第1节物质跨膜运输的实例ppt课件

构建知识网络：,1渗透作用的概念：渗透作用是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。,2渗透系统必备的条件如下图所示，作为一个渗透系统，须同时具备如下两个条件：,(1)具半透膜,(2)半透膜两侧为溶液体系(S1、S2)，且两侧溶液具浓度差(S1S2或S2S1)。,3渗透作用的发生(1)若S1溶液浓度大于S2，则单位时间内由S2S1的水分子数多于S1S2，外观上表现为S1液面上升。(2)若S1溶液浓度小于S2，则情况相反，外观上表现为S1液面下降。(3)渗透平衡h达一定高度时，由半透膜进出漏斗的水分子数相等渗透系统达平衡状态处于等渗溶液中的活细胞即处于此种“渗透平衡”状态中，这是细胞得以维持正常形态与生理功能的前提。,4渗透系统必备条件的实验验证(1)验证渗透作用的发生须具半透膜(2)验证发生水分子的移动须具“浓度差”,5渗透装置的应用可用于确认与比较两种不同溶液的浓度(或渗透压)大小注：初始状态时漏斗内外液面相等。,若漏斗内液面上升，则MN若漏斗内液面不变，则MN若漏斗内液面下降，则MN,(1)渗透系统适用于比较溶质不能透过半透膜的溶液浓度的大小。(2)两溶液间的水分子进行双向运动，我们只是观测出由水分子双向运动的差所导致的液面改变。(3)溶液浓度指摩尔浓度而非质量浓度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相同，但摩尔浓度是10%蔗糖溶液的小，故水由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。,(4)对比辨析半透膜、选择透过性膜区别：a.半透膜是无生命的物理性膜，是指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小。b选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。共性：都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。,原生质层、原生质体a原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构，由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟植物细胞中。b原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植物细胞结构，包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分，常用作植物细胞融合的材料。,实验通道植物细胞吸水和失水的实验探究过程及应用1实验流程,2实验结论成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。,3质壁分离的原因分析,4植物细胞质壁分离与复原实验的拓展应用(1)判断细胞的死活实验单一变量：待测细胞的生活状态。,(2)测定细胞液浓度范围待测细胞一系列浓度梯度的分离剂细胞液浓度范围在未发生质壁分离的外界溶液最大浓度和刚刚发生质壁分离的外界溶液最小浓度之间。实验单一变量：不同浓度的分离剂。(3)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分离剂刚发生质壁分离时所需时间比较判断质壁分离速度(或细胞液浓度)。实验单一变量：不同植物细胞。,(4)比较未知浓度溶液的浓度大小同一植物的相同成熟细胞未知浓度的溶液刚刚发生质壁分离所需时间比较所用时间长短判断溶液浓度的大小(时间越短，未知溶液的浓度越大)。实验单一变量：未知浓度的溶液。(5)验证原生质层和细胞壁的伸缩性大小实验单一变量：植物细胞原生质层和细胞壁的伸缩性差异。,(6)比较未知浓度溶液的浓度大小KNO3溶液和蔗糖溶液成熟植物细胞+不同种类溶液,1)宜选择有大的液泡且最好液泡带有颜色的细胞(如紫色洋葱细胞)作实验材料。(2)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。,(3)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，质壁分离速度虽快，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。此外，8%的食盐溶液，5%的硝酸钾溶液等也可使用。盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做分离剂。,牛刀小试：将紫色洋葱在完全营养液中浸泡一段时间，撕取外表皮，先用浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液处理，细胞发生质壁分离后，立即将外表皮放入蒸馏水中，直到细胞中的水分不再增加。若在该实验过程中，蔗糖溶液处理前外表皮细胞溶液的浓度为甲，细中的水分不再增加时外表皮细胞液的浓度为乙，则甲、乙的关系，以及实验过程中水分进出细胞的方式为A.甲乙，被动运输B.甲乙，被动运输C甲乙，主动运输D.甲乙，主动运输,B,科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2、Mg2和Si4的培养液中培养，结果及分析如下：,(1)结果显示：番茄吸收Ca2、Mg2多，吸收Si4少；水稻吸收Si4多，而吸收Ca2、Mg2少，这说明不同植物细胞对同一无机盐离子、同一植物细胞对不同无机盐离子的吸收均有差异，即植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性。,（2）由于番茄吸收Ca2、Mg2多，吸收Si4少；水稻吸收Si4多，而吸收Ca2、Mg2少，从营养学角度讲番茄的补钙效果比水稻好。（3）水稻吸收水的相对速度比吸收Ca2、Mg2的大，造成培养液中Ca2、Mg2浓度上升；番茄吸收水的相对速度比吸收Si4的大，造成培养液中Si4浓度上升。（4）植物细胞在同一时间吸收离子和吸收水的量不同，即吸收离子和吸收水是两个不同的过程（相对独立）。,【例2】(2010届乳山联考)用完全培养液在两个相同的容器内分别培养水稻和番茄苗，假设两植物的吸水速率相同，一段时间后，测定培养液中各种离子与实验开始时各种离子浓度之比如下图所示。该实验的结果不能说明(),A不同植物对各种离子的需要量是不同的B与番茄相比，水稻对Si4需要量大，对Ca2需要量小C不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的D植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关,解析：解答本题时，首先理解图解含义，再对应选项作答即可。由图例分析可知，不同植物对同种离子的需要量及同一植物对不同离子的需要量不同。水稻吸收的Si4多，对Ca2、Mg2吸收少，而番茄吸收的Ca2和Mg2较多，对Si4吸收量少。这体现了植物对无机盐离子的吸收具有选择性，其原因在于不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的。图中并不能看出植物体对各种离子的吸收速率与溶液中的离子浓度有关。答案：D评析：本题考查植物对不同矿质离子的不同吸收量。,变式2：(2008年临沂期末)右下图为番茄随环境中氧浓度的变化，从培养液中吸收Ca2和Si4的曲线。影响A、B两点与B、C两点吸收量的主要因素分别是()A离子浓度、载体数量B离子浓度、呼吸作用强度C载体数量、离子浓度D载体数量、呼吸作用强度,解析：由图可知A、B两点指不同离子在相同氧浓度下的吸收量，相同氧浓度意味着呼吸强度相同，故此时的不同是因为不同离子的载体的量不同；而B、C两点是同一种离子在不同氧浓度下的吸收量不同，故B、C两点的不同是因为呼吸强度不同