第4章-第1节-物质跨膜运输的实例课件.ppt

1、第4章第1节新知探究巧设计通要点设计1设计2通高考课堂练课下练名师课堂一点通创新演练大冲关一、渗透作用具备的条件一、渗透作用具备的条件(1)(1)具有具有 。(2)(2)半透膜两侧具有溶液半透膜两侧具有溶液 。半透膜半透膜浓度差浓度差二、细胞的吸水和失水二、细胞的吸水和失水1 1动物细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水(1)(1)动物细胞的动物细胞的 相当于半透膜。相当于半透膜。(2)(2)与外界溶液之间有浓度差。与外界溶液之间有浓度差。细胞膜细胞膜细胞质细胞质 2 2动物细胞吸水失水的条件动物细胞吸水失水的条件 (1)(1)细胞质浓度细胞质浓度 外界溶液浓度时，细胞吸外界溶液浓度时，细胞吸水

2、膨胀。水膨胀。(2)(2)细胞质浓度细胞质浓度 外界溶液浓度时，细胞失外界溶液浓度时，细胞失水皱缩。水皱缩。(3)(3)细胞质浓度细胞质浓度 外界溶液浓度时，水分外界溶液浓度时，水分进出细胞处于进出细胞处于 ，细胞形态不变。，细胞形态不变。小于小于等于等于动态平衡动态平衡大于大于 3 3植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水 (1)(1)成熟植物细胞的结构：成熟植物细胞的结构：图中图中a a是是 ，其特点是，其特点是具具 ：即水分子和溶解在水里：即水分子和溶解在水里的物质都能通过；伸缩性的物质都能通过；伸缩性 。细胞壁细胞壁全透性全透性小小 图中图中b b是是 ，c c是是 ，d d为为 ，

3、三者构成的结构是三者构成的结构是 ，相当于一层，相当于一层 ，其伸缩性其伸缩性 。图中图中e e是是 ，具有一定的浓度。，具有一定的浓度。细胞膜细胞膜液泡膜液泡膜细胞质细胞质原生质层原生质层半透膜半透膜大大细胞液细胞液 (2)(2)质壁分离及复原的原理和现象：质壁分离及复原的原理和现象：外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞液浓度时，细胞失水，细胞液浓度时，细胞失水，发生发生 现象。现象。外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞液浓度时，细胞吸水，细胞液浓度时，细胞吸水，发生发生 现象。现象。质壁分离质壁分离大于大于小于小于质壁分离复原质壁分离复原紫色紫色原生质层原生质层变小变小加深加深分离分离变大变大变浅变浅

4、细胞壁细胞壁 三、物质跨膜运输的其他实例三、物质跨膜运输的其他实例 1 1细胞对无机盐离子的吸收实例细胞对无机盐离子的吸收实例 (1)(1)水稻吸收水稻吸收 多，吸收多，吸收 较少，番较少，番茄吸收茄吸收 较多，吸收较多，吸收 较少。说明不同较少。说明不同植物对不同离子的吸收表现出较大差异。植物对不同离子的吸收表现出较大差异。Ca2、Mg2Ca2、Mg2 (2)(2)人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘的含量明显人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘的含量明显 血液中碘的含量。血液中碘的含量。(3)(3)不同微生物对不同微生物对 的吸收表现出的吸收表现出较大的差异。较大的差异。高于高于不同矿物质不同矿物质2 2物质

5、跨膜运输的特点物质跨膜运输的特点(1)(1)物质跨膜运输并不都是物质跨膜运输并不都是 进行的。进行的。(2)(2)细胞对于物质的输入和输出有细胞对于物质的输入和输出有 。顺相对含量梯度顺相对含量梯度选择性选择性 3 3结论结论 细胞膜和其他生物膜都是细胞膜和其他生物膜都是 膜，可以膜，可以让让 自由通过，一些自由通过，一些 和和 也可以也可以通过，而其他的通过，而其他的 、和大分子则不能通过。和大分子则不能通过。选择透过性选择透过性水分子水分子离子离子小分子小分子离子离子小分子小分子1 1渗透作用的实例与原理渗透作用的实例与原理(1)(1)仔细分析教材仔细分析教材P60P60问题探讨问题探讨，

