物质跨膜运输的实例-优质课 (凤)

物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例-优优质课质课(凤凤)渗透作用的原理渗透作用的原理动物的吸水和失水动物的吸水和失水植物的吸水和失水植物的吸水和失水其他实例其他实例渗透系统装置渗透系统装置渗透作用的原理渗透作用的原理动物的吸水和失水动物的吸水和失水植物的吸水和失水植物的吸水和失水其他实例其他实例水分子（或其它溶剂分子）透过水分子（或其它溶剂分子）透过半透膜半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散1 1、扩散：、扩散：是指物质从密度大的空间自然向密度小是指物质从密度大的空间自然向密度小的的空间运动的现象。空间运动的现象。一、渗透作用的原理一、渗透作用的原理2 2、渗透吸水的原理、渗透吸水的原理通过膜上孔径的通过膜上孔径的大小决定物质分大小决定物质分子是否通过子是否通过半透膜半透膜蔗糖蔗糖液液清清水水3 3 渗透作用渗透作用：渗透作用的原理渗透作用的原理动物的吸水和失水动物的吸水和失水植物的吸水和失水植物的吸水和失水其他实例其他实例水分子（或其它溶剂分子）透过水分子（或其它溶剂分子）透过半透膜半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散3 3 渗透作用渗透作用：具有半透膜；具有半透膜；半透膜两侧的溶液具有浓度差。半透膜两侧的溶液具有浓度差。渗透作用的条件渗透作用的条件：低浓度溶液低浓度溶液高浓度溶液高浓度溶液“水往高处流水往高处流”水分渗透方向：水分渗透方向：摩尔浓度摩尔浓度渗透作用的原理渗透作用的原理动物的吸水和失水动物的吸水和失水植物的吸水和失水植物的吸水和失水其他实例其他实例EF 10%10%的蔗的蔗糖溶液糖溶液 30%30%的蔗的蔗糖溶液糖溶液 10%10%的蔗的蔗糖溶液糖溶液 10%10%的的葡萄糖溶液葡萄糖溶液B B液面上升液面上升结果结果摩尔浓度摩尔浓度小小摩尔浓度摩尔浓度大大F F液面上升液面上升渗透作用的原理渗透作用的原理动物的吸水和失水动物的吸水和失水植物的吸水和失水植物的吸水和失水其他实例其他实例如图所示如图所示:ab:ab分别为体积与质量浓度（分别为体积与质量浓度（g/mLg/mL）相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透膜隔开，（半相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透膜隔开，（半透膜允许水分子和葡萄糖通过，不允许蔗糖通透膜允许水分子和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过）开始和一段时间后液面的情况如何？过）开始和一段时间后液面的情况如何？ab半透膜半透膜先先ab后后ab葡葡萄萄糖糖溶溶液液蔗蔗糖糖溶溶液液渗透作用的原理渗透作用的原理动物的吸水和失水动物的吸水和失水植物的吸水和失水植物的吸水和失水其他实例其他实例二、动物细胞的吸水和失水二、动物细胞的吸水和失水 外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度细胞失水皱缩细胞失水皱缩（课本（课本P60P60）渗透作用的原理渗透作用的原理动物的吸水和失水动物的吸水和失水植物的吸水和失水植物的吸水和失水其他实例其他实例思考与讨论1.1.正常生活着的红细胞内的血红蛋白等有机物能过细胞正常生活着的红细胞内的血红蛋白等有机物能过细胞 膜外吗？膜外吗？2.2.根据现象判断红细胞的细胞膜相当与什么膜？根据现象判断红细胞的细胞膜相当与什么膜？3.3.