高三-物质跨膜运输的实例精选文档.ppt

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1、高三-物质跨膜运输的实例本讲稿第一页，共三十三页渗透系统与渗透作用渗透系统与渗透作用1.1.渗透系统的组成（如图）及条件渗透系统的组成（如图）及条件本讲稿第二页，共三十三页渗透作用渗透现象示意图开始前结束时本讲稿第三页，共三十三页渗透作用半透膜：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：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。本讲稿第四页，共三十三页一、细胞的吸水和失水一、细胞的吸水和失水1.1.渗透作用渗透作用 （1 1）概念：水分子（或其他溶剂分子）通过）概念：水分子（或其他溶剂分子）通过 ,从低浓度溶液

2、向高浓度溶液的扩散。从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。（2 2）发生条件：）发生条件：有一层有一层 ；半透膜两侧的半透膜两侧的 溶液具有溶液具有 。半透膜半透膜半透膜半透膜浓度差浓度差本讲稿第五页，共三十三页 （1 1）半透膜可以是生物性的选择透过性膜，如细）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。胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。（2 2）半透膜两侧的溶液具有浓度差。浓度差的实）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。量浓度之

3、差，即摩尔浓度而不是质量浓度。2.2.渗透作用的发生（溶质分子不能通过半透膜）渗透作用的发生（溶质分子不能通过半透膜）（1 1）当）当S S1 1浓度浓度SS2 2浓度时，由浓度时，由S S2 2SS1 1的水分子数多的水分子数多 于由于由S S1 1SS2 2的水分子数，漏斗（的水分子数，漏斗（S S1 1）液面上升。）液面上升。（2 2）当）当S S1 1浓度浓度SNMN若漏斗内液面不变，则若漏斗内液面不变，则M=NM=N若漏斗内液面下降，则若漏斗内液面下降，则MN MN 注：初始状态时漏斗内外液面相等。注：初始状态时漏斗内外液面相等。本讲稿第十页，共三十三页4.4.探究物质能否通过半透膜

4、（以碘和淀粉为例）探究物质能否通过半透膜（以碘和淀粉为例）烧杯内盛烧杯内盛淀粉溶液淀粉溶液 漏斗内漏斗内盛碘液盛碘液 结论结论 变蓝变蓝 不变蓝不变蓝 碘能通过半透膜，而淀粉不能碘能通过半透膜，而淀粉不能 不变蓝不变蓝 变蓝变蓝 淀粉能通过半透膜，而碘不能淀粉能通过半透膜，而碘不能 变蓝变蓝 变蓝变蓝 淀粉和碘都能通过半透膜淀粉和碘都能通过半透膜 不变蓝不变蓝 不变蓝不变蓝 淀粉和碘都不能通过半透膜淀粉和碘都不能通过半透膜 本讲稿第十一页，共三十三页淀粉溶液淀粉溶液 葡萄糖溶液葡萄糖溶液蒸馏水蒸馏水 碘液碘液 斐林试剂斐林试剂本讲稿第十二页，共三十三页淀粉溶液淀粉溶液 葡萄糖溶液葡萄糖溶液蒸馏

5、水蒸馏水 碘液碘液 斐林试剂斐林试剂本讲稿第十三页，共三十三页外界溶液浓度外界溶液浓度 小于小于 细胞质浓度细胞质浓度细胞吸水膨胀细胞吸水膨胀外界溶液浓度外界溶液浓度 等于等于 细胞质浓度细胞质浓度 保持原状态保持原状态外界溶液浓度外界溶液浓度 大于大于 细胞质浓度细胞质浓度细胞失水皱缩细胞失水皱缩 动物细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水本讲稿第十四页，共三十三页2.2.动物细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水 （1 1）动物细胞的）动物细胞的 相当于半透膜，两侧具相当于半透膜，两侧具 有浓度差，构成渗透系统有浓度差，构成渗透系统,故可发生故可发生 ，但不能发生质壁分离。但不能发生质壁分离。

6、（2 2）当外界溶液浓度）当外界溶液浓度 细胞质浓度时，细胞细胞质浓度时，细胞 .。（4 4）当）当 时，水分子进出平衡。时，水分子进出平衡。细胞膜细胞膜渗透作用渗透作用膨胀膨胀吸水吸水失水失水皱缩皱缩外界溶液浓度外界溶液浓度=细胞质浓度细胞质浓度本讲稿第十五页，共三十三页例例.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（到低排列，正确的是（）A甲甲乙乙丙丙丁丁B丁丁甲甲乙乙丙丙C丙丙丁丁甲甲乙乙D丙丙乙乙丁

