物质跨膜运输实例课件

1、物质跨膜运输实例第四章细胞的物质输入和输出第四章细胞的物质输入和输出物质跨膜运输实例 半透膜：小分子物质(如水分子)可以通过，而大分子物质(如蔗糖分子)不能通过的薄膜。1、漏斗管内的液面为什么会、漏斗管内的液面为什么会升高？升高？单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数比由蔗单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数比由蔗糖溶液进入清水的水分子数多。糖溶液进入清水的水分子数多。2 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、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗不会不会, , 纱布的孔隙很大纱布的孔隙很大, , 蔗糖分子也可以自由透过蔗糖分子也可以自由透过.3、如果烧杯中是同

2、样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？、如果烧杯中是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？液面不会上升液面不会上升 渗透现象示意图渗透现象示意图渗透作用：渗透作用：水分子水分子透过透过半透膜半透膜,从水分子浓度高的从水分子浓度高的地方向低浓度地方地方向低浓度地方扩散的现象。扩散的现象。渗透现象渗透现象物质跨膜运输实例一一 半透膜和渗透现象半透膜和渗透现象1 半透膜半透膜是一类可以让是一类可以让小分子小分子物质自由物质自由通过通过（如（如H2O）而）而大分子大分子物质物质不能通过不能通过的一类薄的一类薄膜。膜。如：如：玻璃纸（赛璐玢）、卵壳膜、玻璃纸（赛璐玢）、卵壳膜、肠衣膜肠衣膜等。等。2 渗透现象渗透现象

3、概念：概念：发生条件发生条件有有半透膜半透膜两侧溶液之间存在两侧溶液之间存在浓度差浓度差方向（规律）方向（规律）从从相对含量多相对含量多向向相对含量少相对含量少一侧渗透。一侧渗透。水分子水分子透过透过半透膜半透膜,从水分子浓度高的地方向从水分子浓度高的地方向低浓度地方低浓度地方扩散的现象。扩散的现象。水分子浓度：顺相对浓度梯度的水分子浓度：顺相对浓度梯度的溶液浓度：低浓度溶液向高浓度溶液扩散溶液浓度：低浓度溶液向高浓度溶液扩散物质跨膜运输实例类比推理细胞膜细胞膜细胞内溶液细胞内溶液1、如果将、如果将装置中的漏装置中的漏斗换成细胞斗换成细胞会发生什么会发生什么现象？现象？物质跨膜运输实例外界溶液

4、浓度外界溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度细胞吸水膨胀细胞吸水膨胀外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度 保持原状态保持原状态外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度细胞失水皱缩细胞失水皱缩1 1、红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？、红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？2 2、红细胞的细胞膜是不是相当于、红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨问题探讨”中中所说的半透膜？所说的半透膜？一、动物细胞的吸水和失水一、动物细胞的吸水和失水3 3、当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？水而涨破吗？4 4、红细胞吸水或失水的多少取

5、决于什么条件？、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？浓度差越大细胞吸水或失水越多浓度差越大细胞吸水或失水越多水的进出方向水的进出方向顺相对含量梯度顺相对含量梯度进出动物细胞进出动物细胞的的 （水多（水多 水少）水少）其他动物细胞的吸水或失水与红细胞相似其他动物细胞的吸水或失水与红细胞相似 小于小于 大于大于 等于等于物质跨膜运输实例12345细胞液细胞液液泡膜液泡膜细胞质细胞质细胞膜细胞膜细胞壁细胞壁原生质层原生质层清水清水?类比学习类比学习一、细胞的吸水和失水（植物细胞）物质跨膜运输实例科学探究步骤科学探究步骤提出问题提出问题作出假设作出假设设计实验设计实验进行实验进行实验分析结果分析结果

6、表达与交流表达与交流（原生质层是一层半透膜吗？）原生质层是一层半透膜吗？）（原生质层相当于一层半透膜）原生质层相当于一层半透膜）（设计方案、预期结果（设计方案、预期结果）（按预定方案进行实验）（按预定方案进行实验）（分析实验结果，得出结论：分析实验结果，得出结论：）（总结，写实验报告并适当交流）（总结，写实验报告并适当交流）植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水物质跨膜运输实例设计方案：设计方案： 将植物细胞浸润在将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液较高浓度的蔗糖溶液中，观察大小的变化；再浸润在中，观察大小的变化；再浸润在清水清水中，观中，观察其大小的变化。察其大小的变化。 预期实验的结果预期

