市优质课课件--物质跨膜运输的实例讲解学习.ppt

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1、第四章第四章细胞的物质细胞的物质(wzh)输入输入和输出和输出第第1节物质节物质(wzh)跨膜运输的实例跨膜运输的实例第一页，共39页。生活生活(shnghu)现象现象3.盐碱地中的植物盐碱地中的植物(zhw)长势萎蔫长势萎蔫2.腌制腌制(ynzh)的咸菜会变软变干的咸菜会变软变干1.当我们咸的东西吃多的时候比较容易口渴当我们咸的东西吃多的时候比较容易口渴第二页，共39页。1.描述描述(miosh)半透膜的特征，理解渗透半透膜的特征，理解渗透作用发生的条件。作用发生的条件。2.说出动物植物细胞在什么情况下吸水和说出动物植物细胞在什么情况下吸水和失水。失水。3.理解水的跨膜运输是顺相对含量梯度。

2、理解水的跨膜运输是顺相对含量梯度。4.举例说出细胞膜是选择透过性膜。举例说出细胞膜是选择透过性膜。来源来源:学科网学科网ZXXK学习学习(xux)目目标标第三页，共39页。半透膜：一类可以让小分子物质(wzh)通过而大分子物质(wzh)不能通过的一类薄膜的总称。第四页，共39页。（1）玻璃纸是一种半透膜，在此实验中 可以通过，而 不能通过。（2）单位体积内烧杯清水中的水 分 子 数 比 漏 斗 蔗 糖 溶 液(rngy)中水分子数 。（3）单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数 （多，少）于从长颈漏斗渗出的水。（4）液面升高的原因是什么呢？问题问题(wnt)探探讨讨水分子水分子蔗糖蔗糖(z

3、htng)分子分子多多多多单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数多。单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数多。第五页，共39页。思考讨论思考讨论1.漏斗内液面可无限上升吗？漏斗内液面可无限上升吗？2.最后两侧液体浓度相同吗？最后两侧液体浓度相同吗？3.平衡时水分子还移动吗？平衡时水分子还移动吗？4.水分子是顺着相对含量梯度水分子是顺着相对含量梯度(td)还是还是逆着相对含量梯度逆着相对含量梯度(td)进出的？进出的？渗透渗透(shntu)作用作用:水分子（或其他水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜由低浓度向高溶剂分子）透过半透膜由低浓度向高浓度的扩散。浓度的扩散。第六页，共39页。溶液(rngy

4、)浓度高低水水分分(shufn)流流动动方方向向渗透渗透(shntu)现象现象水的相对水的相对含量含量低低高高第七页，共39页。第八页，共39页。一是具有半透膜；一是具有半透膜；二是半透膜两侧二是半透膜两侧(lin c)(lin c)的的溶液具有浓度差。溶液具有浓度差。一个典型的渗透一个典型的渗透(shntu)装置装置（或系统）必备条件：（或系统）必备条件：第九页，共39页。深化深化(shnhu)拓展拓展思考思考(sko)：10%的葡萄糖溶液与的葡萄糖溶液与10%的蔗糖溶的蔗糖溶液哪个浓度大？液哪个浓度大？由公式由公式C=n/V=m/MV,可知：因为二者的质量相同可知：因为二者的质量相同（m）

5、,蔗糖蔗糖(zhtng)的摩尔质量（的摩尔质量（M)比葡萄糖的比葡萄糖的大，同时二者体积一样，所以可知葡萄糖溶液的浓大，同时二者体积一样，所以可知葡萄糖溶液的浓度比蔗糖度比蔗糖(zhtng)溶液的浓度大。溶液的浓度大。第十页，共39页。例：把体积相同的例：把体积相同的10%的葡萄糖溶液的葡萄糖溶液(rngy)和和10%的蔗糖溶液的蔗糖溶液(rngy)用半透膜（葡糖糖用半透膜（葡糖糖和蔗糖都不能通过该半透膜）隔开，其水分子和蔗糖都不能通过该半透膜）隔开，其水分子运动的特点是（运动的特点是（）A因浓度相同，水分子移动外于平衡状态因浓度相同，水分子移动外于平衡状态B水分子由葡萄糖溶液水分子由葡萄糖溶

