4.1 物质跨膜运输的实例

课件37张PPT。　　分析教材P60“问题探讨”，思考讨论下列问题：
　　(1)漏斗液面升高的原因是什么？
　　提示：单位体积的清水中水分子数大于蔗糖溶液
中的水分子数。
单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子多于
由蔗糖溶液进入清水的水分子。
　　(2)如果用纱布代替玻璃纸，漏斗液面还会升高吗？
　　提示：不会，因为纱布是全透性的，水分子和蔗糖溶液都能通过。　　(3)如果烧杯内不是清水，而是同浓度的蔗糖溶液，漏斗液面还会升高吗？
　提示：液面不会升高，因为半透膜两侧溶液没有浓度差。
　　(4)由(2)、(3)说明渗透作用发生的条件是什么？
　　　　1．细胞吸水和失水的原理
——渗透作用
　　(1)概念： 水分子或其他溶剂分子通过
半透膜，从相对含量高的地方向
相对含量低的地方扩散的现象。
　2 漏斗液面会一直升高吗？分析其原因。渗透平衡时，漏斗内外溶液浓度是否相等？
　　提示：不会。
分析上图可知：漏斗中的液面高于
水槽中的液面，液面差为 H1，由于
水槽中与漏斗中的液体具有浓度差，
即具有渗透压差，所以水分子有进
入漏斗的趋势；但是 H1 产生的压
强与渗透压的平衡使半透膜两侧水
分子的交换率相同时，液面不再升
高。但此时漏斗内溶液的浓度仍大
于漏斗外溶液浓度。
二、细胞的吸水与失水1、动物细胞的吸水与失水：细胞膜细胞质清水?提出问题动物细胞的细胞膜是不是相当于一层半透膜？动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜实验材料：人的红细胞液、三个烧杯、高浓度溶液、低浓度溶液、生理盐水。分析结果、得出结论：红细胞的细胞膜相当于一层半透膜吸水膨胀失水皱缩吸水和失水动态平衡2）低浓度溶液中:由于外界溶液浓度＜细胞质的浓度　红细胞1）高浓度溶液中:由于外界溶液浓度＞细胞质的浓度　红细胞3）在等渗溶液中:由外界溶液浓度=细胞质的浓度 红细胞实验现象记录：生理盐水思考？：如果换成植物细胞会如何？ （水的进出方向——顺相对含量的梯度进出动物细胞）科学探究的步骤提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果，得出结论表达与交流进一步探究实例一洒水为了保持蔬菜的新鲜硬挺糖渍西红柿醋拌黄瓜实例二细胞膜液泡膜细胞质液泡细胞核细胞壁原生质层由纤维素和果胶组成，是全透性的成熟的植物细胞细胞液液泡膜细胞质细胞膜细胞壁原生质层清水?类比学习成熟的植物细胞植物细胞的吸水和失水的猜想细胞壁细胞膜液泡膜细胞质（全透性）细胞液（具有一定的浓度）水探究实验：植物细胞的吸水和失水提出问题作出假设设计实验进行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（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）预期结果将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小的变化；再将细胞浸润在清水中，观察其大小的变化。在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的中央液泡会变大，细胞膨胀。实验现象：[自读教材·夯基础]1．实验过程[填空]
2、质壁分离及复原现象实验现象：变小逐渐恢复原来大小原生质层恢复原来位置原生质层脱离细胞壁基本
不变基本
不变得出结论植物细胞原生质层相当于一层半透膜,成熟的植物细胞靠渗透作用吸水。细胞液与细胞外界溶液发生了渗透作用。
1.实验结果与你与预期相吻合吗？它是否支持你所作出的假设？如果有的结果与预期有所不同，你认为应当作怎样的解释？2.如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？3.如果滴加的是0.5克/ml的蔗糖溶液，实验结果会有什么不同？交流不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用的吸水或失水 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　　2．实验操作中注意的问题
　　(1)实验成功的关键之一是实验材料的选择。要选取成熟的、液泡带有一定颜色的成熟植物组织进行实验，便于观察实验现象。
　　(2)滴加蔗糖溶液或清水时，应在载物台上操作。
　　(3)选用的蔗糖溶液浓度要适宜。过低，不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长；过高，可能造成植物细胞失水过多、过快而死亡。　　3．实验结果分析及拓展
　　(1)质壁分离后，在原生质层和细胞壁之间，充满的液体为外界溶液(如蔗糖溶液)。
　　(2)质壁分离过程中，外界溶液浓度大于细胞液浓度，随着质壁分离程度增大，植物细胞吸水力增强；质壁分离复原过程中，外界溶液浓度小于细胞液浓度，随着质壁分离复原的进行，植物细胞吸水力减弱。1.渗透作用发生的两个条件：
一是半透膜，二是浓度差。
2．原生质层包括
细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
3．植物细胞发生质壁分离的原因：
①外界溶液浓度大于细胞液浓度；
②原生质层的伸缩性大于细胞壁。4．只有活的成熟植物细胞才可发生质壁分离，
动物细胞和根尖分生区细胞不发生质壁分离。
5．细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，
选择透过性是活细胞的功能特性。
6．成熟植物细胞在一定浓度的KNO3、尿素等溶液中
发生先质壁分离后自动复原现象。顺相对含量梯度的细胞的吸水和失水是水分子跨膜运输的过程。　　1．细胞对无机盐离子的吸收实例[判断正误]
(1)不同植物对同一种离子的吸收是相同的。 (×)
(2)人体甲状腺滤泡上皮细胞能逆相对含量梯度吸收碘。(√)
(3)不同微生物对不同矿物质的吸收不同。 (√)顺相对含量梯度的选择性选择透过性膜 1．在农业生产中，不同作物及同一作物在不同生长发育时期要施用不同的肥料，请分析其中的生物学原理。
提示：植物对无机盐的吸收具有选择性。 2．蔗糖不能穿过半透膜，但用蔗糖和醋却能腌制糖醋蒜，请分析原因。
提示：醋和高浓度蔗糖溶液使细胞死亡，原生质层失去选择透过性，蔗糖分子能进入细胞内。 1．选择透过性膜具有选择性的原因
不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同，从而使细胞膜对物质透过表现出高度的选择性。2．半透膜和选择透过性膜的比较