物质跨膜运输的实例 课件（人教版必修1）.ppt

第一节 物质跨膜运输的实例,第四章 细胞的物质输入和输出,一、渗透作用,半透膜：一类可以让小分子物质通过而较大分子物质不能通过的一类多孔性薄膜的总称,如：动物的膀胱膜、肠衣、蛋壳膜等，还有人工制成的半透膜如玻璃纸、胶棉膜，牛皮纸等。,这种物质能否通过半透膜，取决于该物质颗粒直径的大小，即某物 质颗粒直径只有小于半透膜的孔径才能自由通过，否则不能,蛋壳膜,牛皮纸,渗透装置,清水,玻璃纸 (半透膜),蔗糖溶液,蔗糖分子,水分子,3.如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液液面会升高吗?,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?,液面不会升高，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透。,液面不会升高，半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量。,由于单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量多于渗出的的水分子数量。,3原理:,2 条件：,总结：,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（低浓度高浓度）,半透膜：,这层膜两侧的溶液具有浓度差,二、细胞的吸水与失水,1 、动物细胞的吸水和失水,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？,类比推理,如果将装置中的漏斗换成动物细胞，还会不会发生渗透作用呢？,细胞膜是不是半透膜？,红细胞的细胞膜是不是相当于一层半透膜？,红细胞的细胞膜相当于一层半透膜,吸水膨胀,失水皱缩,红细胞的细胞膜相当于一层半透膜,分析结果得出结论,提出问题,设计实验 进行实验,作出假设,思考与讨论,1.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？ 2.红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？ 3.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？这说明红细胞的细胞膜相当于“渗透装置”中所说的什么膜？,实验结果:,当细胞质浓度外界溶液：,动物细胞发生了渗透作用,细胞吸水膨胀,细胞失水皱缩,当细胞质浓度外界溶液：,结果说明:,动物细胞是一个渗透系统 细胞膜相当于半透膜,结果分析：,思考？如果换成植物细胞会如何？,糖拌西红柿,实例一,糖渍黄瓜,糖拌西红柿放置一段时间，会出现很多“汁”，汁中的水是哪来的？,实例二,洒水为了保持蔬菜的新鲜硬挺,细胞膜,液泡膜,细胞质,细胞液,细胞核,细胞壁,原生质层,成熟的植物细胞,全透性,伸缩性弱,伸缩性强,2、植物细胞的吸水与失水-以成熟的植物细胞为例,成熟植物细胞,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,讨论：1.原生质层是不是相当于一层半透膜呢？ 2.植物细胞的细胞壁对细胞的吸水和失水有无影响呢？,？,提出问题,作出假设,进行实验,设计实验,分析结果，得出结论,原生质层是不是相当于一层半透膜,原生质层相当于一层半透膜,探究植物细胞的失水和吸水,设计方案，预期结果,按设计方案进行实验,分析实验结果，得出结论,植物细胞质壁分离,植物细胞质壁分离复原,正常状态,质壁分离复原,质壁分离,质壁分离与复原实验,细胞失水,质壁分离,质壁分离结果：,细胞吸水,质壁分离复原,很明显细胞在0.3g/ml蔗糖溶液下因水发生了质壁分离，而在清水中因吸水发生了质壁分离的复原。,变小,脱离细胞壁,基本不变,逐渐恢复原来的 大小,逐渐恢复原来的位置,基本不变,由大变小,由小变大,植物细胞是一个渗透系统，原生质层相当于半透膜,结论,不会,1、植物细胞会由于吸水过多而涨破吗？ 2、若用人的口腔上皮细胞代替洋葱表皮细胞，重复以上实验，结果会怎么样？ 3、用死的洋葱表皮细胞做质壁分离与复原实验，会成功吗？,不会,人和动物细胞没有细胞壁，将它们放入高浓度蔗糖溶液时会失水皱缩，放入清水中会吸水涨破，但不能发生质壁分离与复原。,进一步探究,思考：你认为植物细胞发生质壁分 离的条件有哪些？ （1）、活细胞； （2）、有大的液泡； （3）、有细胞壁 （4）、细胞壁的伸缩性比原生质层小； （5）、外界溶液的浓度大于细胞液的。,0.5g/mL的蔗糖溶液：质壁分离现象明显但不能复原。因为溶液浓度过高，细胞过度失水，导致死亡。,1mol/LKNO3溶液：能质壁分离，并能自动复原。因 为K+和NO3可通过主动运输进 入细胞，使细胞液 浓度增大，细胞渗透吸水,1mol/L醋酸溶液：无质壁分离及复原现象，因为醋酸能杀死细胞，使原生质层失去选择透过性,更换溶液后的质壁分离：,2.质壁分离与复原的应用,验证原生质层与细胞壁的伸缩性大小,判断细胞的死活,测定细胞液浓度范围,测比较不同植物细胞的细胞液浓度,鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液),比较一系列溶液的浓度的大小,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。,待测细胞+蔗糖溶液-,发生质壁分离和复原,不发生质壁分离,待测细胞+蔗糖溶液-,发生质壁分离和复原,（死细胞）,不发生质壁分离,待测细胞+蔗糖溶液-,发生质壁分离和复原,（活细胞）,（死细胞）,不发生质壁分离,待测细胞+蔗糖溶液-,发生质壁分离和复原,待测细胞+蔗糖溶液-,发生质壁分离和复原,（活细胞）,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）,待测细胞+蔗糖溶液-,发生质壁分离和复原,（死细胞）,不发生质壁分离,（活细胞）,待测细胞+蔗糖溶液-,发生质壁分离和复原,物质跨膜运输的其他实例,1、水稻培养液中的Ca2+、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,在培养过程中，水稻吸收水及其他离子较多，吸收Ca2+、Mg2+较少,有差异,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,结论：,生物膜不仅是半透膜还是选择透过性膜,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,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