跨膜运输模型运输方式.ppt

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1、物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式2010.11.8第第1 1节节 物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例学习目标：学习目标：1.说出渗透作用的原理说出渗透作用的原理 2.说出动植物细胞吸水和失水的原理说出动植物细胞吸水和失水的原理 3.知道探究的一般流程，尝试提出问题，知道探究的一般流程，尝试提出问题，作出假设作出假设本节聚集：本节聚集：1.1.细胞在什么情况下吸水或失水？细胞在什么情况下吸水或失水？2.2.植物细胞的质壁分离与复原现象说明什么？植物细胞的质壁分离与复原现象说明什么？3.3.为什么说细胞膜是选择透过性

2、膜？为什么说细胞膜是选择透过性膜？v细胞是一个开放的系统，每时每刻都与外界细胞是一个开放的系统，每时每刻都与外界环境进行物质和能量的交换。物质的进进出环境进行物质和能量的交换。物质的进进出出都要经过细胞的边界出都要经过细胞的边界-细胞膜。不同的细胞膜。不同的物质跨膜运输有什么不同的特点呢？让我们物质跨膜运输有什么不同的特点呢？让我们先来分析水是怎么进出细胞的。请同学们先先来分析水是怎么进出细胞的。请同学们先看一下看一下渗透现象渗透现象的示意图。的示意图。一渗透作用一渗透作用渗透系统装置渗透系统装置v1.阅读书本阅读书本P60问题探讨部分，讨论以下问题：问题探讨部分，讨论以下问题：v（1）玻璃纸

3、是一种半透膜，在此实验中）玻璃纸是一种半透膜，在此实验中 可以可以通过，而通过，而 不能通过。不能通过。v（2）单位体积内烧杯清水中的水分子数比漏斗蔗糖）单位体积内烧杯清水中的水分子数比漏斗蔗糖溶液中水分子数溶液中水分子数 。v（3）液面升高的原因是什么呢？）液面升高的原因是什么呢？v（4）如果用一层纱布代替玻璃纸，管内的液面还会）如果用一层纱布代替玻璃纸，管内的液面还会升高吗？升高吗？v（5）如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶）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？液结果会怎样？水分子水分子蔗糖分子蔗糖分子多多（3）由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗）由于单位时间内透

4、过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量的水分子数量多于多于从长颈漏斗渗出的水分子从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得管内液面升高。数量，使得管内液面升高。（4）用纱布代替玻璃纸时，因纱布的孔隙很大，）用纱布代替玻璃纸时，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透，因而液面不会升蔗糖分子也可以自由通透，因而液面不会升高。高。（5）半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间）半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量，液面也不会上升。于渗出的水分子数量，液面也不会上升。2什么是半透膜？什么是半透膜？3发生渗透作用需要两个怎样的条

5、件？发生渗透作用需要两个怎样的条件？分析：（分析：（1）蔗糖分子不能自由通过半透膜而水）蔗糖分子不能自由通过半透膜而水分子可以。（分子可以。（2）两侧的水分子都在运动。）两侧的水分子都在运动。（3）由于下侧（烧杯内）的水分子数量多（相）由于下侧（烧杯内）的水分子数量多（相对浓度大），所以由下侧进入上侧（漏斗内）对浓度大），所以由下侧进入上侧（漏斗内）的水分子比由上侧进入下侧的水分子多。（的水分子比由上侧进入下侧的水分子多。（4）整体表现为水分子由烧杯通过半透膜进入了漏整体表现为水分子由烧杯通过半透膜进入了漏斗。斗。这种水分子透过半透膜的运动叫渗透作用。这这种水分子透过半透膜的运动叫渗透作用。这

6、个装置叫渗透装置。个装置叫渗透装置。（1）要有半透膜（）要有半透膜（2）半透膜两侧的溶液浓度不同。）半透膜两侧的溶液浓度不同。半透膜：指一些较小的物质能通过，另一些物质不半透膜：指一些较小的物质能通过，另一些物质不能通过的多孔性薄膜。能否通过半透膜往往取决于能通过的多孔性薄膜。能否通过半透膜往往取决于分子直径的大小。分子直径的大小。或其他溶剂分子或其他溶剂分子1 1、发生条件、发生条件半透膜半透膜膜两侧溶液具有浓度差膜两侧溶液具有浓度差2 2、水分子运动方向：、水分子运动方向：_浓度溶液浓度溶液 _浓度溶液浓度溶液低低高高一、渗透作用：一、渗透作用：3 3、概念：、概念：_分子分子透过透过_，

