渗透作用、吸水失水、物质运输PPT课件.ppt

第四章细胞的物质输入和输出 开封市田家炳实验中学杨金玲 人教版高中生物必修一 1 渗透作用的原理及应用 学习目标 理解渗透作用的原理 2 3 问题探讨 1 漏斗内的液面为什么会升高 因为水分子能透过半透膜而蔗糖分子不能 烧杯中单位体积清水的水分子含量比蔗糖溶液中单位体积的水分子含量高 所以单位时间内透过半透膜渗入漏斗的水分子数多于漏斗渗出的水分子数使漏斗内的液面升高 渗透作用 指水分子或其它溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象 4 2 漏斗内的液面会一直升高吗 不会 当蔗糖溶液的水分子增多到一定程度 半透膜两侧压力接近相等时 水分子的运动达到动态平衡 漏斗内的液面不再上升 不相等 由于漏斗内液面升高部分形成了一定的静水压 阻止一部分水分子由烧杯进入漏斗内 造成漏斗内的溶液浓度仍然大于漏斗外溶液浓度 渗透平衡时 漏斗内外溶液浓度是否相等 5 3 如果用一层纱布代替玻璃纸 漏斗管内的液面还会升高吗 4 如果烧杯中不是清水 而是相同浓度的蔗糖溶液 漏斗管内的液面还会升高吗 不会 不会 具有半透膜 半透膜两侧溶液具有浓度差 6 2 渗透作用发生条件 具有半透膜 半透膜膜两侧溶液具有浓度差 归纳总结 1 渗透系统的组成 一个完整的渗透系统 由两个溶液体系以及两者中间的半透膜组成 7 4 利用渗透作用原理比较不同溶液浓度大小 8 1 右图为研究渗透作用的实验装置 请回答下列问题 1 漏斗内溶液 S1 和漏斗外溶液 S2 为两种不同浓度的蔗糖溶液 漏斗内外起始液面一致 渗透平衡时液面差为 h 此时S1和S2浓度的大小关系为 2 若漏斗内溶液S1中含有淀粉和食盐溶液 漏斗外溶液S2有蒸馏水 开始时漏斗内外起始液面一致 一段时间后用碘液和硝酸银溶液分别检测S2中的物质 整个过程中所观察的现象是 漏斗内的液面上升 漏斗内的液面下降 烧杯内的液体遇硝酸银溶液有白色沉淀生成 烧杯内的液体遇碘液变蓝 S1 S2 即时练习 9 2 如图表示一中间隔以半透膜 只允许水分子通过 的水槽 两侧分别加入等质量分数的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液 然后在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶 在加入麦芽糖酶前后A B两侧溶液的变化是 A 加酶前A侧上升 加酶后B侧上升并等于A侧高度B 加酶前A侧上升 加酶后B侧上升并高于A侧高度C 加酶前后A B两侧液面不变D 加酶前A B两侧液面不变 加酶后B侧上升并高于A侧高度 B 10 谢谢大家 11 第四章细胞的物质输入和输出 开封市田家炳实验中学杨金玲 人教版高中生物必修一 12 学习目标 理解细胞的吸水和失水原理 细胞的吸水和失水 13 1 发生条件 1 相当于一层半透膜 2 与 构成浓度差 细胞膜 细胞质 外界溶液 动物细胞的吸水和失水 2 现象 失水皱缩 外界溶液浓度 细胞质浓度 吸水膨胀 外界溶液浓度 细胞质浓度 外界溶液浓度 细胞质浓度 动态平衡 14 植物细胞的吸水和失水 细胞壁 细胞膜 液泡膜 细胞质 原生质层 全透性 细胞液 具有一定的浓度 细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质 15 1 发生条件 1 相当于一层半透膜 2 与 构成浓度差 2 现象 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时 植物细胞通过渗透作用失水 发生质壁分离现象 已发生质壁分离的植物细胞放入清水中 外界溶液浓度小于细胞液浓度 植物细胞吸水 发生质壁分离复原现象 原生质层 液泡里的细胞液 外界溶液 16 4 为什么植物细胞失水时 原生质层与细胞壁不是一起变化 而是发生质壁分离 原生质层比细胞壁的伸缩性大 2 如果没有细胞壁 现象会有什么不同 不会发生质壁分离现象 只发生渗透作用的吸水或失水 3 如果植物细胞没有中央大液泡 现象会有什么不同 没有细胞液和原生质层 不会发生渗透作用的吸水或失水 也不会发生质壁分离现象 思考 1 如果是死细胞 现象会有什么不同 原生质层失去控制物质进出功能 不会发生质壁分离 17 2 质壁分离发生的原因 内因 原生质层比细胞壁的伸缩性大 外因 外界溶液浓度大于细胞液浓度 1 质壁分离发生的条件 活细胞具有细胞壁具有大液泡 3 动植物细胞在吸水与失水方面的差异 总结 1 动物细胞没有细胞壁 因此不会有质壁分离现象 2 植物细胞由于有细胞壁的支持和保护不会因持续吸水而涨破 18 谢谢大家 19 第四章细胞的物质输入和输出 