4-1 物质跨膜运输的实例

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人教版教学课件4.1物质跨膜运输的实例

人教版教学课件4.1物质跨膜运输的实例
如果没有细胞壁,细胞就会像红细胞一样会持续吸水 直到涨破细胞膜。 2.发生质壁分离的原因是什么? 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。
对于动物、植物细胞来说:
外界溶液浓度
吸水
细胞内溶液浓度

外界溶液浓度

细胞内溶液浓度

失水

水分子是顺相对含量梯度跨膜运输
请根据渗透作用的原理设计一个实验,来测 定细胞液的大体浓度。
(1)按照一定浓度梯度,配制不同浓度的溶液。 (2)把相同的成熟植物细胞分别放入不同浓度的溶液中,
用显微镜观察发生质壁分离的情况。
(3)在显微镜下可看到几乎无变化及发生不同程度质壁 分离的细胞,细胞液的浓度应是介于刚开始发 生质壁分离和刚好不发生质壁分离的两个外界溶液的浓度 之间
3.如果烧杯中不是 低 清水,而是同样浓 半透膜:一类可以让小分子物质通过而大 度的蔗糖溶液,结 分子物质不能通过的一类薄膜的总称。 果会怎样?
把红细胞看作一个渗透装置
细胞膜(半透膜) 细胞质(蔗糖溶液) 清水
与生活的联系
你吃比较咸或甜的食物时,你的 口腔和唇的黏膜会有什么感觉? 请用所学知识解释原因。 此时你会怎么办?
细胞壁(全透)
细胞膜
细胞质
液泡膜
原生质层
半透膜
细胞液
浓度差
外界溶液
植物细胞——质壁分离
外界溶液浓度
细胞液的浓度,细胞失水
植物细胞——质壁分离复原
外界溶液浓度
细胞液的浓度,细胞吸水
正常情况下的细胞
发生质壁分离
结论:植物细胞的原生质层相当于一 层半透膜
1.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?

4[1].1物质跨膜运输实例(1)

4[1].1物质跨膜运输实例(1)
中央液泡大 原生质层的位 细胞大 小 置 小 蔗糖溶 液 清水
变小 逐渐恢复 原来大小
原生质层脱 基本 离细胞壁 不变 原生质层恢 复原来位置 基本 不变
三、生物膜的特性
1、生物膜的结构特性-具有一定的流动性! (说明原因并举例) 2、生物膜的功能特性-选择透过性
植物细胞质壁分离现象
返回
植物细胞质壁分离复原现象
返回
膜两侧的溶液具有浓度差
一、动物细胞的吸水和失水
外界溶液浓度 细胞质浓度
<
外界溶液浓度 细胞质浓度
>
外界溶液浓度 细胞质浓度
=
二、植物细胞的吸水和失水问题
实验注意
(1) 选择实验材料
(2)蔗糖溶液为什么选择0.3g/mL的而 不用0.5g/mL的?
(3)解释“烧苗”现象出现的原因?
Next
实验结果:
协助扩散
由高浓度到 低浓度 需要 不需要
主动运输
由低浓度到 高浓度 需要 需要
水、氧气、二 葡萄糖通过 葡萄糖、氨基酸; 氧化碳、甘油、 红细胞 离子 乙醇、苯等
渗透系统装置
渗透作用
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
பைடு நூலகம்
半透膜:一些物质(一般是水分 水分子的运输方向:从低浓度 到 高浓度 子物质)能透过,而另一些物质 不能透过的多孔性薄膜。 半透膜
1.流动镶嵌模型与三层结构模型的共 同点和区别 2.糖被的成分及其作用
3.三种物质运输方式的区别及实例
4.白细胞吞噬入侵的病原体,是细胞的 作用。与囊泡形成有关的细胞器是 。 这个过程是否需要消耗能量?
物质跨膜运输的方式
项目 物质运输 方向 是否需要 载体蛋白 是否消耗 能量 代表例子 自由扩散

