一轮必修1第7讲物质跨膜运输.ppt
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1、1、漏斗管内液面为什么会升高?,2、如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内液面还会升高吗?,3、如果烧杯中的不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液,结果会怎样?,讨论,不会,没有半透膜,液面不会升高,没有浓度差,单位体积内的水分子数:,烧杯(清水)漏斗(蔗糖溶液),单位时间内水分子透过的数量:,烧杯漏斗漏斗烧杯,所以,漏斗液面升高,这与半透膜两侧溶液的浓度差有关,渗透作用,水分子(或其他溶剂分子)从低浓度溶液通过半透膜向高浓度溶液的扩散。,半透膜,只允许小分子物质自由通过的薄膜,渗透作用发生的条件,正常的红细胞,实验结果:,圆涨的红细胞,涨破的红细胞,外界溶液浓度 小于 细胞质浓度 细胞吸水膨胀,外界溶
2、液浓度 等于 细胞质浓度 保持原状态,外界溶液浓度 大于 细胞质浓度 细胞失水皱缩,归纳:,浓度差越大细胞吸水或失水越多,水的进出方向顺相对含量的梯度进出动物细胞的,细胞膜,细胞质,清水,动物细胞的吸水和失水,?,类比学习,思考:,扩散作用是指从高浓度区域向低浓度区域的运动。 渗透作用是一种特殊方式的扩散,它是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜(或选择透过性膜)进行的扩散。,扩散:物质分子由高浓度区域往低浓度区域移动,直到均匀分布的现象。,思考1扩散作用和渗透作用的关系?,植物细胞失水和吸水的情况是怎样的呢?,探究,洋葱表皮细胞,30%蔗糖溶液,细胞壁,一段 时间后,质壁分离,原生质,原生质,细
3、胞液,液泡膜,细胞质,细胞膜,细胞壁,原生质层,清水,?,类比学习,原生质层VS原生质体,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。,原因,质壁分离的原因分析,表现,宏观:坚挺萎蔫 液泡:
4、大小 微观 细胞液颜色:浅深 原生质层:与细胞壁分离,特别提醒 实验成功的关键 实验成功的关键是实验材料的选择,必须选择有大液泡并有颜色的植物细胞,便于在显微镜下观察,死细胞,动物细胞,未成熟的植物细胞不发生质壁分离,质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液,因细胞壁是全透性 若用50%蔗糖溶液做实验,能发生质壁分离但不能复原,因为细胞过度失水而死亡。 若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现质壁分离的自动复原现象,因外界物质会被吸收到细胞内,而引起细胞液浓度升高。,(一定浓度,溶质可穿膜的溶液中先发生质壁分离后自动复原),植物细胞是一个渗透系统,植物细胞吸水的方式,吸
5、胀 吸水,渗透吸水:,未成熟植物细胞(干种子),(无中央大液泡),活的、成熟的中央大液泡的植物细胞,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),物质跨膜运输的其他实例 1番茄和水稻吸收无机盐离子的比较 科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2、Mg2和Si4的培养液中培养,结果及分析如下:,不同植物对的吸收有差异,同一种植物对的吸收也有差异,说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有。 水稻吸收水的相对速率比吸收Ca2、Mg2的,造成培养液中Ca2、Mg2浓度;番茄吸收水的相对速率比吸收Si4的,造成培养液中Si4浓度。,同一种无机盐离子,不同种无机盐离子,选择性,大
6、,上升,大,上升,注意: 物质的跨膜运输并不都是顺相对含量浓度梯度的,而且细胞对于物质的输入和输出有选择性。 细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜,其结构基础为膜上载体蛋白的种类和数量,有饱和性和竞争抑制现象。,区别:半透膜可以是选择透过性膜,也可以是无生命的物理性膜,即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,物质能否通过取决于分子的大小。 选择透过性膜是具有生命的生物膜,载体蛋白的存在决定了其对不同物质是否吸收选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后,其选择透过性丧失。,共性:都允许水分子自由通过,而不允许大分子物质通过。,思考半透膜和选择透过性膜的关系,糖蛋白,蛋白质,磷脂双分子,细胞
7、膜和其他的生物膜不仅是半透膜,还是_ 。,选择透过性膜,问题探讨,哪些分子能够通过脂双层? 哪些分子不能通过?,无蛋白质的脂双层,特点:,顺浓度梯度运输,自由扩散,物质通过简单的扩散作用进出细胞,叫做自由扩散。,如:,小肠上皮细胞,蛋白质,无蛋白质 的脂双层,?,协助扩散,进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散,叫做协助扩散。,特点:,顺浓度梯度运输,1.,需要载体,2.,协助扩散,葡萄糖红细胞吸收,如:,载体蛋白,被动运输,自由扩散,协助扩散,VS,顺浓度梯度的扩散,丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比,细胞内离子的浓度远大于细胞外,逆浓度梯度运输,I,甲状腺滤泡上皮细胞,?,20 25倍,28倍,K
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