4-1物质跨膜运输实例2011.ppt

1、1.细胞膜的成分,主要由_和_ 组成，有少量的_。,蛋白质,糖类,脂质,(磷脂),2.细胞膜的功能,将细胞与外界环境分隔开 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,复习提问:,第1节 物质跨膜运输的实例,与生活的联系,吃比较咸的食物，口腔和唇的黏膜有什么感觉？为什么？,答：觉得比较干，细胞失水,一.渗透系统装置,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？ 4.如果将烧杯中的溶液与漏斗中的溶液互换，液面怎么变化？原因？,单位时间内水分子数：渗入玻璃纸渗出玻璃

2、纸,不会, 因为纱布的孔隙很大, 蔗糖分子也可以自由透过.,半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内水分子数：渗入渗出 ，故液面不会升高。,思考,液面下降.因为烧杯中蔗糖浓度漏斗中溶液浓度，单位时间从漏斗中扩散到烧杯中的水分子数量比较多，所以液面下降。,溶液浓度,30%蔗糖溶液,清水,高,低,渗透现象的演示实验,水分流动方向,3原理:,2 条件：,一 渗透作用,1 概念：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的 扩散，称为渗透作用,半透膜,这层膜两侧的溶液具有浓度差,二.动物细胞的吸水和失水,外界溶液浓度 细胞质浓度 细胞吸水膨胀,外界溶液浓度 细胞质浓度 保持原状态,外界溶液浓度 细胞质浓度 细胞

3、失水皱缩,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？,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？,浓度差越大细胞吸水或失水越多,水的进出方向顺相对含量的梯度进出动物细胞的,其他动物细胞的吸水或失水与红细胞相似,小于,大于,等于,三.植物细胞的吸水与失水情况,植物细胞内的液体环境主要是指_,液泡中的细胞液,问题,1.水分进出细胞要经过原生质层吗？原生质层是否相当于半透膜？,2.植物细胞壁对水分的进出有没有影响呢？,科学探究步骤,提出问题,作出假设,设计实验,（原生质层是一层半

4、透膜吗？）,（原生质层相当于一层半透膜）,（设计方案、预期结果）,植物细胞的吸水和失水,设计方案：,将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察液泡、原生质层及细胞大小的变化；再浸润在清水中，观察其大小的变化。,预期实验的结果 ：,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，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会_，细胞_；在清水中植物细胞的液泡又会_，细胞_。,缩小,皱缩,变大,膨胀,科学探究步骤,提出问题,作出假设,设计实验,进行实验,（原生质层是一层半透膜吗？）,（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）,植物细胞的吸水和失水,

5、植物细胞的质壁分离及复原,植物细胞的吸水和失水,细胞液浓度小于外界溶液浓度时,细胞液浓度大于外界溶液浓度时,质壁分离,质壁分离复原,细胞失水,细胞吸水,洋葱紫色表皮,液 泡,间隙 （充满外界溶液）,思考,1、你知道这里的“质”与“壁”分别指什么吗？,2、植物细胞发生质壁分离的内因和外因是什么？,3、在质壁分离及复原的过程中，细胞液浓度的变化趋势如何？,“质”指原生质层，“壁”指细胞壁,外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度。 内因:由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分开，从而发生质壁分离。,质壁分离细胞液浓度变大 复原细胞液浓度变小,科学探究步骤,提出问题,作

6、出假设,设计实验,进行实验,分析结果,（原生质层是一层半透膜吗？）,（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：）,植物细胞的吸水和失水,实验现象,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,原生质层相当于半透膜,实验结论,成熟植物细胞,结论：成熟的植物细胞是一个完整的渗透系统,对比分析植物细胞的结构与渗透吸水装置,外界溶液,细胞膜,细胞质,液泡膜,细胞液,原生质层,细胞壁,原生质层：细胞膜、液泡膜、及两膜之间的细胞质,要观察细胞发生质壁分离和复原，对材料有哪些要求？,思考与讨论：,有细胞壁（

7、植物细胞）； 有中央液泡（颜色为深色）； 活细胞（原生质层相当于半透膜）,你觉得植物细胞会过多吸水涨破吗？,注：能发生质壁分离的细胞：成熟的植物细胞。 干种子的细胞、根尖分生区等处在发育过程的植物细胞以及动物细胞不能发生质壁分离。,科学探究步骤,提出问题,作出假设,设计实验,进行实验,分析结果,表达与交流,（原生质层是一层半透膜吗？）,（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）,植物细胞的吸水和失水,总结,质壁分离说明以下问题 （1）判断细胞的死活； （2）测定细胞液的浓度范围； （3）比较不同植物