7、实验的结果 ： 由于原生质层相当于一层半透膜，水分子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在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会_，细胞细胞_；在清水中植物细胞的液泡又会；在清水中植物细胞的液泡又会_，细胞，细胞_。 失水缩小失水缩小皱缩皱缩吸水变大吸水变大膨胀膨胀物质跨膜运输实例具体方法步骤的设计具体方法步骤的设计1. 1. 撕取撕取紫色紫色洋葱鳞片洋葱鳞片外表皮外表皮一小块，一小块，制成临时装片制成临时装片。2. 2. 用低倍镜观察用低倍镜观察细胞的初始状态细胞的初始状态。3. 3.

8、 在盖玻片的一侧滴入在盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液蔗糖溶液，在另一侧用吸水，在另一侧用吸水 纸吸引。重复几次，使细胞纸吸引。重复几次，使细胞浸润在蔗糖溶液浸润在蔗糖溶液中。中。5. 5. 在盖玻片的一侧滴入在盖玻片的一侧滴入清水清水，在另一侧用吸水纸吸，在另一侧用吸水纸吸 引。重复几次，使细胞引。重复几次，使细胞又浸润在清水又浸润在清水中。中。6. 6. 观察观察液泡大小、原生质层位置、细胞大小液泡大小、原生质层位置、细胞大小是否发是否发 生了变化。生了变化。4. 4. 观察观察液泡大小、原生质层位置、细胞大小液泡大小、原生质层位置、细胞大小是否发是否发 生了变化。生了变化。物质跨膜运输实例植物细

9、胞植物细胞质壁分离质壁分离现象现象 细胞失水时细细胞失水时细胞壁和原生质层胞壁和原生质层都会出现一定程都会出现一定程度的收缩度的收缩, ,但原但原生质层的伸缩性生质层的伸缩性更大更大, ,故原生质故原生质层会与细胞壁发层会与细胞壁发生分离。生分离。外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞细胞液的浓度，细胞_失水失水物质跨膜运输实例植物细胞植物细胞质壁分离质壁分离复原复原现象现象外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞细胞液的浓度，细胞_吸水吸水物质跨膜运输实例实验结果分析实验结果分析原生质层相当于半透膜原生质层相当于半透膜中央液中央液泡大小泡大小原生质层原生质层的位置的位置蔗糖溶蔗糖溶

10、液液清水清水变小变小逐渐恢复逐渐恢复原来大小原来大小原生质层原生质层恢复恢复原来位置原来位置原生质层原生质层脱离脱离细胞壁细胞壁植物的细胞壁具有植物的细胞壁具有全透性全透性物质跨膜运输实例、如果没有细胞壁，实验结果会怎样？、如果没有细胞壁，实验结果会怎样？2.2.如果本实验中如果本实验中0.3g/ml0.3g/ml的蔗糖溶液换为的蔗糖溶液换为3g/ml3g/ml，实验结果会怎样？实验结果会怎样？进一步探讨进一步探讨也会吸水或失水，但也会吸水或失水，但不会有质壁分离不会有质壁分离现象。现象。会失水，发生质壁分离。但可能因会失水，发生质壁分离。但可能因外界溶液浓外界溶液浓度过高度过高而导致细胞而导

11、致细胞严重失水死亡严重失水死亡，原生质层因，原生质层因而而失去半透膜特性失去半透膜特性，就不能复原。，就不能复原。物质跨膜运输实例 要观察细胞发生要观察细胞发生质壁分离和复原质壁分离和复原，对材料有哪些要求？对材料有哪些要求？植物细胞植物细胞、动物细胞；、动物细胞； 你觉得植物细胞会过多吸水涨破吗？你觉得植物细胞会过多吸水涨破吗？活细胞、死细胞活细胞、死细胞中央液泡有颜色、无颜色；中央液泡有颜色、无颜色；植物细胞植物细胞中央液泡有颜色中央液泡有颜色活细胞活细胞物质跨膜运输实例（1）判断植物细胞的生活状况）判断植物细胞的生活状况（2）判断植物细胞的细胞液浓度）判断植物细胞的细胞液浓度（3) 比较

