市优质课物质跨膜运输的实例(课堂PPT).ppt

第四章第四章细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出第第1节物质跨膜运输的实例节物质跨膜运输的实例1生活现象生活现象3.盐碱地中的植物长势萎蔫盐碱地中的植物长势萎蔫2.腌制的咸菜会变软变干腌制的咸菜会变软变干1.当我们咸的东西吃多的时候比较容易口渴当我们咸的东西吃多的时候比较容易口渴21.描述半透膜的特征，理解渗透作用发生的描述半透膜的特征，理解渗透作用发生的条件。条件。2.说出动物植物细胞在什么情况下吸水和说出动物植物细胞在什么情况下吸水和失水。失水。3.理解水的跨膜运输是顺相对含量梯度。理解水的跨膜运输是顺相对含量梯度。4.举例说出细胞膜是选择透过性膜。举例说出细胞膜是选择透过性膜。来源:学科网ZXXK 学习目标学习目标3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。4（1）玻璃纸是一种半透膜，在此实）玻璃纸是一种半透膜，在此实验中验中可以通可以通过，而过，而不能通过。不能通过。（2）单单位位体体积积内内烧烧杯杯清清水水中中的的水水分分子子数比漏斗蔗糖溶液中水分子数数比漏斗蔗糖溶液中水分子数。（3）单位时间内透过玻璃纸进入长）单位时间内透过玻璃纸进入长颈颈漏漏斗斗的的水水分分子子数数（多多，少少）于于从长颈漏斗渗出的水。从长颈漏斗渗出的水。（4）液面升高的原因是什么呢？）液面升高的原因是什么呢？问题探讨问题探讨水分子水分子蔗糖分子蔗糖分子多多多多单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数多。单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数多。5思考讨论思考讨论1.漏斗内液面可无限上升吗？漏斗内液面可无限上升吗？2.最后两侧液体浓度相同吗？最后两侧液体浓度相同吗？3.平衡时水分子还移动吗？平衡时水分子还移动吗？4.水分子是顺着相对含量梯度还是逆着水分子是顺着相对含量梯度还是逆着相对含量梯度进出的？相对含量梯度进出的？渗透作用渗透作用:水分子（或其他溶剂分子）水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜由低浓度向高浓度的扩散。透过半透膜由低浓度向高浓度的扩散。6溶液浓度高低水水分分流流动动方方向向渗透现象渗透现象水的相水的相对含量对含量低低高高78一是具有一是具有半透膜半透膜；二是半透膜两侧的二是半透膜两侧的溶液具有溶液具有浓度差浓度差。一个典型的渗透装置（或系统）一个典型的渗透装置（或系统）必备条件：必备条件：9深化拓展深化拓展思考：思考：10%的葡萄糖溶液与的葡萄糖溶液与10%的蔗糖溶液哪个浓的蔗糖溶液哪个浓度大？度大？由公式由公式C=n/V=m/MV,可知：因为二者的质量相同可知：因为二者的质量相同（m）,蔗糖的摩尔质量（蔗糖的摩尔质量（M)比葡萄糖的大，同时比葡萄糖的大，同时二者体积一样，所以可知葡萄糖溶液的浓度比蔗二者体积一样，所以可知葡萄糖溶液的浓度比蔗糖溶液的浓度大。糖溶液的浓度大。10例：把体积相同的例：把体积相同的10%的葡萄糖溶液和的葡萄糖溶液和10%的的蔗糖溶液用半透膜（葡糖糖和蔗糖都不能通过蔗糖溶液用半透膜（葡糖糖和蔗糖都不能通过该半透膜）隔开，其水分子运动的特点是（该半透膜）隔开，其水分子运动的特点是（）A因浓度相同，水分子移动外于平衡状态因浓度相同，水分子移动外于平衡状态B水分子由葡萄糖溶液向蔗糖溶液中移动比水分子由葡萄糖溶液向蔗糖溶液中移动比由蔗糖溶液向葡萄糖溶液中移动的多由蔗糖溶液向葡萄糖溶液中移动的多C水分子总的移动趋势是由蔗糖溶液向葡萄水分子总的移动趋势是由蔗糖溶液向葡萄糖溶液中移动糖溶液中移动D水分子不移动水分子不移动C11【变式训练】把体积与质量百分比浓度相同的葡【变式训练】把体积与质量百分比浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透膜萄糖和蔗糖溶液用半透膜(允许溶剂和葡萄糖通过，允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过不允许蔗糖通过)隔开隔开(如下图如下图)，一段时间后液面，一段时间后液面的情况是的情况是()A.