4.1物质跨膜运输的实例

第四章细胞的物质输入和输出,第1节物质跨膜运输的实例,半透膜：半透膜是一类可以让小分子物质（如水分子）通过而较大分子物质（如蔗糖分子）不能通过的一类薄膜的总称。,问题探讨,渗透现象,渗透装置,1、漏斗管内液面为什么会升高？,2、如果用纱布代替玻璃纸，漏斗管内液面还会升高吗？,3、如果清水换成同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？,问题探讨,渗透现象,蔗糖分子,水分子,半透膜,问题探讨,由于单位时间内透过半透膜进入漏斗的水分子多于从漏斗渗出的。,蔗糖分子,水分子,半透膜,浓度溶液,水分子整体渗透方向:,低,高,浓度溶液,渗透现象,1、漏斗管内液面为什么会升高？,（水分子由水一侧向水一侧）,多,少,2、如果用纱布代替玻璃纸，漏斗管内液面还会升高吗？,不会，因纱布的孔隙大，蔗糖分子也可通过。,问题探讨,蔗糖分子,水分子,半透膜,纱布,渗透现象,3、如果清水换成同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？,液面不会升高。因为单位时间内透过玻璃纸进入漏斗的水分子等于从漏斗渗出的。,问题探讨,蔗糖分子,半透膜,蔗糖分子,渗透现象,有半透膜,半透膜两侧的溶液有浓度差,水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜,从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。,1、渗透现象发生的条件：,一、渗透作用,2、方向：,水分子由低浓度溶液向高浓度溶液扩散,水分子由水一侧向水一侧,多,少,顺着水的相对含量梯度,渗透现象,D,练练吧,在U形管中部C处装有半透膜，在a侧加入细胞色素C(分子量为13万道尔顿的蛋白质)水溶液(红色)，b侧加入清水,并使a、b两侧液面高度一致。经一段时间后，实验结果将是（）A、b两液面高度一致，b侧为无色B、b两液面高度一致，b侧为红色C、a液面低于b液面，b侧为红色D、a液面高于b液面，b侧为无色,细胞膜,如果将装置中的漏斗换成动物细胞，还会不会发生渗透作用吸水和失水？,二、动物细胞的吸水和失水,提出问题,设计实验,动物细胞是否通过渗透作用吸水和失水？,动物细胞通过渗透作用吸水和失水,作出假设,材料用具：人的红细胞稀释液、三个烧杯、生理盐水高浓度溶液、低浓度溶液,进行实验,2、高浓度溶液中:红细胞：,1、低浓度溶液中:红细胞：,3、在等浓度溶液中:红细胞：,二、动物细胞的吸水和失水,吸水膨胀,失水皱缩,保持正常形态,实验结果,外界溶液浓度细胞质的浓度,外界溶液浓度细胞质的浓度,外界溶液浓度=细胞质的浓度,结果分析,得出结论,二、动物细胞的吸水和失水,动物细胞通过渗透作用吸水和失水,提出问题,设计实验,作出假设,进行实验,科学探究的一般方法,分析结果得出结论,选择材料用具、设计方法步骤,提出一个值得探究的问题,根据已有的知识和经验，对提出的问题作出尝试性的回答,半透膜,细胞壁,细胞膜,液泡膜,细胞质,细胞液,（具有一定的浓度）,外界溶液,(由纤维素和果胶组成,具有全透性),三、植物细胞的吸水和失水,科学探究,中央液泡,原生质层,浓度差,?,原生质层是否相当于一层半透膜？,原生质层相当于一层半透膜,材料：紫色的洋葱鳞片叶用具：刀片镊子滴管载玻片盖玻片吸水纸显微镜质量浓度0.3g/mL的蔗糖溶液清水方法步骤：,科学探究,你认为应怎样设计基本的实验程序？,提出问题,设计实验,作出假设,进行实验,分析结果得出结论,5、显微观察：先低倍后高倍,6、滴0.3g/mL蔗糖溶液观察,7、滴清水再观察,观察,方法步骤,正常情况下的细胞,科学探究,2、滴入清水时，出现质壁分离复原现象,1、滴入0.3g/ml蔗糖溶液时，出现质壁分离现象,实验结果,科学探究,1、植物细胞质壁分离现象,外界溶液浓度细胞液的浓度，细胞失水,结果分析,科学探究,原生质层比细胞壁的伸缩性大,故原生质层与细胞壁发生分离。,条件：,1、植物细胞质壁分离现象,结果分析,科学探究,外因,内因,细胞液的浓度变化？颜色变化？此时细胞壁与原生质层之间的液体是什么？,？,原生质层比细胞壁的伸缩性大,故原生质层与细胞壁发生分离。,条件：,外界溶液浓度细胞液的浓度，细胞失水,外界溶液浓度细胞液的浓度，细胞吸水,2、植物细胞质壁分离复原现象,结果分析,科学探究,条件：,2、植物细胞质壁分离复原现象,结果分析,科学探究,外界溶液浓度细胞液的浓度，细胞吸水,条件：,成熟植物细胞可以通过渗透作用吸水,实验结论,原生质层相当于一层半透膜,科学探究,这也是它吸水的主要方式,水分子是顺着相对含量的梯度跨膜运输的，其他物质的运输也一样吗？