高一上学期生物物质跨膜运输的实例.ppt

第四章 细胞的物质输入和输出 第一节 物质跨膜运输的实例 课题一 水分子的跨膜运输 水分究竟是如何进出细胞的？ 一 渗透实验 实验材料：玻璃纸 （半透膜，水分子可以通过，蔗糖 分子不能通过） 渗透作用装置 渗透作用：水分子顺着相对含量梯度 跨膜运输的现象 。 课题一 水分子的跨膜运输 1如果烧杯中的不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，液 面变化？原因？ 液面不会升高，因为半透膜两侧溶液的浓度相等，单位 时间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，水分子的运动达到动态平衡，所以液面不会升高。 2如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗内的液面还会升高吗？ 不会。因为纱布是全透性的，不但水分子可以通过，蔗 糖分子也可以通过。 课题一 水分子的跨膜运输 【思 考】 思考：发生渗透作用的需要什么条件? 课题一 水分子的跨膜运输 1具有半透膜 2半透膜两侧存在浓度差 课题一 水分子的跨膜运输 问题：细胞是否会发生渗透作用呢？ 二 动物细胞的吸水和失水 观察动物细胞的吸水和失水 失水 皱缩 外界浓度细胞质浓度 水分进出处动态平衡 外界浓度细胞质浓度 = 外界浓度细胞质浓度 吸水 膨胀 【探究】红细胞是否具有发生渗透作用的条件 问题二 红细胞的 相当于半透膜，为什么？ 因为，细胞膜同样具有有些物质可以通过，而有 些物质不能通过的特点。 问题一 什么情况下，红细胞会发生吸水或失水？ 当外界溶液浓度细胞质基质浓度时，红细胞失水； 当外界溶液浓度细胞质基质浓度时，红细胞吸水。 课题一 水分子的跨膜运输 细胞膜 课题一 水分子的跨膜运输 1细胞膜相当于半透膜 2外界溶液与细胞质基质存在浓度差 【总结】红细胞发生渗透作用的条件 植物成熟细胞能与外界发生渗透作用吗? 细胞膜 液泡膜 细胞质 原生质层 细胞壁 液泡 资料: 1、用盐腌萝卜时会有水渗出，同时萝卜的体 积会减少。 2、置于空气中刚刚萎蔫的白菜叶片置于清水 中又变得硬挺。 3、对农作物施肥过多会出现烧苗现象。 课题一 水分子的跨膜运输 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 设计 方案 （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） 预期 结果 课题一 水分子的跨膜运输 提出问题： 1、植物细胞会出现失水的情况吗？ 2、植物细胞在什么情况下会失水？ 3、原生质层是否相当于一层半透膜？ 课题一 水分子的跨膜运输 原生质层相当于半透膜作出假设： 理由是：植物细胞膜和液泡膜都是生物膜， （P49）他们具有与红细胞的细胞膜基本相 同的化学组成和结构。上述的事例与红细胞 的失水和吸水很相似。 课题一 水分子的跨膜运输 设计方案： 将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中 ，观察大小的变化；再浸润在清水中，观 察其大小的变化。 预期结果 ： 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缩小 ，细胞皱缩；在清水中植物细胞的液泡又会 变大，细胞膨胀。 课题一 水分子的跨膜运输 质壁分离及复原现象 进行实验 外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞失水 植物细胞质壁分离现象 外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞吸水 植物细胞质壁分离复原现象 记录 实验 结果 正常状态高浓度状态低浓度状态 观察到 的图像 液泡大 小变化 原生质 层位置 变小 原生质层 脱离细胞壁 逐渐恢复原 来大小 原生质层 恢复原来位置 大 原生质层 紧贴细胞壁 分析实验得出结论 v植物细胞原生质层相当于一层半透膜,成熟 的植物细胞靠渗透作用吸水。细胞液与细 胞外界溶液发生了渗透作用。 1.实验结果与你与预期相吻合吗？它是否支持你 所作出的假设？如果有的结果与预期有所不同， 你认为应当作怎样的解释？ 2.如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？ 3.如果滴加的是0.5克ml的蔗糖溶液，实验结果会 有什么不同？ 表达交流 不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用的吸水或失水 高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水而死亡，不可 能发生质壁分离复原 三、成熟植物细胞的吸水和失水 成熟植物细胞是一个渗透系统 1.原生质层相当于半透膜 2.原生质层两侧溶液具有浓度差 课题一 水分子的跨膜运输 水分子的跨膜运输 顺相对含量的梯度进出细胞 课题一 水分子的跨膜运输 物质跨膜运输的其他实例 思考课本63页的资料分析后小组形式进 行讨论,完成讨论第1、2、3、4题。 初始浓度 0 Mg2 Ca2+ Si4+ 离子 培养液中的离子浓度 水稻 番茄 物质跨膜运输的其他实例 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？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？ 4.4.细胞对物质的吸收有选择吗细胞对物质的吸收有选择吗? ?如果有，这种选择性如果有，这种选择性 有普遍性吗？有普遍性吗？ 3.3.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质 的跨膜运输也是这样吗？的跨膜运输也是这样吗？ 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。这种选择性具有 普遍性。 物质跨膜运输得出的结论 细胞膜和其他生物膜并不是单纯物理意义 的半透膜，他是有生理活性的，能对一些物 质进行