人教版高中生物必修一 课件 4.1 物质跨膜运输的实例（共40张PPT）

课件40张PPT。第四章 细胞的物质输入输出第一节 物质跨膜运输的实例一、问题探讨半透膜是一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的多孔性薄膜的总称，如动物的膀胱膜、肠衣膜等能否透过取决于分子大小蔗糖溶液清水玻璃纸，又叫赛璐玢，是一种半透膜渗透作用水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散，叫~2、如果用一层纱布代替玻璃纸，管内液面还会升高吗？ 3、如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会是怎样？ 用纱布替代玻璃纸时，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由透过，因而液面不会升高。 半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量，液面也不会升高。讨论：1、漏斗管内的液面为什么会升高？ 单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量大于渗出的水分子数量，液面升高一、渗透作用（1）渗透作用的概念：
（2）发生渗透作用的条件：
一是具有半透膜
二是半透膜两侧具有浓度差（3）特点低浓度溶液水分渗透方向：高浓度溶液“水往 处流”高水分子是顺相对含量梯度跨膜运输的水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散，叫~(水分子数比较多)(水分子数比较少)
二、动物细胞的吸水和失水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？一般不能透过细胞膜 相当于半透膜 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？取决于红细胞内外浓度的差值 其它动物细胞的吸水或失水与红细胞相似，都是通过渗透作用红细胞一般会因持续吸水而涨破 思考与讨论：　1、在青菜上放一些盐,一会儿后就可看到水分渗出。　2、对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。
3、放蔫的青菜用清水浸泡一会儿后，又恢复新鲜 。生活现象：植物细胞会出现失水的情况吗？思考：1、植物细胞在什么情况下会失水？2、植物细胞的失水和吸水也是通过渗透作用
实现的吗？3、植物细胞中是否满足渗透作用的条件呢？
如果满足，那么植物细胞的半透膜是什么？
又是哪两边存在浓度差呢？细胞膜液泡膜细胞液细胞壁原生质层（全透性）成熟的植物细胞细胞质渗透作用发生的条件：
①具有半透膜 ②半透膜两侧具有浓度差植物细胞内的液体环境主要指液泡内的细胞液，具有一定的浓度外界溶液浓度差（半透膜？）原生质层相当于半透膜作出假设：提出问题：原生质层相当于一层半透膜吗？设计实验:A、将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察
B、将细胞浸润在清水中，观察A、在蔗糖溶液中植物细胞的液泡会变小，细胞皱缩；
B、在清水中植物细胞的液泡会变大，细胞膨胀。1、设计方案：2、预期结果：观察液泡和细胞体积、形态的变化 创造半透膜两侧浓度差条件原生质层是细胞层次的结构，要观察它，我们必须借助于什么工具？观察什么？
那么我们应该选用什么样的实验材料才能使实验成功呢？ 进行实验：实验步骤1.剥取洋葱鳞茎的鳞片叶，外表皮紫色较浓的更好。用解剖刀或刀片在叶片外表皮划一0.5 cm见方的“井”字。
2. 用尖嘴镊从“井”字中央的一角小心地将洋葱鳞片叶外表皮撕下，平铺在载玻片中央的清水中,盖上盖玻片。用吸水纸吸去多余液体，制成临时装片。以下步骤参看课本设计实验:外界溶液浓度大于细胞液的浓度，细胞失水植物细胞质壁分离现象 原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性外界溶液浓度小于细胞液的浓度，细胞吸水植物细胞质壁分离复原现象正常状态高浓度状态低浓度状态观察到的图像液泡大小变化原生质层位置变小原生质层 脱离细胞壁逐渐恢复原来大小原生质层 恢复原来位置比较大原生质层 紧贴细胞壁实验结果：记录分析实验结果 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和失水。得出结论表达与交流(总结，写实验报告并适当交流)水的进出方向——顺相对含量的梯度跨原生质层进出植物细胞探究的一般过程：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、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）四.物质跨膜运输的其他实例结论二：不同植物对同种离子的吸收结论一：同种植物对不同离子的吸收不一样；不一样。发现：细胞对于物质的输出和输入有选择性。 都是由细胞膜上载体的种类和数量决定,也取决于细胞生命活动的需要。 对物质是否吸收?吸收多少?1.细胞吸水和失水时水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的。
2.对矿质元素的吸收有些是逆相对含量梯度3. 水分子可以自由通过细胞膜，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过,
细胞对物质的吸收是有选择的。小结：物质跨膜运输的实例 细胞膜和其他生物膜在控制物质进出时，都表现出选择透过性特性，这些膜都是选择透过性膜。这种选择透过性活细胞才具有，可用来鉴定细胞的死活。思考根尖各个部分细胞的吸水方式？具有中央大液泡，主要靠渗透作用吸水成熟植物细胞未成熟植物细胞没有成形的大液泡植物体的吸水和失水（一）植物吸收水分的器官、部位和方式主要器官是：最活跃的区域是：根（叶）根尖成熟区的表皮细胞主要靠吸胀作用主要靠渗透作用吸水方式无中央大液泡的细胞：有中央大液泡的细胞：吸胀作用
