页。
细胞膜―系统(xìtǒng)的边 界
第五页，共34页。
在电子显微镜发明之前(zhīqián)，科学家怎 样确定细胞膜的存在？
用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内， 伊红很快扩散到整个(zhěnggè)细胞，却不能很快逸出细胞； 在光学显微镜下看到，用微针触碰细胞表面时，细胞表面有 弹性，可以伸展……
流动镶嵌模型的基本(jīběn)内 1容、膜结构的基础——脂双层。（主要(zhǔyào)成分
是磷脂分子，是可以运动的，具有流动性。） 2、膜蛋白分子有的镶嵌、有的贯穿(guànchuān)在 脂双层中。（体现了膜结构内外的不对称性和流动 性）
3、膜在结构特点上具有流动性
第十九页，共34页。
人鼠细胞杂交(zájiāo)实验
脂双层: 将细胞与外界环境隔开，控制细胞的物质交换。
膜蛋白功能(gōngnéng):
1.控制某些分子和离子(lízǐ)的出入 2.起细胞标志物的作用
3.生物(shēngwù)催化剂的
质膜膜的作功功用能能主综要由述蛋：白与质承细担胞，的因此物，质功交能越换复、杂细胞 识的别膜，、膜免蛋疫白等含量有越密高切。 的关系；质膜在细胞
●溶于脂质
的物质
细胞膜 E.Overton的推测(tuī细cè胞)：膜中含脂质。
第八页，共34页。
资料(zīliào)二 Overton研究各种(ɡè zhǒnɡ)未受精卵细胞的透 性，细胞膜常常被脂类溶剂溶解，尤其易被 卵磷脂溶剂溶解；细胞膜也能被蛋白酶所破 坏。
结论(jiélùn)： 由此可知细胞膜的化学成分是脂质和 蛋白质，且脂质主要是磷脂。
膜的（ ） A 、保护作用
B
B、 一定的流动性
C 、主动运输
细胞膜―系统(xìtǒng)的边 界
第五页，共34页。
在电子显微镜发明之前(zhīqián)，科学家怎 样确定细胞膜的存在？
用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内， 伊红很快扩散到整个(zhěnggè)细胞，却不能很快逸出细胞； 在光学显微镜下看到，用微针触碰细胞表面时，细胞表面有 弹性，可以伸展……
流动镶嵌模型的基本(jīběn)内 1容、膜结构的基础——脂双层。（主要(zhǔyào)成分
是磷脂分子，是可以运动的，具有流动性。） 2、膜蛋白分子有的镶嵌、有的贯穿(guànchuān)在 脂双层中。（体现了膜结构内外的不对称性和流动 性）
3、膜在结构特点上具有流动性
第十九页，共34页。
人鼠细胞杂交(zájiāo)实验
脂双层: 将细胞与外界环境隔开，控制细胞的物质交换。
膜蛋白功能(gōngnéng):
1.控制某些分子和离子(lízǐ)的出入 2.起细胞标志物的作用
3.生物(shēngwù)催化剂的
质膜膜的作功功用能能主综要由述蛋：白与质承细担胞，的因此物，质功交能越换复、杂细胞 识的别膜，、膜免蛋疫白等含量有越密高切。 的关系；质膜在细胞
●溶于脂质
的物质
细胞膜 E.Overton的推测(tuī细cè胞)：膜中含脂质。
第八页，共34页。
资料(zīliào)二 Overton研究各种(ɡè zhǒnɡ)未受精卵细胞的透 性，细胞膜常常被脂类溶剂溶解，尤其易被 卵磷脂溶剂溶解；细胞膜也能被蛋白酶所破 坏。
结论(jiélùn)： 由此可知细胞膜的化学成分是脂质和 蛋白质，且脂质主要是磷脂。
膜的（ ） A 、保护作用
B
B、 一定的流动性
C 、主动运输
新教材高中生物第4章细胞的物质输入和输出第2节主动运输与胞吞胞吐课件新人教版必修1
主动运输,载体蛋白具有特异性,因此细胞膜上协助Na+跨膜运输的蛋
白质不止一种, ③错误;细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子组成,磷
脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部,具有流动性,组成膜的蛋白质分
子大都可以运动,使得细胞膜在结构上具有流动性,这种流动性是膜的
选择透过性的基础,因此,膜的选择透过性既与其中磷脂分子和水的亲
响,而对曲线a表示的运输方式的转运速率无影响。
归纳总结 物质出入细胞方式的判断技巧
(1)根据分子的大小、是否需要能量和载体蛋白进行判断。
(2)根据运输方向判断:顺浓度梯度的跨膜运输方式可能是
自由扩散或协助扩散,逆浓度梯度的跨膜运输方式一定是主
动运输。(不考虑胞吞、胞吐)
(3)根据达到平衡时的浓度判断:若达到平衡时细胞内外仍
答案:C
解析:细胞膜的组成成分、结构特点是与功能相适应的,因
此关于细胞膜的组成、结构、功能之间的关系逻辑顺序是①
④②③⑤。
特别提醒 (1)只有活细胞的细胞膜才具有流动性和选择透
过性。
(2)流动性是细胞膜结构的固有属性,无论细胞是否与外界
发生物质交换,流动性总是存在的;选择透过性只有在进行物
质的跨膜运输时才能体现出来。
噬病菌等
功能特点——选择透过性
细胞膜上转运蛋白的种类和数
量,或转运蛋白空间结构的变化
控制物质进出
有些物质可进入细胞,有些物质
不能进入细胞
2.细胞膜结构特点和功能特性的关系
3.影响细胞膜的流动性的因素:主要包括温度、pH、重金
属等。
特别提醒 (1)分析实例体现的特点时,一定要看清要求是体
现出“功能特点”还是“结构特点”。
有关叙述错误的是(
白质不止一种, ③错误;细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子组成,磷
脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部,具有流动性,组成膜的蛋白质分
子大都可以运动,使得细胞膜在结构上具有流动性,这种流动性是膜的
选择透过性的基础,因此,膜的选择透过性既与其中磷脂分子和水的亲
响,而对曲线a表示的运输方式的转运速率无影响。
归纳总结 物质出入细胞方式的判断技巧
(1)根据分子的大小、是否需要能量和载体蛋白进行判断。
(2)根据运输方向判断:顺浓度梯度的跨膜运输方式可能是
自由扩散或协助扩散,逆浓度梯度的跨膜运输方式一定是主
动运输。(不考虑胞吞、胞吐)
(3)根据达到平衡时的浓度判断:若达到平衡时细胞内外仍
答案:C
解析:细胞膜的组成成分、结构特点是与功能相适应的,因
此关于细胞膜的组成、结构、功能之间的关系逻辑顺序是①
④②③⑤。
特别提醒 (1)只有活细胞的细胞膜才具有流动性和选择透
过性。
(2)流动性是细胞膜结构的固有属性,无论细胞是否与外界
发生物质交换,流动性总是存在的;选择透过性只有在进行物
质的跨膜运输时才能体现出来。
噬病菌等
功能特点——选择透过性
细胞膜上转运蛋白的种类和数
量,或转运蛋白空间结构的变化
控制物质进出
有些物质可进入细胞,有些物质
不能进入细胞
2.细胞膜结构特点和功能特性的关系
3.影响细胞膜的流动性的因素:主要包括温度、pH、重金
属等。
特别提醒 (1)分析实例体现的特点时,一定要看清要求是体
现出“功能特点”还是“结构特点”。
有关叙述错误的是(
新版人教版高中生物第二节 生物膜流动镶嵌模型 (共28张PPT)学习演示PPT课件
程，实验技术的
Robertson）的模型：
主要由蛋白质和脂质组成 还发现细胞膜可被蛋白酶分解，说明膜中还有蛋白质。
进步起到怎样的
磷脂的排列方式、蛋白质与脂质的关系 材料：两位荷兰科学家的假设：
作用？
Grendel用丙酮从红细胞膜提取磷脂，
