第1节-物质跨膜运输的实例剖析课件.ppt
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- 物质 运输 实例 剖析 课件
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1、 细胞是一个开放的系统,每时每刻都与环境细胞是一个开放的系统,每时每刻都与环境进行着物质的交换。物质的出入都要经过细胞膜。进行着物质的交换。物质的出入都要经过细胞膜。细胞内外的物质并不能自由地出入细胞,细胞内外的物质并不能自由地出入细胞,原因是原因是细胞膜能够控制物质的进出进行选择。细胞膜能够控制物质的进出进行选择。第第1 1节节 物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例一、细胞的吸水和失水一、细胞的吸水和失水二、物质跨膜运输的其他实例二、物质跨膜运输的其他实例举例说出细胞膜是选择透过性膜。举例说出细胞膜是选择透过性膜。尝试提出问题,作出假设尝试提出问题,作出假设(探究性实验)探究性实验)等四章细
2、胞物质输入和输出等四章细胞物质输入和输出想一想:漏斗管内的液面为什么会升高?想一想:漏斗管内的液面为什么会升高?具备具备渗透作用的两个条件渗透作用的两个条件,单位时间内透单位时间内透过半透膜进入漏斗的水分子数量多于从漏斗渗出的过半透膜进入漏斗的水分子数量多于从漏斗渗出的水分子数量,使得管内液面升高。水分子数量,使得管内液面升高。2.半透膜半透膜:一些物质:一些物质(如水分子、葡萄糖等)(如水分子、葡萄糖等)能透能透过,而另一些物质不能透过多孔性薄膜过,而另一些物质不能透过多孔性薄膜渗透作用渗透作用:1.概念指概念指水分子(或其他溶剂分子)水分子(或其他溶剂分子)透过透过半透膜半透膜的扩散,称为
3、渗透作用。的扩散,称为渗透作用。3.渗透作渗透作用必须具用必须具备的条件备的条件1.具有一层具有一层半透膜半透膜2.膜两侧的溶液具有膜两侧的溶液具有浓度差浓度差小组讨论1如果用纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面还如果用纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面还会升高吗?为什么会升高吗?为什么2如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖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?为什么溶液,结果会怎样?为什么不会不会不具备半透膜不具备半透膜夜面不会升高夜面不会升高 半透膜两侧不具备浓度差半透膜两侧不具备浓度差以上两种现象说明:以上两种现象说明:渗透作用的两个条件缺一不可渗透作用的两个条件缺一不可半透膜
4、与选择透过性膜的区别半透膜与选择透过性膜的区别 一些物质一些物质(一般是水分子物质)(一般是水分子物质)能透过,能透过,而另一些物质不能透过的而另一些物质不能透过的多孔性薄膜多孔性薄膜。(无生物活性)(无生物活性)选择透过性膜选择透过性膜相当于相当于半透膜,反之则不然半透膜,反之则不然。半透膜半透膜:选择透过选择透过性膜性膜:指指水分子水分子可以自由通过,细胞要可以自由通过,细胞要选择吸收选择吸收的的离子离子、小分子小分子可以通过,而其他的可以通过,而其他的离子、小离子、小分子和大分子分子和大分子则不能通过的生物膜。则不能通过的生物膜。(有生物活性)(有生物活性)物质能否通过半透膜取决什么?物
