物质跨膜运输的实例ppt课件

第4章 细胞的物质输入和输出,第1节 物质跨膜运输的实例,1,渗透现象演示实验,Next,实验现象,2,1、装置管内液面升高的原因是什么？,单位时间内 进入半透膜的水分子数 渗出半透膜的水分子数,2. 如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会 升高吗？,漏斗管内的液面不会升高。因为纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通过。,3.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？,半透膜两侧溶液浓度相等，（单位时间内 透过半透膜的水分子数量=渗出的水分子数量），因此液面不会上升。,3,渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散，称为渗透作用。,渗透作用的产生必须具备两个条件:, 具有半透膜, 半透膜两侧的溶液具有浓度差,一、渗透作用,(玻璃纸、动物膀胱、卵壳内膜、花生种皮、鱼鳔等）,4,在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差h，则S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度。因为液面高的一侧形成的压强，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。,5,吸水胀破,失水皱缩,正常状态,二、动物细胞的吸水和失水,6,动物细胞的细胞膜是半透膜,把红细胞看作一个渗透装置,细胞质 （蔗糖溶液） 清水 （清水）,细胞膜 （半透膜）,7,其他动物细胞的吸水或失水与红细胞相似,二.动物细胞的吸水和失水,(1),(2)现象 外界溶液浓度细胞质浓度细胞失水皱缩 外界溶液浓度=细胞质浓度水分进出平衡,8,与生活的联系,吃比较咸的食物，口腔和唇的黏膜有什么感觉？为什么？,答：觉得比较干，细胞失水,9,植物细胞的吸水和失水,萝卜条吸水和失水,盐水,清水,溶液浓度比细胞液的大 （失水）,溶液浓度比细胞液的小 （吸水）,10,细胞膜,液泡膜,细胞质,细胞液,细胞核,细胞壁,原生质层,由纤维素和果胶组成，是全透性的，伸缩性小,成熟的植物细胞,相当于半透膜，伸缩性大,二、植物细胞的吸水和失水,11,复习提问： 1、渗透作用发生的两个条件 2、动、植物细胞里什么充当半透膜 3、动、植物细胞失水吸水何时发生 4、什么是原生质层 5、植物细胞质壁分离的内外因 6、生物膜的流动镶嵌模型是谁提出的？内容是？ 7、细胞膜的结构特点与功能特点之间的关系？,12,实验假设：若原生质层相当于一层半透膜，把成熟的植物细胞放置在不同的外界溶液中，它应该有吸水或失水的现象,实验材料的选择：,实验材料：紫色的洋葱鳞片叶外表皮 细胞 质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液、清水,探究实验：植物细胞的吸水和失水,13,探究实验：植物细胞的吸水和失水,提出问题,作出假设,设计实验,进行实验,分析结果,表达与交流,（原生质层是一层半透膜吗？）,（原生质层相当于一层半透膜）,设计 方案,（按预定方案进行实验）,（分析实验结果，得出结论：）,（总结，写实验报告并适当交流）,预期结果,将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小的变化；再将细胞浸润在清水中，观察其大小的变化。,在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的中央液泡会变大，细胞膨胀。,14,取一小块洋葱鳞茎的紫色外表皮，放在载玻片的中央的水滴中,镜检观察自然状态下的紫色洋葱外表皮细胞的结构。,用对侧引流法加入质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液，再次镜检。观察浸浴在蔗糖溶液中的表皮细胞有什么变化。 （与自然状态下的表皮细胞比较）,15,方法步骤,0.3g/ml蔗糖溶液,质壁分离,16,清水,质壁分离复原,质壁分离的过程,17,植物细胞的吸水与失水,1 物质跨膜运输的实例,18,滴加蔗糖溶液发生质壁分离的细胞,改换清水后正在发生质壁分离复原的细胞,探究实验：植物细胞的吸水和失水,注意颜色的变化,19,质壁分离:植物细胞因为失水收缩，原生质层与细胞壁发生分离的现象。,质壁分离复原：发生质壁分离的植物细胞因吸水膨胀，恢复为原来的状态。,注意颜色的变化,探究实验：植物细胞的吸水和失水,20,实验结果：,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,探究实验：植物细胞的吸水和失水,21,细胞质,细胞膜,液泡膜,原生质层,细胞壁,细胞液,一个成熟的植物细胞可构成一个渗透系统，发生渗透作用,植物细胞的吸水和失水,半透膜,外界溶液,浓度差,22,注意,植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 细胞失水时细胞壁和原生质层都会出现一定程度的收缩，但原生质层的伸缩性更大，故原生质层会与细胞壁发生分离 植物细胞质壁分离复原的条件: 植物细胞必须是活细胞 细胞液与外界溶液必须有浓度差 必须有大的液泡,（课本P63）,23,探究甘油溶液中分子跨膜运输的实验现象,5%甘油 溶液 12.13.21:06,5%甘油溶液 12.13.21:41,细胞发生质壁分离的自动复原,24,探究KNO3溶液溶液中分子跨膜运输的实验现象,7%KNO3溶液 12.13.21:58,7%KNO3溶液 12.13.22:14,细胞发生质壁分离的自动复原,25,细胞发生质壁分离的自动复原,原因：,蔗糖分子不被植物细胞吸收，因而在适宜蔗糖溶液中发生质壁分离后不能自动复原，可见外界溶液中的小分子物质或离子能否被细胞吸收将决定能否自动复原。