物质跨膜运输的实例(共张PPT)

1、细胞膜被称为系统的边界，作为细胞膜被称为系统的边界，作为边界边界, ,细胞膜具有哪些功能细胞膜具有哪些功能? ?1.将细胞与外界分隔开将细胞与外界分隔开2.控制物质进出细胞控制物质进出细胞3.进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流第四章第四章 细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出第一节第一节 物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层鸡蛋膜在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层鸡蛋膜( (或玻璃纸或玻璃纸) )，往漏斗内注入蔗糖溶液往漏斗内注入蔗糖溶液将漏斗浸入盛有清水的烧杯中将漏斗浸入盛有清水的烧杯中, ,使漏斗管内外液面高度相等使漏斗管内外液面高度相等一段时间

2、后一段时间后实验装置实验装置半透膜：半透膜：是一类可以让是一类可以让小分子小分子物质通过（如水分子），而物质通过（如水分子），而较大分子较大分子物质（如蔗糖）不能通过的一类物质（如蔗糖）不能通过的一类薄膜。薄膜。半透膜可以是活体膜：如半透膜可以是活体膜：如鸡蛋壳膜、膀胱膜；鸡蛋壳膜、膀胱膜；半透膜也可以是死体膜，半透膜也可以是死体膜，如玻璃纸如玻璃纸单位容积中单位容积中，漏斗内水分子数，漏斗内水分子数 烧杯内水分子数；烧杯内水分子数；单位时间内，单位时间内，出漏斗的水分子数出漏斗的水分子数 S2浓度浓度时时S1液面液面_;当当S1浓度浓度S2 图图1中中c处为半透膜，在处为半透膜，在a侧和侧和

3、b侧分别放人相同体积的质侧分别放人相同体积的质量分数为量分数为10的葡萄糖溶液和蔗糖溶液的葡萄糖溶液和蔗糖溶液 （葡萄糖和蔗糖（葡萄糖和蔗糖均不能透过半透膜），一段时间后，其结果是（均不能透过半透膜），一段时间后，其结果是（ ） A水从水从a侧移向侧移向b侧的速度大于从侧的速度大于从b侧移向侧移向a 侧的速度侧的速度 B水从水从a侧移向侧移向b侧的速度小于从侧的速度小于从b侧移向侧移向a 侧的速度侧的速度 C水从水从a侧移向侧移向b侧的速度与从侧的速度与从b侧移向侧移向a侧的速度相侧的速度相等等 D水既不从水既不从a侧移向侧移向b侧，也不从侧，也不从b侧移向侧移向a 侧侧若题目改为葡萄糖能通过

4、半透膜，而蔗糖不能通过，现象是什么？如图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶，最可能的实验现象是 A.漏斗中液面开始时先上升，加酶后又下降 B.在玻璃槽中会测到蔗糖和蔗糖酶C.漏斗中液面开始时先下降，加酶后一直上升 D.在玻璃槽中会测到葡萄糖、果糖和蔗糖酶如下图，把体积与质量百分比浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透膜（允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过）隔开，一段时间后在半透膜两侧加入等质量的蔗糖酶,在加入蔗糖酶前后甲、乙两侧液面的变化是()A. 甲高于乙 ，然后保持液面平衡B. 乙高于甲 C. 先甲高于乙，后乙高于甲 ，最后两

5、侧液面相平D. 先甲高于乙，后乙高于甲红细胞置于清水中吸水涨破红细胞置于清水中吸水涨破渗透作用渗透作用ABC细胞吸水膨胀细胞吸水膨胀细胞失水皱缩细胞失水皱缩水分进出平衡水分进出平衡外界溶液浓度外界溶液浓度细胞质的浓度细胞质的浓度外界溶液浓度外界溶液浓度细胞质的浓度细胞质的浓度外界溶液浓度外界溶液浓度细胞质的浓度细胞质的浓度二、动物细胞的吸水和失水二、动物细胞的吸水和失水1 1、动物细胞吸水失水的过程是渗透作用，、动物细胞吸水失水的过程是渗透作用，细胞膜是一种细胞膜是一种半透膜半透膜2 2、当外界溶液浓度、当外界溶液浓度大于大于细胞内浓度时，细胞细胞内浓度时，细胞失水失水，当外界溶液浓度，当外界

6、溶液浓度小于小于细胞内浓度时，细胞内浓度时，细胞细胞吸水吸水小结小结3 3、其它动物细胞吸水和失水和原理与红细胞、其它动物细胞吸水和失水和原理与红细胞的是一样的的是一样的 1 1、红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞、红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗膜吗 ？不可以，因为血红蛋白是大分子，不能透过细不可以，因为血红蛋白是大分子，不能透过细胞膜。胞膜。思考与讨论思考与讨论2 2、红细胞吸水或失水的多少与什么有关？、红细胞吸水或失水的多少与什么有关？红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外红细胞吸水或失水的多少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。的浓度差，一般差