甲高于乙甲高于乙B.先甲低于乙，后乙低于甲先甲低于乙，后乙低于甲C.乙高于甲乙高于甲D.先甲高于乙，后乙高于甲先甲高于乙，后乙高于甲D12外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度细胞细胞吸水吸水膨胀膨胀外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度 保持保持原状态原状态外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度细胞细胞失水失水皱缩皱缩 小于小于 大于大于 等于等于(一)、动物细胞的吸水和失水13思考讨论：思考讨论：1.红细胞的细胞质具有一定浓度吗？红细胞的细胞质具有一定浓度吗？2.根据现象判断红细胞的细胞膜相当于什么根据现象判断红细胞的细胞膜相当于什么膜？膜？3.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会吸当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会吸水而涨破吗？水而涨破吗？4.红细胞吸水或失水的多少取决于什么？红细胞吸水或失水的多少取决于什么？14一个动物细胞相当于一个渗透装置一个动物细胞相当于一个渗透装置（）动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜。（）动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜。（）细胞质具有一定的浓度，只要细胞质与外界溶液具（）细胞质具有一定的浓度，只要细胞质与外界溶液具有浓度差就会发生渗透作用。有浓度差就会发生渗透作用。思考思考:如果换成植物细胞会如何？如果换成植物细胞会如何？植物细胞吸水植物细胞吸水和失水与动物一样吗？什么结构充当半透膜呢？和失水与动物一样吗？什么结构充当半透膜呢？（3）水是顺相对含量的梯度进出红细胞的。）水是顺相对含量的梯度进出红细胞的。当细胞内溶液浓度当细胞内溶液浓度外界溶液浓度，细胞吸水膨胀外界溶液浓度，细胞吸水膨胀当细胞内溶液浓度当细胞内溶液浓度外界溶液浓度，细胞失水皱缩外界溶液浓度，细胞失水皱缩当细胞内溶液浓度当细胞内溶液浓度外界溶液浓度，细胞形态不变外界溶液浓度，细胞形态不变15123456细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜细胞质细胞质液泡膜液泡膜细胞液细胞液细胞核细胞核16植物细胞的吸水和失水：思考讨论：思考讨论：1.1.一个成熟的植物细胞中液一个成熟的植物细胞中液泡的体积占百分九十以上，泡的体积占百分九十以上，那么这个细胞中的液体环境那么这个细胞中的液体环境主要与谁有关？主要与谁有关？2.2.液泡中的水到达细胞外依液泡中的水到达细胞外依次穿越的结构是什么？外界次穿越的结构是什么？外界溶液中的水进入细胞液依次溶液中的水进入细胞液依次穿越的结构又是什么？穿越的结构又是什么？1712345细胞液细胞液液泡膜液泡膜细胞质细胞质细胞膜细胞膜细胞壁细胞壁原原生生质质层层清水清水?类比学习类比学习由纤维素和果胶组成，是全透性由纤维素和果胶组成，是全透性181、提出问题：、提出问题：原生质层是一层半透膜吗？原生质层是一层半透膜吗？