6、液(rngy)向蔗糖溶液向蔗糖溶液(rngy)中移动比由蔗糖溶液中移动比由蔗糖溶液(rngy)向葡萄向葡萄糖溶液糖溶液(rngy)中移动的多中移动的多C水分子总的移动趋势是由蔗糖溶液水分子总的移动趋势是由蔗糖溶液(rngy)向葡萄糖溶液向葡萄糖溶液(rngy)中移动中移动D水分子不移动水分子不移动C第十一页，共39页。【变式训练】把体积与质量百分比浓度相同的葡萄糖和【变式训练】把体积与质量百分比浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液蔗糖溶液(rngy)用半透膜用半透膜(允许溶剂和葡萄糖通过，允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过不允许蔗糖通过)隔开隔开(如下图如下图)，一段时间后液面的情，一段时间后液面的情

7、况是况是()A.甲高于乙甲高于乙B.先甲低于乙，后乙低于甲先甲低于乙，后乙低于甲C.乙高于甲乙高于甲D.先甲高于乙，后乙高于甲先甲高于乙，后乙高于甲D第十二页，共39页。外界溶液外界溶液(rngy)(rngy)浓度浓度 细胞质浓度细胞质浓度细胞吸水膨胀细胞吸水膨胀外界外界(wiji)(wiji)溶液浓度溶液浓度 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(nngd)(nngd)细胞质浓度细胞质浓度(nngd)(nngd)细胞失水皱缩细胞失水皱缩 小于小于 大于大于 等于等于(一)、动物细胞的吸水和失水第十三页，共39页。思考讨论：思考讨论：1.红细胞的细胞质具有红细胞的

8、细胞质具有(jyu)一定浓度吗？一定浓度吗？2.根据现象判断红细胞的细胞膜相当于什么膜根据现象判断红细胞的细胞膜相当于什么膜？3.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会吸水当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会吸水而涨破吗？而涨破吗？4.红细胞吸水或失水的多少取决于什么？红细胞吸水或失水的多少取决于什么？第十四页，共39页。一个动物细胞相当于一个渗透装置一个动物细胞相当于一个渗透装置（）动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜。（）动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜。（）细胞质具有一定的浓度（）细胞质具有一定的浓度(nngd)，只要细胞质与外，只要细胞质与外界溶液具有浓度界溶液具有浓度(nngd)差就会发生渗透

9、作用。差就会发生渗透作用。思考思考:如果换成植物细胞会如何？植如果换成植物细胞会如何？植物细胞吸水和失水与动物物细胞吸水和失水与动物(dngw)(dngw)一样吗？什么结构充当半透膜呢？一样吗？什么结构充当半透膜呢？（3）水是顺相对含量的梯度进出红细胞的。）水是顺相对含量的梯度进出红细胞的。当细胞内溶液浓度当细胞内溶液浓度外界溶液浓度，细胞吸水膨胀外界溶液浓度，细胞吸水膨胀当细胞内溶液浓度当细胞内溶液浓度外界溶液浓度，细胞失水外界溶液浓度，细胞失水(shshu)皱缩皱缩当细胞内溶液浓度当细胞内溶液浓度外界溶液浓度，细胞形态不变外界溶液浓度，细胞形态不变第十五页，共39页。123456细胞壁细胞

10、壁细胞膜细胞膜细胞质细胞质液泡液泡(ypo)膜膜细胞液细胞液细胞核细胞核第十六页，共39页。植物(zhw)细胞的吸水和失水：思考讨论：思考讨论：1.1.一个成熟的植物细胞中液泡一个成熟的植物细胞中液泡的体积占百分九十以上，那么的体积占百分九十以上，那么这个细胞中的液体这个细胞中的液体(yt)(yt)环境环境主要与谁有关？主要与谁有关？2.2.液泡中的水到达细胞外依次液泡中的水到达细胞外依次穿越的结构是什么？外界溶液穿越的结构是什么？外界溶液中的水进入细胞液依次穿越的中的水进入细胞液依次穿越的结构又是什么？结构又是什么？第十七页，共39页。12345细胞液细胞液液泡液泡(ypo)膜膜细胞质细胞质

11、细胞膜细胞膜细胞壁细胞壁原原生生质质层层清水清水(qn shu)?类比类比(lib)学学习习由纤维素和果胶组成，是全透性由纤维素和果胶组成，是全透性第十八页，共39页。1、提出、提出(tch)问问题：题：原生质层是一层半透膜吗？原生质层是一层半透膜吗？2、作出假设、作出假设(jish)：原生质层相当于一层半透膜原生质层相当于一层半透膜水分进出细胞要经过原生质层；原生质水分进出细胞要经过原生质层；原生质层是否相当于半透膜？层是否相当于半透膜？第十九页，共39页。、设计、设计(shj)实验：实验：将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察大小的变化液中，观察大小的变

