人教版必修一高中生物4-1《物质跨膜运输实例》29张PPT

(共29张PPT)
1.细胞膜的成分
主要由_________和______
组成，有少量的_______。
蛋白质
糖类
脂质
(磷脂)
2.细胞膜的功能
将细胞与外界环境分隔开
控制物质进出细胞
进行细胞间的信息交流
第四章
细胞的物质输入和输出
复习提问:
第一节
物质跨膜运输的实例
考点1：渗透作用原理及应用
考点3：物质跨膜运输的其他实例
考点2：探究（植物）细胞的吸水和失水
本节考点
一、渗透作用
1.渗透系统装置
1、漏斗管内的液面为什么会升高？平衡后哪里的浓度高？
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？
4.如果将烧杯中的溶液与漏斗中的溶液互换，液面怎么变化？原因？
单位时间内水分子数：渗入玻璃纸＞渗出玻璃纸。漏斗里的浓度高。
不会,
因为纱布的孔隙很大,
蔗糖分子也可以自由透过.
半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内水分子数：渗入＝渗出
，故液面不会升高。
液面下降.因为烧杯中蔗糖浓度＞漏斗中溶液浓度，单位时间从漏斗中扩散到烧杯中的水分子数量比较多，所以液面下降。
溶液浓度
30%蔗糖溶液
清水
高
低
渗透现象的演示实验
水分流动方向
一、渗透作用
2．渗透作用发生的条件
(1)具有
。
(2)半透膜两侧的溶液具有
。
半透膜
浓度差
3．渗透作用发生的原理
(1)宏观：由低浓度溶液向高浓度溶液扩散
(2)微观：单位体积的水分子由多向少扩散。
溶液浓度是指物质的量浓度
特别提醒：
1.渗透系统装置
4.透作用的变式（U形管）
（要求：葡萄糖不能透过半透膜，但KNO3可以）
问题：1、左0.3mol/ml蔗糖
右0.3mol/ml的葡萄糖
2、左0.3g/ml的蔗糖
右0.3g/ml的葡萄糖
3、左KNO3溶液
右蒸馏水
4、如果把1中两边各加入等量等浓度的蔗糖酶又怎样
A.
甲高于乙
B.
乙高于甲
C.
先甲高于乙，后乙高于甲
D.
先甲低于乙，后乙低于甲
例1、把体积和质量分数相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透膜（允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过）隔开（如图），开始和一段时间后液面情况是
C
(1)当外界溶液浓度＜细胞质浓度时，细胞
。
(2)当外界溶液浓度＞细胞质浓度时，细胞
。
(3)当
_____________
时，水分进出平衡。
吸水
失水
外界溶液浓度＝细胞质浓度
1．动物细胞的吸水和失水
正常状态
清水
盐水
0.9%生理盐水
1．动物细胞的吸水和失水
二.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？
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？
浓度差越大细胞吸水或失水越多
一般不透过细胞膜
细胞膜相当于半透膜
当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度时，红细胞一般会因持续吸水而涨破。
细胞膜
液泡膜
细胞质
液泡
细胞核
细胞壁
原生质层
（全透性，伸缩性小）
成熟的植物细胞
2.植物细胞的吸水与失水情况
科学探究步骤
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
（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）
植物细胞的吸水和失水
分析结果
表达与交流
（分析实验结果，得出结论：……）
（总结，写实验报告并适当交流）
实验现象
???
中央液
泡大小
原生质层
的位置
细胞
大小
蔗糖
溶液
清水
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
原生质层相当于半透膜
（1）原因
原生质层具半透性且其伸缩性比细胞壁大
内因：
外因：
外界溶液浓度大于细胞液浓度
小结.质壁分离的原因分析
{
（2）表现
植物细胞由坚挺→萎蔫
宏观：
微观：
质壁分离
{
液泡体积（大→小）
细胞液颜色（浅→深）
原生质层与细胞壁分离
{
1、你知道这里的“质”与“壁”分别指什么吗？“质”与“壁”之间的液体是什么?
2、在质壁分离及复原的过程中，细胞液浓度的变化趋势如何？
“质”指原生质层，“壁”指细胞壁.
