《物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗氛缴险n課件

1細胞是基本

的生命系統(tǒng)生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次系統(tǒng)的功能物質(zhì)的輸入和輸出能量的供應(yīng)和利用組成細胞的分子系統(tǒng)的邊界——細胞膜系統(tǒng)內(nèi)的分工合作——細胞器系統(tǒng)的控制中心——細胞核系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)細胞的生長和增殖細胞的分化、衰老、凋亡和癌變系統(tǒng)的發(fā)展變化從生物圈到細胞細胞的多樣性與統(tǒng)一性《分子與細胞》知識體系物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗谒恼?/p>

細胞的物質(zhì)輸入和輸出

第1節(jié)物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?、細胞的吸水和失水二、物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠?/p>

他實例一、細胞的吸水和失水(一)、植物細胞的吸失水

A、吸脹吸水：

細胞類型：未成熟不具大液泡的植物細胞原理：細胞中的蛋白質(zhì)、淀粉、和纖維素

等親水性物質(zhì)吸水舉例：干燥的種子，根尖分生區(qū)細胞1、

植物吸收水分的方式B、滲透吸水：

細胞類型：成熟的具大液泡植物細胞

的主要吸水方式

原

理：滲透作用

舉例：根毛細胞

1、

植物吸收水分的方式附：滲透作用

B.1、概念：水分子(或其它溶劑分子)透過半透膜,從低濃度溶液向高濃度溶液的擴散的現(xiàn)象。B.2滲透作用裝置123清水玻璃紙(半透膜)蔗糖溶液蔗糖分子水分子54滲透裝置B.2滲透作用裝置水分子的跨膜運輸問題討論1、漏斗管內(nèi)的液面為什么會升高？由于單位時間內(nèi)透過半透膜進入長頸漏斗的水分子數(shù)量多于從長頸漏斗滲出的水分子數(shù)量，使得管內(nèi)液面升高。3.如果燒杯中不是清水,而是同樣濃度的蔗糖溶液結(jié)果會怎樣?2.如果用一層紗布代替玻璃紙,漏斗管內(nèi)的液面還會升高嗎?液面不會升高，因紗布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透。因而液面不會升高液面不會升高，半透膜兩側(cè)溶液的濃度相等時，單位時間內(nèi)透過半透膜進入長頸漏斗的水分子數(shù)量等于滲出的水分子數(shù)量。蔗糖溶液雞蛋膜(半透膜)蔗糖溶液雞蛋膜(半透膜)蔗糖溶液氣球膜(不透膜)蔗糖溶液多層紗布(全透膜)小組合作探究向燒杯內(nèi)加清水至液面與漏斗內(nèi)平齊向燒杯內(nèi)加等濃度蔗糖液至液面與漏斗內(nèi)平齊向長頸漏斗內(nèi)加入蔗糖液向燒杯內(nèi)加清水至液面與漏斗內(nèi)平齊組號第一組第二組第三組第四組實驗操作探究實驗裝置實驗現(xiàn)象液面上升液面不變液面不變液面不變由第一組實驗可判斷水分子能否通過半透膜？

。由第一、第三、四組實驗可得出發(fā)生滲透作用的條件之一為

。由第一、第二組實驗可得出發(fā)生滲透作用的條件之一為

。由第一組實驗可得出發(fā)生滲透作用水分子的總體擴散方向為

。半透膜兩側(cè)溶液有濃度差具有半透膜B.2、一個典型的物理滲透裝置應(yīng)具備的條件細胞膜液泡膜細胞核細胞壁原生質(zhì)層（由纖維素和果膠組成，是全透性的、伸縮性?。┏墒斓闹参锛毎?、一個成熟的植物細胞就是一個典型的

滲透系統(tǒng)細胞液細胞質(zhì)12345細胞液液泡膜細胞質(zhì)細胞膜細胞壁原生質(zhì)層清水?類比學(xué)習3、植物細胞吸水和失水半透膜與選擇透過性膜

半透膜：一些物質(zhì)（一般是水分子物質(zhì)）能透過，而另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜。

選擇透過性膜：指水分子可以自由通過，細胞要選擇吸收的離子、小分子可以通過，而其他的小離子、小分子和大分子則不能通過的膜。細胞膜就是選擇透過性膜選擇透過性膜相當于半透膜，但半透膜不是選擇透過性膜。

