第1節(jié)_物質(zhì)跨膜運(yùn)輸實(shí)例(課件)777

1、第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出一、滲透系統(tǒng)的組成分析及應(yīng)用一、滲透系統(tǒng)的組成分析及應(yīng)用1.1.滲透作用滲透作用（或其他溶劑分子）（或其他溶劑分子）透過半透膜的擴(kuò)散，透過半透膜的擴(kuò)散，稱為滲透作用稱為滲透作用條件條件（1 1）半透膜）半透膜 （2 2）膜兩側(cè)的溶）膜兩側(cè)的溶液具有濃度差液具有濃度差( (玻璃紙、細(xì)胞膜、玻璃紙、細(xì)胞膜、原生質(zhì)層原生質(zhì)層) )（滲透壓差）（滲透壓差）從低濃度到高濃度從低濃度到高濃度方向：方向：半透膜等于選擇透過性膜嗎？半透膜等于選擇透過性膜嗎？半透膜半透膜是一類可以讓小分子物質(zhì)通過，是一類可以讓小分子物質(zhì)通過，而較大分子物質(zhì)不能通過（如蔗糖）的

2、而較大分子物質(zhì)不能通過（如蔗糖）的一類多孔性膜。一類多孔性膜。半透膜包括半透膜包括物理性過濾膜物理性過濾膜和和選擇透過性選擇透過性膜膜。選擇透過性膜屬于半透膜選擇透過性膜屬于半透膜討論討論1：水分子只進(jìn)不出嗎？水分子只進(jìn)不出嗎？討論討論2 2：半透膜兩側(cè)溶液的水分子是進(jìn)行半透膜兩側(cè)溶液的水分子是進(jìn)行雙向運(yùn)動(dòng)雙向運(yùn)動(dòng)的，我們只是觀察由雙向水分子運(yùn)動(dòng)快慢的，我們只是觀察由雙向水分子運(yùn)動(dòng)快慢的差異所導(dǎo)致的液面改變。的差異所導(dǎo)致的液面改變。水分子水分子進(jìn)入的進(jìn)入的速率大于出來的速率，速率大于出來的速率，液面升高，當(dāng)二者液面升高，當(dāng)二者速率速率相等相等時(shí)，液面不再升高。時(shí)，液面不再升高。液面停止上升后，

3、漏斗內(nèi)外溶液液面停止上升后，漏斗內(nèi)外溶液濃度相等嗎？濃度相等嗎？內(nèi)部（蔗糖溶液）濃度高于外部（清水）內(nèi)部（蔗糖溶液）濃度高于外部（清水）濃度。濃度。隨著液面升高液注產(chǎn)生的壓力逐漸增大隨著液面升高液注產(chǎn)生的壓力逐漸增大使水分子向外出速率逐漸增加，同時(shí)由使水分子向外出速率逐漸增加，同時(shí)由于內(nèi)外溶液濃度差逐漸減小導(dǎo)致水分子于內(nèi)外溶液濃度差逐漸減小導(dǎo)致水分子由于滲透壓向內(nèi)進(jìn)的速率逐漸減小，直由于滲透壓向內(nèi)進(jìn)的速率逐漸減小，直到進(jìn)出速率相等時(shí)，液面不再升高。到進(jìn)出速率相等時(shí)，液面不再升高。討論討論3 3：半透膜兩側(cè)的溶液濃度差是指半透膜兩側(cè)的溶液濃度差是指單位體單位體積中溶質(zhì)分子數(shù)的差積中溶質(zhì)分子數(shù)的差

4、，即，即物質(zhì)的量物質(zhì)的量濃度差濃度差2 2、常見滲透裝置圖形分析：、常見滲透裝置圖形分析：P P23233 3、驗(yàn)證滲透作用發(fā)生的條件、驗(yàn)證滲透作用發(fā)生的條件P P23234 4、滲透裝置的應(yīng)用、滲透裝置的應(yīng)用漏斗內(nèi)漏斗內(nèi)燒杯內(nèi)燒杯內(nèi)溶液濃度溶液濃度M MN N現(xiàn)象及結(jié)論現(xiàn)象及結(jié)論（1 1） 比較不同溶液濃度大小比較不同溶液濃度大小若漏斗內(nèi)液面上升若漏斗內(nèi)液面上升, ,則則M M N N若漏斗內(nèi)液面不變，則若漏斗內(nèi)液面不變，則M M N N若漏斗內(nèi)液面下降，則若漏斗內(nèi)液面下降，則M M N N（2 2）探究物質(zhì)能否通過半透膜）探究物質(zhì)能否通過半透膜P P2323 失水失水植物細(xì)胞植物細(xì)胞質(zhì)壁分