7、丁甲甲 甲甲 乙乙 丙丙 丁丁D本讲稿第十六页，共三十三页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选择透过性本讲稿第十七页，共三十三页3.3.植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水 全透全透细胞膜细胞膜液泡膜液泡膜选择透过选择透过半透膜半透膜大液泡大液泡细胞液细胞液渗透作用渗透作用质壁分离质壁分离质壁分离复原质壁分离复原大于大于吸水吸水本讲稿第十八页，共三十三页 当细胞液浓度外界溶液浓度时，失水，质壁分当细胞液浓度外界溶液浓度时，失水，质壁分离。离。当细胞液浓度外界溶液浓度时，吸水，质壁分离当细胞液浓度外界溶液浓度时，吸水

8、，质壁分离复原。复原。提提 醒醒 分分生生区区细细胞胞和和干干种种子子细细胞胞因因无无大大液液泡，不能发生渗透作用，无质壁分离和复原现象。泡，不能发生渗透作用，无质壁分离和复原现象。若有细胞壁的存在，不管失水还是吸水，细胞体积若有细胞壁的存在，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。变化不大。但动物细胞体积会发生明显变化。本讲稿第十九页，共三十三页4.4.质壁分离的原因质壁分离的原因 外因：外因：；内因：细胞壁的伸缩性；内因：细胞壁的伸缩性 原原 生质层。生质层。练一练练一练 下列哪些细胞能发生质壁分离并总结发生质壁分下列哪些细胞能发生质壁分离并总结发生质壁分 离的条

9、件。离的条件。a.a.叶肉细胞叶肉细胞 b.b.根毛成熟区细胞根毛成熟区细胞 c.c.分生区细胞分生区细胞 d.d.形成层细胞形成层细胞 e.e.干种子细胞干种子细胞 f.f.动物细胞动物细胞 g.g.导管细胞导管细胞 h.h.纤维细胞纤维细胞 i.i.洋葱表皮细胞洋葱表皮细胞 答案答案 （1 1）能发生质壁分离的细胞：）能发生质壁分离的细胞：a a、b b、i i。（2 2）有大液泡（成熟）的活的植物细胞，才能发）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。细胞不能发生质壁分离。浓度差浓度

10、差小于小于本讲稿第二十页，共三十三页例下图为显微镜下某植物细胞在例下图为显微镜下某植物细胞在30蔗糖溶液中蔗糖溶液中的示意图。下列叙述中错误的是的示意图。下列叙述中错误的是A若将细胞置于清水中，若将细胞置于清水中，A仍保持不变仍保持不变B若该细胞处于若该细胞处于40蔗糖溶液中，蔗糖溶液中，B/A值将变小值将变小CB/A值能表示细胞失水的程度值能表示细胞失水的程度DA、B分别表示细胞和液泡的长度分别表示细胞和液泡的长度D本讲稿第二十一页，共三十三页例例 P39“对位训练对位训练”T1T3实验：观察植物细胞的质壁分离及复原实验：观察植物细胞的质壁分离及复原阅读阅读P40 例例 P40 T4、T5本

11、讲稿第二十二页，共三十三页区别三组概念区别三组概念P401.扩散作用和渗透作用扩散作用和渗透作用2.半透膜和选择透过性膜半透膜和选择透过性膜例例 P40“纠正训练纠正训练”3.原生质层和原生质体原生质层和原生质体例例 P41“典例分析典例分析”本讲稿第二十三页，共三十三页拓展应用拓展应用 P41P41 植物细胞质壁分离与复原实验的拓展植物细胞质壁分离与复原实验的拓展1.1.判断细胞的死活判断细胞的死活2.2.测定细胞液浓度范围测定细胞液浓度范围 待测细胞待测细胞+一系列浓度梯度的分离剂一系列浓度梯度的分离剂 细胞细胞 液浓度范围等于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分液浓度范围等于未发生质壁分离和刚

12、刚发生质壁分 离的外界溶液的浓度范围。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。实验单一变量：不同浓度的分离剂。分别镜检分别镜检本讲稿第二十四页，共三十三页3.3.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 不同植物细胞不同植物细胞+同一浓度的分离剂同一浓度的分离剂 刚发生刚发生 质壁分离所需时间比较质壁分离所需时间比较判断质壁分离速度（或判断质壁分离速度（或 细胞液浓度）。细胞液浓度）。实验单一变量：不同植物细胞。实验单一变量：不同植物细胞。4.4.比较未知浓度溶液的浓度大小比较未知浓度溶液的浓度大小 同一植物的成熟细胞同一植物的成熟细胞+未知浓度的溶液未知浓度的