12、不同植物细胞的细胞液浓度比较不同植物细胞的细胞液浓度（4）比较未知溶液的浓度大小）比较未知溶液的浓度大小（5）农业生产中的水肥管理农业生产中的水肥管理（6）生活中杀菌、防腐、腌制食品生活中杀菌、防腐、腌制食品渗透作用原理的运用渗透作用原理的运用物质跨膜运输实例初始浓度初始浓度 0 Mg2 Ca2+ Si4+ 离子离子培养液中的离子浓度培养液中的离子浓度水稻水稻番茄番茄物质跨膜运输的其他实例物质跨膜运输的其他实例细胞的吸水和失水是细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量梯度水分子顺相对含量梯度跨膜运输的过程。跨膜运输的过程。1、水稻培养液中的、水稻培养液中的Ca2+、Mg2+离子浓度为什么会增离子浓度

13、为什么会增高？是不是水稻不吸收反而向外排出呢？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？、不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？因为水稻吸收水和他离子较多，吸收因为水稻吸收水和他离子较多，吸收CaCa2+2+、MgMg2+2+较少。较少。有有。结论一：结论一：同种植物对不同离子的吸收不一样结论二：结论二：不同植物对同种离子的吸收不一样。物质跨膜运输实例细胞对于物质吸收有细胞对于物质吸收有选择性选择性。28.1648.55米曲菌米曲菌38.6651.00酵母菌酵母菌2.414.93圆褐固氮菌圆褐固氮菌12.9533.99大肠杆菌大肠杆菌K2OP2O5微生物微生物几

14、种微生物体内矿物质含量。几种微生物体内矿物质含量。物质跨膜运输实例 物质（如碘）的跨膜运输物质（如碘）的跨膜运输并不都是和并不都是和水一样顺相对含量梯度水一样顺相对含量梯度的运输，取决于细的运输，取决于细胞生活的需要。胞生活的需要。20 25倍倍人体甲状腺滤泡上皮细胞具有人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘很强的摄取碘的能力的能力250mg/L血液中碘的浓度血液中碘的浓度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？跨膜运输也是这样的吗？由此你能得出什么结论？人体甲状腺滤泡上人体甲状腺滤泡上皮细胞皮细胞物质

15、跨膜运输实例水分子水分子跨膜运输是跨膜运输是顺相对含量顺相对含量梯度的；梯度的；其他物质其他物质的跨膜运输的跨膜运输并不都是并不都是这样，细胞对物这样，细胞对物质的吸收是质的吸收是有选择有选择的的, ,这取决于细胞生命活动这取决于细胞生命活动的需要；的需要； 生物膜可以让生物膜可以让水分子水分子自由自由通过，一些通过，一些离子和小分子离子和小分子也也可以通过，可以通过，其他的离子、小其他的离子、小分子和大分子分子和大分子不能通过。与不能通过。与细胞生命活动密切相关，是细胞生命活动密切相关，是活细胞活细胞的一个重要特征。的一个重要特征。细胞膜的结构特点：细胞膜的结构特点： 流动性流动性细胞膜的功

16、能特点：细胞膜的功能特点： 选择透过性选择透过性物质跨膜运输实例1 1、物质跨膜运输的特点、物质跨膜运输的特点并不都是顺相对含量梯度的，细胞对并不都是顺相对含量梯度的，细胞对物质的输入和输出是物质的输入和输出是有选择性的有选择性的。2 2、生物膜的功能特点、生物膜的功能特点水分子可自由通过，一些离子和小分水分子可自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。子和大分子则不能通过。细胞膜和其它生物膜细胞膜和其它生物膜都是选择透过性膜。都是选择透过性膜。四四 本节小结本节小结物质跨膜运输实例1、以下可以发生渗透作用的是、以下可以发生渗

