第1节物质跨膜运输的实例2

第一节物质跨膜实例,渗透作用机制,讨论,1、漏斗管内的液面为什么会升高？液面会不会无限制的上升？上升速度会变化吗？2、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？3、如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？,原理,条件,一、渗透作用,概念：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散，称为渗透作用,“水往处流”,高,半透膜：可以让某些分子通过而不让另一些分子通过的膜；选择透过性膜：指具有生物活性的生物膜，它对物质的通过既有半透膜的物理性质，又具有主动的选择性,二、水分子的跨膜运输,（一）动物细胞的吸水和失水,失水皱缩,外界浓度,细胞质浓度,水分进出处动态平衡,外界浓度,细胞质浓度,=,外界浓度,细胞质浓度,吸水膨胀,当外界溶液的浓度低于细胞内部的浓度时，红细胞一般会因持续吸水而涨破。,思考与讨论,1、红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？,2、红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜？,3、当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？,4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？,红细胞内的血红蛋白等有机物一般不能透过细胞膜。,红细胞的细胞膜相当于“问题探讨”中的半透膜。,红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外浓度的差值。一般情况下，差值较大时吸水或失水较多。,与经典渗透装置比较,细胞质,细胞膜,外界溶液,内溶液,半透膜,动物红细胞的细胞膜是一种选择透过性膜,思考：,其他动物细胞的吸水和失水的原理与红细胞是一样的吗？,1、外界溶液浓度细胞质浓度时，细胞,吸水,3、外界溶液浓度=细胞质浓度时，细胞,失水,吸水和失水达到动态平衡,一样,小结：,成熟的植物细胞和外界溶液,组成一个渗透系统,（二）、植物细胞的吸水和失水,1、将白菜剁碎做馅时,常常放一些盐,一会儿后就可看到水分渗出。2、对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。,1、植物细胞会出现失水的情况吗？（渗出的水是细胞内的水还是间隙的水）2、植物细胞在什么情况下会失水？3、原生质层是否相当于一层半透膜？,现象：,提出问题：,原生质层相当于半透膜,作出假设：,理由是：植物细胞膜和液泡膜都是生物膜，（P49）他们具有与红细胞的细胞膜基本相同的化学组成和结构。上述的事例与红细胞的失水和吸水很相似。,原生质层是细胞层次的结构，要观察它，我们必须借助于什么工具？那么我们应该选用什么样的实验材料才能使实验成功呢？观察指标是什么呢？,液泡和细胞体积、大小的变化,设计方案：,将植物细胞分别浸润在较高浓度的蔗糖溶液中和清水中，观察其大小的变化。,预期实验的结果：,由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由通过，而蔗糖分子则不能通过，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会缩小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的液泡又会变大，细胞膨胀。,进行实验,实验结果：,变小,逐渐恢复原来大小,原生质层恢复原来位置,原生质层脱离细胞壁,基本不变,基本不变,略,实验结论：,原生质层相当于半透膜,细胞内有细胞液,长颈漏斗中有蔗糖液,外界溶液,烧杯中有清水,半透膜,成熟的植物细胞,渗透系统装置,原生质层(选择性透过膜),因为：液泡膜和细胞膜均具选择透过性,所以：原生质层相当于一层半透膜也是选择透过性膜,小结：探究实验步骤,提出问题,作出假设,设计实验,进行实验,分析结果,表达与交流,（原生质层是一层半透膜吗？）,（原生质层相当于一层半透膜）,（设计方案、预期结果）,（按预定方案进行实验）,（分析实验结果，得出结论：）,（总结，写实验报告并适当交流）,1、植物细胞质壁分离现象,细胞失水,外界溶液浓度大于细胞液的浓度,（二）植物细胞的吸水和失水,质壁分离,当外界溶液浓度细胞液浓度时植物通过渗透作用失水，体积缩小,外因：,现象：液泡缩小；液泡体积变小；液泡颜色变深。,失水,2、植物细胞质壁分离复原现象,细胞吸水,外界溶液浓度小于细胞液的浓度,质壁分离复原,现象：液泡变大；液泡体积变大；液泡颜色变浅。,外界溶液浓度细胞液浓度植物细胞通过渗透作用吸水发生质壁分离的细胞会出现质壁分离复原现象,原因：,吸水,1、自动复原溶液：KNO3溶液、NaCl溶液、尿素溶液、甘油2、质壁分离及复原实验的应用：（1）、鉴定植物细胞的死活（2）、证明原生质层具有选择透过性（3）、测定细胞液浓度的大小,物质跨膜运输的其他实例,1、水稻培养液中钙、镁两种离子浓度为什么会增高？2、不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？,初始浓度,0Mg2Ca2+Si4+离子,培养液中的离子浓度,番茄,水稻,结论：物质（如碘）的跨膜运输并不都是和水一样顺相对含量梯度的运输的。,人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力,水分子的运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输也是这样的吗？由此你能得出什么结论？,水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于细胞生命活动的需要。细胞对物质的吸收是有选择的。,结论：,细胞膜是选择透过性膜,小结,物质跨膜运输的实例,渗透作用发生的条件,动物细胞的吸水和失水,成熟植物细胞的吸水与失水,结构特点,吸水与失水的特点,其他实例：选择透过性膜,随堂练习,1.在蔗糖溶液中发生质壁分离的细胞,它的原生质层与细胞壁之间充满了()细胞质空气水分蔗糖溶液,人红细胞的渗透压与浓度的盐水相当，而浸在浓度的盐水中的红细胞破裂，浸在浓度的盐水中的红细胞皱缩，问这三种盐水的浓度大小依次为（）,谢谢！,概念：,半透膜：可以让某些分子通过而不让另一些分子通过的膜；选择透过性膜：指具有生物活性的生物膜，它对物质的通过既有半透膜的物理性质，又具有主动的选择性,概念：,原