2、作出假设：、作出假设：原生质层相当于一层半透膜原生质层相当于一层半透膜水分进出细胞要经过原生质层；原生质水分进出细胞要经过原生质层；原生质层是否相当于半透膜？层是否相当于半透膜？19、设计设计实验：实验：将植物细胞浸润在将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖较高浓度的蔗糖溶液溶液中，观察大小的变化；再浸润在中，观察大小的变化；再浸润在清清水水中，观察其大小的变化。中，观察其大小的变化。预期实验的结果预期实验的结果 由于原生质层相当于一层半透膜，水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分子可以自由通过，而蔗糖分子则不能通过，因此在过，因此在较高浓度的蔗糖溶液较高浓度的蔗糖溶液中，植物中，植物细胞细胞失水失水，液泡会，液泡会缩小缩小；在清水中植物细；在清水中植物细胞胞吸水吸水，液泡又会，液泡又会变大变大。20质壁分离质壁分离:植物细胞因为失水收缩，植物细胞因为失水收缩，原生质层与细胞壁发生分离的现象。原生质层与细胞壁发生分离的现象。质壁分离复原：发生质壁分离的植物细质壁分离复原：发生质壁分离的植物细胞因吸水膨胀，恢复为原来的状态。胞因吸水膨胀，恢复为原来的状态。21要观察细胞发生要观察细胞发生质壁分离和复原质壁分离和复原，对材料有哪些要，对材料有哪些要求？求？有细胞壁（植物细胞）；有细胞壁（植物细胞）；有中央液泡（颜色为深色）；有中央液泡（颜色为深色）；活细胞（原生质层相当于半透膜）活细胞（原生质层相当于半透膜）蔗糖浓度是不是越高越好？蔗糖浓度是不是越高越好？不是。浓度越高会引起植物过度失水而死亡不是。浓度越高会引起植物过度失水而死亡22正常状态下正常状态下细胞失水细胞失水液泡缩小液泡缩小细胞吸水细胞吸水液泡变大液泡变大对照组对照组滴加蔗糖滴加蔗糖溶液溶液滴加清水滴加清水不作任不作任何处理何处理、进行实验：、进行实验：思考：质壁分离时，细胞壁和细胞膜思考：质壁分离时，细胞壁和细胞膜之间充满的是什么？之间充满的是什么？蔗糖溶液蔗糖溶液23实验现象实验现象：中央液中央液泡大小泡大小原生质层原生质层的位置的位置细胞细胞大小大小蔗糖蔗糖溶液溶液清水清水变小变小逐渐恢复逐渐恢复原来大小原来大小原生质层恢原生质层恢复原来位置复原来位置原生质层脱原生质层脱离细胞壁离细胞壁基本基本不变不变基本基本不变不变245、分析结果，得出结论、分析结果，得出结论在较高浓度溶液中细胞失水，液泡在较高浓度溶液中细胞失水，液泡变小；在低浓度溶液中细胞吸水，液泡变小；在低浓度溶液中细胞吸水，液泡变大。变大。原生质层相当于半透膜原生质层相当于半透膜，成熟的，成熟的植物细胞靠植物细胞靠渗透作用渗透作用吸水或失水。吸水或失水。6、表达和交流：、表达和交流：将本组探究的问题、过程、结果和将本组探究的问题、过程、结果和结论与其它小组交流，听取他们的质疑结论与其它小组交流，听取他们的质疑并进行解释。并进行解释。25回忆：科学探究的一般步骤回忆：科学探究的一般步骤提出问题提出问题作出假设作出假设设计实验设计实验进行实验进行实验分析结果分析结果表达与交流表达与交流（原生质层是一层半透膜吗？）原生质层是一层半透膜吗？）（原生质层相当于一层半透膜）（原生质层相当于一层半透膜）（设计方案、预期结果（设计方案、预期结果）（按预定方案进行实验）（按预定方案进行实验）（分析实验结果，得出结论：分析实验结果，得出结论：）（总结，写实验报告并适当交流）（总结，写实验报告并适当交流）26外界溶液浓度外界溶液浓度细胞液的浓度，细胞细胞液的浓度，细胞失水失水植物细胞植物细胞质壁分离质壁分离27外界溶液浓度外界溶液浓度细胞液的浓度，细胞细胞液的浓度，细胞吸水吸水植物细胞植物细胞质壁分离复原质壁分离复原281.1.