生物：4.1《物质跨膜运输的实例》课件(新人教版必修1)

第4章 细胞的物质输入和输出 教学目标 第1节 物质跨膜运输的实例 1 动物细胞的吸水和失水 1 当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时 细胞 2 当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时 细胞 3 当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时 水分进出细 胞处于 动态平衡 2 成熟的植物细胞的特点 细胞液 浓度差 1 大液泡中含 它与外界溶液具有一定的 吸水膨胀 失水皱缩 2 细胞膜与液泡膜以及膜之间的细胞质称为 它 相当于一层 原生质层 半透膜 3 植物细胞的吸水和失水的实验 1 细胞壁是 的 水分子和能 的物质都 全透性 能自由通过 2 质壁分离 原生质层 指的是 与 的分离 原因 细胞失水时 的伸缩性较大 的伸缩性较小 导致质壁分离发生 原生质层 细胞壁 溶解于水 细胞壁 3 注意事项 选用 色的洋葱鳞片叶 便于 紫 观察 实验时引入蔗糖溶液到标本上要用引流法 这样便于 将蔗糖溶液浸润到整个标本上 4 生物膜都是 膜 可以自由通过 某些离子和小分子也可以通过 而其他离子 小分子和 分 子则不能通过 选择透过性 水分子 大 配对练习 1 一个成熟的植物细胞 它的原生质层主要包括 解析 原生质层是指细胞膜 液泡膜和这两层膜之间的细胞质 A 细胞膜 核膜和这两层膜之间的细胞质B 细胞膜 液泡膜和这两层膜之间的细胞质C 细胞膜和液泡膜之间的细胞质D 细胞壁 液泡膜和它们之间的细胞质 答案 B 2 将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋口扎紧后浸于蒸馏水中 下列选项表示透析袋中蔗糖溶液浓度与时间的关系 正确 的是 解析 透析袋膜是半透膜 将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋口扎紧后浸于蒸馏水中后 蒸馏水将通过膜进入透析袋 此时透析袋内的压力将逐渐增加 蒸馏水通过膜进入透析袋的压力增加 因此蒸馏水进入透析袋的速度逐渐减弱 答案 B 3 2011年汕头金山中学高一期末 观察紫色洋葱表皮细胞 质壁分离和质壁分离复原实验中 证明质壁分离现象的是 解析 发生质壁分离时 由于细胞不断失水 液泡由大到小 颜色也越来越深 A 液泡由小变大 紫色变浅B 液泡由小变大 紫色变深C 液泡由大变小 紫色变深D 液泡由大变小 紫色变浅 答案 C 1 质壁分离及质壁分离复原实验要点 1 取材 常常取用紫色洋葱鳞片叶 因为材料容易得到 其外表皮细胞有较大的紫色液泡 用显微镜能较容易的看到质壁分离或质壁分离复原过程 要使用活细胞 因为活细胞的原生质层才具有选择透过 性 才能发生质壁分离及复原 2 试剂 具有一定浓度 又不伤害细胞的试剂都可以使用 重点难点 用质量浓度为0 3g mL的蔗糖溶液引起细胞发生质壁分 离较慢 大约要5 10分钟才开始出现质壁分离 用质量浓度为0 1g mL的KNO3溶液或甘油溶液做实验时 质壁分离发生以后 细胞将自动复原 原因是K NO 3和 甘油也可以通过原生质层 只是速度较慢 注 试剂浓度要适宜 在一定范围内 浓度越高 发生质壁分离的速度就越快 但是试剂浓度过高 将导致细胞失水过度而死亡 不能发生质壁分离复原 3 试剂的更换更换试剂要使用引流法 操作时要注意 一次滴加液体不能太多 以免蔗糖溶液溢出污染镜头 例1 图4 1 1为一个取自紫色洋葱鳞片叶外表皮经处 理后的细胞 下列说法中 不正确的是 图4 1 1 A 图示细胞处于初始质壁分离状态或质壁分离复原过程中 或失水和吸水的动态平衡中 B 5的浓度比正常细胞液的浓度高 C 4具选择透过性 其主要成分是蛋白质和磷脂D 细胞呈紫色的部分是3 该细胞为成熟植物细胞 名师点拨 细胞呈紫色的部分不是3 而是5 是液泡内色素的颜色 该细胞为成熟植物细胞 主要通过渗透作用吸水 答案 D 变式训练1 以紫色洋葱鳞茎表皮为材料观察植物细胞质 壁分离现象 下列叙述错误的是 解析 用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液能引起细胞质壁分离 但会出现由于过度失水导致细胞死亡不能复原的现象 A 在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小B 滴加30 的蔗糖溶液比10 蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短C 