物质跨膜运输 (2)

物质跨膜运输的实例,细胞吸水和失水,糖渍西红柿,醋拌黄瓜,实例一,实例二,洒水为了保持蔬菜的新鲜硬挺,细胞的吸水和失水,细胞的吸水,细胞吸水的方式：（1）、吸胀作用：亲水性物质吸收水分膨胀的过程（2）、渗透作用：溶剂分子（水分子）透过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的过程半透膜：一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。（可以是生物性的选择透过性膜，如鱼鳔、膀胱膜。也可以是物理性的如玻璃纸。）,演示实验：,请同学们仔细观察现象，分析现象的原因。,1、漏斗管内的液面为什么会升高？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？,单位时间内进入漏斗内的水分子数量多于渗出玻璃纸的水分子数量,不会,因为纱布的孔隙很大,蔗糖分子也可以自由透过.,不会,单位时间内透过玻璃纸的水分子数等于渗出玻璃纸的水分子数量,具有半透膜半透膜两侧的溶液浓度不同,一、渗透作用发生的必需条件是：,水的流向特点:,水分子透过半透膜，由低浓度溶液向高浓度溶液扩散,(水分进出是顺相对浓度梯度的),类比推理,1、如果将装置中的漏斗换成动物细胞还会不会吸水？2、如果吸水会发生什么？,如果动物细胞吸水胀破则说明细胞也能渗透吸水、细胞膜相当于。,半透膜,外界溶液浓度细胞质浓度低渗,外界溶液浓度细胞质浓度等渗,外界溶液浓度细胞质浓度高渗,二、动物细胞的吸水和失水实验,小于,大于,等于,细胞吸水膨胀,细胞失水皱缩,保持原状态,讨论,1、红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？,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？,不能,是,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？,不一定，浓度差很大时会涨破浓度差不是很大时不会涨破,4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？,5、食物较咸时，口腔和唇粘膜有什么感觉？为什么？,干燥难受的感觉，外界浓度高，口腔和唇粘膜细胞失水,细胞内外溶液的浓度差浓度差越大细胞吸水或失水越多,二、动物细胞的吸水和失水实验,实验结果:,当细胞质浓度外界溶液：,动物细胞发生了渗透作用,细胞吸水膨胀,细胞失水皱缩,当细胞质浓度外界溶液：,结果说明:,细胞膜相当于半透膜动物细胞是一个渗透系统,结果分析：,思考？如果换成植物细胞会如何？,【回忆】植物细胞的结构,细胞壁,细胞膜,细胞质,液泡膜,原生质层,.植物细胞的吸水与失水情况,植物细胞内的液体环境主要是指_,液泡中的细胞液,问题,1.水分进出细胞要经过原生质层吗？原生质层是否相当于半透膜？,2.植物细胞壁对水分的进出有没有影响呢？,科学探究步骤,提出问题,作出假设,设计实验,进行实验,分析结果,（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：）,植物细胞的吸水和失水,设计方案：,将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察液泡、原生质层及细胞大小的变化；再浸润在清水中，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_，细胞_；在清水中植物细胞的液泡又会_，细胞_。,缩小,皱缩,变大,膨胀,（2）细胞液浓度小于外界溶液浓度时,（3）细胞液浓度大于外界溶液浓度时,质壁分离,质壁分离复原,细胞失水,细胞吸水,洋葱紫色表皮,液泡,间隙（充满外界溶液）,实验原理（1）原生质层的伸缩性比细胞壁伸缩性大。,思考,1、你知道这里的“质”与“壁”分别指什么吗？,2、植物细胞发生质壁分离的内因和外因是什么？,3、在质壁分离及复原的过程中，细胞液浓度的变化趋势如何？,“质”指原生质层，“壁”指细胞壁,外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度。内因:由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分开，从而发生质壁分离。,质壁分离细胞液浓度变大复原细胞液浓度变小,实验现象,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,原生质层相当于半透膜,实验结论,要观察细胞发生质壁分离和复原，对材料有哪些要求？,思考与讨论：,有细胞壁（植物细胞）；有中央液泡（颜色为深色）；活细胞（原生质层相当于半透膜）,你觉得植物细胞会过多吸水涨破吗？,注：能发生质壁分离的细胞：成熟的植物细胞。干种子的细胞、根尖分生区等处在发育过程的植物细胞以及动物细胞不能发生质壁分离。,总结,质壁分离说明以下问题（1）判断细胞的死活；（2）测定细胞液的浓度范围；（3）比较不同植物细胞的细胞液浓度。(4)比较未知溶液浓度的大小(5)验证原生质层和细胞壁伸缩性的大小,1、将一块新鲜马铃薯切成5块，放在一定浓度的蔗糖溶液中，通过显微镜观察细胞，结果是,则马铃薯的细胞液浓度大约为g/mlA、0.050.10B、0.10-0.15C、0.15-0.20D、0.20-0.25,B,将洋葱鳞片叶表皮细胞分别放入一定浓度的蔗糖溶液和硝酸钾溶液中,二者均发生了质壁分离,过一段时间后观察发现,放入硝酸钾溶液中的细胞则自动发生了质壁分离复原,而放入蔗糖溶液中的细胞无此现象,请解释。,讨论,四.物质跨膜运输的其他实例,1、水稻培养液中的Ca2+、Mg2+离子浓度为什么会增高？是不是水稻不吸收反而向外排出呢？2、不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？,实例一,细胞对于物质的输出和输入有选择性。,实例二,结论,几种微生物内的矿物质含量,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，取决于细胞生活的需要。,2025倍,人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力,250mg/L,血液中碘的浓度,I,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？,实例三,人体甲状腺滤泡上皮细胞,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：,生物膜不仅是半透膜还是选择透过性膜,生物膜可以让水分子自由通过，被选择的离子和小分子也可以通过，其他的离子、小分子和大分子不能通过。与细胞生命活动密切相关，是活细胞的一个重要特征。,半透膜与选择透过性膜联系、区别,1将人类的红血球置于不同浓度蔗糖液中，浸泡半小时之后的结果如图43。依照血球外形的变化判断蔗糖液的浓度，由高到低排列，正确的是（）。A甲乙丙丁B丁甲乙丙C丙丁甲乙D丙乙丁甲,D,2.将甲乙两种不同植物的成熟活细胞置于0.3mol/l的蔗糖溶液中，用显微镜观察其形态，如图所示,A、甲细胞液浓度较高不适应盐碱地栽培B、甲细胞液浓度较高更适应盐碱地栽培C、乙细胞液浓度较高更适应盐碱地栽培D、乙细胞液浓度较高不适应盐碱地栽培,甲,乙,B,