必修一物质跨膜运输的实例省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、第1页【考纲展示考纲展示】1.物质出入细胞方式物质出入细胞方式()2.细胞膜系统结构和功效细胞膜系统结构和功效()3.经过模拟试验探究膜透性经过模拟试验探究膜透性(试验试验)4.观察植物细胞质壁分离和复原观察植物细胞质壁分离和复原(试验试验)第2页【热点考向热点考向】1.物质跨膜运输方式判断及试验探究物质跨膜运输方式判断及试验探究2.生物膜结构、功效特点及试验验证生物膜结构、功效特点及试验验证3.举例说出物质跨膜运输三种方式举例说出物质跨膜运输三种方式4.细胞吸水和失水原理及试验设计与分析细胞吸水和失水原理及试验设计与分析 第3页第4页第5页一、细胞吸水和失水一、细胞吸水和失水1.动物细胞吸水
2、和失水动物细胞吸水和失水(1)外界溶液浓度细胞质溶液浓度外界溶液浓度细胞质溶液浓度细胞细胞(2)外界溶液浓度细胞质溶液浓度外界溶液浓度细胞质溶液浓度细胞细胞(3)外界溶液浓度细胞质溶液浓度外界溶液浓度细胞质溶液浓度水分进出平衡水分进出平衡失水皱缩失水皱缩吸水膨胀吸水膨胀第6页2.植物细胞吸水和失水植物细胞吸水和失水(1)原生质层:原生质层:和和 以及两层膜之间细胞质。以及两层膜之间细胞质。(2)吸水和失水吸水和失水 外界溶液浓度细胞液浓度外界溶液浓度细胞液浓度 质壁分离质壁分离 外界溶液浓度细胞液浓度外界溶液浓度细胞液浓度 外界溶液浓度细胞液浓度外界溶液浓度细胞液浓度 细胞维持细胞维持 原来形
3、态原来形态 细胞膜细胞膜液泡膜液泡膜质壁分离复原质壁分离复原第7页(3)成熟植物细胞发生质壁分离条件成熟植物细胞发生质壁分离条件 细胞液浓度细胞液浓度 外界溶液浓度。外界溶液浓度。伸缩性比伸缩性比 伸缩性大。伸缩性大。小于小于原生质层原生质层细胞壁细胞壁第8页二、物质跨膜运输其它实例二、物质跨膜运输其它实例1.无机盐跨膜运输无机盐跨膜运输(1)同种植物对不一样离子吸收存在同种植物对不一样离子吸收存在 。(2)不一样植物对不一样植物对 吸收存在差异。吸收存在差异。(3)人体甲状腺滤泡上皮细胞能够人体甲状腺滤泡上皮细胞能够 从血液中从血液中 吸收碘。吸收碘。(4)不一样微生物对不一样矿物质吸收表现
4、出较大差异。不一样微生物对不一样矿物质吸收表现出较大差异。差异差异同种离子同种离子逆浓度梯度逆浓度梯度第9页2.物质跨膜运输特点物质跨膜运输特点(1)能够自由经过,一些需要能够自由经过,一些需要 、也也 能够经过,其它能够经过,其它 、小分子和、小分子和 则不能经过。则不能经过。(2)对物质吸收含有选择性,原因在于细胞膜和其它生对物质吸收含有选择性,原因在于细胞膜和其它生 物膜都是物膜都是 。水分子水分子离子离子小分子小分子离子离子大分子大分子选择透过性膜选择透过性膜第10页第11页1.渗透系统必备条件渗透系统必备条件 一个经典渗透系统须具备以下两个条件:一个经典渗透系统须具备以下两个条件:(
5、1)半透膜,能够是生物性选择透过性膜,如细胞膜,半透膜,能够是生物性选择透过性膜,如细胞膜,也能够是物理性过滤膜,如玻璃纸。也能够是物理性过滤膜,如玻璃纸。第12页(2)半透膜两侧为溶液体系且溶液含有浓度差。半透膜两侧为溶液体系且溶液含有浓度差。渗透装置图示:渗透装置图示:第13页2.渗透作用发生渗透作用发生(1)若若S1溶液浓度大于溶液浓度大于S2,则单位时间内由,则单位时间内由S2S1水分子数水分子数 多于多于S1S2,外观上表现为,外观上表现为S1液面上升;若液面上升;若S1溶液浓度小溶液浓度小 于于S2,则情况相反,外观上表现为,则情况相反,外观上表现为S1液面下降。液面下降。(2)在
