4-1物质跨膜运输实例.ppt

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1、1.细胞膜的成分细胞膜的成分主要由主要由_和和_ 组成，有少组成，有少量的量的_。蛋白质蛋白质糖类糖类脂质脂质(磷脂磷脂)2.2.细胞膜的功能细胞膜的功能将细胞与外界环境分隔开将细胞与外界环境分隔开控制物质进出细胞控制物质进出细胞进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流第四章第四章 细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出复习提问复习提问:与生活的联系与生活的联系与生活的联系与生活的联系吃比较咸的食物，口吃比较咸的食物，口腔和唇的黏膜有什么感觉腔和唇的黏膜有什么感觉？为什么？为什么？答：觉得比较干，细胞失水答：觉得比较干，细胞失水一一.渗透渗透系统装置系统装置1 1、漏斗管内的液面为什么会升高

2、？、漏斗管内的液面为什么会升高？2 2、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？高吗？3 3、如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结、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？果会怎样？4.4.如果将烧杯中的溶液与漏斗中的溶液互换，液面怎么变如果将烧杯中的溶液与漏斗中的溶液互换，液面怎么变化？原因？化？原因？单位时间内水分子数：渗入玻璃纸单位时间内水分子数：渗入玻璃纸渗出玻璃纸渗出玻璃纸不会不会,因为纱布的孔隙很大因为纱布的孔隙很大,蔗糖分子也可以自由透过蔗糖分子也可以自由透过.半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时

3、间内水分子数：半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内水分子数：渗入渗出渗入渗出 ，故液面不会升高。，故液面不会升高。液面下降液面下降.因为烧杯中蔗糖浓度漏斗中溶液浓度，单位时间因为烧杯中蔗糖浓度漏斗中溶液浓度，单位时间从漏斗中扩散到烧杯中的水分子数量比较多，所以液面下降。从漏斗中扩散到烧杯中的水分子数量比较多，所以液面下降。溶液浓度溶液浓度30%蔗蔗糖糖溶溶液液清清水水高高低低渗透现象的演示实验渗透现象的演示实验水分流动方向水分流动方向水分流动方向水分流动方向3原理原理:2 2 条件：条件：一一 渗透作用渗透作用1 概念：概念：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的水分子（或其他溶剂分子）透过半

4、透膜的 扩散，称为渗透作用扩散，称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溶液溶液A浓度浓度溶液溶液B，水分子从水分子从A B移动移动（中水分子的浓度（中水分子的浓度大于大于中水分子的浓度）中水分子的浓度）溶液溶液A浓度浓度溶液溶液B，水分子从水分子从B A移动移动（中水分子的浓度（中水分子的浓度小于小于中水分子的浓度）中水分子的浓度）二二.动物细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度细胞吸水膨胀细胞吸水膨胀外界溶液浓度外界溶液浓度 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 细胞质浓度细胞质浓

5、度细胞失水皱缩细胞失水皱缩1 1、红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？、红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？2 2、红细胞的细胞膜是不是相当于、红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨问题探讨”中中所说的半透膜？所说的半透膜？3 3、当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？水而涨破吗？4 4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？浓度差越大细胞吸水或失水越多浓度差越大细胞吸水或失水越多水的进出方向水的进出方向顺相对含量的梯度顺相对含量的梯度进出动物细胞的进出动物细胞的 其他动物细胞的吸水或失水与

6、红细胞相似其他动物细胞的吸水或失水与红细胞相似 小于小于 大于大于 等于等于三三.植物细胞的吸水与失水情况植物细胞的吸水与失水情况植物细胞内的液体环境主要是指植物细胞内的液体环境主要是指_液泡中的细胞液液泡中的细胞液问题1.1.水分进出细胞要经过原生质层吗？原生质层是水分进出细胞要经过原生质层吗？原生质层是否相当于半透膜？否相当于半透膜？2.2.植物细胞壁对水分的进出有没有影响呢？植物细胞壁对水分的进出有没有影响呢？科学探究步骤科学探究步骤提出问题提出问题作出假设作出假设设计实验设计实验（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

7、）（设计方案、预期结果（设计方案、预期结果）植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水设计方案：设计方案：将植物细胞浸润在将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液较高浓度的蔗糖溶液中，观中，观察液泡、原生质层及细胞大小的变化；再浸润在察液泡、原生质层及细胞大小的变化；再浸润在清水清水中，观察其大小的变化。中，观察其大小的变化。预期实验的结果预期实验的结果：由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以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，因此在蔗糖溶自由通过，而蔗糖分子则不能通过，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会液中，植物细胞的中央液泡会_，细胞，细胞_；在清水中植物

