人教版高一生物课件必修一物质跨膜运输的实例

1、复习提问,1,细胞膜的成分,脂质,磷脂,和,_,蛋白质,组成，有,主要由,_,糖类,少量的,_,将细胞与外界环境分隔开,2,细胞膜的功能,控制物质进出细胞,进行细胞间的信息交流,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,一、渗透现象及其原理,1,半透膜,可以让小分子物质（如水）自由通过，而大分子物质,如蔗糖）则不能通过的一类薄膜的总称,小分子和大分子的界定依膜的种类不同而划分范围,不同。例如：对于鸡蛋膜来说，葡萄糖分子就是大,分子物质；在日常生活中，常见的半透膜有鸡蛋膜,鱼鳔、玻璃纸、动物膀胱、以及其它一些可从生物,体上剥离的薄膜类物质,一,渗透系统装置,分析实验现象,1,

2、水分子只能从清水侧（烧杯中）扩散到漏斗中吗,友情提醒）半透膜，水分子可以自由通过,不是的，水分子既可以从烧杯中扩散到漏斗中,也能从漏斗中扩散到烧杯中，（既可以由密度高的一,侧向密度低的一侧运动，反之也可以）只不过，在单,位时间内，从烧杯中扩散到漏斗中的水分子数量比较,多,2,漏斗管内的液面为什么会升高,由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水,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,3,由于蔗糖不能通过半透膜，那么漏斗中的水分子密,度始终小于清水中的水分子密度，那么漏斗内液面会,一直升高吗,不会，当蔗糖溶液中的水分子数增多,到一定程度，半透膜两侧的压力几乎,相等时，水分子的

3、运动达到动态平衡,漏斗内的液面就不再上升,分析实验现象,4,用纱布代替玻璃纸，漏斗管内液面还会,升高吗,不会。纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可,以自由通过,5,如果将烧杯中的清水换成同样浓度的蔗糖,溶液，结果会怎样,半透膜两侧溶液的浓度相等时，液面不,会上升，单位时间内进出的水分子数量相等,一、渗透现象及其原理,1,半透膜,清水,溶液浓度,蔗糖溶液,水分流动方向,低,高,高,低,水分子的相对浓度,2,渗透作用含义,水分子,或其它溶剂分子,透过半透膜，从相对浓度,高的地方向相对浓度低的地方扩散的现象,一、渗透现象及其原理,3,渗透作用的原理,当溶液浓度,AB,时,水通过半透膜由BA的分子数,多于由A

4、B的分子数,当溶液浓度,AB,时,水通过半透膜由,BA,的分子数,少于由,AB,的分子数,当溶液浓度,A=B,时,水通过半透膜由,BA,的分子数,等于由,AB,的分子数,4,渗透作用发生的条件,具有一层半透膜,半透膜两侧溶液有浓度差,问题：细胞是否会发生渗透作用呢,一）动物细胞的吸水和失水,分析左图，一段时间后红细,胞会发生什么变化,放到清水中，细胞不断吸水膨,胀直至胀破,红细胞置于清水中,疑问？红细胞是否也是发生渗透作用呢,探究】红细胞是否具有发生渗透作用的条件,问题一,什么,红细胞的,细胞膜,相当于半透膜，为,因为，细胞膜同样具有有些物质可以通过，而有些物,质不能通过的特点,问题二,什么情

5、况下，红细胞会发生吸水或失水,当外界溶液浓度细胞质浓度时，红细,胞失水,当外界溶液浓度细胞质浓度时，红细,胞吸水,水分子的跨膜运输,总结】红细胞发生渗透作用的条件,1,细胞膜相当于半透膜,2,外界溶液与细胞质存在浓度差,所以，红细胞的吸水和失水也是遵循渗透作用,原理，顺着浓度差通过半透膜。其他动物细胞,的吸水和失水也与红细胞相同,水的进出方向顺相对含量的梯度进出动物细胞的,思考,1,红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗,不可以，因为血红蛋白是大分子，不能透过细胞膜,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,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

