生物精华物质跨膜运输的实例公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

第1页第1页一、渗入系统装置一、渗入系统装置第2页第2页1 1、漏斗管内液面为何会升高？、漏斗管内液面为何会升高？2 2、假如用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内液面还会升高吗、假如用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内液面还会升高吗？3 3、假如烧杯中不是清水，而是同样浓度蔗糖溶液，结果会如何？、假如烧杯中不是清水，而是同样浓度蔗糖溶液，结果会如何？讨论讨论不会，没有半透膜不会，没有半透膜液面不会升高，没有浓度差液面不会升高，没有浓度差单位体积内水分子数：单位体积内水分子数：烧杯（清水）漏斗（蔗糖溶液）烧杯（清水）漏斗（蔗糖溶液）单位时间内水分子透过数量：单位时间内水分子透过数量：烧杯烧杯漏斗漏斗漏斗漏斗烧杯烧杯因此，漏斗液面升高因此，漏斗液面升高这与半透膜两侧溶液浓度差相关这与半透膜两侧溶液浓度差相关第3页第3页原理原理条件条件一、渗入作用一、渗入作用水分子（或其它溶剂分子）水分子（或其它溶剂分子）透过半透透过半透膜扩散，称为渗入作用膜扩散，称为渗入作用半透膜半透膜膜两侧溶液含有浓度差膜两侧溶液含有浓度差溶液溶液A A浓度浓度小于小于溶液溶液B B，水分子从水分子从A BA B移动移动溶液溶液A A浓度浓度不小于不小于溶液溶液B B，水分子从水分子从B AB A移动移动第4页第4页.渗透与扩散比较扩散是指一些物质分子从高浓度向低浓度运动,能够是气体、溶剂分子,也能够是溶质分子;而渗透是水分子或其它溶剂分子经过半透膜或选择透过性膜扩散。渗透需要半透膜,是扩散一个特殊形式。二者关系以下图所表示:第5页第5页二、动物细胞吸水与失水二、动物细胞吸水与失水第6页第6页外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度讨论讨论1 1、红细胞内血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？、红细胞内血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？2 2、红细胞细胞膜是不是相称于、红细胞细胞膜是不是相称于“问题探讨问题探讨”中所说半透膜？中所说半透膜？不能不能是是低渗溶液低渗溶液高渗溶液高渗溶液等渗溶液等渗溶液吸水膨胀吸水膨胀失水皱缩失水皱缩动态平衡动态平衡第7页第7页3 3、当外界溶液浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？、当外界溶液浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？4 4、红细胞吸水或失水多少取决于什么条件？、红细胞吸水或失水多少取决于什么条件？5 5、食物较咸时，口腔和唇粘膜有什么感觉？为何？、食物较咸时，口腔和唇粘膜有什么感觉？为何？不一定，浓度差很大时会涨破不一定，浓度差很大时会涨破 浓度差不是很大时不会涨破浓度差不是很大时不会涨破浓度差，外界溶液浓度远不小于细胞液浓度时，红细胞失水浓度差，外界溶液浓度远不小于细胞液浓度时，红细胞失水多多 外界溶液浓度远小于细胞液浓度时，红细胞吸水多外界溶液浓度远小于细胞液浓度时，红细胞吸水多 干燥难受感觉，外界浓度高，口腔和唇粘膜细胞失水干燥难受感觉，外界浓度高，口腔和唇粘膜细胞失水浓度差越大细胞吸水或失水越多浓度差越大细胞吸水或失水越多第8页第8页思考与讨论思考与讨论吸水膨胀吸水膨胀吸水膨胀吸水膨胀失水皱缩失水皱缩失水皱缩失水皱缩u红细胞吸水膨胀和失水皱缩是渗入现象吗？