物质跨膜运输的实例复习PPT课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,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,*,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,*,第1节 物质跨膜运输的实例,一、渗透系统的组成分析及应用,1.渗透作用,1)概念：,水分子,（或其他溶剂分子）,透过半透膜的扩散，称为渗透作用,条件,（1）半透膜,（2）膜两侧的溶液具有浓度差,(玻璃纸、细胞膜、原生质层),（渗透压差）,从低浓度到高浓度,方向：,2)渗透作用的实质：,单位时间由清水进入蔗糖溶液中的水分子,多于,蔗糖溶液进入清水中的水分子，导致蔗糖溶液液面,上升,。,半透膜等于选择透过性膜吗？,半透膜是一类可以让小分子物质（分子直径小于“孔”）通过（如水分子），而较大分子物质（分子直径大于“孔”）不能通过（如蔗糖）的一类多孔性膜。,漏斗内的液面不再上升时S,1,与S,2,的浓度是否相等？,S1S2,向烧杯内添加S2溶液，,h如何变化？,变大,向漏斗内添加S1溶液，,h如何变化？,变大,用吸管把漏斗内S1溶液吸去一部分，,h如何变化？,变小,3）漏斗中水分子的流动,渗透压的概念：溶质分子吸水的能力,【典例训练1】,如图所示的渗透装置中，,开始时的液面高度为a，停止上升时的,高度为b，若每次停止上升后都将玻璃,管中高出烧杯液面的部分吸出，则a、,b液面间的高度差与吸出蔗糖溶液的次,数之间的关系是(),B,2,验证渗透作用发生的条件,(1)验证渗透作用必须具有半透膜(单一变量设为是否具备“半透膜”)：,(2)验证渗透作用必须具有浓度差(单一变量设为半透膜两侧是否具“浓度差”)：,3.探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例)：,烧杯内盛,淀粉溶液,漏斗内,盛碘液,结论,变蓝,不变蓝,不变蓝,变蓝,变蓝,变蓝,不变蓝,不变蓝,碘能通过半透膜，而淀粉不能,淀粉能通过半透膜，而碘不能,淀粉和碘都能通过半透膜,淀粉和碘都不能通过半透膜,4.“U”型管中水分子移动方向的分析,当S1S2时U型管中的水分子向哪一侧流动？,如果S1是蔗糖溶液，S2是葡萄糖溶液，S1和S2的质量分数相同，请问水分子向哪一侧流动？如果半透膜允许葡萄糖通过则水分子向哪一侧移动？,如果S1是蔗糖溶液，S2是麦芽糖溶液，S1和S2的质量分数相同，请问水分子向哪一侧流动？如果在两侧同时加入1ml麦芽糖酶溶液水分子向哪一侧流动？,左侧,右侧,右侧,动态平衡,先向右侧再向左侧,2012山东潍坊质检,如图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一段时间后再加入蔗糖酶。最可能的实验现象是(),A.漏斗中液面开始时先上升，加酶后又下降,B.在玻璃槽中会测到蔗糖和蔗糖酶,C.漏斗中液面开始时先下降，加酶后一直上升,D.在玻璃槽中会测到葡萄糖、果糖和蔗糖酶,A,【变式备选】,如图1所示的甲、乙、丙三个渗透装置中，三个漏斗颈的内径相等，漏斗内盛有浓度相同的蔗糖溶液，且漏斗内液面高度相同，漏斗口均封以半透膜，置于同一个水槽的清水中。三个渗透装置的半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积不同，如表所示。,装置编号,甲,乙,丙,半透膜面积,S,S/2,S,蔗糖溶液体积,T,T,2T,图2中曲线1、2、3表示漏斗液面高度随时间的变化情况。则曲线1、2、3与甲、乙、丙三个装置的对应关系是(),A.1丙；2甲；3乙B.1乙；2甲；3丙,C.1甲；2乙；3丙D.1丙；2乙；3甲,A,3,某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。