物质跨膜运输的实例1

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,http:/,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,http:/,*,第四章细胞的物质输入和输出,南通市第二中学,生物学科,http:/,第1节,物质跨膜运输的实例,一、细胞的吸水和失水,http:/,在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层卵壳膜，,往漏斗内注入蔗糖溶液,http:/,将漏斗浸入盛有清水的烧杯中,使漏斗管内外液面高度相等,一段时间后,http:/,漏斗溶液浓度,高,烧杯溶液浓度,低,水分流动方向,半透膜：可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。,（一）、,渗透,作用,水少,水多,水分子_相对含量梯度运输,顺,水分子通过半透膜的扩散,http:/,（1）卵壳膜是一种半透膜，在此实验中,可以通,过，而,不能通过。,（2）单位体积内烧杯清水中的水分子数比漏斗蔗糖溶液中水分子数,。,（3）单位时间内透过,卵壳膜,进入长颈漏斗的水分子数,（多，少）于从长颈漏斗渗出的水。,（4）液面升高的原因是什么呢？,（一）、渗透作用,问题探讨,水分子,蔗糖分子,多,多,单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数多。,http:/,（5）,如果用一层纱布代替,卵壳膜,，管内的液面,还会升高吗？,不会升高。因为纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通过。,（6）,如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖,溶液，结果会怎样？,液面不会上升，单位时间内进出的水分子数量相等,。,问题探讨,http:/,（一）、渗透作用,、定义,、发生的条件,具有半透膜,半透膜两侧溶液有浓度差,归纳：,水分子通过半透膜的扩散,一、细胞的吸水和失水,http:/,萝卜条为什么形态上会发生这样的变化？,实验前新鲜萝卜条,实验后的萝卜条,http:/,细胞膜,液泡膜,细胞质,细胞核,细胞壁,原生质层,细胞液,（二）、成熟的植物细胞模式图,http:/,2,、作出假设：,植物细胞在高浓度溶液中会失水，在低浓度溶液中会吸水。,植物细胞什么条件下吸水和失水？,1,、提出问题：,探究,（三）成熟植物细胞的吸水和失水,http:/,3,、设计实验：,思路指导：用高浓度和低浓度（如清水）,处理细胞，用显微镜进行观察。,选用什么材料做实验呢？,紫色的洋葱鳞片叶,http:/,制定实验方案：,1.,制作临时装片。,2.,低倍镜观察。,3.,蔗糖溶液处理。,4.,观察现象。,5.,用清水处理。,6.,观察现象。,在高浓度的蔗糖溶液中，植物细胞的液泡会失水而缩,小；在清水中，液泡会吸水而变大。,预期结果：,http:/,4,、进行实验，观察记录：,正常情况下的细胞,蔗糖溶液中细胞发生质壁分离,一段时间后,+30%蔗糖溶液,细胞壁,原生质层,http:/,实验现象记录,变小,逐渐恢复原来大小,原生质层恢复原来位置,原生质层脱离细胞壁,基本不变,基本不变,中央液泡大小,原生质层的位置,细胞大小,蔗糖,溶液,清水,http:/,外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞,吸水,外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞,失水,实验,结论,：,5,、分析结果，得出结论,http:/,原生质层,细胞液,（三）、成熟植物细胞的吸水和失水,半透膜,外界溶液,浓度差,成熟植物细胞是通过渗透作用吸水与失水的,http:/,萝卜条吸水和失水,盐水,清水,外界溶液浓度比细胞液的大,（细胞发生渗透作用，失水）,外界溶液浓度比细胞液的小,（细胞发生渗透作用，吸水）,http:/,.,在质壁分离和复原的实验中，如果没有细胞壁，结果会有什么不同吗？,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开，从而发生质壁分离。,1.,发生质壁分离的原因是什么？,如果没有细胞壁，,细胞,就会持续吸水,可能涨破细胞膜。,讨论：,2.,假如细胞壁相当于一层半透膜，实验结果会有什么不同吗？,细胞,会由于吸水而体积变大,失水而体积变小,。,http:/,2,、,当细胞液的浓度,小于,外界溶液的浓度时，细胞通过渗透作用,水，细胞发生质壁分离；,当细胞液的浓度,大于,外界溶液（如清水）浓度时，细胞通过渗透作用,水，细胞发生质壁分离复原。,1,、,植物细胞的质壁分离与复原现象说明,植物细胞的原生质层相当于一层,。,归纳：,半透膜,失,吸,http:/,下图是处于不同生理状态的同一个洋葱鳞茎的三个洋葱鳞片叶表皮细胞，实验药品有清水、30%蔗糖溶液，分析回答：,（1）图中,A,细胞处于质壁分离状态，处充满_,（2）图中、共同组成_。,（3）图中各细胞的细胞液浓度最高、颜色最深的是_,_细胞图。,（4）如果将,C,细胞置于清水中，则该细胞最终将处于图中_细胞的状态。,（5）在做洋葱表皮细胞质壁分离的实验过程中，图中各细胞状态依次出现的顺序是,（用,A、B、C,顺序表示）。