7、值越大，吸水或失水越多。 与生活联系 你吃比较咸的食物时，例如你吃腌制的咸菜你吃比较咸的食物时，例如你吃腌制的咸菜，连续嗑带盐的瓜子等，你的口腔和唇的粘，连续嗑带盐的瓜子等，你的口腔和唇的粘膜有什么感觉？为什么？膜有什么感觉？为什么？细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜液泡膜液泡膜细胞质细胞质原生质层原生质层（全透性）（全透性）细胞液细胞液（具有一定的浓度）（具有一定的浓度）三、植物细胞的吸水和失水三、植物细胞的吸水和失水是否是否相当相当于一于一层半层半透膜？透膜？对细胞的吸水对细胞的吸水和失水有没有和失水有没有影响？影响？成熟植物细胞结构示意图成熟植物细胞结构示意图探究实验：植物细胞的吸水和失水探究实验

8、：植物细胞的吸水和失水提出问题提出问题作出假设作出假设设计实验设计实验进行实验进行实验分析结果分析结果表达与交流表达与交流（原生质层是一层半透膜吗？）（原生质层是一层半透膜吗？）设计设计方案方案（按预定方案进行实验）（按预定方案进行实验）（分析实验结果，得出结论：（分析实验结果，得出结论：）（总结，写实验报告并适当交流）（总结，写实验报告并适当交流）预期预期结果结果将植物细胞浸润在高浓度的蔗糖溶液将植物细胞浸润在高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小的变化；再将细胞浸中，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。润在清水中，观察其大小的变化。材料用具：材料用具：刀片，镊子，滴管，盖玻片

9、，吸水纸，显微镜。刀片，镊子，滴管，盖玻片，吸水纸，显微镜。方法步骤：方法步骤：1 1、制作临时装片。、制作临时装片。2 2、用低倍镜观察洋葱鳞片叶处表皮细胞中、用低倍镜观察洋葱鳞片叶处表皮细胞中3 3、引流法，滴入蔗糖溶液，低倍镜下观察、引流法，滴入蔗糖溶液，低倍镜下观察4 4、引流法，滴入清水，低倍镜下观察、引流法，滴入清水，低倍镜下观察 进行实验进行实验质量浓度为质量浓度为0.3g/mL0.3g/mL的蔗糖溶液的蔗糖溶液清水清水紫色洋葱鳞片叶紫色洋葱鳞片叶紫色中央液泡的大小紫色中央液泡的大小分析植物细胞吸水和失水现象及原因分析植物细胞吸水和失水现象及原因质壁分离复原质壁分离复原实验结果：

10、实验结果：质壁分离质壁分离 中央液中央液泡大小泡大小原生质层原生质层的位置的位置细胞细胞大小大小蔗糖蔗糖溶液溶液清水清水变小变小逐渐恢复逐渐恢复原来大小原来大小原生质层恢复原生质层恢复原来位置原来位置原生质层脱离原生质层脱离细胞壁细胞壁基本基本不变不变基本基本不变不变? ?能发生质壁分离现象的细胞：能发生质壁分离现象的细胞：质壁分离产生的原因质壁分离产生的原因： 内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性 外因：外界溶液浓度外因：外界溶液浓度 细胞液浓度细胞液浓度思考思考：1 1、植物吸水和失水的方式是渗透作用吗？、植物吸水和失水的方式是渗透作用吗？2 2、如果换

11、成、如果换成8 8NaClNaCl或者或者5 5KNOKNO3 3，会出现什么现象？会出现什么现象？会出现质壁分离并自动复原会出现质壁分离并自动复原一开始外界溶液浓度高，一开始外界溶液浓度高，细胞失水，发生质壁分离；后来细胞因吸收钠离子，氯细胞失水，发生质壁分离；后来细胞因吸收钠离子，氯离子，钾离子，硝酸根离子而使外界溶液浓度降低出现离子，钾离子，硝酸根离子而使外界溶液浓度降低出现自动复原。自动复原。分析植物细胞吸水和失水现象及原因分析植物细胞吸水和失水现象及原因成熟的植物成熟的植物活活细胞，有细胞壁，有液泡，最好有颜色，有细胞，有细胞壁，有液泡，最好有颜色，有利于观察利于观察 2 2、如果没

12、有细胞壁，实验结果会有什么不同？、如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？1 1、如果滴加的是、如果滴加的是0.5g/ml0.5g/ml的蔗糖溶液，实验结果会有什么的蔗糖溶液，实验结果会有什么不同？不同？不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用，像红细胞一样的吸水涨破或失水皱缩 高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水而死亡，重新滴加清水也不可能发生质壁分离复原（如果质壁分离时间过长也会使细胞死亡）思考与讨论思考与讨论3 3、质壁分离后，原生质层与细胞壁之间的空隙充满什么、质壁分离后，原生质层与细胞壁之间的空隙充满什么物质？物质？外界溶液初始浓度初始浓度 0 Mg0 Mg2 2 CaCa2+2+ Si