8、细胞的细胞液浓度。 (4 ) 比较未知溶液浓度的大小 (5) 验证原生质层和细胞壁伸缩性的大小,待测细胞+蔗糖溶液-,发生质壁分离和复原,不发生质壁分离,（活细胞）,（死细胞）,（1）判断细胞的死活；,（2）测定细胞液的浓度范围,待测细胞 + 一系列浓度梯度的蔗糖溶液,细胞液浓度范围=未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围。,将洋葱鳞片叶表皮细胞分别放入一定浓度的蔗糖溶液和硝酸钾溶液中,二者均发生了质壁分离,过一段时间后观察发现,放入硝酸钾溶液中的细胞则自动发生了质壁分离复原,而放入蔗糖溶液中的细胞无此现象,请解释。,讨论,四.物质跨膜运输的其他实例,1、水稻培养液中的Ca2+、

9、Mg2+离子浓度为什么会增高？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？,实例一,细胞对于物质的输出和输入有选择性。,实例二,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，取决于细胞生活的需要。,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？,实例三,人体甲状腺滤泡上皮细胞,结论,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。,

10、结论：,生物膜不仅是半透膜 还是选择透过性膜,生物膜可以让水分子自由通过，被选择的离子和小分子也可以通过，其他的离子、小分子和大分子不能通过。与细胞生命活动密切相关，是活细胞的一个重要特征。,半透膜与选择透过性膜联系、区别,1、将一块新鲜马铃薯切成5块，放在一定浓度的蔗糖溶液中，通过显微镜观察细胞，结果是,则马铃薯的细胞液浓度大约为 g/ml A、0.050.10 B、0.10-0.15 C、0.15-0.20 D、0.20-0.25,B,2将人类的红血球置于不同浓度蔗糖液中，浸泡半小时之后的结果如图43。依照血球外形的变化判断蔗糖液的浓度，由高到低排列，正确的是（ ）。 A甲乙丙丁 B丁甲乙

11、丙 C丙丁甲乙 D丙乙丁甲,D,3. 将甲乙两种不同植物的成熟活细胞置于0.3mol/l的蔗糖溶液中，用显微镜观察其形态，如图所示,A、甲细胞液浓度较高不适应盐碱地栽培 B、甲细胞液浓度较高更适应盐碱地栽培 C、乙细胞液浓度较高更适应盐碱地栽培 D、乙细胞液浓度较高不适应盐碱地栽培,甲,乙,B,4、食醋中的醋酸分子是活细胞不需要的小分子物质，蔗糖是活细胞需要的大分子物质，用食醋和蔗糖可将新鲜的大蒜腌制成糖醋蒜，其原因是： A、醋酸和蔗糖分子均能被活细胞选择吸收 B、因腌制时间过久两种物质慢慢进入活细胞 C、醋酸将活细胞杀死后使细胞膜失去了选择性 D、两种物质通过细胞壁，附着在细胞膜的外表面,C

12、,5、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,6、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,7、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,图示渗透作用装置，装置溶液A、B、a、b浓

13、度分别用MA、MB、Ma、Mb表示，图2、图4分别表示一段时间后，图1、图3液面上升的高度h1、h2。如果A、B、a、b均为蔗糖溶液，且MAMB，Ma=MbMA，则达到平衡后,Ah1h2 MaMb Bh1h2 MaMb Ch1h2 MaMb Dh1h2 MaMb,D,下图表示多种植物成熟细胞，在不同浓度的蔗糖溶液中质壁分离的百分率，图中曲线表明这些植物细胞 A细胞液浓度大于蔗糖溶液 浓度 B细胞液浓度小于蔗糖溶液 浓度 C有不同浓度的细胞液 D细胞膜有不同的选择透性,C,取一段葱茎，将其纵切。由于纵切的葱茎使薄壁的皮层细胞摆脱了厚壁的表皮细胞的束缚，皮层细胞扩张得更快，从而使葱茎向表皮外弯曲，切后的形状如下图，将它作为对照。再取另外四节葱茎做同样的处理，将它们分别置于a至d的不同浓度的蔗糖溶液中，30分钟后，葱茎形状记录如下。据此判断蔗糖溶液浓度的大小为,Aabcd Bacdb Cbdca Dbacd,B,植物细胞的质壁分离和质壁分离复原,1、概念 2、原因 3、条件 4、现象,提示1：植物细胞的原生质层与细胞壁分离（复原） 的现象，称为质壁分离（质壁分离复原）,提示2：原生质层比细胞壁的伸缩性大,提示3：当外界溶液的浓度比细胞液浓度大时，细胞 失去水分，发生质壁分离现象； 当外界溶液的浓度比细