《物质跨膜运输的实例》正式上课课件

1细胞是基本

的生命系统生命系统的结构层次系统的功能物质的输入和输出能量的供应和利用组成细胞的分子系统的边界——细胞膜系统内的分工合作——细胞器系统的控制中心——细胞核系统的组成和结构细胞的生长和增殖细胞的分化、衰老、凋亡和癌变系统的发展变化从生物圈到细胞细胞的多样性与统一性《分子与细胞》知识体系物质跨膜运输的实例第四章

细胞的物质输入和输出

第1节物质跨膜运输的实例一、细胞的吸水和失水二、物质跨膜运输的其

他实例一、细胞的吸水和失水(一)、植物细胞的吸失水

A、吸胀吸水：

细胞类型：未成熟不具大液泡的植物细胞原理：细胞中的蛋白质、淀粉、和纤维素

等亲水性物质吸水举例：干燥的种子，根尖分生区细胞1、

植物吸收水分的方式B、渗透吸水：

细胞类型：成熟的具大液泡植物细胞

的主要吸水方式

原

理：渗透作用

举例：根毛细胞

1、

植物吸收水分的方式附：渗透作用

B.1、概念：水分子(或其它溶剂分子)透过半透膜,从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散的现象。B.2渗透作用装置123清水玻璃纸(半透膜)蔗糖溶液蔗糖分子水分子54渗透装置B.2渗透作用装置水分子的跨膜运输问题讨论1、漏斗管内的液面为什么会升高？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从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得管内液面升高。3.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?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。因而液面不会升高液面不会升高，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。蔗糖溶液鸡蛋膜(半透膜)蔗糖溶液鸡蛋膜(半透膜)蔗糖溶液气球膜(不透膜)蔗糖溶液多层纱布(全透膜)小组合作探究向烧杯内加清水至液面与漏斗内平齐向烧杯内加等浓度蔗糖液至液面与漏斗内平齐向长颈漏斗内加入蔗糖液向烧杯内加清水至液面与漏斗内平齐组号第一组第二组第三组第四组实验操作探究实验装置实验现象液面上升液面不变液面不变液面不变由第一组实验可判断水分子能否通过半透膜？

。由第一、第三、四组实验可得出发生渗透作用的条件之一为

。由第一、第二组实验可得出发生渗透作用的条件之一为

。由第一组实验可得出发生渗透作用水分子的总体扩散方向为

。半透膜两侧溶液有浓度差具有半透膜B.2、一个典型的物理渗透装置应具备的条件细胞膜液泡膜细胞核细胞壁原生质层（由纤维素和果胶组成，是全透性的、伸缩性小）成熟的植物细胞2、一个成熟的植物细胞就是一个典型的

渗透系统细胞液细胞质12345细胞液液泡膜细胞质细胞膜细胞壁原生质层清水?类比学习3、植物细胞吸水和失水半透膜与选择透过性膜

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。

选择透过性膜：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，而其他的小离子、小分子和大分子则不能通过的膜。细胞膜就是选择透过性膜选择透过性膜相当于半透膜，但半透膜不是选择透过性膜。

1、将白菜剁碎做馅时,常常放一些盐,一会儿后就可看到水分渗出。

2、对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。1、植物细胞会出现失水的情况吗？（渗出的水是细胞内的水还是间隙的水）

2、植物细胞在什么情况下会失水？

3、原生质层是否相当于一层半透膜？探究：提出问题：活动三:探究植物细胞的吸水和失水生物现象:提出问题：作出假设：设计方案：进行实验：分析结果,得出结论：植物细胞通过什么方式吸水和失水呢?原生质层相当于一层半透膜。将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察大小的变化；再浸润在清水中，观察其大小的变化。活动三:探究植物细胞的吸水和失水当你将西红柿切片加上白糖凉拌时，不久会发现碗里出现许多水。萎蔫的青菜放入水中一段时间后会变硬挺。成熟植物细胞通过渗透作用吸水（或失水）的实验验证想一想？？发生质壁分离的条件是什么？活的成熟的植物细胞原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性外界溶液浓度大于细胞液浓度（2）方法步骤：1、滴清水2、取材3、平展4、盖盖玻片①制片

5、显微观察：先低倍后高倍6、滴0.3g/mL蔗糖溶液观察现象

7、滴清水再观察现象②观察方法步骤:1.制作临时装片

2.低倍镜下观察

3.滴加蔗糖溶液

4.低倍镜下观察

5.滴加清水

6.低倍镜下观察滴清水取材平展盖盖玻片外界溶液浓度细胞液的浓度，细胞失水。1)、植物细胞质壁分离现象外界溶液浓度

细胞液的浓度，细胞吸水。2）、植物细胞质壁分离复原现象植物细胞的质壁分离及复原zxxk显微镜下植物细胞的质壁分离正常的洋葱表皮细胞0.3g/mL的蔗糖溶液质壁分离的洋葱表皮细胞原生质层实验现象：