适用条件：未成熟的植物细胞和失去中央液泡的细胞，如根尖分生区和干燥的种子
原理：细胞内亲水性物质吸收水分
亲水性大小：蛋白质>淀粉>纤维素拓展课堂：1、比较半透膜和选择透过性膜2、质壁分离产生的条件：
3、质壁分离产生的原因： (1)活细胞（2）具有大液泡（3）具有细胞壁内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性
外因：外界溶液浓度>细胞液浓度4、质壁分离实验的应用C＞B＞A＞土壤溶液下图是成熟区的表皮细胞及相邻内层的几个细胞，如果水分从土壤溶液依次渗透到A、B、C，则土壤溶液、及A、B、C的细胞液之间浓度的关系是什么？2.如果滴加的是KNO3或NaCl溶液，实验结果会有什么不同？1.如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液，实验结果会有什么不同？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可使细胞发生质壁分离，又可以使它自动复原（钾离子、硝酸根离子被吸收）思考:课堂巩固1、以下可以发生渗透作用的是（ ）
A.煮熟的马铃薯条放入水中 B.把干种子放在清水中
C.烈日下菠菜叶子下垂 D.放在盐水中的萝卜变软
2、a、b、c是三个相邻的细胞，已知a细胞液浓度> b细胞液浓度> c细胞液浓度,如图所示，能正确表示水分在三者之间关系的是（ ）CABCDD3、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧苗”。其原因是（ ）
A、根细胞从土壤中吸收的养分过多
B、根细胞不能从土壤中吸水
C、根系不能将水向上运输
D、根系被肥料分解释放的热能烧毁B4、利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理是（ ）
A、盐水中的Cl－有杀菌防腐的作用
B、盐水中的Na＋不利于细菌的生活
C、盐水是中性的，不适于细菌的生活
D、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡D
半透膜：不具生命性，因而没有选择透过性。
半透膜是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，物质能否透过半透膜，取决于分子的大小 （如：动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等）
选择透过性膜：指细胞膜等生物膜。
膜上具有载体，且不同的生物膜上载体种类和数量不同，因而对物质的吸收以及吸收的多少有选择性。
（如：细胞膜等各种生物膜）
当细胞死亡后生物膜失去选择透过性，变为全透性拓展课堂：植物吸水方式有两种：
1、吸胀作用（未形成液泡）
如：干种子、根尖分生区（亲水性物质吸水。非生命的物理过程 。如蛋白质、淀粉、纤维素等）
2、渗透作用(形成液泡)分析1、植物细胞的渗透和动物细胞原理是不是一样的呢？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水的进出方向——顺相对含量的梯度进出植物细胞特点概念比较
扩散：物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散（是否发生扩散与膜结构的存在无关）
（如：O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动）
渗透：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透
（如：细胞的吸水和失水，原生质层相当于半透膜）
二.细胞的吸水和失水（一）动物细胞正常吸水，膨胀失水，皱缩细胞的吸水和失水（原理：渗透作用）
1、? 动物细胞的吸水和失水
外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水膨胀
外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩
外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡细胞吸水膨胀 保持原状态细胞失水皱缩植物细胞质壁分离和复原现象实验结论：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：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.
原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质三、植物细胞的吸水和失水（1）设计方案：将植物细胞分别浸润在较高浓度的蔗糖溶液中和清水中，观察其大小的变化。 （2）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缩小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的液泡又会变大，细胞膨胀。 设计实验外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞质壁分离
外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞质壁分离复原
外界溶液浓度=细胞液浓度时，水分进出细胞处于动态平衡植物细胞的质壁分离及复原质壁分离 原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性——质壁分离的原因之一资料书56页T4、T5、T6、T8、T9、