4.1物质跨膜运输的实例课件 高一生物人教版必修一.ppt

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1、第一节 物质跨膜运输的实例,第四章 细胞的物质输入和输出,糖渍西红柿,白菜馅,连续磕带盐的瓜子时，你的口腔和唇的黏膜有什么感觉呢？,干燥难受的感觉，外界浓度高， 口腔和唇粘膜细胞失水,即水分输出。,洒水为了保持蔬菜的新鲜硬挺,水分的输入和输出,细胞的吸水和失水,问题探讨：,请同学们仔细观察现象，分析现象的原因。,半透膜：是一种只许某种分子或离子扩散进出的薄膜。如玻璃纸、鸡蛋的卵壳膜、动物的膀胱膜。,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？,单位时间内透过玻璃纸的水分子数多于渗出玻璃纸

2、的水分子数量。,不会, 因为纱布的孔隙很大, 蔗糖分子也可以自由透过。,漏斗内液面不会升高, 单位时间内透过玻璃纸的水分子数等于渗出玻璃纸的水分子数量。,具有半透膜 半透膜两侧的溶液存在浓度差,渗透作用发生的必需条件是：,渗透作用的概念：水分子（或者其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。,C低 C高,水 (相对含量多) 水 (相对含量少),水分移动的方向：,扩散,半透膜,渗透,类比推理,1、如果将装置中的漏斗换成动物细胞还会不会吸水？ 2、如果吸水，细胞的形态会发生什么变化？,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,二、动物细胞的吸水和失水实验,小于,大于,等于

3、,细胞吸水膨胀,细胞失水皱缩,保持原状态,讨论,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？,一般不能,是,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？,当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度时，红细胞一般会因持续吸水而涨破。,4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？,主要取决于红细胞内外浓度的差值，一般情况下差值较大时吸水或失水较多。,动物细胞能发生渗透作用吗？,结果说明:,细胞膜相当于半透膜 动物细胞是一个渗透系统,思考：如果换成植物细胞会如何？,其他动物细胞的吸水和失水的原理与红细胞是一样的。,成熟植物细胞的结构复

4、习,三、植物细胞的吸水和失水实验,生物兴趣小组展示课下实验:,0.3g/ml蔗糖溶液,清水,生物兴趣小组展示课下实验:,1、植物细胞会出现失水的情况吗？ 2、植物细胞在什么情况下会失水？3、原生质层是否相当于一层半透膜？,提出问题：,根据以上你观察到的实验现象，你想探究的问题是什么？“烧苗”“白菜馅”,植物细胞的吸水和失水的猜想,细胞壁,细胞膜,液泡膜,细胞质,（全透性，伸缩性小）,细胞液,（具有一定的浓度）,水,?,提出问题,作出假设,进行实验,设计实验,分析结果，得出结论,原生质层是不是相当于一层半透膜,原生质层相当于一层半透膜,探究植物细胞的失水和吸水,设计 方案,预期结果,将植物细胞浸

5、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。,材料用具： 刀片，镊子，滴管，盖玻片，吸水纸，显微镜。,进行实验,质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，清水,紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞,3.从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。重复几次，盖玻片下面的洋葱鳞片叶表皮就浸润在蔗糖溶液中。,4.用低倍显微镜观察，看细胞的中央液泡是否逐渐变小，原生质层在什么位置，细胞大小是否变化。,5.在盖玻片的一侧滴入清水，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。重复几次，盖玻

6、片下面的洋葱鳞片叶表皮就清水中。,6.用低倍显微镜观察，看细胞的中央液泡是否逐渐变大，原生质层的位置有没有变化，细胞的大小有没有变化。,方法步骤： 1.制作临时装片。 2.用低倍镜观察洋葱鳞片叶外表皮细胞中,紫色中央液泡的大小，以及原生质层的位置。,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,实验结果,分析结果，得出结论,原生质层相当于一层半透膜(具有选择透过性),证据是否真正支持原先的假说？,质壁分离和质壁分离复原,A,B,C,从A B C,从C B A,质壁分离,质壁分离的复原,思考： 1、你认为植物细胞质壁分离和质壁分离复原的条件有哪些？ （

7、1）、活细胞； （2）、有大的液泡； （3）、有细胞壁（全透性）； （4）、细胞壁的伸缩性比原生质层小； （5）、外界溶液的浓度大于细胞液的。,植物细胞质壁分离,植物细胞质壁分离的复原,2.如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？,3.如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液，实验结果会有什么不同？,不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用的吸水或失水。,高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水而死亡，不可能发生质壁分离复原。,4.为什么植物细胞失水时,原生质层与细胞壁不是一起变化,而是发生质壁分离?,原生质层比细胞壁的伸缩性大。,注意：动植物细胞在吸水与失水方面的差异。 动物细胞没有细胞壁，因此不会有质壁

8、分离现象。 植物细胞由于有细胞壁的限制和保护不会因持续吸水而涨破。,四、物质跨膜运输的其他实例 实例一,1、水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高？ 2、不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？,1.在培养过程中，水稻吸收水分及Si O4 4+离子较多，吸收Ca2+、Mg2+较少，结果导致水稻培养液里的Ca2+、Mg2+浓度增高。 在番茄的培养液中， Ca2+、Mg2+的浓度下降，而Si O4 4+的浓度升高，证明番茄吸收的Ca2+、Mg2+比Si O4 4+ 多。 2.不同作物对无机盐的吸收是有差异的。,根据资料分析,结论：细胞对于物质的输出和输入有选择性。,其他物质跨膜运输实例二,结论：

9、 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。,物质跨膜运输的其他实例三,20 25倍,人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力,250mg/L,血液中碘的浓度,I,水分子的运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输也是这样的吗？由此你能得出什么结论？,水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的。 其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于细胞生命活动的需要。 细胞对物质的吸收是有选择的。,结论：细胞膜不仅是半透膜，还是选择透过性膜。生物膜都是选择透过性膜！,能证明，蔗糖分子并未如水分子那样进出细胞膜。,植物细胞的质壁分离与复原现象能说明细胞膜是选择透过性膜吗？,（1）判断细胞的死活

10、 （2）判断植物细胞的细胞液浓度(可以推断几种未知溶液浓度的大小) （3）说明原生质层是选择透过性膜 （4）农业生产中的水肥管理 （5）生活中杀菌、防腐、腌制食品,五、渗透作用原理的运用,物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，细胞对于物质的输入和输出是有选择性的。 细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。,小结,1、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（ ）,C,A,B,C,D,2、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,3、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、盐水是中性的，不适于细菌的生活 D、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡,D,4、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,