高中生物 第三章 细胞的结构和功能 第三节 物质的跨膜运输课件 苏教版必修2.ppt

第三章 第三节 理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练 考向一 考向二 知识点一 知识点二 随堂基础巩固 课时跟踪训练 1 物质如何进出细胞取决于细胞膜的结构 构成物质的基本微粒的大小及所带的电荷 2 简单扩散和易化扩散的动力是物质的浓度差 3 水分子从浓集区域通过细胞膜等结构 向水分子稀少区域的扩散为渗透 4 植物细胞的细胞壁是一种全透性膜 细胞膜和液泡膜是半透膜又称 选择透过性膜 水分子可以自由通过 细胞要选择吸收的一些离子和小分子也可以通过 而其他一些离子和分子不能通过 5 把具有液泡的植物细胞放入高浓度的溶液中时 细胞会因失水而出现质壁分离现象 当把质壁分离的植物细胞放入低浓度的溶液中时 细胞会因吸水而出现质壁分离复原现象 6 物质逆浓度梯度进出细胞 不仅需要膜上载体蛋白的参与 还需要消耗细胞代谢释放的能量 7 主动运输能保证活细胞按照生命活动的需要 主动地选择并吸收营养物质 排出代谢废物和对细胞有害的物质 8 大分子物质进出细胞需通过内吞 外排作用进行 自读教材 夯基础 1 被动运输 判断正误 1 与简单扩散相比 易化扩散不仅取决于浓度差状况 同时还受载体制约 2 简单扩散和易化扩散均不消耗能量 3 动植物细胞均可发生渗透作用 4 具有液泡的植物细胞 其细胞液与外界溶液之间间隔的选择透过性膜包括液泡膜 细胞膜及细胞壁 5 萄糖分子进入细胞的方式为易化扩散 低浓度 高浓度 载体 能量 3 内吞与外排 填空 1 内吞 大分子或颗粒附着在上 这部分内陷形成小囊 然后小囊从细胞膜上分离下来 形成进入细胞内部 2 外排 大分子先在细胞内形成 移到细胞膜处 与细胞膜 将大分子排出 细胞膜 细胞膜 囊泡 小囊泡 囊泡 融合 1 简单扩散 易化扩散有何共同特点 为何将二者合称为被动运输 提示 因为简单扩散和易化扩散都是顺物质的浓度梯度进行的 不需要细胞消耗能量 所以统称被动运输 2 发生渗透作用应具备何种条件 右图所示装置中若漏斗口封以纱布 漏斗液面是否还会上升 提示 渗透作用的发生必需具备两个条件 具半透膜和半透膜两侧溶液具浓度差 若将漏斗口的半透膜换成纱布 则s1溶液中大分子可进入烧杯 此时 漏斗内液面将不再上升 3 人在一边饮酒一边吃鱼的情况下 人对酒精的吸收速度往往会高于对鱼肉蛋白质等营养的吸收速度 其主要原因是什么 提示 酒精的主要成分是乙醇 它不经消化即可被消化道以简单扩散的方式吸收 而鱼肉中的蛋白质必须先被消化分解为氨基酸 然后再被消化道以主动运输的方式吸收 故人吸收酒精的速度往往高于对鱼肉蛋白质营养的吸收速度 跟随名师 解疑难 1 简单扩散 易化扩散与主动运输的比较 2 比较内吞与外排 3 影响跨膜运输的因素 1 物质浓度 在一定的浓度范围内 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 自读教材 夯基础 1 渗透 填空 水分子从通过细胞膜等结构向水分子的扩散现象 2 细胞的吸水和失水 填空 1 动物细胞 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 浓集区域 稀少区域 小于 大于 等于 2 植物细胞 结构 细胞壁是性的 原生质层 及两层膜之间的细胞质 具有选择透过性 相当于 条件 成熟的植物活细胞中央具有 验证实验 a 当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时 细胞就通过失水 植物细胞就发生现象 b 将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中 此时细胞液的浓度外界清水 植物细胞就 发生现象 全透 细胞膜 液泡 膜 半透膜 中央大液泡 渗透作用 质壁分离 高于 吸水 质壁 分离复原 1 人体正常红细胞是呈两面凹陷的圆饼状 现将人体的红细胞分别浸入下列a b c三个不同浓度溶液的烧杯内 一段时间后 实验结果如下图所示 依据图示现象请你推测a b c烧杯中溶液浓度大小如何 提示 红细胞在等渗溶液中可维持正常形态 在低渗溶液中可吸水涨大 在高渗溶液中可失水皱缩 由此可见a b c溶液浓度大小为a c b 2 成熟的植物细胞为什么能发生质壁分离及复原现象 提示 1 植物细胞的细胞壁和原生质层具有一定的伸缩性 但原生质层的伸缩性大于细胞壁 2 成熟植物细胞的原生质层可以被当做一种半透膜 3 细胞液和细胞外溶液存在浓度梯度 3 将人的红细胞置于蒸馏水中能否发生质壁分离现象 提示 不能 人的红细胞无细胞壁 置于蒸馏水中会吸水涨破 跟随名师 解疑难 若s1溶液浓度大于s2 渗透平衡之前单位时间内由s2 s1的水分子数多于由s1 s2的水分子数 外观上表现为s1溶液液面上升 在达到渗透平衡后 若存在液面差 h 则s1溶液浓度仍大于s2 液柱的升高所形成的静水压 就是漏斗中溶液的渗透压 溶液越浓 渗透压就越高 特别提醒 半透膜两侧溶液间的水分子是进行双向运动的 我们只是观测到由双向水分子运动快慢的差异所导致的液面改变 2 植物细胞的吸水和失水的实验探究 1 实验原理 成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 