甘油、KNO3与乙二醇、尿素等一样能进入细胞内，故其内的细胞能自动复原。蔗糖分子不能进入细胞内，故不能自动复原，只能人工复原。,26,0 60 120 180 240 300 时间（S）,50,100,原生质体体积（相对值）,（复原状态）,2mol/L乙二醇溶液,2mol/L蔗糖溶液,例：用2mol/L的乙二醇溶液和2mol/L的蔗糖溶液分别浸浴某种植物细胞，观察质壁分离现象，得到其原生质体体积变化情况如图所示。,27,例：将同一植物细胞依次浸入蒸馏水、0.3 mol蔗糖溶液和0.5 mol尿素溶液中，观察原生质体的体积随时间的变化如右图所示： （1）A、B、C中细胞在蒸馏水中的是 ，在0.5 mol尿素溶液中的是 。 （2）ab段的下降速度较ae段的快，这是因为 _；,A,B,尿素溶液浓度大于蔗糖溶液浓度,（3）简要分析B、C曲线差异的原因_。,起初尿素溶液浓度大于蔗糖溶液浓度细胞失水较快，随着尿素分子进入细胞使细胞液浓度逐渐增大，引起细胞吸水。,28,质壁分离实验的拓展应用及方法,1、判断细胞的死活,实验单一变量：待测细胞的生活状态。,29,质壁分离实验的拓展应用及方法,2、测定细胞液浓度范围,实验单一变量：不同浓度的蔗糖溶液。,30,质壁分离实验的拓展应用及方法,3、比较不同植物细胞的细胞液浓度,实验单一变量：不同植物细胞。,31,质壁分离实验的拓展应用及方法,4、比较未知浓度溶液的浓度大小,实验单一变量：未知浓度的溶液。,32,4细胞吸水和失水原理的应用 (1)对农作物进行合理灌溉，既满足了作物对水分的需要，同时也降低了土壤溶液的浓度，有利于水分的吸收。 (2)盐碱地中的植物不易存活或一次施肥过多易造成“烧苗”现象，都是由土壤溶液浓度过高，甚至超过了根细胞液浓度，使根细胞不易吸水甚至失水造成的。 (3)糖渍、盐渍食品不易变质是因为在食品外部和内部形成较高的渗透压，使微生物不能在其中生存和繁殖，所以能较长时间地保存。 (4)医用的生理盐水浓度为0.9%，其渗透压与人体细胞外液的渗透压相当，可以使人体细胞保持正常的形态和功能。,33,三、物质跨膜运输的其他实例,34,35,讨论：,1、在培养过程中，水稻吸收水分的量多于吸收 3、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。 4、细胞对物质的吸收是有选择性的。这种选择性具有普遍性。,Ca 2,、Mg 2,36,三、其他物质的跨膜运输 其他物质的跨膜运输并不顺相对含量梯度的，这取决于细胞生命活动的需要。 细胞对物质的输入和输出有选择性。,总结,结论：,细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜,37,强调,细胞膜并不是单纯物理意义的半透膜，它是有生理活性的，能以一些物质进行选择通过，这叫选择透过性膜。 细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜：可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他离子、小分子和大分子则不能通过。 根据细胞膜有无选择透过性可以判定细胞死活,（课本P64）,38,水、无机盐 、葡萄糖、氨基酸、尿素等 甘油、性激素、维生素D等 都能横穿细胞膜,三、物质跨膜运输的其他实例,39,1. 家庭养花，如果施肥过多，会引起花卉萎蔫，这时可以采取的措施有（ ） 加强光照 改善空气流通 适当浇灌清水 更换盆中泥土 B. C. D. 2. 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,B,C,D,40,3. 当把紫色的洋葱鳞片叶的表皮置于质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液中后，原生质层和细胞壁之间将（ ） 紧紧靠在一起 B.充满细胞液 C. 充满蔗糖溶液 D.充满清水 4.浓盐水有杀菌防腐的作用，其原因是（ ） A.浓盐水中含有较多的氯离子，使细菌毒素失效 B.浓盐水中没有细菌所需要的酶，细菌不能产生毒素 C.浓盐水中含养料少，细菌迅速死亡 D.由于渗透作用，使细菌失水死亡,41,5. 以下哪种情况会发生渗透作用（ ） 干种子萌发时的吸水 萎蔫的青菜放进清水中变得硬挺 根毛细胞吸水 水由气孔进入外界环境 插在花瓶中的花枝由瓶中吸水 洋葱表皮细胞放在盐水中发生质壁分离 兔的血液红细胞放在盐水中发生皱缩 B. C. D. ,42,6. 某同学设计的渗透实验：用鸡蛋膜将漏斗口封住，再装上清水，把漏斗浸入盛有10的NaCl溶液的烧杯中，使漏斗管内的液面与烧杯中的液面一样高，但他始终没有观察到渗透现象。他应该怎样改进的此装置才达到实验目的（ ） A.把10的NaCl溶液换成30的NaCl溶液 B.把10的NaCl溶液装在漏斗里，清水装在烧杯中 C.把鸡蛋膜换成其它半透膜 D.把10的NaCl溶液换成30的蔗糖溶液,43,