4.1物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例

第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出,第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例,半透膜：半透膜是一類可以讓小分子物質(zhì)（如水分子）通過而較大分子物質(zhì)（如蔗糖分子）不能通過的一類薄膜的總稱。,問題探討,滲透現(xiàn)象,滲透裝置,1、漏斗管內(nèi)液面為什么會(huì)升高？,2、如果用紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)液面還會(huì)升高嗎？,3、如果清水換成同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會(huì)怎樣？,問題探討,滲透現(xiàn)象,蔗糖分子,水分子,半透膜,問題探討,由于單位時(shí)間內(nèi)透過半透膜進(jìn)入漏斗的水分子多于從漏斗滲出的。,蔗糖分子,水分子,半透膜,濃度溶液,水分子整體滲透方向:,低,高,濃度溶液,滲透現(xiàn)象,1、漏斗管內(nèi)液面為什么會(huì)升高？,（水分子由水一側(cè)向水一側(cè)）,多,少,2、如果用紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)液面還會(huì)升高嗎？,不會(huì)，因紗布的孔隙大，蔗糖分子也可通過。,問題探討,蔗糖分子,水分子,半透膜,紗布,滲透現(xiàn)象,3、如果清水換成同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會(huì)怎樣？,液面不會(huì)升高。因?yàn)閱挝粫r(shí)間內(nèi)透過玻璃紙進(jìn)入漏斗的水分子等于從漏斗滲出的。,問題探討,蔗糖分子,半透膜,蔗糖分子,滲透現(xiàn)象,有半透膜,半透膜兩側(cè)的溶液有濃度差,水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜,從低濃度溶液向高濃度溶液的擴(kuò)散。,1、滲透現(xiàn)象發(fā)生的條件：,一、滲透作用,2、方向：,水分子由低濃度溶液向高濃度溶液擴(kuò)散,水分子由水一側(cè)向水一側(cè),多,少,順著水的相對(duì)含量梯度,滲透現(xiàn)象,D,練練吧,在U形管中部C處裝有半透膜，在a側(cè)加入細(xì)胞色素C(分子量為13萬道爾頓的蛋白質(zhì))水溶液(紅色)，b側(cè)加入清水,并使a、b兩側(cè)液面高度一致。經(jīng)一段時(shí)間后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果將是（）A、b兩液面高度一致，b側(cè)為無色B、b兩液面高度一致，b側(cè)為紅色C、a液面低于b液面，b側(cè)為紅色D、a液面高于b液面，b側(cè)為無色,細(xì)胞膜,如果將裝置中的漏斗換成動(dòng)物細(xì)胞，還會(huì)不會(huì)發(fā)生滲透作用吸水和失水？,二、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水,提出問題,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),動(dòng)物細(xì)胞是否通過滲透作用吸水和失水？,動(dòng)物細(xì)胞通過滲透作用吸水和失水,作出假設(shè),材料用具：人的紅細(xì)胞稀釋液、三個(gè)燒杯、生理鹽水高濃度溶液、低濃度溶液,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),2、高濃度溶液中:紅細(xì)胞：,1、低濃度溶液中:紅細(xì)胞：,3、在等濃度溶液中:紅細(xì)胞：,二、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水,吸水膨脹,失水皺縮,保持正常形態(tài),實(shí)驗(yàn)結(jié)果,外界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)的濃度,外界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)的濃度,外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)的濃度,結(jié)果分析,得出結(jié)論,二、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水,動(dòng)物細(xì)胞通過滲透作用吸水和失水,提出問題,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),作出假設(shè),進(jìn)行實(shí)驗(yàn),科學(xué)探究的一般方法,分析結(jié)果得出結(jié)論,選擇材料用具、設(shè)計(jì)方法步驟,提出一個(gè)值得探究的問題,根據(jù)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)提出的問題作出嘗試性的回答,半透膜,細(xì)胞壁,細(xì)胞膜,液泡膜,細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞液,（具有一定的濃度）,外界溶液,(由纖維素和果膠組成,具有全透性),三、植物細(xì)胞的吸水和失水,科學(xué)探究,中央液泡,原生質(zhì)層,濃度差,?,原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜？,原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜,材料：紫色的洋蔥鱗片葉用具：刀片鑷子滴管載玻片蓋玻片吸水紙顯微鏡質(zhì)量濃度0.3g/mL的蔗糖溶液清水方法步驟：,科學(xué)探究,你認(rèn)為應(yīng)怎樣設(shè)計(jì)基本的實(shí)驗(yàn)程序？,提出問題,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),作出假設(shè),進(jìn)行實(shí)驗(yàn),分析結(jié)果得出結(jié)論,5、顯微觀察：先低倍后高倍,6、滴0.3g/mL蔗糖溶液觀察,7、滴清水再觀察,觀察,方法步驟,正常情況下的細(xì)胞,科學(xué)探究,2、滴入清水時(shí)，出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象,1、滴入0.3g/ml蔗糖溶液時(shí)，出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)結(jié)果,科學(xué)探究,1、植物細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象,外界溶液濃度細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞失水,結(jié)果分析,科學(xué)探究,原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大,故原生質(zhì)層與細(xì)胞壁發(fā)生分離。,條件：,1、植物細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象,結(jié)果分析,科學(xué)探究,外因,內(nèi)因,細(xì)胞液的濃度變化？顏色變化？此時(shí)細(xì)胞壁與原生質(zhì)層之間的液體是什么？,？,原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大,故原生質(zhì)層與細(xì)胞壁發(fā)生分離。,條件：,外界溶液濃度細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞失水,外界溶液濃度細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞吸水,2、植物細(xì)胞質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象,結(jié)果分析,科學(xué)探究,條件：,2、植物細(xì)胞質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象,結(jié)果分析,科學(xué)探究,外界溶液濃度細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞吸水,條件：,成熟植物細(xì)胞可以通過滲透作用吸水,實(shí)驗(yàn)結(jié)論,原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜,科學(xué)探究,這也是它吸水的主要方式,水分子是順著相對(duì)含量的梯度跨膜運(yùn)輸?shù)?，其他物質(zhì)的運(yùn)輸也一樣嗎？,？,3,2025倍,人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞,250mg/L,血液中碘的濃度,I,物質(zhì)跨膜運(yùn)輸并不都是順相對(duì)含量梯度的,說明：碘進(jìn)入細(xì)胞時(shí)是從濃度向濃度，即濃度梯度吸收。,高,低,逆,四、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例,水稻培養(yǎng)液中的鈣、鎂兩種離子濃度為什么會(huì)增高？不同作物對(duì)無機(jī)鹽的吸收有差異嗎？,水稻吸收水分較多，吸收Mg2+、Ca2+較少,？,四、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例,幾種微生物體內(nèi)的礦物質(zhì)含量(占全部礦物質(zhì)的%),四、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例,說明：不同的微生物對(duì)不同的礦物質(zhì)的吸收。,不同,結(jié)論：細(xì)胞對(duì)于物質(zhì)的輸入和輸出有選擇性。,細(xì)胞膜的功能特性,這種膜可以讓自由通過，細(xì)胞要也可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過。