13、Si4+ 4+ 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四、物质跨膜运输的其他实例四、物质跨膜运输的其他实例1 1、水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高？、水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高？实例一实例一 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SiSi4+4+离子较多，吸收离子较多，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+浓度浓度增高。增高。初始浓度初始浓度 0 Mg0 Mg2 2 CaCa2+2+ Si Si4+ 4+ 离子离子培养液中的离子浓度培养

14、液中的离子浓度水稻水稻番茄番茄2 2、对于番茄培养液来说是怎样的呢？、对于番茄培养液来说是怎样的呢？实例一实例一 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，而的浓度下降，而SiSi4+4+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SiSi4+4+多。多。四、物质跨膜运输的其他实例四、物质跨膜运输的其他实例初始浓度初始浓度 0 Mg0 Mg2 2 CaCa2+2+ Si Si4+ 4+ 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实例一实例一四、物质跨膜运输的其他实例四、物质跨膜运输的其他实

15、例植物吸收离子和吸收水是两个相对独立的植物吸收离子和吸收水是两个相对独立的过程过程有些物质（如碘）的跨膜运输是逆相对含量有些物质（如碘）的跨膜运输是逆相对含量梯度（逆浓度梯度）运输的。梯度（逆浓度梯度）运输的。20 20 2525倍倍250mg/L250mg/L血液中碘的浓度血液中碘的浓度I I 水分子的运输是顺相对含量梯度（顺浓度水分子的运输是顺相对含量梯度（顺浓度梯度）的，其他物质呢？梯度）的，其他物质呢？实例二实例二四、物质跨膜运输的其他实例四、物质跨膜运输的其他实例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

16、肠杆菌大肠杆菌K2OP2O5微生物微生物实例三实例三几种微生物体内的矿物质含量几种微生物体内的矿物质含量不同微生物对同种矿物质的吸收不同不同微生物对同种矿物质的吸收不同同种微生物对不同种矿物质的吸收不同同种微生物对不同种矿物质的吸收不同四、物质跨膜运输的其他实例四、物质跨膜运输的其他实例细胞对于物质的吸收有选择性，这种选择具细胞对于物质的吸收有选择性，这种选择具有普遍性有普遍性细胞对物质的吸收有什么特点？细胞对物质的吸收有什么特点？结论：结论：细胞膜不仅是半透膜，还是选择透过性膜细胞膜不仅是半透膜，还是选择透过性膜半透膜是不是选择透过性膜？半透膜是不是选择透过性膜？总结总结（1 1）判断植物细

17、胞的生活状况）判断植物细胞的生活状况死或活细胞依据死或活细胞依据（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将待测细胞放置于一系列浓度梯度的溶液中，测将待测细胞放置于一系列浓度梯度的溶液中，测细胞液的浓度细胞液的浓度（3 3）农业生产中的水肥管理）农业生产中的水肥管理肥料过多，烧苗现象肥料过多，烧苗现象（4 4）生活中杀菌、防腐、腌制食品）生活中杀菌、防腐、腌制食品盐度过高使细菌失水过多而死亡盐度过高使细菌失水过多而死亡五、渗透作用原理的运用五、渗透作用原理的运用外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度外界溶液浓度外界溶液浓度

18、 细胞质浓度细胞质浓度一、动物细胞的吸水和失水一、动物细胞的吸水和失水 等于等于 大于大于 小于小于保持原状态保持原状态细胞失水皱缩细胞失水皱缩细胞吸水膨胀细胞吸水膨胀 红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？细胞膜吗？ 当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？由于吸水而涨破吗？ 红细胞吸水或失水的多少主要取决于什红细胞吸水或失水的多少主要取决于什么条件？么条件？如果将红细胞放置于生理盐水中呢，细如果将红细胞放置于生理盐水中呢，细胞有什么变化？原因？胞有什么变化？原因？ 讨论讨论不能不能不一定不一定红细胞内外的

19、浓度差，一般差值越大，吸红细胞内外的浓度差，一般差值越大，吸水或失水越多。水或失水越多。 红细胞不吸水也不失水，保持细胞原有的形态。红细胞不吸水也不失水，保持细胞原有的形态。因因为外界溶液浓度为外界溶液浓度=细胞内浓度，所以单位时间渗入的水细胞内浓度，所以单位时间渗入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，因此表现细胞既不吸水也不失水。态平衡，因此表现细胞既不吸水也不失水。细胞质细胞质 长颈漏斗中长颈漏斗中 的蔗糖溶液的蔗糖溶液 外界溶液外界溶液 烧杯中有清水烧杯中有清水 半透膜半透膜动物细胞动物细胞渗透系统装置渗透系统装置

