第节_物质跨膜运输的实例

1、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1.1.细胞在什么情况下吸水或失水？细胞在什么情况下吸水或失水？2.2.植物细胞的质壁分离与复原现象说明了植物细胞的质壁分离与复原现象说明了什么？什么？3.3.为什么说细胞膜是选择透过性膜？为什么说细胞膜是选择透过性膜？一、渗透作用1.1.漏斗管中的液面为什么会升高？漏斗管中的液面为什么会升高？ 因为水分子能透过半透膜而蔗糖分子不能。烧杯中清因为水分子能透过半透膜而蔗糖分子不能。烧杯中清水的水分子含量比蔗糖溶液中的水分子含量高，水透过半水的水分子含量比蔗糖溶液中的水分子含量高，水透过半透膜进入漏斗内的速度比从漏斗中出来的速度快。透膜进入漏斗

2、内的速度比从漏斗中出来的速度快。2.2.若用纱布或滤纸代替玻璃纸，液面还会升高吗？若用纱布或滤纸代替玻璃纸，液面还会升高吗？ 不会，因为水和蔗糖都能通过且两者速率相等。不会，因为水和蔗糖都能通过且两者速率相等。3.3.若内外都是清水或都是同样的蔗糖溶液，液面还会升高若内外都是清水或都是同样的蔗糖溶液，液面还会升高吗？吗？ 不会，因为水进出的速率相等。不会，因为水进出的速率相等。思考与讨论：思考与讨论：渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）透过半渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜由透膜由低浓度溶液低浓度溶液向向高浓度溶液高浓度溶液的扩散。的扩散。条件：条件：具有半透膜具有半透膜半透膜两侧的

3、溶液要有浓度差半透膜两侧的溶液要有浓度差（水（水分进出是顺相对浓度梯分进出是顺相对浓度梯度的）度的）半透膜是什么？半透膜是什么？半透膜：一些物质（一般是水分子物质）能半透膜：一些物质（一般是水分子物质）能透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。渗透实验中的半透膜一般是指溶剂分子能自渗透实验中的半透膜一般是指溶剂分子能自由通过，溶质分子不能（有的时候是不易）由通过，溶质分子不能（有的时候是不易）通过。通过。物理性滤过膜物理性滤过膜选择透过性膜选择透过性膜 指水分子可以自由通过，细胞要选择指水分子可以自由通过，细胞要选择吸收的离子、小分子可以通过，而其他的吸

4、收的离子、小分子可以通过，而其他的小离子、小分子和大分子则不能通过的膜。小离子、小分子和大分子则不能通过的膜。 膜的选择透过性是在细胞保持活性状膜的选择透过性是在细胞保持活性状态时才能体现的，这是一种复杂的生命活态时才能体现的，这是一种复杂的生命活动。动。选择透过性膜：选择透过性膜：当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时，细当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时，细胞一般会因持续吸水而涨破。胞一般会因持续吸水而涨破。当外界溶液浓度比细胞质的浓度高时，细胞当外界溶液浓度比细胞质的浓度高时，细胞失水皱缩。失水皱缩。当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时, ,水分进出细胞就

5、处于动态平衡。水分进出细胞就处于动态平衡。动动物细胞的失水和吸水物细胞的失水和吸水白菜长时间放置在空气中会慢慢地萎蔫，但是将萎蔫的白菜白菜长时间放置在空气中会慢慢地萎蔫，但是将萎蔫的白菜放进清水中，它又会恢复硬挺的形态。放进清水中，它又会恢复硬挺的形态。1.1.白菜细胞的失水和吸水与红细胞相同吗？白菜细胞的失水和吸水与红细胞相同吗？2.2.如果不同，不同在哪里呢？如果不同，不同在哪里呢？植物细胞与动物细胞的区别植物细胞与动物细胞的区别: :1.1.细胞壁是细胞壁是全透性全透性的。的。2.2.成熟的植物成熟的植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里的细胞液。细胞内的液体环境主要指的是液泡里的细胞液。

6、 3.3.细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。原生质层。 原生质层不包括液泡内的细胞液。原生质层不包括液泡内的细胞液。4.4.原生质层仅存在于成熟的植物细胞中原生质层仅存在于成熟的植物细胞中植植物细胞的吸水和失水实验物细胞的吸水和失水实验讨论：讨论：1.1.原生质层是不是相当于一层半透膜呢？原生质层是不是相当于一层半透膜呢？2.2.植物细胞的细胞壁对细胞的吸水和失水有无影响呢？植物细胞的细胞壁对细胞的吸水和失水有无影响呢？细胞膜、液泡膜以及它们之间的细胞膜、液泡膜以及它们之间的细胞质称为细胞质称为原生质层原生质层。原生质层相当。原生质层相当