支持罗伯特森假设的实验有哪些 ？ 脂筏在高尔基体上形成、参与信号转导、跨膜运输等过程
• 质膜是细胞的重要结构成分，质膜和细胞内各种 膜的结构、化学组成和活动属性等方面有一定的共性， 故总称为生物膜
一 生物膜结构的探索历程
1895年，E.Overton用500多种化学物质对植物 细胞透性进行上万次实验。发现：凡是可溶于 脂类的物质比不能溶于脂类的物质更容易透过
细胞膜进入到细胞中去。
1、生物膜的化学成分： 主要由蛋白质和脂质组成 2、磷脂分子的存在形式： 磷脂双分子层为基本骨架，其中磷脂分子的亲水 性头部朝向两侧，疏水性的尾部相对朝向内侧。 3、蛋白质分子存在形态： 镶在表面、嵌入、横跨三种。在细胞膜的外侧，有 糖蛋白构成的糖被。
4、生物膜的结构特点： 流动性（磷脂分子和蛋白质分子是可以运动的）
•（3）分析生
1917年，科学家成功将一层磷脂分子铺在了水面上！ 实验：科学家用扫描电镜技术和冰冻蚀刻技术揭示了细胞膜结构中的蛋白颗粒。
物膜模型的建
磷脂的排列方式、蛋白质与脂质的关系 化学分析知道膜含有脂质、蛋白质的实验
立过程中，结
1917年，朗姆瓦（Langmuir）将磷脂溶于苯和水中，当苯挥发完以后，经过推挤，磷脂分子排列成了单层铺在了水面上。
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
1
• 构成细胞的活物质总称为原生质。细胞的外围包 有一层由脂双分子和蛋白质构成的单位膜称为质膜亦 称为细胞膜（cell membrane）。
细胞的细胞膜与细胞内外物质交换
细胞的细胞膜与细胞内外物质交换细胞是生命的基本单位，而细胞内外物质交换则是维持细胞生命活动进行的基本过程之一。
细胞膜作为细胞的保护壁，不仅能够控制细胞内外物质交换的通道，还能够通过选择性渗透、主动运输等方式维持细胞内外物质的平衡。
本文将深入探讨细胞的细胞膜与细胞内外物质交换的原理和机制。
一、细胞膜的结构与功能细胞膜是一种由磷脂双分子层和蛋白质组成的结构，其主要功能是控制细胞内外物质的交换。
磷脂双分子层能够形成一个半透膜，具有选择性渗透性，保证细胞内外环境的稳定。
蛋白质则在细胞膜上扮演着不同的角色，例如通道蛋白、载体蛋白和酶等，它们协助细胞膜对各种物质的运输和识别，确保物质的正确进出。
二、细胞内外物质交换的方式细胞内外物质交换的方式主要分为被动扩散、主动运输和胞吞作用。
1. 被动扩散被动扩散是指物质沿着浓度梯度自由进出细胞。
在细胞膜中，疏水性物质可以通过细胞膜的疏水性区域自由扩散。
而水溶性物质则需要依靠通道蛋白，如离子通道蛋白和小分子物质通道蛋白等，穿过细胞膜进行扩散。
2. 主动运输主动运输是指细胞对物质的主动摄取和排泄。
这一过程需要依靠细胞膜上的载体蛋白，通过背负能量的方式将物质逆浓度梯度地运输到细胞内或细胞外。
这种方式可以使细胞对特定物质进行选择性摄取或排泄，以满足细胞的需求和调节体内物质平衡。
3. 胞吞作用胞吞作用是指细胞将外部物质包围进入、进入细胞膜形成胞吞泡。
它可以分为大胞吞、小胞吞和受体介导的胞吞等方式。
通过胞吞作用，细胞可以摄取大颗粒物质、细菌等，以维持细胞的生理功能。
三、细胞内外物质交换的重要性细胞内外物质交换对维持细胞生命活动起着至关重要的作用。
1. 细胞对营养物质的摄取细胞通过细胞膜对外界的营养物质进行摄取，如葡萄糖、氧气等，以供能和合成生物大分子。
这一过程能够满足细胞生长和分裂的需要，进而维持整个生物体的正常运作。
2. 细胞对代谢产物的排泄细胞会产生一些废物和代谢产物，如二氧化碳、尿素等，这些产物如果不能及时排泄，会对细胞内环境产生负面影响。
细胞与外界的物质交换
二、主动运输
细胞膜所具有的通过 消耗能量逆浓度梯度输 送特定分子和离子的功 能。
特点：