20、细胞膜细胞膜一、动物细胞的吸水和失水一、动物细胞的吸水和失水思考：思考：如果换成植物细胞会如何？如果换成植物细胞会如何？二、植物细胞的吸水和失水二、植物细胞的吸水和失水v 0.3gmlgml-1-1蔗糖溶液蔗糖溶液v清水清水实验现象实验现象中央液泡的中央液泡的大小大小原生质层的位置原生质层的位置细胞大小细胞大小蔗糖蔗糖溶液溶液清水清水变小变小逐渐恢复逐渐恢复原来大小原来大小原生质层脱离原生质层脱离细胞壁细胞壁原生质层恢复原生质层恢复原来位置原来位置基本不变基本不变基本不变基本不变实验结果：实验结果：0.3gmlgml-1-1蔗糖溶液蔗糖溶液清水清水细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜细胞质细胞质液泡膜液泡

21、膜细胞液细胞液蔗糖蔗糖溶液溶液半透膜半透膜清水清水原原生生质质层层外界溶液外界溶液细细胞胞核核二、植物细胞的吸水和失水二、植物细胞的吸水和失水 细胞种类细胞种类具备条件具备条件植物细胞植物细胞半透膜半透膜浓度差浓度差原生质层细胞液与外界溶液存在浓度差二、植物细胞的吸水和失水二、植物细胞的吸水和失水成熟的植物细胞就是一个渗透系统。1 1、植物细胞植物细胞质壁分离质壁分离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，细胞渗透失水渗透失水结果分析：结果分析： 细胞失水时细胞失水时细胞壁和原生质细胞壁和原生质层都会出现一定层都会出现一定程度的收缩程度的收缩, ,但但原生质层的伸缩原

22、生质层的伸缩性更大性更大, ,故原生故原生质层会与细胞壁质层会与细胞壁发生分离。发生分离。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，细胞渗透吸水渗透吸水2 2、植物细胞植物细胞质壁分离复原质壁分离复原现象现象结果分析：结果分析：3 3、外界溶液浓度、外界溶液浓度 细胞液的浓度细胞液的浓度=结果分析：结果分析：水分子进出细胞处于动态平衡。水分子从细胞中出来水分子进入细胞=1 1、如果将植物细胞放入、如果将植物细胞放入0.5g/ml0.5g/ml的蔗糖溶液的蔗糖溶液中，会？中，会？3 3、如果将植物细胞放入、如果将植物细胞放入KNOKNO3 3溶液或葡萄糖溶液溶液或葡萄糖溶液中，会

23、出中，会出现什么情况？现什么情况？进一步探究进一步探究2 2、细胞壁与原生质层的间隙充满了什么液体？、细胞壁与原生质层的间隙充满了什么液体？若蔗糖溶液浓度过高，植物细胞失水过多、过快而死亡。外界溶液如果所用溶液为葡萄糖、KN03、NaCl、尿素等，质壁分离后因细胞吸收溶质而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。 细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程。其他物质的跨膜运输是怎样的呢？其他物质的跨膜运输是怎样的呢？三、物质跨膜运输的其他实例阅读教材63-64页的“资料分析”，思考以下问题：1 1、水稻培养液中的、水稻培养液中的CaCa2+2+和和MgMg2+2+

24、浓度为什么会增高？浓度为什么会增高？2 2、不同农作物对无机盐的吸收有差异吗？、不同农作物对无机盐的吸收有差异吗？3 3、水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜、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？运输也是这样吗？4 4、细胞对物质的吸收有选择吗？如果有，这种选择性有普、细胞对物质的吸收有选择吗？如果有，这种选择性有普遍性吗？遍性吗？初始浓度初始浓度 0 Mg2 Ca2+ Si4+ 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三、物质跨膜运输的其他实例一三、物质跨膜运输的其他实例一1.1.水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高？水稻培

25、养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高？2.2.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。是和水一样顺相对含量梯度的运输的。三、物质跨膜运输的其他实例二三、物质跨膜运输的其他实例二20 25倍倍人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力250mg/L血液中碘的浓度血液中碘的浓度I3 3、水分子的运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨、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？膜

26、运输也是这样的吗？由此你能得出什么结论？结论：结论：细胞对于物质的输出和输入有细胞对于物质的输出和输入有选择性。选择性。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微生物微生物三、物质跨膜运输的其他实例三三、物质跨膜运输的其他实例三4.4.细胞对物质的吸收有选择吗？如果有，这种选择性有细胞对物质的吸收有选择吗？如果有，这种选择性有 普遍性吗？普遍性吗？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顺相对含量梯度，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。细胞膜和其他生物膜都是细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜1.水分子可以自由通过；2.一