高一生物物质跨膜运输的实例
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⾼⼀⽣物第四章物质的输⼊和输出知识点总结第四章细胞物质的输⼊和输出第⼀节物质跨膜运输的实例⼀.细胞的吸⽔和失⽔1.渗透作⽤:⽔分⼦或其它溶剂通过半透膜的扩散⑴条件:有半透膜,半透膜两侧溶液具有浓度差⑵半透膜特点:某些物质可以通过,⽽另⼀些物质不能通过的多孔性薄膜。
能否通过半透膜往往取决于分⼦直径的⼤⼩和膜上⼩孔直径的⼤⼩⑶渗透原理:蔗糖溶液中单位体积内的⽔分⼦数⽐清⽔中单位体积内的⽔分⼦数少,在单位时间内由清⽔进⼊蔗糖溶液的⽔分⼦数⽐由蔗糖溶液进⼊清⽔的⽔分⼦数多,因此,⼀段时间后,漏⽃管内的液⾯上升⑷⽅向:⽔分⼦由⽔分⼦数多的⽅向向⽔分⼦数少的⽅向移动(顺⽔分⼦相对浓度梯度)①低渗溶液:低于细胞液/质浓度的外界溶液⑸外界溶液②等渗溶液:等于细胞液/质浓度的外界溶液③⾼渗溶液:⾼于细胞液/质浓度的外界溶液4.动物细胞的吸⽔和失⽔原理⑴外界溶液浓度〉细胞质浓度,细胞失⽔皱缩⑵外界溶液浓度〈细胞质浓度,细胞吸⽔膨胀⑶外界溶液浓度=细胞质浓度,⽔分⼦进出细胞处于动态平衡5.植物细胞的吸⽔和失⽔⑴成熟的植物细胞的结构①细胞壁:全透性,即⽔分⼦和溶解在⽔⾥的物质都能够⾃由通过②细胞内的液体环境:主要指液泡内的细胞液组成:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质③原⽣质层特性:具有选择透过性,相当于⼀层半透膜⑵原理和现象①外界溶液浓度〉细胞液浓度,细胞失⽔,发⽣质壁分离②外界溶液浓度〈细胞质浓度,细胞吸⽔,发⽣质壁分离复原①活的(有选择透过性膜)⑶植物细胞发⽣质壁分离及复原的条件②成熟的(有中央⼤液泡)③植物的(有细胞壁)⑷植物细胞因为有细胞壁的保护,⽽不会像动物细胞⼀样细胞吸⽔涨破⑸如果外界浓度过⾼,植物细胞会很快观察到质壁分离,但加⼊清⽔后⽆质壁分离复原现象,是因为植物细胞失⽔过快过多⽽死亡⑹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;在⼀定浓度的、溶质(⼀般为⽢油、KNO3、尿素等物质)能穿膜的溶液中细胞先发⽣质壁分离后⾃动复原⑺实验步骤及分析①实验原理ⅰ原⽣质层的伸缩性⽐细胞壁的伸缩性⼤ⅱ当外界溶液浓度⼤于细胞液浓度时,细胞失⽔,原⽣质层收缩进⽽质壁分离ⅲ当细胞溶液浓度⼤于外界溶液浓度时,细胞渗透吸⽔,使质壁分离复原②⽅法步骤及现象③实验分析ⅰ质壁分离的原因分析内因:原⽣质层具有选择透过性细胞渗透吸⽔细胞壁伸缩性⼩,原⽣质层伸缩性⼤外因:外界溶液浓度〉细胞液浓度宏观表现:植物由坚挺萎蔫液泡(⼤⼩)围观表现:质壁分离细胞液颜⾊(浅深)原⽣质层与细胞壁分离④质壁分离及复原实验的应⽤(伸缩性⼩)具有全透性ⅰ鉴定植物细胞的死活ⅱ证明原⽣质层具有选择透过性以及观察植物细胞的细胞膜ⅲ测定细胞液浓度⼤⼩⼆.物质跨膜运输的其它实例1.细胞对⽆机盐离⼦吸收实例⑴⽔稻吸收SiO44-多,吸收Mg2﹢、Ca2﹢较少,番茄吸收Mg2﹢、Ca2﹢较多,吸收较少SiO44-⑵⽔稻吸收⽔的相对速度⽐吸收Mg2﹢、Ca2﹢⼤,造成培养液中Mg2﹢、Ca2﹢浓度上升,番茄吸收⽔的相对速度⽐吸收SiO44-⼤,造成培养液中SiO44-浓度上升⑶植物细胞在同⼀时间吸收离⼦和吸收⽔的量不同,即吸收离⼦和吸收⽔是两个不同的过程⑷⼈体甲状腺滤泡上⽪细胞中碘的含量明显⾼于⾎液中的碘的含量⑸不同微⽣物对不同矿物质的吸收变现出很⼤的差异⑹物质跨膜运输可以顺浓度梯度,如CO2、O2、⽢油、⼄醇等;也可以逆浓度梯度运输,如Na+、K+、氨基酸等,⽽且细胞对于这些物质的输⼊和输出具有选择性2.细胞膜的功能特点细胞膜和其他⽣物膜都是选择透过性膜,具体表现为⽔分⼦可以⾃由通过,⼀些离⼦和⼩分⼦也可以通过,⽽其他的离⼦、⼩分⼦和⼤分⼦则不能通过第⼆节⽣物膜的流动镶嵌型模型⼀.对⽣物膜结构的探究历程⼆.流动镶嵌模型的的基本内容1.基本构成⑴基本⽀架:磷脂双分⼦层,①磷脂分⼦是由⽢油(连接头部和尾部部分含有)、脂肪酸(尾部含有)和磷酸(头部含有)构成,亲⽔性极性头部朝向两侧,疏⽔性的⾮极性尾部朝向内侧,以尾对尾的形式存在②磷脂分⼦运动具有多样性,并具有⼀定的流动性⑵蛋⽩质分⼦①分布:镶在表⾯、嵌⼊、贯穿于磷脂双分⼦层中(体现出细胞膜分布的不对称性)②特点:⼤多数的蛋⽩质分⼦可以运动,在磷脂双分⼦层中可以左右、上下运动(体现出细胞膜具有⼀定的流动性)2.