17、透作用的是_.A.煮熟的马铃薯条放入水中煮熟的马铃薯条放入水中 B.把干种子放在清水中把干种子放在清水中C.烈日下菠菜叶子下垂烈日下菠菜叶子下垂D.放在盐水中的萝卜变软放在盐水中的萝卜变软D练习物质跨膜运输实例 2.下图是处于不同生理状态的同一个洋葱鳞茎的三个洋葱鳞片下图是处于不同生理状态的同一个洋葱鳞茎的三个洋葱鳞片叶表皮细胞，实验药品有清水、叶表皮细胞，实验药品有清水、30%蔗糖溶液，分析回答：蔗糖溶液，分析回答：（1）图中）图中A细胞处于质壁分离状态，细胞处于质壁分离状态， 处充满了处充满了 （2）图中、共同组成）图中、共同组成_。（3）图中各细胞的细胞液浓度最高、颜色最深的是）图中各细

18、胞的细胞液浓度最高、颜色最深的是_细胞图。细胞图。（4）如果将）如果将C细胞置于清水中，则该细胞最终将处于图中细胞置于清水中，则该细胞最终将处于图中_细胞的状态。细胞的状态。（5）在做洋葱表皮细胞质壁分离的实验过程中，图中各细胞状态）在做洋葱表皮细胞质壁分离的实验过程中，图中各细胞状态依次出现的顺序是依次出现的顺序是 （用（用A、B、C 顺序表示）。顺序表示）。原生质层原生质层ABBCA 蔗糖溶液蔗糖溶液物质跨膜运输实例3、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧苗烧苗”。其原因是（。其原因是（ ）A、根细胞从土壤中吸收的养分过多、根细胞从土壤中吸

19、收的养分过多B、根细胞不能从土壤中吸水、根细胞不能从土壤中吸水C、根系不能将水向上运输、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、根系被肥料分解释放的热能烧毁B物质跨膜运输实例物质跨膜运输实例重重 温温科学家对科学家对细胞膜结构细胞膜结构的的探索历程探索历程细胞膜的组成成分是什么呢？细胞膜的组成成分是什么呢？ 脂质分子在细胞膜中是如何排列的呢？脂质分子在细胞膜中是如何排列的呢？蛋白质位于脂双层的什么位置呢？蛋白质位于脂双层的什么位置呢？物质跨膜运输实例1、19世纪末，欧文顿提出假设：膜由 组成；2、20世纪初，化学分析得出：膜的主要成分是_ 和 ；3、1925年，荷兰科学家得出：脂

20、质分子是_4、1959年，罗伯特森在电镜观察下得出：_ 的三层结构；5、1970年，用荧光标记技术证明：膜具有 性；6、1972年，桑格和尼克森提出： 模型。小结脂质蛋白质脂质双层蛋白质脂质蛋白质流动流动镶嵌物质跨膜运输实例亲水头部疏水尾部磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。磷脂在空气水界面上铺成单层分子，该如何排列？磷脂在空气水界面上铺成单层分子，该如何排列？C、H、O、N、P组成元素：AB C D A物质跨膜运输实例对蛋白质脂质蛋白质三层结构的补充物质跨膜运输实例有什么证据证明细胞膜中的物质是不断运动的呢？有什么证据证明细胞膜中的物质是

21、不断运动的呢？细胞融合3740min1970年，科学家做了如下实验：细胞膜上的细胞膜上的蛋白质蛋白质具具有有流动性流动性实验证明： 人细胞小鼠细胞杂交细胞物质跨膜运输实例磷脂双分子磷脂双分子为为基本支架基本支架；1972年，桑格和 尼克森，提出：流动镶嵌模型磷脂双分子层磷脂双分子层蛋白质分子糖蛋白蛋白质分子蛋白质分子有的有的镶在镶在在磷脂双分子层在磷脂双分子层表面表面，有的部分或，有的部分或全部全部嵌入嵌入磷脂双分子层，有的磷脂双分子层，有的横跨横跨整个磷脂双分子层；整个磷脂双分子层；磷脂双分子层磷脂双分子层与大多数与大多数蛋白质分子蛋白质分子都可以都可以运动运动，具有流具有流动性。动性。保护和润滑；细胞识别；信息传递有关。膜的结构特点：流动性物质跨膜运输实例流动镶嵌模型的主要内容：1）生物膜以 基本支架；2）蛋白质在磷脂双分子层上的分布方式有： ； 3）生物膜具有一定的 。 磷脂双分子层镶在在磷脂双分子层表层、嵌入磷脂双分子层、横跨磷脂双分子层流动性物质跨膜运输实例1下列哪项叙述不是