物质跨膜运输的实例

(共34张PPT)
第1节 物质跨膜运输的实例
必修一第4章
1、重点：
1) 进行探究实验的基本方法和一般过程
2) 细胞膜的选择透过性
3) 物质的跨膜运输方式
2、难点：
1）如何发现问题和提出问题
2）如何设计实验过程
3) 细胞膜的选择透过性
4）主动运输
物质出入细胞的方式‖
高考要求
物质的跨膜运输
你吃比较咸的食物如咸菜或连续磕带盐的瓜子时，你的口腔和唇的黏膜会有什么感觉？为什么？
当你把白菜剁碎准备做馅时，常常放一些盐，过一段时间后就可见有水分渗出，水分从哪里来？为什么会有水分渗出？
萎蔫的青菜放入水中一段时间后有什么变化？为什么？
1、漏斗管内液面为什么会升高？
2、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内液面还会升高吗？
3、如果烧杯中的不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？
讨论
不会，没有半透膜
液面不会升高，没有浓度差
单位体积内的水分子数：
烧杯（清水）＞漏斗（蔗糖溶液）
单位时间内水分子透过的数量：
烧杯→漏斗＞漏斗→烧杯
所以，漏斗液面升高
这与半透膜两侧溶液的浓度差有关
项目 漏斗内液体 烧杯内液体 现象 结论
全透膜 红墨水 清水
半透膜 红墨水 清水
半透膜 红墨水
等浓度红墨水
半透膜 清水 清水
不透膜 红墨水
清水
膜质
渗透现象的探究实验步骤
半透膜的概念
只允许某些分子（或离子）透过而不让其他分子（或离子）透过的膜
1、水分子为什么能够扩散？
由于单位体积内清水中的水分子比单位体积蔗糖溶液中的水分子多，所以在单位时间内，水分子由烧杯透过半透膜进入漏斗的数量，比由漏斗透过半透膜进入烧杯中的多。因此液面上升
2、渗透作用发生的必需条件是什么？
具有半透膜
② 半透膜两侧的溶液浓度不同
探究实验一般步骤：
提出问题
作出假设
设计实验
科学实验
分析结果
表达与交流
（原生质层是一层半透膜吗？）
（原生质层相当于一层半透膜）
（设计方案、预期结果…）
（按预定方案进行实验）
（分析实验结果，得出结论：……）
（总结，写实验报告并适当交流）
原理：水分子由多→少扩散
结论：渗透作用的发生
两个条件：1、具有半透膜
2、半透膜两侧溶液有浓度差
一、细胞的吸水和失水
1.动物细胞的吸水和失水
2.植物细胞的吸水和失水
细胞质
液泡膜
原生质层
半透膜
细胞液
外界溶液
浓度差
植物细胞失水和吸水的情况是怎样的呢？
探究
洋葱表皮细胞
+30%蔗糖溶液
细胞壁
一段时间后
质壁分离
细胞膜
原生质层
植物细胞失水和吸水：
细胞液 外界溶液
P1 ＞ P2 → 吸水
P1 ＜ P2 → 失水
植物细胞能通过渗透作用失水和吸水
植物细胞的质壁分离
植物细胞的质壁分离复原
结论：
1、原生质层相当于半透膜
2、外界溶液浓度大于细胞液浓度--- 细胞失水（质壁分离）
3、外界溶液浓度小于细胞液浓度---细胞吸水（质壁分离复原）
4、细胞膜具有选择透过性
动物细胞的吸水与失水
外界溶液浓度
<
细胞液浓度
外界溶液浓度
=
细胞液浓度
外界溶液浓度
>
细胞液浓度
讨论
1、红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？
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？
不能
是
低渗溶液
高渗溶液
等渗溶液
吸水膨胀
失水皱缩
动态平衡
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？
4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？
5、食物较咸时，口腔和唇粘膜有什么感觉？为什么？
不一定，浓度差很大时会涨破
浓度差不是很大时不会涨破
浓度差，外界溶液浓度远大于细胞液浓度时，红细胞失水多
外界溶液浓度远小于细胞液浓度时，红细胞吸水多
干燥难受的感觉，外界浓度高，口腔和唇粘膜细胞失水
浓度差越大细胞吸水或失水越多
物质跨膜运输的实例
水稻培养液中里的Ca2+和Mg2+浓度为什么会增高？
不同作物对无机盐的吸收有差异吗？
比较三种物质运输方式的异同：
项 目 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向
是否需要载体蛋白
是否消耗细胞内的能量
代表例子
顺浓度梯度
顺浓度梯度
逆浓度梯度
不需要
需要
需要
不消耗
不消耗
需要消耗
氧气、水、二氧化碳等通过细胞膜
葡萄糖通过红细胞
葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜等
1．渗透发生的条件：（1） （2）
2．哺乳动物红细胞的吸水和失水: 当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时，细胞 ； 当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时，细胞 ； 当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相当时， ；
由上述三点可以看出红细胞吸水或失水的多少取决于 ，而在此实验中，相当于半透膜的是 。
基础填空
3．植物细胞的吸水和失水
成熟的植物细胞由于 占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的是 。 ---------------------称为原生质层。
植物细胞的 相当于一层半透膜。当细胞液浓度 外界溶液浓度时，细胞液中的水分就透过 进入外界溶液中，使 和 都出现一定程度的收缩。由于原生质层 ，当细胞不断失水时， 和 逐渐分离开来，也就是发生了 。当细胞液的浓度 外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过 进入细胞液中，整个 就会慢慢地 ，使植物细胞逐渐发生 现象。
4．植物细胞的吸水和失水的实验
实验材料通常选择 ，因为其细胞液中含有 ；所用的蔗糖溶液质量浓度为 g/ml 。
在对临时装片中的材料进行处理时，从盖玻片的一侧滴入 ，在盖玻片的另一侧用 吸引。这样重复几次，盖玻片下面的 就浸润在蔗糖溶液中。