• 逆浓度梯度； 逆浓度梯度； • 消耗细胞能量 ATP。 ATP。
• 借助载体蛋白； 借助载体蛋白；
作用：
物质进出活细胞的主要方式。 物质进出活细胞的主要方式。 选择性地吸收所需要的营养物 质， 排除废物和有害物质。 排除废物和有害物质。 选择透过性膜 维持膜内外离子浓度差。 维持膜内外离子浓度差。
被动运输 主动运输
内吞作用 大分子、 大分子、颗粒物质等 外排作用
扩散
热运动状态中的原子、分子和微 热运动状态中的原子、 小颗粒， 小颗粒，趋于由浓度较高的区域向 浓度较低的区域的转运。 浓度较低的区域的转运。
一、被动运输
当细胞内外的物质 浓度不同时， 浓度不同时，物质就 从高浓度的一侧通过 膜扩散到低浓度一侧 的现象。 的现象。
主动运输和被动运输的比较
种类 特点 被动运输 自由 扩散 协助 扩散 主动运输
运输方向 高浓度到低浓度 低浓度到高浓度 细胞能量ห้องสมุดไป่ตู้
不消耗 消耗 需要
载体蛋白 不需要
三、内吞作用和外排作用
1. 内吞作用
接触 凹陷 包围 分离
1. 内吞作用
物质转运（大分子、 物质转运（大分子、颗粒物或其他细胞 结构） 结构） 清除外来病原体 清除衰老细胞结构
特点：不消耗细胞能量； 特点：不消耗细胞能量； 顺浓度梯度。 顺浓度梯度。
种类
简单扩散（自由扩散）： 简单扩散（自由扩散）： 直接穿越磷脂双分子层。 直接穿越磷脂双分子层。速度与该物质 的分子大小、和在脂质中的溶解度有关。 的分子大小、和在脂质中的溶解度有关。 甘油等。 如：O2、CO2、甘油等。 协助扩散： 协助扩散： 由载体蛋白质协助的跨膜。如：部分无 载体蛋白质协助的跨膜。 蛋白质协助的跨膜 机离子、有机小分子（葡萄糖、氨基酸、 机离子、有机小分子（葡萄糖、氨基酸、 核苷酸等）。 核苷酸等）。
细胞内外的物质交换
2.组成细胞膜的蛋白质分子具有不对称性。有的 镶嵌在膜的表面，有的嵌入在磷脂双分子层中， 有的贯穿于整个磷脂双分子层。 3.构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子 大多不是静止的，是可以流动的。
糖蛋白
细胞骨架
二 细胞膜的结构 生物膜的结构特性
1.镶嵌性：膜的基本结构是由磷脂双分子层及镶 嵌在其上的蛋白质构成的。 2.流动性：磷脂分子和大多数蛋白质是运动的。 温度影响细胞膜的流动性：温度较高时，细胞膜 的流动性强；温度较低时，细胞膜的流动性弱。 3.不对称性：膜两侧的分子性质和结构不同。 糖被一侧为细胞外侧！
二 细胞膜的结构
荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验 人细胞
红色荧光 染料标记 的膜蛋白
杂交细胞
37 ℃ 细胞融合 40min
绿色荧光 染料标记 的膜蛋白
小鼠细胞
膜蛋白具有一定的流动性
二 细胞膜的结构
荧光漂白恢复技术
荧光标记
激光处理
二 细胞膜的结构
细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开； 2.控制物质进出细胞 3.进行细胞间的信息交流 ①信号转导； ②胞间识别； ③细胞连接与通讯。
一 细胞是一个开放的生命系统 细胞膜的选择透过性 模拟实验：模拟膜的通透性
方法步骤：
1.取两个长颈漏斗，分别在漏斗口处封上一层玻璃纸。 2.在A漏斗中注入硫酸铜溶液；B漏斗中注入蔗糖溶液 ，并加入少许红墨水，使其略呈红色。 3.将两个漏斗分别浸入盛有蒸馏水的烧杯中 ，在两漏斗的液面处做标记 4.静置一段时间后，观察烧杯中蒸馏水颜 色的变化及长颈漏斗的液面变化，并将观 察到的结果填入下表。
三 物质进出细胞的方式
正常情况下的细胞
蔗糖溶液中发生质壁分离
三 物质进出细胞的方式