1-4-1物质跨膜运输的实例

1-4-1物质跨膜运输的实例
细胞膜 半透膜: 半透膜: 原生质) (度差: 半透膜两侧浓度差: 外界溶液和细胞液
外界溶液浓度

细胞液浓度
现象:细胞失水, 现象:细胞失水,原生质与细胞壁分离 外界溶液浓度 < 细胞液浓度 现象:细胞吸水(质壁分离复原) 现象:细胞吸水(质壁分离复原)
通过以上知识的学习, 通过以上知识的学习,请分析下列在生活中遇到 的现象: 的现象: 1、当你把白菜剁碎准备做馅时,常常要放一些 、当你把白菜剁碎准备做馅时, 盐。稍等一会儿就可见有水分渗出。 稍等一会儿就可见有水分渗出。 2、对农作物施肥过多,会造成“烧苗”现象。 、对农作物施肥过多,会造成“烧苗”现象。 3、为什么盐碱地上不适宜种植农作物? 、为什么盐碱地上不适宜种植农作物? 4、萎焉的青菜放入水里,过一段时间青菜会 、萎焉的青菜放入水里, 变得挺直? 变得挺直?
2、图中a、b、c表示某植物体的三个相邻 、图中 、 、 表示某植物体的三个相邻 的细胞,它们的细胞液浓度为a> > , 的细胞,它们的细胞液浓度为 >b>c, 它们之间的水分 渗透方向是
a a c a
A、 b 、
B、 b 、
a
c
C、 、
b
c
D、 b 、
c
二、细胞的吸水和失水 1、动物细胞的吸水和失水 、 动物红细胞的吸水和失水具备 了什么条件?请具体指出。 了什么条件?请具体指出。
细胞膜
必备条件: 必备条件:
细胞质
细胞内
细胞外
吸水: 吸水:外界溶液浓度 失水: 失水:外界溶液浓度
< >
细胞液浓度 细胞液浓度
2、植物细胞的吸水和失水 、
成熟的植物细胞是一个渗透系统。 成熟的植物细胞是一个渗透系统。 渗透系统
第四章 细胞的物质输入和输出

必修一4-1物质跨膜运输的实例

必修一4-1物质跨膜运输的实例

是等比例进行的 方式是主动运输 不受温度的影响

③根细胞吸收矿质离子的 ④根吸收矿质离子的过程
B.只有① D.都正确
A.只有①② ③ C.只有①②③


解析 本题考查植物细胞吸收水分和无机盐 的关系,以及理解应用能力、数据分析与判
断能力等。从表中可以看出:水没有减少, 而矿质离子不同程度的减少,所以吸收水和 吸收矿质离子是两个相对独立的过程,且不 同矿质离子的吸收不成比例。表中不能看出 根尖对矿质离子的吸收是主动运输方式,以 及是否受温度的影响。


(3)成熟的植物细胞是一个渗透系统:植物 细胞的最外面是细胞壁,主要由纤维素分子
组成,分子间空隙较大,一切溶剂和溶质都 能够透过,细胞壁是全透性的。细胞膜和液 泡膜是选择透过性膜。我们可以把细胞膜、 液泡膜以及两膜之间的其他原生质当作一层 选择透过性膜,“膜”内的细胞液有一定的 浓度,与细胞外的溶液存在浓度差。这样 , 细胞也就通过这层选择透过性膜与外界环境 中的溶液发生渗透作用。

2.生物膜的功能特性——具有选择透过性, 原因是膜上载体的种类和数量不同。

2将等量的、微量的 、K+、 Ca2+共同置于100 mL蒸馏水中,再放入一
些新鲜的水稻根尖,一段时间后,测定溶液 中上述四种离子和水的含量变化(见下表)。 实验结果可以说明 ( )

①根对水的吸收和对矿质离子的吸收是两个 相对独立的过程 ②根对矿质离子的吸收不
D.在玻璃槽中会测到葡萄糖、果糖和蔗糖 酶 答案 解析 A 实验开始时,蔗糖不能透过半透膜,



命题热点2 渗透作用在农业生产中的应用 【例2】将发芽率相同的甲、乙两种植物的 种子,分别种在含有不同浓度(质量分数)钠 盐的全营养液中,并用珍珠砂通气、吸水和

必修一4-1物质跨膜运输的实例

必修一4-1物质跨膜运输的实例

必修一4-1物质跨膜运输的实例一、选择题1.将成熟的植物细胞放在溶液中能构成一个渗透系统,主要原因是() A.液泡膜内外溶液有浓度差B.细胞内原生质层可看做一层选择透过性膜C.细胞壁是全透性的D.水分可以自由出入细胞答案 B2.将马铃薯块切成两半,各在其上挖个凹穴,穴内外分别放两种溶液,一种是清水,另一种是0.3g/mL的蔗糖溶液,液面一样高。

