（使用）物质跨膜运输的实例.ppt

1、物质跨膜运输的实例,第四章第一节,本节聚焦,1：细胞在什么情况下吸水或失水？,2：植物细胞的质壁分离与复原现象说明什 么？,3：为什么说细胞膜是选择透过性膜？,细胞与环境进行物质交换必须经过细胞膜；渗透作用。,“质”和“壁”分别指的是什么？在什么的条件下植物细胞发生质壁分离，什么条件下复原？探究实验。,生物膜与细胞膜；选择什么透过？应用。,问题探讨,半透膜：一类可以让小分子物质或离子通过而大分子物质不能通过的多孔性薄膜。,讨论： 1.漏斗管内的液面为什么会升高？,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？,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？,漏斗内的液面

2、为什么会上升？,1、是哪一种分子能透过半透膜运动？,4、水分子总体移动的方向怎样？结果？,3、水分子移动的方向如何？,5、水分子移动的方向决定于什么条件？,水分子能透过半透膜运动,水分子移动的方向双向的，同时的,向蔗糖溶液一方，使蔗糖溶液上升到一定的液面,半透膜两侧溶液的浓度差的高低,2、半透膜两侧的水分子数量如何？,蔗糖溶液的水分子数 烧杯内的水分子数,动态平衡,渗透作用,水分子或溶剂分子通过半透膜的扩散现象 一个典型的渗透装置必须具备的条件： 1.半透膜 2.膜的两侧溶液具有浓度差,溶液A与溶液B存在浓度差： 溶液A浓度B时，水分子主要从 溶液A浓度B时，水分子主要从,BA,AB,溶液A浓

3、度=B时，,水分子的移动处于相对的动态平衡状态,细胞的吸水和失水,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 物质的进出都要经过细胞的边界,细胞膜,动物细胞的吸水和失水,正常状态,吸水膨胀,失水皱缩,外界溶液的浓度与 细胞质的浓度相同,外界溶液的浓度比细胞质的浓度小,外界溶液的浓度比细胞质的浓度大,1、细胞膜相当于半透膜 2、浓度差由外界溶液浓度与细胞质浓度来体现,动物细胞的吸水和失水,3、水分是顺其相对含量的梯度进出细胞的,1、红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？,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？,1.动物细胞的吸水和失水,血红蛋白是大分子，一般不

4、能透过细胞膜,细胞膜相当于半透膜,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？,4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？,取决于红细胞内外浓度的差值,其他动物细胞的吸水或失水与红细胞相似,红细胞一般会因持续吸水而涨破,与生活的联系 你吃比较咸或甜的食物时，你的口腔和唇的黏膜会有什么感觉？请用所学知识解释原因。,比较干,细胞失水,2、植物细胞的结构,细胞膜,细胞质,液泡膜,原生质层,细胞壁,液 泡,植物细胞壁是全透性的,细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液,细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层,细胞液,5,3,4,1,2,2、植物细胞的吸水和失水,植物细胞内的吸水

5、或失水主要是指哪一结构中水分的进出？,水分进出细胞要经过哪些结构？,液泡,细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡膜,细胞液,液泡膜,细胞质,细胞膜,细胞壁,原生质层,植物细胞的原生质层相当于一层半透膜吗？,探究实验,提出问题,作出假设,设计实验,进行实验,分析结果，得出结论,表达和交流,原生质层相当于一层半透膜吗？,植物细胞的原生质层相当于一层半透膜,思路：将紫色洋葱鳞片叶细胞放入0.3g/mL的蔗糖溶液中，观察其大小变化；再将细胞浸润在清水中，观察其大小变化。,植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。,实验方案：,1、滴清水,2、取材,3、平展,4、盖盖玻片,制片,1.显微镜观察：先低倍后高倍,观察,2、

6、滴0.3g/mL蔗糖溶液观察现象,3、滴清水再观察现象,实验现象观察（填表）,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,植物细胞的质壁分离,外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞失水。,植物细胞的质壁分离复原,外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞吸水。,正常状态下,发生质壁分离,质壁分离复原,对照组：质壁分离后不再复原,滴加一定浓度的蔗糖溶液,滴加清水,不作任何处理,质壁分离：植物细胞失水时，原生质层与细胞壁逐渐脱离的现象。,质壁分离复原：发生质壁分离的植物细胞吸水时，原生质层逐渐恢复原来状态的现象。,注意：,试验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液

7、泡并带颜色的植物细胞，便于观察 滴加蔗糖溶液和清水，要在载物台的载玻片上进行，否则不容易对比细胞失水和吸水情况 蔗糖溶液浓度不宜过高，否则会引起植物细胞过度失水而死亡（如0.5g/ml的蔗糖溶液） 若用葡萄糖、NaCl、KNO3、尿素等做实验，发生质壁分离后，会自动复原，原因是上述物质可以转运到细胞内，致使细胞液浓度升高，外界溶液浓度降低，重新吸水而复原 质壁分离时，在细胞壁和细胞膜之间充满的是外界溶液，因为细胞壁是全透性的,质壁分离及复原实验可以证明如下问题：,证明细胞的死活； 证明原生质层具有选择透过性； 证明成熟的植物细胞是一个渗透系统； 证明细胞壁的伸缩性小于原生质层； 证明细胞壁的全

