4.1 物质跨膜运输的实例(一)

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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

原创11:4.1 物质跨膜运输的实例

原创11:4.1 物质跨膜运输的实例
物质跨膜运输的实例
扩散现象是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移 直到均匀分布的宏观现象。
一、渗透系统装置



半透膜:是指某些物质可以透过,而另一些物质不 能透过的多孔性薄膜。它往往是只能让小分子物质 透过,大分子物质不能透过。
肠系膜、蛋壳膜、膀胱膜、鱼鳔等都属于半透膜。
★分析实验现象
1、装置中漏斗管内液面为什么会升高?
➢进行实验 (按预定方案进行实验)
动图展示
➢实验结果
中央液 泡大小
蔗糖溶液 变小
清水
逐渐恢复 原来大小
原生质层 的位置
原生质层脱 离细胞壁
原生质层恢 复原来位置
细胞 大小
基本 不变
基本 不变
外因:外界溶液的浓度_大___于_细胞液的浓度,细胞__渗__透__失__水_。 内因:原生质层比细胞壁的伸缩性__大__
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
➢实验结论:原生质层相当于半透膜。
★细胞发生质壁分离的自动复原
5%甘油溶液(21:06) 5%甘油溶液(21:41) 7%KNO3溶液(21:58) 7%KNO3溶液(22:14 )
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、K+、NO3-与乙二醇一样能进入细 胞内,故其内的细胞能自动复原。
半透膜两侧溶液的浓度相等时,单位时间内透过玻 璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子 数量,液面也不会升高。
*4、如果漏斗颈足够长,漏斗内液面会无限上升吗?
当漏斗内外渗透压(浓度差)=漏斗内外静水压 (高度差),水分进出达到平衡,液面维持稳定。

原创9:4.1 物质跨膜运输的实例

原创9:4.1 物质跨膜运输的实例

1、a、b、c是三个相邻的细胞,已知a细胞液浓度> b细胞液浓度> c细胞液浓度,如图所示,能正确表示 水分在三者之间关系的是( C )
a
b
c
A
a
b
c
B
a
b
c
C
a
b
c
D
2、田间一次施肥过多,作物变得枯萎发黄,俗称 “烧苗”。其原因是( B ) A、根细胞从土壤中吸收的养分过多 B、根细胞不能从土壤中吸水 C、根系不能将水向上运输 D壁的伸缩性大
外因: 外界溶液浓度大于细胞液浓度
实验发现:若外界溶液为蔗糖溶液,当植物细胞发生 质壁分离后需再加清水才会发生质壁分离复原。若外 界溶液为葡萄糖、Nacl溶液、KNO3溶液、尿素溶液, 则无需另加清水植物细胞会自动复原。为什么?
如何区分哪瓶是蔗糖溶液、哪瓶是尿素溶液?
探究实验:植物细胞的吸水和失水
提出问题 (原生质层是一层半透膜吗?)
作出假设 (原生质层相当于一层半透膜)
设计实验
设计方案 预期结果
进行实验 (按预定方案进行实验) 分析结果 (分析实验结果,得出结论:……) 表达与交流 (总结,写实验报告并适当交流)
设计方案:
将植物细胞分别浸润在较高浓度的蔗糖溶液中
人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力
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?
结论: 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。
1.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的。 2.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。 3.细胞对物质的吸收是有选择的。
植物细胞——质壁分离复原 如何滴加清水? 外界溶液浓度 细胞液的浓度,细胞吸水

4.1物质跨膜运输实例

4.1物质跨膜运输实例

(人教版·新课标)
生物
四.必物修质1 跨膜运输的其他实例
I- 20 —25倍
血液 250mg/L
人体甲状腺滤泡上皮细胞
结论: 物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。
(人教版·新课标)
生物
四、必修物1 质跨膜运输的其他实例
培养液中的离子浓度
初始浓度 水稻 番茄
0 Mg2+
Ca2+
Si4+
离子
(人教版·新课标)
A、甲>乙>丙

