人教版必修1第四章第一节物质跨膜运输实例

课件45张PPT。第4章 物质跨膜运输的实例第1节 物质跨膜运输的实例糖渍西红柿醋拌黄瓜实例一实例二洒水为了保持蔬菜的新鲜硬挺细胞的吸水和失水演示实验：请同学们仔细观察现象，分析现象的原因。半透膜：一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。1、漏斗管内的液面为什么会升高？
2、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？
3、如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？单位时间内透过玻璃纸的水分子数多于渗出玻璃纸的水分子数量不会, 因为纱布的孔隙很大, 蔗糖分子也可以自由透过.不会, 单位时间内透过玻璃纸的水分子数等于渗出玻璃纸的水分子数量思考讨论：
1、条件
具有半透膜
② 半透膜两侧的溶液具有浓度差一、渗透作用2、概念：水分子透过半透膜，由低浓度溶液向高浓度溶液扩散(水分进出是顺相对含量梯度的)1．如果将半透膜换成纱布，渗透现象还会发生吗？如果漏斗内也注入清水，渗透现象还会发生吗？这说明渗透现象发生需要什么条件？
答案　不会；不会；半透膜和浓度差。2．当液面上升到一定程度时，液面不再升高的原因分析： 分析上图可知；漏斗中的液面 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 ，即具有渗透压差，所以水分子有 漏斗的趋势；但是H1产生的
与渗透压的平衡使半透膜两侧
的交换率相同时，液面不再升高。高于浓度差进入 压强水分子3．如果增加蔗糖溶液的浓度，最终形成的液面高度差H怎样变化？如果增加半透膜的面积，最终形成的液面高度差H怎样变化？
答案　会变大。不变，只是液面上升的速度变慢。1．“人造细胞”是用羊皮纸或火棉胶等半透性膜材料做成的一个密闭的囊，囊里面装了等量的不同浓度的蔗糖溶液。假设有三个这样的“人造细胞”，分别用A、B、C表示，它们的蔗糖溶液浓度分别是10%、20%和30%。其中A、B细胞的外面套一金属网笼，C细胞的外面没有套金属网笼，如下图把三个“人造细胞”同时放在浓度为15%的蔗糖溶液的玻璃槽中，经过一段时间后，三个“细胞”的变化分别是 (　　)A．A变大，B稍微变小，C不变
B．A变小，B稍微变大，C不变
C．A变小，B稍微变大，C变大
D．A变大，B稍微变小，C变大【问题导析】
由于水分能够通过 由 浓度向 浓度溶液渗透，因此可以判断A 体积 ，B和C会 ，但由于B的外面套有金属网笼，体积会被限制在金属网笼的大小范围内，只是稍微 。
答案　C半透膜低高失水缩小吸水膨胀变大【一题多变】
(1)一段时间后，A、B的体积不再变化，此时A内蔗糖溶液的浓度和外界蔗糖溶液的浓度相比______(较高、较低、相等)。B内蔗糖溶液的浓度和外界蔗糖溶液的浓度相比______________。(2)若将C浸入玻璃槽后，每隔半小时称量一次重量，下列坐标曲线中，能正确表示测试结果的是(　　)
答案　(1)相等　较高 　(2)B
类比推理1、如果将装置中的漏斗换成动物细胞还会不会吸水？
2、如果吸水会发生什么？ 如果动物细胞吸水胀破则说明细胞也能渗透吸水，细胞膜相当于 。半透膜外界溶液浓度
细胞质浓度外界溶液浓度
细胞质浓度外界溶液浓度

细胞质浓度二、动物细胞的吸水和失水实验 小于 大于 等于细胞吸水膨胀细胞失水皱缩保持原状态讨论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？不一定，浓度差很大时会涨破
浓度差不是很大时不会涨破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？ 干燥难受的感觉，外界浓度高，口腔和唇粘膜细胞失水细胞内外溶液的浓度差
浓度差越大细胞吸水或失水越多二、动物细胞的吸水和失水实验实验结果:当细胞质浓度>外界溶液：动物细胞发生了渗透作用细胞吸水膨胀细胞失水皱缩当细胞质浓度<外界溶液：结果说明:细胞膜相当于半透膜
动物细胞是一个渗透系统结果分析：思考？如果换成植物细胞会如何？三.植物细胞的吸水与失水情况植物细胞内的液体环境主要是指____________液泡中的细胞液问题1.水分进出细胞要经过原生质层吗？原生质层是否相当于半透膜？2.植物细胞壁对水分的进出有没有影响呢？科学探究步骤提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果（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：……）实验：探究植物细胞的吸水和失水设计方案： 将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察液泡、原生质层及细胞大小的变化；再浸润在清水中，观察其大小的变化。 预期实验的结果 ： 由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由通过，而蔗糖分子则不能通过，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会____，细胞_______；在清水中植物细胞的液泡又会______，细胞_____。 缩小皱缩变大膨胀实验结果：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
不变中央液泡
大小原生质层
的位置分析结果植物细胞——质壁分离植物细胞——质壁分离复原分析结果植物细胞质壁分离和复原现象实验结论：原生质层相当于一层半透膜1.如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？2.如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液，实验结果会有什么不同？ 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3.为什么植物细胞失水时,原生质层与细胞壁不是一起变化,而是发生质壁分离?原生质层比细胞壁的伸缩性大4、动植物细胞在吸水与失水方面的差异