,細(xì)胞膜是一種選擇透過性膜。,水分子,選擇吸收的離子和小分子,這一特性是活細(xì)胞的一個(gè)重要特征,1、下圖是三個(gè)相鄰的植物細(xì)胞，以及它們之間水分流動(dòng)方向的示意圖。圖中三個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞液，在濃度上的關(guān)系是（）A、甲乙丙B、甲乙丙C、甲乙，且乙丙D、甲乙，且乙丙,B,練練吧,2、將洋蔥表皮細(xì)胞放在30%的蔗糖溶液中，一段時(shí)間后，細(xì)胞的原生質(zhì)層與細(xì)胞壁之間的物質(zhì)是（）A.水B.30%的蔗糖溶液C.低于30%的蔗糖溶液D.高于30%的蔗糖溶液,練練吧,c,3.將洋蔥鱗片葉表皮放在“0.45mol/L蔗糖溶液中，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離；放在0.35mol/L蔗糖溶液中細(xì)胞有脹大的趨勢(shì)；放在0.40mol/L蔗糖溶中，細(xì)胞似乎不發(fā)生變化”。這表明()A.細(xì)胞已經(jīng)死亡B.蔗糖分子可以自由進(jìn)出細(xì)胞C.細(xì)胞液濃度與0.40mol/L蔗糖溶液濃度相當(dāng)D.細(xì)胞質(zhì)壁分離后能自動(dòng)復(fù)原,C,練練吧,4、向動(dòng)物膀胱膜制作的袋子中注入一半容積的濃度為30%的蔗糖溶液，扎緊開口后將其浸入濃度為5%的蔗糖溶液中，每隔10min稱一次重。下列坐標(biāo)圖中，能正確表示測(cè)定結(jié)果的是（）,B,練練吧,1,5、利用高濃度鹽水（NaCl溶液）殺菌防腐的原理是（）A、鹽水中的Cl有殺菌防腐的作用B、鹽水中的Na不利于細(xì)菌的生活C、鹽水是中性的，不適于細(xì)菌的生活D、由于滲透作用使細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的水分滲出而死亡,D,練練吧,6、田間一次施肥過多，作物變得枯萎發(fā)黃，俗稱“燒苗”。其原因是（）A、根細(xì)胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過多B、根細(xì)胞不能從土壤中吸水C、根系不能將水向上運(yùn)輸D、根系被肥料分解釋放的熱能燒毀,B,練練吧,7、以下可以發(fā)生滲透作用的是_.A.煮熟的馬鈴薯?xiàng)l放入水中B.把干種子放在清水中C.烈日下菠菜葉子下垂D.放在鹽水中的蘿卜變軟,D,吸脹作用,練練吧,8、植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的原因是（）外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度細(xì)胞壁的伸縮性大于原生質(zhì)層的伸縮性原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性A.B.C.D.,B,練練吧,1、煮過的成熟植物葉片還會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象嗎？為什么?,只有活的、成熟的、植物細(xì)胞才會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象,2、一個(gè)同學(xué)喜歡養(yǎng)花,一天,她給花施了一些肥,第二天,她發(fā)現(xiàn)葉子萎蔫了,請(qǐng)你幫她找找原因.如何救救這株花?,但她發(fā)現(xiàn)澆水也不行，為什么？,3、人在輸液時(shí)，輸?shù)氖?.9%的生理鹽水，若加大濃度會(huì)怎樣？能發(fā)生滲透作用嗎?能發(fā)生質(zhì)壁分離嗎?,結(jié)論:,燒苗,是否所有細(xì)胞都能發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象?,能,不能,吸水和吸收無機(jī)鹽最活躍,成熟區(qū),伸長區(qū),根冠,分生區(qū),質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)的拓展應(yīng)用,1.判斷細(xì)胞的死活,3.測(cè)定細(xì)胞液大體濃度,2.觀察植物細(xì)胞的細(xì)胞膜,請(qǐng)根據(jù)滲透作用的原理設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，來測(cè)定細(xì)胞液的大體濃度。,（1）按照一定濃度梯度，配制不同濃度的溶液。（2）把相同的成熟植物細(xì)胞分別放入不同濃度的溶液中用顯微鏡觀察發(fā)生質(zhì)壁分離的情況。（3）在顯微鏡下可看到幾乎無變化及發(fā)生不同程度質(zhì)壁分離的細(xì)胞，而細(xì)胞液的濃度應(yīng)是稍小于剛開始發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞的外界溶液的濃度，最接近于未發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞的外界溶液的濃度。（4）如果實(shí)驗(yàn)中細(xì)胞均未發(fā)生質(zhì)