5、離質(zhì)壁分離復(fù)原復(fù)原現(xiàn)象現(xiàn)象外界溶液濃度外界溶液濃度 細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞_吸水吸水實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象細(xì)胞細(xì)胞大小大小原生質(zhì)層原生質(zhì)層的位置的位置中央液中央液泡大小泡大小液泡液泡顏色顏色30%30%蔗蔗糖溶液糖溶液清水清水稍變小稍變小原生質(zhì)層脫原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁離細(xì)胞壁變小變小變深變深恢復(fù)原恢復(fù)原狀、稍狀、稍變大變大原生質(zhì)層緊原生質(zhì)層緊貼細(xì)胞壁貼細(xì)胞壁變大變大變淺變淺質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)結(jié)論：原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜實(shí)驗(yàn)結(jié)論：原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜1 1、實(shí)驗(yàn)原理？、實(shí)驗(yàn)原理？2 2、“質(zhì)質(zhì)”、“壁壁”、分別指什么？、分別指什么？3 3、質(zhì)壁分離后在細(xì)胞膜與細(xì)胞壁

6、之間是什么？、質(zhì)壁分離后在細(xì)胞膜與細(xì)胞壁之間是什么？4 4、實(shí)驗(yàn)材料有什么要求？、實(shí)驗(yàn)材料有什么要求？5 5、實(shí)驗(yàn)材料為什么選擇、實(shí)驗(yàn)材料為什么選擇紫色紫色洋蔥鱗片葉洋蔥鱗片葉外表皮外表皮？6 6、用什么方法改變外界溶液？、用什么方法改變外界溶液？滲透作用：成熟的植物細(xì)胞可構(gòu)成滲透系統(tǒng)，滲透作用：成熟的植物細(xì)胞可構(gòu)成滲透系統(tǒng)，能夠滲透失水和吸水。能夠滲透失水和吸水。 原生質(zhì)層原生質(zhì)層 細(xì)胞壁細(xì)胞壁外界溶液外界溶液成熟的、活的、植物細(xì)胞成熟的、活的、植物細(xì)胞液泡呈紫色，便于觀察液泡呈紫色，便于觀察引流法引流法，在，在蓋玻片一側(cè)蓋玻片一側(cè)滴加液體，用吸水紙?jiān)谏w玻片滴加液體，用吸水紙?jiān)谏w玻片另一側(cè)另

7、一側(cè)用用吸水紙吸引，吸水紙吸引，重復(fù)兩到三次重復(fù)兩到三次，直到將洋蔥鱗片葉，直到將洋蔥鱗片葉完全浸潤完全浸潤質(zhì)壁分離與復(fù)原小結(jié)質(zhì)壁分離與復(fù)原小結(jié):8 8、實(shí)驗(yàn)用的蔗糖溶液濃度？、實(shí)驗(yàn)用的蔗糖溶液濃度？9 9、當(dāng)外界溶液濃度為、當(dāng)外界溶液濃度為0.1g/ml0.1g/ml 、0.5g/ml0.5g/ml時(shí)分別是什時(shí)分別是什么結(jié)果么結(jié)果 ？1010、質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象、質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象0.3g/ml0.3g/ml（或描述為（或描述為30%30%）無特別說明情況下，我們這樣考慮：無特別說明情況下，我們這樣考慮：0.1g/ml0.1g/ml（10%10%）時(shí)，細(xì)胞）時(shí)，細(xì)胞吸水，體積變大；吸水，

8、體積變大； 0.5g/ml0.5g/ml（50%50%）時(shí)，細(xì)胞失水出現(xiàn)質(zhì)壁分離，）時(shí)，細(xì)胞失水出現(xiàn)質(zhì)壁分離，由于失水過多死亡，無法再復(fù)原由于失水過多死亡，無法再復(fù)原, ,膜也失去選擇透過性，變?yōu)槿ひ彩ミx擇透過性，變?yōu)槿感浴Ｍ感?。如果外界溶液是一定濃度如果外界溶液是一定濃度無機(jī)鹽溶液無機(jī)鹽溶液（如（如KNOKNO3 3溶液溶液）或）或小分子小分子溶液溶液（如（如尿素溶液、葡萄糖溶液、甘油溶液、乙醇溶液尿素溶液、葡萄糖溶液、甘油溶液、乙醇溶液等），等），細(xì)胞先失水出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象細(xì)胞先失水出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象，由于無機(jī)鹽離子（由于無機(jī)鹽離子（K+K+和和NONO3 3- -）通過主動(dòng)運(yùn)輸通過主