5、质能否通过半透膜取决什么?物质能否通过生物膜取决什么?物质能否通过生物膜取决什么?物质大小与膜的孔径物质大小与膜的孔径细胞是否需要细胞是否需要 渗透原理渗透原理:水分子可以自由进出,水分子可以自由进出,从水分子相对含从水分子相对含量量多的方向多的方向向向水分子水分子相对含量少相对含量少方向移动方向移动。原因(中水分子的数量小于中水分子的数量)原因(中水分子的数量小于中水分子的数量)原因(中水分子的数量大于中水分子的数量)原因(中水分子的数量大于中水分子的数量)水分子从水分子从B向向 A移动移动 当溶液当溶液A浓度浓度大于大于溶液溶液B时:时:当溶液当溶液A浓度浓度小于小于溶液溶液B时:时:水分
6、子从水分子从A向向B移动。移动。小组讨论:下列现象水分子的移动方向小组讨论:下列现象水分子的移动方向正确的描述:正确的描述:1由低浓度向高浓度方向移动由低浓度向高浓度方向移动 2由水分子多向水分子少方向移动由水分子多向水分子少方向移动 细胞吸水:细胞吸水:细胞质浓度细胞质浓度外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞失水:细胞失水:细胞质浓度细胞质浓度外界溶液浓度外界溶液浓度 动态平衡:外界溶液浓度动态平衡:外界溶液浓度细胞质浓度细胞质浓度思考:动物思考:动物细胞吸水或失水取决于什么细胞吸水或失水取决于什么1细胞质细胞质浓度浓度与与外界溶液浓度外界溶液浓度差值。细胞膜相差值。细胞膜相当于半透膜(具备渗透作
7、用的两个条件)当于半透膜(具备渗透作用的两个条件)一般情况,一般情况,差值较大差值较大时吸水或时吸水或失水较多。失水较多。动物细胞的吸水和动物细胞的吸水和失水的原理与红细失水的原理与红细胞一样。胞一样。一、动物细胞的吸水和失水一、动物细胞的吸水和失水差值的大小差值的大小对渗透速率对渗透速率有何影响有何影响红细胞的细胞膜是不红细胞的细胞膜是不是相当于是相当于“问题探讨问题探讨”中所说的半透膜?中所说的半透膜?二植物细胞的吸水和失水;阅读阅读P61-63叶叶成熟植物成熟植物细胞是否具备发细胞是否具备发生渗透作用的两个条件:生渗透作用的两个条件:2.细胞液细胞液具有一定浓度与外界溶液间存在浓度差(外
8、因)具有一定浓度与外界溶液间存在浓度差(外因)3.细胞壁是全透性对细胞的吸水和失水没有影响细胞壁是全透性对细胞的吸水和失水没有影响;细胞质细胞质液泡膜液泡膜1 1原生质层原生质层具有选择具有选择透过性透过性(内因)(内因)相当于相当于 半透膜半透膜细胞液细胞液细胞膜细胞膜外界溶液浓度外界溶液浓度大于大于细胞液细胞液 的浓度的浓度细胞失水细胞失水。该现象叫。该现象叫植物细胞质壁分植物细胞质壁分离现象离现象植物细胞质壁分植物细胞质壁分离复原现象离复原现象外界溶液浓度小于细胞液的外界溶液浓度小于细胞液的浓度浓度细胞吸水细胞吸水。该现象叫该现象叫小组讨论发生上述现象的原因:小组讨论发生上述现象的原因:
9、二、物质跨膜运输的其他实例二、物质跨膜运输的其他实例 细胞的吸水和失水是水分子细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度顺相对含量的梯度跨膜跨膜运输的过程。其他物质的跨膜运输是怎样的呢?运输的过程。其他物质的跨膜运输是怎样的呢?科学家做过这样的实验:将含钙离子、镁离子和硅离子科学家做过这样的实验:将含钙离子、镁离子和硅离子的培养液分别培养番茄和水稻,一段时间后,番茄培养的培养液分别培养番茄和水稻,一段时间后,番茄培养液中钙离子和镁离子浓度下降,水稻培养液中钙离子和液中钙离子和镁离子浓度下降,水稻培养液中钙离子和镁离子浓度增高。硅离子则刚好相反:水稻吸收大量的镁离子浓度增高。硅离子则刚好相反:水稻
