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4.1物质跨膜运输的实例：小杜公开课

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物质跨膜运输的实例课件(含动画)

物质跨膜运输的实例课件(含动画)
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第4章 细胞的物 质输入和输出
单击此处添加文本具体内容，简明扼要地阐述你的观点
“出淤泥而不染，濯青莲而不妖”。
莲藕生长在污浊的泥土中却能从环境中获取莲藕细胞生命活动需要的 营养物质，如水、氧气、矿物质等，而莲藕细胞不需要的物质分子则
不能进入。到底是什么控制物质分子进出细胞？
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10红%细的胞盐失水水皱缩 大于
• 当外界溶液的浓度 细胞质的浓度 时,水分进出红细胞就等处于于动态平衡
0.9%生理盐水
二、动物细胞的吸水和失水0 胞膜10 渗透作用
1. 红细胞结构中，
相当于渗透装置中的一层半透膜 。
2
2. 动物细胞的吸水和失水的原理: ________
问题①：红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞 膜吗？
相当于渗透装置中的一层
半透膜 。
2. 植物细胞的吸水和失水的原理:________
01
02
03
04
对于动物、
外界溶液浓
细胞内溶液
高
植物细胞来
度
浓度
说：
07
08
09
10
外界溶液浓
细胞内溶液
低
高
度
浓度
05
06
低
失水
11
吸水
12
水分子是顺 相对含量梯 度跨膜运输
课堂练习
1.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( C )
a
a
bcbc
a bc
a bc
A
B
C
D
2.下图是处于不同生理状态的同一个洋葱鳞茎的三个洋葱鳞片 叶表皮细胞，实验药品有清水、30%蔗糖溶液，分析回答：

物质跨膜运输的实例 课件

物质跨膜运输的实例 课件
(2)作物栽培时，不同作物及同一作物的不同生长发育期 对无机盐离子的需求不同，因此要合理施肥。
【例2】 (2013·湛江一模)将洋葱表皮细胞放置在不同浓 度的物质M溶液中，并测定洋葱表皮细胞吸收M的速率，结果 如下表所示：
物质M溶 液浓度
通入空气前吸收速 率
通入空气后吸收速 率
30 mmol/L 50 mmol/L
生物膜的选择透过性 1．实例。
植物细胞膜对无机盐离 ⇒ 有差异 ⇒ 子的吸收具有选择性 2．结构基础。 细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同。 3．实验验证。
♨特别提醒：
(1)植物吸收水分的方式是自由扩散，而对无机盐离子则 以主动运输方式吸收，因此可以说植物对水分和无机盐的吸 收是两个相对独立的过程。
3．高考命题角度。
(1)列举不同类型的细胞或对植物细胞进行某种处理后，判 断能否发生质壁分离现象。
(2)列举不同的溶液，以判断成熟植物细胞在溶液中发生的 现象。
不变蓝
不变蓝
淀粉和碘都不能通过半透膜
♨特别提醒： 关于渗透系统中的3个“比较” (1)渗透平衡与溶液浓度的内涵。发生渗透平衡只意味着半 透膜两侧水分子移动达平衡状态，既不可看作没有水分子移动 也不可看作两侧溶液浓度相等。溶液浓度指物质的量浓度而非 质量浓度。 (2)半透膜与选择透过性膜的比较。 区别：①半透膜是无生命的物理性薄膜，物质能否通过取 决于分子的大小。
物质跨膜运输的实例
渗透系统的组成分析及应用 1．成熟的植物细胞可看成渗透系统。
渗透作用模型 植物细胞与外界溶液形成渗透系统
图解
基本组 成或条件
①具有半透膜 ②半透膜两侧的溶液具
有浓度差
①原生质层——选择透过 性
②膜浓度差——细胞液与 外界溶液之间

