高三-物质跨膜运输的实例

高三-物质跨膜运输的实例第一页，共三十三页，编辑于2023年，星期六渗透系统与渗透作用1.渗透系统的组成（如图）及条件第二页，共三十三页，编辑于2023年，星期六渗透作用渗透现象示意图开始前结束时第三页，共三十三页，编辑于2023年，星期六渗透作用半透膜：膜上有小孔，相对较小的分子或离子可以通过，相对较大的分子或离子不能通过。渗透作用：水分子等溶剂分子顺相对含量较高的一侧向相对含量较低的一侧扩散的现象。第四页，共三十三页，编辑于2023年，星期六一、细胞的吸水和失水1.渗透作用（1）概念：水分子（或其他溶剂分子）通过

,从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。（2）发生条件：①有一层

；②半透膜两侧的溶液具有

。半透膜半透膜浓度差第五页，共三十三页，编辑于2023年，星期六（1）半透膜可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。（2）半透膜两侧的溶液具有浓度差。浓度差的实质是单位体积溶液中溶质分子数的差，即物质的量浓度之差，即摩尔浓度而不是质量浓度。2.渗透作用的发生（溶质分子不能通过半透膜）（1）当S1浓度>S2浓度时，由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的水分子数，漏斗（S1）液面上升。（2）当S1浓度<S2浓度时，由S1→S2的水分子数多于由S2→S1的水分子数，漏斗（S1）液面下降。第六页，共三十三页，编辑于2023年，星期六提醒①若溶质分子能通过半透膜，则先是浓度高的一侧液面升高，随后另一侧液面上升，最后达到渗透平衡。②上图中，在达到渗透平衡后，只要存在液面差Δh，则S1溶液的浓度仍大于S2溶液的浓度。③若S1为10%蔗糖溶液，S2为10%葡萄糖溶液（葡萄糖不能透过此半透膜），则水分子由漏斗进烧杯使漏斗液面下降。④水分子的移动方向：双向移动但最终结果是水分子数多（低浓度）溶液流向水分子数少（高浓度）溶液。第七页，共三十三页，编辑于2023年，星期六例．如图实验装置，玻璃槽是蒸馏水，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，加酶后再上升后又下降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A第八页，共三十三页，编辑于2023年，星期六

渗透作用的拓展应用——P391.验证渗透作用的发生需具半透膜2.验证发生水分子的移动需具“浓度差”

第九页，共三十三页，编辑于2023年，星期六3.渗透装置的应用——可用于确认与比较两种不同溶液的浓度（或渗透压）大小比较漏斗内烧杯内溶液浓度MN现象及结论①若漏斗内液面上升，则M>N②若漏斗内液面不变，则M=N③若漏斗内液面下降，则M<N注：初始状态时漏斗内外液面相等。第十页，共三十三页，编辑于2023年，星期六4.探究物质能否通过半透膜（以碘和淀粉为例）烧杯内盛淀粉溶液漏斗内盛碘液结论变蓝不变蓝碘能通过半透膜，而淀粉不能不变蓝变蓝淀粉能通过半透膜，而碘不能变蓝变蓝淀粉和碘都能通过半透膜不变蓝不变蓝淀粉和碘都不能通过半透膜第十一页，共三十三页，编辑于2023年，星期六①淀粉溶液②葡萄糖溶液③蒸馏水④碘液⑤斐林试剂第十二页，共三十三页，编辑于2023年，星期六①淀粉溶液②葡萄糖溶液③蒸馏水④碘液⑤斐林试剂第十三页，共三十三页，编辑于2023年，星期六外界溶液浓度

小于细胞质浓度细胞吸水膨胀外界溶液浓度

等于细胞质浓度保持原状态外界溶液浓度

大于细胞质浓度细胞失水皱缩动物细胞的吸水和失水第十四页，共三十三页，编辑于2023年，星期六2.动物细胞的吸水和失水（1）动物细胞的

相当于半透膜，两侧具有浓度差，构成渗透系统,故可发生

，但不能发生质壁分离。（2）当外界溶液浓度<细胞质浓度时，细胞

.

。（3）当外界溶液浓度>细胞质浓度时，细胞

.

。（4）当

时，水分子进出平衡。细胞膜渗透作用膨胀吸水失水皱缩外界溶液浓度=细胞质浓度第十五页，共三十三页，编辑于2023年，星期六例.将人类的红血球置于不同浓度蔗糖液中，浸泡半小时之后的结果如下图。依照血球外形的变化判断蔗糖溶液的浓度，由高到低排列，正确的是（）A．甲>乙>丙>丁B．丁>甲>乙>丙C．丙>丁>甲>乙D．丙>乙>丁>甲

甲乙丙丁

D第十六页，共三十三页，编辑于2023年，星期六植物细胞吸水和失水成熟的植物细胞模式图细胞壁细胞膜细胞质液泡膜液泡全透性所含细胞液具一定浓度原生质层选择透过性第十七页，共三十三页，编辑于2023年，星期六3.植物细胞的吸水和失水