中央液泡大小原生质层的位置细胞大小蔗糖溶液清水变小逐渐恢复原来大小原生质层恢复原来位置原生质层脱离细胞壁基本不变基本不变

1.剥取洋葱鳞茎的鳞片叶，外表皮紫色较浓的更好。用解剖刀或刀片在叶片外表皮划一0.5cm见方的“井”字。2.用尖嘴镊从“井”字中央的一角小心地将洋葱鳞片叶外表皮撕下，平铺在载玻片中央。3.用小滴管在表皮上滴一滴质量分数为30%的蔗糖溶液，盖上盖玻片。用吸水纸吸去多余液体。4.在显微镜下观察，可见原生质缓慢收缩，逐渐出现与细胞壁分离的现象，直到原生质收缩成球状小团，与细胞壁完全分开。5.在盖玻片的一侧滴加清水，用吸水纸在盖玻片的另一侧吸收，使清水置换蔗糖溶液。6.在显微镜下观察，可见质壁分离现象缓慢复原。进行实验：结论:细胞液浓度大于外界溶液浓度2.细胞液浓度小于外界溶液浓度细胞失水

细胞吸水

成熟的植物细胞渗透系统外界溶液1、人的红细胞细胞膜细胞质生理盐水清水12(二)

.动物细胞的吸水和失水?提出问题设计实验进行实验动物细胞的细胞膜是不是相当于一层半透膜？动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜作出假设实验材料：人的红细胞液、三个烧杯、高浓度溶液、低浓度溶液、生理盐水。二.细胞的吸水和失水当外界溶液的浓度比细胞质的溶度低时，细胞吸水膨胀。

当外界溶液的浓度比细胞质的溶度高时，细胞失水皱缩。

当外界溶液的浓度与细胞质的溶度相同时，水分进出细胞处于动态平衡。在等渗溶液中:由外界溶液浓度=细胞质的浓度红细胞

。低浓度溶液中:由于外界溶液浓度＜细胞质的浓度红细胞—————。高浓度溶液中:由于外界溶液浓度＞细胞质的浓度细胞

。分析结果、得出结论红细胞的细胞膜相当于一层半透膜吸水膨胀失水皱缩吸水和失水动态平衡实验现象记录其它动物细胞吸水和失水和原理与红细胞的是一样的。提出问题作出假设进行实验设计实验分析结果，得出结论总结：科学探究的一般方法提出一个值得探究的问题根据已有的知识和经验，对提出的问题作出尝试性的回答通过实验来验证假设是否正确四、物质跨膜运输的其他实例

细胞的吸水和失水是水分子顺应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？结论：物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。四.物质跨膜运输的其他实例20—25倍人体甲状腺滤泡上皮细胞250mg/L血液I－初始浓度

0Mg2＋

Ca2+Si4+

离子培养液中的离子浓度水稻番茄四、物质跨膜运输的其他实例1.在培养过程中，水稻吸收水分及Si4+离子较多，吸收Ca2+、Mg2+较少，结果导致水稻培养液里的Ca2+、Mg2+浓度增高。2.在番茄的培养液中，Ca2+、Mg2+的浓度下降，而Si4+的浓度升高，证明番茄吸收的Ca2+、Mg2+比Si4+

多。3.不同作物对无机盐的吸收是有差异的。根据资料分析

结论：细胞对于物质的输出和输入有选择性。28.1648.55米曲菌38.6651.00酵母菌2.414.93圆褐固氮菌12.9533.99大肠杆菌K2OP2O5微生物

从以上实例可以看出，物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，而且细胞对于物质的输入和输出有选择性。可以说细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。什么是生物膜?有什么特性?

生物膜的概念：指细胞内所有的生物膜，包括细胞膜、细胞器、核膜。

生物膜的功能特点：生物膜是一种选择透过性膜。

这种膜可以让水分子自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。练习1、一个成熟的植物细胞，它的原生质层主要包括（）

A、细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质

B、细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质

C、细胞膜和液泡膜之间的细胞质

D、细胞壁、液泡膜和它们之间的细胞质B2、下图是三个相邻的植物细胞，以及它们之间水分流动方向的示意图。图中三个细胞的细胞液，在浓度上的关系是（）

A、甲＞乙＞丙

B、甲<乙<丙

C、甲＞乙，且乙<丙

D、甲<乙，且乙＞丙

甲乙丙B3、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BA.甲高于乙B.乙高于甲C.先甲高于乙，后乙高于甲D.行甲低于乙，后乙低于甲

体积与质量百分比浓度相同

1、（2011全国卷）将紫色洋葱在完全营养液中浸泡

一段时间，撕取外表皮，先用浓度为0.3g/mL的

蔗糖溶液处理，细胞发生质壁分离后，立即将外

表皮放入蒸馏水中，直到细胞中的水分不再增加。

在该实验中，蔗糖溶液处理前外表皮细胞液的浓

度为甲，细胞中的水分不再增加时外表皮细胞液

的浓度为乙，则甲、乙的关系，以及实验过程中

水分进细胞的方式为()A．甲<乙，被动运输 B．甲>乙，被动运输C．甲>乙，主动运输D．甲=乙，主动运输B

高考链接2、（11年重庆卷）图为某种植物幼苗（大小、长势相同