《物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例》教學(xué)PPT課件【高中生物人教版必修1】

第四章·第一節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例1.說出細(xì)胞在什么情況下吸水和失水。2.舉例說出細(xì)胞膜是選擇透過性膜。3.進(jìn)行關(guān)于植物細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作。本節(jié)聚焦半透膜：

是一類可以讓小分子通過（如水），而大分子不能通過（如蔗糖）的一類多孔性膜。

滲透裝置

新課導(dǎo)入①燒杯中是清水，漏斗內(nèi)是30%的蔗糖溶液，兩種不同的溶液被一層玻璃紙（半透膜）隔開，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，漏斗內(nèi)外的液面在同一水平面上，靜置2h后，漏斗內(nèi)的液面有何變化？②用一層紗布代替半透膜，其它的均與①相同，漏斗內(nèi)的液面有何變化？③用一層塑料布代替半透膜，其它的也與①相同，漏斗內(nèi)的液面會有什么變化？④若漏斗內(nèi)外均是同濃度蔗糖溶液，情況又是怎樣的？若漏斗內(nèi)外都是清水呢？新課導(dǎo)入1.滲透作用概念：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)的溶液具有濃度差條件一、滲透作用2.滲透系統(tǒng)的組成分析講授新課3.滲透作用的發(fā)生一、滲透作用（1）若S1溶液濃度大于S2，則單位時(shí)間內(nèi)由S2→S1的水分子數(shù)多于S1→S2，外觀上表現(xiàn)為S1液面上升；若S1溶液濃度小于S2，則情況相反，外觀上表現(xiàn)為S1液面下降。（2）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。講授新課半透膜：是可以讓小分子物質(zhì)通過而大分子物質(zhì)不能通過的一類薄膜的總稱，例如：玻璃紙、卵殼膜等。半透膜

比較

有活性的生物膜：選擇透過性膜，它對物質(zhì)的通過既具有半透膜的物理性質(zhì)，還根據(jù)生命活動是否需要進(jìn)行選擇。講授新課蔗糖溶液雞蛋膜(半透膜)蔗糖溶液雞蛋膜(半透膜)蔗糖溶液氣球膜(不透膜)蔗糖溶液多層紗布(全透膜)合作探究向燒杯內(nèi)加清水至液面與漏斗內(nèi)平齊向燒杯內(nèi)加等濃度蔗糖液至液面與漏斗內(nèi)平齊向長頸漏斗內(nèi)加入蔗糖液向燒杯內(nèi)加清水至液面與漏斗內(nèi)平齊組號第一組第二組第三組第四組實(shí)驗(yàn)操作探究實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象液面上升液面不變液面不變蔗糖液漏出下圖為一個(gè)滲透裝置，半透膜小袋內(nèi)充滿0.3g/mL的蔗糖溶液，用不同表面積的半透膜小袋做實(shí)驗(yàn)，開始一段時(shí)間內(nèi)玻璃管內(nèi)液面高度變化速率的相關(guān)曲線最可能是(橫坐標(biāo)表示表面積)(

)B典型例題1.動物細(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)胞處于動態(tài)平衡二、細(xì)胞的吸水和失水講授新課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（全透性）細(xì)胞液（液泡里的液體）①②③④⑤原生質(zhì)層的細(xì)胞膜和液泡膜具有選擇透過性，相當(dāng)于一層半透膜。(1)成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)講授新課(2)原理和現(xiàn)象①外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。②外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。(3)質(zhì)壁分離的原因①外因：細(xì)胞液濃度<外界溶液濃度，細(xì)胞通過滲透作用失水；②內(nèi)因：細(xì)胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層的伸縮性。講授新課某同學(xué)用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞、滴加了紅墨水的蔗糖溶液（質(zhì)量濃度為0.3g/mL)、蒸餾水等材料，制成觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)的臨時(shí)裝片。下圖是該同學(xué)根據(jù)所觀察到的圖像繪制而成。下列分析中，不正確的是（

）A.結(jié)構(gòu)①②③構(gòu)成原生質(zhì)層B.①內(nèi)液體為紅色，②內(nèi)液體為紫色C.該圖所示細(xì)胞可能正在發(fā)生質(zhì)壁分離，也可能正在發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原D.若將該圖所示細(xì)胞放于清水中，可能會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原A典型例題三、觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原1.實(shí)驗(yàn)原理(1)成熟的植物細(xì)胞構(gòu)成滲透系統(tǒng)可發(fā)生滲透作用。(2)當(dāng)細(xì)胞液濃度<外界溶液濃度時(shí)，細(xì)胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離；當(dāng)細(xì)胞液濃度>外界溶液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。講授新課2.實(shí)驗(yàn)流程三、觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原講授新課洋蔥表皮細(xì)胞+30%蔗糖溶液細(xì)胞壁一段時(shí)間后質(zhì)壁分離原生質(zhì)層講授新課正常狀態(tài)高濃度狀態(tài)低濃度狀態(tài)觀察到的圖像液泡大小變化原生質(zhì)層位置變小原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁逐漸恢復(fù)原來大小原生質(zhì)層恢復(fù)原來位置大原生質(zhì)層緊貼細(xì)胞壁