6、定，浓度差很大时会涨破；浓度差不是,很大时不会涨破,4,当外界溶液浓度过低时，红细胞会发生什么变化？原因,会发生吸水并且胀破,因为外界溶液浓度过低，红细,胞不断吸水，而细胞膜的伸缩性是一定的，超过了这个限,度，细胞就会破裂,5,红细胞吸水或失水的多少与什么有关,红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外的,浓度差，一般差值越大，吸水或失水越多,6,如果将红细胞放置于生理盐水中呢，细胞,有什么变化？原因,红细胞不吸水也不失水，保持细胞原有的形态,因为外界溶液浓度,细胞内浓度，所以单位时间渗入,的水分子数量等于渗出的水分子数量，水分子的运,动达到动态平衡，因此表现细胞既不吸水也不失水,动物细胞的吸

7、水和失水的原理,当外界溶液浓度,细胞质溶液的浓度时,细胞吸水涨破,当外界溶液浓度细胞质溶液的浓度时,细胞失水皱缩,当外界溶液浓度,细胞质溶液的浓度时,细胞保持不变,思考：植物细胞有没有吸水和失水现象,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。可见，白菜也会失水和吸,水,白菜细胞的失水与吸水与红细胞相同吗,如果不同，不同又在哪里呢,成熟的植物细胞模式图,细胞壁,全透性,细胞膜,细胞质,液泡膜,细胞液,原生质层,原生质层是否相当于一层半透膜,三、成熟植物细胞的吸水与失水,细胞膜,1,原生质层,细胞质,液泡膜,2,探究实验,探究,原生质层可以相当于一层半

8、透膜吗,科学探究,植物细胞的吸水和失水,提出问题,作出假设,设计实验,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,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,进行实验,分析结果,表达与交流,进一步探究,植物细胞会由于吸水过多而涨破吗,进行实验,1,剥取洋葱鳞茎的鳞片叶，外表皮紫色较浓的更好。用解剖刀,或刀片在叶片外表皮划一,0.5 cm,见方的“井”字,2,用尖嘴镊从“井”字中央的一角小心地将洋葱鳞片叶外表皮,撕下，平铺在载玻片中央,3,用小滴管在表皮上滴一滴质量分数为,30,的蔗糖溶液，盖上盖,玻片。用吸水纸吸去多余液体,4,在显微

9、镜下观察，可见原生质缓慢收缩，逐渐出现与细胞壁,5,在盖玻片的一侧滴加清水，用吸水纸在盖玻片的另一侧吸收,分离的现象，直到原生质收缩成球状小团，与细胞壁完全分开,使清水置换蔗糖溶液,6,在显微镜下观察，可见质壁分离现象缓慢复原,实验：观察植物细胞的质壁分离及分离现象,洋葱紫色表皮细胞,低倍显微镜观察,0.3g/ml,蔗糖液,显微镜观察,吸水纸,吸引,显微镜观察,紫色的中央大液泡的大小,原生质层的位置,吸水纸吸引（重复多次,液泡逐渐变小（紫色加深,质壁分离,滴清水,液泡逐渐胀大（紫色变浅,质壁分离的复原现象,结论：当外界溶液浓度细胞液浓度时，细胞失水；但细胞大小不变,当外界溶液浓度细胞液浓度时，

10、细胞吸水；但细胞大小不变,植物细胞的质壁分离及复原,植物细胞,质壁分离,细胞液的浓度，细胞失水,外界溶液浓度,植物细胞,质壁分离复,原,细胞液的浓度，细胞吸水,外界溶液浓度,质壁分离,植物细胞因为失水,收缩，细胞膜与细胞壁,发生分,离的现象,质壁分离复原：发生质壁分,离的植物细胞因吸水膨胀,植物细胞的吸水和失水,细胞液浓度小于外界溶液浓度时,细胞失水,质壁分离,细胞液浓度大于外界溶液浓度时,细胞吸水,质壁分离复原,洋,葱,紫,色,表,皮,质壁分离,液,泡,间隙,充满外界溶液,质壁分离复原,实验现象,中央液,泡大小,蔗糖,溶液,原生质层,的位置,原生质层脱离,细胞壁,细胞,大小,基本,不变,基本