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会吸水而涨破？当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会吸水而涨破？4.4.红细胞吸水或失水的多少取决与什么？红细胞吸水或失水的多少取决与什么？红细胞内的血红蛋白等有机物一般不能透过细胞膜。红细胞内的血红蛋白等有机物一般不能透过细胞膜。红细胞的细胞膜相当于红细胞的细胞膜相当于“问题探讨问题探讨”中的半透膜。中的半透膜。当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度时，红细胞一般当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度时，红细胞一般会因持续吸水而涨破。会因持续吸水而涨破。红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外浓度红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外浓度的差值。一般情况下，差值较大时吸水或失水较多。的差值。一般情况下，差值较大时吸水或失水较多。（课本（课本P61P61）渗透作用的原理渗透作用的原理动物的吸水和失水动物的吸水和失水植物的吸水和失水植物的吸水和失水其他实例其他实例三、植物细胞的吸水和失水三、植物细胞的吸水和失水 细胞壁（全透性）细胞壁（全透性）细胞膜细胞膜细胞质细胞质液泡膜液泡膜细胞液细胞液原生质层原生质层（选择透过性选择透过性）水或一定浓水或一定浓度的溶液度的溶液对比分析对比分析植物细胞的结构植物细胞的结构与与渗透吸水装置渗透吸水装置半透膜半透膜蔗糖液蔗糖液清水清水结论：结论：成熟的植物细胞与外界溶液能够组成成熟的植物细胞与外界溶液能够组成一个渗透一个渗透装置，通过渗透作用的方式吸水和失水装置，通过渗透作用的方式吸水和失水 渗透作用的原理渗透作用的原理动物的吸水和失水动物的吸水和失水植物的吸水和失水植物的吸水和失水其他实例其他实例原生质层原生质层：细胞膜细胞膜和和 液泡膜液泡膜以及两层以及两层 膜之间的细胞质。膜之间的细胞质。“原生质层原生质层”和和“原生质原生质”的区别的区别原生质原生质：细胞内具有生命活动的物质称：细胞内具有生命活动的物质称为原生质。（包括细胞膜、细胞质和细为原生质。（包括细胞膜、细胞质和细胞核）。胞核）。渗透作用的原理渗透作用的原理动物的吸水和失水动物的吸水和失水植物的吸水和失水植物的吸水和失水其他实例其他实例【回忆】植物细胞的结构【回忆】植物细胞的结构细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜细胞质细胞质液泡膜液泡膜原生质层原生质层【探究】植物细胞【探究】植物细胞 相当相当于半透膜于半透膜原生质层原生质层植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水渗透作用的原理渗透作用的原理动物的吸水和失水动物的吸水和失水植物的吸水和失水植物的吸水和失水其他实例其他实例观察植物细胞的质壁分离及复原观察植物细胞的质壁分离及复原流程流程 探究实验：植物细胞的吸水和失水探究实验：植物细胞的吸水和失水渗透作用的原理渗透作用的原理动物的吸水和失水动物的吸水和失水植物的吸水和失水植物的吸水和失水其他实例其他实例实验结果：实验结果：细胞细胞大小大小蔗糖溶蔗糖溶液液清水清水变小变小逐渐恢复逐渐恢复原来大小原来大小原生质层恢复原生质层恢复原来位置原来位置原生质层脱离原生质层脱离细胞壁细胞壁基本基本不变不变基本基本不变不变中央液泡中央液泡大小大小原生质层原生质层的位置的位置探究实验：植物细胞的吸水和失水探究实验：植物细胞的吸水和失水渗透作用的原理渗透作用的原理动物的吸水和失水动物的吸水和失水植物的吸水和失水植物的吸水和失水其他实例其他实例2 