物质跨膜运输的实例-ppt.ppt

第第4 4章章 细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出第第1 1节节 物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例条件条件渗透作用渗透作用水分子（或其他溶剂分子）水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散，称透过半透膜的扩散，称为渗透作用为渗透作用半透膜半透膜这层膜两侧的溶液具有浓度差这层膜两侧的溶液具有浓度差水分子：低浓度水分子：低浓度水分子：低浓度水分子：低浓度 高浓度高浓度高浓度高浓度渗透渗透渗透渗透（“水往水往水往水往 处流处流处流处流”）高高（该浓度为物质的量浓度）（该浓度为物质的量浓度）（该浓度为物质的量浓度）（该浓度为物质的量浓度）下下下下图表示一中间隔以半透膜（只允许水分子通过）的图表示一中间隔以半透膜（只允许水分子通过）的图表示一中间隔以半透膜（只允许水分子通过）的图表示一中间隔以半透膜（只允许水分子通过）的水槽，两侧分别加入等水槽，两侧分别加入等水槽，两侧分别加入等水槽，两侧分别加入等物质的量浓度物质的量浓度物质的量浓度物质的量浓度的葡萄糖溶液和的葡萄糖溶液和的葡萄糖溶液和的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液。然后在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖麦芽糖溶液。然后在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖麦芽糖溶液。然后在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖麦芽糖溶液。然后在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶酶酶酶（麦芽糖酶麦芽糖酶麦芽糖酶麦芽糖酶只能分解只能分解只能分解只能分解麦芽糖麦芽糖麦芽糖麦芽糖），在加入麦芽糖酶前，在加入麦芽糖酶前，在加入麦芽糖酶前，在加入麦芽糖酶前后后后后A A A A、B B B B两侧液面的变化是（两侧液面的变化是（两侧液面的变化是（两侧液面的变化是（）A A、加酶前加酶前加酶前加酶前A A侧上升，加酶后侧上升，加酶后侧上升，加酶后侧上升，加酶后B B侧上升并高于侧上升并高于侧上升并高于侧上升并高于A A侧高度侧高度侧高度侧高度B B、加酶前加酶前加酶前加酶前A A侧上升，加酶后侧上升，加酶后侧上升，加酶后侧上升，加酶后B B侧上升并等于侧上升并等于侧上升并等于侧上升并等于A A侧高度侧高度侧高度侧高度C C、加酶前后加酶前后加酶前后加酶前后A A、B B两侧液面不变两侧液面不变两侧液面不变两侧液面不变D D、加酶前加酶前加酶前加酶前A A、B B两侧液面不变，加酶后两侧液面不变，加酶后两侧液面不变，加酶后两侧液面不变，加酶后B B侧上升并高于侧上升并高于侧上升并高于侧上升并高于A A侧高度侧高度侧高度侧高度D D细胞膜细胞膜液泡膜液泡膜细胞质细胞质细胞液细胞液细胞核细胞核细胞壁细胞壁原生质层原生质层由纤维素和果胶组成，由纤维素和果胶组成，是全透性的，伸缩性小是全透性的，伸缩性小成熟成熟的植物细胞的植物细胞相当于半相当于半透膜，伸透膜，伸缩性大缩性大二、植物细胞的吸水和失水二、植物细胞的吸水和失水（1 1）原因）原因原生质层具半透性且其伸缩性比原生质层具半透性且其伸缩性比细胞壁大细胞壁大内因：内因：外因：外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度外界溶液浓度大于细胞液浓度2.2.2.2.