物质跨膜运输【全国一等奖】

第1节物质跨膜运输的实例第四章细胞的物质输入和输出

半透膜：指某些物质可以自由通过，而另一些物质则不能通过的多孔性薄膜。这种膜可以是生物膜，也可以物理性膜。问题探讨

渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。1.为什么液面会升高？2.将清水换成等浓度的蔗糖溶液，液面还会上升吗？为什么？3.用纱布代替半透膜，液面还会升高吗?为什么？4.清水换成同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？一、渗透作用1.为什么液面会升高？单位时间内进入漏斗中的水分子数量比出来的水分子数量多。2.将清水换成等浓度的蔗糖溶液，液面还会上升吗？为什么？不会。单位时间内进入漏斗的水分子数与出来的水分子数相等。水分子进出处于动态平衡。3.用纱布代替半透膜，液面还会升高吗?为什么？不会。蔗糖和水分子都能自由通过纱布。最终使得纱布内外两侧溶液浓度相等，水分子进出处于动态平衡。4.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，单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量，液面也不会升高。实验现象分析：1.发生渗透作用的条件？①有半透膜②半透膜两侧的溶液存在浓度差2.水分子的扩散方向？低浓度溶液→高浓度溶液。3.什么是渗透作用？水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液扩散。水的相对含量：高低溶液浓度：得出结论：例1有一只U形试管，底部有一半透膜将两侧溶液隔开。U形管左侧装有质量浓度10％的葡萄糖溶液，右侧装有10％的蔗糖溶液。请分析：10%葡萄糖10%蔗糖半透膜半透膜只允许水分子通过，不允许葡萄糖与蔗糖通过，液面如何变化？左侧液面上升特别说明：溶液浓度指物质的量的浓度而非质量浓度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相同，但物质的量的浓度是10%蔗糖溶液的小，故水由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。类比推理如果将装置中的漏斗换成细胞还会不会吸水？（一）动物细胞的吸水和失水二、水分子的运输等渗溶液红细胞低渗溶液高渗溶液1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？2.红细胞处于低浓度溶液时，一定会吸水而涨破吗？3.红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？外界溶液：不能不一定细胞质与外界溶液的浓度差细胞质

长颈漏斗中的蔗糖溶液

外界溶液

烧杯中有清水

半透膜动物细胞渗透系统装置

细胞膜动物细胞的吸水和失水思考：如果换成植物细胞会如何？（二）植物细胞的吸水和失水二、水分子的运输成熟的植物细胞模式图细胞壁细胞膜液泡膜细胞质原生质层细胞液植物细胞在什么情况下吸水和失水？1、植物细胞质壁分离现象外界溶液浓度细胞液的浓度，细胞渗透失水>结果分析：

细胞失水时细胞壁和原生质层都会出现一定程度的收缩,但原生质层的伸缩性更大,故原生质层会与细胞壁发生分离。外界溶液浓度细胞液的浓度，细胞渗透吸水<2、植物细胞质壁分离复原现象结果分析：细胞液

长颈漏斗中的蔗糖溶液

外界溶液

烧杯中有清水

半透膜成熟的植物细胞渗透系统装置

原生质层植物细胞渗透作用的条件:质壁分离：植物细胞因为失水收缩，原生质层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，发生质壁分离的复原。实验结果

中央液泡大小原生质层的位置细胞大小蔗糖溶液清水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用0.5g/ml的蔗糖溶液观察到质壁分离现象后，过了一段时间，将蔗糖溶液换成清水，理论上会发生质壁分离的复原，但是实际却没有发生，有可能是什么原因？细胞失水过多死亡，不能发生质壁分离复原说明？只有活细胞才能发生质壁分离和发生质壁分离复原因此质壁分离实验选材：活的成熟的植物细胞

三、渗透作用原理的运用（1）判断植物细胞的生活状况（2）判断植物细胞的细胞液浓度（3）农业生产中的水肥管理（4）生活中杀菌、防腐、腌制食品利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理是（）A、盐水中的Cl－有杀菌防腐的作用B、盐水中的Na＋不利于细菌的生活C、盐水是中性的，不适于细菌的生活D、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡D三、渗透作用原理的运用例2初始浓度

0Mg2＋

Ca2+Si4+

离子培养液中的离子浓度水稻番茄四、物质跨膜运输的其他实例一1.水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高？2.不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？结论：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。四、物质跨膜运输的其他实例二20—25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？结论：细胞对于物质的输出和输入有选择性。28.1648.55米曲菌38.6651.00酵母菌2.414.93圆褐固氮菌12.9533.99大肠杆菌K2OP2O5微生物四、物质跨膜运输的其他实例三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：细胞膜不仅是半透膜还是选择透过性膜原理:失水:细胞液浓度<外界溶液浓度吸水:细胞液浓度>外界溶液浓度第一节物质跨膜运输的实例渗透作用条件有半透膜概念半透膜两侧溶液有浓度差动物细胞细胞的吸水和失水吸水:细胞质浓度>外界水溶液失水:细胞质浓度<外界水溶液植物细胞小结:质壁分离质壁分离的复原练习1．田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧苗”。其原因是（）A．根细胞从土壤中吸收的养分过多B．根细胞不能从土壤中吸水C．根系不能