高三物質跨膜運輸?shù)膶嵗齈PT學習教案

1、會計學1高三物質跨膜運輸?shù)膶嵗呷镔|跨膜運輸?shù)膶嵗凉B透作用滲透現(xiàn)象示意圖開始前結束時第1頁/共32頁滲透作用半透膜：半透膜：膜上有小孔，相對較小的分子或離子可以通過，相對較大的分子或離子不能通過。滲透作用：滲透作用：水分子等溶劑分子順相對含量較高的一側向相對含量較低的一側擴散的現(xiàn)象。第2頁/共32頁一、細胞的吸水和失水一、細胞的吸水和失水1.1.滲透作用滲透作用 （1 1）概念：水分子（或其他溶劑分子）通過）概念：水分子（或其他溶劑分子）通過 , , 從低濃度溶液向高濃度溶液的擴散。從低濃度溶液向高濃度溶液的擴散。 （2 2）發(fā)生條件：有一層）發(fā)生條件：有一層 ；半透膜兩側的；半透膜兩側的

2、溶液具有溶液具有 。 半透膜半透膜半透膜半透膜濃度差濃度差第3頁/共32頁 （1 1）半透膜可以是生物性的選擇透過性膜，如）半透膜可以是生物性的選擇透過性膜，如細細 胞膜，也可以是物理性的過濾膜，如玻璃紙。胞膜，也可以是物理性的過濾膜，如玻璃紙。 （2 2）半透膜兩側的溶液具有濃度差。濃度差的）半透膜兩側的溶液具有濃度差。濃度差的實實 質是單位體積溶液中溶質分子數(shù)的差，即物質質是單位體積溶液中溶質分子數(shù)的差，即物質的的 量濃度之差，即摩爾濃度而不是質量濃度。量濃度之差，即摩爾濃度而不是質量濃度。2.2.滲透作用的發(fā)生（溶質分子不能通過半透膜）滲透作用的發(fā)生（溶質分子不能通過半透膜） （1 1）

3、當）當S S1 1濃度濃度SS2 2濃度時，由濃度時，由S S2 2SS1 1的水分子數(shù)多的水分子數(shù)多 于由于由S S1 1SS2 2的水分子數(shù)，漏斗（的水分子數(shù)，漏斗（S S1 1）液面上升。）液面上升。 （2 2）當）當S S1 1濃度濃度SNMN若漏斗內液面不變，則若漏斗內液面不變，則M=NM=N若漏斗內液面下降，則若漏斗內液面下降，則MN MN 注：初始狀態(tài)時漏斗內外液面相等。注：初始狀態(tài)時漏斗內外液面相等。 第8頁/共32頁4.4.探究物質能否通過半透膜（以碘和淀粉為例）探究物質能否通過半透膜（以碘和淀粉為例） 燒杯內盛燒杯內盛淀粉溶液淀粉溶液 漏斗內漏斗內盛碘液盛碘液 結論結論 變

4、藍變藍 不變藍不變藍 碘能通過半透膜，而淀粉不能碘能通過半透膜，而淀粉不能 不變藍不變藍 變藍變藍 淀粉能通過半透膜，而碘不能淀粉能通過半透膜，而碘不能 變藍變藍 變藍變藍 淀粉和碘都能通過半透膜淀粉和碘都能通過半透膜 不變藍不變藍 不變藍不變藍 淀粉和碘都不能通過半透膜淀粉和碘都不能通過半透膜 第9頁/共32頁淀粉溶液淀粉溶液 葡萄糖溶液葡萄糖溶液蒸餾水蒸餾水 碘液碘液 斐林試劑斐林試劑第10頁/共32頁淀粉溶液淀粉溶液 葡萄糖溶液葡萄糖溶液蒸餾水蒸餾水 碘液碘液 斐林試劑斐林試劑第11頁/共32頁外界溶液濃度外界溶液濃度 小于小于 細胞質濃度細胞質濃度細胞吸水膨脹細胞吸水膨脹外界溶液濃度外

