物質跨膜運輸實例

物質跨膜運輸實例第1頁/共47頁第4章細胞的物質輸入和輸出第1節(jié)物質跨膜運輸?shù)膶嵗?頁/共47頁滲透作用裝置第3頁/共47頁1﹑漏斗管內(nèi)的液面為什么會上升？2﹑如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的液面還會升高嗎？3﹑如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結果會怎樣？討論一：單位時間內(nèi)透過玻璃紙的水分子數(shù)多于滲出玻璃紙的水分子數(shù)量。與半透膜兩側溶液濃度差有關不會,因為紗布的孔隙很大,蔗糖分子也可以自由透過。不會,單位時間內(nèi)透過玻璃紙的水分子數(shù)等于滲出玻璃紙的水分子數(shù)量。第4頁/共47頁一、滲透作用

定義：水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜，由

低濃度向高濃度溶液的擴散，稱為滲透作用。(水分進出是順相對濃度（含量）梯度的)半透膜兩側的溶液具有濃度差具有半透膜條件溶液A濃度小于溶液B，水分子從AB移動溶液A濃度大于溶液B，水分子從BA移動原理第5頁/共47頁溶劑（水分子）從低濃度一側透過半透膜進入

高濃度一側。值得注意的是：事實上，半透膜兩側溶液中的水分子都能通過半透膜向對側運動，不過是從低濃度一側透過半透膜進入高濃度一側的水分子更多而已，不能理解成只有從低濃度一側透過半透膜進入高濃度一側擴散。特別地：如果半透膜兩側的溶液濃度相同的話，單位時間里透過半透膜擴散到對側的水分子數(shù)是相同的，不能理解成不發(fā)生滲透作用。第6頁/共47頁糖漬西紅柿涼拌黃瓜實例一生活現(xiàn)象第7頁/共47頁實例二灑水為了保持蔬菜的新鮮硬挺賣菜的師傅為什么要經(jīng)常向菜葉上噴水？第8頁/共47頁

吃咸瓜子或平時吃話梅等較咸的東西，吃多了后會有什么感覺？為什么會有這種感覺？實例三干澀的感覺

第9頁/共47頁類比推理細胞膜細胞內(nèi)溶液1、如果將裝置中的漏斗換成動物細胞還會不會吸水？2、如果吸水會發(fā)生什么？如果動物細胞吸水脹破則說明細胞也能滲透吸水、細胞膜相當于

。半透膜第10頁/共47頁二、動物細胞的吸水和失水材料：人成熟的紅細胞發(fā)生滲透作用條件：半透膜——細胞膜濃度差：細胞質的濃度與外界溶液的濃度之間存在濃度差

外界溶液的濃度

小于

細胞質的濃度外界溶液的濃度

大于

細胞質的濃度外界溶液的濃度

等于

細胞質的濃度細胞吸水膨脹細胞失水皺縮維持動態(tài)平衡第11頁/共47頁討論1、紅細胞內(nèi)的血紅蛋白等有機物能透過細胞膜嗎？不能2、紅細胞的細胞膜是不是相當于“問題探討”中所說的半透膜？是3、當外界溶液的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而漲破嗎？不一定，濃度差很大時會漲破濃度差不是很大時不會漲破4、紅細胞吸水或失水的多少取決于什么條件？外界溶液的濃度。外界溶液濃度遠大于細胞液濃度時，紅細胞失水多外界溶液濃度遠小于細胞液濃度時，紅細胞吸水多

濃度差越大細胞吸水或失水越多5、食物較咸時，口腔和唇粘膜有什么感覺？為什么？干燥難受的感覺，外界濃度高，口腔和唇粘膜細胞失水第12頁/共47頁細胞壁細胞膜液泡膜細胞質原生質層（全透性）（相當于半透膜）具有選擇透過性細胞液（具有一定的濃度）:伸縮性小:伸縮性大成熟的植物細胞和外界溶液組成一個滲透系統(tǒng)三、植物細胞的吸水和失水第13頁/共47頁探究實驗：植物細胞的吸水和失水提出問題作出假設設計實驗進行實驗分析結果表達與交流（原生質層是一層半透膜嗎？）（原生質層相當于一層半透膜）設計方案（按預定方案進行實驗）（分析實驗結果，得出結論：……）（總結，寫實驗報告并適當交流）預期結果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。第14頁/共47頁實驗專題探究植物細胞的吸水和失水的實驗探究及應用

1．實驗原理成熟的植物細胞的原生質層相當于一層半透膜；細胞液具有一定的濃度，能夠滲透失水和吸水；原生質層比細胞壁的伸縮性大得多第15頁/共47頁2．實驗流程細胞大小基本不變細胞大小基本不變第16頁/共47頁植物細胞的質壁分離洋蔥鱗片葉表皮細胞第17頁/共47頁外界溶液的濃度

細胞液的濃度，細胞失水

植物細胞質壁分離現(xiàn)象第18頁/共47頁外界溶液的濃度細胞液的濃度，細胞吸水植物細胞質壁分離復原現(xiàn)象（清水）（清水）第19頁/共47頁植物細胞質壁分離和復原現(xiàn)象當外界溶液的濃度>