11、,不变,变小,逐渐恢复,原来大小,清水,原生质层恢复,原来位置,原生质层相当于半透膜,细胞吸水与失水,小结,成熟的植物细胞就是一个渗透系统,蔗,糖,溶,液,细,胞,液,外,界,溶,液,半,透,膜,原,细胞质,生,液泡膜,质,层,细胞膜,细,胞,壁,全透性,所以：原生质层相当于半透膜,渗透系统装置,半透膜,长颈漏斗中有蔗糖液,烧杯中有清水,成熟的植物细胞,原生质层,选择性透过膜,细胞内有细胞液,外界溶液,思考,1,如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同,不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用的吸水或,失水,2,如果滴加的是,0.5,克,ml,的蔗糖溶液，实验结果会有什,么不同,高浓度的蔗糖溶液导致植

12、物细胞严重失水而死亡,不可能发生质壁分离复原,3,为什么植物细胞失水时,原生质层与细胞壁不是一起,变化,而是发生质壁分离,细胞壁和原生质层具有一定伸缩性，但原生质层的伸,缩性大于细胞壁,二）、植物细胞的吸水和失水,1,植物细胞是一个渗透系统,细,吸胀吸水,胞,吸,水,的,方,式,渗透吸水,机理：靠细胞内的亲水性物质,蛋白质、淀粉、纤维素亲水性依,次减弱。）吸收水分,实例：未成熟植物细胞、干种子,原因：没有形成大的中央液泡,实例：成熟的植物细胞,条件：有中央液泡,主要的吸水方式,2,动植物细胞在吸水与失水方面,的差异,动物细胞没有细胞壁，因此不会,有质壁分离现象,植物细胞由于有细胞壁的限制和,保

13、护不会因持续吸水而涨破,二,其他物质的跨膜运输并不都是顺相对含量梯度,1,植物,课本P63 “资料分析：物质跨膜运输的特点,培养液中的离子浓度,初始浓度,水稻,番茄,水稻培养液,Ca2,浓度升高,SiO44,浓度降低,Mg2,番茄培养液,Mg2,Ca2,浓度降低,SiO44,浓度升高,比较水稻与番茄,对,SiO44,的吸收,0,Mg2,Ca2,SiO44,离子,2,人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力。血液中碘,的质量浓度为,250mg/L,而甲状腺滤泡细胞上皮细胞内碘浓度比,血液高,2025,倍,碘的跨膜运输是逆相对含量梯度,3,不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异,微生物,

14、大肠杆菌,P,2,O,5,33.99,K,2,O,12.95,同一生物，比,较不同矿物质,同一微生物，对矿,物质的吸收量不同,不同微生物，对同一种,矿物质的吸收量不相同,圆褐固氮菌,酵母菌,米曲霉,4.93,51.09,48.55,2.41,38.66,28.16,不同生物,比较相同矿,物质,1,水稻培养液里的,Mg2,Ca2,浓度为什么会增高,在培养过程中,水稻吸收水分及其他离子较多,吸收,Mg2,Ca2,较少,结果导致水稻培养液里的,Mg2,Ca2,浓度增高,2,不同作物对无机盐的吸收有差异吗,有差异,3,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也,是这样的吗,物质跨膜运输并不都顺相对含量梯度,这取决于细胞,生命活动的需要,4,细胞对物质的吸收有选择性吗,如果有这种选择性有普遍性吗,细胞对物质的吸收是具有选择性的