质壁分离产生的条件：质壁分离产生的条件：（1 1）具有大液泡）具有大液泡 （2 2）原生质层相当于半透膜）原生质层相当于半透膜(3)(3)具有细胞壁（全透性）具有细胞壁（全透性）(4)(4)原生质层与外界溶液具有浓度差原生质层与外界溶液具有浓度差2.2.质壁分离产生的原因质壁分离产生的原因：内因：原生质层内因：原生质层伸缩性伸缩性大于细胞壁大于细胞壁伸缩性伸缩性 外因：外界溶液浓度外因：外界溶液浓度 细胞液浓度细胞液浓度小结：小结：3.某些物质的质壁分离自动复原现象某些物质的质壁分离自动复原现象（如硝酸钾溶（如硝酸钾溶液、尿素溶液、乙二醇溶液等）原因是液、尿素溶液、乙二醇溶液等）原因是溶质分子可溶质分子可以通过主动运输或自由扩散方式进入细胞液。以通过主动运输或自由扩散方式进入细胞液。29（1）判断植物细胞的死活）判断植物细胞的死活（2）测定细胞液的的浓度范围）测定细胞液的的浓度范围（3）比较不同植物细胞的细胞液浓度）比较不同植物细胞的细胞液浓度（4）比较一系列溶液的浓度的大小）比较一系列溶液的浓度的大小（5）鉴别不同种类的溶液（如）鉴别不同种类的溶液（如KNO3和蔗糖和蔗糖溶液）溶液）探究探究1.质壁分离和复原实验的应用质壁分离和复原实验的应用30探究探究2.未成熟的植物细胞没有大液泡，能发未成熟的植物细胞没有大液泡，能发生渗透作用吗？生渗透作用吗？未成熟的植物细胞没有形成大液泡不能发未成熟的植物细胞没有形成大液泡不能发生渗透作用，是吸胀吸水。生渗透作用，是吸胀吸水。1.定义：吸胀作用指亲水胶体如蛋白质、淀粉、定义：吸胀作用指亲水胶体如蛋白质、淀粉、纤维素等吸水膨胀的现象。纤维素等吸水膨胀的现象。2.细胞特点：植物细胞没有形成大液泡。细胞特点：植物细胞没有形成大液泡。3.原因：亲水性物质（蛋白质原因：亲水性物质（蛋白质淀粉淀粉纤维素）纤维素）4.举例：干种子、茎形成层、根尖分生区举例：干种子、茎形成层、根尖分生区31阅读课本6364页资料分析 思考讨论思考讨论1.水稻培养液里的水稻培养液里的Ca2+和和Mg2+浓度为什么浓度为什么会增高？会增高？2.不同作物对无机盐的吸收有差异吗？不同作物对无机盐的吸收有差异吗？3.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其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也是这样吗？他物质的跨膜运输也是这样吗？4.细胞对物质的吸收有选择性吗？如果有，细胞对物质的吸收有选择性吗？如果有，这中选择性有普遍性吗？这中选择性有普遍性吗？32总结：总结：1.水分子是顺相对含量的梯度跨膜运输的。水分子是顺相对含量的梯度跨膜运输的。2.无机盐的跨膜运输并不都顺相对含量的梯无机盐的跨膜运输并不都顺相对含量的梯度。度。3.水稻和番茄对离子的吸收具有选择性。水稻和番茄对离子的吸收具有选择性。4.人体甲状腺滤泡上皮细胞可以逆浓度梯度人体甲状腺滤泡上皮细胞可以逆浓度梯度从血液中吸收碘。从血液中吸收碘。5.不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异。大的差异。物质的跨膜运输并不都是顺浓度梯度进行，物质的跨膜运输并不都是顺浓度梯度进行，生物膜具有选择透过性。生物膜具有选择透过性。33【探究】细胞膜是选择透过性膜，半透膜也是允许一些物质能通过，另一些物质不能通过也有选择性，它们之间有什么区别？它们的相同点是都可以使小分子通过而大分子不能它们的相同点是都可以使小分子通过而大分子不能通过，不同的是只要分子比半透膜的孔径小，就能通过，不同的是只要分子比半透膜的孔径小，就能通过半透膜；而对选择透过性膜来说，即便是小分通过半透膜；而对选择透过性膜来说，即便是小分子，只要不是细胞所要选择吸收的，也不能通过。子，只要不是细胞所要选择吸收的，也不能通过。选择透过性膜一定是半透膜，半透膜不一定是选择选择透过性膜一定是半透膜，半透膜不一定是选择透过性膜。透过性膜。