7、从，从_浓度溶液向浓度溶液向_浓度溶液浓度溶液的扩散，叫的扩散，叫渗透作用。渗透作用。水水低低高高半透膜半透膜小结小结1（或者水分子从相对含量高向相对含量低的方向扩散的现象）（或者水分子从相对含量高向相对含量低的方向扩散的现象）腌制的萝卜为什么形态上会发生这样的变化？腌制的萝卜为什么形态上会发生这样的变化？新鲜萝卜条新鲜萝卜条生活现象生活现象:1、连续磕带盐的瓜子时，你的口腔和唇的黏膜、连续磕带盐的瓜子时，你的口腔和唇的黏膜 有什么感觉呢？有什么感觉呢？2、包水饺把白菜做馅时，放一些盐，过一会儿发、包水饺把白菜做馅时，放一些盐，过一会儿发 现什么现象？现什么现象？这些水分是从哪里来的？这些水分

8、是从哪里来的？3.蔫了的青菜叶放入清水中浸泡一段时间后，有什蔫了的青菜叶放入清水中浸泡一段时间后，有什么变化？么变化？4.哺乳动物红细胞在什么情况下会吸水呢？哺乳动物红细胞在什么情况下会吸水呢？干涩的感觉干涩的感觉 有水分渗出；白菜细胞中的水分往外渗出有水分渗出；白菜细胞中的水分往外渗出下面我们再来看这样几个生活中的例子：下面我们再来看这样几个生活中的例子：嗑瓜子引起口干，菜馅渗出水，嗑瓜子引起口干，菜馅渗出水，它们的共同点是细胞外有一定的盐分它们的共同点是细胞外有一定的盐分。红细胞吸水胀破，蔫了的青菜叶恢复坚挺，红细胞吸水胀破，蔫了的青菜叶恢复坚挺，它们的共同点细胞外为清水它们的共同点细胞外

9、为清水。蔫了的青菜叶恢复坚挺蔫了的青菜叶恢复坚挺阅读课本阅读课本P60的的“水分进出哺乳动物红细胞水分进出哺乳动物红细胞”实实验，并回答：验，并回答：v1.红细胞内的血红蛋白等有机物红细胞内的血红蛋白等有机物-透透过细胞膜（能、不能）过细胞膜（能、不能）v2.红细胞的细胞膜相当于一层红细胞的细胞膜相当于一层-不能不能半透膜半透膜二、动物细胞的吸水和失水二、动物细胞的吸水和失水3.3.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？4.4.红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？现象：细胞膨胀现象：细胞膨

10、胀原因：外界溶液浓度原因：外界溶液浓度 细胞质的浓度，细胞细胞质的浓度，细胞 。小于小于吸水膨胀吸水膨胀3.3.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？4.4.红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？不一定；但一般会因持续吸水而涨破。不一定；但一般会因持续吸水而涨破。红细胞内外的浓度差。一般情况下，差值较大时吸红细胞内外的浓度差。一般情况下，差值较大时吸水或失水较多水或失水较多.现象：细胞皱缩现象：细胞皱缩原因：外界溶液原因：外界溶液 细胞质浓度，细胞质浓度，细胞细胞 。大于大于失水皱缩失水皱缩

11、现象：红细胞保持原状现象：红细胞保持原状原因：外界溶液浓度原因：外界溶液浓度 细胞质浓度，水细胞质浓度，水分进出细胞处于分进出细胞处于 。等于等于动态平衡动态平衡发生原理：发生原理：取决于细胞质的浓度和外界溶液的浓度取决于细胞质的浓度和外界溶液的浓度（1 1）动物细胞的）动物细胞的_相当于一层半透膜相当于一层半透膜（2）_与与_构成浓度差，构成浓度差，当外界溶液浓度当外界溶液浓度_细胞质浓度时；细胞细胞质浓度时；细胞失水皱缩，当外界溶液浓度失水皱缩，当外界溶液浓度_细细胞质浓度时，细胞吸水膨胀。胞质浓度时，细胞吸水膨胀。细胞膜细胞膜细胞质细胞质外界溶液外界溶液二、动物细胞的吸水与失水二、动物细

12、胞的吸水与失水大于大于小于小于小结小结2：阅读课本阅读课本p61-62回答下列问题：回答下列问题：1.与动物细胞相比，植物细胞在结构上有什么显与动物细胞相比，植物细胞在结构上有什么显著的区别？著的区别？2.什么是原生质层？什么是原生质层？3.原生质层是不是相当于一层半透膜呢？原生质层是不是相当于一层半透膜呢？4.探究的一般步骤是什么？探究的一般步骤是什么？回答回答:1.成熟的植物细胞与动物细胞在结构上的主要区别成熟的植物细胞与动物细胞在结构上的主要区别是植物细胞是植物细胞最外侧具有最外侧具有 ，它是，它是全全透性的；透性的；细胞中央有大的细胞中央有大的 等。等。细胞壁细胞壁液泡液泡三、植物细胞

13、的吸水与失水情况又如何？三、植物细胞的吸水与失水情况又如何？3.是，由于细胞膜、液泡膜具有控制是，由于细胞膜、液泡膜具有控制物质进出的功能物质进出的功能。2.植物细胞中的原生质层包括植物细胞中的原生质层包括细胞膜细胞膜和和液泡膜液泡膜以及两以及两层膜之间的层膜之间的细胞质细胞质。成熟的植物细胞形成了中央大液泡，且液泡占据了成熟的植物细胞形成了中央大液泡，且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液泡里面的细胞液。胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。植物细胞内的液体环境主要是指植物细胞内的液体环境主要是指_液

