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1、第1节 物质跨膜运输的实例,一、细胞的吸水和失水,二、物质跨膜运输的其他实例,细胞是一个开放的系统，每时每刻都与环境进行着物质的交换。物质的进进出出都要经过细胞的边界细胞膜。细胞内外的许多物质并不能自由地出入细胞，细胞膜能够对进出细胞的物质进行选择。,新课导入,渗透系统装置,半透膜与选择透过性膜,半透膜：一些物质（一般是水分子物质）能透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。 选择透过性膜：指水分子可以自由通过，细胞要选择吸收的离子、小分子可以通过，而其他的小离子、小分子和大分子则不能通过的膜。细胞膜就是选择透过性膜,选择透过性膜相当于半透膜， 但半透膜不是选择透过性膜。,半透膜：一些物质（一般
2、是水分子物质）能透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。,问题一：物质能否通过半透膜取决什么？,问题二 : 漏斗内的液面为什么会升高？水分子的移动方 向是怎样的？,问题三 : 漏斗内液面会一直升高吗？渗透平衡时漏斗内外溶液浓度是否相等？,问题四:如果用一纱布代替玻璃纸漏斗内液面还会上升吗?,问题五：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？,问题陆：渗透作用的概念，渗透作用的条件是什么?,清水,玻璃纸 (半透膜),蔗糖溶液,蔗糖分子,水分子,渗透装置,1、水分子的跨膜运输,问题讨论,1、漏斗管内的液面为什么会升高？,由于单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出
3、的水分子数量，使得管内液面升高。,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?,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?,液面不会升高，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透。因而液面不会升高,液面不会升高，半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量。,一、渗透作用,1、概念：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的现象。,2、条件,半透膜两侧溶液有浓度差,3、原理,归纳：水分子可以自由进出，并且是顺相对含量的梯度进行的。,二。动物细胞的吸水与失水,动物细胞满足渗透作用的两个条件吗？,
4、细胞膜,细胞质,清水,二 . 动物细胞的吸水和失水,?,提出问题,动物细胞的细胞膜是不是相当于一层半透膜？,动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜,实验材料：人的红细胞液、三个烧杯、高浓度溶液、低浓度溶液、生理盐水。,二 . 细胞的吸水和失水,当外界溶液的浓度比细胞质的溶度低时，细胞吸水膨胀。,当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时，细胞失水皱缩。,当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时，水分进出细胞处于动态平衡。,在等渗溶液中: 由外界溶液浓度=细胞质的浓度 红细胞 。,低浓度溶液中: 由于外界溶液浓度细胞质的浓度 红细胞。,高浓度溶液中: 由于外界溶液浓度细胞质的浓度 细胞 。,分析结果、得出结论,红
5、细胞的细胞膜相当于一层半透膜,吸水膨胀,失水皱缩,吸水和失水动态平衡,实验现象记录,其它动物细胞吸水和失水和原理与红细胞的是一样的。,提出问题,作出假设,进行实验,分析结果，得出结论,总结：科学探究的一般方法,提出一个值得探究的问题,根据已有的知识和经验，对提出的问题作出尝试性的回答,通过实验来验证假设是否正确,细胞膜,液泡膜,细胞质,液泡,细胞核,细胞壁,原生质层,由纤维素和果胶组成，是全透性的,成熟的植物细胞,细胞液,液泡膜,细胞质,细胞膜,细胞壁,原生质层,清水,?,类比学习,3、植物细胞吸水和失水,全透性,植物细胞是一个渗透系统,细胞吸水的方式,吸胀吸水,渗透吸水,举例：未成熟植物细胞
6、、干种子等,细胞结构特点：没有形成大的中央液泡,条件：成熟的中央有液泡的植物细胞,细胞结构特点：细胞质有大液泡；细胞壁具全透性；原生质层具选择透过性；细胞液具有一定浓度。,原理：靠细胞内的亲水性物质（蛋白质、淀粉、纤维素）吸收水分,（主要的吸水方式）,实例：成熟的植物细胞,原理：具选择透过性膜和浓度差,外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞失水。,植物细胞质壁分离现象,植物细胞质壁分离复原现象,（2）方法步骤：,显微镜下植物细胞的质壁分离,正常的洋葱 表皮细胞,质壁分离的洋 葱表皮细胞,原生质,成熟植物细胞通过渗透作用吸水（或失水）的实验验证,发生质壁分离的条件是什么？,原生质层的伸缩性大于细胞壁的
7、伸缩性,外界溶液浓度大于细胞液浓度,三 .植物细胞的吸水和失水,结论:,细胞液浓度大于外界溶液浓度,2.细胞液浓度小于外界溶液浓度,四、物质跨膜运输的其他实例,细胞的吸水和失水是水分子顺应相对含量的梯度跨膜运输的过程。其他物质的跨膜运输是怎样的呢？,结论： 物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。,四.物质跨膜运输的其他实例,20 25倍,人体甲状腺滤泡上皮细胞,250mg/L,血液,I,四、物质跨膜运输的其他实例,1.在培养过程中，水稻吸收水分及Si4+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。 2.在番茄的培养液中， Ca2+、Mg2+的浓度下降
8、，而Si4+的浓度升高，证明番茄吸收的Ca2+、Mg2+比Si4+ 多。 3.不同作物对无机盐的吸收是有差异的。,根据资料分析,结论： 细胞对于物质的输出和输入有选择性。,从以上实例可以看出，物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，而且细胞对于物质的输入和输出有选择性。 可以说细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。,生物膜的概念：指细胞内所有的生物膜，包括细胞膜、细胞器、核膜。 生物膜的功能特性：选择透过性。水分子可自由通过，一些离子和小分子也可通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过）。,？半透膜与选择透过性膜有什么不同,半透膜可以是选择透过性膜也可以是无生命的物理性膜，选择透过性膜是具有生
9、命的生物膜，载体蛋白的存在决定了对不同的物质是否吸收的选择性,细胞膜的功能特点：,细胞膜是一种选择透过性膜。 这种膜可以让水分子自由通过，细胞要选择吸收的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。,练习 1、一个成熟的植物细胞，它的原生质层主要包括 （ ） A、细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质 B、细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质 C、细胞膜和液泡膜之间的细胞质 D、细胞壁、液泡膜和它们之间的细胞质,B,2、下图是三个相邻的植物细胞，以及它们之间水分流动方向的示意图。图中三个细胞的细胞液，在浓度上的关系是（ ） A、甲乙丙 B、甲乙丙 C、甲乙，且乙丙 D、甲乙，且乙丙,甲,乙,丙,B,3、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,B,