《物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例》正式上課課件

1細(xì)胞是基本

的生命系統(tǒng)生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次系統(tǒng)的功能物質(zhì)的輸入和輸出能量的供應(yīng)和利用組成細(xì)胞的分子系統(tǒng)的邊界——細(xì)胞膜系統(tǒng)內(nèi)的分工合作——細(xì)胞器系統(tǒng)的控制中心——細(xì)胞核系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖細(xì)胞的分化、衰老、凋亡和癌變系統(tǒng)的發(fā)展變化從生物圈到細(xì)胞細(xì)胞的多樣性與統(tǒng)一性《分子與細(xì)胞》知識(shí)體系物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例第四章

細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出

第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例一、細(xì)胞的吸水和失水二、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠?/p>

他實(shí)例一、細(xì)胞的吸水和失水(一)、植物細(xì)胞的吸失水

A、吸脹吸水：

細(xì)胞類型：未成熟不具大液泡的植物細(xì)胞原理：細(xì)胞中的蛋白質(zhì)、淀粉、和纖維素

等親水性物質(zhì)吸水舉例：干燥的種子，根尖分生區(qū)細(xì)胞1、

植物吸收水分的方式B、滲透吸水：

細(xì)胞類型：成熟的具大液泡植物細(xì)胞

的主要吸水方式

原

理：滲透作用

舉例：根毛細(xì)胞

1、

植物吸收水分的方式附：滲透作用

B.1、概念：水分子(或其它溶劑分子)透過(guò)半透膜,從低濃度溶液向高濃度溶液的擴(kuò)散的現(xiàn)象。B.2滲透作用裝置123清水玻璃紙(半透膜)蔗糖溶液蔗糖分子水分子54滲透裝置B.2滲透作用裝置水分子的跨膜運(yùn)輸問(wèn)題討論1、漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？由于單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)半透膜進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗的水分子數(shù)量多于從長(zhǎng)頸漏斗滲出的水分子數(shù)量，使得管內(nèi)液面升高。3.如果燒杯中不是清水,而是同樣濃度的蔗糖溶液結(jié)果會(huì)怎樣?2.如果用一層紗布代替玻璃紙,漏斗管內(nèi)的液面還會(huì)升高嗎?液面不會(huì)升高，因紗布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透。因而液面不會(huì)升高液面不會(huì)升高，半透膜兩側(cè)溶液的濃度相等時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)半透膜進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗的水分子數(shù)量等于滲出的水分子數(shù)量。蔗糖溶液雞蛋膜(半透膜)蔗糖溶液雞蛋膜(半透膜)蔗糖溶液氣球膜(不透膜)蔗糖溶液多層紗布(全透膜)小組合作探究向燒杯內(nèi)加清水至液面與漏斗內(nèi)平齊向燒杯內(nèi)加等濃度蔗糖液至液面與漏斗內(nèi)平齊向長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)加入蔗糖液向燒杯內(nèi)加清水至液面與漏斗內(nèi)平齊組號(hào)第一組第二組第三組第四組實(shí)驗(yàn)操作探究實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象液面上升液面不變液面不變液面不變由第一組實(shí)驗(yàn)可判斷水分子能否通過(guò)半透膜？

。由第一、第三、四組實(shí)驗(yàn)可得出發(fā)生滲透作用的條件之一為

。由第一、第二組實(shí)驗(yàn)可得出發(fā)生滲透作用的條件之一為

。由第一組實(shí)驗(yàn)可得出發(fā)生滲透作用水分子的總體擴(kuò)散方向?yàn)?/p>

。半透膜兩側(cè)溶液有濃度差具有半透膜B.2、一個(gè)典型的物理滲透裝置應(yīng)具備的條件細(xì)胞膜液泡膜細(xì)胞核細(xì)胞壁原生質(zhì)層（由纖維素和果膠組成，是全透性的、伸縮性小）成熟的植物細(xì)胞2、一個(gè)成熟的植物細(xì)胞就是一個(gè)典型的

滲透系統(tǒng)細(xì)胞液細(xì)胞質(zhì)12345細(xì)胞液液泡膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞膜細(xì)胞壁原生質(zhì)層清水?類比學(xué)習(xí)3、植物細(xì)胞吸水和失水半透膜與選擇透過(guò)性膜

半透膜：一些物質(zhì)（一般是水分子物質(zhì)）能透過(guò)，而另一些物質(zhì)不能透過(guò)的多孔性薄膜。

選擇透過(guò)性膜：指水分子可以自由通過(guò)，細(xì)胞要選擇吸收的離子、小分子可以通過(guò)，而其他的小離子、小分子和大分子則不能通過(guò)的膜。細(xì)胞膜就是選擇透過(guò)性膜選擇透過(guò)性膜相當(dāng)于半透膜，但半透膜不是選擇透過(guò)性膜。