质壁分离的原因分析质壁分离的原因分析质壁分离的原因分析质壁分离的原因分析（2 2）表现）表现植物细胞由坚挺植物细胞由坚挺萎蔫萎蔫宏观：宏观：微观：微观：质壁分离质壁分离液泡体积（大液泡体积（大小）小）细胞液颜色（浅细胞液颜色（浅深深）原生质层与细胞壁分离原生质层与细胞壁分离（1 1）原因）原因原生质层具半透性且其伸缩性比原生质层具半透性且其伸缩性比细胞壁大细胞壁大内因：内因：外因：外因：外界溶液浓度外界溶液浓度小小于细胞液浓度于细胞液浓度3 3 3 3.质壁分离质壁分离质壁分离质壁分离复原复原复原复原的原因分析的原因分析的原因分析的原因分析（2 2）表现）表现植物细胞由植物细胞由萎蔫萎蔫坚挺坚挺宏观：宏观：微观：微观：液泡体积（液泡体积（小小大大）细胞液颜色（细胞液颜色（深深浅浅）原生质层与细胞壁原生质层与细胞壁紧贴在紧贴在一起一起质壁分离质壁分离质壁分离质壁分离复原复原复原复原实验现象：实验现象：中央液泡中央液泡大小大小原生质层原生质层的位置的位置细胞细胞大小大小蔗糖蔗糖溶液溶液清水清水变小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探究：植物细胞的吸水和失水正常情况下的细胞正常情况下的细胞发生质壁分离发生质壁分离结论：植物细胞的原生质层相当于结论：植物细胞的原生质层相当于 一层半透膜一层半透膜1.1.1.1.在质壁分离和复原的实验中，如果没有细胞壁，结在质壁分离和复原的实验中，如果没有细胞壁，结在质壁分离和复原的实验中，如果没有细胞壁，结在质壁分离和复原的实验中，如果没有细胞壁，结果会有什么不同吗？果会有什么不同吗？果会有什么不同吗？果会有什么不同吗？由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开，从而发生质时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开，从而发生质时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开，从而发生质时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开，从而发生质壁分离。壁分离。壁分离。壁分离。2.2.2.2.发生质壁分离的原因是什么？发生质壁分离的原因是什么？发生质壁分离的原因是什么？发生质壁分离的原因是什么？如果没有细胞壁，如果没有细胞壁，如果没有细胞壁，如果没有细胞壁，细胞细胞细胞细胞就会像红细胞一样会持续吸水就会像红细胞一样会持续吸水就会像红细胞一样会持续吸水就会像红细胞一样会持续吸水直到涨破细胞膜。直到涨破细胞膜。直到涨破细胞膜。直到涨破细胞膜。3.3.3.3.发生质壁分离的条件是什么？发生质壁分离的条件是什么？发生质壁分离的条件是什么？发生质壁分离的条件是什么？具细胞壁和原生质层（成熟的植物细胞）；外界溶具细胞壁和原生质层（成熟的植物细胞）；外界溶具细胞壁和原生质层（成熟的植物细胞）；外界溶具细胞壁和原生质层（成熟的植物细胞）；外界溶液浓度大于细胞液浓度液浓度大于细胞液浓度液浓度大于细胞液浓度液浓度大于细胞液浓度5.5.5.5.若换用质量浓度更高的蔗糖溶液或用蔗糖溶若换用质量浓度更高的蔗糖溶液或用蔗糖溶若换用质量浓度更高的蔗糖溶液或用蔗糖溶若换用质量浓度更高的蔗糖溶液或用蔗糖溶液处理时间过长，再滴清水处理细胞，细胞的液处理时间过长，再滴清水处理细胞，细胞的液处理时间过长，再滴清水处理细胞，细胞的液处理时间过长，再滴清水处理细胞，细胞的原生质体体积大小与时间的关系如何？原生质体体积大小与时间的关系如何？原生质体体积大小与时间的关系如何？原生质体体积大小与时间的关系如何？4.4.4.4.当把植物细胞浸润在甘油、尿素、葡萄糖、当把植物细胞浸润在甘油、尿素、葡萄糖、当把植物细胞浸润在甘油、尿素、葡萄糖、当把植物细胞浸润在甘油、尿素、葡萄糖、KNOKNOKNOKNO3 3 3 3、乙、乙、乙、乙二醇中时，细胞原生质体体积会如何变化？