第一节物质跨膜运输的实例

1、 问题探讨：渗透现象问题探讨：渗透现象 讨论：讨论： 1.1.漏斗管内的液面为什么会升高？漏斗管内的液面为什么会升高？ 2.2.如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面 还会升高吗？还会升高吗？ 3.3.如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶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？液，结果会怎样？ 单位体积内的水分子数：单位体积内的水分子数： 烧杯（清水）漏斗（蔗糖溶液）烧杯（清水）漏斗（蔗糖溶液） 由于单位时间内透过半透膜进入长颈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漏斗的水分子数量多于渗出的的水分 子数

2、量。子数量。 液面不会升高，因纱布的孔隙很大，蔗糖液面不会升高，因纱布的孔隙很大，蔗糖 分子也可以自由通透。分子也可以自由通透。 液面也不会升高，半透膜两侧溶液的浓度液面也不会升高，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相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈 漏斗的漏斗的水分子数量水分子数量等于渗出的水分子数量。等于渗出的水分子数量。 或其他溶剂分子或其他溶剂分子 1 1、发生条件、发生条件 具有具有半透膜半透膜 半透膜两侧的溶液存在半透膜两侧的溶液存在浓度差浓度差 一、渗透作用：一、渗透作用： 2 2、概念：、概念： _分子分子透过透过_，从，从 浓度向浓度向_浓度的浓度的

3、 扩散，叫渗透作用扩散，叫渗透作用 水水高高低低半透膜半透膜 浓度指浓度指物质的量浓度物质的量浓度 1、达到渗透平衡后，、达到渗透平衡后，水分子水分子是不是不再通过半透膜进行扩散？是不是不再通过半透膜进行扩散？ 不是，水分子进出半透膜达到动态平衡动态平衡 2、渗透装置中，当漏斗内溶液不再上升时，半透膜两侧的、渗透装置中，当漏斗内溶液不再上升时，半透膜两侧的 溶液浓度相同吗？溶液浓度相同吗？ 不同，因为存在液面高度差，液面高的一侧形成的压强，不同，因为存在液面高度差，液面高的一侧形成的压强， 会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。 外界溶液浓度外界溶液浓

4、度 细胞质浓度细胞质浓度 细胞失水皱缩细胞失水皱缩 外界外界溶液浓度溶液浓度=细胞质浓度细胞质浓度 原状保持态原状保持态 二、动物细胞的吸水和失水二、动物细胞的吸水和失水 由外界溶液浓度由外界溶液浓度= =细胞质的浓度细胞质的浓度 红细胞红细胞 。 由于外界溶液浓度细胞质的浓度红细胞由于外界溶液浓度细胞质的浓度红细胞 。 由于外界溶液浓度细胞质的浓度细胞由于外界溶液浓度细胞质的浓度细胞 。 分析结果、得出结论分析结果、得出结论 红细胞的细胞膜相当于一层半透膜红细胞的细胞膜相当于一层半透膜 失水皱缩失水皱缩 吸水和失水吸水和失水 动态平衡动态平衡 实验现象记录实验现象记录 其它动物细胞吸水和失水

5、和原理与红细胞的是一样的。其它动物细胞吸水和失水和原理与红细胞的是一样的。 吸水涨破吸水涨破 细胞内有细胞液细胞内有细胞液 长颈漏斗中有蔗糖液长颈漏斗中有蔗糖液 外界溶液外界溶液 烧杯中有清水烧杯中有清水 半透膜半透膜 成熟的植物细胞成熟的植物细胞 渗透系统装置渗透系统装置 原生质层原生质层( (选择性透过膜选择性透过膜) ) 三、植物细胞的吸水和失水三、植物细胞的吸水和失水 植物细胞植物细胞质壁分离质壁分离现象现象 细胞失水时细细胞失水时细 胞壁和原生质层胞壁和原生质层 都会出现一定程都会出现一定程 度的收缩度的收缩, ,但原但原 生质层的伸缩性生质层的伸缩性 更大更大, ,故原生质故原生质

6、 层会与细胞壁发层会与细胞壁发 生分离。生分离。 外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞细胞液的浓度，细胞失水失水 植物细胞植物细胞质壁分离质壁分离复原复原现象现象 外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞细胞液的浓度，细胞吸水吸水 外界溶液浓度外界溶液浓度细胞液的浓度细胞液的浓度 细胞吸水细胞吸水 质壁分离复原质壁分离复原 植物细胞质壁分离复原现象植物细胞质壁分离复原现象 外界溶液浓度外界溶液浓度细胞液的浓度细胞液的浓度 细胞失水细胞失水 质壁分离质壁分离 正常细胞正常细胞 质壁分离质壁分离 质壁分离复原质壁分离复原 想一想想一想 发生质壁分离的发生质壁分离的 条件、原因是什条件、