8、透性； 可用来粗略测定细胞液的浓度； 证明细胞液浓度和外界溶液浓度的大小。,植物细胞结构也具备以下两个条件 1、具有半透膜。 2、半透膜两侧具有浓度差。,植物细胞,原生质层相当于半透膜,细胞液与外界溶液可以具有浓度差,质壁分离产生的条件：,质壁分离产生的原因：,内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性 外因：外界溶液浓度细胞液浓度,（1）具有大液泡 （2）具有细胞壁,植物细胞的吸水和失水,施肥过度而出现的“烧苗”现象,物质跨膜运输的其他实例,对物质是否吸收以及吸收多少，都是由细胞膜上载体的种类和数量决定。也取决于细胞生命活动的需要,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

9、的。,物质跨膜运输的其他实例,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？,1.细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的。 2.对矿质元素的吸收有些是逆相对含量梯度,物质跨膜运输的实例,选择透过性膜,细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜水分子可以自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。,细胞对物质的吸收是有选择的 这种选择性具有普遍性 可作为活细胞的一个重要特征,比较几组概念,联系：渗透作用是扩散作用的一种特殊方式,两者比较,原生质层

10、：细胞膜和 液泡膜以及两层 膜之间的细胞质。,原生质：细胞内具有生命活动的物质称 为原生质。（包括细胞膜、细胞质和细 胞核）。,半透膜：孔径大小 一些小分子物质能透过，而一些大分子物质不能透过的多孔性薄膜。 选择透过性膜：细胞膜载体种类、数量 指水分子可以自由通过，细胞要选择吸收的离子、小分子可以通过，而其他的小离子、小分子和大分子则不能通过的膜。,选择透过性膜相当于半透膜，反之则不然,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、根系不能将水向上运输 D、根系被肥料分解释放的热能烧毁,B,思维训练：,2

11、、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,（1）曲线A、B、C，表示细胞在蒸馏水中的是 ，表示在蔗糖溶液中的是 ，表示在尿素溶液中的是 。,4、将同一植物细胞依次浸于蒸馏水、0.3 molL-1蔗糖溶液、0.5 molL-1尿素溶液中，观察细胞的体积随时间的变化，结果如图所示曲线(细胞壁与原生质将要分离的体积相对值为100)据图回答：,A,B,C,（2）ef段的细胞液浓度变化为 （3）试简要分析BC曲线差异的原因,细胞液浓度升高

12、，最后与外界溶液浓度持平而进入相对稳定状态,尿素分子可缓慢进入细胞液，提高细胞液浓度，当其大于外界尿素溶液浓度时，细胞开始由失水变为吸水，直至平衡。,蔗糖分子不能进入细胞，在蔗糖溶液中细胞失水，原生质体收缩，使细胞液浓度升高，失水减慢，直至平衡,3、a、b、c是三个相邻的细胞，已知a细胞液浓度 b细胞液浓度 c细胞液浓度,如图所示，能正确表示水分在三者之间关系的是（ ）,C,A,B,C,D,5.将洋葱表皮细胞浸入浓度为1mol/L的KNO3溶液中，细胞发生质壁分离。但过一段时间后，自动发生质壁分离复原，表皮细胞又恢复到原来状态。 （1）发生质壁分离的原因是 （2）自动发生质壁分离复原的原因是,

13、洋葱表皮细胞液浓度小于外界溶液浓度，细胞渗透失水； 细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，便导致质壁分离,由于细胞可选择性地吸收K和NO3，导致细胞液浓度增加直至大于外界溶液的浓度，细胞开始吸水，从而发生质壁分离复原,5.一U形管中装有两种不同的溶液R和S，并被一半透膜X隔开。与S相比，R溶液浓度较低。图中阴影的深浅即代表浓度的高低。当U形管内达到平衡时，溶液表面与浓度的关系是（ ） A.右侧较高，两溶液浓度相等 B.右侧较高，且右侧浓度较高 C.左侧较高，且左侧浓度较低 D.两溶液高度相等，浓度相等,B,6.将紫色洋葱表皮细胞放入一定浓度硝酸钾溶液中，在显微镜下观察发现开始液泡颜色逐渐变深，后来又逐渐变浅，能够反映细胞液含水量随时间变化的图是( ),C,解析：在一定浓度硝酸钾溶液中紫色洋葱表皮细胞会渗透失水，细胞的含水量逐渐减少；NO3-和K主动运输进入细胞，细胞通过渗透