人教版教學(xué)課件第一節(jié)物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗n件

1、第四章細胞的物質(zhì)輸入和輸出第四章細胞的物質(zhì)輸入和輸出 第第1 1節(jié)節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗镔|(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?、滲透作用一、滲透作用半透膜：半透膜：半透膜半透膜是一類可以讓小是一類可以讓小分子物質(zhì)通過而分子物質(zhì)通過而大分子物質(zhì)不能大分子物質(zhì)不能通過的一類薄膜通過的一類薄膜的總稱的總稱滲透作用裝置滲透作用裝置分析實驗現(xiàn)象分析實驗現(xiàn)象1. 1. 漏斗管內(nèi)液面為什么會升高？漏斗管內(nèi)液面為什么會升高？2. 2. 用紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)液面還會升高嗎？用紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)液面還會升高嗎？ 由于單位時間內(nèi)透過玻璃紙進入長頸漏斗的水由于單位時間內(nèi)透過玻璃紙進入長頸漏斗的水分子數(shù)量多于從長頸漏斗滲出的

2、水分子數(shù)量，使得分子數(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。管內(nèi)液面升高。 用紗布替代玻璃紙時，因紗布的孔隙很大，蔗用紗布替代玻璃紙時，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。糖分子也可以自由通透，因而液面不會升高。分析實驗現(xiàn)象分析實驗現(xiàn)象4.4.水分子只能從燒杯中擴散到漏斗中嗎？水分子只能從燒杯中擴散到漏斗中嗎？（友情提醒）半透膜，水分子可以自由通過。（友情提醒）半透膜，水分子可以自由通過。 不是的，水分子既可以從燒杯中擴散到漏斗中，不是的，水分子既可以從燒杯中擴散到漏斗中，也能從漏斗中擴散到燒杯中，只不過，在單位時間內(nèi)，也能從漏斗中擴散到燒杯中，只不過，在

3、單位時間內(nèi)，從燒杯中擴散到漏斗中的水分子數(shù)量比較多。從燒杯中擴散到漏斗中的水分子數(shù)量比較多。 3. 3. 清水換成同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會怎樣？清水換成同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會怎樣？ 半透膜兩側(cè)溶液的濃度相等時，單位時間內(nèi)透半透膜兩側(cè)溶液的濃度相等時，單位時間內(nèi)透過玻璃紙進入長頸漏斗的水分子數(shù)量等于滲出的水過玻璃紙進入長頸漏斗的水分子數(shù)量等于滲出的水分子數(shù)量，液面也不會升高。分子數(shù)量，液面也不會升高。得出結(jié)論水滲入漏斗內(nèi)使液面上升必須具備兩個條件半透膜半透膜兩側(cè)溶液濃度差滲透作用滲透作用 ：水分子（或其他溶劑分子）透水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜從低濃度溶液向高濃度溶液的擴散，過半透膜

4、從低濃度溶液向高濃度溶液的擴散，稱為滲透作用稱為滲透作用條條 件件具有半透膜（主要）具有半透膜（主要）半透膜兩側(cè)的溶液濃度不同半透膜兩側(cè)的溶液濃度不同問題：細胞是否會發(fā)生滲透作用呢？問題：細胞是否會發(fā)生滲透作用呢？ （一）動物細胞的吸水和失水（一）動物細胞的吸水和失水 分析右圖，一段時間后紅細分析右圖，一段時間后紅細胞會發(fā)生什么變化？胞會發(fā)生什么變化？ 放到清水中，細胞不斷吸水放到清水中，細胞不斷吸水膨脹直至脹破。膨脹直至脹破。 【探究】紅細胞是否具有發(fā)生滲透作用的條件【探究】紅細胞是否具有發(fā)生滲透作用的條件 問題一問題一 紅細胞的紅細胞的 相當(dāng)于半透膜，為相當(dāng)于半透膜，為什么？什么？ 因為，