1、將白菜剁碎做餡時(shí),常常放一些鹽,一會(huì)兒后就可看到水分滲出。

2、對(duì)農(nóng)作物施肥過(guò)多，會(huì)造成“燒苗”現(xiàn)象。1、植物細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)失水的情況嗎？（滲出的水是細(xì)胞內(nèi)的水還是間隙的水）

2、植物細(xì)胞在什么情況下會(huì)失水？

3、原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜？探究：提出問(wèn)題：活動(dòng)三:探究植物細(xì)胞的吸水和失水生物現(xiàn)象:提出問(wèn)題：作出假設(shè)：設(shè)計(jì)方案：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：分析結(jié)果,得出結(jié)論：植物細(xì)胞通過(guò)什么方式吸水和失水呢?原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。將植物細(xì)胞浸潤(rùn)在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察大小的變化；再浸潤(rùn)在清水中，觀察其大小的變化。活動(dòng)三:探究植物細(xì)胞的吸水和失水當(dāng)你將西紅柿切片加上白糖涼拌時(shí)，不久會(huì)發(fā)現(xiàn)碗里出現(xiàn)許多水。萎蔫的青菜放入水中一段時(shí)間后會(huì)變硬挺。成熟植物細(xì)胞通過(guò)滲透作用吸水（或失水）的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證想一想？？發(fā)生質(zhì)壁分離的條件是什么？活的成熟的植物細(xì)胞原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度（2）方法步驟：1、滴清水2、取材3、平展4、蓋蓋玻片①制片

5、顯微觀察：先低倍后高倍6、滴0.3g/mL蔗糖溶液觀察現(xiàn)象

7、滴清水再觀察現(xiàn)象②觀察方法步驟:1.制作臨時(shí)裝片

2.低倍鏡下觀察

3.滴加蔗糖溶液

4.低倍鏡下觀察

5.滴加清水

6.低倍鏡下觀察滴清水取材平展蓋蓋玻片外界溶液濃度細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞失水。1)、植物細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象外界溶液濃度

細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞吸水。2）、植物細(xì)胞質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原zxxk顯微鏡下植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離正常的洋蔥表皮細(xì)胞0.3g/mL的蔗糖溶液質(zhì)壁分離的洋蔥表皮細(xì)胞原生質(zhì)層實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

中央液泡大小原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小蔗糖溶液清水變小逐漸恢復(fù)原來(lái)大小原生質(zhì)層恢復(fù)原來(lái)位置原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁基本不變基本不變

1.剝?nèi)⊙笫[鱗莖的鱗片葉，外表皮紫色較濃的更好。用解剖刀或刀片在葉片外表皮劃一0.5cm見(jiàn)方的“井”字。2.用尖嘴鑷從“井”字中央的一角小心地將洋蔥鱗片葉外表皮撕下，平鋪在載玻片中央。3.用小滴管在表皮上滴一滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的蔗糖溶液，蓋上蓋玻片。用吸水紙吸去多余液體。4.在顯微鏡下觀察，可見(jiàn)原生質(zhì)緩慢收縮，逐漸出現(xiàn)與細(xì)胞壁分離的現(xiàn)象，直到原生質(zhì)收縮成球狀小團(tuán)，與細(xì)胞壁完全分開(kāi)。5.在蓋玻片的一側(cè)滴加清水，用吸水紙?jiān)谏w玻片的另一側(cè)吸收，使清水置換蔗糖溶液。6.在顯微鏡下觀察，可見(jiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象緩慢復(fù)原。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：結(jié)論:細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度2.細(xì)胞液濃度小于外界溶液濃度細(xì)胞失水

細(xì)胞吸水

成熟的植物細(xì)胞滲透系統(tǒng)外界溶液1、人的紅細(xì)胞細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)生理鹽水清水12(二)

.動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水?提出問(wèn)題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜是不是相當(dāng)于一層半透膜？動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜作出假設(shè)實(shí)驗(yàn)材料：人的紅細(xì)胞液、三個(gè)燒杯、高濃度溶液、低濃度溶液、生理鹽水。二.細(xì)胞的吸水和失水當(dāng)外界溶液的濃度比細(xì)胞質(zhì)的溶度低時(shí)，細(xì)胞吸水膨脹。

當(dāng)外界溶液的濃度比細(xì)胞質(zhì)的溶度高時(shí)，細(xì)胞失水皺縮。

當(dāng)外界溶液的濃度與細(xì)胞質(zhì)的溶度相同時(shí)，水分進(jìn)出細(xì)胞處于動(dòng)態(tài)平衡。在等滲溶液中:由外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)的濃度紅細(xì)胞