u水在细胞内外流动方向有什么规律？第9页第9页 水分子透过细胞膜顺着浓度梯度（从低到水分子透过细胞膜顺着浓度梯度（从低到高）进出动物细胞。高）进出动物细胞。植物细胞与动物细胞含有不完全相同结构，那植物细胞与动物细胞含有不完全相同结构，那么，植物细胞吸水或失水条件与动物细胞是否么，植物细胞吸水或失水条件与动物细胞是否一致呢？一致呢？其它动物细胞吸水和失水原其它动物细胞吸水和失水原理与红细胞是同样！理与红细胞是同样！第10页第10页糖渍西红柿醋拌黄瓜三、三、植物细胞吸水和失水植物细胞吸水和失水第11页第11页细胞膜细胞膜细胞质细胞质液泡膜液泡膜原生质层原生质层细胞壁细胞壁液泡液泡u植物细胞壁是全透性相关资料相关资料u细胞内液体环境主要指是液泡里面细胞液u细胞膜和液泡膜以及两层膜之间细胞质称为原生质层细胞液细胞液第12页第12页u假如将一个成熟植物细胞放置于浓度不小于细胞液浓度蔗糖溶液时，会发生渗入现象吗？我们将会看见什么现象？u假如再把该细胞置于清水中，会发生细胞涨破现象吗？我们将会看见什么现象？思考并回答思考并回答u原生质层是否相称于一个半透膜？第13页第13页假如你要研究上述所列问题，你该如何假如你要研究上述所列问题，你该如何进行相关探究准备？进行相关探究准备？第14页第14页 探究试验普通环节：探究试验普通环节：提出问题提出问题作出假设作出假设设计试验设计试验科学试验科学试验分析结果分析结果表示与交流表示与交流（原生质层是一层半透膜吗？）（原生质层是一层半透膜吗？）（原生质层相称于一层半透膜）（原生质层相称于一层半透膜）（设计方案、预期结果（设计方案、预期结果）（按预定方案进行试验）（按预定方案进行试验）（分析试验结果，得出结论：（分析试验结果，得出结论：）（总结，写试验汇报并适当交流）（总结，写试验汇报并适当交流）2 2、植物细胞吸水和失水问题、植物细胞吸水和失水问题第15页第15页探究试验探究试验 原生质层相称于一层半透膜原生质层相称于一层半透膜紫色鳞片叶外表皮紫色鳞片叶外表皮洋 葱无色鳞片叶无色鳞片叶内表皮内表皮光学显微镜第16页第16页正常状态下正常状态下发生质壁分离发生质壁分离质壁分离复原质壁分离复原对照组：质壁分离后不再复原对照组：质壁分离后不再复原滴加一定滴加一定浓度蔗糖浓度蔗糖溶液溶液滴加清水滴加清水不作任何处理不作任何处理第17页第17页外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞液浓度，细胞细胞液浓度，细胞失水失水植物细胞质壁分离现象植物细胞质壁分离现象返回第18页第18页外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞液浓度，细胞细胞液浓度，细胞吸水吸水植物细胞质壁分离复原现象植物细胞质壁分离复原现象返回第19页第19页正常状态正常状态高浓度状态高浓度状态低浓度状态低浓度状态观测到观测到图像图像液泡大液泡大小改变小改变原生质原生质层位置层位置变小变小原生质层原生质层 脱离脱离细胞壁细胞壁逐步恢复本逐步恢复本来大小来大小原生质层原生质层 恢复恢复本来位置本来位置大大原生质层原生质层 紧贴紧贴细胞壁细胞壁第20页第20页u假如将一个成熟植物细胞放置于浓度不小于细胞液浓度蔗糖溶液时，会发生渗入现象吗？我们将会看见什么现象？