高中生物《物质跨膜运输的实例》优质教学课件

高中生物《物质跨膜运输的实例》优质教学课件
大于
细胞质浓度 细胞失水皱缩
外界溶液浓度
等于
细胞质浓度 保持原状态
动物细胞膜相当于一层半 透膜
二、植物细胞的吸水和失
水
细
（全透性）
胞壁 细胞 细膜 胞
伸缩性 弱
原生质液质 层泡膜细 胞 液探究主题：植物细胞吸水和失 水
1.提出问题：细胞什么条件下吸水和失水？
2.作出假设：原生质层相当于一层半透膜。
_。
(3)假设将洋葱鳞片叶表皮细胞制作成装片，并使之处于高浓度溶液中
而发生质壁分离，用显微镜观察一个细胞的质壁分离的复原过程，发
现 该细胞形状的顺序将如上B图所A示的从C
→→
。
(4) ) 图中①处充满的是外界溶__液_ _ _ _ ，三个细胞中最有可能先死亡的C 是 __
____ 。
进一步探 究
1、如果滴加的是 0.8g/ml 的蔗糖溶液，实验结果 会有什么不同？
2、如果滴加浓度稍高的硝酸钾，实验结果会有什 么不同呢？
3 、根尖分Th区细胞也能发Th质壁分离吗 ?
变
结论清植水物
逐渐恢 细 胞复的原原来Th质
层
原 Th 质 层 相恢当 于复一原层来半
透
基 本
膜
大小
位置
不
习题巩 固1 、 (2016 天津 ) 在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实
验中，显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙
B 述正确的是
A. 由观察甲到观察乙须将 5 倍目镜更换为 10 倍目 镜 B. 甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生 C. 与甲相比，乙所示细胞的细胞液浓度较低 D. 由乙转变为丙的过程中，没有水分子从胞内扩散到胞外
基

高一生物 4.1物质跨膜运输的实例课件

高一生物 4.1物质跨膜运输的实例课件

一、水分子进出细胞的方式
讨论： 1为 由 水 ， 子 位、玻 透 特 ， 由 子中什 于 蔗 数 时漏璃 膜 点 小 通不么 单 糖 量 间的斗纸，是分过能会 位 溶 少 内水管是半孔子，分升体液，，内一透隙可而高积中所由子的种膜较以大？内的以烧数液半的小自分量，水在杯面清分单通多 过半透膜进入漏斗的 水分子数量多于由漏 斗通过半透膜进入烧 杯的水分子数量。
物质跨膜运输的实例
第四章 细胞的物质输入和输出
第一节 物质跨膜运输的实例
莲
出
淤
泥
而
—.
不
宋染
周，
敦濯
颐清
《 爱 莲 说
涟 而 不
》妖
一、渗透作用
直径比半透膜 孔径大的分子 不能通过
直径比半透膜孔径 小的分子能通过
半透膜
半透膜：是指有些物质可以通过，有些物质不能通 过的多孔性薄膜(如：膀胱膜,玻璃纸,卵壳膜)
思考与讨论
1、如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液，实验结果会有什么 不同？
高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水而死亡， 重新滴加清水也不可能发生质壁分离复原（如果质 壁分离时间过长也会使细胞死亡） 2、如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？
不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用，像红细 胞一样的吸水涨破或失水皱缩
四、渗透作用原理的运用
（1）判断植物细胞的生活状况 死或活细胞依据
（2）判断植物细胞的细胞液浓度 将待测细胞放置于一系列浓度梯度的溶液中， 测细胞液的浓度
（3）农业生产中的水肥管理 肥料过多，烧苗现象
（4）生活中杀菌、防腐、腌制食品 盐度过高使细菌失水过多而死亡
五、物质跨膜运输的其他实例
实例一
培养液中的离子浓度

4 1物质跨膜运输的实例课件

4 1物质跨膜运输的实例课件
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。
3
渗透作用
水分子（或其他溶剂分子） 透过半透膜的扩散，称为渗透作
．渗透作用发生的条件 (1)具有 。 半透膜 (2)半透膜两侧的溶液具有
。 浓度差
溶液A浓度﹥溶液B，水分子从 B
2、原理
溶液A浓度﹤溶液B，水分子从 A
4.细胞对物质的吸收有选择吗 ?如果有，这种选择性 有普遍性吗？
细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具有普遍性。
细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。 21
总结
三、其他物质的跨膜运输 其他物质的跨膜运输并不顺相对含量梯 度的，这取决于细胞生命活动的需要。 细胞对物质的输入和输出有选择性。
22
三、物质跨膜运输的其他实例
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
1
渗透现象演示实验
实 验 现 象
2 Next
1、漏斗管内的液面为什么会升高？ 单位时间内，进入半透膜的水分子 > 渗出半透膜的水分子 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
不会升高。因为纱布孔隙大，蔗糖分子可以自由通过。 3.如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会
初始浓度 水稻 番茄
0 Mg2＋
Ca2+
Si4+
离子
1、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？
2、不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？ 20
3.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质 的跨膜运输也是这样吗？
水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜 运输并不都是这样，这取决于细胞生命活动的需要。