,原生质层,A,B,BCA,思考：,蔗糖溶液,http:/,a、b、c,表示某植物体的三个相邻的细胞,它们的细胞,液浓度为,abc,它们之间的水分渗透方向应该是(),a,c,b,a,c,b,a,c,b,a,c,b,A,B,C,D,C,http:/,浓盐水有杀菌防腐的作用，其原因是（）,A.,由于渗透作用，使细菌失水死亡,B.,浓盐水中含养料少，细菌迅速死亡,C.,浓盐水中没有细菌所需要的酶，细菌不能产生毒素,D.,浓盐水中含有较多的氯离子，使细菌毒素失效,A,http:/,成熟的动物细胞是否和植物细胞一样具备发生渗透作用的两个基本条件呢？,提出问题,作出假设：,动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜,http:/,三、动物细胞的吸水与失水,（一）哺乳动物,成熟,红细胞的吸水与失水,http:/,外界溶液浓度,细胞液浓度,讨论,1、红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？,2、红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜？,不能,是,低渗溶液,高渗溶液,等渗溶液,吸水膨胀,失水皱缩,动态平衡,http:/,3、当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？,4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？,5、食物较咸时，口腔和唇粘膜有什么感觉？为什么？,不一定，浓度差很大时会涨破,浓度差不是很大时不会涨破,浓度差,干燥难受的感觉，外界浓度高，口腔和唇粘膜细胞失水,浓度差越大细胞吸水或失水越多,其他动物细胞的吸水和失水的原理与红细胞是一样的吗？,http:/,细胞质,细胞膜,（二）动物细胞的吸水与失水发生条件,外界溶液,半透膜,蔗糖溶液,清水,浓度差,动物细胞也是通过渗透作用吸水与失水,结论：,动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜,http:/,对于动物、植物细胞来说：,外界溶液浓度,高,细胞内溶液浓度,高,失水,外界溶液浓度,低,细胞内溶液浓度,低,吸水,水分子数量_,水分子数量_,多,少,_(顺/逆)相对含量梯度运输,顺,http:/,物质（如碘）的跨膜运输并不都是和水一样顺相对含量梯度的运输的。,四、物质跨膜运输的其他实例,20 25倍,250,mg/L,血液中碘的浓度,I,碘离子数量_ 碘离子数量_,少,多,http:/,初始浓度,0,Mg,2,Ca,2+,Si,4+,离子,培养液中的离子浓度,水稻,番茄,物质跨膜运输的其他实例,1、水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高？是不是水稻不吸收反而向外排出呢？,2、不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？,http:/,细胞对于物质的输出和输入有选择性,28.16,48.55,米曲菌,38.66,51.00,酵母菌,2.41,4.93,圆褐固氮菌,12.95,33.99,大肠杆菌,K,2,O,P,2,O,5,微生物,物质跨膜运输的其他实例,http:/,细胞对物质的吸收是有选择的。,结论：,细胞膜不仅是半透膜,还是选择透过性膜,水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的,其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决,于细胞生命活动的需要。,课堂小结,http:/,（1）判断植物细胞的生活状况,（2）判断植物细胞的细胞液浓度,（3）农业生产中的水肥管理,（4）生活中杀菌、防腐、腌制食品,五、渗透作用原理的运用,http:/,（1）当细胞内浓度,于外界溶液浓度时，细,胞吸水；当细胞内浓度,于外界溶液浓度时，,细胞失水。,（2）植物细胞的质壁分离与复原现象说明植物,细胞的原生质层相当于一层_,1,、知识聚焦,大,小,半透膜,http:/,用普通光学显微镜观察植物叶肉细胞时,如果要进一步确认这些细胞是否为活细胞,请你根据今天学习的知识设计一种判断方法并预期实验结果及结论。,（1）实验设计思路：,（2）可能的结果及结论：,拓展练习,用一定浓度的蔗糖溶液处理叶肉细胞，观察是否发生质壁分离。,如果发生质壁分离现象，说明是活细胞；,如果不发生质壁分离现象，说明是死细胞。,http:/,图将洋葱表皮细胞浸入浓度为1,mol/L,的,KNO3,溶液中，细胞发生质壁分离。但过一段时间后，自动发生质壁分离复原，表皮细胞又恢复到原来状态。分析,（1）发生质壁分离的原因是,_ _,。,（2）自动发生质壁分离复原的原因是,_ _,。,_,（3）以上事实表明细胞膜对,_,的通透性存在差异，所以它是一种选择透过性膜。,洋葱表皮细胞液浓度小于外界溶液浓度，细胞渗透失水；细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，便导致质壁分离,最后一关,由于细胞可选择性地吸收,K,和,NO3，,导致细胞液浓度增加直至大于外界溶液的浓度，细胞开始吸水，从而发生质壁分离复原,离子,http:/,http:/,