糖蛋白
细胞骨架
二 细胞膜的结构 生物膜的结构特性
1.镶嵌性：膜的基本结构是由磷脂双分子层及镶 嵌在其上的蛋白质构成的。 2.流动性：磷脂分子和大多数蛋白质是运动的。 温度影响细胞膜的流动性：温度较高时，细胞膜 的流动性强；温度较低时，细胞膜的流动性弱。 3.不对称性：膜两侧的分子性质和结构不同。 糖被一侧为细胞外侧！
二 细胞膜的结构
荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验 人细胞
红色荧光 染料标记 的膜蛋白
杂交细胞
37 ℃ 细胞融合 40min
绿色荧光 染料标记 的膜蛋白
小鼠细胞
膜蛋白具有一定的流动性
二 细胞膜的结构
荧光漂白恢复技术
荧光标记
激光处理
二 细胞膜的结构
细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开； 2.控制物质进出细胞 3.进行细胞间的信息交流 ①信号转导； ②胞间识别； ③细胞连接与通讯。
一 细胞是一个开放的生命系统 细胞膜的选择透过性 模拟实验：模拟膜的通透性
方法步骤：
1.取两个长颈漏斗，分别在漏斗口处封上一层玻璃纸。 2.在A漏斗中注入硫酸铜溶液；B漏斗中注入蔗糖溶液 ，并加入少许红墨水，使其略呈红色。 3.将两个漏斗分别浸入盛有蒸馏水的烧杯中 ，在两漏斗的液面处做标记 4.静置一段时间后，观察烧杯中蒸馏水颜 色的变化及长颈漏斗的液面变化，并将观 察到的结果填入下表。
三 物质进出细胞的方式
正常情况下的细胞
蔗糖溶液中发生质壁分离
三 物质进出细胞的方式
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不会, 因为纱布的孔隙很大, 蔗糖分子也可以自由 透过. 3、如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶 液，结果会怎样？
不会, 单位时间内透过玻璃纸的水分子数等于渗出 玻璃纸的水分子数量
外界溶液浓度 小于
细胞质浓度
外界溶液浓度 外界溶液浓度
大于 细胞质浓度
等于 细胞质浓度
细胞吸水膨胀 细胞失水皱缩 保持原状态
探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液 浓度的关系
实验原理：活的植物细胞的原生质层相当于半透 膜，把液泡里面的细胞液与外界溶液隔离开来， 加上细胞液与外界溶液之间具有浓度差，就构成 了渗透系统。
发生质壁分离的原因分析：
内因：原生质层的伸缩性 > 细胞壁 外因：外界溶液浓度 > 细胞液浓度
植物细胞——质壁分离
第2节
细胞内外的物质交换
糖蛋白
细胞骨架
一细胞膜的选择透过性 模拟实验：模拟膜的通透性
15%硫酸铜溶液
玻璃纸 清水
30%蔗糖溶液+ 少许红墨水
玻璃纸 清水
A
B
细胞膜的选择透过性
模拟膜的通透性实验记录表
实验步骤
装置A
装置B
蒸馏水颜色 实验现象 长颈漏斗液面
变蓝 液面下降
不变色 液面上升
结果分析
红墨水中的染料分
3、渗透作用：水分子（或其他溶剂分子 ）通过半透膜的扩散，叫做渗透作用。
渗透作用产生的条件： ①具有半透膜； ②半透膜两侧的溶液具 有浓度差。
渗透现象示意图
半透膜：一 类可以让小 分子物质通 过,而大分子 物质不能通 过的一类薄 膜的总称。
1、漏斗管内的液面为什么会升高？
单位时间内透过玻璃纸的水分子数多于渗出玻璃 纸的水分子数量 2、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面 还会升高吗？
外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，引 起原生质层与细胞壁分离。
