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课件网) 第3节 物质通过多种方式出入细胞 细胞维持正常的代谢,必须从周围环境中获得氧和营养物质,同时向周围环境中排出各种代谢产物。细胞由一层具有选择透过性的细胞膜包被着,细胞膜具有调控物质出入细胞的功能。不同物质通过细胞膜出入细胞的方式是不同的。物质出入细胞有哪些方式?各自的特点和意义是什么? 问题探讨 01 被动转运不需要消耗能量 1.扩散作用和渗透作用 扩散是分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象 实例 定义 01.扩散作用 条件 方向 结果 存在浓度差 02.渗透作用 方向 定义 条件 1.要有半透膜;2.膜两侧要存在浓度差。 从水分子数相对较多的一侧进入水分子数相对较少的一侧(即水分 子从溶液中溶质的浓度低的一侧进入浓度高的一侧)。 一般来说,水分子通过半透膜的扩散称为渗透现象。 结果 膜两侧水分子的相对数目相等或者溶液浓度相等。 (1)半透膜两侧的水分子进行的是双向运动,而不是单向运动,观测到的现 象是由双向水分子运动的差别所导致的液面改变。 (2)当半透膜两侧的溶液达到平衡时,是指两侧的水分子运动达到平衡,而 两侧溶液的浓度并不一定相同,两侧的液面高度也不一定相同。 (3)水分子通过半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液扩散。此处的浓度指的是物质的量浓度,是单位体积中微粒的多少,不是质量分数。 有关渗透作用的三个误区 扩散和渗透都是物理现象 联系:渗透是特殊的扩散,其特殊性在于: ①发生扩散的对象是水 ②有膜的参与 动物细胞的失水与吸水 细胞膜相当于一层半透膜;细胞质有一定浓度,与外界溶液能形成一定浓度差,动物细胞通过渗透作用吸水和失水。 原理 条件 结果 外界溶液浓度=细胞质浓度 外界溶液浓度<细胞质浓度 外界溶液浓度>细胞质浓度 细胞形态不变 细胞失水皱缩 细胞吸水膨胀,甚至涨破 植物细胞的失水与吸水 原理 成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜;细胞液有一定浓度,与外界溶液能形成一定浓度差,植物细胞通过渗透作用吸水和失水。 原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。 水进出细胞,主要是指水经过原生质层进出液泡。 植物细胞的失水与吸水 条件 结果 外界溶液浓度=细胞液浓度 外界溶液浓度<细胞液浓度 外界溶液浓度>细胞液浓度 细胞吸水,中央液泡体积变大,细胞膨胀 细胞失水,中央液泡体积变小,发生质壁分离 细胞形态不变 2.被动转运 物质跨膜的扩散和渗透之所以发生,是因为膜两侧的物质存在浓度差。 物质由浓度较高的一侧转运至浓度较低的一侧,称为被动转运。 比方:球往低处滚 这种转运不需要消耗能量 被动转运:扩散和易化扩散 (4)举例:氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等。 01.扩散 某些小分子物质由高浓度向低浓度通过扩散进出细胞的方式。 浓度差 (1)方向:高浓度→低浓度 (2)动力:浓度差 (3)曲线: 细胞外 细胞内 水分子 细胞膜 O2、CO2、水 乙醇、甘油、苯 许多种小分子或离子,在细胞膜外侧的浓度虽然常比细胞内高,但由于它们不溶于细胞膜的磷脂双分子层中,或者是体积太大,不能直接穿过细胞膜,需借助于细胞膜中的一类载体蛋白,将分子或离子转运到细胞内。 这种转运不需要消耗能量 比方:小车载物下坡 (5)举例:红细胞吸收葡萄糖 02.易化扩散 某些小分子物质由高浓度向低浓度在载体蛋白的协助下通过扩散进出细胞的方式。 (1)方向:高浓度→低浓度 (2)动力:浓度差 (4)曲线: 浓度差 载体蛋白分子与被转运的分子或离子结合后改变形状, 把分子或离子转运至膜的另一侧。 将分子或离子释放后,载体蛋白又恢复至原来的形状。 这种转运仍是一种扩散作用,但扩散的速率要大得多。 (3)需要载体蛋白 02 主动转运需要载体蛋白, ... ...