一段时间后液面变化如图所示,下列说法正确的是()A.a是蔗糖溶液,b是清水B.a是清水,b是蔗糖溶液C.甲中c处细胞吸水D.乙中c处细胞失水答案 A3.放入30%蔗糖溶液中不会发生质壁分离的一组细胞是()①洋葱根尖生长点细胞②人的口腔上皮细胞③洋葱表皮细胞④干种子细胞⑤蛔虫卵细胞⑥洋葱根毛细胞A.①④⑤⑥B.②③④⑤C.①②④⑤D.①②④⑥答案 C解析发生质壁分离的细胞必须是具有大液泡的植物细胞,根尖生长点细胞、干种子细胞由于没有大液泡,所以不能发生质壁分离;而蛔虫属于动物,其卵细胞和人体细胞均不存在细胞壁,因此也不能进行质壁分离。

4.为研究植物a能不能移植到b地生长,某生物学研究性学习小组设计了一测定植物a度应() A.≥0.2 B.≤0.2C.≥0.3 D.<0.2答案 D5.将人类的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡半小时之后的结果如图,依照细胞外形的变化判断蔗糖溶液的浓度,由高到低排列,正确的是()A.甲>乙>丙>丁B.丁>甲>乙>丙C.丙>丁>甲>乙D.丙>乙>丁>甲答案 D6.利用高浓度的盐水杀菌的原理是()A.盐水中的氯有杀菌作用B.高浓度盐水中水分不足,不利于细菌生长C.由于渗透作用,细菌失水死亡D.钠有杀菌作用答案 CB.与第1组对照,出现第2组实验结果的原因是外界溶液浓度过高C.与第1组对照,出现第3组实验结果的原因是洋葱表皮细胞吸收了尿素D.与第1组对照,出现第4组实验结果的原因是高温时细胞主动吸收了蔗糖答案 D8.(2010·潍坊)在玉米的营养液中加入某种阴离子,结果发现玉米根细胞在吸收该种阴离子的同时,对氯离子的吸收减少了,但对钾离子的吸收没有受影响,最可能的原因是该种离子() A.妨碍了A TP的形成B.抑制了主动运输C.与氯离子的载体相同D.抑制了细胞的呼吸作用答案 C9.(2010·潍坊)下列关于生物膜的叙述,不正确的是() A.功能越复杂的生物膜,蛋白质种类和数量越多B.生物膜的功能特性是选择透过性C.叶绿体类囊体薄膜也属于生物膜系统D.溶酶体、液泡、核糖体均具有单层膜结构答案 D10.某成熟植物细胞经某种处理后仍保持活性,但在0.3g/mL的蔗糖溶液中不发生质壁分离现象,实验操作正确。

耿直-4.1物质跨膜运输的实例

耿直-4.1物质跨膜运输的实例
中央液泡 细胞壁(全透性) 细胞膜 细胞质 原生质层 液泡膜 (相当于一 层半透膜)
外界 溶液
细胞液
原生质层两侧具有浓度差
推测:成熟的植物细胞是一个渗透系统
科学探究步骤
提出问题 作出假设 设计实验 进行实验
植物细胞的吸水和失水
(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、预期结果…) (按预定方案进行实验)
高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失 水而死亡,不可能发生质壁分离复原。 4、如果把蔗糖溶液换成细胞可吸收的物质如适 宜浓度的葡萄糖溶液、尿素溶液或KNO3溶液, 实验结果会有什么不同呢?
先分离,后自动复原。因为这些物质可以进入 细胞,使细胞液浓度增大,而从外界溶液中吸 水。
四、物质跨膜运输的其他实例
实例一:番茄和水稻吸收无机盐离子的比较
水稻培养液中 的钙、镁两种 离子浓度为什 么会增高?
结论:不同植物对同种无机盐的吸收有差异,同 种植物对不同无机盐的吸收也有差异,说明植物 细胞对无机盐离子的吸收具有选择性
实例二:人体甲状腺滤泡上皮细胞对碘的吸收
I- 20—25倍
人体甲状腺滤泡上皮细胞
血液 250mg/L
结论:人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的 摄取碘的能力。物质(如碘)的跨膜运输并 不都是和水一样顺相对含量梯度运输的,这 取决于细胞生命活动的需要。
实例三:微生物吸收无机盐离子的特点 微生物 P2O5 K2O
大肠杆菌
圆褐固氮菌 酵母菌 米曲菌
33.99
4.93 51.09 48.55
12.95
2.41 38.66 28.16
2、如果用一层纱布代替半透膜(玻璃纸),漏 斗管内的液面还会升高吗?
不会升高,因为纱布的孔隙大,水和蔗糖分子都可 以自由透过。