若为活细胞，则可以复原；若细胞死亡 或外界溶液浓度过大时，则不会复原。
物质进出细胞的方式
探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液 浓度的关系
表达交流
3.在农业生产中，为什么会由于施肥不当而产生“ 烧苗”现象？为什么干旱情况下作物会发生枯萎 现象，浇水后有时会恢复正常生长，有时候不能 恢复正常生长？
施肥后导致土壤溶液浓度过大，细胞不能吸 水甚至失水，从而产生烧苗现象。
干旱情况下有的植物已经死亡，浇水 仍不能恢复正常。
物质进出细胞的方式
探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液 浓度的关系
通过半透
膜的溶液（如KNO3溶液，尿素溶液等）中。细胞 开始渗透失水，发生质壁分离现象。但溶质分子
物质进出细胞的方式
自由扩散
1.概念：物质通过简单的扩 散作用进出细胞，叫做自由 扩散。
2.特点：简单的扩散，不需 要载体，也不需要能量。
3.影响因素：细胞膜内外物质的浓度差。
4.举例：H2O、O2、CO2、甘油、乙醇 、苯等。（气体分子、小的不带电荷的 极性分子、脂溶性分子）
物质进出细胞的方式 协助扩散
外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞失水
植物细胞——质壁分离复原
外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞吸水
植物细胞质壁分离和复原现象
外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞失水质壁分离 外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞吸水质壁分离复原
物质进出细胞的方式
探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液 浓度的关系
表达交流
1.细胞在什么条件下会发生质壁分离？在什么条 件下质壁分离又可以复原或不能复原？
可以进入细胞液而使其浓度增大，细胞又渗透吸 水，原生质层逐渐恢复原状，即质壁分离复原。
物质进出细胞的方式
比较三种物质运输方式的异同：
项 目 自由扩散 协助扩散 主动运输
浓度梯度
是否需要 载体蛋白
顺浓度梯度 顺浓度梯度 逆浓度梯度
高→低
高→低
低→高
不需要
需要
需要
是否消耗细 不消耗 胞内的能量
不消耗
需要消耗
浓度差 载体数量
浓度差
内因：载体 数量 外因：氧气 含量、温度、 浓度差PH值
结论：在一定浓度
范围内,物质的运输
速度与物质浓度成 _正_比___关系，超过
范围后协助扩散过
程物质运输速度受 _载_体__蛋_白数量 限制。
[特别提醒] ①RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核，是通过核 孔，而不是通过胞吞、胞吐。 ②Na＋、K＋等无机盐离子一般以主动运输进出细胞， 但也可通过协助扩散或离子通道进出细胞。 ③植物吸收水分的方式是自由扩散，而对无机盐离子 则以主动运输方式吸收，因此可以说植物对水分和无 机盐的吸收是两个相对独立的过程。
2.特点：需要载体蛋白的协 助，同时需要能量。
3.影响因素：载体的特异性 和饱和性；能量（细胞呼吸 提供）。
物
质
运
自由 输
扩散
速 率
物
质
协助
运 输
扩散
速 率
物
质
主动
运 输
运输
速 率
浓度差
浓度差
结论：物质的运输
速度与物质浓度差 成__正__比____关 系，自由扩散过程 只受_浓__度_差___影 响.
