41物质跨膜运输的实例.ppt

三、物质跨膜运输的其他实例
小结: （1）其它物质的跨膜运输并不都是顺相对含量的梯 度来进行的； （2）细胞对于物质的输入和输出具有选择性。
结论：细胞膜和其它生物膜都是选择透过性膜
半透膜与选择透过性膜的区别：
半透膜： 一些物质（一般是小分子物质） 能透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄 膜。 选择透过性膜： 指水分子、细胞要选择吸 收的离子和小分子可以通过，而其他的离子、 小分子和大分子则不能通过的膜。
②改善空气流通 ④更换盆中泥土
A. ① ③ B. ② ④ C. ① ② D. ③ ④
2. a、b、c表示某植物体的三个相邻的细胞,它们 的细胞液浓度为a>b>c,它们之间的水分渗透 方向应该是( )
a bc
A
a
bc
B
a bc
C
a bc
D
3. 当把紫色的洋葱鳞片叶的表皮置于质量浓度为
0.3g/ml的蔗糖溶液中后，原生质层和细胞壁之间
A. ① ② ③ ⑤ ⑦ C. ② ③ ④ ⑥ ⑦
B. ② ③ ⑤ ⑥ ⑦ D. ② ③ ⑥ ⑦
6. 某同学设计的渗透实验：用鸡蛋膜将漏斗口封住， 再装上清水，把漏斗浸入盛有10％的NaCl溶液的烧 杯中，使漏斗管内的液面与烧杯中的液面一样高，但 他始终没有观察到渗透现象。他应该怎样改进的此装 置才达到实验目的（ ）
的中央液泡会变大，细胞膨胀。
进行实验 （按预定方案进行实验）
分析结果 （分析实验结果，得出结论：……）
表达与交流 （总结，写实验报告并适当交流）
1、方法步骤
质 壁 分 离
0.3g/ml蔗糖
清水
质壁分离复原
质壁分离的过程
探究实验：植物细胞的吸水和失水
2、实验现象
正常情况下的 细胞
滴加蔗糖溶液发生 质壁分离的细胞
探究实验：植物细胞的吸水和失水
提出问题 （原生质层是一层半透膜吗？）
作出假设 （原生质层相当于一层半透膜）
将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液 设计 中，观察其大小的变化；再将细胞浸润
设计实验 方案 在清水中，观察其大小的变化。
预期 在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会 结果 变小，细胞皱缩；在清水中植物细胞
改换清水后正在发生 质壁分离复原的细胞
注意颜色的变化
探究实验：植物细胞的吸水和失水
3、实验结果：
中央液 泡大小
原生质层 的位置
细胞 大小
蔗糖溶 液
清水
变小,（紫 色加深）
逐渐恢复 原来大小
原生质层脱离 细胞壁
原生质层恢复 原来位置
基本 不变
基本 不变
4、实验结论：
结论：植物细胞的原生质层相当于一层半透膜
A.把10％的NaCl溶液换成30％的NaCl溶液 B.把10％的NaCl溶液装在漏斗里，清水装在烧杯中 C.把鸡蛋膜换成其它半透膜 D.把10％的NaCl溶液换成30％的蔗糖溶液
思考：
1.在质壁分离和复原的实验中，如果没有细胞壁，结 果会有什么不同吗？ 失水时，无质壁分离现象；吸水时，会吸水膨胀甚至 涨破。（相当于动物细胞）
2.若把 0.3g/ml蔗糖溶液改成0.2g/ml蔗糖溶液，观 察到质壁分离现象的时间会怎么样？
观察时间变长，现象不明显 3、若把0.3g/ml蔗糖溶液改成3g/ml蔗糖溶液，又会出 现什么现象？
思考与讨论 （课本P61）
1.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？
红细胞内的血红蛋白等有机物一般不能透过细胞膜。 2.红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中多 说的半透膜？ 相当于“问题探讨”中的半透膜。
3.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会吸水而涨破？
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。
RS
清
蔗糖
水
溶液
半透膜
清水
蔗糖 溶液
半透膜
二、细胞的吸水和失水
(一）动物细胞
1、制备细胞膜的实验原理
正常状态
吸水胀破
细胞膜相当于半透膜
外界溶液浓度 小于
细胞质浓度
细胞吸水膨胀
例：清水
外界溶液浓度 大于
细胞质浓度
细胞失水皱缩
例：2 ﹪ 的盐水
外界溶液浓度 等于
细胞质浓度
细胞动态平衡
例：0.9 ﹪ 生理盐水
半透膜两侧溶液浓度相等，（单位时间内 透过半透 膜的水分子数量=渗出的水分子数量），因此液面不 会上升。
（四）渗透作用
1、定义：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜，从 相对含量高的地方向相对含量低的地方扩散的现象， 称为渗透作用。（水分子顺相对含量的梯度跨膜运输）
2、条件
①半透膜 ②膜两侧的溶液具有浓度差
3、原理
溶液A浓度﹥溶液B，水分子从B
（Ａ中水分子 ﹤Ｂ中水分子）
溶液A浓度﹤溶液B，水分子从A
（Ａ中水分子 ﹥ Ｂ中水分子）
A移动 B移动
（1）原理小结：半透膜两侧溶液存在浓度差 在渗透作用中，水分是从溶液浓度 低的一侧向溶 液浓度 高的一侧渗透。
“水往 高处流” （2）思考
RS
（“高”指溶液浓度）
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。
把红细胞看作一个渗透装置
细胞膜 （半透膜） 细胞质 （蔗糖溶液） 清水 （清水）
与生活的联系
吃比较咸的食物，口腔和 唇的黏膜有什么感觉？为 什么？
答：觉得比较干，细胞失水
3.水分子跨膜运输是顺着相对含量梯度的,其他物质也 是这样的吗? 不是的!比如水稻吸收大量的Si4+,这
是根据生物生命活动的需要. 4.细胞对物质的吸收有选择性吗?如果有,这种选择有普
遍性吗? 具有选择性的,因为不同生物吸收的离子的量
是各不相同的;这种选择也是有普遍性的,如不同微生物
对不同矿物质的吸收表现出较大的差异.