u假如再把该细胞置于清水中，会发生细胞涨破现象吗？我们将会看见什么现象？思考并回答思考并回答u原生质层是否相称于一个半透膜？第21页第21页植物细胞在高浓度溶液中会失水，植物细胞在高浓度溶液中会失水，发生质壁分离；而在低浓度溶液发生质壁分离；而在低浓度溶液中会吸水，发生了质壁分离细胞中会吸水，发生了质壁分离细胞会发生质壁分离复原。会发生质壁分离复原。1.植物细胞失去水来自液泡。植物细胞失去水来自液泡。第22页第22页半透膜内侧有蔗糖液半透膜内侧有蔗糖液半透膜外侧有清水半透膜外侧有清水半透膜半透膜渗入系统装置渗入系统装置成熟植物细胞与外界溶液能够构成渗入系统。成熟植物细胞与外界溶液能够构成渗入系统。原生质层内侧有细胞液原生质层内侧有细胞液原生质层外侧有外界溶液原生质层外侧有外界溶液成熟植物细胞成熟植物细胞原生质层原生质层原生质层原生质层外界溶液外界溶液细胞液细胞液鸡蛋膜鸡蛋膜(半透膜半透膜)蔗糖溶液蔗糖溶液清水清水第23页第23页结论：结论：1 1、原生质层相称于半透膜、原生质层相称于半透膜2 2、外界溶液浓度不小于细胞液浓度、外界溶液浓度不小于细胞液浓度-细胞失水（质壁分离）细胞失水（质壁分离）3 3、外界溶液浓度小于细胞液浓度、外界溶液浓度小于细胞液浓度-细胞细胞吸水（质壁分离复原）吸水（质壁分离复原）4 4、细胞膜含有选择透过性、细胞膜含有选择透过性第24页第24页(1)原因原因内因内因：外因：外界溶液浓度不小于细胞液浓度外因：外界溶液浓度不小于细胞液浓度原生质层原生质层具半透性具半透性细胞渗细胞渗透失水透失水细胞壁伸缩性小细胞壁伸缩性小原生质层伸缩性大原生质层伸缩性大(2)表现表现宏观上：植物由坚挺宏观上：植物由坚挺 萎蔫萎蔫微观上：质壁分离微观上：质壁分离液泡液泡(大大 小小)细胞液颜色细胞液颜色(浅浅 深深)原生质层与细胞壁分离原生质层与细胞壁分离质壁质壁分离分离质壁质壁分离分离质壁分离原因质壁分离原因第25页第25页 动物细胞与植物细胞吸水和失水原理虽相同，但“浓度”比较有区分。前者是外界浓度与细胞质浓度比较，后者则是外界溶液浓度与细胞液浓度比较。细胞液与细胞质是两个不同概念，细胞液是指液泡中液体，细胞质中含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质。第26页第26页 动植物细胞在吸水方面差别动植物细胞在吸水方面差别动物细胞没有细胞壁，因此不会有质壁动物细胞没有细胞壁，因此不会有质壁分离现象分离现象第27页第27页四、其它物质跨膜运送四、其它物质跨膜运送细胞吸水和失水是水分子顺相细胞吸水和失水是水分子顺相对含量梯度跨膜运送！对含量梯度跨膜运送！结论：细胞膜有选择透过性！结论：细胞膜有选择透过性！第28页第28页1.上图示处于不同生理状态三个洋葱鳞片叶表皮细胞，请回答：自我评价：自我评价：图图A细胞处于何种生理状态？细胞处于何种生理状态？。如是洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离试验中观测到如是洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离试验中观测到图，先后观测到图示顺序为图，先后观测到图示顺序为。图中标号图中标号指物质是指物质是。如上图是同一细胞处于不同浓度溶液中，则A、B细胞所处外界溶液浓度是。