开封市田家炳实验中学杨金玲 人教版高中生物必修一 20 观察植物细胞的质壁分离和复原 学习目标1 学会观察植物细胞的质壁分离与复原 2 理解植物细胞质壁分离的应用 21 原理 成熟植物细胞与外界溶液构成渗透系统可发生渗透作用 过程 质壁分离 正常状态下 质壁分离复原 22 结论 成熟植物细胞能与外界溶液构成渗透系统 发生渗透作用 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时 植物细胞失水 当外界溶液浓度小于细胞液浓度时 植物细胞吸水 23 注意事项 1 实验材料的选择是实验成功的关键 该实验必须选择有大液泡的植物细胞 最好是有颜色的植物细胞 便于在显微镜下观察 2 外界溶液的浓度必须适中 不能过低或过高 过低不足以引起质壁分离或质壁分离时间过长 过高可能造成植物细胞失水过多而死亡 3 滴加试剂时应该在载物台上操作 4 质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间是外界溶液 因为细胞壁具有全透性 5 盐酸 醋酸 乙醇等会伤害细胞 不适于做质壁分离的外界溶液 6 本实验用显微镜观察了三次 第一次与第二次 第三次与第二次形成对照 该对照方法为自身对照 24 质壁分离的应用 1 判断细胞的死活 待测成熟植物细胞置于一定浓度的蔗糖溶液中 低倍显微镜下进行观察 若发生质壁分离 则该细胞为细胞 若不发生质壁分离 则该细胞为死细胞 2 测定细胞液浓度范围 待测细胞置于一系列浓度梯度的蔗糖溶液中进行低倍显微镜观察 细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间 25 3 比较不同植物细胞的细胞液浓度 不同植物细胞置于同一浓度的溶液中 观察质壁分离的发生程度 质壁分离程度越大 则说明细胞液浓度越小 质壁分离程度越小 则说明细胞液浓度越大 4 比较未知浓度溶液的浓度大小 同一植物细胞置于未知浓度的溶液中 观察质壁分离发生程度 质壁分离程度越大 则未知溶液浓度越大 质壁分离程度越小 则未知溶液浓度越小 26 5 鉴别不同种类的溶液 成熟植物细胞置于不同种类的溶液中 低倍显微镜下观察现象 若只发生质壁分离 说明溶质是不能通过原生质层的溶液 如蔗糖溶液 若质壁分离后自动复原 说明溶质是可以通过原生质层的溶液 如甘油 尿素 乙二醇 KNO3 27 2017新课标 卷 将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中 发现其原生质体 即植物细胞中细胞壁以内的部分 的体积变化 A 0 4h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内B 0 1h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等C 2 3h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压D 0 1h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压 C 高考链接 28 2014课标 下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述 错误的是 A 与白色花瓣相比 采用红色花瓣有利于实验现象的观察B 用黑藻叶片进行实验时 叶绿体的存在会干扰实验现象的观察C 用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同D 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素 有利于实验现象的观察 B 29 2014课标 将某植物花冠切成大小和形状相同的细条 分为a b c d e和f组 每组的细条数相等 取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中 浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度 结果如图所示 假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换 则 A 实验后 a组液泡中的溶质浓度比b组的高B 浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的C a组细胞放在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组D 