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

講授新課將某植物的成熟細(xì)胞放入一定濃度的物質(zhì)A溶液中，發(fā)現(xiàn)其原生質(zhì)體（即植物細(xì)胞中細(xì)胞壁以內(nèi)的部分）的體積變化趨勢如圖所示。下列敘述正確的是（）A．0~4h內(nèi)物質(zhì)A沒有通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)B．0~1h內(nèi)細(xì)胞體積與原生質(zhì)體體積的變化量相等C．2~3h內(nèi)物質(zhì)A溶液的滲透壓小于細(xì)胞液的滲透壓D．0~1h內(nèi)液泡中液體的滲透壓大于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓【答案】C典型例題初始濃度

0Mg2＋

Ca2+Si4+

離子培養(yǎng)液中的離子濃度水稻番茄同種植物對不同離子的吸收不一樣不同植物對同種離子的吸收不一樣四、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例植物吸收離子和吸收水是兩個(gè)相對獨(dú)立過程

實(shí)例一講授新課有些物質(zhì)（如碘）的跨膜運(yùn)輸是逆相對含量梯度（逆濃度梯度）運(yùn)輸?shù)摹?0—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－甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞結(jié)論：細(xì)胞膜不僅是半透膜，還是選擇透過性膜，水分子自由通過，一些離子和小分子可以通過，其他的離子、小分子、大分子不能通過，是活細(xì)胞的重要特征。

實(shí)例二講授新課

實(shí)例三不同微生物對不同礦物質(zhì)吸收表現(xiàn)出較大差異。結(jié)論：生物對于不同離子吸收經(jīng)驗(yàn)選擇性。講授新課科學(xué)家將水稻和番茄分別放在相同的含Ca2+、Mg2+和SiO44-的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，相同條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，培養(yǎng)液中的離子濃度變化情況如下圖所示。下列分析正確的是（

）A.水稻吸收Ca2+、Mg2+的速度與吸水的速度相同B.番茄從培養(yǎng)液中吸收Ca2+，而從體內(nèi)排出SiO44-C.最可能水稻根細(xì)胞膜上運(yùn)輸SiO44-的載體數(shù)量明顯多于番茄的Ca2+和Mg2+的跨膜運(yùn)輸可以是逆相對含量梯度的D.水稻和番茄對Mg2+離子的吸收沒有體現(xiàn)細(xì)胞膜的選擇透過性C典型例題課堂總結(jié)1.濃鹽水有殺菌防腐的作用，其原因是（）A.濃鹽水中含有較多的氯離子，使細(xì)菌毒素失效B.濃鹽水中沒有細(xì)菌所需要的酶，細(xì)菌不能產(chǎn)生毒素C.由于滲透作用，使細(xì)菌失水死亡D.濃鹽水中含養(yǎng)料少，細(xì)菌迅速死亡C課堂練習(xí)2．將人體口腔上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)移至不同濃度(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)的三種鹽溶液中，結(jié)果如圖所示。這三種溶液的濃度是()A．Ⅰ>Ⅱ>ⅢB．Ⅱ>Ⅰ>ⅢC．Ⅰ<Ⅱ<ⅢD．Ⅰ<Ⅲ<ⅡB課堂練習(xí)3.一學(xué)生做質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)時(shí)，顯微鏡下只有一個(gè)細(xì)胞沒有發(fā)生質(zhì)壁分離，其他細(xì)胞都出現(xiàn)了明顯的質(zhì)壁分離現(xiàn)象，這可能是因?yàn)?)A．該細(xì)胞是正在發(fā)育過程中的細(xì)胞B．該細(xì)胞是死細(xì)胞C．蔗糖溶液濃度太小D．實(shí)驗(yàn)操作不正確B課堂練習(xí)4.田間一次施肥過多，作物變得枯萎發(fā)黃，俗稱“燒苗”，其原因是（）A、根細(xì)胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過多B、根細(xì)胞不能從土壤中吸收足夠的水C、根系不能將水向上運(yùn)輸D、根系被肥料分解釋放的