人教版必修1第四章第一节物质跨膜运输的实例（共60张PPT）

课件60张PPT。4.1 物质跨膜运输的实例一、渗透作用的原理二、动物细胞的吸水和失水
三、植物细胞的吸水和失水 四、物质跨膜运输的其他实例渗透系统装置水分子（或其它溶剂分子）透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散渗透作用的条件：1、扩散：是两种不同物质在接触时，彼此进入对方的现象①具有半透膜；②半透膜两侧的溶液具有浓度差。一、渗透作用的原理2、渗透吸水的原理通过膜上孔径的大小决定物质分子是否通过半透膜蔗糖液清水3 渗透作用：低浓度溶液水分渗透方向：高浓度溶液“水往高处流”二、动物细胞的吸水和失水
外界溶液浓度
<
细胞质浓度
细胞吸水膨胀外界溶液浓度
=
细胞质浓度
水分进出细胞
处于平衡状态外界溶液浓度
>
细胞质浓度
细胞失水皱缩
（1）动物细胞的 相当于半透膜，两侧具
有浓度差，构成渗透系统,故可发生 ，
（2）当外界溶液浓度<细胞质浓度时，细胞 .
。
（3）当外界溶液浓度>细胞质浓度时，细胞 .
。
（4）当 时，水分进
出平衡。细胞膜渗透作用膨胀吸水失水皱缩外界溶液浓度=细胞质浓度二、动物细胞的吸水和失水三、植物细胞的吸水和失水 细胞壁（全透性）细胞膜细胞质液泡膜细胞液原生质层（选择透过性）水或一定浓度的溶液对比分析植物细胞的结构与渗透吸水装置半透膜蔗糖液清水结论：
成熟的植物细胞与外界溶液能够组成一个渗透装置，通过渗透作用的方式吸水和失水 细胞质细胞膜液泡膜原生质层细胞壁细胞液一个成熟的植物细胞可构成一个渗透系统半透膜外界溶液浓度差实验强化在平时6
观察植物细胞的质壁分离及复原
原理：成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。1、植物细胞渗透吸水和失水证据三、植物细胞的吸水和失水 流程 2、植物细胞渗透吸水和失水证据外界溶液浓度 ＞细胞液浓度质壁分离洋葱紫色表皮外界溶液浓度＜细胞液浓度质壁分离复原细胞壁液 泡原生质层间 隙
（充满外界溶液）植物细胞吸水和失水的条件3.质壁分离的原因分析
（1）原因观察质壁分离的三个指标特别提醒
1、质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因细胞壁是全透性且有水分通过原生质层渗出来。
2、若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因细胞过度失水而死亡。
3、若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。练一练
下列哪些细胞能发生质壁分离并总结发生质壁分
离的条件。
a.叶肉细胞 b.根毛成熟区细胞 c.分生区细胞
d.洋葱表皮细胞 e.干种子细胞 f.动物细胞
g.导管细胞
答案 （1）能发生质壁分离的细胞：a、b、d （2）有大液泡（成熟）的活的植物细胞，才能发
生质壁分离。动物细胞、无大液泡的或死的植物
细胞不能发生质壁分离。提醒 ①分生区细胞和干种子细胞因无大液泡，
不能发生渗透作用，无质壁分离和复原现象。
②若有细胞壁的存在，不管失水还是吸水，细胞体
积变化不大。但动物细胞体积会发生明显变化。 4．本实验能验证的问题实验验证问题
观察质壁分离和复原：
①可以证明一个成熟的植物细胞构成一个渗透系统，质壁分离和复原是细胞渗透失水或吸水的标志；
②可以证明渗透作用发生的条件；
③可以证明细胞是活的；
④还可以大致测出细胞液的浓度；
⑤证明原生质层的伸缩性大于细胞壁。
四、物质跨膜运输的其他实例
1.番茄和水稻吸收无机盐离子的比较
科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2+、Mg2+
和Si4+的培养液中培养，结果及分析如下：
（1）水稻吸收水的相对速度比吸收Ca2+、Mg2+ ,
造成培养液中Ca2+、Mg2+浓度 ；番茄吸收水
的相对速度比吸收Si4+ ，造成培养液中Si4+浓
度 。大上升大上升 （2）不同植物对 的吸收有差异,
同一种植物对 的吸收也有差异,
说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有 。