2、植物细胞渗透吸水和失水证据、植物细胞渗透吸水和失水证据外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞液浓度细胞液浓度质壁分离质壁分离洋葱紫色表皮洋葱紫色表皮外界溶液浓度外界溶液浓度细胞液浓度细胞液浓度质壁分离复原质壁分离复原细胞壁细胞壁液液 泡泡原生质层原生质层间间 隙隙（充满外界溶液）（充满外界溶液）渗透作用的原理渗透作用的原理动物的吸水和失水动物的吸水和失水植物的吸水和失水植物的吸水和失水其他实例其他实例实验结论：实验结论：原生质层相当于半透膜原生质层相当于半透膜探究实验：植物细胞的吸水和失水探究实验：植物细胞的吸水和失水（1）原因）原因渗透作用的原理渗透作用的原理动物的吸水和失水动物的吸水和失水植物的吸水和失水植物的吸水和失水其他实例其他实例注意注意植物细胞质壁分离复原的植物细胞质壁分离复原的条件条件:植物细胞必须是活细胞植物细胞必须是活细胞 细胞液与外界溶液必须有浓度差细胞液与外界溶液必须有浓度差 必须有大的液泡必须有大的液泡（课本（课本P63P63）渗透作用的原理渗透作用的原理动物的吸水和失水动物的吸水和失水植物的吸水和失水植物的吸水和失水其他实例其他实例探究探究KNOKNO3 3溶液溶液中分子跨膜运输的实验现象溶液溶液中分子跨膜运输的实验现象7%KNO7%KNO3 3溶液溶液 12.13.21:5812.13.21:587%KNO7%KNO3 3溶液溶液 12.13.22:14 12.13.22:14 细胞发生质壁分离的自动复原细胞发生质壁分离的自动复原渗透作用的原理渗透作用的原理动物的吸水和失水动物的吸水和失水植物的吸水和失水植物的吸水和失水其他实例其他实例特别提醒特别提醒 1 1、质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间、质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充充满的是浓度降低的外界溶液满的是浓度降低的外界溶液，因细胞壁，因细胞壁是全透性且有水分通过原生质层渗出来。是全透性且有水分通过原生质层渗出来。2 2、若、若用用50%50%蔗糖溶液做实验蔗糖溶液做实验，能发生质，能发生质壁分离但不能复原，壁分离但不能复原，因细胞过度失水而因细胞过度失水而死亡死亡。3 3、若用、若用尿素、乙二醇、尿素、乙二醇、KNOKNO3 3、NaClNaCl做实验会出现做实验会出现自动复原自动复原现象，现象，因外界因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。升高。渗透作用的原理渗透作用的原理动物的吸水和失水动物的吸水和失水植物的吸水和失水植物的吸水和失水其他实例其他实例 4本实验能验证的问题本实验能验证的问题 观察质壁分离和复原：观察质壁分离和复原：可可以以证证明明一一个个成成熟熟的的植植物物细细胞胞构构成成一一个个渗渗透透系系统统，质质壁壁分分离离和和复复原原是是细细胞胞渗渗透透失失水水或或吸水的标志；吸水的标志；可以证明渗透作用发生的条件；可以证明渗透作用发生的条件；可以证明细胞是活的；可以证明细胞是活的；还可以大致测出细胞液的浓度；还可以大致测出细胞液的浓度；证明原生质层的伸缩性大于细胞壁。证明原生质层的伸缩性大于细胞壁。渗透作用的原理渗透作用的原理动物的吸水和失水动物的吸水和失水植物的吸水和失水植物的吸水和失水其他实例其他实例练一练练一练 下列哪些细胞能发生质壁分离并总结发生质壁分下列哪些细胞能发生质壁分离并总结发生质壁分 离的条件。离的条件。a.a.叶肉细胞叶肉细胞 b.b.根毛成熟区细胞根毛成熟区细胞 c.c.