12、化(binhu)(binhu)；再浸润；再浸润在清水中，观察其大小的变化在清水中，观察其大小的变化(binhu)(binhu)。预期预期(yq)(yq)实验的结果实验的结果 由于原生质层相当于一层半透膜，水分由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由通过，而蔗糖分子则不能通过，子可以自由通过，而蔗糖分子则不能通过，因此在因此在较高浓度的蔗糖溶液较高浓度的蔗糖溶液中，植物细胞中，植物细胞失失水水，液泡会，液泡会缩小缩小；在清水中植物细胞；在清水中植物细胞吸水吸水，液泡又会液泡又会变大变大。第二十页，共39页。质壁分离质壁分离:植物细胞因为失水收缩，植物细胞因为失水收缩，原生质层与细胞壁发生原生

13、质层与细胞壁发生(fshng)分分离的现象。离的现象。质壁分离复原：发生质壁分离的植物细质壁分离复原：发生质壁分离的植物细胞因吸水膨胀，恢复为原来胞因吸水膨胀，恢复为原来(yunli)的的状态。状态。第二十一页，共39页。要观察细胞发生要观察细胞发生(fshng)(fshng)质壁分离和复原，对材料有质壁分离和复原，对材料有哪些要求？哪些要求？有细胞有细胞(xbo)壁（植物细胞壁（植物细胞(xbo)）；）；有中央液泡（颜色为深色）；有中央液泡（颜色为深色）；活细胞活细胞(xbo)（原生质层相当于半透膜）（原生质层相当于半透膜）蔗糖浓度是不是越高越好？蔗糖浓度是不是越高越好？不是。浓度越高会引起

14、植物过度失水而死亡不是。浓度越高会引起植物过度失水而死亡第二十二页，共39页。正常正常(zhngchng)状态下状态下细胞失水细胞失水液泡液泡(ypo)缩缩小小细胞细胞(xbo)吸水液泡吸水液泡变大变大对照组对照组滴加蔗糖滴加蔗糖溶液溶液滴加清水滴加清水不作任不作任何处理何处理、进行实验：、进行实验：思考：质壁分离时，细胞壁和细胞膜之间思考：质壁分离时，细胞壁和细胞膜之间充满的是什么？充满的是什么？蔗糖溶液蔗糖溶液第二十三页，共39页。实验实验(shyn)现现象：象：中央液中央液泡大小泡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(bi(bin n xiox

15、io)逐渐恢复逐渐恢复原来原来(yunli)(yunli)大小大小原生质层恢复原生质层恢复原来位置原来位置原生质层脱原生质层脱离细胞壁离细胞壁基本基本不变不变基本基本不变不变第二十四页，共39页。5、分析、分析(fnx)结果，结果，得出结论得出结论在较高浓度溶液中细胞在较高浓度溶液中细胞(xbo)失失水，液泡变小；在低浓度溶液中细胞水，液泡变小；在低浓度溶液中细胞(xbo)吸水，液泡变大。原生质层相当吸水，液泡变大。原生质层相当于半透膜，成熟的植物细胞于半透膜，成熟的植物细胞(xbo)靠渗靠渗透作用吸水或失水。透作用吸水或失水。6、表达、表达(biod)和和交流：交流：将本组探究的问题、过程、

16、结果和结将本组探究的问题、过程、结果和结论与其它小组交流，听取他们的质疑并进论与其它小组交流，听取他们的质疑并进行解释。行解释。第二十五页，共39页。回忆：科学探究的一般回忆：科学探究的一般(ybn)步步骤骤提出提出(tch)问问题题作出假设作出假设(jish)设计实验设计实验进行实验进行实验分析结果分析结果表达与交流表达与交流（原生质层是一层半透膜吗？）原生质层是一层半透膜吗？）（原生质层相当于一层半透膜）（原生质层相当于一层半透膜）（设计方案、预期结果（设计方案、预期结果）（按预定方案进行实验）（按预定方案进行实验）（分析实验结果，得出结论：分析实验结果，得出结论：）（总结，写实验报告并适