质壁分离质壁分离外界溶液外界溶液ABBAC第29页第29页2 2、a a、b b、c c是三个相邻细胞，已知是三个相邻细胞，已知a a细胞液浓度细胞液浓度 b b细胞细胞液浓度液浓度 c c细胞液浓度细胞液浓度,如图所表示，能正确表示水分在如图所表示，能正确表示水分在三者之间关系是（三者之间关系是（）C Ca ac cb ba ac cb ba ac cb ba ac cb bA AB BC CD D第30页第30页3 3、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧苗烧苗”。其原因是（。其原因是（）A A、根细胞从土壤中吸取养分过多根细胞从土壤中吸取养分过多B B、根细胞不能从土壤中吸水根细胞不能从土壤中吸水C C、根系不能将水向上运送根系不能将水向上运送D D、根系被肥料分解释放热能烧毁根系被肥料分解释放热能烧毁B B第31页第31页4 4、利用高浓度盐水（、利用高浓度盐水（NaClNaCl溶液）杀菌防腐原理是溶液）杀菌防腐原理是（）A A、盐水中盐水中ClCl有杀菌防腐作用有杀菌防腐作用B B、盐水中盐水中NaNa不利于细菌生活不利于细菌生活C C、盐水是中性，不适于细菌生活盐水是中性，不适于细菌生活D D、由于渗入作用使细菌细胞内水分渗出而死亡由于渗入作用使细菌细胞内水分渗出而死亡D D第32页第32页5 5、将洋葱表皮细胞浸入浓度为、将洋葱表皮细胞浸入浓度为1 1mol/LKNOmol/LKNO3 3溶液中，细胞溶液中，细胞发生质壁分离。但过一段时间后，自动发生质壁分离复原，发生质壁分离。但过一段时间后，自动发生质壁分离复原，表皮细胞又恢复到本来状态。分析表皮细胞又恢复到本来状态。分析（1 1）发生质壁分离原因是）发生质壁分离原因是 （2 2）自动发生质壁分离复原原因）自动发生质壁分离复原原因（3 3）以上事实表明细胞膜对）以上事实表明细胞膜对 通透性通透性存在差别，因此它是一个存在差别，因此它是一个选择透过性膜选择透过性膜。洋葱表皮细胞液浓度小于外界溶液浓度，洋葱表皮细胞液浓度小于外界溶液浓度，细胞渗入失水；又由于细胞壁伸缩性小于原细胞渗入失水；又由于细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性，便造成质壁分离生质层伸缩性，便造成质壁分离.由于细胞可选择性地吸取由于细胞可选择性地吸取K K和和NONO3 3，造造成细胞液浓度增长直至不小于外界溶液浓度，成细胞液浓度增长直至不小于外界溶液浓度，细胞开始吸水，从而发生质壁分离复原细胞开始吸水，从而发生质壁分离复原.离子离子第33页第33页.半透膜、选择透过性膜（1）区分半透膜能够是生物性选择透过性膜，也能够是无生命物理性膜，即指一些物质能够透过而另一些物质不能透过多孔性薄膜，物质能否经过取决于分子大小。选择透过性膜是含有生命生物膜，载体存在决定了其对不同物质是否吸取选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。（2）共性都允许水分子自由经过，而不允许大分子物质经过。选择透过性膜相称于半透膜，反之则不然第34页第34页 纠正训练纠正训练1.1.下列现象属于渗入作用是下列现象属于渗入作用是 （）水分子通过植物细胞细胞壁水分子通过植物细胞细胞壁 水分子或其水分子或其 他溶剂分子通过细胞膜他溶剂分子通过细胞膜 蔗糖分子通过细胞壁蔗糖分子通过细胞壁 水分子或其它溶剂分子通过液泡膜水分子或其它溶剂分子通过液泡膜 水分子水分子 或其它溶剂分子通过原生质层或其它溶剂分子通过原生质层 干大豆种子泡干大豆种子泡 在清水中逐步胀大在清水中逐步胀大 暑天新鲜蔬菜在空气中萎暑天新鲜蔬菜在空气中萎 蔫蔫 A.B.A.B.C.D.C.D.C第35页第35页思考思考植物细胞最外层多了一层细胞壁，它对细胞吸水或失水有影响吗？