液泡大小及颜色
原生质层的位置
细胞大小
蔗糖溶液



清水



5．物质跨膜运输的其他实例
细胞的吸水和失水是 的过程。
物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，而且细胞对物质的输入和输出有 性。选择透过性是细胞膜和其他生物膜结构的功能特性，其含义是 。
比较
1、将下列细胞置于30%蔗糖溶液中，能发生质壁分离现象的是（ ）
A、人的口腔上皮细胞 B、洋葱根尖分生区细胞
C、干燥大豆种子细胞 D、玉米根毛区细胞
2、如果某植物相邻三个细胞，其细胞液浓度依次为A》B》C，正确表示它们之间水分子渗透方向的是（ ）
练习：
A
B
C
A
B
C
A
A
B
C
B
C
A
B
C
D
D
C
3、向猪的膀胱注入30%的蔗糖溶液，扎紧入口，然后将其浸入5%的蔗糖溶液中，每隔半小时称一次重量，下列坐标能正确表示测量结果的是（ ）
W
t
W
W
W
t
t
t
A
B
C
D
B
3.用浓度为30%的蔗糖溶液处理紫色洋葱表皮的装片，过10分钟，
放在显微镜下观察（如图）。
（1）在显微镜下观察到的细胞已经发生了______________。
（2）注明图中编号名称：A______________，B______________，
C______________，D______________，E______________。
（3）原生质层由__________________________________________
组成，可以把它看作是一层_______________。
（4）B的化学成分是____________________________。
（5）从结构上看B具有______________性；从功能上看，B是一种______________膜。
（6）此实验说明，当外界溶液的浓度大于______________的浓度时，植物细胞通过______________而失水；
反之，当外界溶液浓度小于__________
浓度时，植物细胞就通过___________
而吸水，这时用显微镜观察，可以发现
植物细胞又发生了_______________的
现象。
质壁分离
细胞壁
细胞膜
细胞膜、液泡膜、两膜间细胞质
蔗糖溶液
细胞质
细胞核
选择透过性
磷脂分子、蛋白质分子
半透膜
流动
渗透作用
细胞液
质壁分离复原
渗透作用
细胞液
5、发生质壁分离的植物细胞中,水分经过的结构依
次是 。
6、在U形管中部C处装有半透膜，在a侧加入细胞色素C(分子量为13万道尔顿的蛋白质)水溶液(红色)，b侧加入清水,并使a、b两侧液面高度一致。经一段时间后，实验结果将是（ ）
A. a、b两液面高度一致，b侧为无色
B. a、b两液面高度一致，b侧为红色
C. a液面低于b液面，b侧为红色
D. a液面高于b液面，b侧为无色
4、下列现象属于渗透作用的是（ ）
A、水分子通过细胞壁 B、葡萄糖分子通过细胞膜
C、钾离子通过细胞膜 D、水分子通过细胞膜
D
液泡膜
细胞质
细胞膜
细胞壁
D
7.将一马铃薯块茎挖两个相同大小的洞穴甲、乙，甲内放入一种物质，乙内放入另一种物质，两穴内液面平齐。如图A，过一段进间后，如图B。
已知：一穴放入的物质是清水，另一穴放入的物质是30%的蔗糖溶液。
问： ①甲穴内放入的是———————。
乙穴内放入的是———。
②在B图中，C处的细胞———（失水、吸水），D处细 胞———（失水、吸水） 为什么？
A
B
甲
甲
乙
乙
C
D
30%的蔗糖溶液
清水
失水
吸水
物质跨膜运输的特点：
1.水分子可以自由通过；
2.细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过；
3.其他的离子、小分子和大分子不能通过。
结论：细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜
总结