6、到达渗透平衡后,若存在如图所表示液面差在到达渗透平衡后,若存在如图所表示液面差h,则,则S1 溶液浓度仍大于溶液浓度仍大于S2。液柱升高所形成静水压,就是。液柱升高所形成静水压,就是 漏斗中溶液渗透压,溶液越浓,渗透压越高。漏斗中溶液渗透压,溶液越浓,渗透压越高。第14页3.渗透系统应用渗透系统应用 (1)比较不一样溶液浓度大小比较不一样溶液浓度大小漏斗内漏斗内烧烧杯内杯内溶液溶液浓浓度度MN现现象及象及结论结论若漏斗内液面上升,若漏斗内液面上升,则则MN若漏斗内液面不若漏斗内液面不变变,则则MN若漏斗内液面下降,若漏斗内液面下降,则则MN第15页(2)验证渗透作用发生条件验证渗透作用发生条件
7、 含有半透膜:含有半透膜:烧杯内盛清水,烧杯内盛清水,漏斗内盛蔗糖漏斗内盛蔗糖溶液溶液A组组B组组漏斗口密封半透膜漏斗口密封半透膜漏斗液面上升漏斗液面上升漏斗口密封纱布漏斗口密封纱布漏斗液面不上升漏斗液面不上升第16页含有浓度差:含有浓度差:漏斗口密封漏斗口密封半透膜半透膜A组组B组组漏斗内盛蔗糖溶液,漏斗内盛蔗糖溶液,烧杯内盛清水烧杯内盛清水漏斗和烧杯内盛相漏斗和烧杯内盛相同浓度蔗糖溶液同浓度蔗糖溶液漏斗液面上升漏斗液面上升漏斗液面不上升漏斗液面不上升第17页(1)渗透系统可用于比较溶质不能透过半透膜溶液浓度渗透系统可用于比较溶质不能透过半透膜溶液浓度 大小。大小。(2)发生渗透平衡只意味着
8、半透膜两侧水分子移动达平衡状态,发生渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达平衡状态,既不可看作没有水分子移动也不可看作两侧溶液浓度相等。既不可看作没有水分子移动也不可看作两侧溶液浓度相等。(3)溶液浓度指物质量浓度而非质量浓度,如溶液浓度指物质量浓度而非质量浓度,如10%葡萄糖溶葡萄糖溶 液和液和10%蔗糖溶液质量浓度相等,但蔗糖溶液质量浓度相等,但10%蔗糖溶液物蔗糖溶液物 质量浓度小,故水由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。质量浓度小,故水由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。第18页例例1(江苏高考江苏高考)某同学进行试验,甲图为试验开始状某同学进行试验,甲图为试验开始状态,乙图为试验结束状态。请在乙图所
9、表示试验结果基础态,乙图为试验结束状态。请在乙图所表示试验结果基础上继续试验,探究蔗糖水解产物能否经过半透膜。上继续试验,探究蔗糖水解产物能否经过半透膜。第19页增添试验材料:蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴增添试验材料:蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。锅等。(1)设计出继续试验简明步骤:设计出继续试验简明步骤:;。(2)预测试验结果并作出结论预测试验结果并作出结论 。第20页课堂笔记课堂笔记(1)蔗糖水解产物是还原糖,与斐林试剂在蔗糖水解产物是还原糖,与斐林试剂在加热条件下生成砖红色沉淀。加热条件下生成砖红色沉淀。(2)若蔗糖若蔗糖水解产物能水解产物能经过半透膜经过半透膜加
10、入斐林试剂,加入斐林试剂,a管和管和b管都会生管都会生 成砖红色沉淀成砖红色沉淀水解产物由水解产物由ba扩散,造成扩散,造成b管管水水 位下降,位下降,a管水位上升,即管水位上升,即a、b两两 管水位差减小管水位差减小第21页(3)若蔗糖水若蔗糖水解产物不能通解产物不能通过半透膜过半透膜加入斐林试剂,加入斐林试剂,a管不会出现砖红色管不会出现砖红色 沉淀沉淀b管浓度增大,造成管浓度增大,造成b管液面上升,管液面上升,即即a、b两管水位差增大两管水位差增大第22页答案:答案:(1)向向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液,水浴两管分别加入等量蔗糖酶溶液,水浴加热加热(或隔水加热或隔水加热)U型管至适
