-第4章 第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 課件 高一上學(xué)期生物人教版必修1

第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例

細(xì)胞的吸水和失水1.方式:滲透作用。(1)概念:指水分子(或其他溶劑分子)通過(guò)①半透膜

進(jìn)行擴(kuò)散。(2)滲透作用產(chǎn)生的條件:一是具有半透膜,二是半透膜兩側(cè)的溶液具有②

濃度差

。2.動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水(1)原理

(2)現(xiàn)象a.外界溶液濃度<細(xì)胞質(zhì)濃度?細(xì)胞吸水膨脹。b.外界溶液濃度>細(xì)胞質(zhì)濃度?細(xì)胞失水皺縮。c.外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度?④水分進(jìn)出平衡

。3.植物細(xì)胞的吸水和失水(以成熟植物細(xì)胞為例)(1)條件:成熟植物細(xì)胞具有中央大液泡。(2)原理

(3)實(shí)驗(yàn)步驟

a.當(dāng)外界溶液的濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞就通過(guò)滲透作用失水,植物細(xì)胞就發(fā)

生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,該現(xiàn)象是指

原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離

。b.將已發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細(xì)胞放入清水中,此時(shí)細(xì)胞液的濃度大于外界清水,植

物細(xì)胞吸水,發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。(4)現(xiàn)象與結(jié)論1.植物對(duì)無(wú)機(jī)鹽離子的吸收科學(xué)家將番茄和水稻分別放在含有Ca2+、Mg2+和Si

的培養(yǎng)液中培養(yǎng),結(jié)果及分析如下:

物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例a.不同植物對(duì)

同種

無(wú)機(jī)鹽離子的吸收有差異。b.同種植物對(duì)

不同

無(wú)機(jī)鹽離子的吸收也有差異。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:植物細(xì)胞對(duì)無(wú)機(jī)鹽離子的吸收具有選擇性。2.人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞對(duì)碘的吸收是逆濃度梯度進(jìn)行的。3.不同微生物對(duì)不同礦物質(zhì)的吸收表現(xiàn)出較大的差異性。4.細(xì)胞膜和其他生物膜都是

選擇透過(guò)性膜

。

(1)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

判斷正誤,正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“?”。1.滲透作用平衡時(shí)半透膜兩側(cè)溶液濃度相等,水分子不再進(jìn)出。

(

?

)滲透作用平衡時(shí),水分子進(jìn)出半透膜的速率相等。2.動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞放在蒸餾水中會(huì)吸水漲破。

(

?

)植物細(xì)胞有細(xì)胞壁,細(xì)胞壁對(duì)細(xì)胞起支持和保護(hù)作用,植物細(xì)胞在蒸餾水中不會(huì)吸水漲破;動(dòng)物細(xì)胞在蒸餾水中會(huì)吸水漲破。3.植物細(xì)胞都可以發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原的現(xiàn)象。(

?

)成熟的植物細(xì)胞才有中央大液泡,才可以發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象。4.用適宜濃度的蔗糖溶液和用一定濃度的KNO3溶液分別處理成熟植物細(xì)胞,實(shí)

驗(yàn)現(xiàn)象相同。

(

?

)用一定濃度的KNO3溶液處理成熟植物細(xì)胞,細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后會(huì)自動(dòng)復(fù)原;用

適宜濃度的蔗糖溶液處理成熟植物細(xì)胞,細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后不會(huì)自動(dòng)復(fù)原。5.原生質(zhì)層由細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、液泡膜及所有細(xì)胞質(zhì)組成。

(

?)原生質(zhì)層由細(xì)胞膜、液泡膜及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)構(gòu)成。6.質(zhì)壁分離的過(guò)程中,細(xì)胞的失水速率逐漸加快。

(

?)質(zhì)壁分離的過(guò)程中,膜兩側(cè)溶液的濃度差越來(lái)越小,細(xì)胞的失水速率逐漸減慢。

滲透作用裝置分析(1)若S1、S2表示兩種不同濃度的同一物質(zhì)的溶液①溶質(zhì)不能通過(guò)半透膜的情況a.若S1溶液濃度大于S2溶液濃度,則單位時(shí)間內(nèi)由S2→S1的水分子數(shù)多于由S1→S2

的,外觀上表現(xiàn)為S1溶液液面上升;若S1溶液濃度小于S2溶液濃度,則情況相反,外

觀上表現(xiàn)為S1溶液液面下降。b.在達(dá)到滲透平衡后,若存在如圖所示的液面差Δh,則S1溶液濃度仍大于S2溶液濃

度。因?yàn)橐好娓叩囊粋?cè)形成的壓強(qiáng),會(huì)阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)滲透。②溶質(zhì)能通過(guò)半透膜的情況若S1溶液濃度大于S2溶液濃度,則最初單位時(shí)間內(nèi)由S2→S1的水分子數(shù)多于由S1→