B、甲<乙<丙
C、甲>乙,且乙<丙 乙
D、甲<乙,且乙>丙

(人教版·新课标)
生物
必修1
3、田间一次施肥过多,作物变得枯萎发黄,
俗称“烧苗”。其原因是( )B
A、根细胞从土壤中吸收的养分过多 B、根细胞不能从土壤中吸水 C、根系不能将水向上运输 D、根系被肥料分解释放的热能烧毁
(人教版·新课标)
正常的洋葱 表皮细胞
0.3g/mL的 蔗糖溶液
质壁分离的洋 葱表皮细胞
原生质
(人教版·新课标)
生物
必修1
(人教版·新课标)
生物
三 .必植修1物细胞的吸水和失水
成熟植物细胞通过渗透作用吸水 (或失水)的实验验证
想一想
活的成熟的植物细胞
发生质壁分离的 原生质层的伸缩性大 条件是什么? 于细胞壁的伸缩性
但半透膜不是选择透过性膜。
(人教版·新课标)
生物
必修1 问题探讨:渗透现象
(人教版·新课标)
生物
1、水必修分1 子的跨膜运输
渗透装置
蔗糖溶液 2
玻璃纸 (半透膜)3
清水 1

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
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?

高中生物必修一 4.1物质跨膜运输的实例

高中生物必修一 4.1物质跨膜运输的实例

设计实验:
③实验材料:
洋葱鳞片叶外表皮
有中央大液泡,且 细胞液有紫色,便 于观察
发生质壁分离的材料要求:成熟的植物活细胞
①有中央大液泡; ②有细胞壁; ③活细胞。
清水、 质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液
1.溶液对细胞无毒害 2.溶液浓度不能过高也不能过低。 浓度过高植物会失水过多而死亡, 浓度过低质壁分离太慢,甚至不能发生质壁分离
特点
半透膜
不具选择性、不具活
较小分子能通过,较大 分子不能透过
性,是多孔性薄膜 (如:动物膀胱、玻 璃纸、肠衣、鸡蛋的
卵壳膜等)
选择透 过性膜
要选择吸收的离子、小 分子可通过,而其他离 具有选择性和活性, 子、小分子和大分子不 是生物膜 能通过
选择透过性膜具有选择性的原因:
不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同,从而使
把体积与质量浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透
膜(允许溶剂和葡萄糖通过,不允许蔗糖通过)隔开(
如图),一段时间后液面情况是
B
A.甲高于乙 B.先甲高于乙,后乙高于甲 C.乙高于甲 D.先甲低于乙,后乙低于甲
将人的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡半小 时之后的结果如下图所示,依照红细胞外形的变化判
1.若用纱布或滤纸代替玻璃纸,液面还会升高吗? 不会,因为水和蔗糖都能通过 2.若内外都是清水或都是同样的蔗糖溶液,液面还 会升高吗?
不会,因为水进出漏斗的速率相等。
条件
具有半透膜 膜两侧的溶液具有浓度差
1 概念
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
2 水分渗 水 水 (相对含量多) 水 (相对含量少)
A.若A细胞处于质壁分离生理状态,则图①处的液体浓 度大于细胞液浓度

