物质跨膜运输的实例

1、动物细胞的吸水与失水：
例：哺乳动物成熟红细胞：
【探究】红细胞是否具有发生渗透作用的条件
问题一
红细胞的 细胞膜 相当于半透膜，为什么？ 因为，细胞膜同样具有有些物质可以通过，而有 些物质不能通过的特点。
问题二 什么情况下，红细胞会发生吸水或失水？ 当外界溶液浓度＞细胞质基质浓度时，红细胞失水； 当外界溶液浓度＜细胞质基质浓度时，红细胞吸水。
第一节
物质跨膜运输的实例
（一）渗透实验
实验材料：玻璃纸（半透膜，水分子可以通 过，蔗糖分子不能通过）
实验演示：
【拓展】
渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）透过半
透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散过程。
思考：发生渗透作用的需要什么条件?
1．具有半透膜 2．半透膜两侧存在浓度差
二、细胞的吸水与失水
2、植物细胞质壁分离复原的条件:
植物细胞必须是活细胞 细胞液与外界溶液必须有浓度差 必须有大的液泡
3、“质”是指原生质层,不是指细胞质； “壁”是指细胞壁 。
4、植物细胞的质壁分离和质壁分离复原实验 （1）选材：紫色洋葱表皮细胞 （活细胞） （2）一般选用0.3g/ml的蔗糖溶液，而0.5g/ml 的蔗糖溶液则为高浓度的溶液。 注：太高浓度的溶液会使细胞严重失水而死亡 。
课题一 水分子的跨膜运输
【回忆】植物细胞的结构
细胞壁
细胞膜
细胞质 液泡膜 原生质层
（细胞膜和液泡膜 以及两层膜之间的 细胞质）
【探究】植物细胞 原生质层 相当于半透膜
课题一 水分子的跨膜运输
（二）植物细胞的吸水和失水 观察现象： 植物细胞有吸水和失水的现象 提出问题： 植物细胞吸水和失水的原理与动物细胞相同吗？ 确定探究课题: 植物细胞原生质层 相当于半透膜 作出假设: 植物细胞原生质层相当于半透膜

物质跨膜运输的实例
扩散现象是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移 直到均匀分布的宏观现象。
一、渗透系统装置
①
②
③
半透膜：是指某些物质可以透过，而另一些物质不 能透过的多孔性薄膜。它往往是只能让小分子物质 透过，大分子物质不能透过。
肠系膜、蛋壳膜、膀胱膜、鱼鳔等都属于半透膜。
★分析实验现象
1、装置中漏斗管内液面为什么会升高？
➢进行实验 （按预定方案进行实验）
动图展示
➢实验结果
中央液 泡大小
蔗糖溶液 变小
清水
逐渐恢复 原来大小
原生质层 的位置
原生质层脱 离细胞壁
原生质层恢 复原来位置
细胞 大小
基本 不变
基本 不变
外因：外界溶液的浓度_大___于_细胞液的浓度，细胞__渗__透__失__水_。 内因：原生质层比细胞壁的伸缩性__大__
滴加蔗糖溶液发生 质壁分离的细胞
改换清水后正在发生 质壁分离复原的细胞
➢实验结论：原生质层相当于半透膜。
★细胞发生质壁分离的自动复原
5%甘油溶液（21:06） 5%甘油溶液（21:41） 7%KNO3溶液(21:58) 7%KNO3溶液(22:14 )
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。
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。
*4、如果漏斗颈足够长，漏斗内液面会无限上升吗？
当漏斗内外渗透压（浓度差）=漏斗内外静水压 （高度差），水分进出达到平衡，液面维持稳定。

特别说明： 溶液浓度指物质的量的浓度而非质量
浓度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的 质量浓度相同，但物质的量的浓度是10%蔗 糖溶液的小，故水由蔗糖溶液向葡萄糖溶 液移动。
类比推理
如果将装置 中的漏斗换 成细胞还会 不会吸水？
一、动物细胞的吸水和失水
外界溶液浓度 等于
细胞质浓度
保持原状态
外界溶液浓度 外界溶液浓度
细:原理: 渗透作用
概念 有半透膜
胞
条件 半透膜两侧溶液有
的
浓度差
吸 水 和
动物 细胞
吸水:细胞质浓度>外界水溶液 失水:细胞质浓度<外界水溶液
失 水 植物
细胞
练习
1、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
3、设计实验： 4、开展实验： 5、记录结果：
试剂 现象 液泡大小 原生质层的位置 细胞大小 蔗糖溶液
清水 6、分析结果，得出结论：
植物细胞渗透作用的条件
渗透系统装置 成熟的植物细胞
半透膜
原生质层
长颈漏斗中的蔗糖溶液
细胞液
烧杯中有清水
外界溶液
❖质壁分离：植物细胞因为失 水收缩，原生质层与细胞壁发 生分离的现象。
一、动物细胞的吸水和失水
渗透系统装置
动物细胞
半透膜
细胞膜
长颈漏斗中的蔗糖溶液
细胞质
烧杯中有清水
外界溶液
思考：如果换成植物细胞会如何？
二、植物细胞的吸水和失水
1、提出问题：
细胞壁

物质跨膜运输的实例
实验装置
半透膜：是一类可以 让小分子物质通过 （如水分子），而较 大分子物质（如蔗糖） 不能通过的一类多孔 性膜。
分析实验现象
1.水分子只能从烧杯 中扩散到漏斗中吗？
不是的，水分子既 可以从烧杯中扩散到 漏斗中，也能从漏斗 中扩散到烧杯中。
分析实验现象
2.装置的漏斗管内液面 为什么会升高？
思考：如果换成植物细胞会如何？
三、植物细胞的吸水和失水
对于成熟的植物细胞来说：
细胞内的液体环境主要指的是液泡里的细胞液 细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层
液泡膜 原生质层 两层膜之间的
细胞质 细胞膜
细胞液
植物细胞的细胞壁对细胞的吸水和失水有无影响呢？
渗透系统装置 半透膜
长颈漏斗中的 蔗糖溶液
五、与生产生活的联系
1、盐碱地植物不易成活;一次施肥过多造成“烧苗”原因
因土壤溶液浓度过高,超过根细胞液浓度,导致根不易吸水或因失水而造成 “烧苗”
2、吃腌制咸菜时，口腔和唇的黏膜有何感觉？为什么？
外界溶液浓度高于动物细胞质浓度，动物细胞失水
3、盐渍食品不易变质，为什么？
在食品外面形成很高浓度的溶液,使微生物大量失水死亡
A.不变 B.增大 C.减小 D.先增后减
2．下列说法中，哪些是植物细胞发生质壁分离的原因( B)
①外界溶液浓度小于细胞液浓度 ②细胞液浓度小于外界溶液浓度 ③细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性 ④原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
A．①④
B．②④ C．②③ D．③④
3.下面能发生质壁分离作用的一组细胞是( D)
结论：物质的跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的运输的。
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？