1、將白菜剁碎做餡時,常常放一些鹽,一會兒后就可看到水分滲出。

2、對農(nóng)作物施肥過多，會造成“燒苗”現(xiàn)象。1、植物細胞會出現(xiàn)失水的情況嗎？（滲出的水是細胞內(nèi)的水還是間隙的水）

2、植物細胞在什么情況下會失水？

3、原生質(zhì)層是否相當于一層半透膜？探究：提出問題：活動三:探究植物細胞的吸水和失水生物現(xiàn)象:提出問題：作出假設(shè)：設(shè)計方案：進行實驗：分析結(jié)果,得出結(jié)論：植物細胞通過什么方式吸水和失水呢?原生質(zhì)層相當于一層半透膜。將植物細胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察大小的變化；再浸潤在清水中，觀察其大小的變化。活動三:探究植物細胞的吸水和失水當你將西紅柿切片加上白糖涼拌時，不久會發(fā)現(xiàn)碗里出現(xiàn)許多水。萎蔫的青菜放入水中一段時間后會變硬挺。成熟植物細胞通過滲透作用吸水（或失水）的實驗驗證想一想？？發(fā)生質(zhì)壁分離的條件是什么？活的成熟的植物細胞原生質(zhì)層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性外界溶液濃度大于細胞液濃度（2）方法步驟：1、滴清水2、取材3、平展4、蓋蓋玻片①制片

5、顯微觀察：先低倍后高倍6、滴0.3g/mL蔗糖溶液觀察現(xiàn)象

7、滴清水再觀察現(xiàn)象②觀察方法步驟:1.制作臨時裝片

2.低倍鏡下觀察

3.滴加蔗糖溶液

4.低倍鏡下觀察

5.滴加清水

6.低倍鏡下觀察滴清水取材平展蓋蓋玻片外界溶液濃度細胞液的濃度，細胞失水。1)、植物細胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象外界溶液濃度

細胞液的濃度，細胞吸水。2）、植物細胞質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象植物細胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原zxxk顯微鏡下植物細胞的質(zhì)壁分離正常的洋蔥表皮細胞0.3g/mL的蔗糖溶液質(zhì)壁分離的洋蔥表皮細胞原生質(zhì)層實驗現(xiàn)象：

中央液泡大小原生質(zhì)層的位置細胞大小蔗糖溶液清水變小逐漸恢復(fù)原來大小原生質(zhì)層恢復(fù)原來位置原生質(zhì)層脫離細胞壁基本不變基本不變

1.剝?nèi)⊙笫[鱗莖的鱗片葉，外表皮紫色較濃的更好。用解剖刀或刀片在葉片外表皮劃一0.5cm見方的“井”字。2.用尖嘴鑷從“井”字中央的一角小心地將洋蔥鱗片葉外表皮撕下，平鋪在載玻片中央。3.用小滴管在表皮上滴一滴質(zhì)量分數(shù)為30%的蔗糖溶液，蓋上蓋玻片。用吸水紙吸去多余液體。4.在顯微鏡下觀察，可見原生質(zhì)緩慢收縮，逐漸出現(xiàn)與細胞壁分離的現(xiàn)象，直到原生質(zhì)收縮成球狀小團，與細胞壁完全分開。5.在蓋玻片的一側(cè)滴加清水，用吸水紙在蓋玻片的另一側(cè)吸收，使清水置換蔗糖溶液。6.在顯微鏡下觀察，可見質(zhì)壁分離現(xiàn)象緩慢復(fù)原。進行實驗：結(jié)論:細胞液濃度大于外界溶液濃度2.細胞液濃度小于外界溶液濃度細胞失水

細胞吸水

成熟的植物細胞滲透系統(tǒng)外界溶液1、人的紅細胞細胞膜細胞質(zhì)生理鹽水清水12(二)

.動物細胞的吸水和失水?提出問題設(shè)計實驗進行實驗動物細胞的細胞膜是不是相當于一層半透膜？動物細胞的細胞膜相當于一層半透膜作出假設(shè)實驗材料：人的紅細胞液、三個燒杯、高濃度溶液、低濃度溶液、生理鹽水。二.細胞的吸水和失水當外界溶液的濃度比細胞質(zhì)的溶度低時，細胞吸水膨脹。