細胞液的濃度時，細胞失水，

發(fā)生質壁分離現(xiàn)象當外界溶液的濃度<

細胞液的濃度時，細胞吸水，

發(fā)生質壁分離復原現(xiàn)象第20頁/共47頁實驗結果：

細胞大小蔗糖溶液清水變小逐漸恢復原來大小原生質層恢復原來位置原生質層脫離細胞壁基本不變基本不變中央液泡大小原生質層的位置紫色加深第21頁/共47頁

外因：半透膜兩側的濃度差內(nèi)因：細胞壁的伸縮性小于原生質層

植物細胞發(fā)生質壁分離與復原現(xiàn)象的條件：植物發(fā)生質壁分離的原因：①細胞必須是活細胞②必須有大液泡（成熟）的植物細胞③細胞液的濃度與外界溶液的濃度必須有濃度差體現(xiàn)了活細胞的細胞膜的選擇透過性，死細胞是全透性的。第22頁/共47頁質壁分離的原因分析第23頁/共47頁不一定。但紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液中含有色素，使液泡呈現(xiàn)紫色，更有利于觀察。根尖分生區(qū)的細胞無大液泡，質壁分離不明顯，不能作為該實驗的材料。使用濃度過高的蔗糖溶液(0.5g/mL)，質壁分離現(xiàn)象明顯，但不能復原，因為溶液濃度過高導致細胞過度失水而死亡。第24頁/共47頁動植物細胞在吸水與失水方面的差異：

動物細胞沒有細胞壁，因此不會有質壁分離現(xiàn)象。植物細胞由于有細胞壁的限制和保護不會因持續(xù)吸水而漲破。第25頁/共47頁初始濃度

0Mg2＋Ca2+Si4+

離子培養(yǎng)液中的離子濃度水稻番茄實例一1、水稻培養(yǎng)液中的鈣、鎂兩種離子濃度為什么會增高？2、不同作物對無機鹽離子的吸收有差異嗎？三、物質跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?6頁/共47頁1.在培養(yǎng)過程中，水稻吸收水分及Si4+離子較多，吸收Ca2+、Mg2+較少，結果導致水稻培養(yǎng)液里的Ca2+、Mg2+濃度增高。2.在番茄的培養(yǎng)液中，Ca2+、Mg2+的濃度下降，而Si4+的濃度升高，證明番茄吸收的Ca2+、Mg2+比Si4+多。3.不同作物對無機鹽的吸收是有差異的。根據(jù)資料分析結論：細胞對于物質的輸出和輸入有選擇性。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微生物其他物質跨膜運輸實例二第27頁/共47頁結論：物質（如碘）的跨膜運輸并不都是和水一樣順相對含量梯度的運輸?shù)?。物質跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?0—25倍人體甲狀腺濾泡上皮細胞具有很強的攝取碘的能力250mg/L血液中碘的濃度I－

水分子的運輸是順相對含量梯度的，其他物質的跨膜運輸也是這樣的嗎？由此你能得出什么結論？第28頁/共47頁水分子跨膜運輸是順相對含量梯度的其他物質的跨膜運輸并不都是順相對含量梯度的，有的是逆相對含量梯度的。這取決于細胞生命活動的需要。細胞對物質的吸收具有選擇性：可以讓水分子自由通過，一些離子和小分子也能通過，而其他離子、小分子和大分子則不能通過。結論：細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜第29頁/共47頁1、a、b、c是三個相鄰的細胞，已知a細胞液濃度>b細胞液濃度>c細胞液濃度,如圖所示，能正確表示水分在三者之間關系的是（）CacbacbacbacbABCD第30頁/共47頁2、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、根細胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過多B、根細胞不能從土壤中吸水C、根系不能將水向上運輸D、根系被肥料分解釋放的熱能燒毀B第31頁/共47頁3、利用高濃度鹽水（NaCl溶液）殺菌防腐的原理是（）A、鹽水中的Cl－有殺菌防腐的作用B、鹽水中的Na＋不利于細菌的生活C、鹽水是中性的，不適于細菌的生活D、由于滲透作用使細菌細胞內(nèi)的水分滲出而死亡D第32頁/共47頁【解析】洋蔥鱗葉外表皮做質壁分離時，細胞的體積基本不變，細胞液濃度增大。4．用洋蔥鱗葉外表皮做質壁分離實驗，下圖中符合實驗結果的圖是

(

)D第33頁/共47頁5．紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞發(fā)生質壁分離后，在顯微鏡下觀察到的正確圖示是(

)CC第34頁/共47頁6．在一個新鮮蘿卜上挖一凹槽，凹槽中放入濃鹽水，過一段時間，結果是

(

)A．蘿卜變軟，凹槽中液體增多

B．蘿卜變軟，凹槽中液體減少

C．蘿卜變硬，凹槽中液體增多

D．蘿卜變硬，凹槽中液體減少A【解析】蘿卜細胞失水變軟，凹槽中液體增加。第35頁/共47頁D第36頁/共47頁第37頁/共47頁B第38頁/共47頁解析：成熟的植物細胞是一個滲透系統(tǒng)，當外界溶液濃度大于細胞液濃度時細胞失水發(fā)生質壁分離現(xiàn)象，反之發(fā)生質壁分離復原現(xiàn)象，兩者濃度相等時，吸水量與失水量相等，水分進出達到平衡狀態(tài)；第39頁/共47頁B第40頁/共47頁第41頁/共47頁第42頁/共47頁條件結果分析溶液濃度S1>S2單位時間內(nèi)由S2→S1

的水分子數(shù)多于S1→S2，外觀上表現(xiàn)為S1

液面上升溶液濃度S1<S2單位時間內(nèi)由S2→S1

的水分子數(shù)少于S1→S2，外觀上表現(xiàn)為S1

液面下降在達到滲透平衡后，若存在液面差△h△h達到一定高度時，由半透膜進出漏斗的水分子數(shù)相等，滲透系統(tǒng)達到平衡狀態(tài)，液面不再變化。但達到平衡后，只要存在液面差△h，則S1

溶液濃度仍大于S