细胞的物质输入和输出.ppt

第1节物质跨膜运输的实例 思考 1 渗透作用的是什么 2 发生渗透作用的条件是什么 3 画出渗透作用装置 4 与渗透作用模型对比分析成熟植物细胞是一个渗透系统 半透膜两侧的溶液具有浓度差 原生质层 选择透过性膜浓度差 细胞液与外界溶液之间 渗透作用原理的拓展应用 1 比较不同溶液浓度大小 则M N则M N则M N 注意 发生渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达平衡状态 既不可看作没有水分子移动也不可看作两侧溶液浓度相等 如课本问题探讨 2 验证渗透作用发生的条件 3 探究物质能否通过半透膜 以碘和淀粉为例 不变蓝 变蓝 变蓝 变蓝 例 成熟的植物细胞具有中央大液泡 可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水 图甲表示渗透装置吸水示意图 图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系 图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态 此时细胞有活性 请回答下列问题 1 由图甲漏斗液面上升可知 实验初始时c两侧浓度大小是ab 由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在 最终液面不再上升 当液面不再上升时 c两侧浓度大小是ab 小于 下降 小于 2 图丙中相当于图甲中c结构的是 填序号 结构 当中充满的液体是 此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是A 细胞液 外界溶液B 细胞液 外界溶液C 细胞液 外界溶液D 都有可能 D 外界溶液 3 把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水当中 发现细胞液泡体积增大 说明细胞在渗透吸水 细胞能否无限吸水 原因是 细胞壁对原生质层有支持和保护的作用 不能 4 把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中 发现细胞液泡体积在增大 当液泡体积不再增大时 细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等 不一定 例2 U型管中装有两种不同的溶液R及S 并为一半透性膜 X 隔开 如下图 与S相比 R为低渗溶液 即浓度较低 图a中黑色的深浅即代表浓度高低 当图a中的U形管内已达到平衡时 溶液表面是一样高还是不一样高 渗透压是相等还是不相等 参看图b A 右侧较高 两溶液等渗 即浓度相等B 右侧较高 且右侧为高渗 即浓度较高C 左侧较高 且右侧为低渗 即浓度较低D 两侧高度相等 且为等渗 B 下图表示渗透作用装置图 其中半透膜为膀胱膜 蔗糖分子不能通过 水分子可以自由通过 图中溶液A B a b均为蔗糖溶液 实验开始前其浓度分别用MA MB Ma Mb表示 一段时间达到平衡后 甲装置 乙装置液面上升的高度分别为h1 h2 a b的浓度分别为M1 M2 则下列判断错误的是 A 若h1 h2 MA MB 则Ma MbB 若h1 h2 MA MB 则MaM2D 一段时间后 A a与a A B b与b B的水分子扩散速率均相等 B 1 动物细胞的吸水和失水 1 2 细胞吸水或失水的多少取决于细胞膜两侧溶液中水的相对含量的 差值 3 具体情况 外界溶液浓度细胞质浓度时 细胞吸水膨胀 外界溶液浓度细胞质浓度时 细胞失水皱缩 外界溶液浓度细胞质浓度时 细胞水分进出平衡 形态不变 小于 大于 等于 二 细胞吸水和失水 2 植物细胞的吸水和失水 质壁分离复原 验证 结构 细胞壁 原生质层 条件 成熟植物细胞具有中央大液泡 是一个渗透系统 思考 细胞吸水时 水分子跨膜运输的状态如何 水分子在细胞膜上总是双向运动的 只不过在细胞吸水时 由外向内扩散的水分子总数多于由内向外扩散的水分子总数 注意 从溶液浓度的角度分析 水分子是由溶液浓度低的一侧往溶液浓度高的一侧运输 3 细胞吸水和失水原理的应用 1 对农作物的合理灌溉 既满足了作物对水分的需要 同时也降低了土壤溶液的浓度 有利于水分的吸收 2 盐碱地中的植物不易存活或一次施肥过多造成 烧苗 现象 都是因为土壤溶液浓度过高 甚至超过了根细胞液浓度 导致根细胞不易吸水甚至失水造成的 3 糖渍 盐渍食品不易变质的原因 是在食品外面和内部形成很高浓度的溶液 使微生物不能在其中生存和繁殖 所以能较长时间的保存 4 医用的生理盐水浓度为0 9 其渗透压与人体细胞外液的渗透压相当 可以使人体细胞保持正常的形态和功能 例 植物根尖的成熟区的主要功能是吸收水分和矿质元素 下图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 请据图回答 1 根尖成熟区表皮细胞与其吸水功能相适应的结构特点是 2 图B中 细胞所处的生理状态是 此时 细胞对水分和矿质离子吸收的状况是 3 现提供0 3g ml蔗糖溶液 1mol L硝酸钾溶液 1mol L醋酸溶液三种药品 上述三种溶液的浓度比一般细胞液浓度大 