试解释原因。二醇中时，细胞原生质体体积会如何变化？试解释原因。二醇中时，细胞原生质体体积会如何变化？试解释原因。二醇中时，细胞原生质体体积会如何变化？试解释原因。先减小，后增大，最后不变。原因：当植物细胞置于先减小，后增大，最后不变。原因：当植物细胞置于先减小，后增大，最后不变。原因：当植物细胞置于先减小，后增大，最后不变。原因：当植物细胞置于甘油等溶液中时，因外界溶液浓度大于细胞液浓度，甘油等溶液中时，因外界溶液浓度大于细胞液浓度，甘油等溶液中时，因外界溶液浓度大于细胞液浓度，甘油等溶液中时，因外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，细胞失水，细胞失水，细胞失水，原生质体体积缩小，发生质壁分离。原生质体体积缩小，发生质壁分离。原生质体体积缩小，发生质壁分离。原生质体体积缩小，发生质壁分离。甘油甘油甘油甘油等会进入细胞内，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，等会进入细胞内，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，等会进入细胞内，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，等会进入细胞内，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞会因吸水使原生质体体积增大，发生质壁分离复细胞会因吸水使原生质体体积增大，发生质壁分离复细胞会因吸水使原生质体体积增大，发生质壁分离复细胞会因吸水使原生质体体积增大，发生质壁分离复原。原。原。原。先减小，后不变先减小，后不变先减小，后不变先减小，后不变质壁分离和质壁分离复原实验的应用质壁分离和质壁分离复原实验的应用说明原生质层是选择透过性膜说明原生质层是选择透过性膜判断植物细胞的死活判断植物细胞的死活光学显微镜下观察细胞膜光学显微镜下观察细胞膜可验证成熟的植物细胞是一个渗透系统可验证成熟的植物细胞是一个渗透系统测定细胞液的浓度测定细胞液的浓度（如何设计实验？）（如何设计实验？）配制一系列质量浓度梯度的溶液，把待测植物细胞配制一系列质量浓度梯度的溶液，把待测植物细胞配制一系列质量浓度梯度的溶液，把待测植物细胞配制一系列质量浓度梯度的溶液，把待测植物细胞置于上述溶液中制成装片，在显微镜下观察。置于上述溶液中制成装片，在显微镜下观察。置于上述溶液中制成装片，在显微镜下观察。置于上述溶液中制成装片，在显微镜下观察。比较不同植物细胞的细胞液浓度：比较不同植物细胞的细胞液浓度：将不同植物细胞置于同一浓度的蔗糖溶液中进行镜将不同植物细胞置于同一浓度的蔗糖溶液中进行镜检，根据对刚刚发生质壁分离所需的时间的比较，检，根据对刚刚发生质壁分离所需的时间的比较，判断细胞液浓度（即时间越短，细胞液浓度越小）。判断细胞液浓度（即时间越短，细胞液浓度越小）。比较一系列溶液的浓度的大小：比较一系列溶液的浓度的大小：将同一植物的相同成熟细胞置于未知浓度的溶液中将同一植物的相同成熟细胞置于未知浓度的溶液中进行镜检，记录刚刚发生质壁分离所需时间并比较进行镜检，记录刚刚发生质壁分离所需时间并比较所用时间的长短，判断溶液浓度的大小（时间越短，所用时间的长短，判断溶液浓度的大小（时间越短，未知溶液的浓度越大）。未知溶液的浓度越大）。鉴别不同种类的溶液（如鉴别不同种类的溶液（如KNO3和蔗糖溶液）：和蔗糖溶液）：将成熟相同植物细胞置于不同种类溶液进行镜检，将成熟相同植物细胞置于不同种类溶液进行镜检，如果只发生质壁分离，说明是溶质不能通过半透膜如果只发生质壁分离，说明是溶质不能通过半透膜的溶液（如蔗糖）；如果质壁分离后又自动复原，的溶液（如蔗糖）；如果质壁分离后又自动复原，则说明是溶质能通过半透膜的溶液（如则说明是溶质能通过半透膜的溶液（如KNO3）。）