。低濃度溶液中:由于外界溶液濃度＜細(xì)胞質(zhì)的濃度紅細(xì)胞—————。高濃度溶液中:由于外界溶液濃度＞細(xì)胞質(zhì)的濃度細(xì)胞

。分析結(jié)果、得出結(jié)論紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜吸水膨脹失水皺縮吸水和失水動(dòng)態(tài)平衡實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄其它動(dòng)物細(xì)胞吸水和失水和原理與紅細(xì)胞的是一樣的。提出問(wèn)題作出假設(shè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果，得出結(jié)論總結(jié)：科學(xué)探究的一般方法提出一個(gè)值得探究的問(wèn)題根據(jù)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)提出的問(wèn)題作出嘗試性的回答通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證假設(shè)是否正確四、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例

細(xì)胞的吸水和失水是水分子順應(yīng)相對(duì)含量的梯度跨膜運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程。其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸是怎樣的呢？結(jié)論：物質(zhì)跨膜運(yùn)輸并不都是順相對(duì)含量梯度的。四.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例20—25倍人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞250mg/L血液I－初始濃度

0Mg2＋

Ca2+Si4+

離子培養(yǎng)液中的離子濃度水稻番茄四、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例1.在培養(yǎng)過(guò)程中，水稻吸收水分及Si4+離子較多，吸收Ca2+、Mg2+較少，結(jié)果導(dǎo)致水稻培養(yǎng)液里的Ca2+、Mg2+濃度增高。2.在番茄的培養(yǎng)液中，Ca2+、Mg2+的濃度下降，而Si4+的濃度升高，證明番茄吸收的Ca2+、Mg2+比Si4+

多。3.不同作物對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收是有差異的。根據(jù)資料分析

結(jié)論：細(xì)胞對(duì)于物質(zhì)的輸出和輸入有選擇性。28.1648.55米曲菌38.6651.00酵母菌2.414.93圓褐固氮菌12.9533.99大腸桿菌K2OP2O5微生物

從以上實(shí)例可以看出，物質(zhì)跨膜運(yùn)輸并不都是順相對(duì)含量梯度的，而且細(xì)胞對(duì)于物質(zhì)的輸入和輸出有選擇性。可以說(shuō)細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過(guò)性膜。什么是生物膜?有什么特性?

生物膜的概念：指細(xì)胞內(nèi)所有的生物膜，包括細(xì)胞膜、細(xì)胞器、核膜。

生物膜的功能特點(diǎn)：生物膜是一種選擇透過(guò)性膜。

這種膜可以讓水分子自由通過(guò)，細(xì)胞要選擇吸收的離子和小分子也可以通過(guò)，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過(guò)。練習(xí)1、一個(gè)成熟的植物細(xì)胞，它的原生質(zhì)層主要包括（）

A、細(xì)胞膜、核膜和這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)

B、細(xì)胞膜、液泡膜和這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)

C、細(xì)胞膜和液泡膜之間的細(xì)胞質(zhì)

D、細(xì)胞壁、液泡膜和它們之間的細(xì)胞質(zhì)B2、下圖是三個(gè)相鄰的植物細(xì)胞，以及它們之間水分流動(dòng)方向的示意圖。圖中三個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞液，在濃度上的關(guān)系是（）

A、甲＞乙＞丙

B、甲<乙<丙

C、甲＞乙，且乙<丙

D、甲<乙，且乙＞丙

甲乙丙B3、田間一次施肥過(guò)多，作物變得枯萎發(fā)黃，俗稱“燒苗”。其原因是（）A、根細(xì)胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過(guò)多B、根細(xì)胞不能從土壤中吸水C、根系不能將水向上運(yùn)輸D、根系被肥料分解釋放的熱能燒毀BA.甲高于乙B.乙高于甲C.先甲高于乙，后乙高于甲D.行甲低于乙，后乙低于甲

體積與質(zhì)量百分比濃度相同

1、（2011全國(guó)卷）將紫色洋蔥在完全營(yíng)養(yǎng)液中浸泡

一段時(shí)間，撕取外表皮，先用濃度為0.3g/mL的

蔗糖溶液處理，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，立即將外

表皮放入蒸餾水中，直到細(xì)胞中的水分不再增加。

在該實(shí)驗(yàn)中，蔗糖溶液處理前外表皮細(xì)胞液的濃

度為甲，細(xì)胞中的水分不再增加時(shí)外表皮細(xì)胞液

的濃度為乙，則甲、乙的關(guān)系，以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中

水分進(jìn)細(xì)胞的方式為()A．甲<乙，被動(dòng)運(yùn)輸 B．甲>乙，被動(dòng)運(yùn)輸C．甲>乙，主動(dòng)運(yùn)輸D．甲=乙，主動(dòng)運(yùn)輸B

高考鏈接2、（11年重慶卷）圖為某種植物幼苗（大小、長(zhǎng)勢(shì)相同