《人教版高中生物必修一ppt课件 ：4.1--物质跨膜运输的实例》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高中生物必修一ppt课件 ：4.1--物质跨膜运输的实例（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例？水分子究竟是如何进出细胞的？水分子究竟是如何进出细胞的（一）渗透实验（一）渗透实验实验材料：实验材料：玻璃纸玻璃纸（半透膜半透膜，水水分子可以分子可以通过通过，蔗糖蔗糖分子分子不能不能通通过）过）一、渗透作用模拟实验一、渗透作用模拟实验 123清水清水玻璃纸玻璃纸(半透膜半透膜)蔗糖溶液蔗糖溶液蔗糖分子蔗糖分子水分子水分子54渗透装置渗透装置一、渗透作用模拟实验一、渗透作用模拟实验 1 1漏斗内的液面的变化？请分析原因漏斗内的液面的变化？请分析原因2 2水分子只能从烧杯中扩散到漏斗中吗？水分子只能从烧杯中扩散到漏斗中吗？【思思 考考】（友情提醒）半透膜，水
2、分子可以自由通过。（友情提醒）半透膜，水分子可以自由通过。 因为水分子从烧杯中扩散到漏斗内。因为水分子从烧杯中扩散到漏斗内。 不是的，水分子既可以从烧杯中扩散到漏斗中，也能从漏不是的，水分子既可以从烧杯中扩散到漏斗中，也能从漏斗中扩散到烧杯中，只不过，斗中扩散到烧杯中，只不过，在单位时间内，从烧杯中扩散到在单位时间内，从烧杯中扩散到漏斗中的水分子数量比较多。漏斗中的水分子数量比较多。 液面上升液面上升, ,在单位时间内，从烧杯中扩散到漏在单位时间内，从烧杯中扩散到漏斗中的水分子数量比较多。斗中的水分子数量比较多。一、渗透作用模拟实验一、渗透作用模拟实验 渗透作用：渗透作用：思考：发生渗透作用的
3、需要什么条件思考：发生渗透作用的需要什么条件? ?1 1具有具有半透膜半透膜 2 2半透膜两侧存在半透膜两侧存在浓度差浓度差 指水分子透过指水分子透过_，从相对含量，从相对含量_的地方向相对含量的地方向相对含量_的地方（的地方（_浓度溶液向浓度溶液向_浓度溶液）的扩散。浓度溶液）的扩散。半透膜半透膜多多少少低低高高一、渗透作用模拟实验一、渗透作用模拟实验 1 1如果烧杯中的不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，液面如果烧杯中的不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，液面怎样变化？原因？怎样变化？原因？ 液面不会升高液面不会升高，因为半透膜两侧溶液的浓度相等，因为半透膜两侧溶液的浓度相等。【知识联想知识联
4、想】( (没有浓度差没有浓度差) )2 2如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗内的液面还会升高吗？如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗内的液面还会升高吗？ 不会。因为纱布是全透性的，不但水分子可以通过，蔗糖不会。因为纱布是全透性的，不但水分子可以通过，蔗糖分子也可以通过。分子也可以通过。 【知识联想知识联想】3 3有两瓶蔗糖溶液，一瓶有两瓶蔗糖溶液，一瓶10%10%，一瓶，一瓶20%20%，可是标签掉了，可是标签掉了，请用上述装置，设计实验将它们区分？请用上述装置，设计实验将它们区分？ 运用上述装置，在烧杯中加入蔗糖溶液运用上述装置，在烧杯中加入蔗糖溶液A A，在漏斗中装入蔗糖，在漏斗中装入蔗糖溶液溶液B
5、 B，观察其液面变化，若液面上升，则，观察其液面变化，若液面上升，则A A是是10%10%，B B是是20%20%；若液；若液面下降，则结果相反。面下降，则结果相反。 4 4如果将烧杯中是蔗糖溶液，漏斗中是清水，液面会怎如果将烧杯中是蔗糖溶液，漏斗中是清水，液面会怎么变化？么变化？ 液面下降，因为烧杯中蔗糖浓度漏斗中溶液浓度，单位时间液面下降，因为烧杯中蔗糖浓度漏斗中溶液浓度，单位时间从漏斗中扩散到烧杯中的水分子数量比较多，所以液面下降。从漏斗中扩散到烧杯中的水分子数量比较多，所以液面下降。 问题：细胞是否会发生渗透作用呢？问题：细胞是否会发生渗透作用呢？ 外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞质浓度