17、当交流）（总结，写实验报告并适当交流）第二十六页，共39页。外界溶液浓度外界溶液浓度细胞液的浓度，细胞细胞液的浓度，细胞失水失水植物细胞植物细胞(xbo)质质壁分离壁分离第二十七页，共39页。外界溶液浓度外界溶液浓度细胞液的浓度，细胞细胞液的浓度，细胞吸水吸水植物细胞植物细胞质壁分离质壁分离(fnl)复原复原第二十八页，共39页。1.1.质壁分离产生的条件：质壁分离产生的条件：（1 1）具有大液泡）具有大液泡 （2 2）原生质层相当于半透膜）原生质层相当于半透膜(3)(3)具有细胞壁（全透性）具有细胞壁（全透性）(4)(4)原生质层与外界溶液原生质层与外界溶液(rngy)(rngy)具有浓度差

18、具有浓度差2.2.质壁分离质壁分离(fnl)(fnl)产生的原因：产生的原因：内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性 外因：外界溶液浓度外因：外界溶液浓度 细胞液浓度细胞液浓度小结小结(xioji)：3.某些物质的质壁分离自动复原现象某些物质的质壁分离自动复原现象（如硝酸钾溶（如硝酸钾溶液、尿素溶液、乙二醇溶液等）原因是液、尿素溶液、乙二醇溶液等）原因是溶质分子可以溶质分子可以通过主动运输或自由扩散方式进入细胞液。通过主动运输或自由扩散方式进入细胞液。第二十九页，共39页。（1）判断植物细胞的死活）判断植物细胞的死活（2）测定细胞液的的浓度范围）测定细胞液的的

19、浓度范围（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（4）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(dxio)（5）鉴别不同种类的溶液（如）鉴别不同种类的溶液（如KNO3和蔗糖和蔗糖溶液）溶液）探究探究(tnji)1.质壁分离和复原实验质壁分离和复原实验的应用的应用第三十页，共39页。探究探究2.未成熟的植物未成熟的植物(zhw)细胞没有大液泡，细胞没有大液泡，能发能发生渗透作用吗？生渗透作用吗？未成熟的植物细胞没有形成大液泡不能发未成熟的植物细胞没有形成大液泡不能发生渗透生渗透(shntu)作用，是吸胀吸水。作用，是吸胀吸水。1.定义：吸胀作用指亲水胶体如蛋

20、白质、淀粉、纤维定义：吸胀作用指亲水胶体如蛋白质、淀粉、纤维素等吸水膨胀素等吸水膨胀(pngzhng)的现象。的现象。2.细胞特点：植物细胞没有形成大液泡。细胞特点：植物细胞没有形成大液泡。3.原因：亲水性物质（蛋白质原因：亲水性物质（蛋白质淀粉淀粉纤维素）纤维素）4.举例：干种子、茎形成层、根尖分生区举例：干种子、茎形成层、根尖分生区第三十一页，共39页。阅读课本(kbn)6364页资料分析 思考讨论思考讨论1.水稻培养液里的水稻培养液里的Ca2+和和Mg2+浓度浓度(nngd)为什么会增高？为什么会增高？2.不同作物对无机盐的吸收有差异吗？不同作物对无机盐的吸收有差异吗？3.水分子跨膜运输

21、是顺相对含量梯度的，其他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也是这样吗？物质的跨膜运输也是这样吗？4.细胞对物质的吸收有选择性吗？如果有，这细胞对物质的吸收有选择性吗？如果有，这中选择性有普遍性吗？中选择性有普遍性吗？第三十二页，共39页。总结总结(zngji)：1.水分子是顺相对含量的梯度跨膜运输的。水分子是顺相对含量的梯度跨膜运输的。2.无机盐的跨膜运输并不都顺相对含量的梯无机盐的跨膜运输并不都顺相对含量的梯度。度。3.水稻和番茄对离子的吸收具有选择性。水稻和番茄对离子的吸收具有选择性。4.人体甲状腺滤泡上皮细胞可以逆浓度梯度人体甲状腺滤泡上皮细胞可以逆浓度梯度从血液中吸收

22、碘。从血液中吸收碘。5.不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异。大的差异。物质的跨膜运输并不都是顺浓度梯度进行，生物质的跨膜运输并不都是顺浓度梯度进行，生物膜具有物膜具有(jyu)选择透过性。选择透过性。第三十三页，共39页。【探究】细胞膜是选择透过性膜，半透膜也是允许一些物质能通过，另一些物质不能通过也有选择性，它们(t men)之间有什么区别？它们的相同点是都可以使小分子通过它们的相同点是都可以使小分子通过(tnggu)而而大分子不能通过大分子不能通过(tnggu)，不同的是只要分子比，不同的是只要分子比半透膜的孔径小，就能通过半透膜的孔径小，就能

