物质跨膜运输的实例

物质跨膜运输的实例第一页，共五十三页，编辑于2023年，星期日DNA亲代传递给子代，保证了亲子代在遗传性状的一致性。遗传（资料1、4）“蓝图”物质合成能量转换信息交流遗传信息控制代谢（资料2、3）控制中心遗传信息库细胞核染色质结构功能相适应细胞核的功能：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心第二页，共五十三页，编辑于2023年，星期日物质跨膜运输的实例第三页，共五十三页，编辑于2023年，星期日思考？渗透作用水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散，称为渗透作用1、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？2、如果烧杯中的不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？第四页，共五十三页，编辑于2023年，星期日第五页，共五十三页，编辑于2023年，星期日第六页，共五十三页，编辑于2023年，星期日1、装置管内液面升高的原因是什么？单位时间内进入半透膜的水分子数>渗出半透膜的水分子数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？漏斗管内的液面不会升高。因为纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通过。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？半透膜两侧溶液浓度相等，（单位时间内透过半透膜的水分子数量=渗出的水分子数量），因此液面不会上升。第七页，共五十三页，编辑于2023年，星期日原理条件渗透作用半透膜膜两侧的溶液具有浓度差溶液A浓度小于溶液B，溶液A浓度大于溶液B，水分子从BA移动水分子从AB移动第八页，共五十三页，编辑于2023年，星期日在渗透作用中，水分是从溶液浓度

的一侧向溶液浓度

的一侧渗透。原理：半透膜两侧存在浓度差“水往

处流”

高低高第九页，共五十三页，编辑于2023年，星期日半透膜与选择透过性膜

半透膜：一些物质（一般是小分子物质）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、细胞要选择吸收的离子和小分子可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过的膜。选择透过性膜相当于半透膜，反之则不然第十页，共五十三页，编辑于2023年，星期日外界溶液浓度

<细胞质浓度外界溶液浓度

=细胞质浓度外界溶液浓度

>细胞质浓度一、动物细胞的吸水和失水1、红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？2、红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜？3、当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？浓度差越大细胞吸水或失水越多第十一页，共五十三页，编辑于2023年，星期日细胞的吸水和失水一、渗透作用的原理1、渗透作用原理的演示实验请观看渗透作用的现象，注意半透膜的特性及水分子的运动特点。实验装置实验现象结果分析漏斗中液面上升单位体积清水中水分子数比单位体积蔗糖溶液中水分子数（水的物质的量浓度）多，因此，根据扩散作用的原理，在单位时间内，水分子由烧杯透过半透膜进入漏斗内的数量，多于水分子由漏斗透过半透膜进入烧杯内的数量，导致漏斗内液面上升。第十二页，共五十三页，编辑于2023年，星期日低浓度溶液2、渗透作用的原理渗透作用的概念：②半透膜的两侧的溶液具有浓度差。渗透作用发生的条件：①具有半透膜。水分渗透方向：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散高浓度溶液第十三页，共五十三页，编辑于2023年，星期日二、植物细胞的吸水和失水问题