4.1物质跨膜运输的实例

4.1物质跨膜运输的实例

关系:具有选择透过性一定具有半透性
四、渗透作用原理的运用
(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
本节小结
具有半透膜 渗透作用发生的条件
半透膜两侧具有浓度差
[细胞质]>[外界溶液]时吸水
物质 跨膜 运输 的实 例
动物细胞的吸水和失水 [细胞质]<[外界溶液]时失水 大液泡 结构特点 原生质层 [细胞液]>[外界溶液]吸水 吸水与失水的特点
结论: 细胞膜不仅是半透膜,还是选择透 过性膜
特性:水分子可自由通过,一些离子和小分子也可通 过,而其他的离子、小分子和大分子则不能可通过
相关概念
半透膜:物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小 (如:动物膀胱、玻璃纸、鸡蛋的卵壳膜等)
选择透过性膜:细胞膜上具有载体,且不同生物的细胞 膜上载体种类和数量不同,构成了对不同物质吸收 与否和吸收多少的选择性。 (如:细胞膜等各种生物膜)
即活的成熟的植物细胞
质壁分离产生的原因:
内因:原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性 外因:外界溶液浓度>细胞液浓度 注意: 动物细胞,植物根分生区细胞、形成层细胞、 种子细胞,不能观察到质壁分离现象。
植 物 吸胀吸水 细 胞 吸 水 的 方 渗透吸水 式
机理:靠细胞内的亲水性物质(蛋 白质、淀粉、纤维素)吸收水分 实例:干种子、 根尖分生区细胞 原因:没有形成大的中央液泡 实例:成熟的植物细胞 条件透膜的扩散。
会出现什么现象呢?
蔗糖溶液 2
4 蔗糖分子
3 (半透膜)
玻璃纸
5 水分子
清水 1
半透膜:一类可 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。

4.1物质跨膜运输的实例

4.1物质跨膜运输的实例
一、渗透作用
1、渗透作用概念:
水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜的扩散,称为渗透作用。
2、渗透装置
渗透系统装置
思考与讨论
①、漏斗管内的液面为什么会升高?②、如果用纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面还会升高吗?③、如果烧杯中的是蔗糖溶液,漏斗管内是清水,结果会怎样?
单位时间内透过玻璃纸进入漏斗的水分子比渗出的多
质壁分离
质壁分离复原
④发生质壁分离的原因
外因:
外界溶液浓度

细胞液浓度
内因:
原生质层相当于一层半透膜
细胞壁的伸缩性

原生质层的伸缩性
特别提醒 1.质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是____________________,因为细胞壁是全透性且有水分通过原生质层渗出来。2.若用50%蔗糖溶液做实验,能发生质壁分离但不能复原,因为______________________。3.若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl等做实验会出现_ 现象,因为外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。
漏斗管内的液面先上升再下降。
⑨ 、若葡萄糖分子不能通过半透膜,在烧杯和漏斗管内分别加入同等浓度的蔗糖和葡萄糖,结果会怎么样? 若改成同等质量分数的蔗糖和葡萄糖,结果会怎么样?
同等浓度:水分子进出量相等,漏斗管内液面不变。
同等质量:蔗糖溶液浓度低,故漏斗管液面上升。
⑩、若葡萄糖分子能通过半透膜,第⑨题结果会怎么样?
250mg/L
血液中碘的浓度
I-
3、水分子的运输是顺相对含量梯度的,其他物质的跨膜运输也是这样的吗?由此你能得出什么结论?
细胞对于物质的输出和输入有选择性。
实例三
4、细胞对物质的吸收有选择吗?如果有,这种选择性有普遍性吗?
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