13、溶液 刚刚 刚发生质壁分离所需时间刚发生质壁分离所需时间比较所用时间长短比较所用时间长短 判断溶液浓度的大小（时间越短，未知溶液的浓判断溶液浓度的大小（时间越短，未知溶液的浓 度越大）。度越大）。实验单一变量：未知浓度的溶液。实验单一变量：未知浓度的溶液。镜检镜检镜检镜检本讲稿第二十五页，共三十三页本讲稿第二十六页，共三十三页例在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，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。于如右图状态。a、b表示该部位的溶液浓度，由表示该部位的溶液浓度，由此可推测此可推测A可能

14、可能ab，细胞渗透吸水，细胞渗透吸水B可能可能a=b，渗透系统保持动态平衡，渗透系统保持动态平衡C可能可能ab，细胞渗透失水，细胞渗透失水D上述三种情况都有可能上述三种情况都有可能 D本讲稿第二十七页，共三十三页二 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+离子离子oMg2+Ca2+SiO42+离子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结论二：不同植物对同种离子的吸收不一样本讲稿第二十八页，共三十三页二、物质跨膜运输

15、的其他实例二、物质跨膜运输的其他实例P38P381.1.番茄和水稻吸收无机盐离子的比较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科学家将番茄和水稻分别放在含有CaCa2+2+、MgMg2+2+和和SiSi4+4+的培养液中培养，结果及分析如下：的培养液中培养，结果及分析如下：本讲稿第二十九页，共三十三页 （1 1）不同植物对）不同植物对 的吸收有差异的吸收有差异,同一种植物对同一种植物对 的吸收也有差异的吸收也有差异,说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有 。（2 2）水稻吸收水的相对速度比吸收）水稻吸收水的相对速度比吸收CaCa2+2+、

16、MgMg2+2+,造成培养液中造成培养液中CaCa2+2+、MgMg2+2+浓度浓度 ；番茄吸收水；番茄吸收水 的相对速度比吸收的相对速度比吸收SiSi4+4+，造成培养液中，造成培养液中SiSi4+4+浓浓 度度 。2.2.微生物吸收无机盐离子的特点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不同微生物对不同无机盐离子的吸收表现出较大 的差异：的差异：（1 1）不同微生物对无机盐离子的吸收有）不同微生物对无机盐离子的吸收有 。（2 2）不同微生物对各种无机盐离子的）不同微生物对各种无机盐离子的 不同。不同。同一种无机盐离子同一种无机盐离子不同种无机盐离子不同种无机盐

17、离子选择性选择性大大上升上升大大上升上升选择性选择性需要量需要量本讲稿第三十页，共三十三页3 3.吸吸水水为为 ，吸吸收收离离子子为为 ，且且无无 机机盐盐离离子子必必须须溶溶于于水水后后才才能能被被吸吸收收，所所以以吸吸水水和和 吸收无机盐离子是两个吸收无机盐离子是两个 的过程。的过程。提提 醒醒 物物 质质 的的 跨跨 膜膜 运运 输输 并并 不不 都都 是是 顺顺 相相 对对 含含 量量 浓浓 度度 梯梯 度度 的的，而而 且且 细细 胞胞 对对 于于 物物 质质 的的 输输 入入 和和 输输 出出 有选择性。有选择性。细细 胞胞 膜膜 和和 其其 他他 生生 物物 膜膜 都都 是是 选

18、选 择择 透透 过过 性性 膜膜，这这 些些膜膜可可以以让让水水分分子子自自由由通通过过，一一些些离离子子和和小小分分子子 也也可可以以通通过过，而而其其他他的的离离子子、小小分分子子（如如蔗蔗糖糖分分 子）和大分子（如蛋白质分子）则不能通过。子）和大分子（如蛋白质分子）则不能通过。自由扩散自由扩散主动运输主动运输相对独立相对独立本讲稿第三十一页，共三十三页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溶液中吸收K和和NO3的曲线图，对曲线有关分析错误是的曲线图，对曲线有关分析错误是A影响影响E、F两点吸收量不同的主要原因是能量供应的差异两点吸收量不同的主要原因是能量供应的差异B影响影响F、G两点吸收量不同的主要原因是载体数量的不同两点吸收量不同的主要原因是载体数量的不同C根尖表皮细胞吸收根尖表皮细胞吸收K和和NO3的载体蛋白种类不同的载体蛋白种类不同D细胞对细胞对NO3的吸收多于的吸收多于K是因为土壤溶液中是因为土壤溶液中NO3含量含量较高较高氧浓度氧浓度吸吸收收量量EFGNO3K+D本讲稿第三十二页，共三十三页例例 P41“随堂过关检测随堂过关检测”Thank You本讲稿第三十三页，共三十三页