1、用盐腌萝卜时会有水渗出，同时萝卜的体积会减少。

2、置于空气中刚刚萎蔫的白菜叶片置于清水中又变得硬挺。3、原生质层是否相当于一层半透膜？

探究：提出问题：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？第十四页，共五十三页，编辑于2023年，星期日细胞膜液泡膜细胞质细胞液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↑相当于半透膜，伸缩性大二、植物细胞的吸水和失水第十五页，共五十三页，编辑于2023年，星期日细胞质细胞膜液泡膜原生质层细胞壁细胞液1、一个成熟的植物细胞可构成一个渗透系统，发生渗透作用植物细胞的吸水和失水半透膜外界溶液浓度差第十六页，共五十三页，编辑于2023年，星期日三、细胞失水吸水的应用（1）盐碱地植物不宜存活，一次失水过多造成“烧苗”（2）医用生理盐水为0.9%，维持细胞形态。（3）农业生产中的水肥管理、合理灌溉：降低土壤液浓度，有利于水分吸收（4）生活中杀菌、防腐、腌制食品：微生物在高浓度不能生存和繁殖（失水死亡）第十七页，共五十三页，编辑于2023年，星期日第十八页，共五十三页，编辑于2023年，星期日第十九页，共五十三页，编辑于2023年，星期日1．实验材料的选择：最常用的实验材料是紫色洋葱鳞片叶，紫色大液泡十分明显，能方便地观察到质壁分离及复原的过程。所选择材料都必须是活细胞，因为只有活细胞的原生质层才具有选择透过性，否则将不会出现质壁分离和复原的现象。未选择紫色洋葱作材料，实验效果差，原因是由于不具紫色的洋葱，细胞液无颜色，因此分辨不清，并不是不会发生质壁分离和复原。第二十页，共五十三页，编辑于2023年，星期日2．试剂种类的选择：使细胞发生质壁分离的试剂不止一种蔗糖，只要对细胞没有毒害作用即可。常用的试剂是0.3g/mL的蔗糖溶液，用0.3g/mL的蔗糖溶液做分离试剂时，细胞发生质壁分离和复原的速度比较缓慢，便于观察变化过程。用适当浓度的乙醇、乙二醇、甘油溶液、硝酸钾溶液也可以观察到质壁分离现象，但这些物质可以通过原生质层进入细胞，导致细胞液浓度变大，细胞又通过渗透作用吸水，从而会自动复原。

第二十一页，共五十三页，编辑于2023年，星期日3．试剂浓度的选择：试剂的浓度影响细胞质壁分离的速度，试剂浓度越高，发生质壁分离的速度越快，但试剂浓度过高，细胞会过度失水而死亡，无法复原。所用试剂浓度过低，导致质壁分离过慢，影响对实验结果的观察。4．取材：撕取的鳞片叶颜色越深越容易观察，撕下的表皮能看到紫色，又不带有叶肉细胞时效果最好。5．引流：在显微镜载物台上进行引流换液操作，不要一次滴液太多，以免污染物镜镜头。第二十二页，共五十三页，编辑于2023年，星期日B、实验证实：质壁分离与复原实验细胞失水质壁分离外界溶液浓度细胞液浓度＞细胞壁的伸缩性原生质层的伸缩性＜质壁分离结果分析：细胞吸水质壁分离复原外界溶液浓度细胞液浓度＜

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，而在清水中因吸水发生了质壁分离的复原。变小脱离细胞壁基本不变逐渐恢复原来的大小逐渐恢复原来的位置基本不变第二十三页，共五十三页，编辑于2023年，星期日①0.5g/mL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。

②1mol/LKNO3溶液：能质壁分离，并能自动复原。因为K+和NO3－可通过主动运输进入细胞，使细胞液浓度增大，细胞渗透吸水③1mol/L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第二十四页，共五十三页，编辑于2023年，星期日1．（08广东生物）观察在0.3g/mL蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞，发现中央液泡逐渐变小，说明（）A．细胞壁相当于一层半透膜 B．洋葱表皮细胞是活的C．此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度 D．细胞壁收缩导致中央液泡失水B第二十五页，共五十三页，编辑于2023年，星期日2．（07广东生物）用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片，观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是（）A．将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象B．在盖玻片一侧滴入清水，细胞吸水膨胀但不会破裂C．用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离复原现象D．当质壁分离不能复原时，细胞仍具正常生理功能B第二十六页，共五十三页，编辑于2023年，星期日3．（06江苏生物）将一植物细胞放入KNO3溶液中，一段时间后发生了质壁分离，下列说法不正确的是（）A．此细胞是活细胞B．原生质层具有选择透过性C．发生质壁分离的细胞一段时间后可自动质壁分离复原D．原生质层两侧溶液存在浓度差，KNO3溶液浓度低于细胞液浓度D第二十七页，共五十三页，编辑于2023年，星期日4．（06广东生物）以紫色洋葱鳞茎表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述错误的是（）A.在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小B．滴加30％的蔗糖溶液比10％蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短C．发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞保持活性D．用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离D第二十八页，共五十三页，编辑于2023年，星期日5．（08上海生物）在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如下图。若将处于b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条的质量将（）A．不变B．增大C．减小D．先增后减B第二十九页，共五十三页，编辑于2023年，星期日第三十页，共五十三页，编辑于2023年，星期日细胞失水：2、植物细胞吸水和失水的条件细胞液浓度大于外界溶液浓度。细胞液浓度小于外界溶液浓度细胞吸水：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3、植物体的吸水第三十一页，共五十三页，编辑于2023年，星期日物质（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。三、物质跨膜运输的其他实例20—25倍250mg/L血液中碘的浓度I－碘离子数量___碘离子数量___少多第三十二页，共五十三页，编辑于2023年，星期日初始浓度

