物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例

DNA親代傳遞給子代，保證了親子代在遺傳性狀的一致性。遺傳（資料1、4）“藍(lán)圖”物質(zhì)合成能量轉(zhuǎn)換信息交流遺傳信息控制代謝（資料2、3）控制中心遺傳信息庫細(xì)胞核染色質(zhì)結(jié)構(gòu)功能相適應(yīng)細(xì)胞核的功能：細(xì)胞核是遺傳信息庫，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心當(dāng)前第1頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例當(dāng)前第2頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)思考？滲透作用水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜的擴(kuò)散，稱為滲透作用1、如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的液面還會升高嗎？2、如果燒杯中的不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會怎樣？當(dāng)前第3頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)當(dāng)前第4頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)當(dāng)前第5頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)1、裝置管內(nèi)液面升高的原因是什么？單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入半透膜的水分子數(shù)>滲出半透膜的水分子數(shù)2.如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的液面還會升高嗎？漏斗管內(nèi)的液面不會升高。因?yàn)榧啿嫉目紫逗艽螅崽欠肿右部梢宰杂赏ㄟ^。3.如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液結(jié)果會怎樣？半透膜兩側(cè)溶液濃度相等，（單位時(shí)間內(nèi)透過半透膜的水分子數(shù)量=滲出的水分子數(shù)量），因此液面不會上升。當(dāng)前第6頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)原理?xiàng)l件滲透作用半透膜膜兩側(cè)的溶液具有濃度差溶液A濃度小于溶液B，溶液A濃度大于溶液B，水分子從BA移動(dòng)水分子從AB移動(dòng)當(dāng)前第7頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)在滲透作用中，水分是從溶液濃度

的一側(cè)向溶液濃度

的一側(cè)滲透。原理：半透膜兩側(cè)存在濃度差“水往

處流”高低高當(dāng)前第8頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)半透膜與選擇透過性膜

半透膜：一些物質(zhì)（一般是小分子物質(zhì)）能透過，而另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜。選擇透過性膜：指水分子、細(xì)胞要選擇吸收的離子和小分子可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過的膜。選擇透過性膜相當(dāng)于半透膜，反之則不然當(dāng)前第9頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)外界溶液濃度

<細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度

=細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度

>細(xì)胞質(zhì)濃度一、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水1、紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能透過細(xì)胞膜嗎？2、紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是不是相當(dāng)于“問題探討”中所說的半透膜？3、當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會由于吸水而漲破嗎？4、紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么條件？濃度差越大細(xì)胞吸水或失水越多當(dāng)前第10頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)細(xì)胞的吸水和失水一、滲透作用的原理1、滲透作用原理的演示實(shí)驗(yàn)請觀看滲透作用的現(xiàn)象，注意半透膜的特性及水分子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)果分析漏斗中液面上升單位體積清水中水分子數(shù)比單位體積蔗糖溶液中水分子數(shù)（水的物質(zhì)的量濃度）多，因此，根據(jù)擴(kuò)散作用的原理，在單位時(shí)間內(nèi)，水分子由燒杯透過半透膜進(jìn)入漏斗內(nèi)的數(shù)量，多于水分子由漏斗透過半透膜進(jìn)入燒杯內(nèi)的數(shù)量，導(dǎo)致漏斗內(nèi)液面上升。當(dāng)前第11頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)低濃度溶液2、滲透作用的原理滲透作用的概念：②半透膜的兩側(cè)的溶液具有濃度差。滲透作用發(fā)生的條件：①具有半透膜。水分滲透方向：水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜，從低濃度溶液向高濃度溶液的擴(kuò)散高濃度溶液當(dāng)前第12頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)二、植物細(xì)胞的吸水和失水問題

1、用鹽腌蘿卜時(shí)會有水滲出，同時(shí)蘿卜的體積會減少。

2、置于空氣中剛剛萎蔫的白菜葉片置于清水中又變得硬挺。3、原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜？

