高中生物必修1分子与细胞《第1节物质跨膜运输的实例》ppt课件（19）

教学目标： 、举例说出细胞膜是选择透过性膜； 、尝试提出问题，作出假设； 、进行关于植物细胞吸水与失水的实验设计； 教学重点： 、水分渗透原理； 、细胞膜的选择透过性。 教学难点： 、尝试提出问题，作出假设，进行实验设计。 出淤泥而不染，濯清莲而不妖 几个生活中的例子几个生活中的例子 1 吃比较咸的食物时，比如连续嗑带盐 的瓜子。你的口腔有什么感觉？为什 么？ 2浸在清水的萝卜条和浸在盐水中萝卜 条会有什么不同？ 3 萎蔫的青菜放入水中一段时间后有什 么变化？为什么？ 渗透作用 半透膜：半透膜是一 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 蔗糖 溶液 鸡蛋膜 ( 半透膜) 蔗糖 溶液 鸡蛋膜 ( 半透膜) 蔗糖 溶液 气球膜 ( 不透膜) 蔗糖 溶液 多层纱布( 全透膜) 向烧杯内加清水 至液面与漏斗内 平齐 向烧杯内加等浓 度蔗糖液至液面 与漏斗内平齐 向长颈漏斗内 加入蔗糖液 向烧杯内加清水 至液面与漏斗内 平齐 组号第一组第二组第三组第四组 实验 操作 探 究 实 验 装 置 实验 现象 液面上升液面不变液面不变 蔗糖液漏出 分析实验现象 1. 第一组装置的 漏斗管内液面为什么会升高？ 4、第四组装置，用纱布代替玻璃纸，漏斗管内液 面还会升高吗？ 3、第二组装置，清水换成同样浓度的蔗糖溶液，结 果会怎样？ 由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子 数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得管内 液面升高。 用纱布替代玻璃纸时，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也 可以自由通透，因而液面不会升高。 半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过玻璃纸 进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量，液 面也不会升高。 2. 漏斗的液面会无限上升吗？为什么？ 第一组第二组启发归纳得出： 具有半 透膜 第一组第三组第四组启发归纳得出: 半 透膜两侧的溶液浓度不同 第一组，启发归纳得出： 1.渗透作用：水分子顺着相对浓度梯度跨膜 运输的现象。 原理 条件 渗透作用 水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散，称 为渗透作用 （顺相对含量梯度） 半透膜 膜两侧的溶液具有浓度差 溶液A浓度小于溶液B，水分子从A B移动 溶液A浓度大于溶液B，水分子从B A移动 思考题：有两瓶蔗糖溶液，一个30%， 一个50% ，配制时忘了贴标签，请你 应用所学知识，给两瓶试剂贴上标签 A B C 细胞吸水膨胀 细胞失水皱缩 水分进出平衡 外界溶液的浓度比细胞质浓度低 外界溶液的浓度比细胞质浓度高 外界溶液浓度与细胞质浓度相同 一、动物细胞的吸水和失水 讨论 1.正常生活着的红细胞内的血红蛋白等有机物能透过 细胞膜外吗？ 2.根据现象判断红细胞的细胞膜相当与什么膜？ 3.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会吸水而涨 破吗？ 4.红细胞吸水或失水的多少取决与什么？ 红细胞内的血红蛋白等有机物一般不能透过细胞膜。 红细胞的细胞膜相当于“问题探讨”中的半透膜。 当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度时，红细胞一般 会因持续吸水而涨破。 红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外浓度 的差值。一般情况下，差值较大时吸水或失水较多。 问题 1.植物细胞会出现失水的情况吗？ 2.植物细胞在什么情况下会失水？ 3.原生质层是否相当于半透膜？ 当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时 v植物细胞与动物细胞的区别 (细胞壁是全透性的) 成熟的植物细胞 w细胞内的液体环境主要指的是液泡里 的细胞液 w细胞膜和液泡膜以及两层膜之 间的细胞质称为原生质层 二、植物细胞的吸水与失水 探究 探究实验：植物细胞的吸水和失水 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 分析结果 表达与交流 （原生质层是一层半透膜吗？） （原生质层相当于一层半透膜） 设计 方案 （按预定方案进行实验） （分析实验结果，得出结论：） （总结，写实验报告并适当交流） 预期 结果 将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液 中，观察其大小的变化；再将细胞浸润 在清水中，观察其大小的变化。 在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变 小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的中 央液泡会变大，细胞膨胀。 进行实验 1.剥取洋葱鳞茎的鳞片叶，外表皮紫色较浓的更好 。用解剖刀或刀片在叶片外表皮划一0.5 cm见方 的“井”字。 2.用尖嘴镊从“井”字中央的一角小心地将洋葱鳞片 叶外表皮撕下，平铺在载玻片中央。 3.用小滴管在表皮上滴一滴质量分数为30%的蔗糖 溶液，盖上盖玻片。用吸水纸吸去多余液体。 4.