物质跨膜运输的实例精选课件.ppt
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1、第第1节物质跨膜运输的实例节物质跨膜运输的实例一、四组概念一、四组概念(一)半透膜与选择透过性膜(一)半透膜与选择透过性膜 半透膜半透膜是一些物质可通过而另一些物质不可通过的无生命的是一些物质可通过而另一些物质不可通过的无生命的多孔性多孔性物理薄膜物理薄膜,物质能否通过,物质能否通过取决于半透膜孔径与物质大小取决于半透膜孔径与物质大小。选择透过性膜选择透过性膜是具有生命的是具有生命的生物膜生物膜,载体的存在决定了其对,载体的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后,其不同物质是否吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后,其选择透过性丧失。选择透过性丧失。共性:都允许水
2、分子自由通过,细胞共性:都允许水分子自由通过,细胞需要需要的离子和小分子也的离子和小分子也可通过,而其他离子、小分子和大分子则不能通过的可通过,而其他离子、小分子和大分子则不能通过的生物膜生物膜。是种特殊的半透膜是种特殊的半透膜半透膜半透膜选择透选择透过性膜过性膜动物中的选择透过性膜:动物中的选择透过性膜:_植物中的选择透过性膜:植物中的选择透过性膜:_生物膜系统、膀胱膜、肠衣、生物膜系统、膀胱膜、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等鸡蛋的卵壳膜等生物膜系统、原生质层等生物膜系统、原生质层等(二)原生质层、原生质体、原生质(二)原生质层、原生质体、原生质 原生质层原生质层是是由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞
3、质组成由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成,不包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于不包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟成熟植物细植物细胞中。胞中。原生质体原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植物细胞结构,物细胞结构,包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分,常用作植,常用作植物细胞融合的材料。物细胞融合的材料。原生质原生质=原生质体原生质体细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜细胞质细胞质液泡膜液泡膜原生质层原生质层液泡中含液泡中含细胞液细胞液(三)渗透与扩散(三)渗透与扩散 扩散扩散是指物质分子从是指物
4、质分子从高高浓度向浓度向低低浓度运动,浓度运动,可以是气体、溶剂分子或溶质分子。可以是气体、溶剂分子或溶质分子。渗透渗透是指是指水分子或其他溶剂分子水分子或其他溶剂分子通过通过半透半透膜膜的扩散。的扩散。扩散扩散 渗透渗透例:下列现象属于渗透作用的是(例:下列现象属于渗透作用的是()水分子通过植物细胞的细胞壁水分子通过植物细胞的细胞壁水分子或其他溶剂分子通过细胞膜水分子或其他溶剂分子通过细胞膜蔗糖分子通过细胞膜蔗糖分子通过细胞膜水分子或其他溶剂分子通过液泡膜水分子或其他溶剂分子通过液泡膜水分子或其他溶剂分子通过原生质层水分子或其他溶剂分子通过原生质层A.B.C.D.C 指溶液中指溶液中溶质微粒
5、溶质微粒对水的吸引力。对水的吸引力。理解:理解:溶质微粒越多(物质的量浓度越大),对水的吸引溶质微粒越多(物质的量浓度越大),对水的吸引力越大,溶液渗透压越高;反过来,溶质微粒越少(物质的力越大,溶液渗透压越高;反过来,溶质微粒越少(物质的量浓度越小),对水的吸引力越小,溶液渗透压越低量浓度越小),对水的吸引力越小,溶液渗透压越低 高渗溶液,溶质微粒多,渗透压大,吸水力强高渗溶液,溶质微粒多,渗透压大,吸水力强 低渗溶液,溶质微粒少,渗透压小,吸水力弱低渗溶液,溶质微粒少,渗透压小,吸水力弱(四)渗透压(四)渗透压渗透作用的发生需具备两个条件:渗透作用的发生需具备两个条件:a.半透膜半透膜b.
