高中生物一轮复习必修1——4.1-4.2跨膜运输的实例.ppt

第4章 细胞的物质输入和输出,第1节 物质跨膜运输的实例,半透膜： 半透膜是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多孔性薄膜的总称,一、细胞失水和吸水的方式：,渗透作用,渗透作用装置,分析实验现象,1. 漏斗管内液面为什么会升高？,2. 用纱布代替玻璃纸，漏斗管内液面还会升高吗？,由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得管内液面升高。,用纱布替代玻璃纸时，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透，因而液面不会升高。,分析实验现象,4.水分子只能从烧杯中扩散到漏斗中吗？,（友情提醒）半透膜，水分子可以自由通过。,不是的，水分子既可以从烧杯中扩散到漏斗中，也能从漏斗中扩散到烧杯中，只不过，在单位时间内，从烧杯中扩散到漏斗中的水分子数量比较多。,3. 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。,渗透作用,指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散,水分子：,多,少,溶液浓度：,低浓度,高浓度,有半透膜存在,渗透作用的条件,半透膜两侧存在浓度差,观察动物细胞的吸水和失水,失水 皱缩,水分进出处动态平衡,吸水 膨胀,动物细胞的什么结构相当于半透膜？,细胞膜,动物细胞的膜两侧溶液是什么？,细胞质与外界溶液 （人：细胞内液与细胞外液）,动物细胞什么条件下失水，什么条件下吸水？,半透膜与选择透过性膜的区别,讨论,1.正常生活着的红细胞内的血红蛋白等有机物能过细胞膜外吗？,2.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会吸水而涨破吗？,3.红细胞吸水或失水的多少与什么有关？,不一定,主要取决于红细胞内外的浓度差，一般差值越大，吸水或失水越多。,不可以，因为血红蛋白是大分子，不能透过细胞膜。,（摩尔浓度差）,成熟的植物细胞就是一个渗透系统,内溶液,外界溶液,半透膜,2.结论,2）动物细胞吸水还是失水取决于外界溶液浓度与细胞质浓度的差值,外界溶液浓度细胞质浓度 细胞失水,外界溶液浓度细胞质浓度 细胞吸水,1）动植物细胞是一个渗透系统,细胞膜,原生质层,细胞质与外界溶液,细胞液与外界溶液,二、探究实验：植物细胞的吸水和失水,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,（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,将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小的变化；再将细胞浸润在清水中，观察其大小的变化。,在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的中央液泡会变大，细胞膨胀。,1.制作临时装片：紫色的洋葱鳞片叶表皮细胞 2.低倍镜观察：有紫色液泡 原生质层紧贴细胞壁 3. 4.低倍镜观察： 中央液泡逐渐变小（紫色加深） 原生质层与细胞壁逐渐分离 5. 6.低倍镜观察： 中央液泡逐渐胀大 原生质层逐渐贴近细胞壁,进行实验：,质壁分离：,当外界溶液浓度细胞液浓度时，植物通过渗透作用失水，体积缩小,条件、外因：,内因：,原生质层收缩性大于细胞壁,现象：液泡体积( );液泡颜色( ),原因分析：,变小,变深,外界溶液, 质壁分离复原：,现象：液泡体积( )；液泡颜色( )。,当外界溶液浓度细胞液浓度，植物细胞通过渗透作用吸水，发生质壁分离的细胞会出现质壁分离复原现象,条件、原因：,变浅,变大,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,讨论：,1、如果将蔗糖溶液换成0.5gml会发生什么变化？ 2、如果将蔗糖溶液换成KNO3、尿素、葡萄糖或NaCl又会发生什么现象？ 3、盐渍的肉为什么不易变质？ 4、糖醋蒜中糖如何进入细胞内？,注意： 1)具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象。 2）死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离现象。,（1）判断植物细胞的死活 （2）测定植物细胞的细胞液浓度范围 （3）比较不同细胞的细胞液浓度大小 （4）鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液),渗透作用原理的应用,配置一系列浓度梯度的蔗糖溶液，当植物细胞既不吸水也不失水时，此时的蔗糖溶液浓度范围即为细胞液浓度范围,只出现质壁分离现象的为蔗糖溶液；出现质壁分离现象后又自动复原的为KNO3溶液,将要比较的细胞置于同一浓度的蔗糖溶液中，比较发生质壁分离的程度，质壁分离越明显的细胞的浓度越低。浓度差越大，失水越快,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？,1.水稻培养液里的Ca2+和Mg2+浓度为什么会增高？,在培养过程中，水稻吸收水分及其他离子较多，吸收Ca2+、Mg2+较少，结果导致水稻培养液里的Ca2+、Mg2+浓度增高。,2. 不同作物对无机盐的吸收有差异吗？,不同作物对无机盐的吸收是有差异的。,结构基础：细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同,3.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？,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。,1.细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，它具有的特点是： 1）水分子可以自由通过 2）细胞需要的离子和小分子也可以通过 3）其他的离子、小分子和大分子则不能通过 2.物质通过生物膜的跨膜运输，并非都是顺相对含量梯度的。 3.选择透过性是“活细胞”的一个重要特征。,小 结,P64页结论,第二节 生物膜的流动 镶嵌模型,1.对生物膜结构的探索历程,脂质,两层,磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，“头”部亲水，“尾”部疏水。,胆 碱,磷 酸,甘 油,脂肪酸,荧光均匀,糖类,细胞膜结构示意图,