探究：提出問題：1、植物細(xì)胞會出現(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)胞在什么情況下會失水？當(dāng)前第13頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)細(xì)胞膜液泡膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞液細(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↑相當(dāng)于半透膜，伸縮性大二、植物細(xì)胞的吸水和失水當(dāng)前第14頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞膜液泡膜原生質(zhì)層細(xì)胞壁細(xì)胞液1、一個(gè)成熟的植物細(xì)胞可構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng)，發(fā)生滲透作用植物細(xì)胞的吸水和失水半透膜外界溶液濃度差當(dāng)前第15頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)三、細(xì)胞失水吸水的應(yīng)用（1）鹽堿地植物不宜存活，一次失水過多造成“燒苗”（2）醫(yī)用生理鹽水為0.9%，維持細(xì)胞形態(tài)。（3）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的水肥管理、合理灌溉：降低土壤液濃度，有利于水分吸收（4）生活中殺菌、防腐、腌制食品：微生物在高濃度不能生存和繁殖（失水死亡）當(dāng)前第16頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)當(dāng)前第17頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)當(dāng)前第18頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)1．實(shí)驗(yàn)材料的選擇：最常用的實(shí)驗(yàn)材料是紫色洋蔥鱗片葉，紫色大液泡十分明顯，能方便地觀察到質(zhì)壁分離及復(fù)原的過程。所選擇材料都必須是活細(xì)胞，因?yàn)橹挥谢罴?xì)胞的原生質(zhì)層才具有選擇透過性，否則將不會出現(xiàn)質(zhì)壁分離和復(fù)原的現(xiàn)象。未選擇紫色洋蔥作材料，實(shí)驗(yàn)效果差，原因是由于不具紫色的洋蔥，細(xì)胞液無顏色，因此分辨不清，并不是不會發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原。當(dāng)前第19頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)2．試劑種類的選擇：使細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的試劑不止一種蔗糖，只要對細(xì)胞沒有毒害作用即可。常用的試劑是0.3g/mL的蔗糖溶液，用0.3g/mL的蔗糖溶液做分離試劑時(shí)，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原的速度比較緩慢，便于觀察變化過程。用適當(dāng)濃度的乙醇、乙二醇、甘油溶液、硝酸鉀溶液也可以觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象，但這些物質(zhì)可以通過原生質(zhì)層進(jìn)入細(xì)胞，導(dǎo)致細(xì)胞液濃度變大，細(xì)胞又通過滲透作用吸水，從而會自動(dòng)復(fù)原。

當(dāng)前第20頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)3．試劑濃度的選擇：試劑的濃度影響細(xì)胞質(zhì)壁分離的速度，試劑濃度越高，發(fā)生質(zhì)壁分離的速度越快，但試劑濃度過高，細(xì)胞會過度失水而死亡，無法復(fù)原。所用試劑濃度過低，導(dǎo)致質(zhì)壁分離過慢，影響對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察。4．取材：撕取的鱗片葉顏色越深越容易觀察，撕下的表皮能看到紫色，又不帶有葉肉細(xì)胞時(shí)效果最好。5．引流：在顯微鏡載物臺上進(jìn)行引流換液操作，不要一次滴液太多，以免污染物鏡鏡頭。當(dāng)前第21頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)B、實(shí)驗(yàn)證實(shí)：質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)細(xì)胞失水質(zhì)壁分離外界溶液濃度細(xì)胞液濃度＞細(xì)胞壁的伸縮性原生質(zhì)層的伸縮性＜質(zhì)壁分離結(jié)果分析：細(xì)胞吸水質(zhì)壁分離復(fù)原外界溶液濃度細(xì)胞液濃度＜

中央液泡的大小原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小0.3g/ml蔗糖溶液清水

很明顯細(xì)胞在0.3g/ml蔗糖溶液下因水發(fā)生了質(zhì)壁分離，而在清水中因吸水發(fā)生了質(zhì)壁分離的復(fù)原。變小脫離細(xì)胞壁基本不變逐漸恢復(fù)原來的大小逐漸恢復(fù)原來的位置基本不變當(dāng)前第22頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)①0.5g/mL的蔗糖溶液：質(zhì)壁分離現(xiàn)象明顯但不能復(fù)原。因?yàn)槿芤簼舛冗^高，細(xì)胞過度失水，導(dǎo)致死亡。

