高中生物 4.1 物质跨膜运输的实例课件 新人教版必修1.ppt

目标导航 预习导引 目标导航 预习导引 一 二 一 细胞的吸水和失水1 原理 渗透作用 该作用必须具备两个条件 1 具有半透膜 2 半透膜两侧溶液具有浓度差 2 动物细胞的吸水和失水原理外界溶液浓度小于细胞质浓度时 细胞吸水膨胀 外界溶液浓度大于细胞质浓度时 细胞失水皱缩 外界溶液浓度等于细胞质浓度时 水分子进出细胞处于动态平衡 目标导航 预习导引 一 二 3 植物细胞的吸水和失水 1 成熟的植物细胞的结构 细胞壁 全透性 即水分子和溶解在水里的物质都能够自由通过 细胞内的液体环境 主要指液泡内的细胞液 2 吸水和失水的原理 外界溶液浓度大于细胞液浓度时 细胞失水 外界溶液浓度小于细胞液浓度时 细胞吸水 目标导航 预习导引 一 二 3 验证 质壁分离 当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时 细胞液的水分透过原生质层进入外界溶液 由于原生质层比细胞壁的伸缩性大 原生质层就会与细胞壁逐渐分离开 质壁分离复原 将已发生质壁分离的细胞放在外界溶液浓度比较低的环境中时 外界溶液中的水分就透过原生质层进入细胞液中 整个原生质层就慢慢恢复成原来的状态 目标导航 预习导引 一 二 二 物质跨膜运输的其他实例1 细胞对无机盐离子的吸收实例 1 水稻吸收si4 多 吸收mg2 ca2 较少 番茄吸收mg2 ca2 较多 吸收si4 较少 2 人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘的含量明显高于血液中碘的含量 3 不同微生物对不同矿物质的吸收表现出很大的差异 2 物质跨膜运输的特点 1 物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的 2 细胞对于物质的输入和输出有选择性 目标导航 预习导引 一 二 3 结论细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜 具体表现为水分子可自由通过 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 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 一 二 一 渗透现象的分析1 渗透现象的分析 1 现象图示 2 发生条件 具有半透膜 半透膜两侧的溶液之间具有浓度差 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 一 二 3 原理分析 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 一 二 4 渗透系统平衡的原理 当液面上升到一定程度时 液面不再升高的原因 分析上图可知 h1产生的压强与水和蔗糖溶液产生的渗透压差达到平衡 使半透膜两侧水分子的交换率相等时 液面不再升高 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 一 二 2 动植物细胞都是渗透系统 1 动物细胞 2 植物细胞 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 例1 如图中的渗透装置 开始时的液面高度为a 停止上升时的高度为b 若每次停止上升后都将玻璃管中高出烧杯液面的部分吸出 则a b液面间的高度差与吸出蔗糖溶液的次数之间的关系是 导学号52230036 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 审题 结合渗透作用的原理分析液面停止上升时玻璃管内和烧杯内溶液的浓度 进而做出判断 解析 由于蔗糖溶液的单位体积中水分子的数量要少于清水中单位体积内水分子的数量 所以导致蔗糖溶液中的液面上升 当用吸管吸走了蔗糖溶液从而使蔗糖分子数量减少 则蔗糖溶液和清水之间浓度差逐渐变小 即a b液面间的高度差随着吸出蔗糖溶液次数的增加而减小 答案 b 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 如下图 在u形管中部c处装有半透膜 在a侧加入红色的细胞色素 相对分子质量为13000的蛋白质 不能透过半透膜 的水溶液 b侧加入清水 并使a b两侧液面高度一致 经过一段时间后 实验结果将是 a a b两液面高度一致 b侧为无色b a b两液面高度一致 b侧为红色c a液面低于b液面 b侧为红色d a液面高于b液面 b侧为无色答案 d 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 1 渗透系统的组成 如下图 及条件 1 半透膜可以是生物性的选择透过性膜 如细胞膜 也可以是物理性的过滤膜 如玻璃纸 2 半透膜两侧的溶液具有浓度差 浓度差的实质是单位体积溶液中溶质分子数的差 即物质的量浓度之差 而不是质量浓度之差 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 2 渗透作用的发生 溶质分子不能通过半透膜 1 当s1溶液浓度 s2溶液浓度时 由s2 s1的水分子数多于由s1 s2的水分子数 漏斗内 s1 液面上升 2 当s1溶液浓度 s2溶液浓度时 由s1 