细胞液具有一定的浓度 能够渗透失水和吸水 2 实验流程图示 3 质壁分离的原因分析 例1 下图为小肠绒毛上皮细胞中的细胞膜对不同物质的转运 相关叙述正确的是 a a物质可能是甘油 b物质可能是葡萄糖b a物质可能是水 b物质可能是甘油c a物质可能是胆固醇 b物质可能是氧气d a物质可能是葡萄糖 b物质可能是氨基酸 思路点拨 精讲精析 由题图可知 a物质由高浓度一侧运至低浓度一侧 不需要载体蛋白和能量 属于简单扩散 可能性是o2 co2 水 甘油或胆固醇 b物质由低浓度一侧运输到高浓度一侧 需要载体蛋白和能量 为主动运输 可能是葡萄糖或氨基酸 答案 a 1 方法一 2 方法二 据运输方向来判断 凡是逆浓度梯度的运输方式都是主动运输 例2 下图为某学生进行某实验的基本操作步骤 请回答以下问题 1 你认为他做该实验的目的是 2 b步骤主要观察洋葱鳞片叶表皮细胞中紫色 的大小以及 的位置 3 请描述c步骤的操作方法 4 某学生在f步骤观察时 发现质壁分离不能复原 最可能的原因是 5 通过实验发现 蔗糖溶液浓度不适宜会造成实验失败 请据此拟定一个相关的研究课题 思路点拨 精讲精析 1 由图分析可知 该实验是教材中探究植物细胞的吸水和失水实验 2 b步骤低倍镜下观察 主要目的是观察洋葱鳞片叶表皮细胞的液泡大小 原生质层的位置 3 步骤c是一种典型的引流法操作 4 发现质壁分离不能复原 说明植物细胞可能已死亡 原生质层失去了选择透过性 5 从蔗糖溶液浓度与质壁分离和复原的角度拟定实验课题 答案合理即可 答案 1 观察植物细胞的质壁分离与复原 或探究植物细胞在什么情况下会失水或吸水 或证明原生质层相当于一层半透膜等 2 中央 液泡原生质层 3 从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液 在另一侧用吸水纸吸引 重复几次 4 质壁分离时间过长 细胞失水过多而死亡 5 探究蔗糖溶液浓度对洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离和复原的影响 1 证明细胞的死活 此实验中 细胞绐终是活的 死细胞不能发生质壁分离和复原 2 测定细胞液的浓度 梯度浓度法 即撕取数片紫色洋葱鳞片叶表皮 分别放入不同浓度的蔗糖溶液中 则细胞液浓度介于细胞尚未发生质壁分离和最初发生质壁分离的两种相邻的溶液之间 3 验证原生质层和细胞壁伸缩性大小 设计思路 成熟植物细胞 一定浓度的蔗糖溶液 镜检 发生质壁分离现象 细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性 不发生质壁分离现象 细胞壁伸缩性大于或等于原生质层伸缩性 4 鉴定不同种类的溶液 如一定浓度的kno3和蔗糖溶液 设计思路 成熟的植物细胞 不同种类溶液 只发生质壁分离现象 溶质不能通过半透膜的溶液 如蔗糖溶液 质壁分离后自动复原 溶质能通过半透膜的溶液 如kno3溶液 5 比较不同植物细胞的细胞液浓度 不同植物细胞 同一浓度的蔗糖溶液 镜检刚发生质壁分离时所需时间 比较判断质壁分离速度 速度越大植物细胞液浓度越小 6 比较未知浓度溶液的浓度大小 把同一植物的成熟细胞放在未知浓度的溶液中 镜检刚刚发生质壁分离所需时间 比较所用时间 1 物质跨膜运输方式实验探究 2 物质运输速率影响因素实验探究 3 细胞膜的选择透过性实验探究 典例剖析 2012 苏北四市模拟 下面为物质通过红细胞膜的示意图 请回答 1 k o2和葡萄糖三种物质中 通过b方式进入红细胞的是 2 若在细胞中注入某种呼吸抑制剂 方式将会受到较大影响 3 经研究发现红细胞悬液为不透明的红色液体 而红细胞发生溶血后 光线比较容易通过溶液 溶液会逐渐澄清 所以可通过红细胞悬液澄清的速度判断红细胞溶血速度 进而根据红细胞溶血速度来判断物质进入红细胞的速度 请你利用以下实验材料 设计实验判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速度 材料用具 稀释的羊红细胞悬液 0 3mol l的葡萄糖溶液 0 3mol l的甘油溶液 试管 量筒 计时器 试管架 笔 实验步骤 取2支试管 分别标记为a b 分别量取 各10ml 注入a b两支试管 分别量取1ml 注入a b两支试管中 同时开始计时 记录 结果及结论 如果加入葡萄糖溶液的试管内溶液澄清所用的时间短 说明葡萄糖比甘油进入细胞的速度快 如果 说明甘油比葡萄糖进入细胞的速度快 如果 说明葡萄糖和甘油进入细胞的速度相同 解析 图中a不消耗能量 不需要载体蛋白 物质从高浓度运输到低浓度 代表简单扩散 b消耗能量 需要载体蛋白 代表主动运输 c不消耗能量 需要载体蛋白 代表易化扩散 1 红细胞通过主动运输吸收k 通过易化扩散吸收葡萄糖 通过简单扩散吸收o2 2 呼吸抑制剂抑制细胞呼吸 影响能量的供应 所以主动运输的过程受到较大影响 3 本小题是一道典型的实验设计题 实验目的是判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速度 根据题意 实验的自变量是葡萄糖和甘油 因变量是其进入红细胞的速度 根据红细胞溶血速度来判断物质进入红细胞的速度 可通过细胞悬液澄清的速度来判断红细胞的溶血速度 答案 1 k 2 b 或主动运输 3 步骤 0 3mol l的葡萄