9、動(dòng)運(yùn)輸或或小分子（尿素分子、葡萄糖分子、甘油分子、小分子（尿素分子、葡萄糖分子、甘油分子、乙醇分子）通過自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞，使細(xì)胞液濃度逐漸增大，乙醇分子）通過自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞，使細(xì)胞液濃度逐漸增大，細(xì)胞開始吸水，細(xì)胞開始吸水，又出現(xiàn)質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象又出現(xiàn)質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象質(zhì)壁分離的拓展應(yīng)用：質(zhì)壁分離的拓展應(yīng)用：1、判斷植物細(xì)胞的死活判斷植物細(xì)胞的死活（死細(xì)胞不能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象）（死細(xì)胞不能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象） 單一變量（待測細(xì)胞的生活狀態(tài)）單一變量（待測細(xì)胞的生活狀態(tài)）2、測定細(xì)胞液濃度（滲透原理）測定細(xì)胞液濃度（滲透原理）：待測細(xì)胞：待測細(xì)胞+一系列濃一系列濃度梯度蔗糖溶液中度梯度蔗糖

10、溶液中 分別鏡檢分別鏡檢 細(xì)胞液濃度范圍等于未發(fā)細(xì)胞液濃度范圍等于未發(fā)生分離和剛剛分離的外界溶液濃度之間的范圍。生分離和剛剛分離的外界溶液濃度之間的范圍。 （單一變量：細(xì)胞液嘗試范圍）（單一變量：細(xì)胞液嘗試范圍）3、比較不同的植物細(xì)胞細(xì)胞液濃度比較不同的植物細(xì)胞細(xì)胞液濃度不同植物細(xì)胞不同植物細(xì)胞+同一濃度的蔗糖溶液同一濃度的蔗糖溶液 鏡檢鏡檢 剛發(fā)生質(zhì)壁分剛發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí)所需要時(shí)間比較離時(shí)所需要時(shí)間比較 判斷質(zhì)壁分離速度（或細(xì)胞液濃度）判斷質(zhì)壁分離速度（或細(xì)胞液濃度）（單一變量：不同植物細(xì)胞）（單一變量：不同植物細(xì)胞）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?。和恢参锏某墒旒?xì)胞

11、：同一植物的成熟細(xì)胞+未知濃未知濃度的溶液度的溶液 鏡檢鏡檢 剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間比較所用時(shí)間長短比較所用時(shí)間長短 判斷溶液濃度的大?。〞r(shí)間越短，未知溶液判斷溶液濃度的大小（時(shí)間越短，未知溶液的濃度越大）的濃度越大） （單一變量：未知濃度的溶液）（單一變量：未知濃度的溶液）5、驗(yàn)證原生質(zhì)層和細(xì)胞壁伸縮性的大小驗(yàn)證原生質(zhì)層和細(xì)胞壁伸縮性的大小成熟植物細(xì)胞成熟植物細(xì)胞+蔗糖溶液蔗糖溶液 鏡檢鏡檢 發(fā)生質(zhì)壁分離發(fā)生質(zhì)壁分離 細(xì)胞壁伸縮小于原生質(zhì)層伸縮性細(xì)胞壁伸縮小于原生質(zhì)層伸縮性不發(fā)生質(zhì)壁分離不發(fā)生質(zhì)壁分離 細(xì)胞壁伸縮性大于或等于原生質(zhì)層的伸縮性細(xì)胞壁伸縮性大于或等于原生

12、質(zhì)層的伸縮性 變量：植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)特性變量：植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)特性6、鑒別不同種類的溶液（如鑒別不同種類的溶液（如KNO3和蔗糖溶液）和蔗糖溶液）成熟植物細(xì)胞成熟植物細(xì)胞+不同種類溶液不同種類溶液 只發(fā)生質(zhì)壁分離只發(fā)生質(zhì)壁分離 溶質(zhì)不能通過半透膜的溶液（蔗糖）溶質(zhì)不能通過半透膜的溶液（蔗糖）質(zhì)壁分離后又自動(dòng)復(fù)原質(zhì)壁分離后又自動(dòng)復(fù)原 溶質(zhì)能通過半透膜的溶液（如溶質(zhì)能通過半透膜的溶液（如KNO3 ）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水稻番茄番茄四、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例四、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例細(xì)胞的吸水和失水是細(xì)胞的吸水和失水是水分子順相對

13、含量梯度水分子順相對含量梯度跨膜運(yùn)輸?shù)倪^程?？缒み\(yùn)輸?shù)倪^程。1、水稻培養(yǎng)液中的、水稻培養(yǎng)液中的Ca2+、Mg2+離子濃度為什么會(huì)增離子濃度為什么會(huì)增高？是不是水稻不吸收反而向外排出呢？高？是不是水稻不吸收反而向外排出呢？2、不同作物對無機(jī)鹽離子的吸收有差異嗎？、不同作物對無機(jī)鹽離子的吸收有差異嗎？因?yàn)樗疚账退x子較多，吸收因?yàn)樗疚账退x子較多，吸收CaCa2+2+、MgMg2+2+較少。較少。有有。結(jié)論一：結(jié)論一：同種植物對不同離子的吸收不一樣結(jié)論二：結(jié)論二：不同植物對同種離子的吸收不一樣。細(xì)胞對于物質(zhì)吸收有細(xì)胞對于物質(zhì)吸收有選擇性選擇性。28.1648.55米曲菌米曲菌38.66