6、思考与讨论下列问题：，思考与讨论下列问题：长颈漏斗内液柱上升的原因是什么？长颈漏斗内液柱上升的原因是什么？提示：提示：由于单位时间内透过玻璃纸进入到长颈漏斗的水由于单位时间内透过玻璃纸进入到长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得管内分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得管内溶液增多，液面升高。溶液增多，液面升高。若将玻璃纸更换成纱布或塑料薄膜，还能发生漏斗若将玻璃纸更换成纱布或塑料薄膜，还能发生漏斗内液面上升的现象吗？内液面上升的现象吗？提示：提示：用纱布代替玻璃纸时，因纱布的孔隙很大，蔗用纱布代替玻璃纸时，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子可以自由通透，因而液面不会上升；若用

7、塑料糖分子可以自由通透，因而液面不会上升；若用塑料薄膜代替玻璃纸，因水分子不能透过塑料薄膜，所以薄膜代替玻璃纸，因水分子不能透过塑料薄膜，所以也不会使液面升高。也不会使液面升高。若将烧杯内清水换成与长颈漏斗内浓度相同的蔗糖若将烧杯内清水换成与长颈漏斗内浓度相同的蔗糖溶液，其他不变，还会发生液面升高吗？溶液，其他不变，还会发生液面升高吗？提示：提示：不会。因为玻璃纸两侧溶液浓度相同，水分子不会。因为玻璃纸两侧溶液浓度相同，水分子进出玻璃纸的数目相等，液面不会发生变化。进出玻璃纸的数目相等，液面不会发生变化。(2)(2)判断下列说法是否正确：判断下列说法是否正确：只要具有半透膜，就能发生渗透作用。

8、只要具有半透膜，就能发生渗透作用。()渗透作用过程中，只发生水分子由低浓度溶液透渗透作用过程中，只发生水分子由低浓度溶液透过半透膜进入高浓度溶液中。过半透膜进入高浓度溶液中。()当渗透作用达到平衡时，液柱保持一定的高度，当渗透作用达到平衡时，液柱保持一定的高度，此时半透膜两侧的溶液浓度相等。此时半透膜两侧的溶液浓度相等。()2 2细胞的吸水和失水细胞的吸水和失水(1)(1)仔细观察教材仔细观察教材P60P60图图4 41 1并阅读相关文字，思考并讨并阅读相关文字，思考并讨论下列问题：论下列问题：哺乳动物的成熟红细胞在不同浓度的溶液中会发生了哺乳动物的成熟红细胞在不同浓度的溶液中会发生了什么样的

9、变化？什么样的变化？提示：提示：在比细胞质浓度低的外界溶液中，细胞吸水膨胀，在比细胞质浓度低的外界溶液中，细胞吸水膨胀，甚至破裂；在比细胞质浓度高的外界溶液中，细胞失水甚至破裂；在比细胞质浓度高的外界溶液中，细胞失水皱缩；在与细胞质浓度相等的外界溶液中，细胞保持原皱缩；在与细胞质浓度相等的外界溶液中，细胞保持原有的形态，因为水分子进出细胞处于动态平衡。有的形态，因为水分子进出细胞处于动态平衡。尝试总结细胞吸水和失水的多少取决于什么条件？尝试总结细胞吸水和失水的多少取决于什么条件？提示：提示：细胞吸水和失水的多少取决于红细胞内外浓度差，细胞吸水和失水的多少取决于红细胞内外浓度差，一般情况下，差值

10、越大，细胞吸水或失水越多。一般情况下，差值越大，细胞吸水或失水越多。(2)观察教材观察教材P61图图42，试从细胞结构及渗透作用的条件分，试从细胞结构及渗透作用的条件分析，植物细胞能够发生渗透作用吸水和失水的原因。析，植物细胞能够发生渗透作用吸水和失水的原因。提示：提示：成熟植物细胞的细胞膜和液泡膜以及两层膜之间成熟植物细胞的细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质构成原生质层，原生质层具有选择透过性，相的细胞质构成原生质层，原生质层具有选择透过性，相当于半透膜；具有中央大液泡，细胞液具有一定的浓度，当于半透膜；具有中央大液泡，细胞液具有一定的浓度，与外界溶液接触时，在原生质层两侧具有浓度差。与外

11、界溶液接触时，在原生质层两侧具有浓度差。3探究植物细胞的吸水和失水探究植物细胞的吸水和失水将下列内容连接起来：将下列内容连接起来：4 4物质跨膜运输实例物质跨膜运输实例(判断正误判断正误)(1)(1)同一植物对不同离子的吸收量都是一样的。同一植物对不同离子的吸收量都是一样的。()(2)(2)不同植物对同种离子的吸收量是相等的。不同植物对同种离子的吸收量是相等的。()1 1植物细胞与渗透装置的比较植物细胞与渗透装置的比较据图分析可知，一个植物细胞类似于一个渗透装置。据图分析可知，一个植物细胞类似于一个渗透装置。3.3.实验操作中注意的问题实验操作中注意的问题 (1)(1)实验成功的关键之一是实验

