生物-41-物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例

1、Chapter Four,細(xì)胞的物質(zhì) 輸入和輸出,Section One,物質(zhì)跨膜 運(yùn)輸?shù)膶?shí)例,重 點(diǎn),什么是滲透作用？ 細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)； 細(xì)胞膜不僅僅是半透膜，還是 選擇透過(guò)性膜,滲透作用的機(jī)理,水分子的跨膜運(yùn)輸,細(xì)胞的邊界是什么？有什么作用,1、細(xì)胞物質(zhì)的進(jìn)出會(huì)不會(huì)受到這個(gè) 邊界的限制？ 2、不同的物質(zhì)進(jìn)出的方式一樣嗎？ 3、活細(xì)胞中含量最多的化合物是什 么？你們想知道水分是怎樣通過(guò)細(xì)胞 膜進(jìn)出細(xì)胞的嗎,思考,一、滲透作用的機(jī)理,1、半透膜與選擇透過(guò)性膜 半透膜：一些小分子物質(zhì)（一般是水分子物質(zhì)）能 透過(guò)，而另一些大分子物質(zhì)不能透過(guò)的多 孔性薄膜。 選擇透過(guò)性膜：指水分子可以自由通過(guò)，

2、細(xì)胞要 選擇吸收的離子、小分子可以通 過(guò)，而其他的小離子、小分子和 大分子則不能通過(guò)的膜,選擇透過(guò)性膜相當(dāng)于半透膜，反之則不然,滲透作用裝置,滲透作用裝置,左圖裝置中,水分子的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閺耐庀騼?nèi)（漏斗外 漏斗內(nèi)）。 當(dāng)大量水分子透過(guò)半透膜從外向內(nèi)運(yùn)動(dòng), 就會(huì)對(duì)半透膜產(chǎn)生一個(gè)向上的壓力,存在一個(gè)壓強(qiáng)即滲透壓；同時(shí)會(huì)使得漏斗內(nèi)的液面升高, 由于大量水分子進(jìn)入漏斗內(nèi)使液面上升, 形成一個(gè)水柱，同樣會(huì)對(duì)半透膜產(chǎn)生一個(gè)向下的壓力(存在一個(gè)壓強(qiáng),即gh).當(dāng)滲透壓等于水柱壓強(qiáng)時(shí), 兩個(gè)力相對(duì)平衡,水柱不再升高,原理,條件,滲透作用,水分子（或其他溶劑分子）透過(guò)半透膜的擴(kuò)散， 稱(chēng)為滲透作用,溶液的溶劑（

3、水分子）從低濃度一側(cè)透過(guò)半透 膜進(jìn)入高濃度一側(cè),值得注意的是：事實(shí)上，半透膜兩側(cè)溶液中的水分子都能通過(guò)半透膜向?qū)?cè)運(yùn)動(dòng)，不過(guò)是從低濃度一側(cè)透過(guò)半透膜進(jìn)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(guò)半透膜進(jìn)入高濃度一側(cè)擴(kuò)散。 特別地：如果半透膜兩側(cè)的溶液濃度相同的話(huà)，單位時(shí)間里透過(guò)半透膜擴(kuò)散到對(duì)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,二、水分子的跨膜運(yùn)輸,動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水 （P60，圖41） 植物細(xì)胞的吸水和失水,一）動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水,紅細(xì)胞置于清水中,分析右圖:一段時(shí)間后紅細(xì)胞會(huì)發(fā)生什么變化,放到清水中，細(xì)胞不斷吸水膨脹直至脹破,疑問(wèn)？紅細(xì)胞是否也會(huì)發(fā)生滲透作用呢

4、,探究】紅細(xì)胞是否具有發(fā)生滲透作用的條件,問(wèn)題一 紅細(xì)胞的 相當(dāng)于半透膜，為什么,因?yàn)?，?xì)胞膜同樣具有有些物質(zhì)可以通過(guò)，而有些物質(zhì)不能通過(guò)的特點(diǎn),問(wèn)題二 什么情況下，紅細(xì)胞會(huì)發(fā)生吸水或失水,細(xì)胞膜,當(dāng)外界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)濃度時(shí)，紅細(xì)胞失水； 當(dāng)外界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)濃度時(shí)，紅細(xì)胞吸水,1. 細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜,2.外界溶液與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)存在濃度差,總結(jié)】紅細(xì)胞發(fā)生滲透作用的條件,1紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能夠透過(guò)細(xì)胞膜嗎,不可以，因?yàn)檠t蛋白是大分子，不能透過(guò)細(xì)胞膜,2當(dāng)外界溶液濃度過(guò)低時(shí)，紅細(xì)胞會(huì)發(fā)生什么變化？原因,會(huì)發(fā)生吸水并且脹破 ，因?yàn)橥饨缛芤簼舛冗^(guò)低，紅細(xì)胞不斷吸水，而細(xì)胞膜的伸縮