②1mol/LKNO3溶液：能質(zhì)壁分離，并能自動(dòng)復(fù)原。因?yàn)镵+和NO3－可通過主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞，使細(xì)胞液濃度增大，細(xì)胞滲透吸水③1mol/L醋酸溶液：無質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象，因?yàn)榇姿崮軞⑺兰?xì)胞，使原生質(zhì)層失去選擇透過性當(dāng)前第23頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)1．（08廣東生物）觀察在0.3g/mL蔗糖溶液中的洋蔥表皮細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)中央液泡逐漸變小，說明（）A．細(xì)胞壁相當(dāng)于一層半透膜 B．洋蔥表皮細(xì)胞是活的C．此時(shí)蔗糖溶液濃度小于細(xì)胞液濃度 D．細(xì)胞壁收縮導(dǎo)致中央液泡失水B當(dāng)前第24頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)2．（07廣東生物）用洋蔥鱗片葉表皮制備“觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)”的臨時(shí)裝片，觀察細(xì)胞的變化。下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作和結(jié)果的敘述，正確的是（）A．將裝片在酒精燈上加熱后，再觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象B．在蓋玻片一側(cè)滴入清水，細(xì)胞吸水膨脹但不會破裂C．用不同濃度的硝酸鉀溶液處理細(xì)胞后，均能觀察到質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象D．當(dāng)質(zhì)壁分離不能復(fù)原時(shí)，細(xì)胞仍具正常生理功能B當(dāng)前第25頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)3．（06江蘇生物）將一植物細(xì)胞放入KNO3溶液中，一段時(shí)間后發(fā)生了質(zhì)壁分離，下列說法不正確的是（）A．此細(xì)胞是活細(xì)胞B．原生質(zhì)層具有選擇透過性C．發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞一段時(shí)間后可自動(dòng)質(zhì)壁分離復(fù)原D．原生質(zhì)層兩側(cè)溶液存在濃度差，KNO3溶液濃度低于細(xì)胞液濃度D當(dāng)前第26頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)4．（06廣東生物）以紫色洋蔥鱗莖表皮為材料觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象，下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.在發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞中能觀察到紫色中央液泡逐漸縮小B．滴加30％的蔗糖溶液比10％蔗糖溶液引起細(xì)胞質(zhì)壁分離所需時(shí)間短C．發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞放入清水中又復(fù)原，說明細(xì)胞保持活性D．用高濃度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起細(xì)胞質(zhì)壁分離D當(dāng)前第27頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)5．（08上海生物）在保持細(xì)胞存活的條件下，蔗糖溶液濃度與蘿卜條質(zhì)量變化的關(guān)系如下圖。若將處于b濃度溶液中的蘿卜條移入a濃度溶液中，則該蘿卜條的質(zhì)量將（）A．不變B．增大C．減小D．先增后減B當(dāng)前第28頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)當(dāng)前第29頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)細(xì)胞失水：2、植物細(xì)胞吸水和失水的條件細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度。細(xì)胞液濃度小于外界溶液濃度細(xì)胞吸水：一般的說，根毛細(xì)胞的細(xì)胞液濃度大于土壤溶液濃度，根毛細(xì)胞吸水3、植物體的吸水當(dāng)前第30頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)物質(zhì)（如碘）的跨膜運(yùn)輸并不都是和水一樣順相對含量梯度的運(yùn)輸?shù)摹Ｈ?、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例20—25倍250mg/L血液中碘的濃度I－碘離子數(shù)量___碘離子數(shù)量___少多當(dāng)前第31頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)初始濃度

0Mg2＋Ca2+Si4+

離子培養(yǎng)液中的離子濃度水稻番茄三、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例細(xì)胞膜是一種選擇透過性膜當(dāng)前第32頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜作出假設(shè)：理由是：植物細(xì)胞膜和液泡膜都是生物膜，（P49）他們具有與紅細(xì)胞的細(xì)胞膜基本相同的化學(xué)組成能夠和結(jié)構(gòu)。上述的事例與紅細(xì)胞的失水和吸水很相似。