物质跨膜运输的实例 课件

物质跨膜运输的实例 课件

探究：植物细胞的吸水和失水 试剂选择：
要求：本实验中要求细胞是活的。所以所选试剂不能对细胞 造成伤害。 盐水 糖水 醋酸 可能对细胞产生伤害。 海水 浓度不好控制。
探究：植物细胞的吸水和失水
所用对照：
自身对照。
现象分析：
质壁分离时：原生质层变小收缩，逐渐与细胞壁分离，颜色变 深。
质壁分离复原时：原生质层变大，又逐渐紧贴细胞壁，颜色变 浅。
物质跨膜运输的实例
生产、生活中的现象
1、你吃比较咸的食物时，例如腌制的咸菜、连续嗑带盐的 瓜子等，你的口腔和唇的黏膜会有什么感觉？为什么？
会有干燥难受的感觉，因为口腔和唇的细胞失去水分，即水 分的输出。
2、当你把白菜剁碎准备做馅时，常常要放一些盐，过一段 时间后就可见有水分渗出，这些水分是从哪里来的？
用纱布代替玻璃纸时，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自 由通透，因而液面不会升高。 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？ 半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过玻璃纸进入长 颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量，液面也不会升高。
发生渗透作用的条件 1、有半透膜
2、半透膜两侧溶液存在浓度差。
由于种子或其他细胞中均含有一些亲水性物质，他 们可以通过吸胀作用来吸收水分。
所以细胞吸水有两种方式：渗透吸水和吸胀吸水。
两种方式同时存在，只不过当植物细胞产生大液泡 时，以渗透吸水为主，在此之前以吸胀吸水为主。
动物细胞的吸水的失水
动物细胞的吸水的失水 思考与讨论：
1、红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？ 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”中所说的半透膜？ 红细胞的细胞膜相当于“问题探讨”中的半透膜。 3、当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？ 当外界溶液的浓度低于细胞内部的浓度时，红细胞一般会因 持续吸水而涨破。 4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？ 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。
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细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，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。 细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具有普遍性。 可作为活细胞的一个重要特征。
四、渗透作用原理的运用
（1）判断植物细胞的生活状况
（2）判断植物细胞的细胞液浓度
（3）农业生产中的水肥管理
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（占全部矿物质的％）
微生物
P2O5
K 2O
大肠杆菌 圆褐固氮菌
酵母菌
33.99 4.93
51.09
12.95 2.41
38.66
米曲霉
48.55
28.16
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并不都是这样，这取决 于细胞生命活动的需要。 细胞对物质的吸收是有选择的。
再见
细胞膜
细胞质
液泡膜 细胞液 外界溶液
原生质层
半透膜
浓度差
（4）生活中杀菌、防腐、腌制食品
五、习题训练
D 1、以下可以发生渗透作用的是____.
A.煮熟的马铃薯条放入水中 B.把干种子放在清水中 C.烈日下菠菜叶子下垂
D.放在盐水中的萝卜变软
2、a、b、c是三个相邻的细胞，已知a细胞液浓度> b细 胞液浓度> c细胞液浓度,如图所示，能正确表示水分在 三者之间关系的是（ C ）
0 Mg2＋ Ca2+ Si4+ 离子
培养液中的离子浓度
1、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？ 2、不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？
根据资料分析
1.在培养过程中，水稻吸收水分及Si4+离子 较多，吸收Ca2+、Mg2+较少，结果导致水稻 培养液里的Ca2+、Mg2+浓度增高。 2.在番茄的培养液中， Ca2+、Mg2+的浓度下 降，而Si4+的浓度升高，证明番茄吸收的 Ca2+、Mg2+比Si4+ 多。
3.不同作物对无机盐的吸收是有差异的。
物质跨膜运输的其他实例二
I－ 20 ～25倍
血液中碘的浓度
250mg/L
人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力 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？
结论： 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。
（1）成熟植物细胞具有大液泡
（2）具有细胞壁
质壁分离产生的原因：
内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性
外因：外界溶液浓度>细胞液浓度
表达与交流
1、为什么选紫色洋葱 液泡为紫色，便于观察。
2.如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？
不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用的吸水或失水
3.如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液，实验结果 会有什么不同？
☆发生渗透作用的条件:
渗透作用：指水分子等溶剂分子通过半透膜从溶液浓度低的一侧向溶液浓度高的一侧扩散
（1）半透膜 （2）半透膜两侧存在浓度差。 水的进出方向是： 水分子多(溶液浓度低) 水分子少(溶液浓度高)
一、动物细胞的吸水和失水
条件
外界溶液浓度 小于 细胞质浓度
外界溶液浓度 大于 细胞质浓度 外界溶液浓度 等于 细胞质浓度
红细胞和外界溶液=渗透装置
二、植物细胞的吸水和失水
细胞壁
细胞膜 细胞质 液泡膜 细胞液
☆细胞壁具有全透性
原生质层
？半透膜？
浓度差
外界溶液
细胞内的液体环境主要指的是液泡 里面的细胞液.
细胞液 的水
液泡膜、细胞质、细胞膜、细胞壁 液泡膜、细胞质、细胞膜、细胞壁
外界溶 液的水
二、植物细胞的吸水和失水问题
蒸馏水
细胞质 水经过 外界溶 现象 中的水 的结构 液的水
更多
细胞吸水膨胀
浓盐水
细 更多 胞 膜
细胞失水皱缩
生理盐水
保持原状态
相等
一、动物细胞的吸水和失水
红细胞的细胞膜相当于半透膜。
原理：渗透作用
1、根据现象判断红细胞的细胞膜相当于什么膜？
2、红细胞吸水或失水的多少取决于什么？ 红细胞内外浓度的差值。差值较大时吸水或失水较多 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于红细胞内部的浓度时，红细 胞一般会因持续吸水而涨破。
a
a
b
A
c a
b
B a
c
b
c
b
c
C
D
3、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄， 俗称“烧苗”。其原因是（ ） B A、根细胞从土壤中吸收的养分过多
B、根细胞不能从土壤中吸水
C、根系不能将水向上运输
D、根系被肥料分解释放的热能烧毁
Hale Waihona Puke 4、利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐 的原理是（ D ） A、盐水中的Cl－有杀菌防腐的作用 B、盐水中的Na＋不利于细菌的生活 C、盐水是中性的，不适于细菌的生活 D、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出 而死亡
理由是：植物细胞膜和液泡膜都是生物 膜，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 的失水和吸水很相似。
设计实验： （材料用具，方法步骤）
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，细胞皱缩；在清 水中植物细胞的液泡又会变大，细胞 膨胀。
高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
进一步探究
植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？
动植物细胞在吸水与失水方面的差异 动物细胞没有细胞壁，因此不会有 质壁分离现象。 植物细胞由于有细胞壁的限制和保 护不会因持续吸水而涨破。
三、物质跨膜运输的其他实例 实例一
初始浓度 水稻 番茄
第一节
水
无机盐
漏斗管内的液面为什么会升高？
单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏 斗渗出玻璃纸的水分子数量
现象
如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面 还会升高吗？
不会, 因为纱布的孔隙很大, 蔗糖分子也可以自由透过.
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？
液面不会改变, 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
成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统
分析：植物细胞的质壁分离及复原
原生质层伸缩 性大于细胞壁伸缩 性——质壁分离的 原因之一
质壁分离
外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞失水质壁分离 外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞吸水质壁分离复原 外界溶液浓度=细胞液浓度时,水分进出细胞处于动态
平衡
质壁分离产生的条件：
5、将洋葱表皮细胞浸入浓度为1mol/L的KNO3溶液中， 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 （1）发生质壁分离的原因 是
（2）自动发生质壁分离复原的原因 是 。 。
（3）以上事实表明细胞膜对 的 通透性存在差异，所以它是一种选择透过性膜。
（1）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. （2）由于细胞可选择性地吸收K＋和NO3－， 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. （3）离子
探究流程：
1，观察，提出问题 2，做出假设 3，设计实验并预期结果 4，进行实验，记录结果 5，分析结果，得出结论 6，表达并交流 7，进一步探究
提出问题：
1、原生质层是否相当于一层半透膜？ 2、植物细胞在什么情况下会失水？ 3、植物细胞失水和吸水的现象跟动物细胞 一样吗？
作出假设： 原生质层相当于半透膜
实验步骤：
紫色，便于观察
1,制作洋葱鳞片叶 外表皮 临时装片 低倍镜下观察 有一个 紫色 的中央大液泡
原生质层 紧贴细胞壁
2，蔗糖溶液浸润洋葱表皮细胞
低倍镜观察
液泡和细胞体积、大小的变化以及原生质层的位臵
，清水浸润洋葱表皮细胞 清水 低倍镜观察
液泡和细胞体积、大小的变化以及原生质层的位臵
实验材料
进行实验： （实验结果）
中央液泡大小 原生质层的位臵 细胞大小
0.3g/mL蔗
糖溶液
清水
变小 逐渐恢复 原来大小
原生质层脱 离细胞壁 原生质层恢 复原来位臵
基本 不变 基本 不变
分析与结论： 原生质层相当于半透膜 渗透系统装臵
半透膜 长颈漏斗中有蔗糖液 烧杯中有清水
成熟的植物细胞
原生质层
浓度差
细胞内有细胞液 外界溶液