在显微镜下观察，可见原生质缓慢收缩，逐渐出 现与细胞壁分离的现象，直到原生质收缩成球状 小团，与细胞壁完全分开。 5.在盖玻片的一侧滴加清水，用吸水纸在盖玻片的 另一侧吸收，使清水置换蔗糖溶液。 6.在显微镜下观察，可见质壁分离现象缓慢复原。 记录 实验 结果 正常状态高浓度状态低浓度状态 观察到 的图像 液泡大 小变化 原生质 层位置 变小 原生质层 脱离细胞壁 逐渐恢复原 来大小 原生质层 恢复原来位置 大 原生质层 紧贴细胞壁 得出结论 植物细胞原生质层相当于一层半透膜,成熟 的植物细胞靠渗透作用吸水。细胞液与细 胞外界溶液发生了渗透作用。 细胞液外界溶液 P1 P2吸水 P1 P2失水 1.实验结果与你与预期相吻合吗？它是否支持你 所作出的假设？如果有的结果与预期有所不同， 你认为应当作怎样的解释？ 2.如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？ 3.如果滴加的是0.5克ml的蔗糖溶液，实验结果会 有什么不同？ 交流 不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用的吸水或失水 高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水而死亡，不可 能发生质壁分离复原 细胞是个渗透系统，可以通过渗透作用吸水或者失 水究竟是吸水或者失水取决于细胞外的溶液浓度， 细胞液外界溶液 P1 P2吸水 P1 P2失水 细胞吸水或失水的多少主要取决于细胞内外浓度的 差值。一般情况下，差值较大时吸水或失水较多 初始浓度 0 Mg2 Ca2+ Si4+ 离子 培养液中的离子浓度 水稻 番茄 物质跨膜运输的其他实例 实例一 1、水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高？是不 是水稻不吸收反而向外排出呢？ 2、不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？ 4.4.细胞对物质的吸收有选择吗细胞对物质的吸收有选择吗? ?如果有，这种如果有，这种 选择性有普遍性吗？选择性有普遍性吗？ 3.3.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其 他物质的跨膜运输也是这样吗？他物质的跨膜运输也是这样吗？ 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。这种选择性 具有普遍性。 细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。 其特性是： 水分子自由通过，一些离子和小分子也 可以通过，而其他的离子、小分子和大分 子则不能通过。 物 质 跨 膜 运 输 的 实 例 细胞 的吸 水和 失水 动物细胞的吸水和失水：红细胞分别放在不同浓 度的外界溶液中所产生的不同变化(胀破、皱缩和 保持不变) 植物细胞的吸水和失水：洋葱表皮细胞放在30% 的蔗糖溶液中发生质壁分离现象；把分离的细胞 放到清水，可见质壁分离复原现象 分 析 以上失水和吸水属于渗透作用，渗透作用是小分子物 质通过半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液的方向进行 的扩散作用。红细胞的细胞膜和成熟植物细胞中的细 胞膜、细胞质和液泡膜-即原生质层均可以作为半透膜 ，而半透膜的特性是大分子(如血红蛋白、蔗糖分子等 )不能通过，小分子可以通过(如水、氧气、二氧化碳 、甘油等)；因而动植物细胞的失水和吸水取决于细胞 内外溶液的浓度差。 其他实例：物质的跨膜运输并不都是顺相对含量梯度 的，而且细胞对于物质的输入和输出有选择性。 结论：细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，可作为活细胞 的一个重要特征。 1、以下可以发生渗透作用的是_. A.煮熟的马铃薯条放入水中 B.把干种子放在清水中 C.烈日下菠菜叶子下垂 D.放在盐水中的萝卜变软 D 练习 2、a、b、c是三个相邻的细胞，已知a细胞液浓度 b细 胞液浓度 c细胞液浓度,如图所示，能正确表示水分在 三者之间关系的是（ ）C a cb a cb a cb a cb AB C D 3、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称 “烧苗”。其原因是（ ） A、根细胞从土壤中吸收的养分过多 B、根细胞不能从土壤中吸水 C、根系不能将水向上运输 D、根系被肥料分解释放的热能烧毁 B 4、利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理 是（ ） A、盐水中的Cl有杀菌防腐的作用 B、盐水中的Na不利于细菌的生活 C、盐水是中性的，不适于细菌的生活 D、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡 D 5、将紫色洋葱表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶 液中，光镜下观察到的现象是（ ）。 液泡逐渐变小，颜色由浅变深； 液泡逐渐变大，颜色由深变浅； 原生质层与细胞壁逐渐分离形成球形小团； 细胞膜、液泡膜结构明显； 原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液 A. B. C. D. D 6、当把紫色的洋葱鳞片叶的表皮置于质量 浓度为0.3gml 的蔗糖溶液中后，原生质 层和细胞壁之间将（ ） A、紧紧靠在一起 B、充满细胞液 C、充满蔗糖溶液 D、充满清水 C 7、放在0.3g/mL的蔗糖