6、细胞质浓度外界溶液浓度外界溶液浓度 = = 细胞质浓度细胞质浓度细胞吸水膨胀细胞吸水膨胀细胞失水皱缩细胞失水皱缩 保持原状态保持原状态清水中清水中0.9%0.9%生理盐水中生理盐水中10%10%的盐水中的盐水中 水进出动物细胞，通过水进出动物细胞，通过渗透作用渗透作用进行的。进行的。 二、动物细胞的吸水和失水二、动物细胞的吸水和失水动物红细胞的动物红细胞的细胞膜细胞膜相当于相当于半透膜半透膜动物细胞是一个渗透系统动物细胞是一个渗透系统细胞膜细胞膜相当于相当于半透膜半透膜细胞膜两侧溶液具有浓度差细胞膜两侧溶液具有浓度差 动物细胞吸水或失水的多少动物细胞吸水或失水的多少取决于细胞内外溶取决于细胞内
7、外溶液的浓度差的大小液的浓度差的大小。一般，。一般，差值越大差值越大，细胞，细胞吸水或吸水或失水越多失水越多。思考：红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？思考：红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？其他动物细胞的吸水或失水与红细胞相似其他动物细胞的吸水或失水与红细胞相似吃比较咸的食物，口腔和唇的黏膜有什么感觉？为什么？答：觉得比较干，细胞失水答：觉得比较干，细胞失水【应用应用】成熟植物细胞结构模式图成熟植物细胞结构模式图细胞壁（全透性）细胞壁（全透性）细胞膜细胞膜细胞质细胞质液泡膜液泡膜大液泡大液泡原原生生质质层层液泡内的细胞液是细胞内液泡内的细胞液是细胞内主要的液体环境，具有一主要的液体环境
8、，具有一定的浓度定的浓度三、植物细胞的吸水和失水三、植物细胞的吸水和失水细胞膜细胞膜和和液泡膜液泡膜以及以及两层膜之间的细胞质两层膜之间的细胞质称为称为原生质层原生质层管管内内溶溶液液外外界界溶溶液液半半透透膜膜原原生生质质层层细胞膜细胞膜液泡液泡膜膜细胞质细胞质细细胞胞液液 细胞壁细胞壁分析：原生质层相当于一层半透膜吗？分析：原生质层相当于一层半透膜吗？与经典渗透装置比较与经典渗透装置比较 提出问题提出问题 原生质层相当于一层半透膜吗？原生质层相当于一层半透膜吗？ 作出假设作出假设假设原生质层相当于一层半透膜假设原生质层相当于一层半透膜探究实验步骤：探究实验步骤： 设计实验？设计实验？预期结
9、果预期结果1 1. .在高浓度溶液中植物细胞失在高浓度溶液中植物细胞失水，中央液泡会变小，细胞皱水，中央液泡会变小，细胞皱缩。缩。2 2. .在清水中吸水后的植物细胞在清水中吸水后的植物细胞吸水，中央液泡会变大，细胞吸水，中央液泡会变大，细胞膨胀。膨胀。 设计实验设计实验将细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小变化将细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小变化再将细胞浸润在清水中，观察其大小变化。再将细胞浸润在清水中，观察其大小变化。思路思路原原生生质质层层细胞膜细胞膜液泡膜液泡膜细胞质细胞质细细胞胞液液 细胞壁细胞壁( (全透性全透性) )进行实验，观察实验现象进行实验，观察实验现象正
10、常状态下正常状态下发生质壁分离发生质壁分离质壁分离复原质壁分离复原对照组：质壁分离后不再复原对照组：质壁分离后不再复原滴加滴加0.3g/mL0.3g/mL的的蔗糖溶液蔗糖溶液滴加清水滴加清水不作任何处理不作任何处理液泡液泡大小大小液泡液泡颜色颜色原生质层的原生质层的位置位置细胞大小细胞大小0.3g/ml 0.3g/ml 蔗蔗糖溶液糖溶液清水清水变小变小逐渐恢复原逐渐恢复原来大小来大小原生质层恢原生质层恢复原来位置复原来位置原生质层脱原生质层脱离细胞壁离细胞壁基本基本不变不变基本基本不变不变 实验结果实验结果变深变深重新重新变浅变浅细胞液浓度细胞液浓度小于小于外界溶液浓度时外界溶液浓度时细胞液浓
11、度细胞液浓度大于大于外界溶液浓度时外界溶液浓度时质壁分离质壁分离质壁分离复原质壁分离复原细胞失水细胞失水细胞吸水细胞吸水洋洋葱葱紫紫色色表表皮皮液液 泡泡间隙间隙（充满外界溶液）（充满外界溶液）质壁分离质壁分离质壁分离复原质壁分离复原原生质层的伸缩性原生质层的伸缩性 细胞壁细胞壁分析结果，得出结论：分析结果，得出结论：原生质层逐渐恢复原生质层逐渐恢复原原生生质质层层玻璃纸玻璃纸细胞膜细胞膜原生质层原生质层无活性的无活性的半透膜半透膜有活性的有活性的半透膜半透膜三、植物细胞的吸水和失水三、植物细胞的吸水和失水1.1.如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？2.
