第四章第一节-物质跨膜运输实例.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一节,物质跨膜运输的实例,物质跨膜运输的实例：,本节聚焦,一 渗透作用,二 动物细胞的吸水和失水,三 植物细胞的吸水与失水,四 物质跨膜运输的实例,扩散,指由于运动而产生的物质迁移现象,即一种物质从高浓度区域向低浓度区域迁移的过程。,物质：,气体、液体、固体,物质 均可发生扩散现象,渗透,水分子从浓集区域通过,细胞膜等结构,向水分子稀少区域扩散的现象。,思考：扩散和渗透的关系？,实验探究,半透膜：只允许某些分子或离子透过而不允许其他分子或离子透过的膜,1,、漏斗内液面为什么会上升？,2,、如果烧杯中也是蔗糖溶液,结果会怎样,?,3,、半透膜换成纱布或铁片行不行？,渗透,水分子从浓集区域通过细胞膜等结构向水分子稀少区域扩散的现象。,由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的,水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量，,也就是,水透过半透膜进入漏斗内的速度比从漏斗中,出来的速度快，液面上升。,不行，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子,也可以自由通透，因此蔗糖和水两者,速率相等，因而液面不会升高。,液面平行，半透膜两侧浓度相等时，,单位时间进入漏斗的水分子数量等于,渗出的水分子数量，因而不会升高,一、渗透作用,渗透作用发生的必需条件是：,.具有半透膜,.半透膜两侧的溶液有浓度差,半透膜,浓度差,二,动物细胞的吸水和失水,当外界溶液浓度,细胞质浓度时，,细胞,吸水膨胀,。,当外界溶液浓度,细胞质浓度,时，,细胞,失水皱缩,。,当外界溶液浓度,细细胞质浓度时，,水分进出平衡，,形态不变,。,清水,浓盐水,生理盐水,外界溶液浓度,细胞质浓度,保持原状态,外界溶液浓度,=,细胞质浓度,细胞失水皱缩,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？,二、动物细胞的吸水和失水,一般不能透过细胞膜,相当于半透膜,外界溶液浓度,细胞质浓度,保持原状态,外界溶液浓度,=,细胞质浓度,细胞失水皱缩,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？,取决于红细胞内外浓度的差值,其他动物细胞的吸水或失水与红细胞相似,红细胞一般会因持续吸水而涨破,三,植物细胞的吸水和失水,植物细胞的吸水和失水：,细胞壁,细胞膜,液泡膜,细胞质,原生质层,（全透性）,（半透膜）,（选择透过性）,细胞液,（具有一定的浓度）,植物的细胞壁具有全透性,水分子和溶质分子均能自由通过。,细胞膜和液泡膜是半透膜,水分子可以自由通过；细胞选择吸收的离子和小分子也可以通过；其他一些离子和分子不能通过。,原生质层,细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质,成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的是细胞液。,植物细胞原生质层相当于一层半透膜,成熟的植物细胞靠渗透作用吸水。细胞液与外界溶液若存在浓度梯度，便发生渗透作用。,植物细胞结构特点,举出实例,提出问题,：,作出假设,：,设计方案：,进行实验：,分析结果,得出结论：,农作物施肥过多，会造成,“,烧苗,”,现象。,植物细胞在什么情况下失水,?,原生质层相当于一层半透膜。,将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察大小的变化；再浸润在清水中，观察其大小的变化。,探究：植物细胞的吸水和失水,实验结果：,中央液泡大小,原生质层位置,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,原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是发生了质壁分离,当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就会透过原生质层进入细胞液中，整个原生质层就会慢慢的恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离的复原,植物细胞的质壁分离和复原,30%,的蔗糖溶液,外界溶液,细胞液,细胞失水,质壁分离,质壁分离,蔗糖溶液浓度有限制，过高则细胞会由于失水过多死亡,清水,外界溶液,细胞液,细胞吸水,质壁分离复原,结论,:,综合动植细胞的吸水和失水情况得出,水分子是顺相对含量的梯度跨膜运输的。即从水多的地方转移到水少的地方。,质壁分离复原,当外界溶液浓度,高于,细胞液浓度时,细胞,失,水,质壁分离,当外界溶液浓度,低于,细胞液浓度时,细胞,吸,水,质壁分离复原,当外界溶液浓度,等于,细胞液浓度时,动态平衡,细胞形态保持不变,归纳总结,质壁分离发生的条件：,成熟的植物活细胞,（有大液泡）,庄稼地施肥过多为何出现,”,烧苗,”,现象?,动物细胞,(肝细胞),代替植物细胞，实验结果有什么不同？,如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液，实验结果会有什么不同？,植物细胞在0.3g/ml的蔗糖溶液发生质壁分离的原因?,发生质壁分离的植物细胞原生质层外、细胞壁内侧的溶液是何种溶液？