物质跨膜运输的实例(动画版)PPT课件

1、第第4章章 细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出渗透现象示意图渗透现象示意图半透膜：半透膜：一类可以让一类可以让小分子物质小分子物质通过通过,而大分而大分子物质不能子物质不能通过的一类通过的一类薄膜的总称薄膜的总称。 玻璃纸玻璃纸 肠系膜肠系膜 蛋壳膜蛋壳膜 动物膀胱动物膀胱 鱼鳔等鱼鳔等条件条件有有半透膜半透膜半透膜两侧的溶液具有半透膜两侧的溶液具有浓度差浓度差1、渗渗透透作作用用：水分水分子（或子（或其他溶剂分子其他溶剂分子）通过）通过半半透膜透膜的扩散，称为渗透作用。的扩散，称为渗透作用。概念概念方向方向：低低浓度溶液浓度溶液 高高浓度溶液浓度溶液半半 透透 膜膜漏斗管内的液面为什么

2、会升高？漏斗管内的液面为什么会升高？单位时间内透过玻璃纸的水分子数多于渗出玻璃纸的水单位时间内透过玻璃纸的水分子数多于渗出玻璃纸的水分子数量。分子数量。2 2、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？的液面还会升高吗？3 3、如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的、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？蔗糖溶液，结果会怎样？不会不会, 因为纱布的孔隙很大因为纱布的孔隙很大, 蔗糖分子也可以自由透过。蔗糖分子也可以自由透过。半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过玻璃纸的半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过玻璃纸的水分子数等于

3、渗出玻璃纸的水分子数量，液面不会升高。水分子数等于渗出玻璃纸的水分子数量，液面不会升高。清水中清水中0.9%0.9%生理盐水中生理盐水中10%10%的盐水中的盐水中(1)红细胞内的血红蛋白等有机物红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？红细胞的细胞能透过细胞膜吗？红细胞的细胞膜是不是相当于膜是不是相当于“渗透装置渗透装置”中中的半透膜？的半透膜？ (2)当外界溶液的浓度低时，红细当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？胞一定会由于吸水而涨破吗？ (3)你认为红细胞的吸水和失水多你认为红细胞的吸水和失水多少取决于什么条件？少取决于什么条件？不能不能细胞膜相当于半透细胞膜相当于半透膜

4、膜不一定，不一定，但一般会因持续吸水而涨破。但一般会因持续吸水而涨破。细胞内外的浓度差，细胞内外的浓度差，差值越大细胞吸水或失水越多差值越大细胞吸水或失水越多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 细胞质浓度细胞质浓度 2 2、动物细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水 小于小于 大于大于 等于等于细胞吸水膨胀细胞吸水膨胀细胞失水皱缩细胞失水皱缩细胞保持原状细胞保持原状条件：条件： 细胞膜相当于半透膜；浓度差。细胞膜相当于半透膜；浓度差。吃比较咸的食物（如腌制的咸菜），吃比较咸的食物（如腌制的咸菜），连续嗑带盐的瓜子等

5、，口腔和唇的黏连续嗑带盐的瓜子等，口腔和唇的黏膜有什么感觉？为什么？膜有什么感觉？为什么？会有干燥难受的感觉，因为会有干燥难受的感觉，因为口腔口腔细胞失去水分细胞失去水分，即水分的输出。，即水分的输出。这时及时的喝水，可以缓解口渴这时及时的喝水，可以缓解口渴。取决于细胞质的浓度和外界溶液的浓度取决于细胞质的浓度和外界溶液的浓度（1 1）动物细胞的）动物细胞的_相当于一层半透膜相当于一层半透膜（2）_与与_构成浓度差，构成浓度差，当外界溶液浓度当外界溶液浓度_细胞质浓度时；细胞失水皱缩，细胞质浓度时；细胞失水皱缩，当外界溶液浓度当外界溶液浓度_细胞质浓度时，细胞吸水膨胀。细胞质浓度时，细胞吸水膨

6、胀。细胞膜细胞膜细胞质细胞质外界溶液外界溶液二、动物细胞的吸水与失水二、动物细胞的吸水与失水大于大于小于小于小结小结1：（二）、植物细胞的吸水和失水1、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细胞液细胞液细胞壁细胞壁原生质层

7、原生质层由纤维素和果胶由纤维素和果胶组成，是全透性组成，是全透性的，伸缩性小。的，伸缩性小。二、植物细胞的吸水和失水科学探究科学探究：植物细胞的吸水和失水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否相当于一层半透膜？原生质层是否相当于一层半透膜？原生质层相当于一层半透膜原生质层相当于一层半透膜选择材料用具、方法步骤选择材料用具、方法步骤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，得出结论进一步探究进一步探究实验视频B B、实验证实：、实验证实：质壁分离质壁分离与与复原复原实验实验

8、细胞渗透细胞渗透失水失水质壁质壁分离分离外界溶液浓度外界溶液浓度细胞液浓度细胞液浓度细胞壁的伸缩性细胞壁的伸缩性原生质层的伸缩性原生质层的伸缩性质壁分离结果分析：质壁分离结果分析：细胞渗透细胞渗透吸水吸水质壁质壁分离分离复原复原外界溶液浓度外界溶液浓度细胞液浓度细胞液浓度中央液泡的大小原生质层的位置细胞大小0.3g/ml蔗糖溶液清水 很明显细胞在很明显细胞在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。发生了质壁分离的复原。变小变小脱离细胞壁脱离细胞壁基本不变基本不变逐渐恢复原来的逐渐恢复原来的大小大小逐渐恢复原