12、2.如果滴加的是如果滴加的是50%50%的蔗糖溶液，实验结果会有的蔗糖溶液，实验结果会有什么不同？什么不同？【合作交流】【合作交流】不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用的吸不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用的吸水或失水水或失水高浓度高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水严重失水而而死亡死亡，不可能发生质壁分离复原；不可能发生质壁分离复原；质壁分离产生的条件：质壁分离产生的条件：质壁分离产生的原因质壁分离产生的原因：植物吸水方式有两种：植物吸水方式有两种： 想一想想一想内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性外因：外界溶液浓度外因：外界溶液浓
13、度 细胞液浓度细胞液浓度渗透作用渗透作用( (形成液泡形成液泡) )吸胀作用吸胀作用（未形成液泡）如：干种子、根尖分（未形成液泡）如：干种子、根尖分生区（亲水性物质吸水。如蛋白质、淀粉、纤生区（亲水性物质吸水。如蛋白质、淀粉、纤维素等）维素等）（1 1）具有大液泡）具有大液泡 （2 2）具有细胞壁）具有细胞壁（3 3）活细胞）活细胞根毛区根毛区根根 冠冠分生区分生区伸长区伸长区根冠（具大液泡）根冠（具大液泡）分生区（液泡尚未形成）分生区（液泡尚未形成）伸长区（液泡由小变大由伸长区（液泡由小变大由 多变少）多变少）成熟区（具大液泡）成熟区（具大液泡）1 1、动物细胞的、动物细胞的_相当于一层半透
14、膜，植物细胞相当于一层半透膜，植物细胞 的的_相当于一层半透膜。相当于一层半透膜。 2 2、动物细胞的、动物细胞的 与细胞外界溶液存在浓度差时，与细胞外界溶液存在浓度差时， 可以发生渗透作用，成熟的植物细胞的可以发生渗透作用，成熟的植物细胞的 与与 细胞外界溶液存在浓度差时，可以发生渗透作用。细胞外界溶液存在浓度差时，可以发生渗透作用。3 3、在渗透作用中，水分是从溶液浓度、在渗透作用中，水分是从溶液浓度_的一侧的一侧 向溶液浓度向溶液浓度_的一侧运输。的一侧运输。 小结：动、植物细胞的吸水与失水细胞液细胞液低低高高细胞的吸水和失水：细胞的吸水和失水：水分子水分子顺相对含量梯度顺相对含量梯度跨
15、膜运输！跨膜运输！ 原生质层原生质层细胞质细胞质细胞膜细胞膜 物质（如碘）的跨膜运输物质（如碘）的跨膜运输并不都是和水一样顺并不都是和水一样顺相对含量梯度相对含量梯度的运输，取决于的运输，取决于细胞生活的需要细胞生活的需要。水分子的运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运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？输也是这样的吗？比血液高比血液高20 20 2525倍倍人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力250mg/L血液中碘的浓度血液中碘的浓度人体甲状腺滤泡上皮细胞人体甲状腺滤泡上皮细胞I四、物质跨膜运输的其他实例四、物
16、质跨膜运输的其他实例初始浓度初始浓度 0 Mg2 Ca2+ + SiO44- 离子离子培养液培养液中的离子浓度中的离子浓度 水稻水稻番茄番茄1 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、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？收反而向外排出呢？ 水稻吸收水的相对速率比吸收钙、镁两种离子大。水稻吸收水的相对速率比吸收钙、镁两种离子大。 （植物细胞吸收水和吸收离子是两个相对独立的过程）（植物细胞吸收水和吸收离子是两个相对独立的过程）2 2、不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？、不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？ 有。比如水稻能吸收硅，