6、膜两侧具浓度差膜两侧具浓度差溶液浓度指溶液浓度指摩尔摩尔浓度而不是质量浓度。浓度而不是质量浓度。二、渗透装置二、渗透装置半透膜半透膜(可为生物膜,也可为玻璃纸等)(可为生物膜,也可为玻璃纸等)漏斗内外有浓度差,且溶质分子不能穿过半漏斗内外有浓度差,且溶质分子不能穿过半透膜,两者初始液面相平透膜,两者初始液面相平若漏斗内浓度若漏斗内浓度烧杯内浓度,则烧杯内浓度,则漏斗漏斗液面液面:若漏斗内浓度若漏斗内浓度NMNMN具有具有浓度差浓度差:烧杯内盛烧杯内盛淀粉溶液淀粉溶液漏斗内盛漏斗内盛碘液碘液结论结论变蓝变蓝不变蓝不变蓝不变蓝不变蓝变蓝变蓝变蓝变蓝变蓝变蓝不变蓝不变蓝不变蓝不变蓝(3)探究物质能否
7、通过半透膜探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例以碘和淀粉为例)碘能通过半透膜,而淀粉不能碘能通过半透膜,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能通过半透膜淀粉和碘都不能通过半透膜淀粉和碘都不能通过半透膜三、细胞的吸水与失水三、细胞的吸水与失水(动物细胞和(动物细胞和成熟成熟的植物细胞的植物细胞渗透吸水)渗透吸水)1.原理:渗透作用原理:渗透作用2.条件条件动物细胞动物细胞成熟的植物细胞成熟的植物细胞半透膜半透膜浓度差浓度差不成熟不成熟的植物细胞,如:的植物细胞,如:干种子细胞、分生区细干种子细胞、分生区细胞,主要是胞,主要是吸涨吸水吸涨
8、吸水细胞膜细胞膜细胞细胞质质浓度与外浓度与外界溶液浓度差界溶液浓度差原生质层原生质层细胞细胞液液浓度与外浓度与外界溶液浓度差界溶液浓度差3.3.动物细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水 (以红细胞为例:红细胞膜相当于一层半透膜以红细胞为例:红细胞膜相当于一层半透膜)(1)(1)当外界溶液浓度当外界溶液浓度细胞质浓度时,细胞细胞质浓度时,细胞。(2)(2)当外界溶液浓度当外界溶液浓度细胞质浓度时,细胞细胞质浓度时,细胞。(3)(3)当外界溶液浓度当外界溶液浓度等于等于细胞质浓度时,水分细胞质浓度时,水分进出平衡进出平衡。吸水膨胀吸水膨胀失水皱缩失水皱缩4.成熟成熟植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸
9、水和失水当外界溶液浓度当外界溶液浓度细胞液浓度时,细胞细胞液浓度时,细胞吸水吸水,但有细胞壁,但有细胞壁不会不会涨破涨破。当外界溶液浓度当外界溶液浓度细胞液浓度时,细胞细胞液浓度时,细胞失水失水,发生,发生质壁分离质壁分离。0.9%NaCl溶液溶液例:下面能发生质壁分离现象的一组细胞是例:下面能发生质壁分离现象的一组细胞是()食用的糖醋蒜细胞食用的糖醋蒜细胞蚕豆叶的表皮细胞蚕豆叶的表皮细胞植物的根毛细胞植物的根毛细胞人的口腔上皮细胞人的口腔上皮细胞干种子细胞干种子细胞根尖分生区细胞根尖分生区细胞A、B、C、D、条件:条件:成熟成熟(有(有大液泡大液泡)的)的活活的的植物植物细胞,才能发生质壁细
10、胞,才能发生质壁分离。分离。D细胞壁细胞壁(全透性,所有的物质(全透性,所有的物质分子均能通过)分子均能通过)细胞膜细胞膜细胞质细胞质液泡膜液泡膜实验实验探究植物细胞的吸水和失水探究植物细胞的吸水和失水 P61 金金P35原生质体原生质体(具有选(具有选择透过性)择透过性)内含细胞液内含细胞液探究一般步骤:提出问题探究一般步骤:提出问题作出假设作出假设设计实验设计实验进行实验,进行实验,观察记录结果观察记录结果分析结果,得出结论分析结果,得出结论1.1.原理:成熟的植物细胞是个渗透系统,原生质层可看成半透膜。原理:成熟的植物细胞是个渗透系统,原生质层可看成半透膜。当细胞液(液泡中)与植物细胞外