11、宜温度,观察型管至适宜温度,观察a、b两管内液面两管内液面改变改变吸收吸收a、b两管内适量液体,分别加入两管内适量液体,分别加入A、B两试管两试管中,并加入斐林试剂,水浴加热中,并加入斐林试剂,水浴加热(5065),观察,观察A、B试试管内有没有砖红色沉淀管内有没有砖红色沉淀(2)假如假如a、b两管液面高度差缩小且两管液面高度差缩小且A、B试管内都有砖红色试管内都有砖红色沉淀,则蔗糖水解产物能经过半透膜;假如沉淀,则蔗糖水解产物能经过半透膜;假如a、b两管液面两管液面高度差增大且高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉试管内有砖红色沉淀,则蔗糖水解产物不能经过半
12、透膜淀,则蔗糖水解产物不能经过半透膜第23页一一U形管中装有两种不一样溶液形管中装有两种不一样溶液R和和S,并为二分之一透性膜,并为二分之一透性膜(X)隔开。与隔开。与S相比,相比,R溶液浓度较低。图溶液浓度较低。图1中阴影中阴影深浅即代表浓度高低。当深浅即代表浓度高低。当U形管内到形管内到达平衡时,溶液表面与浓度关系是达平衡时,溶液表面与浓度关系是(答题时参看图答题时参看图2)()第24页第25页A.右侧较高,两溶液浓度相等右侧较高,两溶液浓度相等B.右侧较高,且右侧浓度较高右侧较高,且右侧浓度较高C.左侧较高,且右侧浓度较低左侧较高,且右侧浓度较低D.两侧高度相等,浓度相等两侧高度相等,浓
13、度相等第26页解析:解析:“与与S相比,相比,R溶液浓度较低溶液浓度较低”,则可造成水分子更多,则可造成水分子更多地由地由R侧经半透膜渗透进入侧经半透膜渗透进入S侧,从而造成侧,从而造成S侧液面升高,但侧液面升高,但到达渗透平衡时,浓度原本较高到达渗透平衡时,浓度原本较高S侧,其浓度依旧高于侧,其浓度依旧高于R侧侧(因因溶质分子不透过半透膜溶质分子不透过半透膜),故,故B选项符合题意。选项符合题意。答案:答案:B第27页1.植物细胞是一个渗透系统植物细胞是一个渗透系统渗透作用模型渗透作用模型 植物植物细细胞与外界溶液形成渗透系胞与外界溶液形成渗透系统统图图解解基本基本组组成成或条件或条件半透膜
14、半透膜浓浓度差度差半透膜半透膜原生原生质层质层浓浓度差度差细细胞液与外界溶液之胞液与外界溶液之间间第28页2.植物细胞发生质壁分离原因分析植物细胞发生质壁分离原因分析第29页(1)原因原因内因:内因:外因:外界溶液浓度大于细胞液浓度外因:外界溶液浓度大于细胞液浓度原生质层原生质层具半透性具半透性细胞渗细胞渗透失水透失水细胞壁伸缩性小细胞壁伸缩性小原生质层伸缩性大原生质层伸缩性大(2)表现表现宏观上:植物由坚挺宏观上:植物由坚挺 萎蔫萎蔫微观上:质壁分离微观上:质壁分离液泡液泡(大大 小小)细胞液颜色细胞液颜色(浅浅 深深)原生质层与细胞壁分离原生质层与细胞壁分离第30页例例2将一植物细胞放入将
15、一植物细胞放入KNO3溶液中,一段时间后发生了质溶液中,一段时间后发生了质壁分离,以下说法不正确是壁分离,以下说法不正确是 ()A.此细胞是活细胞此细胞是活细胞B.原生质层含有选择透过性原生质层含有选择透过性C.发生质壁分离细胞一段时间后可自动质壁分离复原发生质壁分离细胞一段时间后可自动质壁分离复原D.原生质层两侧溶液存在浓度差,原生质层两侧溶液存在浓度差,KNO3溶液浓度低于细胞溶液浓度低于细胞 液浓度液浓度.第31页课堂笔记课堂笔记选选 据题干信息可知:一段时间后发生质壁据题干信息可知:一段时间后发生质壁分离,说明在该时段内分离,说明在该时段内KNO3溶液浓度大于细胞液浓度,细溶液浓度大于
16、细胞液浓度,细胞是活,原生质层含有选择透过性,造成植物细胞发生渗胞是活,原生质层含有选择透过性,造成植物细胞发生渗透失水,才出现质壁分离现象。以后因为植物细胞经过主透失水,才出现质壁分离现象。以后因为植物细胞经过主动运输吸收动运输吸收K、,使细胞液浓度增大,使细胞液浓度增大,KNO3溶液浓溶液浓度下降,当细胞液浓度大于度下降,当细胞液浓度大于KNO3溶液浓度时,植物细胞发溶液浓度时,植物细胞发生渗透吸水,出现质壁分离自动复原现象。生渗透吸水,出现质壁分离自动复原现象。D第32页判断细胞是否发生质壁分离及复原规律判断细胞是否发生质壁分离及复原规律(1)从细胞角度分析从细胞角度分析 含有中央大液泡