7、原因是什 么？么？ 外界溶液浓度大于细外界溶液浓度大于细 胞液浓度（胞液浓度（外因外因） 活的成熟的高等植物细活的成熟的高等植物细 胞（胞（条件条件） 原生质层具有选择透过原生质层具有选择透过 性；细胞壁伸缩性小于性；细胞壁伸缩性小于 原生质层伸缩性（原生质层伸缩性（内因内因） 结论：结论： 原生质层相当于半透膜原生质层相当于半透膜 将洋葱表皮细胞浸入浓度为将洋葱表皮细胞浸入浓度为1mol/L的的KNO3溶液中，溶液中， 细胞发生质壁分离。但过一段时间后，自动发生质壁细胞发生质壁分离。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。分析分离复原，表皮细胞又恢复到原来状态。分析

8、 发生质壁分离的原因发生质壁分离的原因 自动发生质壁分离复原的原因是自动发生质壁分离复原的原因是 以上事实表明细胞膜对以上事实表明细胞膜对 的通透性存在差异，的通透性存在差异， 所以它是一种选择透过性膜。所以它是一种选择透过性膜。 洋葱表皮细胞液的浓度小于外界溶液浓度，细胞渗洋葱表皮细胞液的浓度小于外界溶液浓度，细胞渗 透失水；又由于细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩透失水；又由于细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩 性，便导致质壁分离性，便导致质壁分离. . 由于细胞可选择性地吸收由于细胞可选择性地吸收K K 和 和NONO3 3 ，导致细胞液 ，导致细胞液 浓度增加直至大于外界溶液的浓度，细胞开

9、始吸水，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从而发生质壁分离复原. . 离子离子 根尖的根尖的 成熟区成熟区 是吸水是吸水 的主要的主要 部位。部位。 根毛细胞根毛细胞 为什么适为什么适 于吸水？于吸水？ 有关质壁分离的两点提醒：有关质壁分离的两点提醒： 1 1、并非所有细胞都能发生质壁分离、并非所有细胞都能发生质壁分离 具有中具有中央大液泡央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离及复原的成熟植物细胞可发生质壁分离及复原 现象，现象，死死细胞细胞、动物动物细胞细胞及及未成熟未成熟的植物细胞（如根尖分的植物细胞（如根尖分 生区细胞）不发生质壁分离及复原现象。生区细胞）

10、不发生质壁分离及复原现象。 2 2、并非所有溶液都使植物细胞发生质壁分离及复原、并非所有溶液都使植物细胞发生质壁分离及复原 1 1）一定浓度的溶质不能透膜的溶液中只会发生质壁分离现）一定浓度的溶质不能透膜的溶液中只会发生质壁分离现 象，不能自动复原，如象，不能自动复原，如0.3g/ml0.3g/ml蔗糖溶液蔗糖溶液 2 2）一）一定浓度的溶质能透膜的溶液中可发生质壁分离后又自定浓度的溶质能透膜的溶液中可发生质壁分离后又自 动复原现象，如动复原现象，如KNOKNO3 3 溶液、甘油等溶液、甘油等 3 3）在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁）在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不会发

11、生质壁 分离复原现象分离复原现象 （1）判断植物细胞的生活状况（死活）判断植物细胞的生活状况（死活） （2）判断植物细胞的细胞液浓度）判断植物细胞的细胞液浓度 （3）比较不同植物细胞的细胞液浓度）比较不同植物细胞的细胞液浓度 （4）比较一系列溶液的浓度的大小）比较一系列溶液的浓度的大小 (5)鉴别不同种类的溶液鉴别不同种类的溶液(如如KNO3溶液和蔗溶液和蔗 糖溶液）糖溶液） （6）农业生产中的水肥管理）农业生产中的水肥管理（烧苗现象的解释）（烧苗现象的解释） （7）生活中杀菌、防腐、腌制食品）生活中杀菌、防腐、腌制食品 四、渗透作用原理的运用 初始浓度初始浓度 0 Mg2 Ca2+ Si4+

12、 离子 离子 培养液中的离子浓度培养液中的离子浓度 水稻水稻 番茄番茄 五、五、物质跨膜运输的其他实例物质跨膜运输的其他实例 1、水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高？是不、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？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？、不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？ 结论：结论： 物质（如碘）的跨膜运输并不都是和物质（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的。水一样顺相对含量梯度的运输的。 20 25倍倍 250mg/L 血液中碘的浓度血液中碘的浓度 I 水分子的运输是顺相对

13、含量梯度的，其他物质的跨膜运输也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？是这样的吗？由此你能得出什么结论？ 小结：小结： 1. 1.物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。 2. 2.细胞对于物质的输入和输出有选择性。细胞对于物质的输入和输出有选择性。 3. 3.细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。 1、(2011年，苏州一模)如图所示U形管中间被一种能允许水分子 通过而二糖不能透过的半透膜隔开，现在两侧分别加入0.1mol/L 的蔗糖溶液和麦芽糖溶液，一段时间后左右两侧液面高度变化是 怎样的？若向U形管右侧加入某种微量物质（不影响溶质浓度）， 右侧液面高度上升，那么加入的这种微量物质最可能是( ) A、右侧液面高度下