,实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。,(1)设计出继续实验的简要步骤：,_；,_。,(2)预测实验现象并作出结论。_。,向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热(或隔水加热)U型管至适宜温度，观察a、b两管内液面的变化,吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，(6065)水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀,如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜,二、动物细胞的吸水和失水,(1)人成熟红细胞中发生渗透作用的条件：,_相当于半透膜；,_之间存在浓度差。,(2)引起细胞失水与吸水的条件：外界溶液与细胞质之间存在浓度差。,细胞膜,细胞质与外界溶液,三、植物细胞的吸水和失水,细胞壁,原生质层,细胞膜,液泡膜,细胞质,大液泡,大于,失水,小于,吸水,等于,不吸水,也不失水,问题：植物细胞哪些结构不属于原生质层？,细胞壁、细胞核、细胞液,(2)渗透作用模型和成熟植物细胞与外界溶液形成的渗透系统比较,渗透作用模型,植物细胞与外界,溶液形成的渗透系统,图解,基本组成,或条件,原生质层选择透过性膜,浓度差细胞液与外界溶液之间,半透膜、浓度差,渗透作用模型,植物细胞与外界,溶液形成的渗透系统,原理,水扩散,的方向,低浓度溶液 高浓度溶液,细胞液通过原生质层与外界溶液之间发生渗透作用,水分子通过半透,膜的扩散作用,(3)物质跨膜运输具选择性的原因,(1)直接原因：,(2)根本原因：,不同细胞的细胞膜上载体蛋白的种类与数量不同,控制膜载体蛋白形成的基因(DNA分子)的特异性所决定,1.一次施肥过多,作物会枯萎发黄,俗称“烧苗”,其原因是(),A.根系呼吸作用过强,影响根对水分的吸收,B.土壤溶液浓度大于细胞液浓度,C.土壤溶液浓度小于细胞液浓度,D.土壤溶液浓度等于细胞液浓度,B,(4)植物细胞质壁分离的现象与原因,现象：_与_分离；,外因：_浓度_浓度，导致细胞_；,内因：_。,【点拨】,植物根尖分生区细胞，刚分裂形成，无液泡，不能进行渗透作用，吸水方式为吸胀作用；与外界溶液接触时，不会出现质壁分离现象。,细胞壁,原生质层,外界溶液,细胞液,失水,细胞壁的伸缩性小于原生质层,四、实验：观察植物细胞的,质壁分离,和,质壁分离复原,现象,1、实验原理？,2、“质”、“壁”、分别指什么？,3、“,质壁分离复原,现象”不要简说成“复原现象”,4、质壁分离后在细胞膜与细胞壁之间是什么？,5、实验材料有什么要求？,6、实验材料为什么选择,紫色,洋葱鳞片叶,外表皮,？,7、用什么方法改变外界溶液？,（1）渗透作用：成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，细胞液具有一定的浓度，能够渗透失水和吸水。,（2）原生质层伸缩性大于细胞壁,原生质层 细胞壁,外界溶液,成熟的、活的、植物细胞,液泡呈紫色，便于观察,引流法,，在,盖玻片一侧,滴加液体，用吸水纸在盖玻片,另一侧,用吸水纸吸引，,重复两到三次,，直到将洋葱鳞片叶,完全浸润,8、实验用的蔗糖溶液浓度？,9、当外界溶液浓度为,0.1g/ml,、,0.5g/ml,时分别是什么结果,？,10、,质壁分离自动复原,现象,0.3g/ml（或描述为30%）,无特别说明情况下，我们这样考虑：0.1g/ml（10%）时，细胞吸水，体积变大；0.5g/ml（50%）时，细胞失水出现质壁分离，由于失水过多死亡，无法再复原,膜也失去选择透过性，变为全透性。