物質(zhì)跨膜運輸實例

物質(zhì)跨膜運輸實例第1頁/共47頁第4章細胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?頁/共47頁滲透作用裝置第3頁/共47頁1﹑漏斗管內(nèi)的液面為什么會上升？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？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？討論一：單位時間內(nèi)透過玻璃紙的水分子數(shù)多于滲出玻璃紙的水分子數(shù)量。與半透膜兩側(cè)溶液濃度差有關(guān)不會,因為紗布的孔隙很大,蔗糖分子也可以自由透過。不會,單位時間內(nèi)透過玻璃紙的水分子數(shù)等于滲出玻璃紙的水分子數(shù)量。第4頁/共47頁一、滲透作用

定義：水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜，由

低濃度向高濃度溶液的擴散，稱為滲透作用。(水分進出是順相對濃度（含量）梯度的)半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差具有半透膜條件溶液A濃度小于溶液B，水分子從AB移動溶液A濃度大于溶液B，水分子從BA移動原理第5頁/共47頁溶劑（水分子）從低濃度一側(cè)透過半透膜進入

高濃度一側(cè)。值得注意的是：事實上，半透膜兩側(cè)溶液中的水分子都能通過半透膜向?qū)?cè)運動，不過是從低濃度一側(cè)透過半透膜進入高濃度一側(cè)的水分子更多而已，不能理解成只有從低濃度一側(cè)透過半透膜進入高濃度一側(cè)擴散。特別地：如果半透膜兩側(cè)的溶液濃度相同的話，單位時間里透過半透膜擴散到對側(cè)的水分子數(shù)是相同的，不能理解成不發(fā)生滲透作用。第6頁/共47頁糖漬西紅柿涼拌黃瓜實例一生活現(xiàn)象第7頁/共47頁實例二灑水為了保持蔬菜的新鮮硬挺賣菜的師傅為什么要經(jīng)常向菜葉上噴水？第8頁/共47頁

吃咸瓜子或平時吃話梅等較咸的東西，吃多了后會有什么感覺？為什么會有這種感覺？實例三干澀的感覺

第9頁/共47頁類比推理細胞膜細胞內(nèi)溶液1、如果將裝置中的漏斗換成動物細胞還會不會吸水？2、如果吸水會發(fā)生什么？如果動物細胞吸水脹破則說明細胞也能滲透吸水、細胞膜相當(dāng)于

。半透膜第10頁/共47頁二、動物細胞的吸水和失水材料：人成熟的紅細胞發(fā)生滲透作用條件：半透膜——細胞膜濃度差：細胞質(zhì)的濃度與外界溶液的濃度之間存在濃度差

外界溶液的濃度

小于

細胞質(zhì)的濃度外界溶液的濃度

大于

細胞質(zhì)的濃度外界溶液的濃度

等于

細胞質(zhì)的濃度細胞吸水膨脹細胞失水皺縮維持動態(tài)平衡第11頁/共47頁討論1、紅細胞內(nèi)的血紅蛋白等有機物能透過細胞膜嗎？不能2、紅細胞的細胞膜是不是相當(dāng)于“問題探討”中所說的半透膜？是3、當(dāng)外界溶液的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而漲破嗎？不一定，濃度差很大時會漲破濃度差不是很大時不會漲破4、紅細胞吸水或失水的多少取決于什么條件？外界溶液的濃度。外界溶液濃度遠大于細胞液濃度時，紅細胞失水多外界溶液濃度遠小于細胞液濃度時，紅細胞吸水多

濃度差越大細胞吸水或失水越多5、食物較咸時，口腔和唇粘膜有什么感覺？為什么？干燥難受的感覺，外界濃度高，口腔和唇粘膜細胞失水第12頁/共47頁細胞壁細胞膜液泡膜細胞質(zhì)原生質(zhì)層（全透性）（相當(dāng)于半透膜）具有選擇透過性細胞液（具有一定的濃度）:伸縮性小:伸縮性大成熟的植物細胞和外界溶液組成一個滲透系統(tǒng)三、植物細胞的吸水和失水第13頁/共47頁探究實驗：植物細胞的吸水和失水提出問題作出假設(shè)設(shè)計實驗進行實驗分析結(jié)果表達與交流（原生質(zhì)層是一層半透膜嗎？）（原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜）設(shè)計方案（按預(yù)定方案進行實驗）（分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論：……）（總結(jié)，寫實驗報告并適當(dāng)交流）預(yù)期結(jié)果將植物細胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其大小的變化；再將細胞浸潤在清水中，觀察其大小的變化。在蔗糖溶液中植物細胞的中央液泡會變小，細胞皺縮；在清水中植物細胞的中央液泡會變大，細胞膨脹。第14頁/共47頁實驗專題探究植物細胞的吸水和失水的實驗探究及應(yīng)用

1．實驗原理成熟的植物細胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜；細胞液具有一定的濃度，能夠滲透失水和吸水；原生質(zhì)層比細胞壁的伸縮性大得多第15頁/共47頁2．實驗流程細胞大小基本不變細胞大小基本不變第16頁/共47頁植物細胞的質(zhì)壁分離洋蔥鱗片葉表皮細胞第17頁/共47頁外界溶液的濃度