当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞可能发 生质壁分离；当细胞液浓度大于外界溶液浓度时 ，细胞可能发生质壁分离复原。
发生质壁分离的条件：
①成熟的、活的植物细胞； ②存在浓度差
物质进出细胞的方式
探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液 浓度的关系
表达交流
2.细胞发生质壁分离的原因是什么？质壁分离有的 能复原、有的不能复原，其原因是什么？
漏斗中的 子不能经过扩散作
Cu2+经扩散 用进入烧杯中，水
作用进入烧 分子进入漏斗中，
杯中
液面上升。
细胞膜的选择透过性
1、扩散：某物质从浓度高的地方向浓度 低的地方移动的过程，叫做扩散。
2、半透膜：某些物质可以透过，另一些 物质不能透过的多孔性膜，叫半透膜。
如：动物的膀胱、肠衣，鱼鳔，卵壳膜等
细胞膜的选择透过性
1.概念：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫 做协助扩散。 2.特点：借助载体蛋白的扩散，不消耗能量。
3.影响因素：细胞膜内外物 质的浓度差；细胞膜上运载 物质的载体蛋白数量。
4.举例：葡萄糖由血浆进 入红细胞。
物质进出细胞的方式
主动运输
1.概念：物质通过细胞膜从浓度低的一侧向浓度高 的一侧运输时，需要消耗细胞内新陈代谢所释放 出的能量，并且需要载体蛋白的协助，这种方式 叫主动运输。
二 物质进出细胞的方式
探究：探究细胞质壁分离和复 原与外界溶液浓度的关系
原生质层：主要包括细胞膜、液泡膜和这两 层膜之间的细胞质。
原生质层的特性：①具有选择透过性，相当 于半透膜；②伸缩性大于细胞壁。
原生质层不包括细胞液和细胞核，
仅存在于成熟的植物细胞中。
细胞壁
细胞膜
原生 细胞质 质层
液泡膜
二 物质进出细胞的方式
不会, 单位时间内透过玻璃纸的水分子数等于渗出 玻璃纸的水分子数量
外界溶液浓度 小于
细胞质浓度
外界溶液浓度 外界溶液浓度
大于 细胞质浓度
等于 细胞质浓度
细胞吸水膨胀 细胞失水皱缩 保持原状态
探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液 浓度的关系
实验原理：活的植物细胞的原生质层相当于半透 膜，把液泡里面的细胞液与外界溶液隔离开来， 加上细胞液与外界溶液之间具有浓度差，就构成 了渗透系统。
发生质壁分离的原因分析：
内因：原生质层的伸缩性 > 细胞壁 外因：外界溶液浓度 > 细胞液浓度
植物细胞——质壁分离
第2节
细胞内外的物质交换
糖蛋白
细胞骨架
一细胞膜的选择透过性 模拟实验：模拟膜的通透性
15%硫酸铜溶液
玻璃纸 清水
30%蔗糖溶液+ 少许红墨水
玻璃纸 清水
A
B
细胞膜的选择透过性
模拟膜的通透性实验记录表
实验步骤
装置A
装置B
蒸馏水颜色 实验现象 长颈漏斗液面
变蓝 液面下降
不变色 液面上升
结果分析
红墨水中的染料分
3、渗透作用：水分子（或其他溶剂分子 ）通过半透膜的扩散，叫做渗透作用。
渗透作用产生的条件： ①具有半透膜； ②半透膜两侧的溶液具 有浓度差。
渗透现象示意图
半透膜：一 类可以让小 分子物质通 过,而大分子 物质不能通 过的一类薄 膜的总称。
1、漏斗管内的液面为什么会升高？
单位时间内透过玻璃纸的水分子数多于渗出玻璃 纸的水分子数量 2、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面 还会升高吗？
外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，引 起原生质层与细胞壁分离。
若为活细胞，则可以复原；若细胞死亡 或外界溶液浓度过大时，则不会复原。
物质进出细胞的方式
探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液 浓度的关系
表达交流
3.在农业生产中，为什么会由于施肥不当而产生“ 烧苗”现象？为什么干旱情况下作物会发生枯萎 现象，浇水后有时会恢复正常生长，有时候不能 恢复正常生长？
施肥后导致土壤溶液浓度过大，细胞不能吸 水甚至失水，从而产生烧苗现象。
干旱情况下有的植物已经死亡，浇水 仍不能恢复正常。
物质进出细胞的方式
探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液 浓度的关系
通过半透
膜的溶液（如KNO3溶液，尿素溶液等）中。细胞 开始渗透失水，发生质壁分离现象。但溶质分子
物质进出细胞的方式
自由扩散