,？,3,2025倍,人体甲状腺滤泡上皮细胞,250mg/L,血液中碘的浓度,I,物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的,说明：碘进入细胞时是从浓度向浓度，即浓度梯度吸收。,高,低,逆,四、物质跨膜运输的其他实例,水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高？不同作物对无机盐的吸收有差异吗？,水稻吸收水分较多，吸收Mg2+、Ca2+较少,？,四、物质跨膜运输的其他实例,几种微生物体内的矿物质含量(占全部矿物质的%),四、物质跨膜运输的其他实例,说明：不同的微生物对不同的矿物质的吸收。,不同,结论：细胞对于物质的输入和输出有选择性。,细胞膜的功能特性,这种膜可以让自由通过，细胞要也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。,细胞膜是一种选择透过性膜。,水分子,选择吸收的离子和小分子,这一特性是活细胞的一个重要特征,1、下图是三个相邻的植物细胞，以及它们之间水分流动方向的示意图。图中三个细胞的细胞液，在浓度上的关系是（）A、甲乙丙B、甲乙丙C、甲乙，且乙丙D、甲乙，且乙丙,B,练练吧,2、将洋葱表皮细胞放在30%的蔗糖溶液中，一段时间后，细胞的原生质层与细胞壁之间的物质是（）A.水B.30%的蔗糖溶液C.低于30%的蔗糖溶液D.高于30%的蔗糖溶液,练练吧,c,3.将洋葱鳞片叶表皮放在“0.45mol/L蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离；放在0.35mol/L蔗糖溶液中细胞有胀大的趋势；放在0.40mol/L蔗糖溶中，细胞似乎不发生变化”。这表明()A.细胞已经死亡B.蔗糖分子可以自由进出细胞C.细胞液浓度与0.40mol/L蔗糖溶液浓度相当D.细胞质壁分离后能自动复原,C,练练吧,4、向动物膀胱膜制作的袋子中注入一半容积的浓度为30%的蔗糖溶液，扎紧开口后将其浸入浓度为5%的蔗糖溶液中，每隔10min称一次重。下列坐标图中，能正确表示测定结果的是（）,B,练练吧,1,5、利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理是（）A、盐水中的Cl有杀菌防腐的作用B、盐水中的Na不利于细菌的生活C、盐水是中性的，不适于细菌的生活D、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡,D,练练吧,6、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧苗”。其原因是（）A、根细胞从土壤中吸收的养分过多B、根细胞不能从土壤中吸水C、根系不能将水向上运输D、根系被肥料分解释放的热能烧毁,B,练练吧,7、以下可以发生渗透作用的是_.A.煮熟的马铃薯条放入水中B.把干种子放在清水中C.烈日下菠菜叶子下垂D.放在盐水中的萝卜变软,D,吸胀作用,练练吧,8、植物细胞发生质壁分离的原因是（）外界溶液浓度大于细胞液浓度细胞液浓度大于外界溶液浓度细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性A.B.C.D.,B,练练吧,1、煮过的成熟植物叶片还会发生质壁分离和质壁分离复原现象吗？为什么?,只有活的、成熟的、植物细胞才会发生质壁分离和质壁分离复原现象,2、一个同学喜欢养花,一天,她给花施了一些肥,第二天,她发现叶子萎蔫了,请你帮她找找原因.如何救救这株花?,但她发现浇水也不行，为什么？,3、人在输液时，输的是0.9%的生理盐水，若加大浓度会怎样？能发生渗透作用吗?能发生质壁分离吗?,结论:,烧苗,是否所有细胞都能发生质壁分离和复原现象?,能,不能,吸水和吸收无机盐最活跃,成熟区,伸长区,根冠,分生区,质壁分离与复原实验的拓展应用,1.判断细胞的死活,3.测定细胞液大体浓度,2.观察植物细胞的细胞膜,请根据渗透作用的原理设计一个实验，来测定细胞液的大体浓度。,（1）按照一定浓度梯度，配制不同浓度的溶液。（2）把相同的成熟植物细胞分别放入不同浓度的溶液中用显微镜观察发生质壁分离的情况。（3）在显微镜下可看到几乎无变化及发生不同程度质壁分离的细胞，而细胞液的浓度应是稍小于刚开始发生质壁分离的细胞的外界溶液的浓度，最接近于未发生质壁分离的细胞的外界溶液的浓度。（4）如果实验中细胞均未发生质