8、细胞的液泡又会在清水中植物细胞的液泡又会_，细胞，细胞_。缩小缩小皱缩皱缩变大变大膨胀膨胀科学探究步骤科学探究步骤提出问题提出问题作出假设作出假设设计实验设计实验进行实验进行实验（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）植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水植物细胞的质壁分离及复原植物细胞的质壁分离及复原植物细胞的吸植物细胞的吸水和失水水和失水细胞液浓度细胞液浓度小于小于外界溶液浓度时外界溶液浓度时细胞液浓度细胞液浓度大于大于外界溶液浓度时

9、外界溶液浓度时质壁分离质壁分离质壁分离复原质壁分离复原细胞失水细胞失水细胞吸水细胞吸水洋洋葱葱紫紫色色表表皮皮液液泡泡间隙间隙（充满外界溶液）（充满外界溶液）质壁分离质壁分离质壁分离复原质壁分离复原思考思考1 1、你知道这里的、你知道这里的“质质”与与“壁壁”分别指什么吗？分别指什么吗？2 2、植物细胞发生质壁分离的内因和外因是什么？、植物细胞发生质壁分离的内因和外因是什么？3 3、在质壁分离及复原的过程中，细胞液浓度的变化、在质壁分离及复原的过程中，细胞液浓度的变化趋势如何？趋势如何？“质质”指原生质层，指原生质层，“壁壁”指细胞壁指细胞壁外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度。外因：外界溶液浓度

10、大于细胞液浓度。内因内因:由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞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开，不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分开，从而发生质壁分离。从而发生质壁分离。质壁分离质壁分离细胞液浓度变大细胞液浓度变大复原复原细胞液浓度变小细胞液浓度变小科学探究步骤科学探究步骤提出问题提出问题作出假设作出假设设计实验设计实验进行实验进行实验分析结果分析结果（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

11、）（分析实验结果，得出结论：分析实验结果，得出结论：）植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水实验现象实验现象 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逐渐恢复逐渐恢复原来大小原来大小原生质层原生质层恢复恢复原来位置原来位置原生质层原生质层脱离脱离细胞壁细胞壁基本基本不变不变基本基本不变不变原生质层相当于半透膜原生质层相当于半透膜成熟植物细胞成熟植物细胞结论结论：成熟的植物细胞是一个完整的渗透系统成熟的植物细胞是一个完整的渗透系统一个成熟的植物细胞是不是一个渗透系统？一个成熟的植物细胞是不是一个渗透系统？对比分析植物细胞的结构与渗透吸

12、水装置对比分析植物细胞的结构与渗透吸水装置外界溶液外界溶液细胞膜细胞膜细胞质细胞质液泡膜液泡膜细胞液细胞液原原生生质质层层清水清水半透膜半透膜蔗糖蔗糖溶液溶液渗透装置渗透装置细胞壁细胞壁原生质层：原生质层：细胞膜、液泡膜、及两膜之间的细胞质细胞膜、液泡膜、及两膜之间的细胞质要观察细胞发生要观察细胞发生质壁分离和复原质壁分离和复原，对，对材料有哪些要求？材料有哪些要求？有细胞壁（植物细胞）；有细胞壁（植物细胞）；有中央液泡（颜色为深色）；有中央液泡（颜色为深色）；活细胞（原生质层相当于半透膜）活细胞（原生质层相当于半透膜）你觉得植物细胞会过多吸水涨破吗？你觉得植物细胞会过多吸水涨破吗？注：能发生

13、质壁分离的细胞：成熟的植物细胞。注：能发生质壁分离的细胞：成熟的植物细胞。干种子的细胞、根尖分生区等处在发育过程的植物干种子的细胞、根尖分生区等处在发育过程的植物细胞以及动物细胞不能发生质壁分离。细胞以及动物细胞不能发生质壁分离。科学探究步骤科学探究步骤提出问题提出问题作出假设作出假设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：

14、）（总结，写实验报告并适当交流）（总结，写实验报告并适当交流）植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水总结质壁分离说明以下问题质壁分离说明以下问题（1）判断细胞的死活；）判断细胞的死活；（2）测定细胞液的浓度范围；）测定细胞液的浓度范围；（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)比较未知溶液浓度的大小比较未知溶液浓度的大小(5)验证原生质层和细胞壁伸缩性的大小验证原生质层和细胞壁伸缩性的大小待测细胞待测细胞+蔗糖溶液蔗糖溶液-发生质壁分离和复原发生质壁分离和复原不发生质壁分离不发生质壁分离（活细胞）（活细胞）（死细胞）（死细胞）（1）判断细胞的死活；）判断细胞的