23、通过(tnggu)半透膜；而半透膜；而对选择透过性膜来说，即便是小分子，只要不是细对选择透过性膜来说，即便是小分子，只要不是细胞所要选择吸收的，也不能通过胞所要选择吸收的，也不能通过(tnggu)。选择。选择透过性膜一定是半透膜，半透膜不一定是选择透过透过性膜一定是半透膜，半透膜不一定是选择透过性膜。生物膜的选择透过性是活细胞的一个重要特性膜。生物膜的选择透过性是活细胞的一个重要特征。征。第三十四页，共39页。归纳归纳(gun)总结总结1 1、物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，而、物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，而是对于物质的输入是对于物质的输入(shr)(shr)和输出具有选择性的

24、。和输出具有选择性的。2 2、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。水分子水分子能通过的能通过的 细胞选择吸收的离子和小分子细胞选择吸收的离子和小分子不能通过的不能通过的 ：其他离子、小分子（蔗糖）、大分：其他离子、小分子（蔗糖）、大分子子3 3、选择透过性是活细胞的一个重要特征。、选择透过性是活细胞的一个重要特征。第三十五页，共39页。【当堂【当堂(dntn)巩固】巩固】1下列现象中，属于渗透下列现象中，属于渗透(shntu)作用的是（作用的是（）A.蔗糖分子通过细胞壁蔗糖分子通过细胞壁B.水分子通过原生质层水分子通过原生质层C.蛋白质分子通过核膜蛋白质分

25、子通过核膜D.钙离子通过细胞膜钙离子通过细胞膜2.甜菜块根细胞的液泡中有花青素，使块根变为红色。甜菜块根细胞的液泡中有花青素，使块根变为红色。将块根切成小块放在蒸馏水中，水无明显的颜色变化。将块根切成小块放在蒸馏水中，水无明显的颜色变化。但用盐酸处理这些根后，则能使水变红。其原因是（但用盐酸处理这些根后，则能使水变红。其原因是（）A花青素不溶于水而溶于盐花青素不溶于水而溶于盐B盐酸破坏了细胞膜的选择透过性盐酸破坏了细胞膜的选择透过性C盐酸破坏了原生质层的选择透过性盐酸破坏了原生质层的选择透过性D细胞壁被盐酸破坏细胞壁被盐酸破坏CB第三十六页，共39页。3.a、b、c是三个相邻的细胞，已知a细胞

26、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(shufn)在三者之间关系的是（）acbacacbACacbbBDC第三十七页，共39页。4.将一块新鲜(xn xin)马铃薯切成5块，放在一定浓度的蔗糖溶液中，通过显微镜观察细胞，结果如下表，则马铃薯的细胞液浓度大约为 g/ml。A.0.050.10 B.0.10-0.15C.0.15-0.20 D.0.20-0.25 蔗糖浓度g/ml 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 质壁分离情况 不发生 不发生 刚发生 发生 发生 B第三十八页，共39页。5.下图是处于不同生理状态的同一个洋葱鳞茎的三个洋葱鳞片叶表皮细胞，实验

27、药品有清水、下图是处于不同生理状态的同一个洋葱鳞茎的三个洋葱鳞片叶表皮细胞，实验药品有清水、30%蔗糖溶液，分析回答：蔗糖溶液，分析回答：（1）图中）图中A细胞处于细胞处于状态，状态，处充满了处充满了_（2）图中）图中、共同组成共同组成_。（3）图中各细胞的细胞液浓度最高、颜色最深的是）图中各细胞的细胞液浓度最高、颜色最深的是_细胞图。细胞图。（4）如果将）如果将C细胞置于清水中，则该细胞最终细胞置于清水中，则该细胞最终(zuzhn)将处于图中将处于图中_细胞的细胞的状态。状态。（5）在做洋葱表皮细胞质壁分离的实验过程中，图中各细胞状态依次出现的顺序是）在做洋葱表皮细胞质壁分离的实验过程中，图中各细胞状态依次出现的顺序是（用（用A、B、C顺序表示）。顺序表示）。原生质层原生质层ABBCA蔗糖蔗糖(zhtng)溶液溶液质壁分离质壁分离(fnl)第三十九页，共39页。