特殊结构—糖被⑴位置:细胞膜的外表⑵本质:细胞膜上的蛋⽩质和糖类结合形成的糖蛋⽩⑶作⽤:与细胞表⾯的识别(信息传递、免疫等)有关,在消化道和呼吸道上⽪细胞表⾯的还有保护和润滑作⽤三.细胞膜的结构与功能1.细胞膜的组成成分与功能⑴细胞膜的主要成分是脂质和蛋⽩质,另外还有少量的糖蛋⽩(糖被)⑵细胞膜所含蛋⽩质和脂质的⽐例同膜的功能有密切关系,膜的功能主要由蛋⽩质来承担,所以功能越复杂的细胞膜,其蛋⽩质的含量越⾼、种类越多⑶糖类与蛋⽩质结合成糖蛋⽩,分布在细胞膜的外表⾯,与细胞表⾯的识别、信息传递、免疫、保护润滑等作⽤有关2.细胞膜的结构组成与功能有)、脂肪酸(尾部含有)和磷酸(头部含有)构成,亲⽔性极性头部朝向两侧,疏⽔性的⾮极性尾部朝向内侧,以尾对尾的形式存在⑵蛋⽩质①位置:镶在表⾯、嵌⼊、贯穿于磷脂双分⼦层有的与糖类结合,形成糖蛋⽩(糖被)有的起载体作⽤,参与主动运输过程③载体具有专⼀性,在⼀定程度上决定了膜的选择透过性⑶糖类①与某些蛋⽩质构成糖蛋⽩(糖被),只存在于细胞膜的外侧,其它膜上⼀般⽆糖蛋⽩②糖被有识别、保护、润滑、免疫、信息传递等作⽤3.细胞膜的结构特性:具有⼀定的流动性⑴结构基础:磷脂分⼦和⼤多数的蛋⽩质是运动的⑵⽣理意义:完成物质运输、细胞识别、细胞融合等功能⑶实验验证:变形⾍的运动、⽩细胞吞噬细菌、胞吞胞吐现象4.细胞膜的功能特性:具有选择透过性(膜上具有载体蛋⽩,⽣理特性就是指功能特性)⑴细胞膜的功能与蛋⽩质的种类和数量有关细胞间的信息交流与细胞膜的结构和功能有关糖被与细胞表⾯的识别有关选择透过性与载体蛋⽩有关6.流动性和选择透过性的关系⑴区别:流动性是⽣物膜的结构特点,选择透过性是⽣物膜的功能特性⑵联系:流动性是选择透过性的基础,只有膜具有流动性才能表现出选择透过性四.证明细胞膜具有⼀定的流动性的常见实例1.草履⾍取⾷过程中⾷物泡的形成以及胞肛废渣的排除2.变形⾍捕⾷和运动时伪⾜的形成3.⽩细胞吞噬细菌4.胞吞和胞吐5.受精时细胞的融合过程6.动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程7.细胞杂交时的细胞融合8.红细胞通过狭窄⽑细⾎管的变形9.精细胞形成精⼦的变形10.酵母菌的出芽⽣殖中长出芽体11.⼈-⿏细胞的杂交实验12.变形⾍的切割实验13.质壁分离及复原实验五.假说根据实验现象和有关知识提出假说,⽽不是通过实验观察直接证实的。
§4.1 物质跨膜运输的实例命制人:臧初慧审核人:高一生物组时间:2011-11-7【预习目标】1、理解渗透装置的原理。
2、说出动物细胞和植物细胞的失水和吸水过程的半透膜。
3、在预习课本的过程中将不明白的问题做出标记,上课时着重解决。
【预习过程】一、阅读课本P60,理解渗透装置,试着回答三个讨论题。
1、漏斗管内的液面为什么会升高?2、如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面还会升高吗?3、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?二、细胞的吸水和失水1、在哺乳动物成熟的红细胞吸水和失水的过程中,相当于半透膜的结构是。
2、在植物细胞吸水和失水的过程中,相当于半透膜的结构是。
3、什么是原生质层?。
预习检测1、要使红细胞破裂以观察寄生在红细胞内的微生物,应把红细胞放置在()A.清水中 C.质量分数为10%的盐水中B.质量分数为0.9%的盐水中 D.盐水中2、对质壁分离的正确解释是()A.细胞质与细胞壁发生分离B.细胞膜与细胞壁发生分离C.原生质与细胞壁发生分离D.原生质层与细胞壁发生分离【探究目标】1、理解渗透作用的原理,并在此基础上会举例分析动物细胞和植物细胞吸水和失水过程。
2、初步认识物质跨膜运输其他实例——离子的运输。
【探究过程】探究点一:细胞的吸水和失水1、原理——渗透作用【合作探究】将课本P60“问题探讨”中你已经预习的讨论题在小组内交流,进一步精炼语言,准备展示。
时间:5分钟。
总结:通过以上问题得出发生渗透作用的条件:;。
这个过程中从总体上看水分的流动方向:。
2、分析动物细胞的吸水和失水【自主学习】观察“水分进出哺乳动物红细胞的状况”,回答:当外界溶液的浓度<细胞质的浓度时,细胞____________________ ;当外界溶液的浓度>细胞质的浓度时,细胞_______ _____________;当外界溶液的浓度=细胞质的浓度时,_________ _________ __。