細胞液的濃度，細胞失水

植物細胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象第18頁/共47頁外界溶液的濃度細胞液的濃度，細胞吸水植物細胞質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象（清水）（清水）第19頁/共47頁植物細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象當(dāng)外界溶液的濃度>

細胞液的濃度時，細胞失水，

發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象當(dāng)外界溶液的濃度<

細胞液的濃度時，細胞吸水，

發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象第20頁/共47頁實驗結(jié)果：

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中央液泡大小原生質(zhì)層的位置紫色加深第21頁/共47頁

外因：半透膜兩側(cè)的濃度差內(nèi)因：細胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層

植物細胞發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象的條件：植物發(fā)生質(zhì)壁分離的原因：①細胞必須是活細胞②必須有大液泡（成熟）的植物細胞③細胞液的濃度與外界溶液的濃度必須有濃度差體現(xiàn)了活細胞的細胞膜的選擇透過性，死細胞是全透性的。第22頁/共47頁質(zhì)壁分離的原因分析第23頁/共47頁不一定。但紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液中含有色素，使液泡呈現(xiàn)紫色，更有利于觀察。根尖分生區(qū)的細胞無大液泡，質(zhì)壁分離不明顯，不能作為該實驗的材料。使用濃度過高的蔗糖溶液(0.5g/mL)，質(zhì)壁分離現(xiàn)象明顯，但不能復(fù)原，因為溶液濃度過高導(dǎo)致細胞過度失水而死亡。第24頁/共47頁動植物細胞在吸水與失水方面的差異：

動物細胞沒有細胞壁，因此不會有質(zhì)壁分離現(xiàn)象。植物細胞由于有細胞壁的限制和保護不會因持續(xù)吸水而漲破。第25頁/共47頁初始濃度

0Mg2＋Ca2+Si4+

離子培養(yǎng)液中的離子濃度水稻番茄實例一1、水稻培養(yǎng)液中的鈣、鎂兩種離子濃度為什么會增高？2、不同作物對無機鹽離子的吸收有差異嗎？三、物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?6頁/共47頁1.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微生物其他物質(zhì)跨膜運輸實例二第27頁/共47頁結(jié)論：物質(zhì)（如碘）的跨膜運輸并不都是和水一樣順相對含量梯度的運輸?shù)?。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具有很強的攝取碘的能力250mg/L血液中碘的濃度I－

水分子的運輸是順相對含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運輸也是這樣的嗎？由此你能得出什么結(jié)論？第28頁/共47頁水分子跨膜運輸是順相對含量梯度的其他物質(zhì)的跨膜運輸并不都是順相對含量梯度的，有的是逆相對含量梯度的。這取決于細胞生命活動的需要。細胞對物質(zhì)的吸收具有選擇性：可以讓水分子自由通過，一些離子和小分子也能通過，而其他離子、小分子和大分子則不能通過。結(jié)論：細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜第29頁/共47頁1、a、b、c是三個相鄰的細胞，已知a細胞液濃度>b細胞液濃度>c細胞液濃度,如圖所示，能正確表示水分在三者之間關(guān)系的是（）CacbacbacbacbABCD第30頁/共47頁2、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B第31頁/共47頁3、利用高濃度鹽水（NaCl溶液）殺菌防腐的原理是（）A、鹽水中的Cl－有殺菌防腐的作用B、鹽水中的Na＋不利于細菌的生活C、鹽水是中性的，不適于細菌的生活D、由于滲透作用使細菌細胞內(nèi)的水分滲出而死亡D第32頁/共47頁【解析】洋蔥鱗葉外表皮做質(zhì)壁分離時，細胞的體積基本不變，細胞液濃度增大。4．用洋蔥鱗葉外表皮做質(zhì)壁分離實驗，下圖中符合實驗結(jié)果的圖是

(

)D第33頁/共47頁5．紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，在顯微鏡下觀察到的正確圖示是(

)CC第34頁/共47頁6．在一個新鮮蘿卜上挖一凹槽，凹槽中放入濃鹽水，過一段時間，結(jié)果是

(

)A．蘿卜變軟，凹槽中液體增多

B．蘿卜變軟，凹槽中液體減少

C．蘿卜變硬，凹槽中液體增多

D．蘿卜變硬，凹槽中液體減少A【解析】蘿卜細胞失水變軟，凹槽中液體增加。第35頁/共47頁D第36頁/共47頁第37頁/共47頁B第38頁/共47頁解析：成熟的植物細胞是一個滲透系統(tǒng)，當(dāng)外界溶液濃度大于細胞液濃度時細胞失水發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，反之發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象，兩者濃度相等時，吸水量與失水量相等，水分進出達到平衡狀態(tài)；第39頁/共47頁B第40頁/共47頁第41頁/共47頁第42頁/共47頁條件結(jié)果分析溶液濃度S1>S2單位時間內(nèi)由S2→S1

的水分子數(shù)多于S1→S2，外觀上表現(xiàn)為S1

液面上升溶液濃度S1<S2單位時間內(nèi)由S2→S1

的水分子數(shù)少于S1→S2，外觀上表現(xiàn)為S1

液面下降在達到滲透平衡后，若存在液面差△h△h達到一定高度時，由半透膜進出漏斗的水分子數(shù)相等，滲透系統(tǒng)達到平衡狀態(tài)，液面不再變化。但達到平衡后，只要存在液面差△h，則S1

溶液濃度仍大于S