高中生物必修141物质跨膜运输的实例课件内嵌swf演示动画

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本节聚焦：1.细胞在什么情况下吸水或失水？2.植物细胞的质壁分离与复原现象说明什么？3.为什么说细胞膜是选择透过性膜？溶液浓度高低水分流动方向水的相对含量高低半透膜：一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。渗透作用分析讨论：1.漏斗管内的液面为什么会升高？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？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？4.水分子只能从烧杯中扩散到漏斗中吗？发生渗透作用必须具备两个条件具有半透膜半透膜两侧溶液具有浓度差渗透作用：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，称为渗透作用规律：

①液面变化：高浓度侧上升，低浓度侧下降

②浓度差与液面变化的关系：

浓度差越大，平衡时液面差越大

浓度差越大，达到平衡所需的时间越短

③平衡时状态：高浓度侧的浓度下降，但仍然大于低浓度侧浓度；水分子进出相等（动态平衡）一、细胞的吸水和失水：1.动物细胞的吸水和失水：失水皱缩思考与讨论1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？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？5.食物较咸时，口腔和唇粘膜有什么感觉？为什么？【总结】红细胞发生渗透作用的条件1.细胞膜相当于半透膜2.外界溶液与细胞质基质存在浓度差正常状态吸水胀破一、细胞的吸水和失水：思考与讨论1.植物细胞的结构与动物细胞的主要区别是什么？2.成熟植物细胞与未成熟细胞如根尖分生区细胞结构上主要区别是什么？3.细胞内的液体环境主要指什么？其中主要有哪些成分？4.什么叫原生质层，它有什么特性，是否相当于半透膜？5.细胞壁有何特性，它对细胞的吸水和失水有无影响？未成熟细胞，干种子细胞：吸胀作用吸水；成熟植物细胞：渗透作用吸水。2.植物细胞的吸水与失水探究实验：植物细胞的吸水和失水提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果表达与交流（原生质层是一层半透膜吗？）（原生质层相当于一层半透膜）设计方案（按预定方案进行实验）（分析实验结果，得出结论：……）（总结，写实验报告并适当交流）预期结果将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，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。在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的中央液泡会变大，细胞膨胀。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。进行实验指植物细胞失水时，原生质层与细胞壁相互分离的现象。质壁分离：原因：原生质层比细胞壁的伸缩性大。条件：①活细胞②有中央大液泡③有细胞壁④外界溶液浓度大于细胞液浓度质壁分离复原：指发生质壁分离的细胞有恢复原状的现象。应用：判断细胞的死活测定细胞液的浓度范围判断不同植物细胞的细胞液浓度大小④生活中杀菌、防腐、腌制食品思考：动物细胞能否发生质壁分离现象？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得出结论

植物细胞原生质层相当于一层半透膜,成熟的植物细胞靠渗透作用吸水。细胞液与细胞外界溶液发生了渗透作用。

细胞液浓度<外界溶液浓度时，植物细胞渗透失水，发生质壁分离

（内因：原生质层比细胞壁的伸缩性大）

细胞液浓度>外界溶液浓度时，植物细胞渗透吸水，发生质壁分离复原总结：植物细胞的失水和吸水的条件：二、物质跨膜运输的其它实例：实例一番茄与水稻的培养实验

0Mg2＋

Ca2+SiO4+

离子培养液中的离子浓度初始浓度水稻番茄思考与讨论1.水稻培养液里的Ca2+和Mg2+浓度为什么会增高？2.不同植物对同一种无机盐离子的吸收有差异吗？3.同种植物对不同种无机盐离子的吸收有差异吗？4.根据上述实验现象，你能得出什么结论？结论：1.植物吸水和吸收无机盐离子不成比例，二者是两个相对独立的过程。2.植物对无机盐离子的吸收具有选择性。二、物质跨膜运输的其它实例：实例二人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力思考与讨论结论：血液中碘的浓度250mg/L

由细胞的吸水和失水可知，水的跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质（如无机盐离子）的跨膜运输也是这样的吗？由此你能得出什么结论？I－物质跨膜运输也可以逆相对含量梯度运输二、物质跨膜运输的其它实例：实例三不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大差异思考与讨论1.同种微生物对不同矿物质的吸收一样吗？2.不同微生物对同种矿物质的吸收一样吗？3.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？二、物质跨膜运输的其它实例：结论：

物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，而且细胞对物质的输入和输出具有选择性。所以，细胞膜及其他生物膜都是选择透过性膜其特性是：水分子可以自由通过，一些被选择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。拓展：选择透过性——细胞膜的功能特点，与细胞膜上的载体蛋白种类和数量有关及时反馈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及时反馈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（）AacbacbBacbCacbDC及时反馈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