10、吸收大量的硅离子,而番茄几乎不吸收硅离子。硅离子,而番茄几乎不吸收硅离子。水稻培养液中的钙离子、镁水稻培养液中的钙离子、镁离子浓度为什么会增高?离子浓度为什么会增高?根据资料小组分析讨论根据资料小组分析讨论培养过程中,水稻吸收水分、培养过程中,水稻吸收水分、硅离子较多,吸收钙、镁较硅离子较多,吸收钙、镁较少(需求量低)而导致其浓少(需求量低)而导致其浓度升高。度升高。讨论讨论1同一种作物对不同无机盐的吸收有差异吗?同一种作物对不同无机盐的吸收有差异吗?有差异。有差异。讨论讨论2初始浓度初始浓度2Si2Mg2Ca离子离子该实验说明什么:该实验说明什么:不同作物对相同无机盐的吸收有差异吗?不同作物
11、对相同无机盐的吸收有差异吗?不一定。主要取决于不一定。主要取决于细胞生命活动的需要。细胞生命活动的需要。水分子跨膜运输是顺相对含量水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的,其他物质的跨膜运输梯度的,其他物质的跨膜运输也是这样吗?也是这样吗?小组讨论小组讨论3 细胞对物质的吸收有选择吗?细胞对物质的吸收有选择吗?如果有,这种选择有普遍性吗?如果有,这种选择有普遍性吗?有。这种选择具有普遍性,有。这种选择具有普遍性,是由生物膜的特性所决定的。是由生物膜的特性所决定的。人体甲状腺滤人体甲状腺滤泡上皮细胞具泡上皮细胞具有很强的摄取有很强的摄取碘的能力,血碘的能力,血液中的碘质量液中的碘质量浓度浓度250mg/
12、L,而甲状腺滤泡而甲状腺滤泡上皮细胞内碘上皮细胞内碘浓度比血液中浓度比血液中高高20-30倍。倍。小组讨论小组讨论4 不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异。不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异。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%)微生物微生物大肠杆菌大肠杆菌33.9912.95圆褐固氮菌圆褐固氮菌4.932.41酵母菌酵母菌51.0938.66米曲霉米曲霉48.5528.1652OPOK2阅读阅读64页最后一自然段页最后一自然段上述实例说明:细胞膜和其他生物膜都是选择上述实例说明:细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜透过性膜三、渗
13、透作用原理的应用三、渗透作用原理的应用(1)农作物要合理灌溉:满足植物需求降低)农作物要合理灌溉:满足植物需求降低 土壤溶液的浓度土壤溶液的浓度(2)移栽植物时要去掉部分枝叶)移栽植物时要去掉部分枝叶(3)农业生产中要合理施肥否则会造成烧苗)农业生产中要合理施肥否则会造成烧苗现象:避免土壤溶液的浓度过高现象:避免土壤溶液的浓度过高 (4)生活中杀菌、防腐、腌制食品(如使用)生活中杀菌、防腐、腌制食品(如使用糖、盐腌渍蔬菜水果)在食品的外面形成很高糖、盐腌渍蔬菜水果)在食品的外面形成很高浓度的溶度,使微生物不能生存浓度的溶度,使微生物不能生存 中央液泡大小中央液泡大小原生质层的位置原生质层的位置
14、细胞细胞大小大小蔗糖溶液蔗糖溶液清水清水实验记录实验记录资资料包料包:变小变小原生质层脱离细原生质层脱离细胞壁胞壁基本基本不变不变逐渐恢复逐渐恢复原来大小原来大小原生质层恢复原生质层恢复原来位置原来位置基本基本不变不变 探究活动材料和仪器的准备包括:探究活动材料和仪器的准备包括:质量分数为质量分数为30%的蔗糖溶液、的蔗糖溶液、清水、清水、新鲜新鲜紫色洋葱鳞茎、解剖刀或刀片、尖嘴镊、载玻紫色洋葱鳞茎、解剖刀或刀片、尖嘴镊、载玻片、盖玻片、小滴管、吸水纸、显微镜等。片、盖玻片、小滴管、吸水纸、显微镜等。新鲜洋葱鳞茎外表皮(紫色洋葱最好)是进新鲜洋葱鳞茎外表皮(紫色洋葱最好)是进行此项实验的较理想
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