是外界溶液
质壁分离—细胞液浓度变大
；复原—细胞液浓度变小
3、要观察细胞发生质壁分离和复原，对材料有哪些要求？
有细胞壁（成熟植物细胞）；有中央液泡（颜色为深色）；活细胞（原生质层相当于半透膜）
注：能发生质壁分离的细胞：成熟的植物细胞。
干种子的细胞、根尖分生区等处在发育过程的植物细胞以及动物细胞不能发生质壁分离。
(2)当以植物细胞可吸收的物质作溶质(如甘油、尿素、KNO3、乙二醇等)时，可出现质壁分离及自动复原现象。
(1)本实验选用0.3
g/mL的蔗糖溶液(此浓度下既明
显出现质壁分离，又不致杀死细胞)。盐酸、酒
精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做质壁分离
的溶液。
特别注意：
拓展.质壁分离与复原的应用
⑥证明成熟植物细胞发生渗透作用；
①判断细胞的死活
②测定细胞液浓度范围
③测比较不同植物细胞的细胞液浓度
⑤鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)
④比较一系列溶液的浓度的大小
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。
1、将紫色洋葱表皮细胞放入一定浓度硝酸钾溶液
中，在显微镜下观察发现开始液泡颜色逐渐变
深，后来又逐渐变浅，能够反映细胞液含水量
随时间变化的图是
(
)
C
2、在保持细胞存活的条件下，
蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变
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。
B
初始浓度
0
Mg2＋
Ca2+
Si4+
离子
培养液中的离子浓度
水稻
番茄
三.物质跨膜运输的其他实例
1、水稻培养液中的Ca2+、Mg2+离子浓度为什么会增高？是不是水稻不吸收反而向外排出呢？
2、不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？
提示1：在培养过程中，水稻吸收水分及其他离子较多，吸收Ca2+、Mg2+较少，结果导致水稻培养液里的Ca2+、Mg2+浓度增高。
提示1：在培养过程中，水稻吸收水分及其他离子较多，吸收
Ca2+、Mg2+较少，结果导致水稻培养液里的Ca2+、Mg2+浓度增高。
提示2：不同作物对无
机盐的吸收是有差异的。
提示3：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。
提示4：细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具有普遍性。
三.物质跨膜运输的其他实例
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。
生物膜可以让水分子自由通过，被选择的离子和小分子也可以通过，其他的离子、小分子和大分子不能通过。与细胞生命活动密切相关，是活细胞的一个重要特征。
分析：生物膜、全透膜、半透膜、选择透过性膜不同点
生物膜不仅是半透膜还是选择透过性膜
1、将一块新鲜马铃薯切成5块，放在一定浓度的蔗糖溶液中，通过显微镜观察细胞，结果是
蔗糖浓度g/ml
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
质壁分离情况
不发生
不发生
刚发生
发生
发生
则马铃薯的细胞液浓度大约为
g/ml
A、0.05—0.10
B、0.10-0.15
C、0.15-0.20
D、0.20-0.25
B
2、图为某种植物幼苗（大小、长势相同）均分为甲、乙两组后，在两种不同浓度KNO3溶液中培养时鲜重的变化情况（其它条件相同且不变),下列有关叙述，错误的是(
)
A．3h时，两组幼苗均已
出现萎蔫现象，直接
原因是蒸腾作用和
根细胞失水
B．6h时，甲组幼苗因根系
开始吸收K+、NO3—，吸
水能力增强，使鲜重逐渐提高
C．12h后，若继续培养，甲组幼苗的鲜重可能超过
处理前，乙组幼苗将死亡
D．实验表明，该植物幼苗对水分和矿质元素的吸收
是两个相对独立的过程
B
3、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（
）
C
a
c
b
a
c
b
a
c
b
a
c
b
A
B
C
D
4、图示渗透作用装置，装置溶液A、B、a、b浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示，图2、图4分别表示一段时间后，图1、图3液面上升的高度h1、h2。如果A、B、a、b均为蔗糖溶液，且MA>MB，Ma=Mb>MA，则达到平衡后?
A．h1＞h2
Ma＞Mb
B．h1＞h2
Ma＜Mb
C．h1＜h2
Ma＜Mb
D．h1＜h2
Ma＞Mb
D
5、取一段葱茎，将其纵切。由于纵切的葱茎使薄壁的皮层细胞摆脱了厚壁的表皮细胞的束缚，皮层细胞扩张得更快，从而使葱茎向表皮外弯曲，切后的形状如下图，将它作为对照。再取另外四节葱茎做同样的处理，将它们分别置于a至d的不同浓度的蔗糖溶液中，30分钟后，葱茎形状记录如下。据此判断蔗糖溶液浓度的大小为?
A．a>b>c>d
B．a>c>d>b
C．b>d>c>a
D．b>a>c>d
B