7、于半透膜，能让水分子通过而不能让于半透膜，能让水分子通过而不能让蔗糖分子通过。蔗糖分子通过。细胞壁的伸缩性比原生质层小得细胞壁的伸缩性比原生质层小得多。原生质层失水缩小时细胞壁不能多。原生质层失水缩小时细胞壁不能同步缩小同步缩小, ,两者就发生了分离。当原生两者就发生了分离。当原生质层重新吸水胀大时质层重新吸水胀大时, ,细胞就复原了。细胞就复原了。11二、植二、植物细胞的吸水和失水物细胞的吸水和失水细胞膜细胞膜液泡膜液泡膜细胞质细胞质液泡液泡细胞核细胞核细胞壁细胞壁 原生质层原生质层（半透膜）（半透膜）（全透性，伸缩性小）（全透性，伸缩性小）成熟的植物细胞成熟的植物细胞1.成熟的植物细胞是一

8、个渗透装置1 1、植物细胞是一个渗透系统、植物细胞是一个渗透系统细胞吸水的方式细胞吸水的方式吸胀吸水吸胀吸水渗透吸水渗透吸水实例：实例：未成熟植物细胞、干种子未成熟植物细胞、干种子原因：原因：没有形成大的中央液泡没有形成大的中央液泡实例：实例：成熟的植物细胞成熟的植物细胞条件：条件：有中央液泡有中央液泡机理：机理：靠细胞内的亲水性物质靠细胞内的亲水性物质 （蛋（蛋 白质、淀粉、纤维素）白质、淀粉、纤维素） 吸收水分吸收水分主要的吸水方式主要的吸水方式实验：实验： 植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水2.2.植植物细胞的质壁分离与复原实验物细胞的质壁分离与复原实验只有成熟的植物只有成熟的植物

9、细胞原生质层和细胞原生质层和细胞壁才可以分细胞壁才可以分离。离。该细胞为什么不发生该细胞为什么不发生质壁分离质壁分离? ?细胞发生质壁分离的条件细胞发生质壁分离的条件1.1.细胞是活的细胞是活的( (死细胞的细胞膜为死细胞的细胞膜为 全透性全透性) )2.2.细胞有大液泡细胞有大液泡3.3.细胞外溶液的浓度高于细胞液浓度细胞外溶液的浓度高于细胞液浓度163 3、渗透作用原理的运用、渗透作用原理的运用（1 1）判断植物细胞的生活状况）判断植物细胞的生活状况（2 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 3）农业生产中的水肥管理）农业生产中的水肥管理（4 4）生活中杀菌、防腐、腌

10、制食品）生活中杀菌、防腐、腌制食品4、动植物细胞在吸水方面的差异、动植物细胞在吸水方面的差异动物细胞没有细胞壁，因此不会有质壁动物细胞没有细胞壁，因此不会有质壁分离现象分离现象水稻吸收水稻吸收SiOSiO4 44-4-比水多得多，因此溶液中的比水多得多，因此溶液中的SiOSiO4 44-4-离子浓度离子浓度比初始浓度显著低了；它吸收比初始浓度显著低了；它吸收MgMg2+2+和和CaCa2+2+比水少，因此离子的浓比水少，因此离子的浓度比初始浓度高了。番茄的情况也与此类似，不过它吸收度比初始浓度高了。番茄的情况也与此类似，不过它吸收MgMg2+2+和和CaCa2+2+比水多，而吸收比水多，而吸收

11、SiOSiO4 44-4-比水少。比水少。三、物质跨膜运输的其他实例三、物质跨膜运输的其他实例191.1.在培养过程中，水稻吸收水分及在培养过程中，水稻吸收水分及Si4+离子较多，离子较多，吸收吸收CaCa2+2+、MgMg2+2+较少，结果导致水稻培养液里的较少，结果导致水稻培养液里的CaCa2+2+、MgMg2+2+浓度增高。浓度增高。2.2.在番茄的培养液中，在番茄的培养液中， CaCa2+2+、MgMg2+2+的浓度下降，的浓度下降，而而Si4+的浓度升高，证明番茄吸收的的浓度升高，证明番茄吸收的CaCa2+2+、MgMg2+2+比比Si4+ 多。多。3.3.不同作物对无机盐的吸收是有

12、差异的。不同作物对无机盐的吸收是有差异的。根据资料分析根据资料分析结论：细胞对于物质的输出和输入有选结论：细胞对于物质的输出和输入有选择性。择性。28.1648.55米曲菌米曲菌38.6651.00酵母菌酵母菌2.414.93圆褐固氮菌圆褐固氮菌12.9533.99大肠杆菌大肠杆菌K2OP2O5微生物微生物其他物质跨膜运输实例二其他物质跨膜运输实例二这些实例说明：这些实例说明：1.1.物质通过细胞膜并非都是顺浓度梯度的。物质通过细胞膜并非都是顺浓度梯度的。2.2.其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于细胞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。生命活动的需要。3.3.细胞