12、材料的选择。要选取实验成功的关键之一是实验材料的选择。要选取成熟的、液泡带有一定颜色的植物组织进行实验，便于成熟的、液泡带有一定颜色的植物组织进行实验，便于观察实验现象。观察实验现象。(2)(2)滴加蔗糖溶液或清水时，应在载物台上操作。滴加蔗糖溶液或清水时，应在载物台上操作。(3)(3)选用的蔗糖溶液浓度要适宜。过低，不足以引起选用的蔗糖溶液浓度要适宜。过低，不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长；过高，可能造成植质壁分离或质壁分离所需时间过长；过高，可能造成植物细胞失水过多、过快而死亡。物细胞失水过多、过快而死亡。4 4溶液种类与质壁分离和复原的关系溶液种类与质壁分离和复原的关系 (1)(

13、1)当溶质分子为蔗糖等分子时，溶质分子不能进当溶质分子为蔗糖等分子时，溶质分子不能进入细胞中，当发生质壁分离后，在入细胞中，当发生质壁分离后，在n n点时，若滴入清水点时，若滴入清水则发生质壁分离的被动复原，如图中曲线则发生质壁分离的被动复原，如图中曲线a a所示，若不所示，若不作处理则如曲线作处理则如曲线b b所示，实际过程可能导致细胞死亡。所示，实际过程可能导致细胞死亡。(2)(2)当溶质分子为葡萄糖、当溶质分子为葡萄糖、KNOKNO3 3、乙二醇等时，、乙二醇等时，细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液的浓度细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液的浓度增加，从而使细胞发生质壁分离后能够自动复

14、原，增加，从而使细胞发生质壁分离后能够自动复原，如图中曲线如图中曲线a a所示。所示。(3)(3)在质壁分离及质壁分离复原过程中，细胞在质壁分离及质壁分离复原过程中，细胞吸水能力的变化吸水能力的变化(如下图如下图)：质壁分离过程中，外界溶液浓度大于细胞液浓质壁分离过程中，外界溶液浓度大于细胞液浓度，随着质壁分离程度增大，细胞液浓度增大，植度，随着质壁分离程度增大，细胞液浓度增大，植物细胞吸水力增强；质壁分离复原过程中，外界溶物细胞吸水力增强；质壁分离复原过程中，外界溶液浓度小于细胞液浓度，随着质壁分离复原的进行，液浓度小于细胞液浓度，随着质壁分离复原的进行，细胞液浓度变小，植物细胞吸水力减弱。

15、细胞液浓度变小，植物细胞吸水力减弱。例例11如右图中的渗透装置，如右图中的渗透装置，开始时的液面高度为开始时的液面高度为a a，停止上升时，停止上升时的高度为的高度为b b，若每次停止上升后都将，若每次停止上升后都将玻璃管中高出烧杯液面的部分吸出，玻璃管中高出烧杯液面的部分吸出，则则abab液面间的高度差与吸出蔗糖溶液的次数之间的关系液面间的高度差与吸出蔗糖溶液的次数之间的关系是是()解析解析 由于蔗糖溶液的单位体积中水分子的数量要由于蔗糖溶液的单位体积中水分子的数量要少于清水中单位体积内水分子的数量，所以导致蔗糖溶液少于清水中单位体积内水分子的数量，所以导致蔗糖溶液中的液面上升，当用吸管吸走

16、了蔗糖溶液从而使蔗糖分子中的液面上升，当用吸管吸走了蔗糖溶液从而使蔗糖分子数量减少，造成蔗糖溶液浓度下降，使蔗糖溶液和清水之数量减少，造成蔗糖溶液浓度下降，使蔗糖溶液和清水之间浓度差逐渐变小，间浓度差逐渐变小，abab段产生的压强，即段产生的压强，即abab液面间的高度液面间的高度差随着吸出蔗糖溶液次数的增加而减小。差随着吸出蔗糖溶液次数的增加而减小。答案答案 B B判断水分子流动方向判断水分子流动方向 (1)(1)从膜两侧水分子的相对数目上分析：水分子总从膜两侧水分子的相对数目上分析：水分子总是从相对数目多的一侧流向相对数目少的一侧。是从相对数目多的一侧流向相对数目少的一侧。(2)(2)从溶