分生区细胞分生区细胞 d.d.洋葱表皮细胞洋葱表皮细胞 e.e.干种子细胞干种子细胞 f.f.动物细胞动物细胞 g.g.导管细胞导管细胞 答案答案 （1 1）能发生质壁分离的细胞：）能发生质壁分离的细胞：a a、b b、d d（2 2）有大液泡（成熟）的活的植物细胞，才能发）有大液泡（成熟）的活的植物细胞，才能发 生质壁分离。动物细胞、无大液泡的或死的植物生质壁分离。动物细胞、无大液泡的或死的植物 细胞不能发生质壁分离。细胞不能发生质壁分离。渗透作用的原理渗透作用的原理动物的吸水和失水动物的吸水和失水植物的吸水和失水植物的吸水和失水其他实例其他实例初始浓度初始浓度 0 Mg2 Ca2+Si4+离子离子培养液中的离子浓度培养液中的离子浓度水稻水稻番茄番茄四、物质跨膜运输的其他实例四、物质跨膜运输的其他实例（1 1）离子的跨膜运输并不是顺着离子相对含量的梯）离子的跨膜运输并不是顺着离子相对含量的梯度来进行的；度来进行的；（2 2）细胞膜不仅仅是半透膜，还是选择透过性膜。）细胞膜不仅仅是半透膜，还是选择透过性膜。渗透作用的原理渗透作用的原理动物的吸水和失水动物的吸水和失水植物的吸水和失水植物的吸水和失水其他实例其他实例1.1.水稻培养液里的水稻培养液里的CaCa2+2+和和MgMg2+2+浓度为什么会浓度为什么会增高增高?水稻吸收水分和其他离子多水稻吸收水分和其他离子多,而吸收而吸收CaCa2+2+和和MgMg2+2+较少较少2.2.不同作物对无机盐的吸收有差异吗不同作物对无机盐的吸收有差异吗?有明显差异有明显差异,水稻吸收大量的水稻吸收大量的SiSi4+4+而番茄几而番茄几乎不吸收乎不吸收.番茄吸收番茄吸收CaCa2+2+和和MgMg2+2+较多较多物质跨膜运输的其他实例物质跨膜运输的其他实例渗透作用的原理渗透作用的原理动物的吸水和失水动物的吸水和失水植物的吸水和失水植物的吸水和失水其他实例其他实例3.3.水分子跨膜运输是顺着相对含量梯度的水分子跨膜运输是顺着相对含量梯度的,其他其他物质也是这样的吗物质也是这样的吗?不是的不是的!比如水稻吸收大量的比如水稻吸收大量的SiSi4+4+,这是根据生物这是根据生物生命活动的需要生命活动的需要.4.4.细胞对物质的吸收有选择性吗细胞对物质的吸收有选择性吗?如果有如果有,这种这种选择有普遍性吗选择有普遍性吗?具有选择性的具有选择性的,因为不同生物吸收的离子的量是因为不同生物吸收的离子的量是各不相同的各不相同的;这种选择也是有普遍性的这种选择也是有普遍性的,如不同如不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异.物质跨膜运输的其他实例物质跨膜运输的其他实例渗透作用的原理渗透作用的原理动物的吸水和失水动物的吸水和失水植物的吸水和失水植物的吸水和失水其他实例其他实例例例1 1：将一张洋葱鳞片叶放在某一浓度的蔗糖溶液中，：将一张洋葱鳞片叶放在某一浓度的蔗糖溶液中，制成装片，放在显微镜下观察，有制成装片，放在显微镜下观察，有3 3种状态的细胞，种状态的细胞，如下图。你认为这如下图。你认为这3 3个细胞在未发生上述情况之前，个细胞在未发生上述情况之前，其细胞液的浓度依次是（其细胞液的浓度依次是（）A.ABC B.ABBC B.ABAC D.BAAC D.BAC A A渗透作用的原理渗透作用的原理动物的吸水和失水动物的吸水和失水植物的吸水和失水植物的吸水和失水其他实例其他实例2、下图中能够表示洋葱鳞茎表皮细胞在质壁分离及复原、下图中能够表示洋葱鳞茎表皮细胞在质壁分离及复原过程中液泡体积变化的是过程中液泡体积变化的是体体积积时时间间A体体积积时时间间B体体积积时时间间C体体积积时时间间DB结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！26