17、有番茄几乎不吸收硅。有。比如水稻能吸收硅，有番茄几乎不吸收硅。细胞对于物质的吸收细胞对于物质的吸收普遍具有选择性普遍具有选择性。几种微生物体内的矿物质含量几种微生物体内的矿物质含量 ( (占全部矿物质的占全部矿物质的%)%)28.1648.55米曲菌米曲菌38.6651.00酵母菌酵母菌2.414.93圆褐固氮菌圆褐固氮菌12.9533.99大肠杆菌大肠杆菌K2OP2O5微生物微生物水分子跨膜运输是水分子跨膜运输是顺顺相对含量梯度的相对含量梯度的其他物质的跨膜运输并不都是这样，这其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决取决 于细胞生命活动的需要于细胞生命活动的需要。细胞对物质的吸收是有细胞对物质
18、的吸收是有选择选择的。的。原理原理: :失水失水: :细胞液浓度细胞液浓度 外界溶液浓度外界溶液浓度 质壁分离的复原质壁分离的复原渗透作用渗透作用条件条件有半透膜有半透膜概念概念浓度差浓度差动物细胞动物细胞物物质质跨跨膜膜运运输输的的实实例例吸水吸水: :细胞质浓度细胞质浓度 外界水溶液外界水溶液失水失水: :细胞质浓度细胞质浓度 b b c c, ,如图所示，能正确表示水分在三者之间关系的是如图所示，能正确表示水分在三者之间关系的是（ ）a ac cb ba ac cb ba ac cb ba ac cb bA AB BC CD DC3 3、利用高浓度盐水（、利用高浓度盐水（NaClNaCl
19、溶液）杀菌防腐的原理是溶液）杀菌防腐的原理是（ ）A A、盐水中的、盐水中的ClCl有杀菌防腐的作用有杀菌防腐的作用B B、盐水中的、盐水中的NaNa不利于细菌的生活不利于细菌的生活C C、盐水是中性的，不适于细菌的生活、盐水是中性的，不适于细菌的生活D D、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡D4. 4. 当把紫色的洋葱鳞片叶的表皮置于质量浓度为当把紫色的洋葱鳞片叶的表皮置于质量浓度为0.3g/ml0.3g/ml的蔗糖的蔗糖溶液中后，原生质层和细胞壁之间溶液中后，原生质层和细胞壁之间 将（将（ ）A.A.紧紧靠在一起紧紧靠在一起 B.B.充满细胞
20、液充满细胞液 C.C.充满蔗糖溶液充满蔗糖溶液 D.D.充满清水充满清水5 5、甜菜肉质贮藏根液泡中的花青素使块根呈红色，将此根切成小、甜菜肉质贮藏根液泡中的花青素使块根呈红色，将此根切成小块，放入蒸馏水中，水的颜色无明显变化；若先用盐酸处理此块，放入蒸馏水中，水的颜色无明显变化；若先用盐酸处理此根，再放入蒸馏水中，则水变为红色，原因是（根，再放入蒸馏水中，则水变为红色，原因是（ ） A. A.盐酸破坏了细胞壁盐酸破坏了细胞壁 B. B.盐酸破坏了细胞膜盐酸破坏了细胞膜 C. C.盐酸破坏了原生质层盐酸破坏了原生质层 D. D.花青素溶于盐酸而不溶于水花青素溶于盐酸而不溶于水CC6 6、将紫色
21、洋葱鳞片叶表皮细胞浸润在、将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞浸润在0.3 g/mL0.3 g/mL的蔗糖溶液中，的蔗糖溶液中，1 1分钟后进行显微观察，结果见图。下列叙述错误的是分钟后进行显微观察，结果见图。下列叙述错误的是( () )。A A图中图中L L是细胞壁，是细胞壁，M M是液泡，是液泡，N N是细胞质是细胞质B B将视野中的细胞浸润在清水中，会逐渐复原将视野中的细胞浸润在清水中，会逐渐复原C C实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异D D洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料A7 7、下图
22、是处于不同生理状态的同一个洋葱的、下图是处于不同生理状态的同一个洋葱的3 3个洋葱鳞片叶表皮细胞示个洋葱鳞片叶表皮细胞示意图（用蔗糖溶液作实验），请根据图回答下列问题：意图（用蔗糖溶液作实验），请根据图回答下列问题： （1 1）、图中）、图中A A细胞处于细胞处于_状态，状态， 充满了充满了_。（2 2）、图中）、图中共同组成共同组成_。（3 3）、如果将）、如果将C C细胞置于清水中，则该细胞最终将处于图中细胞置于清水中，则该细胞最终将处于图中_细胞的细胞的状态状态（4 4）图中各细胞液浓度由高到低依次为）图中各细胞液浓度由高到低依次为。质壁分离质壁分离蔗糖溶液蔗糖溶液原生质层原生质层B BA AC CB B
