生物 第四章 细胞的物质输入和输出 4.1 物质跨膜运输的实例 新人教版必修1.ppt

第四章第四章 细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出第一节 物质跨膜运输的实例渗透系统装置渗透系统装置问题讨论问题讨论1、漏斗管内的液面为什么会升高？、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。量，使得管内液面升高。3.3.如果烧杯中不是清水如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗而是同样浓度的蔗糖溶液结果会怎样糖溶液结果会怎样?2.2.如果用一层纱布代替玻璃纸如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液漏斗管内的液面还会升高吗面还会升高吗?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。于渗出的水分子数量。条件条件渗透作用的概念渗透作用的概念:水分子水分子(或其它溶剂分子或其它溶剂分子)透过半透膜透过半透膜,从低浓度溶液向高浓度从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散的现象。溶液的扩散的现象。半透膜：半透膜：膜两侧的溶液具有浓度差膜两侧的溶液具有浓度差一些物质（一般是水等小分子物质）能透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。3、原理、原理溶液溶液A A浓度浓度大于大于溶液溶液B B，水分子从，水分子从B AB A移动。移动。（中水分子的浓度小于中水分子的浓度）（中水分子的浓度小于中水分子的浓度）溶液溶液A A浓度浓度小于小于溶液溶液B B，水分子从，水分子从A BA B移动。移动。（中水分子的浓度大于中水分子的浓度）（中水分子的浓度大于中水分子的浓度）归纳：水分子可以自由进出，并且是顺相对归纳：水分子可以自由进出，并且是顺相对含量的梯度进行的。含量的梯度进行的。当外界溶液的浓度比细胞质的溶度当外界溶液的浓度比细胞质的溶度低时，细胞吸水膨胀。低时，细胞吸水膨胀。当外界溶液的浓度比细胞质的溶当外界溶液的浓度比细胞质的溶度高时，细胞失水皱缩。度高时，细胞失水皱缩。当外界溶液的浓度与细胞质的溶度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。相同时，水分进出细胞处于动态平衡。人的红细胞人的红细胞细胞膜细胞膜细胞质细胞质生理生理盐水盐水清水清水12二二 .动物细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水?在等渗溶液中在等渗溶液中:由外界溶液浓度由外界溶液浓度=细胞质的浓度细胞质的浓度 红细胞红细胞 。低浓度溶液中低浓度溶液中:由于外界溶液浓度细胞质的浓度红细胞由于外界溶液浓度细胞质的浓度红细胞。高浓度溶液中高浓度溶液中:由于外界溶液浓度细胞质的浓度细胞由于外界溶液浓度细胞质的浓度细胞 。分析结果、得出结论分析结果、得出结论红细胞的细胞膜相当于一层半透膜红细胞的细胞膜相当于一层半透膜吸水膨胀吸水膨胀失水皱缩失水皱缩吸水和失水吸水和失水动态平衡动态平衡实验现象记录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。其它动物细胞吸水和失水和原理与红细胞的是一样的。提出问题提出问题作出假设作出假设进行实验进行实验设计实验设计实验分析结果，得出结论分析结果，得出结论总结：科学探究的一般方法总结：科学探究的一般方法提出一个值得探究的问题提出一个值得探究的问题根据已有的知识和经验，对提根据已有的知识和经验，对提出的问题作出尝试性的回答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通过实验来验证假设是否正确12345细胞液细胞液液泡膜液泡膜细胞质细胞质细胞膜细胞膜细胞壁细胞壁原原生生质质层层清水清水?类比学习类比学习3 3、植物细胞吸水和失水、植物细胞吸水和失水（2）方法步骤：）方法步骤：1、滴清水、滴清水2、取材、取材3、平展、平展4、盖盖玻片、盖盖玻片制制片片5、显微观察：先、显微观察：先低低倍后倍后高高倍倍6、滴、滴0.3g/mL0.3g/mL蔗糖溶液观蔗糖溶液观察现象察现象7 7、滴清水再观察现象、滴清水再观察现象观观察察显微镜下植物细胞的质壁分离显微镜下植物细胞的质壁分离显微镜下植物细胞的质壁分离显微镜下植物细胞的质壁分离正常的洋葱正常的洋葱表皮细胞表皮细胞0.3g/mL0.3g/mL的的 蔗糖溶液蔗糖溶液质壁分离的洋质壁分离的洋葱表皮细胞葱表皮细胞原生质层原生质层植物细胞的质壁分离及复原植物细胞的质壁分离及复原当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，质壁分离；当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，质壁分离复原。总总 结结成熟植物细胞通过渗透作用吸水成熟植物细胞通过渗透作用吸水（或失水）的实验验证（或失水）的实验验证想一想想一想发生质壁分离的发生质壁分离的条件是什么？条件是什么？