同一种无机盐离子不同种无机盐离子选择性（3）.吸水为 ，吸收离子为 ，且无
机盐离子必须溶于水后才能被吸收，所以吸水和
吸收无机盐离子是两个 的过程。
自由扩散主动运输相对独立 （2）、微生物吸收无机盐离子的特点
不同微生物对不同无机盐离子的吸收表现出较大
的差异：
（1）不同微生物对无机盐离子的吸收有 。
（2）不同微生物对各种无机盐离子的 不同。选择性需要量五、物质进入细胞的方式
1、小分子、离子
①自由扩散：不需要 ，其动力为
，如H2O、气体、脂质、乙醇、苯等。
②协助扩散：需要 但不需要 ，如葡萄
糖进入 。载体和能量 浓度差 载体红细胞 能量 ③主动运输：需要 ，如各种离子和
氨基酸等。
载体和能量
2、大分子、颗粒性物质
胞吞和胞吐： 物质进出细胞的运输方
式，需 但不需 协助，该过程可体现
细胞膜的 。
大分子能量载体流动性构建知识网络 高频考点突破
考点 渗透系统与渗透作用
1.渗透系统的组成（如图）及条件（1）半透膜可以是生物性的选择透过性膜，如细
胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。
（2）半透膜两侧的溶液具有浓度差。浓度差的实
质是单位体积溶液中溶质分子数的差，即物质的
量浓度之差，即摩尔浓度而不是质量浓度。1.渗透系统的组成（如图）及条件2.渗透作用的发生（溶质分子不能通过半透膜）
（1）当S1浓度>S2浓度时，由S2→S1的水分子数多
于由S1→S2的水分子数，漏斗（S1）液面上升。

（2）当S1浓度 于由S2→S1的水分子数，漏斗（S1）液面下降。1.渗透系统的组成（如图）及条件注意：
①若溶质分子能通过半透膜，则先是浓
度高的一侧液面升高，随后另一侧液面上升，最后达到渗透平衡。
②上图中，在达到渗透平衡后，只要存在
液面差Δh，则S1溶液的浓度仍大于S2溶液的浓度。1.渗透系统的组成（如图）及条件③水分子的移动方向：双向移动，但水分子数多（低浓度）溶液流向水分子数少（高浓度）溶液。
达到平衡时，水分子出入两种溶液体系的量相等。
1.将新鲜的苔藓植物叶片放入有少
量红墨水、含量为30%的蔗糖溶
液中，在显微镜下观察，你会看
到细胞的状态如图所示，此时部
位①②的颜色分别是
A.①无色②绿色 B.①红色②绿色

C.①红色②无色 D.①红色②红色 实例点拨2.（2008·上海卷，20）在保持
细胞存活的条件下，蔗糖溶液
浓度与萝卜条质量变化的关系
如右图。若将处于b浓度溶液中
的萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条的质量
将
A.不变 B.增大
C.减小 D.先增后减
解析 b浓度溶液中，萝卜条质量减小，说明萝
卜条在失水，重新放在浓度小于b的a浓度溶液
中，萝卜条会吸水，质量将增大。 实例点拨3、如图为渗透作用实验，开始时如图(一)，A代表清水，B、C代表蔗糖溶液，过一段时间后结果如图(二)，漏斗管内液面不再变化，H1、H2表示漏斗管内液面与清水的液面差。下列说法错误的是（ ）
A．图(二)中B的浓度等于C的浓度
B．图(一)中A中水分子扩散到B的速度大于A中水分子扩散 到C的速度
C．图(二)中A中水分子扩散到B的速度等于B中水分子扩散 到A的速度
D．图(一)中B浓度大于C的浓度 实例点拨4、如图表示渗透作用装置图，其中半透膜为膀胱膜（蔗糖分子不能通过，水分子可以自由通过）。图中溶液A、B、a、b均为蔗糖溶液，其浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示，且MA＞MB，Ma=Mb＞MA。一段时间达到平衡后，甲装置、乙装置液面上升的高度分别为h1、h2，a、b的浓度分别为M1、M2，则A.h1＞h2，M1＜M2 B.h1＜h2，M1=M2
C.h1＞h2，M1＞M2 D.h1＜h2，M1＞M2 实例点拨对相近易混淆概念理解辨析模糊
1.扩散作用和渗透作用的关系
物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩散作用。
渗透作用是一种特殊方式的扩散，它是指
水或其他溶剂分子通过半透膜（或选择透过性膜）
进行的扩散。 2.半透膜、选择透过性膜
（1）区别
①半透膜可以是生物性的选择透过性膜，也可以是无生命的物理性膜，即指某些物质可以透过而
另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小。
②选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。细胞
死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。 （2）共性
都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。
3.原生质层、原生质体
（1）原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构，由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞
质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟的植物细胞中。