,贴近生活,施肥过多导致土壤溶液浓度过高，植物根细胞失水过度，出现”烧苗”现象,动物细胞没有细胞壁，不会发生质壁分离，只发生渗透作用的吸水或失水,高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水而死亡，不可能发生质壁分离和质壁分离复原,外因：外界溶液的浓度大于细胞液的浓度,内因：原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,外界溶液,四 物质跨膜运动实例,初始浓度,0 Mg,2,Ca,2+,Si,4+,离子,培养液中的离子浓度,水稻,番茄,物质跨膜运输的其他实例,实例一,1、水稻培养液中的钙、镁两种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？,番茄呢？,2、不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？,1.,在培养过程中，水稻吸收水分及,Si,4+,离子较多，吸收Ca,2+,、Mg,2+,较少，结果导致水稻培养液里的Ca,2+,、Mg,2+,浓度增高。,2.在番茄的培养液中，Ca,2+,、Mg,2+,的浓度下降，而,Si,4+,的浓度升高，证明番茄吸收的Ca,2+,、Mg,2+,比,Si,4+,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。,28.16,48.55,米曲菌,38.66,51.00,酵母菌,2.41,4.93,圆褐固氮菌,12.95,33.99,大肠杆菌,K,2,O,P,2,O,5,微生物,其他物质跨膜运输实例二,几种微生物体内的矿物质含量（占全部矿物质的%）,结论：,物质（如碘）的跨膜运输并不都是和水一样顺相对含量梯度的运输的。,物质跨膜运输的其他实例三,20 25倍,人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力,250mg/L,血液中碘的浓度,I,水分子的运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输也是这样的吗？由此你能得出什么结论？,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。,结论：,细胞膜不仅是半透膜，还是选择透过性膜,（1）判断植物细胞的生活状况,（2）判断植物细胞的细胞液浓度,（3）农业生产中的水肥管理,（4）生活中杀菌、防腐、腌制食品,五,、渗透作用原理的运用,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。,细胞膜的功能特点,小肠绒毛上皮细胞能够从消化了的食物中吸收葡萄糖，却很难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖，这个事实说明，细胞膜具有,选择透过性,实例：,小结,一 渗透作用,二 动物细胞的吸水和失水,三 植物细胞的吸水与失水,四 物质跨膜运输的实例,2.浓盐水有杀菌防腐的作用，其原因是（）,A.浓盐水中含有较多的氯离子，使细菌毒素失效,B.浓盐水中没有细菌所需要的酶，细菌不能产生毒素,C.浓盐水中含养料少，细菌迅速死亡,D.由于渗透作用，使细菌失水死亡,1.人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于（）,A 组织液中甘油的浓度 B 细胞膜上载体的数量,C 呼吸作用产生的能量 D 液泡中物质的浓度,牛刀小试,尿素、二氧化碳,细胞膜是一种选择透过性膜，如何保证细胞对基本营养物质的摄取、代谢废物的排出和细胞内离子浓度的调节，使细胞内环境保持相对稳定呢？,水、,氧气、,甘油、乙醇,氨基酸、,葡萄糖、,核苷酸,K,+,、Na,+,、Ca,2+,Mg,2+,、HCO,3,-,物质跨膜运输方式之一：,自由扩散,（1）方向：,（2）特点：,（3）举例：,低浓度,高浓度,一些分子质量相对较小或脂溶性强的物质，,如氧气、乙醇、甘油等以此方式通过细胞膜。,不需要载体蛋白、不需要能量。,物质跨膜运输方式之一：,协助扩散,(易化扩散),方向：,特点：,举例：,需要载体蛋白、不需要能量,低浓度,高浓度,葡萄糖进入红细胞,物质进出细胞，是以,方式的扩散。,顺浓度梯度,一、被动运输,自由扩散：,协助扩散,：,自由扩散和协助扩散的动力：膜两侧的浓度差,扩散速度的快慢与浓度差的大小有关。,二、主动运输,1、方向：,2、特点：,3、举例：,4、意义：,需要载体蛋白、需要能量,能保证活细胞按照生命活动的需要，主动地选择并吸收营养物质，排出代谢产生的废物和对细胞有害的物质。,植物根细胞对矿质元素的吸收以主动运输为主，,葡萄糖、氨基酸进入动物小肠绒毛上皮细胞也是主动运输。,高浓度,低浓度,比较三种物质运输方式的异同,项 目,被动运输,主动运输,自由扩散,协助扩散,运输方向,是否需要载体,是否消耗能量,举 例,顺浓度梯度,顺浓度梯度,逆浓度梯度,不需要,需要,需要,不消耗,不消耗,消耗,H,2,O、O,2,、CO,2,、乙醇、甘油、,苯等通过细胞膜,葡萄糖进入红细胞,葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜等。,一些大分子或物质团块的运输，是通过内吞作用和外排作用来实现的。,三、细胞的内吞作用和外排作用,大分子物质和颗粒性物质附着在细胞膜上，由细胞膜内陷形成小囊，这些物质就被包入小囊内，然后，小囊从细胞膜上脱离下来形成小囊泡，进入细胞内部，这种现象叫做,内吞作用,。,内吞作用,有些物质在细胞膜内被一层膜所包围，形成小囊泡，囊泡膜与细胞膜融合在一起，小囊泡逐渐移到细胞表面，并且向细胞外张开，使内含物质排出细胞外，这种现象叫做,外排作用,。,外排作用,内吞作用和外排作用体现了细胞膜的结构特点：,具有一定的流动性,内吞作用和外排作用同主动运输一样,需要消耗能量,即水分子可以自由通过，细胞要选择吸收的离子或分子也可以通过，而其它物质则不能通过。,四、细胞膜的功能特性,选择透过性,