活的成熟的植物细胞活的成熟的植物细胞原生质层的伸缩性大原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性于细胞壁的伸缩性外界溶液浓度大于外界溶液浓度大于细胞液浓度细胞液浓度三三 .植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水结论结论:细胞液浓度细胞液浓度大于大于外界溶液浓度外界溶液浓度2.2.细胞液浓度细胞液浓度小于小于外界溶液浓度外界溶液浓度细胞细胞失水失水 细胞细胞吸水吸水 成熟的成熟的植物细胞植物细胞渗透渗透系统系统外界外界溶液溶液1、植物细胞是一个渗透系统细细胞胞吸吸水水的的方方式式吸胀吸水吸胀吸水渗透吸水渗透吸水举例：举例：未成熟植物细胞、干种子等未成熟植物细胞、干种子等 细胞结构特点：细胞结构特点：没有形成大的中央液泡没有形成大的中央液泡条件：条件：成熟的中央有液泡的植物细胞成熟的中央有液泡的植物细胞细胞结构特点：细胞结构特点：细胞质有大液泡；细细胞质有大液泡；细胞壁具全透性；原生质层具选择透过性；胞壁具全透性；原生质层具选择透过性；细胞液具有一定浓度。细胞液具有一定浓度。原理：原理：靠细胞内的亲水性物质（蛋白质、靠细胞内的亲水性物质（蛋白质、淀粉、纤维素）吸收水分淀粉、纤维素）吸收水分（主要的吸水方式）（主要的吸水方式）实例：实例：成熟的植物细胞成熟的植物细胞原理：原理：具选择透过性膜和浓度差具选择透过性膜和浓度差四、物质跨膜运输的其他实例四、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的梯度跨膜运输的过程。其他物质的跨膜运输是怎样的呢？是怎样的呢？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四、物质跨膜运输的其他实例四、物质跨膜运输的其他实例结论：结论：物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。四四.物质跨膜运输的其他实例物质跨膜运输的其他实例20 25倍倍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I1.在培养过程中，水稻吸收水分及在培养过程中，水稻吸收水分及SiSi4+4+离子较多，离子较多，吸收吸收CaCa2+2+、MgMg2+2+较少，结果导致水稻培养液里的较少，结果导致水稻培养液里的CaCa2+2+、MgMg2+2+浓度增高。浓度增高。2.2.在番茄的培养液中，在番茄的培养液中，CaCa2+2+、MgMg2+2+的浓度下降，的浓度下降，而而SiSi4+4+的浓度升高，证明番茄吸收的的浓度升高，证明番茄吸收的CaCa2+2+、MgMg2+2+比比SiSi4+4+多。多。3.3.不同作物对无机盐的吸收是有差异的。不同作物对无机盐的吸收是有差异的。根据资料分析根据资料分析 结论：结论：细胞对于物质的输出和输入有选择性。细胞对于物质的输出和输入有选择性。28.1628.1648.5548.55米曲菌米曲菌38.6638.6651.0051.00酵母菌酵母菌2.412.414.934.93圆褐固氮菌圆褐固氮菌12.9512.9533.9933.99大肠杆菌大肠杆菌K K2 2O OP P2 2O O5 5微生物微生物 从以上实例可以看出，物质跨膜运输并不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。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可以说细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。性膜。什么是生物膜什么是生物膜?有什么特性有什么特性?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。生物膜的功能特性：选择透过性膜。（水分子可自由通过，一些离子和小分子也可通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过）。细胞膜的功能特点：细胞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。练习练习1 1、一个成熟的植物细胞，它的原生质层主要包、一个成熟的植物细胞，它的原生质层主要包括括 （）A A、细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质、细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质 B B、细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质、细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质 C C、细胞膜和液泡膜之间的细胞质、细胞膜和液泡膜之间的细胞质 D D、细胞壁、液泡膜和它们之间的细胞质、细胞壁、液泡膜和它们之间的细胞质B2 2、下图是三个相邻的植物细胞，以及它们之、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（胞液，在浓度上的关系是（）A A、甲乙丙、甲乙丙 B B、甲、甲 乙乙 丙丙 C C、甲乙，且乙、甲乙，且乙 丙丙 D D、甲、甲 乙，且乙丙乙，且乙丙 甲甲乙乙丙丙B