1.概念：物质通过简单的扩 散作用进出细胞，叫做自由 扩散。
2.特点：简单的扩散，不需 要载体，也不需要能量。
3.影响因素：细胞膜内外物质的浓度差。
4.举例：H2O、O2、CO2、甘油、乙醇 、苯等。（气体分子、小的不带电荷的 极性分子、脂溶性分子）
物质进出细胞的方式 协助扩散
外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞失水
植物细胞——质壁分离复原
外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞吸水
植物细胞质壁分离和复原现象
外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞失水质壁分离 外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞吸水质壁分离复原
物质进出细胞的方式
探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液 浓度的关系
表达交流
1.细胞在什么条件下会发生质壁分离？在什么条 件下质壁分离又可以复原或不能复原？
可以进入细胞液而使其浓度增大，细胞又渗透吸 水，原生质层逐渐恢复原状，即质壁分离复原。
物质进出细胞的方式
比较三种物质运输方式的异同：
项 目 自由扩散 协助扩散 主动运输
浓度梯度
是否需要 载体蛋白
顺浓度梯度 顺浓度梯度 逆浓度梯度
高→低
高→低
低→高
不需要
需要
需要
是否消耗细 不消耗 胞内的能量
不消耗
需要消耗
浓度差 载体数量
浓度差
内因：载体 数量 外因：氧气 含量、温度、 浓度差PH值
结论：在一定浓度
范围内,物质的运输
速度与物质浓度成 _正_比___关系，超过
范围后协助扩散过
程物质运输速度受 _载_体__蛋_白数量 限制。
[特别提醒] ①RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核，是通过核 孔，而不是通过胞吞、胞吐。 ②Na＋、K＋等无机盐离子一般以主动运输进出细胞， 但也可通过协助扩散或离子通道进出细胞。 ③植物吸收水分的方式是自由扩散，而对无机盐离子 则以主动运输方式吸收，因此可以说植物对水分和无 机盐的吸收是两个相对独立的过程。
2.特点：需要载体蛋白的协 助，同时需要能量。
3.影响因素：载体的特异性 和饱和性；能量（细胞呼吸 提供）。
物
质
运
自由 输
扩散
速 率
物
质
协助
运 输
扩散
速 率
物
质
主动
运 输
运输
速 率
浓度差
浓度差
结论：物质的运输
速度与物质浓度差 成__正__比____关 系，自由扩散过程 只受_浓__度_差___影 响.
当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞可能发 生质壁分离；当细胞液浓度大于外界溶液浓度时 ，细胞可能发生质壁分离复原。
发生质壁分离的条件：
①成熟的、活的植物细胞； ②存在浓度差
物质进出细胞的方式
探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液 浓度的关系
表达交流
2.细胞发生质壁分离的原因是什么？质壁分离有的 能复原、有的不能复原，其原因是什么？
漏斗中的 子不能经过扩散作
Cu2+经扩散 用进入烧杯中，水
作用进入烧 分子进入漏斗中，
杯中
液面上升。
细胞膜的选择透过性
1、扩散：某物质从浓度高的地方向浓度 低的地方移动的过程，叫做扩散。
2、半透膜：某些物质可以透过，另一些 物质不能透过的多孔性膜，叫半透膜。
如：动物的膀胱、肠衣，鱼鳔，卵壳膜等
细胞膜的选择透过性
1.概念：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫 做协助扩散。 2.特点：借助载体蛋白的扩散，不消耗能量。
3.影响因素：细胞膜内外物 质的浓度差；细胞膜上运载 物质的载体蛋白数量。
4.举例：葡萄糖由血浆进 入红细胞。
物质进出细胞的方式
主动运输
1.概念：物质通过细胞膜从浓度低的一侧向浓度高 的一侧运输时，需要消耗细胞内新陈代谢所释放 出的能量，并且需要载体蛋白的协助，这种方式 叫主动运输。
二 物质进出细胞的方式
探究：探究细胞质壁分离和复 原与外界溶液浓度的关系
原生质层：主要包括细胞膜、液泡膜和这两 层膜之间的细胞质。
原生质层的特性：①具有选择透过性，相当 于半透膜；②伸缩性大于细胞壁。
原生质层不包括细胞液和细胞核，
仅存在于成熟的植物细胞中。
细胞壁
细胞膜
原生 细胞质 质层
液泡膜
二 物质进出细胞的方式