动物细胞没有细胞壁，因此不会有质壁分离现象。
植物细胞由于有细胞壁的限制和保护不会因持续吸水而涨破。
植物细胞发生质壁分离的原因内因：2、原生质层比细胞壁的伸缩性大外因：植物细胞是一个活细胞
细胞内外存在着浓度差
植物细胞中必须有大液泡小结：1、原生质层相当于一层半透膜1．质壁分离及复原的“质”指的是什么？“壁”指的是什么？
答案　原生质层。细胞壁。2．实验成功的关键是实验材料的选择，为什么本实验不选择细菌和动物细胞，而选择有大液泡并有颜色的植物细胞？
答案　一般不选择细菌细胞，它能发生质壁分离，但现象不明显。不能选择动物细胞，它无细胞壁，不能发生质壁分离现象。选择有大液泡并有颜色的植物细胞因为质壁分离现象易于发生且便于在显微镜下观察。3．发生质壁分离复原需要将植物再置于低浓度的蔗糖溶液或蒸馏水中，但如果所用溶液中的溶质为葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等，为什么会发生自动复原现象？
答案　质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。 4．发生质壁分离时在细胞壁和细胞膜之间充满的是 ，原因是细胞壁具有
。外界溶液全透性2．在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如图所示的状态。a、b表示该部位的溶液浓度，由此可推测(　　)
A．a>b，细胞渗透吸水
B．a＝b，渗透系统保持动态平衡
C．a D．上述三种情况都有可能【问题导析】
(1)该细胞可能正处于 过程中，也可能处于质壁分离后的 过程中，也可能正处在发生 的过程中。
(2)此状态下一步可以是液泡继续 ，也可以是液泡继续
，也可以是液泡 。
　质壁分离动态平衡质壁分离复原增大变小不发生变化【一题多变】
将紫色洋葱表皮细胞置于质量浓度为0.3 g/mL蔗糖溶液中，光镜下所能看到的现象有________。
①液泡变小，颜色由浅变深　②液泡变小，颜色由深变浅　③原生质层与细胞壁逐渐分离　④细胞膜、液泡膜结构清晰　⑤原生质层与细胞壁之间的溶液不呈紫色
答案　①③⑤总结质壁分离说明以下问题
（1）判断细胞的死活；
（2）测定细胞液的浓度范围；
（3）比较不同植物细胞的细胞液浓度。
(4) 比较未知溶液浓度的大小
(5) 验证原生质层和细胞壁伸缩性的大小待测细胞+蔗糖溶液-----发生质壁分离和复原不发生质壁分离（活细胞）（死细胞）（1）判断细胞的死活；（2）测定细胞液的浓度范围待测细胞 + 一系列浓度梯度的蔗糖溶液——细胞液浓度范围=未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围。四、物质跨膜运输的其他实例
实例一1、水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高？
2、不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？1.在培养过程中，水稻吸收水分及Si4+离子较多，吸收Ca2+、Mg2+较少，结果导致水稻培养液里的Ca2+、Mg2+浓度增高。
2.在番茄的培养液中， Ca2+、Mg2+的浓度下降，而Si4+的浓度升高，证明番茄吸收的Ca2+、Mg2+比Si4+ 多。
3.不同作物对无机盐的吸收是有差异的。根据资料分析结论：细胞对于物质的输出和输入有选择性。其他物质跨膜运输实例二结论：
物质（如碘）的跨膜运输并不都是和水一样顺相对含量梯度的运输的。物质跨膜运输的其他实例三20 —25倍人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力250mg/L血液中碘的浓度I－ 水分子的运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输也是这样的吗？由此你能得出什么结论？水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的
其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于细胞生命活动的需要。
细胞对物质的吸收是有选择的。结论：细胞膜不仅是半透膜，还是选择透过性膜分析教材P63资料
(1)不同的植物对同一种无机盐的吸收是否相同？同一植物对不同无机盐吸收是否相同？说明了什么？
　 不同。不同。植物对无机盐的吸收具有选择性，从而说明了细胞膜是选择透过性膜。
(2)在培养过程中，番茄培养液中的Si浓度为什么上升？
　 在培养过程中，番茄吸收水分和其他离子相对速率高，吸收Si相对速率低，导致培养液中Si浓度升高。3．用相同的完全培养液，在相同条件下分别培养水稻和番茄幼苗。在两者的吸水率几乎相同的情况下，72 h后原培养液中部分离子浓度发生了如下表所示的变化(表中数据为72 h后溶液中部分离子浓度占实验开始时的百分比)。分析下表不能得出的结论是 (　　)A．不同植物对同一离子的需要量是不同的
B．与番茄相比，水稻对 的需要量大，对Ca2＋的需要量小
C．植物对无机盐离子的吸收具有选择性
D．植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关不同 同种 同一 不同 不同 Ca2＋、Mg2＋ 选择 【一题多变】
判断正误
(1)细胞吸水和失水是水分子逆相对含量梯度跨膜运输的过程
(　　)
(2)水分子跨膜运输的方向是由高浓度溶液向低浓度溶液
(　　)
(3)无机盐离子可以逆相对含量的梯度进行跨膜运输
(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)√再见