第1节 物质跨膜运输的实例

细胞是一个开放的系统，每时每刻都与环境进行着物质的交换。物质的进进出出都要经过细胞的边界细胞膜。细胞内外的许多物质并不能自由地出入细胞，那么细胞膜是怎样控制物质进出的呢？,新课导入,第1节物质跨膜运输的实例,一、细胞的吸水和失水,二、物质跨膜运输的其他实例,渗透作用装置,半透膜：一些物质（一般是水分子物质）能透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。,问题讨论,1、漏斗管内的液面为什么会升高？,由于单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得管内液面升高。,一、水分子的跨膜运输,1、水分子的跨膜运输,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?,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?,液面不会升高，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通过。因而液面不会升高,液面不会升高，半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量。,一、渗透作用,1、概念：水分子(或其它溶剂分子)透过半透膜,从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散的现象。,2、条件,半透膜两侧溶液有浓度差,3、原理,归纳：水分子可以自由进出，并且是顺相对含量的梯度进行的。,细胞膜,细胞质,清水,二.动物细胞的吸水和失水,?,提出问题,动物细胞的细胞膜是不是相当于一层半透膜？,动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜,实验材料：人的红细胞、三个烧杯、高浓度溶液、低浓度溶液、生理盐水。,二.细胞的吸水和失水,当外界溶液的浓度比细胞质的溶度低时，细胞吸水膨胀。,当外界溶液的浓度比细胞质的溶度高时，细胞失水皱缩。,当外界溶液的浓度与细胞质的溶度相同时，水分进出细胞处于动态平衡。,在等渗溶液中:由外界溶液浓度=细胞质的浓度红细胞。,低浓度溶液中:由于外界溶液浓度细胞质的浓度红细胞。,高浓度溶液中:由于外界溶液浓度细胞质的浓度细胞。,吸水膨胀,失水皱缩,吸水和失水动态平衡,实验现象记录,（2）根据现象判断红细胞的细胞膜相当于什么膜？,讨论,（1）正常生活着的红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？,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。,讨论,（3）当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会吸水而涨破吗？,（4）红细胞吸水或失水的多少取决与什么？,当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度时，红细胞一般会因持续吸水而涨破。,其他动物细胞的吸水和失水的原理与红细胞的一样,1.吃咸瓜子或平时吃话梅等较咸的东西，吃多了后会有什么感觉？为什么会有这种感觉？,3.白菜长时间放置在空气中会慢慢地萎蔫，但是将萎蔫的白菜放进清水中，它又会恢复硬挺的形态。为什么呢?,与生活的联系,2.当你把白菜剁碎准备做饺子馅时，常常要放一些盐，过一段时间后就可见有水分渗出，这些水分是从哪里来的？,觉得嘴唇比较干。因为嘴唇周围的细胞失水。,白菜细胞失去了水分，即水分的输出。,菜叶吸收水分，即水分的输入。,细胞膜,液泡膜,细胞质,液泡,细胞核,细胞壁,原生质层,由纤维素和果胶组成，是全透性的,成熟的植物细胞,原生质层：,细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。,细胞液,液泡膜,细胞质,细胞膜,细胞壁,原生质层,清水,?,类比学习,3、植物细胞吸水和失水,思考：原生质层是否相当于是一层半透膜？如何设计探究实验来探究这个问题？,再见,外界溶液浓度细胞液的浓度，细胞失水。,植物细胞质壁分离现象,植物细胞质壁分离复原现象,（2）方法步骤：,显微镜下植物细胞的质壁分离,正常的洋葱表皮细胞,质壁分离的洋葱表皮细胞,原生质,植物细胞是一个渗透系统,细胞吸水的方式,吸胀吸水,渗透吸水,举例：未成熟植物细胞、干种子等,细胞结构特点：没有形成大的中央液泡,条件：成熟的中央有液泡的植物细胞,细胞结构特点：细胞质有大液泡；细胞壁具全透性；原生质层具选择透过性；细胞液具有一定浓度。,原理：靠细胞内的亲水性物质（蛋白质、淀粉、纤维素）吸收水分,（主要的吸水方式）,实例：成熟的植物细胞,原理：具选择透过性膜和浓度差,成熟植物细胞通过渗透作用吸水（或失水）的实验验证,发生质壁分离的条件是什么？,原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,外界溶液浓度大于细胞液浓度,三.植物细胞的吸水和失水,结论:,细胞液浓度大于外界溶液浓度,2.细胞液浓度小于外界溶液浓度,四、物质跨膜运输的其他实例,细胞的吸水和失水是水分子顺应相对含量的梯度跨膜运输的过程。其他物质的跨膜运输是怎样的呢？,结论：物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。,四.物质跨膜运输的其他实例,2025倍,人体甲状腺滤泡上皮细胞,250mg/L,血液,I,四、物质跨膜运输的其他实例,1.在培养过程中，水稻吸收水分及Si4+离子较多，吸收Ca2+、Mg2+较少，结果导致水稻培养液里的Ca2+、Mg2+浓度增高。2.在番茄的培养液中，Ca2+、Mg2+的浓度下降，而Si4+的浓度升高，证明番茄吸收的Ca2+、Mg2+比Si4+多。3.不同作物对无机盐的吸收是有差异的。,根据资料分析,结论：细胞对于物质的输出和输入有选择性。,从以上实例可以看出，物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，而且细胞对于物质的输入和输出有选择性。可以说细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。,生物膜的概念：指细胞内所有的生物膜，包括细胞膜、细胞器、核膜。生物膜的功能特性：选择透过性膜。（水分子可自由通过，一些离子和小分子也可通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过）。,练习1、一个成熟的植物细胞，它的原生质层主要包括（）A、细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质B、细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质C、细胞膜和液泡膜之间的细胞质D、细胞壁、液泡膜和它们之间的细胞质,B,2、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