高二生物物质跨膜运输的实例

1、本节聚集：本节聚集：1. 1.细胞在什么情况下吸水或失水？细胞在什么情况下吸水或失水？2.2.植物细胞的质壁分离与复原现象说明什么？植物细胞的质壁分离与复原现象说明什么？3.3.为什么说细胞膜是选择透过性膜？为什么说细胞膜是选择透过性膜？渗透作用装置渗透作用装置半透膜：一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通半透膜：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。过的一类薄膜的总称。单位时间内透过玻璃纸的水分子数多于渗出玻璃纸的水分子数量单位时间内透过玻璃纸的水分子数多于渗出玻璃纸的水分子数量不会不会, , 因为纱布的孔隙很大因为纱布的孔隙很大, , 蔗糖分子也可以自由透过蔗糖

2、分子也可以自由透过. .不会不会, , 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子数量原理原理条件条件渗透作用的概念渗透作用的概念: :水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散半透膜半透膜膜两侧的溶液具有浓度差膜两侧的溶液具有浓度差溶液溶液A A浓度浓度 溶液溶液B B，水分子从，水分子从B AB A移动移动半透膜：一些物质（一般是水分子物质）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能透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。性薄膜。称为渗透作用称为渗透作用.

3、.提出问题提出问题设计实验设计实验 进行实验进行实验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动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜作出假设作出假设低浓度低浓度溶液溶液高浓度高浓度溶液溶液人的红细胞人的红细胞生理盐水生理盐水实验材料：实验材料：人的红细胞液、三个烧杯、人的红细胞液、三个烧杯、高浓度溶液、低浓度溶液、生理盐水。高浓度溶液、低浓度溶液、生理盐水。分析结果、得出结论分析结果、得出结论1.红细胞的细胞膜相当于一层半透膜红细胞的细胞膜相当于一层半透膜吸水膨胀吸水膨胀失水皱缩失水皱缩吸水和失水动吸水和失水动态平衡态平衡低浓度溶

4、液中低浓度溶液中:由于外界溶液浓度细胞质的浓度红细胞由于外界溶液浓度细胞质的浓度红细胞。高浓度溶液中高浓度溶液中:由于外界溶液浓度细胞质的浓度细胞由于外界溶液浓度细胞质的浓度细胞。在等渗溶液中在等渗溶液中:由外界溶液浓度由外界溶液浓度=细胞质的浓度细胞质的浓度 红细胞红细胞。实验现象记录实验现象记录低浓度低浓度溶液溶液高浓度高浓度溶液溶液人的红细胞人的红细胞生理盐水生理盐水2.2.外界溶液与细胞质基质存在浓度差外界溶液与细胞质基质存在浓度差动物细胞相当于一个渗透装置。动物细胞相当于一个渗透装置。二、植物细胞的吸水和失水二、植物细胞的吸水和失水细胞膜细胞膜细胞质细胞质液泡膜液泡膜原生质层原生质层

5、细胞壁细胞壁液泡液泡u植物细胞壁是全透性的植物细胞壁是全透性的相关资料相关资料u细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液u细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为称为原生质层原生质层细胞液细胞液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

6、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

7、_，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_。 缩小缩小皱缩皱缩变大变大膨胀膨胀进行实验进行实验1.1.剥取洋葱鳞茎的鳞片叶，外表皮剥取洋葱鳞茎的鳞片叶，外表皮紫色紫色较浓的更好。较浓的更好。用解剖刀或刀片在叶片外表皮划一用解剖刀或刀片在叶片外表皮划一0.5cm0.5cm见方的见方的“井井”字。字。2.2.用尖嘴镊从用尖嘴镊从“井井”字中央的一角小心地将洋葱鳞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。片叶外表皮撕下，平铺在载玻片中央。3.3.用小滴管在表皮上滴一滴用小滴管在表皮上滴一滴质量分数为质量分数为30%30%的蔗糖的蔗糖溶液，

8、盖上盖玻片。用吸水纸吸去多余液体。溶液，盖上盖玻片。用吸水纸吸去多余液体。4.4.在显微镜下观察，可见原生质缓慢收缩，逐渐出在显微镜下观察，可见原生质缓慢收缩，逐渐出现与细胞壁分离的现象，直到原生质收缩成球状现与细胞壁分离的现象，直到原生质收缩成球状小团，与细胞壁完全分开。小团，与细胞壁完全分开。5.5.在盖玻片的一侧滴加清水，用吸水纸在盖玻片的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，使清水置换蔗糖溶液。另一侧吸收，使清水置换蔗糖溶液。6.6.在显微镜下观察，可见质壁分离现象缓慢复原。在显微镜下观察，可见质壁分离现象缓慢复原。外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞液浓度时细胞液浓度时,

9、,细胞质壁分离细胞质壁分离 外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞液浓度细胞液浓度植物吸水方式有两种：植物吸水方式有两种：渗透作用渗透作用( (形成液泡形成液泡) )吸胀作用（未形成液泡）如：干种子、根尖分吸胀作用（未形成液泡）如：干种子、根尖分生区（亲水性物质吸水。如蛋白质、淀粉、纤生区（亲水性物质吸水。如蛋白质、淀粉、纤维素等）维素等） 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三、物质跨膜运输的其他实例三、物质跨膜运输的其他实例实例实例一一1 1、水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高？、水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为

10、什么会增高？是不是水稻不吸收反而向外排出呢？是不是水稻不吸收反而向外排出呢？2 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？1.1.在培养过程中，水稻吸收水分及在培养过程中，水稻吸收水分及SiSi4+4+离子离子较多，吸收较多，吸收CaCa2+2+、MgMg2+2+较少，结果导致水稻较少，结果导致水稻培养液里的培养液里的CaCa2+2+、MgMg2+2+浓度增高。浓度增高。2.2.在番茄的培养液中，在番茄的培养液中， CaCa2+2+、MgMg2+2+的浓度下的浓度下降，而降，而SiSi4+4+的浓度升高，证明番茄吸收的的浓度升高，证明番茄吸收的CaCa2+2

11、+、MgMg2+2+比比SiSi4+4+ 多。多。3.3.不同作物对无机盐的吸收是有差异的。不同作物对无机盐的吸收是有差异的。根据资料分析根据资料分析结论：结论：物质（如碘）的跨膜运输并不都是和物质（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的。水一样顺相对含量梯度的运输的。20 25倍倍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？1 1、从水分进出细胞特点的角度分析，我们为什么、从水分进出细胞特点的角度分析，我

12、们为什么不能直接饮用海水？不能直接饮用海水？2 2、请你推测一次施肥过多，对植物会造成怎样的、请你推测一次施肥过多，对植物会造成怎样的影响？为什么？影响？为什么？3 3、一般植物为什么不能种植在盐碱地上？、一般植物为什么不能种植在盐碱地上？4 4、询问你的亲人或周围的朋友，在没有冰箱的年、询问你的亲人或周围的朋友，在没有冰箱的年代，人们是如何保存猪肉等肉类食品的？你能用代，人们是如何保存猪肉等肉类食品的？你能用今天所学的知识进行解释吗？今天所学的知识进行解释吗？学以致用：学以致用：比较几组概念比较几组概念扩散：扩散：物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散（扩散与过物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散（扩散与过膜与否无关）膜与否无关） （如：（如：O O2 2从浓度高的地方向浓度低的地方运动）从浓度高的地方向浓度低的地方运动）渗透：渗透：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透（如：细胞的吸水和失水，原生质层相当于半透膜）透（如：细胞的吸水和失水，原生质层相当于半透膜）半透膜：半透膜：物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小物质的透过与否取决