14、泡中的细胞液液泡中的细胞液科学探究步骤科学探究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）植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水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，水分子由于原生质层相当于一层半透膜，水分子

15、可以自由通过，而蔗糖分子则不能通过，因此可以自由通过，而蔗糖分子则不能通过，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会_，在清水中植物细胞的液泡又会在清水中植物细胞的液泡又会_。缩小缩小变大变大 将植物细胞浸润在将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶较高浓度的蔗糖溶液液中，观察大小的变化；再浸润在中，观察大小的变化；再浸润在清水清水中，中，观察其大小的变化。观察其大小的变化。设计方案：设计方案：那作出的假设正确与否呢？就需要通过实验来验证，那作出的假设正确与否呢？就需要通过实验来验证，那么接下来我们就要设计一个实验，来验证。那么接下来我们就要设计一个实验，来验证。设计实

16、验设计实验实验原理：见书实验原理：见书实验步骤：见书实验步骤：见书实验结果：实验结果：实验材料：洋葱表皮细胞。既容易被剥离制成装片，实验材料：洋葱表皮细胞。既容易被剥离制成装片，又很容易在显微镜下观察。又很容易在显微镜下观察。实验实验流程：流程：制作洋葱制作洋葱鳞鳞片叶表皮片叶表皮临时临时装片装片有一个紫色中央大液泡有一个紫色中央大液泡吸水吸水纸纸吸引吸引盖玻片盖玻片低倍显微镜观察低倍显微镜观察原生质层紧贴细胞壁原生质层紧贴细胞壁0.3g/ml蔗糖溶液蔗糖溶液（重复几次）（重复几次）低倍显微镜观察低倍显微镜观察（1）中央大液泡逐渐变小（紫色加深）中央大液泡逐渐变小（紫色加深）（2）原生质层与细

17、胞壁逐渐分离）原生质层与细胞壁逐渐分离清水清水吸水纸吸引吸水纸吸引低倍显微镜观察低倍显微镜观察（1）中央液泡逐渐涨大，颜色变浅）中央液泡逐渐涨大，颜色变浅（2）原生质层逐渐贴近细胞壁）原生质层逐渐贴近细胞壁临时装片临时装片2、质壁分离及复原现象、质壁分离及复原现象植物细胞植物细胞质壁分离质壁分离现象现象 细胞失水时细细胞失水时细胞壁和原生质层胞壁和原生质层都会出现一定程都会出现一定程度的收缩度的收缩,但原但原生质层的伸缩性生质层的伸缩性更大更大,故原生质故原生质层会与细胞壁发层会与细胞壁发生分离。生分离。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，细胞失水失水思考：原生质层为什么

18、会思考：原生质层为什么会与细胞壁发生分离呢？与细胞壁发生分离呢？植物细胞植物细胞质壁分离质壁分离复原复原现象现象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 。（3）假如）假如1为清水，为清水，2为淀粉糊。为淀粉糊。1与与2的的液面相同。过一段时间后。液面相同。过一段时间后。1 的液面高度比的液面高度比2的的_；若分别向若分别向1与与2中各滴中各滴3滴碘液，则滴碘液，则1显显_色，色，2显显_色。色。3半透膜半透膜浓度差浓度差21低低碘液的颜碘液的颜蓝蓝习题训练习题训练2将人的红细胞置于不同浓度的食将人的红细胞置于不同浓度的食盐溶液中，浸泡半小时之后的结果如图所示，盐

19、溶液中，浸泡半小时之后的结果如图所示，依照红细胞外形的变化判断食盐溶液的浓度，依照红细胞外形的变化判断食盐溶液的浓度，下列正确的是下列正确的是 A甲甲乙乙丙丙丁丁 B丁丁甲甲乙乙丙丙 C丙丙丁丁甲甲乙乙 D丙丙乙乙丁丁甲甲D习题训练习题训练3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、表皮细胞，实验药品有清水、30%蔗糖溶液，分析回答：蔗糖溶液，分析回答：（1）图中）图中A细胞处于质壁分离状态，细胞处于质壁分离状态，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、

20、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蔗糖溶液蔗糖溶液领悟：（领悟：（1）细胞对无机盐离子的吸收不一定都）细胞对无机盐离子的吸收不一定都是顺相对含量梯度的。跨膜运输既有顺浓度是顺相对含量梯度的。跨膜运输既有顺浓度梯度的，也有逆浓度梯度的，这取决于细胞梯度的，也有逆浓度梯度的，这取决于细胞生命活动的需要；生命活动的需要；同植物细胞对同一种无机盐离子，同一植物细同植物细胞对同一种无机盐离子，同一植物细胞对不同无机盐离子的吸收均有差异。胞对不同无机盐离子的吸收均有差异。