S2的,隨著溶質(zhì)的擴(kuò)散,最終S1和S2溶液濃度相等,外觀上表現(xiàn)為S1溶液液面先上升

后下降,最終S1和S2溶液液面持平;若S1溶液濃度小于S2溶液濃度,則情況相反。(2)若S1、S2表示兩種不同物質(zhì)的溶液溶液的滲透壓是指溶液中溶質(zhì)微粒對(duì)水的吸引力,所以單位體積溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目越多,其滲透壓越大,即溶液的滲透壓大小取決于溶液的物質(zhì)的量濃度而

非質(zhì)量濃度。如質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的葡萄糖溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的蔗糖溶液的

質(zhì)量濃度相等,但質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的蔗糖溶液的滲透壓小,故通過(guò)半透膜由蔗糖溶

液向葡萄糖溶液移動(dòng)的水分子多于由葡萄糖溶液向蔗糖溶液移動(dòng)的水分子。

在如圖所示的裝置中,A、B、C中均為一定濃度的蔗糖溶液,溶液之間均用半透

膜隔開(kāi),一段時(shí)間后達(dá)到滲透平衡形成一定的高度差,如圖所示,h1>h2,在達(dá)到平衡

后,A、B、C中蔗糖溶液的濃度大小關(guān)系為

()A.A=B=CB.A>B>CC.A>C>BD.無(wú)法確定解析

在達(dá)到滲透平衡后,單位時(shí)間內(nèi)水分子通過(guò)半透膜從A到B及從B到A擴(kuò)散

的速率相等,由于影響水分子擴(kuò)散速率的因素有兩個(gè),即溶液的濃度和水柱h1形成

的靜水壓,故A中溶液濃度大于B中溶液濃度。同理可知,C中溶液濃度大于B中溶

液濃度,但由于水柱h2形成的靜水壓比水柱h1形成的靜水壓小,推知A中溶液濃度大于C中溶液濃度。因此,它們之間的濃度大小關(guān)系為A>C>B。答案C類題通法判斷半透膜兩側(cè)溶液濃度大小若滲透平衡后,半透膜兩側(cè)液面仍存在高度差,則半透膜兩側(cè)溶液就存在濃度差,

液面差越大,濃度差就越大,且液面高的一側(cè)溶液濃度大。

判斷成熟植物細(xì)胞的死活

測(cè)定細(xì)胞液濃度范圍

質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用

比較不同的成熟植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度

鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)

防腐殺菌:在高濃度的溶液中,細(xì)菌等微生物會(huì)因失水過(guò)多而死亡,從而有效防止食品腐敗變質(zhì)。將甲、乙、丙三個(gè)未發(fā)生質(zhì)壁分離的成熟植物細(xì)胞置于同一蔗糖溶液中,在顯微

鏡下持續(xù)觀察它們的狀態(tài),直到細(xì)胞形態(tài)不再發(fā)生變化時(shí),三個(gè)細(xì)胞的狀態(tài)如表

所示:細(xì)胞種類細(xì)胞狀態(tài)甲細(xì)胞剛發(fā)生質(zhì)壁分離乙細(xì)胞沒(méi)有發(fā)生質(zhì)壁分離丙細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象明顯下列判斷正確的是

()A.細(xì)胞形態(tài)不再發(fā)生變化是因?yàn)榧?xì)胞已經(jīng)死亡B.實(shí)驗(yàn)前甲、乙、丙三個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞液濃度關(guān)系是乙>甲>丙C.實(shí)驗(yàn)后甲、乙、丙三個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞液濃度關(guān)系是乙<甲<丙D.細(xì)胞形態(tài)不再發(fā)生變化時(shí)三個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞液濃度相等解析

細(xì)胞形態(tài)不再發(fā)生變化并不代表細(xì)胞已經(jīng)死亡,可能正處于水分子進(jìn)出細(xì)

胞的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài),A錯(cuò)誤;細(xì)胞內(nèi)外濃度差越大,質(zhì)壁分離現(xiàn)象越明顯,而實(shí)驗(yàn)所

用蔗糖溶液濃度相同,故實(shí)驗(yàn)前丙細(xì)胞的細(xì)胞液濃度最小,乙細(xì)胞的細(xì)胞液濃度

最大,B正確;達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí),三個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞液濃度與外界溶液濃度分別相等,

三個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞液濃度不相等,質(zhì)壁分離越明顯的細(xì)胞失水越多,外界溶液濃度

越小,故實(shí)驗(yàn)后丙細(xì)胞的細(xì)胞液濃度最小,C、D錯(cuò)誤。答案B歸納提升

細(xì)胞能否發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原的判斷方法(1)從細(xì)胞角度分析①死細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞(如根尖分生區(qū)細(xì)胞)不發(fā)生質(zhì)壁分離

和復(fù)原現(xiàn)象。②具有中央大液泡的成熟植物細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象。(2)從溶液角度分析①在一定濃度的溶液(溶質(zhì)不能透過(guò)膜)中只會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,不能發(fā)生質(zhì)壁

分離后自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象(只有用清水或低滲溶液處理,方可復(fù)原)。