9、来的逐渐恢复原来的位置位置基本不变基本不变成熟植物细胞的原生质层相当成熟植物细胞的原生质层相当于于 。植物细胞是通过植物细胞是通过 作用吸水作用吸水和失水的。和失水的。半透膜半透膜渗透渗透0.5g/mL的蔗糖溶液：质壁分离现象明显但不能复原。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。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。因溶液：能质壁分离，并能自动复原。因 为为K+和和NO3可通过主动运输进可通过主动运输进 入细胞，使细胞液入细胞，使细胞液 浓度增大，细胞渗透吸水。浓度增大，细胞渗透吸水。1mo

10、l/L醋酸溶液：无质壁分离及复原现象，因为醋醋酸溶液：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。酸能杀死细胞，使原生质层失去选择透过性。植物体的吸水植物体的吸水一般的说，根毛细胞的细胞液浓度大于土壤溶液浓度，根毛细胞吸水。1、植物细胞质壁分离的条件、植物细胞质壁分离的条件膜两侧溶液具浓度差膜两侧溶液具浓度差液泡膜液泡膜细胞壁：全透性细胞壁：全透性原生质层原生质层细胞膜细胞膜两膜间的细胞质两膜间的细胞质2、植物细胞质壁分离复原的条件: 植物细胞必须是活细胞 细胞液与外界溶液必须有浓度差 必须有大的液泡植物细胞的质壁分离和复原现象证明水分子是可以出入细胞膜（原生质层）的物

11、质水分子进出细胞的方向取决于细胞膜（原生质层）两边溶液的浓度细胞吸水和失水是水分子顺（水的）相对含量梯度进行跨膜运输的过程细胞膜是选择透过性膜质壁分离和复原实验的应用说明原生质层是选择透过性膜判断植物细胞的死活测定细胞液的浓度光学显微镜下观察细胞膜半透膜细胞内与外界溶液存在浓度差的液体环境动物细胞植物细胞细胞膜细胞膜原生质层原生质层细胞质细胞质液泡中液泡中的细胞液的细胞液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，因此不会有质壁分离现象动物细胞没有细胞壁，因此不会有质壁分离现象初始浓度初始浓度 0 Mg2 Ca2+ Si4+ 离子离子培养液中的离子浓度培养液中的离子

12、浓度水稻水稻番茄番茄细胞膜是一种选择透过性膜细胞膜是一种选择透过性膜物质（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 碘离子数量碘离子数量_ 碘离子数量碘离子数量_少少多多讨论：讨论：1、在培养过程中，水稻吸收水分及其它离子较多，吸收 较少，结果导致水稻培养液里的 浓度较高。3、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。Ca 2 、Mg 2Ca 2 、Mg 2 细胞膜和细胞膜和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选择透过性膜

13、。由此可见：细胞膜并不是单纯物理意义的由此可见：细胞膜并不是单纯物理意义的半透膜半透膜,它是有生理活性的它是有生理活性的,能对一些物质能对一些物质进行选择性通过进行选择性通过,这叫选择透过性膜。这叫选择透过性膜。答案：答案：相同点：某些物质可以通过，另一些物质不能通过。相同点：某些物质可以通过，另一些物质不能通过。不同点：选择透过性膜一定是半透膜，半透膜不一定是选择透过不同点：选择透过性膜一定是半透膜，半透膜不一定是选择透过性膜性膜半透膜与选择透过性膜有哪些异同点？说明植物细胞膜吸收无机盐离子具有选择性。其它生物膜和细胞膜都是选择透过性膜。细胞膜选择透过性的涵义：有些物质如水可以自由通过细胞要

14、选择吸收的离子，小分子物质也可以通过，细胞生命活动不需要的离子、小分子、大分子物质不可以通过。选择透过性膜的关键是具有选择性，其结构基础是其上具有各种蛋白质（载体），由于不同的细胞膜上载体的种类和数量，因此细胞膜对物质透过表现出高度的选择性，当细胞死亡后，细胞膜的选择性丧失，成为全透性。4 4、利用高浓度盐水（、利用高浓度盐水（NaClNaCl溶液）杀菌防腐的原理是溶液）杀菌防腐的原理是（ ）A A、不适于细菌盐水中的、不适于细菌盐水中的ClCl有杀菌防腐的作用有杀菌防腐的作用B B、盐水中的、盐水中的NaNa不利于细菌的生活不利于细菌的生活C C、盐水是中性的的生活、盐水是中性的的生活D D

15、、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡5、a、b、c是三个相邻的细胞，已知是三个相邻的细胞，已知a细胞液浓度细胞液浓度 b细胞液浓度细胞液浓度 c细胞液浓度细胞液浓度,如图所示，能正确表示水分如图所示，能正确表示水分在三者之间关系的是（在三者之间关系的是（ ）CacbacbacbacbABCD6、请根据图回答以下问题：、请根据图回答以下问题： （1)图中细胞所处的生理状态叫做图中细胞所处的生理状态叫做 ，这种生理状态发生的原，这种生理状态发生的原因是因是 , 。（2)选择图细胞中各结构的编号回答：选择图细胞中各结构的编号回答： 从整个细胞来看，可以从整个细胞来看，可以把把 看成是一层半透膜。看成是一层半透膜。而而 的结构是全透性的。的结构是全