17、成熟植物细胞才可发含有中央大液泡成熟植物细胞才可发 生质壁分离现象。生质壁分离现象。死细胞、动物细胞及未成熟植物细死细胞、动物细胞及未成熟植物细 胞不发生质壁分离现象。胞不发生质壁分离现象。第33页(2)从溶液角度分析从溶液角度分析 在溶质可穿膜溶液中细胞会发生先质在溶质可穿膜溶液中细胞会发生先质 壁分离后自动复原现象。壁分离后自动复原现象。在溶质不能穿膜溶液中细胞只会发生在溶质不能穿膜溶液中细胞只会发生 质壁分离现象,不能自动复原。质壁分离现象,不能自动复原。在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现 象,但会因过分失水而死亡不再复原。象,但会因过分失水而死亡不再复
18、原。第34页1.植物选择性吸收实例植物选择性吸收实例同一植物吸收不一样离子同一植物吸收不一样离子不一样植物吸收同种离子不一样植物吸收同种离子有差异有差异植物细胞膜对无植物细胞膜对无机盐离子吸收含有选择性机盐离子吸收含有选择性第35页2.选择性吸收原因分析选择性吸收原因分析 (1)内因内因遗传原因遗传原因 不一样生物不一样生物DNA不一样不一样细胞膜上载体蛋白种类和数细胞膜上载体蛋白种类和数 量不一样量不一样植物吸收离子种类和数量与溶液中离子植物吸收离子种类和数量与溶液中离子种类和数量不成百分比种类和数量不成百分比植物对同一个盐阴阳离子吸收存在差异植物对同一个盐阴阳离子吸收存在差异第36页(2)
19、外因外因主要影响呼吸作用主要影响呼吸作用土壤中土壤中O2含量含量温度温度呼吸酶活性呼吸酶活性细胞呼吸细胞呼吸ATP生成生成 主动运输主动运输影响影响影响影响第37页(3)土壤中土壤中O2含量与无机盐吸收关系含量与无机盐吸收关系 AB段表示在一定范围内,根吸收段表示在一定范围内,根吸收 离子速率随氧分压升高而加紧。离子速率随氧分压升高而加紧。BC段表示当氧分压增大到一定值时,段表示当氧分压增大到一定值时,根吸收离子速率不再随氧分压升高而根吸收离子速率不再随氧分压升高而 加紧,这是因为根吸收离子还与根细胞加紧,这是因为根吸收离子还与根细胞 膜上载体数量相关。膜上载体数量相关。第38页 在在O2浓度
20、为零时,可由无氧呼吸提供能量,所以曲线浓度为零时,可由无氧呼吸提供能量,所以曲线不能从原点开始。不能从原点开始。第39页例例3如图是番茄根细胞对如图是番茄根细胞对K吸收速率和氧分压关系吸收速率和氧分压关系曲线,以下说法错误是曲线,以下说法错误是 ()第40页A.氧分压为氧分压为15时,曲线时,曲线AB段将延伸为段将延伸为M2B.氧分压为氧分压为0和和10时,根细胞呼吸所需酶有所不一样时,根细胞呼吸所需酶有所不一样C.AB段,段,ATP是限制根细胞对是限制根细胞对K吸收速率主要原因吸收速率主要原因D.B点以后,经过中耕松土可深入促进对点以后,经过中耕松土可深入促进对K吸收,吸收,曲线将延伸为曲线
21、将延伸为M1第41页课堂笔记课堂笔记选番茄根细胞吸收选番茄根细胞吸收K方式是主动运输,需要方式是主动运输,需要消耗细胞代谢产生能量。氧分压由消耗细胞代谢产生能量。氧分压由0增至增至10,细胞呼吸方,细胞呼吸方式由无氧呼吸变为两种呼吸方式兼有再变为有氧呼吸,所式由无氧呼吸变为两种呼吸方式兼有再变为有氧呼吸,所需要酶是不完全相同。曲线在氧分压较低时伴随氧分压增需要酶是不完全相同。曲线在氧分压较低时伴随氧分压增大反而下降,是因为无氧呼吸速率减弱而有氧呼吸不强。大反而下降,是因为无氧呼吸速率减弱而有氧呼吸不强。AB段对段对K吸收速率总体上趋势是上升,吸收速率总体上趋势是上升,ATP是限制吸收是限制吸收
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