5、性是一定的，超過(guò)了這個(gè)限度，細(xì)胞就會(huì)破裂,3紅細(xì)胞吸水或失水的多少與什么有關(guān),紅細(xì)胞吸水或失水的多少主要取決于紅細(xì)胞內(nèi)外的濃度差，一般差值越大，吸水或失水越多,思考,紅細(xì)胞不吸水也不失水，保持細(xì)胞原有的形態(tài)。因?yàn)橥饨缛芤簼舛?細(xì)胞內(nèi)濃度，所以單位時(shí)間滲入的水分子數(shù)量等于滲出的水分子數(shù)量，水分子的運(yùn)動(dòng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，因此表現(xiàn)細(xì)胞既不吸水也不失水,4.如果將紅細(xì)胞放置于生理鹽水中呢，細(xì)胞有什么變化？原因,1、植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng),細(xì)胞吸水的方式,吸脹吸水,滲透吸水,實(shí)例：未成熟植物細(xì)胞、干種子,原因：沒(méi)有形成大的中央液泡,條件：有中央液泡,成熟的植物細(xì)胞和外界溶液組成一個(gè)滲透系統(tǒng),細(xì)胞內(nèi)有細(xì)胞液,

6、長(zhǎng)頸漏斗中有蔗糖液,外界溶液,燒杯中有清水,半透膜,成熟的植物細(xì)胞,滲透系統(tǒng)裝置,原生質(zhì)層 (選擇性透過(guò)膜,原生質(zhì)層中的細(xì)胞膜、液泡膜都是選擇透過(guò)性膜（具有半 透性的膜），水分子可以自由通過(guò)，而細(xì)胞質(zhì)也是水分子 可以自由通過(guò)的結(jié)構(gòu)。所以說(shuō)，原生質(zhì)層可以看做是一種 半透膜,外界溶液濃度 細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞失水,2、植物細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象,外界溶液濃度 細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞吸水,植物細(xì)胞質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,中央液 泡大小,原生質(zhì)層 的位置,細(xì)胞 大小,外界 溶液,清水,變 小,逐漸恢復(fù)原來(lái)大小,原生質(zhì)層恢復(fù)原來(lái)位置,原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁,基本 不變,基本 不變,3、滲透作用原理的運(yùn)用 判斷植物細(xì)

7、胞的生活狀況 判斷植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的水肥管理 生活中殺菌、防腐、腌制食品,5、動(dòng)植物細(xì)胞在吸水方面的差異,動(dòng)物細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞壁，因此不會(huì)有質(zhì)壁分離現(xiàn)象,蒸騰作用：是水分從活的植物體表面（主要是葉子）以水蒸汽 狀態(tài)散失到大氣中的過(guò)程。與物理學(xué)的蒸發(fā)過(guò)程不 同，蒸騰作用不僅受外界環(huán)境條件的影響，而且還 受植物本身的調(diào)節(jié)和控制，因此它是一種復(fù)雜的生 理過(guò)程。植物幼小時(shí)，暴露在空氣中的全部表面都 能蒸騰,4、植物的蒸騰作用,三、生物膜的特性,1、生物膜的概念： 指細(xì)胞內(nèi)所有的生物膜，包括細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜、核膜 2、生物膜的特性選擇透過(guò)性膜,1、以下可以發(fā)生滲透作用的是（ ） A. 煮熟的

8、馬鈴薯?xiàng)l放入水中 B. 把干種子放在清水中 C. 烈日下菠菜葉子下垂 D. 放在鹽水中的蘿卜變軟,D,細(xì)胞在形成液泡之前的吸水主要靠吸漲作用。如風(fēng)干種 子的萌發(fā)吸水，果實(shí)種子形成過(guò)程的吸水，分生細(xì)胞生長(zhǎng) 的吸水，等等,2、a、b、c是三個(gè)相鄰的細(xì)胞，已知a細(xì)胞液濃度 b 細(xì)胞液濃度 c細(xì)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（,C,A,B,C,D,3、田間一次施肥過(guò)多，作物變得枯萎發(fā)黃，俗 稱(chēng)“燒苗”。其原因是（ ） A、根細(xì)胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過(guò)多 B、根細(xì)胞不能從土壤中吸水 C、根系不能將水向上運(yùn)輸 D、根系被肥料分解釋放的熱能燒毀,B,4、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(xì)菌的生活 C、鹽水是中性的，不適于細(xì)菌的生活 D、由于滲透作用使細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的水分滲出而死亡,D,5、將洋蔥表皮細(xì)胞浸入濃度為1mol/L的KNO3溶液 中，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離。但過(guò)一段時(shí)間后，自動(dòng) 發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，表皮細(xì)胞又恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)。 分析： （1）發(fā)生質(zhì)壁分離的原因是 。 （2）自動(dòng)發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的原因是 。 （3）以上事實(shí)表明細(xì)胞膜對(duì) 的 通透性存在差異，