发生质壁分离的细胞放入清水中又复原 说明细胞保持活性D 用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离 答案 D 2 半透膜与选择透过性膜的区别 1 半透膜 具有半透性 指小物质可以透过 而另一些大分子物质不能透过的多孔性薄膜 如动物的膀胱膜 肠衣 鸡蛋的卵壳膜等 半透膜可以是生物材料 也可以是物理性的过滤膜 2 选择透过性膜 通常是生物膜 膜上具有一些运载物质的载体 不同细胞膜上含有载体的种类和数量不同 同一细胞膜上运载不同物质载体的数量也不同 因而表现出细胞膜对物质透过的高度选择性 只有某些小分子 离子可以通过 另外一些小分子 离 子和大分子则不能通过 当细胞死亡时 膜便失去选择透过性成为全透性 例2 将新鲜的苔藓植物叶片 放入其中加有少量红墨水的质量浓度为0 3g mL的蔗糖溶液中 在显微镜下观察 你会看到苔藓细胞的状态如图4 1 2所示 图4 1 2 此时 部位 和 的颜色分别是 A 无色 绿色C 红色 无色 B 红色 绿色D 红色 红色 名师点拨 苔藓植物叶片的细胞 置于加有少量红墨水的0 3g mL蔗糖溶液中时 由于蔗糖溶液的浓度大于细胞液的浓度 细胞发生质壁分离现象 而原生质层具有选择透过性 细胞壁具有全透性 使得原生质层和细胞壁之间充满了红色的蔗糖溶液 细胞质中含有的叶绿体使之呈现绿色 答案 B 变式训练2 2011年东莞高一质检 图4 1 3表示刚施肥后的根尖成熟区表皮细胞在土壤溶液中的状态 请据图判断 下列说法中 正确的是 图4 1 3 A 该细胞正处于质壁分离的状态 B 该细胞的细胞液浓度高于土壤溶液的浓度C 细胞液中的水分进出细胞只经过细胞膜D 此时该细胞不能吸收水分和无机盐离子 解析 由图可知土壤溶液的浓度高于细胞液的浓度 所以该细胞发生质壁分离 细胞液中的水分进出细胞要经过液泡膜 细胞膜和细胞壁等结构 该细胞仍为活细胞 可以吸收水分和无机盐离子 答案 A 3 植物细胞质壁分离和质壁分离复原的应用 1 判断细胞的死活 能发生质壁分离或能发生质壁分离复原的细胞是活细胞 反之是死细胞 2 比较不同的植物细胞的细胞液浓度 将几个植物细胞置于相同浓度的蔗糖溶液中 镜检 比较发生初始质壁分离所需要时间 据此判断几个细胞的细胞液浓度 3 判断细胞液浓度 配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液 将待测浓度的细胞分别置于溶液中 镜检 介于初始发生质壁分离与未发生质壁分离之间的溶液浓度 即为该细胞的细胞液浓度 4 判断外界溶液的种类主要用于判别蔗糖溶液和KNO3 溶液 适宜浓度的蔗糖溶液将引起质壁分离 但不会发生质壁 分离自动复原 适宜浓度的KNO3溶液将引起质壁分离 并且由于KNO3溶液是可以被细胞选择性吸收的物质 因此可能被吸收而发生质壁分离自动复原 5 判断发生质壁分离时外界溶液的浓度 一般使用质量浓度为0 3g mL的蔗糖溶液作为外界溶 液 引起植物细胞发生质壁分离 当蔗糖溶液质量浓度超过0 5g mL时 将使植物细胞失 水过度 加清水后仍不能发生质壁分离复原 例3 假设将标号为A B C的同一个植物细胞 分别放在a b c三种不同的蔗糖溶液中 一段时间后得到如图4 1 4所示的状态 原生质层不再变化 据图分析下列推理不 正确的是 图4 1 4 A 实验前蔗糖溶液浓度为 c b aB 实验后蔗糖溶液浓度为 c b aC 实验后细胞的吸水能力 C B AD 实验后细胞浓度为 C B A 名师点拨 将同一个植物细胞分别放在三种不同的蔗糖溶液中一段时间后 细胞失水的多少与所处环境的蔗糖溶液浓度有关 外界溶液浓度越大 细胞失水越多 外界溶液浓度越小 细胞失水越少 答案 B 变式训练3 下面是关于 探究植物细胞外界溶液浓度与 质壁分离关系 的实验 1 制作洋葱鳞片叶表皮细胞装片 选用下表中 浓度蔗糖溶液可以在最短的时间内观察到如图4 1 5所示的细胞形态 在盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液后 需在另一侧用吸水纸 并重复几次 2 要让处于图4 1 5状态的细胞复原 可用同样的方法滴加 如果用1 蔗糖溶液处理图中装片的洋葱鳞叶表皮细胞 重复多次 观察细胞未发生变化 可能原因是 图4 1 5 3 图中示意利用目镜测微尺测量细胞的长度 某小组同学 测量记录实验的原始数据 见下表 解析 在一定范围内 外界溶液浓度越大 植物细胞质壁分离现象越明显 答案 1 30 引流 2 清水 细胞质壁分离过度而失活 3 请根据表中数据分析A B值分别是图4 1 5中的 编号 水分子渗透方向的判断 若将两个溶液体系S