s2的水分子数多于由s2 s1的水分子数 漏斗内 s1 液面下降 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 二 探究植物细胞的吸水和失水1 实验原理 1 原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大 2 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时 细胞失水 原生质层收缩进而质壁分离 3 当细胞液浓度大于外界溶液浓度时 细胞渗透吸水 使质壁分离复原 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 2 方法步骤及现象 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 3 实验分析 1 质壁分离的原因分析 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 2 实验结论 成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时 细胞失水 当外界溶液浓度小于细胞液浓度时 细胞吸水 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 例2 在紫色洋葱表皮细胞临时装片的盖玻片一侧滴加质量浓度为0 3g ml的蔗糖溶液后 出现了如右图所示的情形 请回答下列问题 导学号52230037 1 此细胞发生了现象 是细胞的结果 2 图中 的结构名称是 共同构成了 3 图中 充满了 其质量浓度 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 4 将此细胞置于清水中 的体积会 是由于细胞的结果 5 在滴加质量浓度为0 3g ml的蔗糖溶液后的过程中 显微镜下不可能观察到的现象是 a 液泡缩小b 细胞壁与原生质层分离c 液泡颜色变浅d 细胞核位于原生质层内审题 从图示细胞的生理状态中分析发生质壁分离的条件 过程及结果 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 解析 从图中细胞的情形可以看出 此细胞发生了质壁分离现象 这是细胞渗透失水的结果 图中 是细胞膜 它与液泡膜 及细胞质 共同构成了原生质层 图中 处充满了外界溶液 其质量浓度应略小于0 3g ml 将此细胞放入清水中 液泡 会由于渗透吸水而变大 在发生质壁分离的过程中 在显微镜下会看到液泡的颜色逐渐变深 答案 1 质壁分离渗透失水 2 细胞膜原生质层 3 蔗糖溶液略小于0 3g ml 4 变大渗透吸水 5 c 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 将紫色洋葱表皮细胞置于质量浓度为0 3g ml的蔗糖溶液中 光镜下所能看到的现象是 液泡变小 颜色由浅变深 液泡变小 颜色由深变浅 原生质层与细胞壁逐渐分离 细胞膜 液泡膜结构清晰 原生质层与细胞壁之间的溶液不呈紫色a b c d 答案 d 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 实验操作中应注意的问题1 实验成功的关键之一是实验材料的选择 要选取成熟的 液泡带有一定颜色的植物组织进行实验 以便于观察实验现象 例如 以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料就是因为其液泡呈紫色 便于观察实验现象 若以根尖成熟区的细胞为材料进行实验也会发生质壁分离现象 但因液泡无色 不易观察液泡大小的变化 2 选用的蔗糖溶液浓度要适宜 过低 不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长 过高 则造成植物细胞因失水过多 过快而死亡 原生质层的选择透过性是发生质壁分离和复原的内在前提 死亡的细胞既不会发生质壁分离 也不会发生质壁分离复原 知识架构 一 二 1 教材中渗透装置示意图应注意的两个问题 1 漏斗内的液面不会无限上升 因为漏斗的水柱会产生水压阻止漏斗内溶液的吸水 2 漏斗内液面上升停止时 漏斗内外溶液的浓度不相等 漏斗内的溶液浓度仍然大于漏斗外的溶液浓度 2 植物细胞的质壁分离及复原实验中几个易错的问题 1 质壁分离后 在原生质层和细胞壁之间 充斥的液体为外界溶液 如蔗糖溶液 2 质壁分离过程中 外界溶液浓度越大于细胞液浓度 质壁分离程度越大 植物细胞吸水力越强 质壁分离复原过程中 外界溶液浓度小于细胞液浓度 植物细胞吸水力逐渐减弱 3 发生质壁分离复原需要将植物再置于低浓度的溶液或蒸馏水中 但如果所用溶液为葡萄糖 kno3 nacl 尿素 乙二醇等 质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液浓度增大 植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原 4 质壁分离及复原实验遵循了对照原则 植物细胞发生质壁分离及复原前后构成了自身对照 例题 下图表示多种植物成熟细胞在不同浓度的蔗糖溶液中质壁分离的百分比 图中曲线表明这些植物细胞 导学号52230038 a 细胞液浓度 蔗糖