13、对物质的吸收是有选择的。细胞对物质的吸收是有选择的。结论：结论：细胞膜不仅是半透膜，还是选择透过细胞膜不仅是半透膜，还是选择透过性膜性膜1.1.下列关于物质跨膜运输实例的说法中，不正确的是下列关于物质跨膜运输实例的说法中，不正确的是( () )A.A.细胞膜、核膜等生物膜都是选择透过性膜细胞膜、核膜等生物膜都是选择透过性膜B.B.水分子进出细胞，取决于细胞内外液体的浓度差水分子进出细胞，取决于细胞内外液体的浓度差C.C.小分子物质都能通过细胞膜，大分子物质则不能小分子物质都能通过细胞膜，大分子物质则不能D.D.细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的浓度梯度跨膜运细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量

14、的浓度梯度跨膜运输的过程输的过程【解析解析】细胞膜等生物膜具有选择透过性，细胞需要的小分细胞膜等生物膜具有选择透过性，细胞需要的小分子、离子可以通过细胞膜，而细胞不需要的小分子、离子和子、离子可以通过细胞膜，而细胞不需要的小分子、离子和大分子则不能通过细胞膜。大分子则不能通过细胞膜。C C2.2.（20122012扬州检测）扬州检测）a a、b b、c c表示某植物体的三个相邻表示某植物体的三个相邻的细胞的细胞, ,它们的细胞液浓度为它们的细胞液浓度为abc,abc,它们之间的水分渗透它们之间的水分渗透方向应该是方向应该是( )( )C C3.(20113.(2011新课标全国卷新课标全国卷)

15、 )将人的红细胞放入将人的红细胞放入44蒸馏水蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是（中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是（ ）A A红细胞膜具有水溶性红细胞膜具有水溶性B B红细胞的液泡体积增大红细胞的液泡体积增大C C蒸馏水大量进入红细胞蒸馏水大量进入红细胞D D低温时红细胞膜流动性增大低温时红细胞膜流动性增大【解析解析】A A项项, ,红细胞膜主要以磷脂为基本骨架，因此不具红细胞膜主要以磷脂为基本骨架，因此不具有水溶性，而是脂溶性。有水溶性，而是脂溶性。B B项项, ,红细胞是动物细胞没有液泡。红细胞是动物细胞没有液泡。C C项，红细胞从外界吸水膨胀，使红细胞破裂。项，红细胞从外界吸

16、水膨胀，使红细胞破裂。D D项，低温项，低温时细胞膜的流动性减小，不是增大。时细胞膜的流动性减小，不是增大。 C C4 4某成熟植物细胞经某种处理后仍保持活性，但在某成熟植物细胞经某种处理后仍保持活性，但在0.3 g/mL0.3 g/mL的蔗糖溶液中不发生质壁分离现象，实验操的蔗糖溶液中不发生质壁分离现象，实验操作正确。则先前的作正确。则先前的“某种处理某种处理”所用的试剂是所用的试剂是( () )A A0.5 g/mL0.5 g/mL的蔗糖溶液的蔗糖溶液 B B清水清水C C纤维素酶纤维素酶 D D10%HCl10%HCl溶液溶液【解析解析】活的成熟植物细胞在活的成熟植物细胞在0.3 g/m

17、L0.3 g/mL的蔗糖溶液中会发的蔗糖溶液中会发生质壁分离现象，而处理后的成熟植物细胞不发生质壁分生质壁分离现象，而处理后的成熟植物细胞不发生质壁分离，选项中只有离，选项中只有C C项处理符合题干要求。项处理符合题干要求。C C5.5.以下哪种情况会发生渗透作用（以下哪种情况会发生渗透作用（ ）干种子萌发时的吸水干种子萌发时的吸水萎蔫的青菜放进清水中变得硬挺萎蔫的青菜放进清水中变得硬挺根毛细胞吸水根毛细胞吸水水由气孔进入外界环境水由气孔进入外界环境插在花瓶中的花枝由瓶中吸水插在花瓶中的花枝由瓶中吸水洋葱表皮细胞放在盐水中发生质壁分离洋葱表皮细胞放在盐水中发生质壁分离兔的红细胞放在盐水中发生皱

18、缩兔的红细胞放在盐水中发生皱缩A.A. B. B. C.C. D. D. B B6.6.浓盐水有杀菌防腐的作用，其原因是（浓盐水有杀菌防腐的作用，其原因是（ ）A.A.浓盐水中含有较多的氯离子，使细菌毒素失效浓盐水中含有较多的氯离子，使细菌毒素失效B.B.浓盐水中没有细菌所需要的酶，细菌不能产生毒素浓盐水中没有细菌所需要的酶，细菌不能产生毒素C.C.由于渗透作用，使细菌失水死亡由于渗透作用，使细菌失水死亡D.D.浓盐水中含养料少，细菌迅速死亡浓盐水中含养料少，细菌迅速死亡C C7.7.某同学用某同学用30%30%的蔗糖溶液来处理生物细胞，在操作步骤的蔗糖溶液来处理生物细胞，在操作步骤都正确的情况下，细胞没有出现质壁分离现象。对此合理都正确的情况下，细胞没有出现质壁分离现象。对此合理的解释可能是的解释可能是( )( )实验材料是根尖分生区