高中生物物质跨膜运输的实例课件必修1

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1、第一节第一节渗透系统装置渗透系统装置讨论讨论: :1 1、漏斗管内的液面为什么会升高？、漏斗管内的液面为什么会升高？2 2、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？还会升高吗？3 3、如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶、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，结果会怎样？单位时间内透过玻璃纸的水分子数多于渗出玻璃纸的水分子数量单位时间内透过玻璃纸的水分子数多于渗出玻璃纸的水分子数量不会不会, , 因为纱布的孔隙很大因为纱布的孔隙很大, , 蔗糖分子也可以自由透过蔗糖分子也可以自由透过. .不会不会, , 单位时间内

2、透过玻璃纸的水分子数等于渗出玻璃纸的水分单位时间内透过玻璃纸的水分子数等于渗出玻璃纸的水分子数量子数量原理原理条件条件渗透作用的概念渗透作用的概念: :水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散半透膜半透膜膜两侧的溶液具有浓度差膜两侧的溶液具有浓度差溶液溶液A A浓度浓度 溶液溶液B B，水分子从水分子从B B A A移动移动半透膜：一些物质（一般是水分子物质）半透膜：一些物质（一般是水分子物质）能透过，而另一些物质不能透过的多孔能透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。性薄膜。称为渗透作用称为渗透作用. .外界溶液浓度外界溶液浓度 小于小于 细胞质浓度细

3、胞质浓度细胞吸水膨胀细胞吸水膨胀外界溶液浓度外界溶液浓度 等于等于 细胞质浓度细胞质浓度 保持原状态保持原状态外界溶液浓度外界溶液浓度 大于大于 细胞质浓度细胞质浓度细胞失水皱缩细胞失水皱缩讨论讨论1.1.正常生活着的红细胞内的血红蛋白等有机物能过细正常生活着的红细胞内的血红蛋白等有机物能过细 胞膜外吗？胞膜外吗？2 2. .根据现象判断红细胞的细胞膜相当与什么膜？根据现象判断红细胞的细胞膜相当与什么膜？3.3.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会吸水而涨破吗？当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会吸水而涨破吗？4.4.红细胞吸水或失水的多少取决与什么？红细胞吸水或失水的多少取决与什么？红细胞内的血

4、红蛋白等有机物一般不能透过细胞膜。红细胞内的血红蛋白等有机物一般不能透过细胞膜。红细胞的细胞膜相当于红细胞的细胞膜相当于“问题探讨问题探讨”中的半透膜。中的半透膜。当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度时，红细胞一般当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度时，红细胞一般会因持续吸水而涨破。会因持续吸水而涨破。红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外浓度的差红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外浓度的差值。一般情况下，差值较大时吸水或失水较多。值。一般情况下，差值较大时吸水或失水较多。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水的进出方向水的进出方向顺相对含量的梯度

5、进出动物细胞顺相对含量的梯度进出动物细胞浓度差越大细胞吸水或失水越多浓度差越大细胞吸水或失水越多成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统返回1 1、将白菜剁碎做馅时、将白菜剁碎做馅时, ,常常放一些盐常常放一些盐, ,一会儿一会儿后就可看到水分渗出。后就可看到水分渗出。2 2、对农作物施肥过多，会造成、对农作物施肥过多，会造成“烧苗烧苗”现象。现象。 1 1、植物细胞会出现失水的情况吗？（渗出、植物细胞会出现失水的情况吗？（渗出的水是细胞内的水还是间隙的水）的水是细胞内的水还是间隙的水）2 2、植物细胞在什么情况下会失水？、植物细胞在什么情况下会失水？3

6、 3、原生质层是否相当于一层半透膜？、原生质层是否相当于一层半透膜？ 探究：探究：提出问题：提出问题：原生质层相当于半透膜原生质层相当于半透膜作出假设：作出假设：理由是：理由是：植物细胞膜和液泡膜都是生物膜，（植物细胞膜和液泡膜都是生物膜，（P49P49）他们具有与红细胞的细胞膜基本相同的化学组成他们具有与红细胞的细胞膜基本相同的化学组成和结构。上述的事例与红细胞的失水和吸水很相和结构。上述的事例与红细胞的失水和吸水很相似。似。 原生质层是细胞层次的结构，要观原生质层是细胞层次的结构，要观察它，我们必须借助于什么工具？察它，我们必须借助于什么工具？那么我们应该选用什么样的那么我们应该选用什么样

7、的实验材实验材料料才能使实验成功呢？才能使实验成功呢？ 液泡液泡和和细细胞胞体积、体积、大小的变大小的变化化 设计方案：设计方案：将植物细胞分别浸润在较高浓度的蔗糖溶高浓度的蔗糖溶液液中和清水清水中，观察其大小的变化。 预期实验的结果预期实验的结果 ：由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由通过，而蔗糖分子则不能通过，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会缩小缩小，细胞皱缩皱缩；在清水中植物细胞的液泡又会变变大大，细胞膨胀膨胀。 设计实验：设计实验：实验结果：实验结果： 中央液泡大中央液泡大小小原生质层的位原生质层的位置置细胞大细胞大小小蔗糖溶液清水变小变小逐渐恢复逐渐恢复原来大小原来大小

8、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水的进出方向水的进出方向顺相对含量的梯度进出植物细胞顺相对含量的梯度进出植物细胞 实验结论：实验结论：原生质层相当于半透膜原生质层相当于半透膜 原生质层原生质层 ( (选择性透过膜选择性透过膜) ) 外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞细胞液的浓度，细胞失水失水植物细胞质壁分离现象植物细胞质壁分离现象返回外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞吸水细胞液的浓度，细胞吸水植物细胞质壁分离复原现象植物细胞质壁分离复原现象返回1.1.实验结果与你与预期相吻合吗？它是否支持你实验结果