（2）原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植物细胞结构，包括细胞膜、细胞
质、细胞核三部分，常作为植物细胞融合的材料。(2008江苏生物)33.某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。
增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。 （1）设计出继续实验的简要步骤：
①
② 实例点拨向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热（或隔水加热）U型管至适宜温度，观察a、b两管内液面的变化 吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，（60～65℃）水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀 (2008江苏生物)33.某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。
增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。 （2）预测实验现象并作出结论 实例点拨如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；
如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜考点二 物质运输方式的比较
1.离子、小分子的跨膜运输比较考点二 物质运输方式的比较
1.离子、小分子的跨膜运输比较考点二 物质运输方式的比较
1.离子、小分子的跨膜运输比较考点二 物质运输方式的比较
1.离子、小分子的跨膜运输比较载体饱和现象特别提醒
(1)影响自由扩散、协助扩散、主动运输的因素
①影响自由扩散的因素：
细胞膜内外物质的浓度差。
②影响协助扩散的因素：
a.细胞膜内外物质的浓度差；b.细胞膜上载体的种类和数量。
③影响主动运输的因素:
a.载体（核糖体）;b.能量（细胞质基质和线粒体）。凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。细胞外浓度运输速度 自由扩散O2 运输速度a．影响自由扩散的因素——膜两侧的浓度差 b．影响主动运输的因素 载体饱和的现象2.大分子的膜泡运输 2.大分子的膜泡运输 自由扩散主动运输内吞外排不需要需要否否否是是是H2O、O2、CO2、
甘油、乙醇、苯 白细胞吞噬病菌腺细胞分泌物质如图表示某生物膜结构，图中A、B、C、D、E、F表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输方式识图分析解题思路探究
思维误区警示
易错分析
对物质进出细胞的图解、曲线辨析不清
（1）需要载体协助的运输方式：
主动运输和协助扩散。
（2）消耗能量的运输方式：
主动运输、胞吞和胞吐。
（3）从高浓度到低浓度运输方式：
自由扩散、协助扩散。 （4）影响协助扩散运输速度的因素：
载体数量、浓度差。
（5）与主动运输有关的细胞器：
供能的线粒体、载体蛋白的合成场所——核糖体。
（6）运输速度与O2浓度无关的运输方式：
自由扩散、协助扩散。 某科学家在研究细胞膜运输物质时发现有四种
关系，分别用下列四种曲线表示：主动运输自由扩散、协助扩散 图中的哪一条曲线能说明红细胞运输葡萄糖的
速度与血浆中葡萄糖的浓度之间的关系
( )
解析 葡萄糖进入红细胞的运输方式为协助扩
散，在一定浓度范围内，血糖浓度越大，运输
速度越快，但因膜上运输葡萄糖的载体蛋白数
量是有限的，所以当葡萄糖浓度达到一定值
时，吸收速率不再改变。C纠正训练
如图为物质出入细胞的四种方式示意图，请据
图回答：

（1）图中A表示 方式，B表示 方式，
C表示 方式，D表示 方式。
自由扩散协助扩散主动运输
胞吐纠正训练
如图为物质出入细胞的四种方式示意图，请据
图回答：

（2）K+、O2和葡萄糖三种物质中，通过B方式进入红细胞的是 。葡萄糖纠正训练
如图为物质出入细胞的四种方式示意图，请据
图回答：

（3）与A方式相比，B方式的主要特点是需要借助 ，
该物质是在细胞内的 上合成的。
载体蛋白核糖体纠正训练
如图为物质出入细胞的四种方式示意图，请据
图回答：

（4）胰岛B细胞分泌胰岛素是通过 方式进行，该种运输方式也体现出细胞膜 的特点。D（或胞吐）具有一定的流动性纠正训练
如图为物质出入细胞的四种方式示意图，请据
图回答：

（5）若在细胞中注入某种呼吸抑制剂， 方式将会受到较大影响。C、D（或主动运输和胞吐）纠正训练
如图为物质出入细胞的四种方式示意图，请据
图回答：

（6）需要载体协助的方式为 （填字母），影响B方式运输速度的因素为 ；与C运输方式有关的细胞器是 。B、C 浓度差和载体数量线粒体和核糖体
规律方法 判断物质运输方式的方法
（1）
（2）根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方式
是主动运输。1.（2009·宁夏、辽宁理综，3）下列关于物质跨
膜运输的叙述，错误的是 ( )
A.植物细胞积累K+需消耗能量
B.细胞对离子的吸收具有选择性
C.海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止质壁
分离
D.液泡中积累大量离子，故液泡膜不具有选择
透过性 实例点拨2.如图表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”
的过程。下列与此有关的叙述错误的是 ( )
A.a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生
B.a要有细胞表面识别和内部供能才可能完成C.b表示细胞分泌的同时会导致膜成分的更新
D.b与a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式