,如果外界溶液是一定浓度,无机盐溶液,（如,KNO,3,溶液,）或,小分子溶液,（如,尿素溶液、葡萄糖溶液、甘油溶液、乙醇溶液,等），,细胞先失水出现质壁分离现象,，,由于无机盐离子（K+和NO,3,-,）通过主动运输,或,小分子（尿素分子、葡萄糖分子、甘油分子、乙醇分子）通过自由扩散进入细胞，使细胞液浓度逐渐增大，细胞开始吸水，,又出现质壁分离自动复原现象,B,1.,制作临时装片：,紫色的洋葱鳞片叶表皮细胞,2.,低倍镜观察：有紫色液泡原生质层紧贴细胞壁,3.,4.,低倍镜观察：中央液泡逐渐变小（紫色加深）,原生质层与细胞壁逐渐分离,5.,6.,低倍镜观察：中央液泡逐渐胀大,原生质层逐渐贴近细胞壁,实验流程：,.蔗糖溶液,吸水纸吸引,清水,吸水纸吸引,质壁分离：,当外界溶液浓度,细胞液浓度时，植物通过渗透作用,失水，,发生,质壁分离,条件、外因：,内因,：,原生质层收缩性大于细胞壁,现象,：,液泡体积();液泡颜色(),失水,原因分析：,变小,变深,外界溶液,质壁分离复原：,现象：,液泡体积()；液泡颜色()。,当外界溶液浓度,细胞液浓度，植物细胞通过渗透作用,吸水,，,发生,质壁分离的细胞,会出现,质壁分离复原现象,条件、原因：,吸水,变浅,变大,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,1、提出问题：,根据现象提出有价值的问题。,2、作出假设：,对问题进行假设。,3、设计实验：,设计思路，预期结果，制定方案。,4、进行实验：,观察想象，记录结果。,5、分析结果：,结果与预期一致，可得出结论。,6、表达和交流：,交流、质疑、解释。,探究的一般过程：,（1）判断植物细胞的死活,（2）测定植物细胞的细胞液浓度范围,（3）比较不同细胞的细胞液浓度大小,（4）比较未知溶液浓度的大小,（5）鉴别不同种类的溶液(如KNO,3,和蔗糖溶液),（6）证明细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性。,11、渗透作用原理的应用,配置一系列梯度浓度的蔗糖溶液，当植物细胞既不吸水也不失水时，此时的蔗糖溶液浓度范围即为细胞液浓度范围,用不同浓度的未知溶液和相同的细胞做质壁分离实验，到刚发生质壁分离所需要的时间越短则浓度越高。,将要比较的细胞置于同一浓度的蔗糖溶液中，比较发生质壁分离的程度，质壁分离越明显的细胞的浓度越低。浓度差越大，失水越快,只出现质壁分离现象的为蔗糖溶液；出现质壁分离现象后又自动复原的为KNO,3,溶液,【典例1】,将从同一新鲜马铃薯块茎上取得的形状、质量相同的薯条分为数量相等的四组,分别浸入四种不同浓度的蔗糖溶液中,1 h后,溶液的质量变化百分率如表一。从四个不同的新鲜马铃薯块茎上,取得形状、质量相同,数量相等的薯条组,分别浸入相同浓度的蔗糖溶液中,1 h后,薯条的质量变化百分率如表二。则表一所列的四种不同浓度的蔗糖溶液中开始时浓度最低,以及表二所列的四组不同薯条中细胞液开始时浓度最低的分别是(),表一,表二,溶液,薯条,质量变化百分率(%),+4,0,-2,-3,质量变化百分率(%),+4,0,-2,-3,A.、B.、C.、D.、,D,【变式训练】,将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞置于同一蔗糖溶液中,形态不再变化后的细胞图像如下。则有关各细胞液的浓度判断正确的是(),实验前BAC,实验后BA=C 实验后BAC,A.B.C.D.,B,五、物质跨膜运输的其他实例,1.不同物质的跨膜运输特点,(1)水分子：_(高低)；,(2)离子和小分子：依据细胞生命活动需要进行_。,2.水稻和番茄吸收不同离子的特点,(1)同种生物细胞对不同物质的吸收具有_，与其含有离子,载体的_有关；,(2)不同种生物细胞对同种物质吸收具有_。,顺相对含量梯度,选择吸收,选择性,种类和数量,差异性,