生物膜的选择透过性是活细胞的一个重生物膜的选择透过性是活细胞的一个重要特征。要特征。34归纳总结归纳总结1 1 1 1、物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，而、物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，而、物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，而、物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，而是对于物质的输入和输出具有选择性的。是对于物质的输入和输出具有选择性的。是对于物质的输入和输出具有选择性的。是对于物质的输入和输出具有选择性的。2 2、细胞膜和其他生物膜都是细胞膜和其他生物膜都是细胞膜和其他生物膜都是细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜选择透过性膜选择透过性膜选择透过性膜。水分子水分子能通过的能通过的 细胞选择吸收的离子和小分子细胞选择吸收的离子和小分子不能通过的不能通过的 ：其他离子、小分子（蔗糖）、大分子：其他离子、小分子（蔗糖）、大分子3 3 3 3、选择透过性是、选择透过性是、选择透过性是、选择透过性是活细胞活细胞活细胞活细胞的一个重要特征的一个重要特征的一个重要特征的一个重要特征。35【当堂巩固】【当堂巩固】1下列现象中，属于渗透作用的是（下列现象中，属于渗透作用的是（）A.蔗糖分子通过细胞壁蔗糖分子通过细胞壁B.水分子通过原生质层水分子通过原生质层C.蛋白质分子通过核膜蛋白质分子通过核膜D.钙离子通过细胞膜钙离子通过细胞膜2.甜菜块根细胞的液泡中有花青素，使块根变为红色。甜菜块根细胞的液泡中有花青素，使块根变为红色。将块根切成小块放在蒸馏水中，水无明显的颜色变化。将块根切成小块放在蒸馏水中，水无明显的颜色变化。但用盐酸处理这些根后，则能使水变红。其原因是（但用盐酸处理这些根后，则能使水变红。其原因是（）A花青素不溶于水而溶于盐花青素不溶于水而溶于盐B盐酸破坏了细胞膜的选择透过性盐酸破坏了细胞膜的选择透过性C盐酸破坏了原生质层的选择透过性盐酸破坏了原生质层的选择透过性D细胞壁被盐酸破坏细胞壁被盐酸破坏CB363.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（）acbacacbACacbbBDC374.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，结果如下表，则马铃薯的细胞液浓度大约为 g/ml。A.0.050.10 B.0.10-0.15C.0.15-0.20 D.0.20-0.25 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 B385.下图是处于不同生理状态的同一个洋葱鳞茎的三个洋葱鳞片叶表皮细胞，实下图是处于不同生理状态的同一个洋葱鳞茎的三个洋葱鳞片叶表皮细胞，实验药品有清水、验药品有清水、30%蔗糖溶液，分析回答：蔗糖溶液，分析回答：（1）图中）图中A细胞处于细胞处于状态，状态，处充满了处充满了_（2）图中）图中、共同组成共同组成_。（3）图中各细胞的细胞液浓度最高、颜色最深的是）图中各细胞的细胞液浓度最高、颜色最深的是_细胞图。细胞图。（4）如果将）如果将C细胞置于清水中，则该细胞最终将处于图中细胞置于清水中，则该细胞最终将处于图中_细胞细胞的状态。的状态。（5）在做洋葱表皮细胞质壁分离的实验过程中，图中各细胞状态依次出现的）在做洋葱表皮细胞质壁分离的实验过程中，图中各细胞状态依次出现的顺序是顺序是（用（用A、B、C顺序表示）。顺序表示）。原生质层原生质层ABBCA蔗糖溶液蔗糖溶液质壁分离质壁分离39