11、溶液存在浓度差时,当细胞液(液泡中)与植物细胞外溶液存在浓度差时,可发生渗透吸水或失水。可发生渗透吸水或失水。2.2.选材选材紫色洋葱鳞片叶紫色洋葱鳞片叶必须必须是成熟的活的植物细胞是成熟的活的植物细胞大型液泡易发生渗大型液泡易发生渗透作用透作用最好最好液泡具有颜色液泡具有颜色易于观察易于观察3.3.过程过程 制作洋葱鳞片叶制作洋葱鳞片叶外外表皮的临时装片表皮的临时装片 低倍显微镜下观察低倍显微镜下观察 低倍显微镜下观察低倍显微镜下观察 低倍显微镜下观察低倍显微镜下观察有一个紫色的中央大液泡有一个紫色的中央大液泡原生质层紧贴细胞壁原生质层紧贴细胞壁吸水纸吸引吸水纸吸引 0.3g/ml蔗糖溶液蔗
12、糖溶液中央液泡逐渐变小,紫色加深中央液泡逐渐变小,紫色加深原生质层与细胞壁逐渐分离原生质层与细胞壁逐渐分离清水清水吸水纸吸引吸水纸吸引中央液泡逐渐变大,紫色变浅中央液泡逐渐变大,紫色变浅原生质层逐渐贴近细胞壁原生质层逐渐贴近细胞壁4.实验现象实验现象中央液泡中央液泡大小大小原生质层位置原生质层位置细胞大小细胞大小蔗糖蔗糖溶液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复原生质层恢复原来位置原来位置原生质层脱原生质层脱离细胞壁离细胞壁基本不变基本不变基本不变基本不变5.实验结论:成熟植物细胞原生质层与半透膜类似,能与外界实验结论:成熟植物细胞原生质层与半透膜类似,能与外界溶液发
13、生渗透作用。当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞溶液发生渗透作用。当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水;当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水。失水;当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水。例、将新鲜的苔藓植物叶片,放入其中加有少量红墨例、将新鲜的苔藓植物叶片,放入其中加有少量红墨水的质量浓度为水的质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中,在显微镜下的蔗糖溶液中,在显微镜下观察,你会看到苔藓细胞的状态如图观察,你会看到苔藓细胞的状态如图42所示。此时,所示。此时,部位部位和和的颜色分别是的颜色分别是 ()A、无色、无色、绿色绿色 B、红色、红色、绿色绿色 C、红色、红色、无色无色 D、红色
14、、红色、红色红色 B细胞发生质壁分离时水分子细胞发生质壁分离时水分子通过的结构依次是?通过的结构依次是?细胞液 液泡膜细胞质细胞膜 质壁分离质壁分离植物细胞因失水,原生质层与细胞壁发生分离的现象植物细胞因失水,原生质层与细胞壁发生分离的现象内内因:因:注注:质质原生质层原生质层 壁壁细胞壁细胞壁6.6.质壁分离和质壁分离复原的原因分析质壁分离和质壁分离复原的原因分析 金金P36P36外外因:因:原生质层具有半透性原生质层具有半透性细胞渗透失水细胞渗透失水细细胞壁伸缩性小于原生质层胞壁伸缩性小于原生质层概念概念:原因原因:现象现象宏观上:植物由坚挺宏观上:植物由坚挺萎蔫萎蔫 液泡:大液泡:大小小
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