全透细胞膜液泡膜选择透过半透膜大液泡细胞液渗透作用质壁分离质壁分离复原大于吸水第十八页，共三十三页，编辑于2023年，星期六当细胞液浓度＜外界溶液浓度时，失水，质壁分离。当细胞液浓度＞外界溶液浓度时，吸水，质壁分离复原。提醒①分生区细胞和干种子细胞因无大液泡，不能发生渗透作用，无质壁分离和复原现象。②若有细胞壁的存在，不管失水还是吸水，细胞体积变化不大。但动物细胞体积会发生明显变化。第十九页，共三十三页，编辑于2023年，星期六4.质壁分离的原因外因：

；内因：细胞壁的伸缩性

原生质层。练一练下列哪些细胞能发生质壁分离并总结发生质壁分离的条件。a.叶肉细胞b.根毛成熟区细胞c.分生区细胞d.形成层细胞e.干种子细胞f.动物细胞g.导管细胞h.纤维细胞i.洋葱表皮细胞

答案（1）能发生质壁分离的细胞：a、b、i。（2）有大液泡（成熟）的活的植物细胞，才能发生质壁分离。动物细胞、无大液泡的或死的植物细胞不能发生质壁分离。浓度差小于第二十页，共三十三页，编辑于2023年，星期六例．下图为显微镜下某植物细胞在30％蔗糖溶液中的示意图。下列叙述中错误的是A．若将细胞置于清水中，A仍保持不变B．若该细胞处于40％蔗糖溶液中，B/A值将变小C．B/A值能表示细胞失水的程度D．A、B分别表示细胞和液泡的长度D第二十一页，共三十三页，编辑于2023年，星期六例P39“对位训练”T1~T3实验：观察植物细胞的质壁分离及复原——阅读P40例P40T4、T5第二十二页，共三十三页，编辑于2023年，星期六区别三组概念——P401.扩散作用和渗透作用2.半透膜和选择透过性膜例P40“纠正训练”3.原生质层和原生质体例P41“典例分析”第二十三页，共三十三页，编辑于2023年，星期六拓展应用——P41

植物细胞质壁分离与复原实验的拓展1.判断细胞的死活2.测定细胞液浓度范围待测细胞+一系列浓度梯度的分离剂细胞液浓度范围等于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围。实验单一变量：不同浓度的分离剂。分别镜检第二十四页，共三十三页，编辑于2023年，星期六3.比较不同植物细胞的细胞液浓度不同植物细胞+同一浓度的分离剂刚发生质壁分离所需时间比较→判断质壁分离速度（或细胞液浓度）。实验单一变量：不同植物细胞。4.比较未知浓度溶液的浓度大小同一植物的成熟细胞+未知浓度的溶液刚刚发生质壁分离所需时间→比较所用时间长短→判断溶液浓度的大小（时间越短，未知溶液的浓度越大）。实验单一变量：未知浓度的溶液。镜检镜检第二十五页，共三十三页，编辑于2023年，星期六第二十六页，共三十三页，编辑于2023年，星期六例．在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如右图状态。a、b表示该部位的溶液浓度，由此可推测A．可能a>b，细胞渗透吸水B．可能a=b，渗透系统保持动态平衡C．可能a<b，细胞渗透失水D．上述三种情况都有可能D第二十七页，共三十三页，编辑于2023年，星期六二物质跨膜运输其他实例培养液中的离子浓度培养液中的离子浓度oMg2+

Ca2+

SiO42+

离子oMg2+

Ca2+

SiO42+

离子水稻培养液初始浓度培养后浓度番茄培养液初始浓度培养后浓度结论一：同种植物对不同离子的吸收不一样结论二：不同植物对同种离子的吸收不一样第二十八页，共三十三页，编辑于2023年，星期六二、物质跨膜运输的其他实例——P381.番茄和水稻吸收无机盐离子的比较科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2+、Mg2+和Si4+的培养液中培养，结果及分析如下：第二十九页，共三十三页，编辑于2023年，星期六（1）不同植物对

的吸收有差异,同一种植物对

的吸收也有差异,说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有

。（2）水稻吸收水的相对速度比吸收Ca2+、Mg2+

,造成培养液中Ca2+、Mg2+浓度

；番茄吸收水的相对速度比吸收Si4+

，造成培养液中Si4+浓度

。2.微生物吸收无机盐离子的特点不同微生物对不同无机盐离子的吸收表现出较大的差异：（1）不同微生物对无机盐离子的吸收有

。（2）不同微生物对各种无机盐离子的

不同。同一种无机盐离子不同种无机盐离子选择性大上升大上升选择性需要量第三十页，共三十三页，编辑于2023年，星期六3.吸水为

，吸收离子为

，且无机盐离子必须溶于水后才能被吸收，所以吸水和吸收无机盐离子是两个

的过程。

提醒①物质的跨膜运输并不都是顺相对含量浓度梯度的，而且细胞对于物质的输入和输出有选择性。

②细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，这些膜可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子（如蔗糖分子）和大分子（如蛋白质分子）则不能通过。自由扩散主动运输相对独立第三十一页，共三十三页，编辑于2023年，星期六例．右图是洋葱根尖表皮细胞的细胞膜在不同含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收