质壁分离和复原实验的应用
说明原生质层是选择透过性膜 判断植物细胞的死活 测定细胞液的浓度 光学显微镜下观察细胞膜
三、物质跨膜运输的其他实例
资料分析： 1. 水稻培养液里的Ca2+和Mg2+浓度为什么会增高?
水稻吸收水分和其他离子多,而吸收Ca2+和Mg2+较少
2.不同作物对无机盐的吸收有差异吗? 有明显差异,水稻吸收大量的Si4+而番茄几乎不吸收 .番茄吸收Ca2+和Mg2+较多
②液面静止时，漏斗内液体浓度与烧杯中浓度相同吗？ 不相同，液面静止时，漏斗内液体浓度 > 烧杯中浓度
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？
漏斗管内的液面不会升高。因为纱布的孔隙很大，蔗 糖分子和水分子都可以自由通过，且速率相等。
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？
第4章 细胞的物质输入和输出
第1节 物质跨膜运输的实例
一、渗透作用
（一）、扩散：是指物质从密度大的空间自然向密度
小的空间运动的现象。
扩散现象
（二）、半透膜
？
清水
清水
玻璃纸：是一种半透膜，水分子可以自由通过，而 体积大一点的蔗糖分子就不能通过。 ①A侧的水分子能穿过半透膜到达B侧吗？
②B侧的水分子能穿过半透膜到达A侧吗？
选择透过性膜相当于半透膜，反之则不然
总结
一、渗透作用 概念： 条件： 二、细胞的吸水和失水 1、动物细胞的吸水和失水 原理： 取决于细胞质的浓度与外界溶液的浓度 2、植物细胞的吸水和失水 原理： 取决于细胞液的浓度与外界溶液的浓度 3、结论：水分子顺相对含量的梯度跨膜运输
其他物质并不都是顺相对含量的梯度跨膜运输 细胞膜和其它生物膜都是选择透过性膜
观察到质壁分离现象的时间变短，但不会观察到质壁 分离复原现象（外界浓度过高，细胞失水死亡）.
4、已知K+、NO3-能穿过半透膜，若该实验选用一定 浓度的KNO3溶液，滴加KNO3 溶液后，持续观察一段 时间后，细胞会发生怎样的变化？
先发生质壁分离，后自动复原
蔗糖分子不被植物细胞吸收，因而在适宜蔗糖 溶液中发生质壁分离后不能自动复原，可见外界溶 液中的小分子物质或离子能否被细胞吸收将决定能 否自动复原。甘油、K+、NO3-与乙二醇一样能进入 细胞内，故其内的细胞能自动复原。蔗糖分子不能 进入细胞内，故不能自动复原，只能人工复原。
（二）、植物细胞的吸水和失水
细胞膜 液泡膜 细胞质
原生质层
相当于半
透膜，伸
细胞液 缩性大
细胞核
细胞壁
↑
成熟的植物细胞
由纤维素和果胶组成， 是全透性的，伸缩性小
成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统
植物细胞质壁分离现象
1、细胞液的浓度﹤外界溶液的浓度 ，细胞失水，发 生质壁分离。 ①质壁分离先从 细胞壁的四个角处是 外界溶液 。
将（ ）
A. 紧紧靠在一起
B.充满细胞液
C. 充满蔗糖溶液
D.充满清水
4.浓盐水有杀菌防腐的作用，其原因是（ ）
A.浓盐水中含有较多的氯离子，使细菌毒素失效 B.浓盐水中没有细菌所需要的酶，细菌不能产生毒素 C.浓盐水中含养料少，细菌迅速死亡 D.由于渗透作用，使细菌失水死亡
5. 以下哪种情况会发生渗透作用（ ） ①干种子萌发时的吸水 ②萎蔫的青菜放进清水中变得硬挺 ③根毛细胞吸水 ④水由气孔进入外界环境 ⑤插在花瓶中的花枝由瓶中吸水 ⑥洋葱表皮细胞放在盐水中发生质壁分离 ⑦兔的血液红细胞放在盐水中发生皱缩
植物细胞质壁分离复原现象
2、细胞液的浓度﹥外界溶液的浓度 ，细胞吸水,质 壁分离复原
植 物 细 胞 的 吸 水 与 失 水