17、质颗粒大小上分析：溶质颗粒越大，分子从溶质颗粒大小上分析：溶质颗粒越大，分子间隙越大，所能容纳的水分子就越多。间隙越大，所能容纳的水分子就越多。例例22将洋葱表皮细胞依次浸于蒸馏水、将洋葱表皮细胞依次浸于蒸馏水、0.3 mol/L0.3 mol/L蔗糖和蔗糖和0.5 mol/L0.5 mol/L尿素溶液中，观察原生质体的体积随时间尿素溶液中，观察原生质体的体积随时间的变化，结果如下图所示：的变化，结果如下图所示：(1)A (1)A、B B、C C中，表示细胞在蒸馏水中的是中，表示细胞在蒸馏水中的是_；表示在表示在0.3 mol/L0.3 mol/L蔗糖溶液中的是蔗糖溶液中的是_。(2)ef(2

18、)ef段的细胞液浓度变化为段的细胞液浓度变化为_。(3)(3)试简要分析试简要分析B B、C C曲线差异的原因：曲线差异的原因：_。(4)(4)某同学在视野中看到生活某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如图状着的洋葱表皮细胞正处于如图状态，态，a a、b b表示两处浓度，由此可表示两处浓度，由此可推测推测 ()A A此时此时a ab b，细胞渗透吸水，细胞渗透吸水 B B此时此时a ab b，渗透系统保持动态平衡，渗透系统保持动态平衡 C C此时此时a ab b，细胞渗透失水，细胞渗透失水 D D上述三种情况都有可能上述三种情况都有可能 解析解析 植物细胞在发生质壁分离时，细胞液的浓植

19、物细胞在发生质壁分离时，细胞液的浓度会逐渐上升，以使其渗透压和外界溶液渗透压平衡，度会逐渐上升，以使其渗透压和外界溶液渗透压平衡，此时细胞体积缩小。但有些小分子的物质，如尿素等开此时细胞体积缩小。但有些小分子的物质，如尿素等开始时会使植物细胞发生质壁分离现象，但随着它逐渐进始时会使植物细胞发生质壁分离现象，但随着它逐渐进入细胞内部，细胞内的渗透压会逐渐升高，细胞又会吸入细胞内部，细胞内的渗透压会逐渐升高，细胞又会吸水而开始复原的过程。第水而开始复原的过程。第(4)(4)题图所表示的细胞处于质壁题图所表示的细胞处于质壁分离状态，但不能确定其是处于质壁分离过程中，还是分离状态，但不能确定其是处于质

20、壁分离过程中，还是处于质壁分离复原过程中，或者恰好是质壁分离结束时，处于质壁分离复原过程中，或者恰好是质壁分离结束时，因此因此A A、B B、C C所述的三种情形都可能存在。所述的三种情形都可能存在。答案答案(1)A(1)AC C (2)(2)细胞液浓度逐渐升高，最后与外界溶液浓度持平细胞液浓度逐渐升高，最后与外界溶液浓度持平而进入相对稳定状态而进入相对稳定状态 (3)B(3)B曲线表示处于尿素溶液中的曲线，曲线表示处于尿素溶液中的曲线，C C曲线表示处曲线表示处于蔗糖溶液中的曲线。于蔗糖溶液中的曲线。尿素分子可缓缓进入细胞液，尿素分子可缓缓进入细胞液，提高细胞液浓度，当其大于尿素溶液浓度时，

21、细胞开始提高细胞液浓度，当其大于尿素溶液浓度时，细胞开始由失水变为吸水，直至平衡；由失水变为吸水，直至平衡；蔗糖分子不能进入细胞，蔗糖分子不能进入细胞，在蔗糖溶液中细胞失水，原生质层收缩，使细胞液浓度在蔗糖溶液中细胞失水，原生质层收缩，使细胞液浓度升高，失水减慢，直至平衡升高，失水减慢，直至平衡(4)D(4)D细胞是否发生质壁分离及其复原的判断细胞是否发生质壁分离及其复原的判断 (1)(1)从细胞角度分析：从细胞角度分析：死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离现象。生质壁分离现象。具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象。壁分离现象。(2)(2)从溶液角度分析：从溶液角度分析：在一定浓度的、溶质不能穿膜的溶液中细胞在一定浓度的、溶质不能穿膜的溶液中细胞只会发生质壁分离现象，不能自动复原。只会发生质壁分离现象，不能自动复原。在一定浓度的、溶质可穿膜的溶液中细胞先在一定浓度的、溶质可穿膜的溶液中细胞先发生质壁分离后自动复原。发生质壁分离后自动复原。在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象，在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象，但会因过度失水而死亡，不会再复原。但会因过度失水而死亡，不会再复原。点击下图进入点击下图进入“课堂练课堂练”点击下图进入点击下图进入“课下练课下练”