原生質(zhì)層是細(xì)胞層次的結(jié)構(gòu)，要觀察它，我們必須借助于什么工具？初中我們就接觸過顯微鏡；那么我們應(yīng)該選用什么樣的實(shí)驗(yàn)材料才能使實(shí)驗(yàn)成功呢？

液泡和細(xì)胞體積、大小的變化

當(dāng)前第33頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)設(shè)計(jì)方案：將植物細(xì)胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察大小的變化；再浸潤在清水中，觀察其大小的變化。

預(yù)期實(shí)驗(yàn)的結(jié)果：由于原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，水分子可以自由通過，而蔗糖分子則不能通過，因此在蔗糖溶液中，植物細(xì)胞的中央液泡會縮小，細(xì)胞皺縮；在清水中植物細(xì)胞的液泡又會變大，細(xì)胞膨脹。

當(dāng)前第34頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：P62頁實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

細(xì)胞大小蔗糖溶液清水變小逐漸恢復(fù)原來大小原生質(zhì)層恢復(fù)原來位置原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁基本不變基本不變中央液泡大小原生質(zhì)層的位置當(dāng)前第35頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)蔗糖溶液質(zhì)壁分離清水質(zhì)壁分離復(fù)原當(dāng)前第36頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)2、質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象當(dāng)前第37頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜

細(xì)胞內(nèi)有細(xì)胞液

長頸漏斗中有蔗糖液

外界溶液

燒杯中有清水

半透膜成熟的植物細(xì)胞滲透系統(tǒng)裝置

原生質(zhì)層(選擇性透過膜)Next當(dāng)前第38頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)成熟的植物細(xì)胞和外界溶液組成一個(gè)滲透系統(tǒng)返回當(dāng)前第39頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)外界溶液濃度細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞失水植物細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象返回當(dāng)前第40頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)外界溶液濃度細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞吸水植物細(xì)胞質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象返回當(dāng)前第41頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)四：質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的運(yùn)用（1）判斷植物細(xì)胞的死活：死細(xì)胞不能發(fā)生質(zhì)壁分離（2）判斷植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度：不同植物細(xì)胞+同一蔗糖溶液質(zhì)壁分離時(shí)間越短，細(xì)胞液濃度越低（3）測定細(xì)胞液的濃度范圍：細(xì)胞液介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的濃度之間（4）鑒別不同種類的溶液（如KNO3和蔗糖溶液）：KNO3質(zhì)壁分離復(fù)原；蔗糖只發(fā)生質(zhì)壁分離。當(dāng)前第42頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)（5）判斷細(xì)胞的年齡（成熟植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象明顯）（6）證明細(xì)胞膜具有選擇透過性，而細(xì)胞壁是全透性的當(dāng)前第43頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)三、其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸細(xì)胞的吸水和失水是水分子順相對含量的梯度跨膜運(yùn)輸?shù)?！閱讀P63頁的資料分析，并回答討論題！結(jié)論：細(xì)胞膜有選擇透過性！當(dāng)前第44頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)四、生物膜的特性1、生物膜的概念：2、生物膜的特性－指細(xì)胞內(nèi)所有的生物膜，包括細(xì)胞膜、細(xì)胞器、核膜。選擇透過性膜！當(dāng)前第45頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)1、以下可以發(fā)生滲透作用的是____.A.煮熟的馬鈴薯?xiàng)l放入水中B.把干種子放在清水中C.烈日下菠菜葉子下垂D.放在鹽水中的蘿卜變軟D練習(xí)當(dāng)前第46頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)2、a、b、c是三個(gè)相鄰的細(xì)胞，已知a細(xì)胞液濃度>b細(xì)胞液濃度>c細(xì)胞液濃度,如圖所示，能正確表示水分在三者之間關(guān)系的是（）CacbacbacbacbABCD當(dāng)前第47頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)3、田間一次施肥過多，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B當(dāng)前第48頁\共有52頁\編于星期五\5點(diǎn)4、利用高濃度鹽水（NaCl溶液）殺菌防腐的原理是（）A、鹽水中的Cl－有殺菌防腐的作用B、鹽水中的Na＋不利于細(xì)菌的生活C、鹽水是中性的，