紫色洋葱 显微镜 载玻片 盖玻片 滴管等实验材料和用具 请你选择一种合适的药品及其它必要的用具 设计简单的实验步骤 验证你对问题2的判断 即是否能吸收矿质离子 细胞表面有突起的根毛 有大液泡 细胞失水出现质壁分离现象 不能吸收水分 仍能吸收矿质离子 实验步骤 取一干净载玻片 在中央加一滴 撕取紫色洋葱鳞片叶表皮 平展在液滴中 盖上盖玻片 置于显微镜下观察实验现象 细胞先出现 而后慢慢出现 实验现象的分析 因为刚开始时 1mol L硝酸钾溶液的浓度细胞液浓度 细胞失水而出现 由于细胞不断吸收外界溶液中的离子 使细胞液浓度逐渐外界溶液浓度 细胞吸收水分出现 实验结论 由此证明了 261页 第10 1mol L的硝酸钾溶液 质壁分离 质壁分离复原现象 大于 质壁分离 大于 质壁分离复原 细胞处于质壁分离时 细胞不能吸收水分 仍能吸收矿质离子 实验5观察植物细胞的质壁分离及复原 1 实验原理成熟的植物细胞构成渗透系统可发生 渗透作用 实验选材 选择有大液泡且最好液泡带有颜色的植物细胞作实验材料 注意 1 滴加蔗糖溶液和清水时 必须在实验桌上进行 不能在显微镜的载物台上进行 2 本实验选用0 3g mL的蔗糖溶液 此浓度下既明显出现质壁分离 又不致杀死细胞 浓度过高如选用0 5g mL的蔗糖溶液 质壁分离速度快 但不久细胞会因失水过多而死亡 不能再进行质壁分离复原 浓度过低不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢 3 8 的食盐溶液 5 的硝酸钾溶液等也可使用 但因为K 和NO3 可被细胞吸收 使细胞液浓度增大 所以细胞先发生质壁分离后又自动复原 尿素 甘油 乙二醇等现象同上 4 盐酸 酒精 醋酸等溶液能杀死细胞 不适于做质壁分离的溶液 5 质壁分离与复原过程中水分移动是双向的 总结果是单向的 6 此实验为自身对照 质壁分离实验的拓展应用35页 二 物质跨膜运输的其他实例 1 植物对无机盐离子的吸收 不同植物 如番茄 水稻 对 的吸收能力不同 同种植物对 的吸收能力不同 2 人体甲状腺滤泡上皮细胞对碘的吸收是 逆 顺 浓度梯度进行的 3 结论 细胞膜和其他生物膜都是 膜 同一离子 不同离子 选择透过性 逆 植物吸收水分和吸收无机盐是两个相对独立的过程 1 下面能发生质壁分离作用的一组细胞是 食用的糖醋蒜的细胞 蚕豆叶的表皮细胞 植物的根毛细胞 人的口腔上皮细胞 用盐酸解离的洋葱根尖细胞 根尖分生区细胞A B C D D 2 用洋葱鳞片叶表皮制备 观察细胞质壁分离实验 的临时装片 观察细胞的变化 下列有关实验操作和结果的叙述 正确的是A 将装片在酒精灯上加热后 再观察质壁分离现象B 在盖玻片一侧滴入清水 细胞吸水膨胀但不会破裂C 用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后 均能观察到质壁分离复原现象D 当质壁分离不能复原时 细胞仍具有正常生理功能 B 3 某同学在实验室中做 观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原 这个实验时 在实验室老师的帮助下 进行了一系列的创新实验 实验步骤和现象如下表 对表的推断或解释不正确的是 A x为质壁分离 因为细胞渗透失水 细胞壁伸缩性小于原生质层 B y为质壁分离 可能导致细胞失水过多而死C z为细胞稍增大 细胞液颜色逐渐变浅D 组无变化是因为细胞吸水量等于失水量 D 第3节物质跨膜运输的方式 一 小分子和离子 例 下图有关概念图的分析 正确的是 A 和 所示的过程都需要消耗细胞内ATP水解释放的能量B 只有 所示的过程能逆浓度梯度运输物质C 大分子只有通过 所示的过程才能进入细胞D 腌制蜜饯时蔗糖进入细胞与过程 和 有直接关系 B 对比作业本257第4 自由扩散 协助扩散或主动运输 1 物质浓度 在一定浓度范围内 影响跨膜运输的因素分析 主动运输 自由扩散或协助扩散 主动运输 2 氧气浓度 3 温度 温度可影响生物膜的流动性和酶的活性 因而会影响物质跨膜运输的速率 注 作业本261第5 262第11 主动运输的意义 在细胞的生命活动过程中 主动运输起到了重要作用 它使细胞能主动地从外界吸收被选择的物质 供生命活动利用 同样 细胞也能利用主动运输把新陈代谢产物排出细胞外 总之 细胞通过主动运输 摄取 积累物质以及不断排出代谢废物 从而维持细胞组成成分的动态稳定 保证生命活动的正常进行 注意 同一种物质进出不同细胞时 运输方式可能不同 如红细胞吸收葡萄糖为协助扩散 小肠细胞吸收葡萄糖则是主动运输 在跨膜运输方式中 只有主动运输需要能量 且能逆浓度梯度运输 例如图所示细胞对大分子物质 胞吞 和 胞吐 的过程 下列与此有关的叙述错误的是 A a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生B a要有细胞表面识别和内部供能才可能完成C b表示细胞分泌的同时导致膜成分的更新D b与a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式 二 大分子和颗粒性物质 D 创新34 36页上2 下6 作业本258页12 例 下图为物质出入