5、界溶液濃度 等于等于 細胞質濃度細胞質濃度 保持原狀態(tài)保持原狀態(tài)外界溶液濃度外界溶液濃度 大于大于 細胞質濃度細胞質濃度細胞失水皺縮細胞失水皺縮 動物細胞的吸水和失水動物細胞的吸水和失水第12頁/共32頁2.2.動物細胞的吸水和失水動物細胞的吸水和失水 （1 1）動物細胞的）動物細胞的 相當于半透膜，兩側具相當于半透膜，兩側具 有濃度差，構成滲透系統(tǒng)有濃度差，構成滲透系統(tǒng), ,故可發(fā)生故可發(fā)生 ， 但不能發(fā)生質壁分離。但不能發(fā)生質壁分離。 （2 2）當外界溶液濃度）當外界溶液濃度 細胞質濃度時，細胞細胞質濃度時，細胞 . . 。 （4 4）當）當 時，水分子進時，水分子進出平衡。出平衡。細胞膜

6、細胞膜滲透作用滲透作用膨脹膨脹吸水吸水失水失水皺縮皺縮外界溶液濃度外界溶液濃度=細胞質濃度細胞質濃度第13頁/共32頁例例.將人類的紅血球置于不同濃度蔗糖液中，浸泡半小將人類的紅血球置于不同濃度蔗糖液中，浸泡半小時之后的結果如下圖。依照血球外形的變化判斷蔗糖時之后的結果如下圖。依照血球外形的變化判斷蔗糖溶液的濃度，由高到低排列，正確的是（溶液的濃度，由高到低排列，正確的是（ ）A甲甲乙乙丙丙丁丁B丁丁甲甲乙乙丙丙C丙丙丁丁甲甲乙乙D丙丙乙乙丁丁甲甲 甲甲 乙乙 丙丙 丁丁D第14頁/共32頁植物細胞吸水和失水成熟的植物細胞模式圖細胞壁細胞膜細胞質液泡膜液泡全透性所含細胞液具一定濃度原生質層選擇

7、透過選擇透過性性第15頁/共32頁3.3.植物細胞的吸水和失水植物細胞的吸水和失水 全透全透細胞細胞膜膜液泡液泡膜膜選擇透過選擇透過半透膜半透膜大液泡大液泡細胞液細胞液滲透作用滲透作用質壁分離質壁分離質壁分離復原質壁分離復原大于大于吸水吸水第16頁/共32頁 當細胞液濃度外界溶液濃度時，失水，質壁當細胞液濃度外界溶液濃度時，失水，質壁分離。分離。 當細胞液濃度外界溶液濃度時，吸水，質壁當細胞液濃度外界溶液濃度時，吸水，質壁分離復原。分離復原。提醒提醒 分生區(qū)細胞和干種子細胞因無大液分生區(qū)細胞和干種子細胞因無大液泡，不能發(fā)生滲透作用，無質壁分離和復原現(xiàn)象泡，不能發(fā)生滲透作用，無質壁分離和復原現(xiàn)象

8、。若有細胞壁的存在，不管失水還是吸水，細胞若有細胞壁的存在，不管失水還是吸水，細胞體積變化不大。但動物細胞體積會發(fā)生明顯變化體積變化不大。但動物細胞體積會發(fā)生明顯變化。第17頁/共32頁4.4.質壁分離的原因質壁分離的原因 外因：外因： ；內因：細胞壁的伸縮性；內因：細胞壁的伸縮性 原原 生質層。生質層。練一練練一練 下列哪些細胞能發(fā)生質壁分離并總結發(fā)生質壁分下列哪些細胞能發(fā)生質壁分離并總結發(fā)生質壁分 離的條件。離的條件。 a.a.葉肉細胞葉肉細胞 b.b.根毛成熟區(qū)細胞根毛成熟區(qū)細胞 c.c.分生區(qū)細胞分生區(qū)細胞 d.d.形成層細胞形成層細胞 e.e.干種子細胞干種子細胞 f.f.動物細胞動