14、51.00酵母菌酵母菌2.414.93圓褐固氮菌圓褐固氮菌12.9533.99大腸桿菌大腸桿菌K2OP2O5微生物微生物幾種微生物體內(nèi)礦物質(zhì)含量。幾種微生物體內(nèi)礦物質(zhì)含量。 物質(zhì)（如碘）的跨膜運(yùn)輸物質(zhì)（如碘）的跨膜運(yùn)輸并不都是和并不都是和水一樣順相對含量梯度水一樣順相對含量梯度的運(yùn)輸，取決于細(xì)的運(yùn)輸，取決于細(xì)胞生活的需要。胞生活的需要。20 25倍倍人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強(qiáng)的攝取碘很強(qiáng)的攝取碘的能力的能力250mg/L血液中碘的濃度血液中碘的濃度I 水分子的運(yùn)輸是順相對含量梯度的，其他物質(zhì)的水分子的運(yùn)輸是順相對含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸也是這樣的嗎？由此你能

15、得出什么結(jié)論？跨膜運(yùn)輸也是這樣的嗎？由此你能得出什么結(jié)論？人體甲狀腺濾泡上人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞皮細(xì)胞水分子水分子跨膜運(yùn)輸是跨膜運(yùn)輸是順相對含量順相對含量梯度的；梯度的；其他物質(zhì)其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸?shù)目缒み\(yùn)輸并不都是并不都是這樣，細(xì)胞對物這樣，細(xì)胞對物質(zhì)的吸收是質(zhì)的吸收是有選擇有選擇的的, ,這取決于細(xì)胞生命活動(dòng)這取決于細(xì)胞生命活動(dòng)的需要；的需要； 生物膜可以讓生物膜可以讓水分子水分子自由自由通過，一些通過，一些離子和小分子離子和小分子也也可以通過，可以通過，其他的離子、小其他的離子、小分子和大分子分子和大分子不能通過。與不能通過。與細(xì)胞生命活動(dòng)密切相關(guān)，是細(xì)胞生命活動(dòng)密切相關(guān)，是活細(xì)胞活細(xì)胞的

16、一個(gè)重要特征。的一個(gè)重要特征。細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 流動(dòng)性流動(dòng)性細(xì)胞膜的功能特點(diǎn)：細(xì)胞膜的功能特點(diǎn)： 選擇透過性選擇透過性1 1、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)并不都是順相對含量梯度的，細(xì)胞對并不都是順相對含量梯度的，細(xì)胞對物質(zhì)的輸入和輸出是物質(zhì)的輸入和輸出是有選擇性的有選擇性的。2 2、生物膜的功能特點(diǎn)、生物膜的功能特點(diǎn)水分子可自由通過，一些離子和小分水分子可自由通過，一些離子和小分子也可以通過，而其他的離子、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。子和大分子則不能通過。細(xì)胞膜和其它生物膜細(xì)胞膜和其它生物膜都是選擇透過性膜。都是選擇透過性膜。四四 本

17、節(jié)小結(jié)本節(jié)小結(jié)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.煮熟的馬鈴薯?xiàng)l放入水中煮熟的馬鈴薯?xiàng)l放入水中 B.把干種子放在清水中把干種子放在清水中C.烈日下菠菜葉子下垂烈日下菠菜葉子下垂D.放在鹽水中的蘿卜變軟放在鹽水中的蘿卜變軟D練習(xí) 2.下圖是處于不同生理狀態(tài)的同一個(gè)洋蔥鱗莖的三個(gè)洋蔥鱗片下圖是處于不同生理狀態(tài)的同一個(gè)洋蔥鱗莖的三個(gè)洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)藥品有清水、葉表皮細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)藥品有清水、30%蔗糖溶液，分析回答：蔗糖溶液，分析回答：（1）圖中）圖中A細(xì)胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài)，細(xì)胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài)， 處充滿了處充滿了 （2）圖中、共同組成）圖中、共同組成_。（3）圖中各細(xì)胞的細(xì)胞液濃度最高、顏色最深的是）圖中各細(xì)胞的細(xì)胞液濃度最高、顏色最深的是_細(xì)胞圖。細(xì)胞圖。（4）如果將）如果將C細(xì)胞置于清水中，則該細(xì)胞最終將處于圖中細(xì)胞置于清水中，則該細(xì)胞最終將處于圖中_細(xì)胞的狀態(tài)。細(xì)胞的狀態(tài)。（5）在做洋蔥表皮細(xì)胞質(zhì)壁分離的實(shí)