4.1 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例-高一上學(xué)期生物人教版必修1

1、4.1物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例問題探討半透膜：指某些物質(zhì)可以透過，而另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜，能否透過半透膜取決于物質(zhì)分子直徑的大小。討論：1.為什么長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)的液面會(huì)上升呢？蔗糖分子(太大)不能通過半透膜水分子能透過半透膜清水中水分子密度較大單位時(shí)間內(nèi)透過半透膜進(jìn)入漏斗的水分子數(shù)量比由漏斗滲出的水分子數(shù)量多，使漏斗液面升高。漏斗內(nèi)溶液體積增大，液面上升水分子(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(kuò)散，稱為滲透作用。討論：2.用紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)液面會(huì)升高？不會(huì)，3.如果燒杯中是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會(huì)怎樣？漏斗管內(nèi)液面不會(huì)升高沒有半透膜不能發(fā)生滲透作用。膜兩側(cè)的溶液沒

2、有濃度差不發(fā)生滲透作用小結(jié)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(kuò)散，稱為滲透作用。半透膜膜兩側(cè)的溶液具有濃度差滲透作用的條件水流方向低濃度流向高濃度(水多) (水少) 1.動(dòng)物細(xì)胞的吸水與失水當(dāng)外界溶液的濃度比細(xì)胞質(zhì)的濃度低時(shí)，細(xì)胞吸水膨脹。當(dāng)外界溶液的濃度比細(xì)胞質(zhì)的濃度高時(shí)，細(xì)胞失水皺縮。當(dāng)外界溶液的濃度與細(xì)胞質(zhì)的濃度相同時(shí)，水分進(jìn)出細(xì)胞處于動(dòng)態(tài)平衡。一、細(xì)胞的吸水和失水1.動(dòng)物細(xì)胞的吸水與失水討論1.紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白能透過細(xì)胞膜嗎？不能討論2.紅細(xì)胞的細(xì)胞膜能看作半透膜嗎？能細(xì)胞液與外界溶液的濃度差值。討論3.紅細(xì)胞吸水和失水的多少取決什么條件？一、細(xì)胞的吸水和失

3、水2.植物細(xì)胞的吸水與失水細(xì)胞壁細(xì)胞膜液泡膜細(xì)胞質(zhì)原生質(zhì)層細(xì)胞液原生質(zhì)層是不是相當(dāng)于一層半透膜？提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論表達(dá)與交流進(jìn)一步探究植物細(xì)胞的吸水與失水原生質(zhì)層是不是相當(dāng)于一層半透膜？原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜點(diǎn) 擊 展 開 植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，一個(gè)成熟的植物細(xì)胞可以看做一個(gè)滲透系統(tǒng)點(diǎn) 擊 展 開 植物細(xì)胞會(huì)由于過多吸水而漲破嗎？質(zhì)壁分離:植物細(xì)胞因?yàn)槭湛s，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁發(fā)生分離的現(xiàn)象。質(zhì)壁分離復(fù)原：發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細(xì)胞因吸水膨脹，恢復(fù)為原來的狀態(tài)。質(zhì)指的是原生質(zhì)層壁指的是細(xì)胞壁質(zhì)壁分離及其復(fù)原實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用（1）判斷細(xì)胞的死活。（2）測(cè)定細(xì)胞液濃度范

4、圍。（3）驗(yàn)證細(xì)胞壁和原生質(zhì)層的伸縮性大小。（4）比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度。（5）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的水肥管理（6）生活中殺菌、防腐、腌制食品（7）鑒別不同種類的溶液。 成熟植物細(xì)胞 + 不同種類溶液 質(zhì)壁分離溶質(zhì) 不能通過半透膜的溶液（如蔗糖溶液） 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KNO3、尿素、甘油、乙二醇等溶液） 初始濃度 0 Mg2 Ca2+ SiO44+ 離子培養(yǎng)液中的離子濃度水稻番茄二、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例1、水稻培養(yǎng)液中的Ca2+、Mg2+離子濃度為什么會(huì)增高？2、不同作物對(duì)無機(jī)鹽離子的吸收有差異嗎？結(jié)論：說明植物細(xì)胞對(duì)無機(jī)鹽離子的吸收具有選擇性；植物細(xì)胞在同一時(shí)間

5、吸收離子和吸收水的量不同，即吸收離子和吸收水是兩個(gè)獨(dú)立的過程。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微生物幾種微生物體內(nèi)的礦物質(zhì)含量（占全部礦物質(zhì)的%）結(jié)論： 細(xì)胞對(duì)于物質(zhì)的輸出和輸入有選擇性。結(jié)論：物質(zhì)（如碘）的跨膜運(yùn)輸并不都是和水一樣順相對(duì)含量梯度的運(yùn)輸，取決于細(xì)胞生活的需要。20 25倍人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強(qiáng)的攝取碘的能力。250mg/L血液中碘的濃度I 水分子的運(yùn)輸是順相對(duì)含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸也是這樣的嗎？由此你能得出什么結(jié)論？人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞1、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸并不都是順相對(duì)含量梯度

6、的，而是對(duì)于物質(zhì)的輸入和輸出具有選擇性的。2、細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜。 水分子能通過的 細(xì)胞選擇吸收的離子和小分子 不能通過的 ：其他離子、小分子（蔗糖）、大分子3、選擇透過性是活細(xì)胞的一個(gè)重要特征。概念范疇特點(diǎn)半透膜物理學(xué)上的概念物質(zhì)能否通過半透膜取決于半透膜孔隙直徑的大小選擇透過性膜生理學(xué)上的概念具有生物活性，即使是小分子只要不是細(xì)胞選擇吸收的，也不能通過。選擇透過性膜可以看成是功能完善的一類半透膜生物膜活的生物膜屬于選擇透過性膜。當(dāng)細(xì)胞死亡時(shí)，細(xì)胞膜等生物膜的選擇透過性就變?yōu)槿感园胪改?、選擇透過性膜及生物膜的區(qū)別實(shí)驗(yàn)原理材料用具原生質(zhì)伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性。紫色洋蔥表皮0.3g/ml蔗糖溶液設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)成熟植物細(xì)胞構(gòu)成滲透系統(tǒng)，可發(fā)生滲透作用。加0.3g/ml蔗糖溶液液泡縮小，顏色加深原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離在高濃度環(huán)境下細(xì)胞失水再加清水液泡逐漸增大，顏色變淺質(zhì)壁分離復(fù)原在低濃度環(huán)境下細(xì)胞吸水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原1.該實(shí)驗(yàn)中，選擇紫色洋蔥外