5、細胞膜同樣具有有些物質(zhì)可以通過，而有些因為，細胞膜同樣具有有些物質(zhì)可以通過，而有些物質(zhì)不能通過的特點。物質(zhì)不能通過的特點。 問題二問題二 什么情況下，紅細胞會發(fā)生吸水或失水？什么情況下，紅細胞會發(fā)生吸水或失水？細胞膜細胞膜當(dāng)外界溶液濃度細胞質(zhì)基質(zhì)濃度時，當(dāng)外界溶液濃度細胞質(zhì)基質(zhì)濃度時，紅細胞失水；紅細胞失水；當(dāng)外界溶液濃度細胞質(zhì)基質(zhì)濃度時，當(dāng)外界溶液濃度細胞質(zhì)基質(zhì)濃度時，紅細胞吸水。紅細胞吸水。清水清水0.9%生理鹽水生理鹽水10%的鹽水的鹽水2、總結(jié)歸納吸水和失水規(guī)律、總結(jié)歸納吸水和失水規(guī)律當(dāng)外界溶液濃度當(dāng)外界溶液濃度大于大于細胞細胞質(zhì)的濃度時，紅細胞失水質(zhì)的濃度時，紅細胞失水皺縮皺縮當(dāng)外界

6、溶液的濃度當(dāng)外界溶液的濃度小于小于紅細胞紅細胞內(nèi)部的濃度時，紅細胞吸水而內(nèi)部的濃度時，紅細胞吸水而膨脹膨脹當(dāng)外界溶液的濃度當(dāng)外界溶液的濃度等于等于細胞質(zhì)的濃細胞質(zhì)的濃度時度時,水分進出紅細胞就處于動態(tài)平水分進出紅細胞就處于動態(tài)平衡衡1.1.細胞膜相當(dāng)于半透膜細胞膜相當(dāng)于半透膜 2.2.外界溶液與細胞質(zhì)基質(zhì)存在濃度差外界溶液與細胞質(zhì)基質(zhì)存在濃度差【總結(jié)】紅細胞發(fā)生滲透作用的條件【總結(jié)】紅細胞發(fā)生滲透作用的條件1 1紅細胞內(nèi)的血紅蛋白等有機物能夠透過細胞膜嗎？紅細胞內(nèi)的血紅蛋白等有機物能夠透過細胞膜嗎？不可以，因為血紅蛋白是大分子，不能透過細胞膜。不可以，因為血紅蛋白是大分子，不能透過細胞膜。2

7、2當(dāng)外界溶液濃度過低時，紅細胞會發(fā)生什么變化？原因當(dāng)外界溶液濃度過低時，紅細胞會發(fā)生什么變化？原因會發(fā)生吸水并且脹破會發(fā)生吸水并且脹破 ，因為外界溶液濃度過低，紅細胞，因為外界溶液濃度過低，紅細胞不斷吸水，而細胞膜的伸縮性是一定的，超過了這個限度，不斷吸水，而細胞膜的伸縮性是一定的，超過了這個限度，細胞就會破裂。細胞就會破裂。 3 3紅細胞吸水或失水的多少與什么有關(guān)？紅細胞吸水或失水的多少與什么有關(guān)？紅細胞吸水或失水的多少主要取決于紅細胞內(nèi)外的濃度差，紅細胞吸水或失水的多少主要取決于紅細胞內(nèi)外的濃度差，一般差值越大，吸水或失水越多。一般差值越大，吸水或失水越多。 【思考【思考】 紅細胞不吸水也