植物细胞壁和原生质层有什么不同特性？第36页第36页 植物质壁分离复原试验植物质壁分离复原试验 1本试验成功关键 (1)注意材料选择：必须选取活，用含有大型液泡植物细胞。洋葱鳞片叶表皮细胞细胞液为紫色，易于观测，是最佳试验材料。第37页第37页(2)使用蔗糖溶液浓度要适宜：浓度过小，质壁分离现象不明显，影响观测；浓度过大，会使细胞在短时间内因失水过多而死亡，无法观测质壁分离复原。外界溶液对细胞无毒害。第38页第38页判断细胞是否发生质壁分离及复原规判断细胞是否发生质壁分离及复原规律律(1)(1)从细胞角度分析从细胞角度分析 含有中央大液泡成熟植物细胞才可含有中央大液泡成熟植物细胞才可发生质壁分离现象。发生质壁分离现象。死细胞、动物细胞及未成熟植物死细胞、动物细胞及未成熟植物细胞不发生质壁分离现象。细胞不发生质壁分离现象。第39页第39页(2)2)从溶液角度分析从溶液角度分析 在溶质可穿膜溶液中细胞会在溶质可穿膜溶液中细胞会发生先质壁分离后自动复原现象（发生先质壁分离后自动复原现象（乙乙二醇、甘油、尿素、二醇、甘油、尿素、KNO3KNO3等溶液等溶液）。）。在溶质不能穿膜溶液中细胞在溶质不能穿膜溶液中细胞只会发生质壁分离现象，不能自动复只会发生质壁分离现象，不能自动复原。原。在高浓度溶液中细胞可发生在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象，但会因过度失水而死质壁分离现象，但会因过度失水而死亡不再复原亡不再复原。判断细胞是否发生质壁分离及复原规律判断细胞是否发生质壁分离及复原规律第40页第40页3.3.质壁分离试验拓展应用及办法质壁分离试验拓展应用及办法(1)判断细胞死活判断细胞死活待测细胞蔗糖溶液待测细胞蔗糖溶液 发生质壁分离和复原发生质壁分离和复原 活细胞活细胞不发生质壁分离不发生质壁分离也许是死细胞也许是死细胞(2)验证原生质层和细胞壁伸缩性大小验证原生质层和细胞壁伸缩性大小成熟植物细胞成熟植物细胞+蔗糖溶液蔗糖溶液 发生质壁分离现象发生质壁分离现象细胞壁细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性伸缩性小于原生质层伸缩性不发生质壁分离不发生质壁分离 细胞壁伸缩性不小于或等于原生质细胞壁伸缩性不小于或等于原生质层伸缩性。层伸缩性。第41页第41页(3)测定细胞液浓度范围待测细胞一系列浓度梯度蔗糖溶液细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚才发生质壁分离蔗糖溶液浓度之间。(4)比较不同植物细胞细胞液浓度不同植物细胞同一浓度蔗糖溶液刚才发生质壁分离时所需时间比较判断细胞液浓度(即时间越短，细胞液浓度越小)。第42页第42页(5)(5)比较一系列溶液浓度大小比较一系列溶液浓度大小 同一植物相同成熟细胞未知浓度溶液同一植物相同成熟细胞未知浓度溶液 统计统计 刚刚发生质壁分离所需时间刚刚发生质壁分离所需时间比较所用时间长短比较所用时间长短 判断溶液浓度大小判断溶液浓度大小(时间越短，未知溶液浓度越大时间越短，未知溶液浓度越大)第43页第43页渗入作用原理利用渗入作用原理利用（1 1）判断植物细胞生活情况）判断植物细胞生活情况（2 2）判断植物细胞细胞液浓度）判断植物细胞细胞液浓度（3 3）农业生产中水肥管理）农业生产中水肥管理（4 4）生活中杀菌、防腐、腌制食品）生活中杀菌、防腐、腌制食品第44页第44页