使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0 4 0 5mol L 1之间 D 30 谢谢大家 31 第四章细胞的物质输入和输出 开封市田家炳实验中学杨金玲 人教版高中生物必修一 32 物质跨膜运输的方式 1 举例说明小分子物质跨膜运输的方式 并比较物质跨膜运输方式之间的异同 2 举例说明大分子物质可以通过胞吞 胞吐进出细胞 学习目标 33 1 自由扩散 H2O O2 CO2等气体 甘油 脂肪酸等脂质类 乙醇 苯 尿素等有机小分子 方向 特点 物质通过简单扩散作用顺浓度梯度进出细胞 举例 不需要载体 不消耗能量 小分子跨膜运输的方式 自由扩散示意图 34 影响因素 物质的浓度差 运输速率 浓度差 运输速率与浓度差成正比 35 2 协助扩散 葡萄糖进入红细胞 进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散 方向 特点 举例 需要载体蛋白 不消耗能量 协助扩散示意图 36 物质的浓度差和载体蛋白的数量 影响因素 载体蛋白数量的有限 37 共同点 都是顺物质的浓度梯度进行的 不需要消耗能量 前者不需要载体蛋白 后者必须有载体蛋白 不同点 统称为被动运输 38 丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比 为什么这些物质能逆浓度梯度跨膜运输进入细胞呢 39 低浓度 高浓度 逆浓度梯度 需要载体蛋白 消耗能量 ATP 3 主动运输 特点 举例 从低浓度一侧运输到高浓度一侧 需要载体蛋白的协助 同时也需要消耗细胞内化学反应所释放的能量 这种方式就叫做主动运输 Na K Ca2 等离子 葡萄糖 氨基酸进入小肠上皮细胞 方向 40 O2浓度 无氧呼吸产生能量 载体蛋白数量的限制 影响因素 能量的供应和载体蛋白的数量 运输速率 41 主动运输的意义 保证了活细胞能够按照生命活动的需要 主动选择吸收所需要的营养物质 排出代谢废物和对细胞有害的物质 42 总结 比较三种物质跨膜运输方式的异同 不需要 需要 需要 不消耗 消耗 物质的浓度差 物质的浓度差和载体蛋白的数量 能量的供应和载体蛋白的数量 不消耗 43 胞吞 大分子的运输方式 膜泡运输 胞吐 44 分泌蛋白的分泌 变形虫摄食 白细胞吞噬病原体等 实例 细胞内 外 细胞外 内 方向 通过囊泡运输 需要消耗能量 不需要载体 特点 生物膜的流动性 原理 胞吐 胞吞 比较胞吞和胞吐的异同 影响因素 能量的供应和温度 总结 45 物质出入细胞方式的判断方法 1 根据分子大小进行判断 2 根据运输方向判断 逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输 顺浓度梯度的跨膜运输方式为被动运输 归纳提升 根据分子大小 大分子 小分子 膜泡运输 跨膜运输 是否消耗能量 胞吞胞吐 被动运输主动运输 是否需要载体 自由扩散协助扩散 不需要 需要 不消耗 消耗 进出细胞的方向 46 高考链接 2016课标 卷 离子泵是一张具有ATP水解酶活性的载体蛋白 能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子 下列叙述正确的是 A 离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散B 离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度阶梯进行的C 动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率D 加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率 C 47 高考链接 2 2016课标 卷 下列过程中 不属于胞吐作用的是 A 浆细胞分泌抗体到细胞外的过程B mRNA从细胞核到细胞质的过程C 分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程D 突触小泡中神经递质释放到突触间隙的过程 B 1 2016课标 卷 离子泵是一张具有ATP水解酶活性的载体蛋白 能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子 下列叙述正确的是 A 离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散B 离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度阶梯进行的C 动物一氧化碳中毒会降低离子泵