0Mg2＋Ca2+Si4+

离子培养液中的离子浓度水稻番茄三、物质跨膜运输的其他实例细胞膜是一种选择透过性膜第三十三页，共五十三页，编辑于2023年，星期日原生质层相当于半透膜作出假设：理由是：植物细胞膜和液泡膜都是生物膜，（P49）他们具有与红细胞的细胞膜基本相同的化学组成能够和结构。上述的事例与红细胞的失水和吸水很相似。

原生质层是细胞层次的结构，要观察它，我们必须借助于什么工具？初中我们就接触过显微镜；那么我们应该选用什么样的实验材料才能使实验成功呢？

液泡和细胞体积、大小的变化

第三十四页，共五十三页，编辑于2023年，星期日设计方案：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。

预期实验的结果：由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由通过，而蔗糖分子则不能通过，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会缩小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的液泡又会变大，细胞膨胀。

第三十五页，共五十三页，编辑于2023年，星期日设计实验：P62页实验结果：

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中央液泡大小原生质层的位置第三十六页，共五十三页，编辑于2023年，星期日蔗糖溶液质壁分离清水质壁分离复原第三十七页，共五十三页，编辑于2023年，星期日2、质壁分离及复原现象第三十八页，共五十三页，编辑于2023年，星期日实验结论：原生质层相当于半透膜

细胞内有细胞液

长颈漏斗中有蔗糖液

外界溶液

烧杯中有清水

半透膜成熟的植物细胞渗透系统装置

原生质层(选择性透过膜)Next第三十九页，共五十三页，编辑于2023年，星期日成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统返回第四十页，共五十三页，编辑于2023年，星期日外界溶液浓度细胞液的浓度，细胞失水植物细胞质壁分离现象返回第四十一页，共五十三页，编辑于2023年，星期日外界溶液浓度细胞液的浓度，细胞吸水植物细胞质壁分离复原现象返回第四十二页，共五十三页，编辑于2023年，星期日四：质壁分离实验的运用（1）判断植物细胞的死活：死细胞不能发生质壁分离（2）判断植物细胞的细胞液浓度：不同植物细胞+同一蔗糖溶液质壁分离时间越短，细胞液浓度越低（3）测定细胞液的浓度范围：细胞液介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的浓度之间（4）鉴别不同种类的溶液（如KNO3和蔗糖溶液）：KNO3质壁分离复原；蔗糖只发生质壁分离。第四十三页，共五十三页，编辑于2023年，星期日（5）判断细胞的年龄（成熟植物细胞的质壁分离现象明显）（6）证明细胞膜具有选择透过性，而细胞壁是全透性的第四十四页，共五十三页，编辑于2023年，星期日三、其他物质的跨膜运输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！阅读P63页的资料分析，并回答讨论题！结论：细胞膜有选择透过性！第四十五页，共五十三页，编辑于2023年，星期日四、生物膜的特性1、生物膜的概念：2、生物膜的特性－指细胞内所有的生物膜，包括细胞膜、细胞器、核膜。选择透过性膜！第四十六页，共五十三页，编辑于2023年，星期日1、以下可以发生渗透作用的是____.A.煮熟的马铃薯条放入水中B.把干种子放在清水中C.烈日下菠菜叶子下垂D.放在盐水中的萝卜变软D练习第四十七页，共五十三页，编辑于2023年，星期日2、a、b、c是三个相邻的细胞，已知a细胞液浓度>b细胞液浓度>c细胞液浓度,如图所示，能正确表示水分在三者之间关系的是（）CacbacbacbacbABCD第四十八页，共五十三页，编辑于2023年，星期日3、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B第四十九页，共五十三页，编辑于2023年，星期日4、利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理是（）A、盐水中的Cl－有杀菌防腐的作用B、盐水中的Na＋不利于细菌的生活C、