4&1 物质跨膜运输的实例

4&1  物质跨膜运输的实例
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
第四步:观察细胞吸水的过程。 失水的过程。
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
进行实验
分析结果 得出结论
有颜色的,细胞小的还是相对比 ♥第二步:观察正常状态下的红细胞。 在蔗糖溶液中,植物细胞的中央液泡会 洋葱表皮细胞。 变小 皱缩 ; 较大的,为什么? _____ ,紫色 变深 ,原生质层 _______ 第三步:用引流法加入清水。 30% 蔗糖溶液。 紫色洋葱表皮
♥在清水中,植物细胞的中央液泡会 试剂的选择: 30%,原生质层 蔗糖溶液、清水 第五步:用引流法加入清水。 ______ ,紫色 变浅 ____ 膨胀 _。 变大 第六步:观察细胞吸水的过程。 实验用具: . . . . . . . . . . . . . . . 显微镜、载玻片、盖玻片 . . . . . .
. . .
3
科学探究的一般过程
提出问题
作出假设
设计实验 进行实验 分析结果 得出结论
30%蔗糖溶液
质壁分离
质壁分离的复原
清水
科学探究的一般过程
提出问题
作出假设
设计实验 进行实验 分析结果 得出结论
科学探究的一般过程
提出问题
作出假设
设计实验 进行实验 分析结果 得出结论
科学探究的一般过程
提出问题 作出假设 设计实验
原理:渗透作用
半透膜 半透膜两侧溶液浓度差 细胞质浓度 细胞质浓度 细胞质浓度 吸水膨胀 保持原状 失水皱缩
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D.乙槽内水的体积无变化
解析 半透膜具有一定的选择透过性,水分子可以通过而 蔗糖分子不能通过,通过渗透作用,会发现甲槽内水的体积减 少。 答案 A
练出高分
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
2. 某同学设计了如图所示 的渗透作用实验装置, 实验开始时长颈漏斗内 外液面平齐,记为零液面。实验开始 后, 长颈漏斗内部液面的变化趋势为 ( )
低浓度 溶液
生理盐水
高浓度 溶液
实验现象记录
人的红细胞 失水皱缩
高浓度溶液中:由于外界溶液浓度>细胞质的浓度 细胞———————。
低浓度溶液中:由于外界溶液浓度<细胞质的浓度 红细胞—————。
吸水膨胀
吸水和失水动 在等渗溶液中:由外界溶液浓度=细胞质的浓度红细胞————。 态平衡
分析结果、得出结论 红细胞的细胞膜相当于一层半透膜 其它动物细胞吸水和失水和原理与红细胞的是一样的。
蔗糖溶液 2 5 水分子
玻璃纸 3 (半透膜)
清水 1
科学探究------------渗透现象
1.漏斗管内的液面为什么会升高?
阅读课本P60“问题探究”,思考、讨论完成下列问题
由于单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量多于 渗出的的水分子数量。
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?
注意 ①若溶质分子能通过半透膜,则先 是浓度高的一侧液面升高,随后另一侧液面上 升,最后达到渗透平衡。 ②上图中,在达到渗透平衡后,只要存在 液面差Δh,则S1溶液的浓度仍大于S2溶液的 浓度。 ③水分子的移动方向:双向移动,但最终 结果是单位体积内水分子数多(低浓度)的溶液 流向单位体积内水分子数少(高浓度)的溶液。
回扣基础
突破考点
强化审答
集训真题
练出高分
比较概念
扩散:物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散(扩散与 过膜与否无关) (如:O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动)
渗透:水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为 渗透 (如:细胞的吸水和失水,原生质层相当于半透膜)
一、渗透作用
(1)渗透现象
4 蔗糖分子
二 . 动物细胞的吸水和失水
(标出右装置划部分名称, 并找出两装置中构成上的相似性)
细胞质 2
?
1
细胞膜 人的红细胞
清水
生理 盐水