9、物細胞 g.g.導管細胞導管細胞 h.h.纖維細胞纖維細胞 i.i.洋蔥表皮細胞洋蔥表皮細胞 答案答案 （1 1）能發(fā)生質壁分離的細胞：）能發(fā)生質壁分離的細胞：a a、b b、i i。 （2 2）有大液泡（成熟）的活的植物細胞，才能發(fā)）有大液泡（成熟）的活的植物細胞，才能發(fā) 生質壁分離。動物細胞、無大液泡的或死的植物生質壁分離。動物細胞、無大液泡的或死的植物 細胞不能發(fā)生質壁分離。細胞不能發(fā)生質壁分離。濃度差濃度差小于小于第18頁/共32頁例下圖為顯微鏡下某植物細胞在例下圖為顯微鏡下某植物細胞在30蔗糖溶蔗糖溶液中的示意圖。下列敘述中錯誤的是液中的示意圖。下列敘述中錯誤的是A若將細胞置于清水中

10、，若將細胞置于清水中，A仍保持不變仍保持不變B若該細胞處于若該細胞處于40蔗糖溶液中，蔗糖溶液中，B/A值將值將變小變小CB/A值能表示細胞失水的程度值能表示細胞失水的程度DA、B分別表示細胞和液泡的長度分別表示細胞和液泡的長度D第19頁/共32頁例例 P39“對位訓練對位訓練” T1T3實驗：觀察植物細胞的質壁分離及復原實驗：觀察植物細胞的質壁分離及復原閱讀閱讀P40 例例 P40 T4、T5第20頁/共32頁區(qū)別三組概念區(qū)別三組概念P401.擴散作用和滲透作擴散作用和滲透作用用2.半透膜和選擇透過性膜半透膜和選擇透過性膜例例 P40“糾正訓練糾正訓練”3.原生質層和原生質體原生質層和原生質

11、體例例 P41“典例分析典例分析”第21頁/共32頁拓展應用拓展應用 P41 P41 植物細胞質壁分離與復原實驗的拓展植物細胞質壁分離與復原實驗的拓展1.1.判斷細胞的死活判斷細胞的死活2.2.測定細胞液濃度范圍測定細胞液濃度范圍 待測細胞待測細胞+ +一系列濃度梯度的分離劑一系列濃度梯度的分離劑 細胞細胞 液濃度范圍等于未發(fā)生質壁分離和剛剛發(fā)生質壁分液濃度范圍等于未發(fā)生質壁分離和剛剛發(fā)生質壁分 離的外界溶液的濃度范圍。離的外界溶液的濃度范圍。 實驗單一變量：不同濃度的分離劑。實驗單一變量：不同濃度的分離劑。 分別鏡檢分別鏡檢第22頁/共32頁3.3.比較不同植物細胞的細胞液濃度比較不同植物細

12、胞的細胞液濃度 不同植物細胞不同植物細胞+ +同一濃度的分離劑同一濃度的分離劑 剛發(fā)生剛發(fā)生 質壁分離所需時間比較質壁分離所需時間比較判斷質壁分離速度（判斷質壁分離速度（或或 細胞液濃度）。細胞液濃度）。 實驗單一變量：不同植物細胞。實驗單一變量：不同植物細胞。4.4.比較未知濃度溶液的濃度大小比較未知濃度溶液的濃度大小 同一植物的成熟細胞同一植物的成熟細胞+ +未知濃度的溶液未知濃度的溶液 剛剛 剛發(fā)生質壁分離所需時間剛發(fā)生質壁分離所需時間比較所用時間長短比較所用時間長短 判斷溶液濃度的大小（時間越短，未知溶液的判斷溶液濃度的大?。〞r間越短，未知溶液的濃濃 度越大）。度越大）。 實驗單一變量

13、：未知濃度的溶液。實驗單一變量：未知濃度的溶液。鏡檢鏡檢鏡檢鏡檢第23頁/共32頁第24頁/共32頁例在觀察植物細胞的質壁分離和復原的過例在觀察植物細胞的質壁分離和復原的過程中，某同學在視野中看到生活著的洋蔥表程中，某同學在視野中看到生活著的洋蔥表皮細胞正處于如右圖狀態(tài)。皮細胞正處于如右圖狀態(tài)。a、b表示該部位表示該部位的溶液濃度，由此可推測的溶液濃度，由此可推測A可能可能ab，細胞滲透吸水，細胞滲透吸水B可能可能a=b，滲透系統(tǒng)保持動態(tài)平衡，滲透系統(tǒng)保持動態(tài)平衡C可能可能ab，細胞滲透失水，細胞滲透失水D上述三種情況都有可能上述三種情況都有可能 D第25頁/共32頁二 物質跨膜運輸其他實例培