15、死活；（2）测定细胞液的浓度范围）测定细胞液的浓度范围待测细胞待测细胞+一系列浓度梯度的蔗糖溶液一系列浓度梯度的蔗糖溶液细胞液浓度范围细胞液浓度范围细胞液浓度范围细胞液浓度范围=未发生质壁分离和刚刚发生质未发生质壁分离和刚刚发生质未发生质壁分离和刚刚发生质未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围。壁分离的外界溶液的浓度范围。壁分离的外界溶液的浓度范围。壁分离的外界溶液的浓度范围。将洋葱鳞片叶表皮细胞分别放入将洋葱鳞片叶表皮细胞分别放入一定浓度的蔗糖溶液和硝酸钾溶液中一定浓度的蔗糖溶液和硝酸钾溶液中,二者均发生了质壁分离二者均发生了质壁分离,过一段时间后过一段时间后观察发现观察发现,

16、放入硝酸钾溶液中的细胞则放入硝酸钾溶液中的细胞则自动发生了质壁分离复原自动发生了质壁分离复原,而放入蔗糖而放入蔗糖溶液中的细胞无此现象溶液中的细胞无此现象,请解释。请解释。讨论讨论初始浓度初始浓度0Mg2Ca2+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四四.物质跨膜运输的其他实例物质跨膜运输的其他实例1、水稻培养液中的、水稻培养液中的Ca2+、Mg2+离子浓度为什么会增离子浓度为什么会增高？是不是水稻不吸收反而向外排出呢？高？是不是水稻不吸收反而向外排出呢？2、不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？、不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？细胞对于物质的输出和输入有细胞对

17、于物质的输出和输入有选择性选择性。28.1648.55米曲菌米曲菌38.6651.00酵母菌酵母菌2.414.93圆褐固氮菌圆褐固氮菌12.9533.99大肠杆菌大肠杆菌K2OP2O5微生物微生物物质（如碘）的跨膜运输物质（如碘）的跨膜运输并不都是和并不都是和水一样顺相对含量梯度水一样顺相对含量梯度的运输，取决于细的运输，取决于细胞生活的需要。胞生活的需要。2025倍倍人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力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

18、是这样的吗？由此你能得出什么结论？跨膜运输也是这样的吗？由此你能得出什么结论？人体甲状腺滤泡上皮细胞人体甲状腺滤泡上皮细胞水分子水分子跨膜运输是跨膜运输是顺相对含量顺相对含量梯度的；梯度的；其他物质其他物质的跨膜运输的跨膜运输并不都是并不都是这样，这取决这样，这取决 于细胞生命活动的需要；于细胞生命活动的需要；细胞对物质的吸收是细胞对物质的吸收是有选择有选择的。的。生物膜可以让生物膜可以让水分子自水分子自由通过由通过，被选择的离子和，被选择的离子和小分子也可以通过，其他小分子也可以通过，其他的离子、小分子和大分子的离子、小分子和大分子不能通过。与细胞生命活不能通过。与细胞生命活动密切相关，是动

19、密切相关，是活细胞活细胞的的一个重要特征。一个重要特征。半透膜与选择透过性膜联系、区别半透膜与选择透过性膜联系、区别1、将一块新鲜马铃薯切成、将一块新鲜马铃薯切成5块，放在一定浓块，放在一定浓度的蔗糖溶液中，通过显微镜观察细胞，结度的蔗糖溶液中，通过显微镜观察细胞，结果是果是蔗糖浓度蔗糖浓度g/ml0.050.100.150.200.25质壁分离情况质壁分离情况不发生不发生 不发生不发生 刚发生刚发生 发生发生发生发生则马铃薯的细胞液浓度大约为则马铃薯的细胞液浓度大约为 g/mlA、0.050.10 B、0.10-0.15C、0.15-0.20 D、0.20-0.25B 2将人类的红血球置于不

20、同浓度蔗糖液中，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图浸泡半小时之后的结果如图43。依照血球。依照血球外形的变化判断蔗糖液的浓度，由高到低排外形的变化判断蔗糖液的浓度，由高到低排列，正确的是（列，正确的是（）。）。A甲乙丙丁甲乙丙丁B丁甲乙丙丁甲乙丙C丙丁甲乙丙丁甲乙D丙乙丁甲丙乙丁甲3.将甲乙两种不同植物的成熟活细胞置于将甲乙两种不同植物的成熟活细胞置于0.3mol/l的蔗糖溶液中，用显微镜观察其形的蔗糖溶液中，用显微镜观察其形态，如图所示态，如图所示A、甲细胞液浓度较高不适应盐碱地栽培、甲细胞液浓度较高不适应盐碱地栽培B、甲细胞液浓度较高更适应盐碱地栽培、甲细胞液浓度