8、不失水，保持細胞原有的形態(tài)。因紅細胞不吸水也不失水，保持細胞原有的形態(tài)。因為外界溶液濃度為外界溶液濃度= =細胞內(nèi)濃度，所以單位時間滲入的水細胞內(nèi)濃度，所以單位時間滲入的水分子數(shù)量等于滲出的水分子數(shù)量，水分子的運動達到動分子數(shù)量等于滲出的水分子數(shù)量，水分子的運動達到動態(tài)平衡，因此表現(xiàn)細胞既不吸水也不失水。態(tài)平衡，因此表現(xiàn)細胞既不吸水也不失水。 4.4.如果將紅細胞放置于生理鹽水中呢，細胞有什么如果將紅細胞放置于生理鹽水中呢，細胞有什么變化？原因？變化？原因？ 問 題1.1.植物細胞會出現(xiàn)失水的情況嗎？植物細胞會出現(xiàn)失水的情況嗎？2.2.植物細胞在什么情況下會失水？植物細胞在什么情況下會失水？3

9、.3.原生質(zhì)層是否相當(dāng)與半透膜？原生質(zhì)層是否相當(dāng)與半透膜？當(dāng)細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時當(dāng)細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時2.植物細胞的吸水與失水【探究】植物細胞【探究】植物細胞 相當(dāng)于半透膜相當(dāng)于半透膜原生質(zhì)層原生質(zhì)層探究實驗：植物細胞的吸水和失水提出問題提出問題作出假設(shè)作出假設(shè)設(shè)計實驗設(shè)計實驗進行實驗進行實驗分析結(jié)果分析結(jié)果表達與交流表達與交流（原生質(zhì)層是一層半透膜嗎？）（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）（原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜）設(shè)計設(shè)計方案方案（按預(yù)定方案進行實驗）（按預(yù)定方案進行實驗）（分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論：（分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論：）（總結(jié)，寫實驗報告并

10、適當(dāng)交流）（總結(jié)，寫實驗報告并適當(dāng)交流）預(yù)期預(yù)期結(jié)果結(jié)果將植物細胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液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。央液泡會變大，細胞膨脹。1.1.剝?nèi)⊙笫[鱗莖的鱗片葉，外表皮紫色較濃的更好。用解剖刀剝?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或刀片在葉片外表皮劃一0.5 c

11、m0.5 cm見方的見方的“井井”字。字。2.2.用尖嘴鑷從用尖嘴鑷從“井井”字中央的一角小心地將洋蔥鱗片葉外表皮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。撕下，平鋪在載玻片中央。3.3.用小滴管在表皮上滴一滴質(zhì)量分數(shù)為用小滴管在表皮上滴一滴質(zhì)量分數(shù)為30%30%的蔗糖溶液，蓋上蓋的蔗糖溶液，蓋上蓋 玻片。用吸水紙吸去多余液體。玻片。用吸水紙吸去多余液體。4.4.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。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

12、開。5.5.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，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。使清水置換蔗糖溶液。6.6.在顯微鏡下觀察，可見質(zhì)壁分離現(xiàn)象緩慢復(fù)原。在顯微鏡下觀察，可見質(zhì)壁分離現(xiàn)象緩慢復(fù)原。進行實驗進行實驗1.1.實驗結(jié)果與你與預(yù)期相吻合嗎？它是否支持你所作出實驗結(jié)果與你與預(yù)期相吻合嗎？它是否支持你所作出的假設(shè)？如果有的結(jié)果與預(yù)期有所不同，你認為應(yīng)當(dāng)作的假設(shè)？如果有的結(jié)果與預(yù)期有所不同，你認為應(yīng)當(dāng)作怎樣的解釋？怎樣的解釋？2.2.如果沒有細胞壁，實驗結(jié)果會有什么不同？如果沒有細胞壁，實驗結(jié)果會有什么不同？3.3.如果滴加的是如果滴