14、養(yǎng)液中的離子濃度培養(yǎng)液中的離子濃度oMg2+ Ca2+ SiO42+ 離子離子oMg2+ Ca2+ SiO42+ 離子離子水稻培養(yǎng)液初始濃度培養(yǎng)后濃度番茄培養(yǎng)液初始濃度培養(yǎng)后濃度結論一：同種植物對不同離子的吸收不一樣結論一：同種植物對不同離子的吸收不一樣結論二：不同植物對同種離子的吸收不一樣結論二：不同植物對同種離子的吸收不一樣第26頁/共32頁二、物質跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗⑽镔|跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗齈38P381.1.番茄和水稻吸收無機鹽離子的比較番茄和水稻吸收無機鹽離子的比較 科學家將番茄和水稻分別放在含有科學家將番茄和水稻分別放在含有CaCa2+2+、MgMg2+2+ 和和SiSi4+4+的

15、培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結果及分析如下：的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結果及分析如下：第27頁/共32頁 （1 1）不同植物對）不同植物對 的吸收有差異的吸收有差異, , 同一種植物對同一種植物對 的吸收也有差異的吸收也有差異, , 說明植物細胞膜對無機鹽離子的吸收具有說明植物細胞膜對無機鹽離子的吸收具有 。 （2 2）水稻吸收水的相對速度比吸收）水稻吸收水的相對速度比吸收CaCa2+2+、MgMg2+2+ , , 造成培養(yǎng)液中造成培養(yǎng)液中CaCa2+2+、MgMg2+2+濃度濃度 ；番茄吸收水；番茄吸收水 的相對速度比吸收的相對速度比吸收SiSi4+4+ ，造成培養(yǎng)液中，造成培養(yǎng)液中SiSi4+4+濃濃 度度 。2

16、.2.微生物吸收無機鹽離子的特點微生物吸收無機鹽離子的特點 不同微生物對不同無機鹽離子的吸收表現(xiàn)出較大不同微生物對不同無機鹽離子的吸收表現(xiàn)出較大 的差異：的差異： （1 1）不同微生物對無機鹽離子的吸收有）不同微生物對無機鹽離子的吸收有 。 （2 2）不同微生物對各種無機鹽離子的）不同微生物對各種無機鹽離子的 不同不同。同一種無機鹽離子同一種無機鹽離子不同種無機鹽離子不同種無機鹽離子選擇性選擇性大大上升上升大大上升上升選擇性選擇性需要量需要量第28頁/共32頁3.3.吸水為吸水為 ，吸收離子為，吸收離子為 ，且無，且無 機鹽離子必須溶于水后才能被吸收，所以吸水機鹽離子必須溶于水后才能被吸收，所

17、以吸水和和 吸收無機鹽離子是兩個吸收無機鹽離子是兩個 的過程。的過程。 提醒提醒 物質的跨膜運輸并不都是順相對含物質的跨膜運輸并不都是順相對含 量濃度梯度的，而且細胞對于物質的輸入和輸量濃度梯度的，而且細胞對于物質的輸入和輸出出 有選擇性。有選擇性。 細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜，這細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜，這 些膜可以讓水分子自由通過，一些離子和小分些膜可以讓水分子自由通過，一些離子和小分子子 也可以通過，而其他的離子、小分子（如蔗糖也可以通過，而其他的離子、小分子（如蔗糖分分 子）和大分子（如蛋白質分子）則不能通過。子）和大分子（如蛋白質分子）則不能通過。自由擴散自由擴散主動運輸主動運輸相對獨立相對獨立第29頁/共32頁例右圖是洋蔥根尖表皮細胞的細胞膜在不同含氧情況例右圖是洋蔥根尖表皮細胞的細胞膜在不同含氧情況下從硝酸鉀溶液中吸收下從硝酸鉀溶液中吸收K和和NO3的曲線圖，對曲線有的