21、较高更适应盐碱地栽培C、乙细胞液浓度较高更适应盐碱地栽培、乙细胞液浓度较高更适应盐碱地栽培D、乙细胞液浓度较高不适应盐碱地栽培、乙细胞液浓度较高不适应盐碱地栽培甲甲乙乙B4、食醋中的醋酸分子是活细胞不需要的小分子物、食醋中的醋酸分子是活细胞不需要的小分子物质，蔗糖是活细胞需要的大分子物质，用食醋和蔗质，蔗糖是活细胞需要的大分子物质，用食醋和蔗糖可将新鲜的大蒜腌制成糖醋蒜，其原因是：糖可将新鲜的大蒜腌制成糖醋蒜，其原因是：A、醋酸和蔗糖分子均能被活细胞选择吸收、醋酸和蔗糖分子均能被活细胞选择吸收B、因腌制时间过久两种物质慢慢进入活细胞、因腌制时间过久两种物质慢慢进入活细胞C、醋酸将活细胞杀死后使

22、细胞膜失去了选择性、醋酸将活细胞杀死后使细胞膜失去了选择性D、两种物质通过细胞壁，附着在细胞膜的外表面、两种物质通过细胞壁，附着在细胞膜的外表面C5、a、b、c是三个相邻的细胞，已知是三个相邻的细胞，已知a细胞液浓度细胞液浓度 b细细胞液浓度胞液浓度 c细胞液浓度细胞液浓度,如图所示，能正确表示水分在如图所示，能正确表示水分在三者之间关系的是（三者之间关系的是（）CacbacbacbacbABCD6 6、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧苗烧苗”。其原因是（其原因是（）A A、根细胞从土壤中吸收的养分过多根细胞从土壤中吸收的养分过多B B、根

23、细胞不能从土壤中吸水根细胞不能从土壤中吸水C C、根系不能将水向上运输根系不能将水向上运输D D、根系被肥料分解释放的热能烧毁根系被肥料分解释放的热能烧毁B7 7、利用高浓度盐水（、利用高浓度盐水（NaClNaCl溶液）杀菌防腐的原理是（溶液）杀菌防腐的原理是（）A A、盐水中的盐水中的ClCl有杀菌防腐的作用有杀菌防腐的作用B B、盐水中的盐水中的NaNa不利于细菌的生活不利于细菌的生活C C、盐水是中性的，不适于细菌的生活盐水是中性的，不适于细菌的生活D D、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡D图示渗透作用装置，装置溶液图示渗透作用装置，装置溶

24、液A A、B B、a a、b b浓度分浓度分别用别用MAMA、MBMB、MaMa、MbMb表示，图表示，图2 2、图、图4 4分别表示一分别表示一段时间后，图段时间后，图1 1、图、图3 3液面上升的高度液面上升的高度h1h1、h2h2。如如果果A A、B B、a a、b b均为蔗糖溶液，且均为蔗糖溶液，且MAMBMAMB，Ma=MbMAMa=MbMA，则达到平衡后则达到平衡后Ah1h2MaMbBh1h2MaMbCh1h2MaMbDh1h2MaMbD下图表示多种植物成熟细胞，在不同浓度的蔗糖溶液中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率，图中曲线表明这些植物细胞质壁分离

25、的百分率，图中曲线表明这些植物细胞 A A细胞液浓度大于蔗糖溶液细胞液浓度大于蔗糖溶液 浓度浓度 B B细胞液浓度小于蔗糖溶液细胞液浓度小于蔗糖溶液 浓度浓度 C C有不同浓度的细胞液有不同浓度的细胞液 D D细胞膜有不同的选择透性细胞膜有不同的选择透性C植物细胞的质壁分离和质壁分离复原植物细胞的质壁分离和质壁分离复原1、概念、概念2、原因、原因3、条件、条件4、现象、现象提示提示1：植物细胞的原生质层与细胞壁分离（复原）：植物细胞的原生质层与细胞壁分离（复原）的现象，称为质壁分离（质壁分离复原）的现象，称为质壁分离（质壁分离复原）提示提示2：原生质层比细胞壁的伸缩性大：原生质层比细胞壁的伸缩

26、性大提示提示3：当外界溶液的浓度比细胞液浓度大时，细胞：当外界溶液的浓度比细胞液浓度大时，细胞失去水分，发生质壁分离现象；失去水分，发生质壁分离现象；当外界溶液的浓度比细胞液浓度小时，细胞吸收水分，当外界溶液的浓度比细胞液浓度小时，细胞吸收水分，发生质壁分离复原现象；发生质壁分离复原现象；提示提示4：3、物质跨膜运输的特点、物质跨膜运输的特点提示提示1：在培养过程中，水稻吸：在培养过程中，水稻吸收水分及其他离子较多，吸收收水分及其他离子较多，吸收Ca2+、Mg2+较少，结果导致水稻较少，结果导致水稻培养液里的培养液里的Ca2+、Mg2+浓度增高。浓度增高。提示提示2：不同作物对无：不同作物对无机盐的吸收是有差异的。机盐的吸收是有差异的。提示提示3：水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜：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。运输并不都是这样，这取决于细胞生命活动的需要。提示提示4：细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具有普遍性。：细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具有普遍性。