13、加的是0.50.5克克mlml的蔗糖溶液，實驗結(jié)果會有什的蔗糖溶液，實驗結(jié)果會有什么不同？么不同？交交 流流不會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，只發(fā)生滲透作用的吸水或失水不會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，只發(fā)生滲透作用的吸水或失水 高濃度的蔗糖溶液導(dǎo)致植物細胞嚴重失水而死亡，不可高濃度的蔗糖溶液導(dǎo)致植物細胞嚴重失水而死亡，不可能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原植物細植物細胞的質(zhì)胞的質(zhì)壁分離壁分離及復(fù)原及復(fù)原實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象： 中央液中央液泡大小泡大小原生質(zhì)層原生質(zhì)層的位置的位置細胞細胞大小大小蔗糖蔗糖溶液溶液清水清水變變 小小逐漸恢復(fù)逐漸恢復(fù)原來大小原來大小原生質(zhì)層恢原生質(zhì)層恢復(fù)原來位置復(fù)原來位置原生質(zhì)層脫原生質(zhì)層脫

14、離細胞壁離細胞壁基本基本不變不變基本基本不變不變得出結(jié)論得出結(jié)論 植物細胞原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜植物細胞原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜, ,成熟的植物細胞靠滲透作用吸水。細胞液成熟的植物細胞靠滲透作用吸水。細胞液與細胞外界溶液發(fā)生了滲透作用。與細胞外界溶液發(fā)生了滲透作用。2.2.質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象初始濃度初始濃度 0 Mg2 Ca2+ Si4+ 離子離子培養(yǎng)液中的離子濃度培養(yǎng)液中的離子濃度水稻番茄物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗镔|(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?實例一實例一1.1.水稻培養(yǎng)液中的鈣、鎂兩種離子濃度為什么會增高？是不是水水稻培養(yǎng)液中的鈣、鎂兩種離子濃度為什么會增高？是不是水 稻不吸收反

15、而向外排出呢？稻不吸收反而向外排出呢？2.2.不同作物對無機鹽離子的吸收有差異嗎？不同作物對無機鹽離子的吸收有差異嗎？ 水分子跨膜運輸是順相對含量梯度的，其他物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這樣，這取決于細胞生命活質(zhì)的跨膜運輸并不都是這樣，這取決于細胞生命活動的需要。動的需要。 細胞對物質(zhì)的吸收是有選擇的。這種選擇性具細胞對物質(zhì)的吸收是有選擇的。這種選擇性具有普遍性。有普遍性。被動運輸：物質(zhì)進出細胞，被動運輸：物質(zhì)進出細胞，順濃度梯度順濃度梯度的擴散方式。的擴散方式。主動運輸：物質(zhì)主動運輸：物質(zhì)從低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛鹊囊粋?cè)從低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛鹊囊粋?cè)，需要載體

16、蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細胞內(nèi)化學(xué)需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種方式叫做主動運輸。反應(yīng)所釋放的能量，這種方式叫做主動運輸。 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞轿镔|(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞奖粍舆\輸：物質(zhì)進出細胞，順濃度梯度的擴散方式。被動運輸：物質(zhì)進出細胞，順濃度梯度的擴散方式。自由擴散：自由擴散：協(xié)助擴散：協(xié)助擴散：物質(zhì)通過簡單的擴散作用進物質(zhì)通過簡單的擴散作用進出細胞。出細胞。進出細胞的物質(zhì)借助載體進出細胞的物質(zhì)借助載體蛋白的擴散。蛋白的擴散。協(xié)助擴散比自由擴散速率大的原因是協(xié)助擴散有載體蛋白協(xié)助擴散比自由擴散速率大的原因是協(xié)助擴散有載體蛋白的協(xié)助的協(xié)助主動運輸?shù)囊饬x：主動運輸?shù)?/p>

17、意義： 保證了保證了活細胞活細胞能夠按照生命活動的需要，能夠按照生命活動的需要，主動主動選擇吸收選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出排出代謝廢物和對細代謝廢物和對細胞有害的物質(zhì)。胞有害的物質(zhì)。比較三種物質(zhì)運輸方式的異同：比較三種物質(zhì)運輸方式的異同：運輸方式運輸方式 運輸運輸方向方向是否需要是否需要載載體蛋白體蛋白是否消耗細是否消耗細胞內(nèi)的胞內(nèi)的能量能量代表例子代表例子順順濃度梯度濃度梯度順順濃度梯度濃度梯度逆逆濃度梯度濃度梯度不需要不需要需要需要需要需要不消耗不消耗不消耗不消耗需要需要消耗消耗O O2 2、COCO2 2等氣等氣體、水、乙體、水、乙醇、甘油等醇、甘油等通過細胞膜通過