提出问题 动物细胞的细胞膜是不是相当于一层半透膜? 作出假设 动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜 设计实验 进行实验
实验材料:人的红细胞液、三个烧杯、 高浓度溶液、低浓度溶液、生理盐水。
解 析
练出高分
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
2. 某同学设计了如图所示 的渗透作用实验装置, 实验开始时长颈漏斗内 外液面平齐,记为零液面。实验开始 后, 长颈漏斗内部液面的变化趋势为 ( B )
解 析
掌握渗透作用发生的条件 (半透膜和膜两侧存在浓度 差)、 水分子扩散的方向(顺浓 度梯度扩散)和扩散的速率 是解题的关键。仔细观察图 示, 长颈漏斗内为蔗糖溶液, 实验开始后长颈漏斗内部液 面将上升,由于实验初始阶 段半透膜内外溶液浓度差较 大,液面上升速率较大。
回扣基础·构建网络
一 细胞的吸水和失水
2 动物细胞的吸水和失水 ① 细胞膜相当于半透膜;浓度差由外界 溶液浓度与 细胞质 的浓度来体现。 ②细胞吸水或失水的多少取决于细胞膜 两侧溶液中水的相对含量的 差值。
回扣基础
突破考点
强化审答
集训真题
练出高分
1.小明用玻璃槽、饱和蔗糖溶液和清水做成如图所示的 实验装置,进行生物膜透性的模拟实验。甲、乙两槽间的隔 板中央圆圈为玻璃纸,玻璃纸是一种半透膜,蔗糖分子不能 透过,而水分子能自由通过。几小时后,发现( ) A.甲槽内水的体积减少 B.乙槽内溶液的体积减少 C.甲槽内水的体积无变化
答案 C
4.某同学设计渗透装置如 图所示(开始时状态),烧杯中
盛放有蒸馏水,图中猪膀胱膜 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。该实验过 程中最可能出现的是 ( ) A.漏斗中液面开始时先上升,加酶后即下降 B.漏斗中液面先上升,加酶后继续上升,然后下降 C.加酶前后,在烧杯中都可以检测出蔗糖 D.加酶后可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶
解析 加酶前,漏斗内溶液浓度高于漏斗外,水分子向漏 斗内部扩散的较多,漏斗液面上升;加酶后,蔗糖水解为单糖, 物质的量浓度增大,使液面继续上升,后随着单糖逐渐进入烧 杯,漏斗内溶液浓度下降,液面下降。
答案 B
液面不会升高,因纱布的孔隙很大,蔗糖分子也可以自 由通透。
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?
液面也不会升高,半透膜两侧溶液的浓度相等时,单位时 间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水 分子数量。
什么叫渗(或其它溶剂分子)透过半透膜,从低浓度溶 液向高浓度溶液的扩散。
具有半透膜 (3)渗透作用必 须具备的条件 半透膜两侧的溶液有浓度差
考点剖析
1.渗透系统的组成(如图)及条件 ⑴半透膜可以是生物性的选择透过 性膜,如细胞膜,也可以是物理性的过 滤膜,如玻璃纸。 ⑵半透膜两侧的溶液具有浓度差。 浓度差的实质是单位体积溶液中溶质分子数的差,即物质的量 浓度之差。
2.渗透作用的发生(溶质分子不能通过半透膜) ⑴当S1浓度>S2浓度时,由S2→S1的水分子数多于由S1→S2 的水分子数,漏斗(S1)液面上升。 ⑵当S1浓度<S2浓度时,由S1→S2的水分子数多于由S2→S1 的水分子数,漏斗(S1)液面下降。
3.如图所示U型管中间被一种能
允许水分子通过而二糖不能透过的半 透膜隔开,现在两侧分别加入 0.1 mol/L的蔗糖溶液和麦芽糖溶液,一段 时间后左右两侧液面高度变化是怎样的?若向U型管右侧加入 某种微量物质(不影响溶液浓度),右侧液面高度上升,那么加 入的这种微量物质最可能是 ( ) A.右侧液面高度下降;胰岛素 B.右侧液面高度下降;衣藻 C.两侧液面高度不变;麦芽糖酶 D.两侧液面高度不变;蒸馏水
人教版必修1
第4章 细胞的物质输入与输出
第1节 物质跨膜运输的实例
第1节
物质跨膜运输的实例
本节聚焦
考纲要求
1.实验:通过模拟实 验探究膜的透性 2.实验:观察植物细 胞的质壁分离和复 原
定位解读
1.阐明渗透作用的原理,理解渗透作用 发生的条件 1.学会观察植物细胞质壁分离和复原 的方法 2.了解植物细胞和发生渗透作用的原理 3.掌握质壁分离与复原的条件及原因
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