當外界溶液的濃度比細胞質(zhì)的溶度高時，細胞失水皺縮。

當外界溶液的濃度與細胞質(zhì)的溶度相同時，水分進出細胞處于動態(tài)平衡。在等滲溶液中:由外界溶液濃度=細胞質(zhì)的濃度紅細胞

。低濃度溶液中:由于外界溶液濃度＜細胞質(zhì)的濃度紅細胞—————。高濃度溶液中:由于外界溶液濃度＞細胞質(zhì)的濃度細胞

。分析結(jié)果、得出結(jié)論紅細胞的細胞膜相當于一層半透膜吸水膨脹失水皺縮吸水和失水動態(tài)平衡實驗現(xiàn)象記錄其它動物細胞吸水和失水和原理與紅細胞的是一樣的。提出問題作出假設(shè)進行實驗設(shè)計實驗分析結(jié)果，得出結(jié)論總結(jié)：科學(xué)探究的一般方法提出一個值得探究的問題根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗，對提出的問題作出嘗試性的回答通過實驗來驗證假設(shè)是否正確四、物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?/p>

細胞的吸水和失水是水分子順應(yīng)相對含量的梯度跨膜運輸?shù)倪^程。其他物質(zhì)的跨膜運輸是怎樣的呢？結(jié)論：物質(zhì)跨膜運輸并不都是順相對含量梯度的。四.物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?0—25倍人體甲狀腺濾泡上皮細胞250mg/L血液I－初始濃度

0Mg2＋

Ca2+Si4+

離子培養(yǎng)液中的離子濃度水稻番茄四、物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?.在培養(yǎng)過程中，水稻吸收水分及Si4+離子較多，吸收Ca2+、Mg2+較少，結(jié)果導(dǎo)致水稻培養(yǎng)液里的Ca2+、Mg2+濃度增高。2.在番茄的培養(yǎng)液中，Ca2+、Mg2+的濃度下降，而Si4+的濃度升高，證明番茄吸收的Ca2+、Mg2+比Si4+

多。3.不同作物對無機鹽的吸收是有差異的。根據(jù)資料分析

結(jié)論：細胞對于物質(zhì)的輸出和輸入有選擇性。28.1648.55米曲菌38.6651.00酵母菌2.414.93圓褐固氮菌12.9533.99大腸桿菌K2OP2O5微生物

從以上實例可以看出，物質(zhì)跨膜運輸并不都是順相對含量梯度的，而且細胞對于物質(zhì)的輸入和輸出有選擇性?？梢哉f細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜。什么是生物膜?有什么特性?

生物膜的概念：指細胞內(nèi)所有的生物膜，包括細胞膜、細胞器、核膜。

生物膜的功能特點：生物膜是一種選擇透過性膜。

這種膜可以讓水分子自由通過，細胞要選擇吸收的離子和小分子也可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過。練習1、一個成熟的植物細胞，它的原生質(zhì)層主要包括（）

A、細胞膜、核膜和這兩層膜之間的細胞質(zhì)

B、細胞膜、液泡膜和這兩層膜之間的細胞質(zhì)

C、細胞膜和液泡膜之間的細胞質(zhì)

D、細胞壁、液泡膜和它們之間的細胞質(zhì)B2、下圖是三個相鄰的植物細胞，以及它們之間水分流動方向的示意圖。圖中三個細胞的細胞液，在濃度上的關(guān)系是（）

A、甲＞乙＞丙

B、甲<乙<丙

C、甲＞乙，且乙<丙

D、甲<乙，且乙＞丙

甲乙丙B3、田間一次施肥過多，作物變得枯萎發(fā)黃，俗稱“燒苗”。其原因是（）A、根細胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過多B、根細胞不能從土壤中吸水C、根系不能將水向上運輸D、根系被肥料分解釋放的熱能燒毀BA.甲高于乙B.乙高于甲C.先甲高于乙，后乙高于甲D.行甲低于乙，后乙低于甲

體積與質(zhì)量百分比濃度相同

1、（2011全國卷）將紫色洋蔥在完全營養(yǎng)液中浸泡

一段時間，撕取外表皮，先用濃度為0.3g/mL的

蔗糖溶液處理，細胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，立即將外

表皮放入蒸餾水中，直到細胞中的水分不再增加。

在該實驗中，蔗糖溶液處理前外表皮細胞液的濃

度為甲，細胞中的水分不再增加時外表皮細胞液

的濃度為乙，則甲、乙的關(guān)系，以及實驗過程中

水分進細胞的方式為()A．甲<乙，被動運輸 B．甲>乙，被動運輸C．甲>乙，主動運輸D．甲=乙，主動運輸B

高考鏈接2、（11年重慶卷）圖為某種植物幼苗（大小、長勢相同