9、与你与预期相吻合吗？它是否支持你所作出的假设？如果有的结果与预期有所不同，所作出的假设？如果有的结果与预期有所不同，你认为应当作怎样的解释？你认为应当作怎样的解释？2.2.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？3.3.如果滴加的是如果滴加的是0.50.5克克mlml的蔗糖溶液，实验结果的蔗糖溶液，实验结果会有什么不同？会有什么不同？交流交流不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用的吸水或失水不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用的吸水或失水高高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水而死亡，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不可能发生质壁

10、分离复原初始浓度初始浓度 0 Mg2 Ca2+ Si4+ 离子离子培养液中的离子浓度培养液中的离子浓度水稻水稻番茄番茄三、物质跨膜运输的其他实例三、物质跨膜运输的其他实例实例实例一一1 1、水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增、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？高？是不是水稻不吸收反而向外排出呢？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？1.在培养过程中，水稻吸收水分及在培养过程中，水稻吸收水分及SiSi4+4+离子离子较多，吸收较多，吸收CaCa2+2+、MgMg2+2+较少，结果导致水稻较少，结果导致

11、水稻培养液里的培养液里的CaCa2+2+、MgMg2+2+浓度增高。浓度增高。2.2.在番茄的培养液中，在番茄的培养液中， CaCa2+2+、MgMg2+2+的浓度下的浓度下降，而降，而SiSi4+4+的浓度升高，证明番茄吸收的的浓度升高，证明番茄吸收的CaCa2+2+、MgMg2+2+比比SiSi4+4+ 多。多。3.3.不同作物对无机盐的吸收是有差异的。不同作物对无机盐的吸收是有差异的。根据资料分析根据资料分析结论：结论：物质（如碘）的跨膜运输并不都是和物质（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。水一样顺相对含量梯度的运输的。20 25倍倍250mg/L血液中碘的浓度血液

12、中碘的浓度I 水分子的运输是顺相对含量梯度的，其他物质的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？跨膜运输也是这样的吗？由此你能得出什么结论？四、渗透作用原理的运用四、渗透作用原理的运用（1 1）判断植物细胞的生活状况）判断植物细胞的生活状况（2 2）判断植物细胞的细胞液浓度）判断植物细胞的细胞液浓度（3 3）农业生产中的水肥管理）农业生产中的水肥管理（4 4）生活中杀菌、防腐、腌制食品）生活中杀菌、防腐、腌制食品1 1、以下可以发生渗透作用的是、以下可以发生渗透作用的是_._.A.A.煮熟的马铃薯条放入水中煮熟的马铃薯条放入水中 B.B.把干种子放

13、在清水中把干种子放在清水中C.C.烈日下菠菜叶子下垂烈日下菠菜叶子下垂D.D.放在盐水中的萝卜变软放在盐水中的萝卜变软D D五、习题训练2 2、a a、b b、c c是三个相邻的细胞，已知是三个相邻的细胞，已知a a细胞液浓度细胞液浓度 b b细细胞液浓度胞液浓度 c c细胞液浓度细胞液浓度, ,如图所示，能正确表示水分在如图所示，能正确表示水分在三者之间关系的是（三者之间关系的是（ ）C Ca ac cb ba ac cb ba ac cb ba ac cb bA AB BC CD D3 3、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称俗称“烧苗烧苗”。其原

14、因是（。其原因是（ ）A A、根细胞从土壤中吸收的养分过多根细胞从土壤中吸收的养分过多B B、根细胞不能从土壤中吸水根细胞不能从土壤中吸水C C、根系不能将水向上运输根系不能将水向上运输D D、根系被肥料分解释放的热能烧毁根系被肥料分解释放的热能烧毁B4 4、利用高浓度盐水（、利用高浓度盐水（NaClNaCl溶液）杀菌防腐溶液）杀菌防腐的原理是（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

15、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡而死亡D5 5、将洋葱表皮细胞浸入浓度为、将洋葱表皮细胞浸入浓度为1 1mol/Lmol/L的的KNOKNO3 3溶液中，溶液中，细胞发生质壁分离。但过一段时间后，自动发生质壁细胞发生质壁分离。但过一段时间后，自动发生质壁分离复原，表皮细胞又恢复到原来状态。分析分离复原，表皮细胞又恢复到原来状态。分析（1 1）发生质壁分离的原因）发生质壁分离的原因是是 。（2 2）自动发生质壁分离复原的原因）自动发生质壁分离复原的原因是是 。（3 3）以上事实表明细胞膜对）以上事实表明细胞膜对 的的通透性存在差异，所以它是一种选择透过性膜。通透性存在差异，所以它是一种选择透过性膜。（1 1）洋葱表皮细胞液的浓度小于外洋葱表皮细胞液的浓度小于外界溶液浓度，细胞渗透失水；又由界溶液浓度，细胞渗透失水；又由于细胞壁的伸缩性小于原生质层的于细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，便导致质壁分离伸缩性，便导致质壁分离. .（2 2）由于细胞可选择性地吸收由于细胞可选择性地吸收K K和和NONO3 3，导致细胞液浓度增加直至大于外界溶液的浓导致细胞液浓度增加直至大于外界溶液的浓度，细胞开始吸水，从而发生质壁分离复原度，细胞开始吸水，从而发生质壁分离复原. .（3 3）离子离子再见