。将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞浸润在将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞浸润在将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞浸润在将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞浸润在0.3g/mL0.3g/mL0.3g/mL0.3g/mL的蔗糖溶的蔗糖溶的蔗糖溶的蔗糖溶液中，液中，液中，液中，1 1 1 1分钟后进行显微观察，结果见右图。下列叙分钟后进行显微观察，结果见右图。下列叙分钟后进行显微观察，结果见右图。下列叙分钟后进行显微观察，结果见右图。下列叙述错误的是述错误的是述错误的是述错误的是A A 图中图中图中图中L L是细胞壁，是细胞壁，是细胞壁，是细胞壁，MM是液泡，是液泡，是液泡，是液泡，N N是细胞质是细胞质是细胞质是细胞质B B将视野中的细胞浸润在清水中，原生质体会逐渐复原将视野中的细胞浸润在清水中，原生质体会逐渐复原将视野中的细胞浸润在清水中，原生质体会逐渐复原将视野中的细胞浸润在清水中，原生质体会逐渐复原C C实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异D D 洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料A下图表示多种植物成熟细胞在不同浓度的蔗糖溶液中质壁分离下图表示多种植物成熟细胞在不同浓度的蔗糖溶液中质壁分离下图表示多种植物成熟细胞在不同浓度的蔗糖溶液中质壁分离下图表示多种植物成熟细胞在不同浓度的蔗糖溶液中质壁分离的百分比，图中曲线表明这些植物细胞（的百分比，图中曲线表明这些植物细胞（的百分比，图中曲线表明这些植物细胞（的百分比，图中曲线表明这些植物细胞（）A A A A、细胞液浓度蔗糖溶液浓度、细胞液浓度蔗糖溶液浓度、细胞液浓度蔗糖溶液浓度、细胞液浓度蔗糖溶液浓度B B、细胞液浓度蔗糖溶液浓度、细胞液浓度蔗糖溶液浓度、细胞液浓度蔗糖溶液浓度、细胞液浓度蔗糖溶液浓度C C、有不同浓度的细胞液、有不同浓度的细胞液、有不同浓度的细胞液、有不同浓度的细胞液D D、有不同的选择透过性、有不同的选择透过性、有不同的选择透过性、有不同的选择透过性C C（20082008上海卷，上海卷，2020）在保持在保持 细胞存活的条件下，蔗糖溶液细胞存活的条件下，蔗糖溶液 浓度与萝卜条质量变化的关系浓度与萝卜条质量变化的关系 如右图。若将处于如右图。若将处于b b浓度溶液中浓度溶液中 的萝卜条移入的萝卜条移入a a浓度溶液中，则该萝卜条的质量浓度溶液中，则该萝卜条的质量 将将 ()()A.A.不变不变 B.B.增大增大 C.C.减小减小 D.D.先增后减先增后减 解析解析 b b浓度溶液中，萝卜条质量减小，说明萝浓度溶液中，萝卜条质量减小，说明萝 卜条在失水，重新放在浓度小于卜条在失水，重新放在浓度小于b b的的a a浓度溶液浓度溶液 中，萝卜条会吸水，质量将增大。中，萝卜条会吸水，质量将增大。B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浓度水稻水稻番茄番茄三、物质跨膜运输的其他实例三、物质跨膜运输的其他实例水稻和番茄对无机盐的吸收有什么不同？水稻和番茄对无机盐的吸收有什么不同？水稻和番茄对无机盐的吸收有什么不同？水稻和番茄对无机盐的吸收有什么不同？三、物质跨膜运输的其他实例三、物质跨膜运输的其他实例6000mg/L人体甲状腺滤泡上皮细胞人体甲状腺滤泡上皮细胞人体甲状腺滤泡上皮细胞人体甲状腺滤泡上皮细胞250mg/L血液血液I结论：结论：物质跨膜运输并不都是顺相对含物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度；量梯度；细胞对于物质的输出和输入有细胞对于物质的输出和输入有选择性。