18、細胞膜葡萄糖進入葡萄糖進入紅細胞紅細胞葡萄糖、氨基葡萄糖、氨基酸進入酸進入小腸上小腸上皮細胞皮細胞；離子；離子通過細胞膜通過細胞膜自由擴散自由擴散協(xié)助擴散協(xié)助擴散主動運輸主動運輸被動運輸被動運輸探究發(fā)現(xiàn)活動一探究發(fā)現(xiàn)活動一: :v1、不同物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞揭话悴煌?，、不同物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞揭话悴煌袝r同一有時同一種物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞揭膊煌N物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞揭膊煌?，如葡萄糖，如葡萄糖v2、細胞膜中的載體蛋白在協(xié)助擴散和主動運輸中、細胞膜中的載體蛋白在協(xié)助擴散和主動運輸中都有都有特異性特異性，僅能運載，僅能運載特異的物質(zhì)或幾種結(jié)構(gòu)相似特異的物質(zhì)或幾種結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)的物質(zhì)，如運載葡萄糖的載體就不

19、能運載氨基酸，如運載葡萄糖的載體就不能運載氨基酸v3、主動運輸方式進入細胞的物質(zhì)，吸收量的多少、主動運輸方式進入細胞的物質(zhì)，吸收量的多少取決于細胞膜上的取決于細胞膜上的載體載體的數(shù)量和種類，還與細胞的的數(shù)量和種類，還與細胞的呼吸作用產(chǎn)生的呼吸作用產(chǎn)生的能量能量的多少有關(guān)的多少有關(guān)物質(zhì)跨膜運輸?shù)奶攸c物質(zhì)跨膜運輸?shù)奶攸c胞吞作用：胞吞作用： 像像蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)這樣的大分子物質(zhì)和顆粒性這樣的大分子物質(zhì)和顆粒性物質(zhì)附著在細胞膜上，由細胞膜內(nèi)陷形成物質(zhì)附著在細胞膜上，由細胞膜內(nèi)陷形成小囊，這些物質(zhì)就被包入小囊內(nèi)，然后，小囊，這些物質(zhì)就被包入小囊內(nèi)，然后，小囊從細胞膜上脫離下來形成小囊泡，進小囊從細胞膜上脫離

20、下來形成小囊泡，進入細胞內(nèi)部，這種現(xiàn)象叫做胞吞作用。入細胞內(nèi)部，這種現(xiàn)象叫做胞吞作用。胞吐作用：胞吐作用： 有些物質(zhì)在細胞膜內(nèi)被一層膜所包圍，有些物質(zhì)在細胞膜內(nèi)被一層膜所包圍，形成小囊泡，囊泡膜與細胞膜融合在一起，形成小囊泡，囊泡膜與細胞膜融合在一起，小囊泡逐漸移到細胞表面，并且向細胞外小囊泡逐漸移到細胞表面，并且向細胞外張開，使內(nèi)涵物質(zhì)排出細胞外，這種現(xiàn)象張開，使內(nèi)涵物質(zhì)排出細胞外，這種現(xiàn)象叫做胞吐作用。叫做胞吐作用。如：分泌蛋白的如：分泌蛋白的 合成與運輸。合成與運輸。1.1.以下可以發(fā)生滲透作用的是（以下可以發(fā)生滲透作用的是（ ） A.A.煮熟的馬鈴薯條放入水中煮熟的馬鈴薯條放入水中 B.B.把干種子放在清水中把干種子放在清水中 C.C.烈日下菠菜葉子下垂烈日下菠菜葉子下垂