选择性。讨论：1 1、在培养过程中，水稻吸收水分及其它离子在培养过程中，水稻吸收水分及其它离子较多，吸收较多，吸收 较少，结果导较少，结果导致水稻培养液里的致水稻培养液里的 浓度较浓度较高。高。3 3、其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取、其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于决于细胞生命活动的需要细胞生命活动的需要。Ca 2 、Mg 2Ca 2 、Mg 2三、其他物质的跨膜运输三、其他物质的跨膜运输其他物质的跨膜运输并不顺相对含量梯其他物质的跨膜运输并不顺相对含量梯度的，这取决于细胞生命活动的需要。度的，这取决于细胞生命活动的需要。细胞对物质的输入和输出有选择性。细胞对物质的输入和输出有选择性。总结总结水、无机盐水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、尿素等、葡萄糖、氨基酸、尿素等 甘油、性激素、维生素甘油、性激素、维生素D等都能等都能通过通过细胞细胞膜膜（某些离子、小分子不能通过，大分（某些离子、小分子不能通过，大分子不能通过。）子不能通过。）三、物质跨膜运输的其他实例三、物质跨膜运输的其他实例将洋葱表皮浸泡在将洋葱表皮浸泡在7%的尿素溶液中，表皮的尿素溶液中，表皮细胞发生质壁分离，随后又自动发生质壁分细胞发生质壁分离，随后又自动发生质壁分离复原。出现这种现象的原因可能是（离复原。出现这种现象的原因可能是（）A.细胞液浓度下降细胞液浓度下降 B.尿素分子进入细胞尿素分子进入细胞C.细胞壁受到破坏细胞壁受到破坏 D.细胞膜受到破坏细胞膜受到破坏课堂练习课堂练习1.家庭养花，如果施肥过多，会引起花卉萎蔫，家庭养花，如果施肥过多，会引起花卉萎蔫，这时可以采取的措施有（这时可以采取的措施有（）加强光照加强光照 改善空气流通改善空气流通 适当浇灌清水适当浇灌清水 更换盆中泥土更换盆中泥土A.B.C.D.B.2.a、b、c表示某植物体的三个相邻的细胞表示某植物体的三个相邻的细胞,它们的细胞液浓度为它们的细胞液浓度为abc,它们之间的水分它们之间的水分渗透方向应该是渗透方向应该是()()acbacbacbacbA AB BC CD D3.当把紫色的洋葱鳞片叶的表皮置于质量浓度为当把紫色的洋葱鳞片叶的表皮置于质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液中后，原生质层和细胞壁之间的蔗糖溶液中后，原生质层和细胞壁之间将（将（）A.紧紧靠在一起紧紧靠在一起 B.充满细胞液充满细胞液 C.充满蔗糖溶液充满蔗糖溶液 D.充满清水充满清水4.浓盐水有杀菌防腐的作用，其原因是（浓盐水有杀菌防腐的作用，其原因是（）A.浓盐水中含有较多的氯离子，使细菌毒素失效浓盐水中含有较多的氯离子，使细菌毒素失效B.浓盐水中没有细菌所需要的酶，细菌不能产生毒素浓盐水中没有细菌所需要的酶，细菌不能产生毒素C.浓盐水中含养料少，细菌迅速死亡浓盐水中含养料少，细菌迅速死亡D.由于渗透作用，使细菌失水死亡由于渗透作用，使细菌失水死亡5.以下哪种情况会发生渗透作用（以下哪种情况会发生渗透作用（）干种子萌发时的吸水干种子萌发时的吸水萎蔫的青菜放进清水中变得硬挺萎蔫的青菜放进清水中变得硬挺根毛细胞吸水根毛细胞吸水水由气孔进入外界环境水由气孔进入外界环境插在花瓶中的花枝由瓶中吸水插在花瓶中的花枝由瓶中吸水洋葱表皮细胞放在盐水中发生质壁分离洋葱表皮细胞放在盐水中发生质壁分离兔的血液红细胞放在盐水中发生皱缩兔的血液红细胞放在盐水中发生皱缩A.B.C.D.