物质跨膜运输的实例复习课件.ppt

第第1 1节节 物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例一、渗透系统的组成分析及应用一、渗透系统的组成分析及应用1.渗透作用渗透作用1)概念：概念：水分子水分子水分子水分子（或其他溶剂分子）（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩透过半透膜的扩散，称为渗透作用散，称为渗透作用条件条件（（1 1）半透膜）半透膜 （（2 2）膜两侧的溶）膜两侧的溶液具有浓度差液具有浓度差(玻璃纸、细胞膜、玻璃纸、细胞膜、原生质层原生质层)（渗透压差）（渗透压差）从低浓度到高浓度从低浓度到高浓度方向：方向：2)渗透作用的实质：渗透作用的实质：单位时间由清水进入蔗糖溶液中的水分子单位时间由清水进入蔗糖溶液中的水分子多于多于蔗糖溶液蔗糖溶液进入清水中的水分子，导致蔗糖溶液液面进入清水中的水分子，导致蔗糖溶液液面上升上升半透膜等于选择透过性膜吗？半透膜等于选择透过性膜吗？半透膜是一类可以让小分子物半透膜是一类可以让小分子物质（分子直径小于质（分子直径小于“孔孔”）通）通过（如水分子），而较大分子过（如水分子），而较大分子物质（分子直径大于物质（分子直径大于“孔孔”））不能通过（如蔗糖）的一类多不能通过（如蔗糖）的一类多孔性膜。

孔性膜①①漏斗内的液面不再上升时漏斗内的液面不再上升时S1与与S2的浓度是否相等？的浓度是否相等？S1>S2②②向烧杯内添加向烧杯内添加S2溶液，溶液，△△h如何变化？如何变化？变大变大③③向漏斗内添加向漏斗内添加S1溶液，溶液，△△h如何变化？如何变化？变大变大③③用吸管把漏斗内用吸管把漏斗内S1溶液吸溶液吸去一部分，去一部分，△△h如何变化？如何变化？变小变小3）漏斗中水分子的流动）漏斗中水分子的流动渗透压的概念：溶渗透压的概念：溶质分子吸水的能力质分子吸水的能力【典例训练【典例训练1】】如图所示的渗透装置中，如图所示的渗透装置中，开始时的液面高度为开始时的液面高度为a，停止上升时的，停止上升时的高度为高度为b，若每次停止上升后都将玻璃，若每次停止上升后都将玻璃管中高出烧杯液面的部分吸出，则管中高出烧杯液面的部分吸出，则a、、b液面间的高度差与吸出蔗糖溶液的次液面间的高度差与吸出蔗糖溶液的次数之间的关系是数之间的关系是( )B•2．验证渗透作用发生的条件•(1)验证渗透作用必须具有半透膜(单一变量设为是否具备“半透膜”)：•(2)验证渗透作用必须具有浓度差(单一变量设为半透膜两侧是否具“浓度差”)：3.探究物质能否通过半透膜探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例以碘和淀粉为例)：：烧杯内盛烧杯内盛淀粉溶液淀粉溶液 漏斗内漏斗内盛碘液盛碘液 结论结论 变蓝变蓝 不变蓝不变蓝 不变蓝不变蓝 变蓝变蓝 变蓝变蓝 变蓝变蓝 不变蓝不变蓝 不变蓝不变蓝 碘能通过半透膜，而淀粉不能碘能通过半透膜，而淀粉不能淀粉能通过半透膜，而碘不能淀粉能通过半透膜，而碘不能淀粉和碘都能通过半透膜淀粉和碘都能通过半透膜淀粉和碘都不能通过半透膜淀粉和碘都不能通过半透膜4.“U”型管中水分子移动方向的分析①①当当S1>S2时时U型管中的水分子向哪型管中的水分子向哪一侧流动？一侧流动？②②如果如果S1是蔗糖溶液，是蔗糖溶液，S2是葡萄糖溶是葡萄糖溶液，液，S1和和S2的质量分数相同，请问水的质量分数相同，请问水分子向哪一侧流动？如果半透膜允许分子向哪一侧流动？如果半透膜允许葡萄糖通过则水分子向哪一侧移动？葡萄糖通过则水分子向哪一侧移动？③③如果如果S1是蔗糖溶液，是蔗糖溶液，S2是麦芽糖溶液，是麦芽糖溶液，S1和和S2的质量的质量分数相同，请问水分子向哪一侧流动？如果在两侧同时加分数相同，请问水分子向哪一侧流动？如果在两侧同时加入入1ml麦芽糖酶溶液水分子向哪一侧流动？麦芽糖酶溶液水分子向哪一侧流动？左侧左侧右侧右侧右侧右侧动态平衡动态平衡先向右侧再向左侧先向右侧再向左侧 [2012·山东潍坊质检山东潍坊质检]如图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半如图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖透过。

倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一透膜允许单糖透过倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一段时间后再加入蔗糖酶最可能的实验现象是段时间后再加入蔗糖酶最可能的实验现象是(　　　　) •A. 漏斗中液面开始时先上漏斗中液面开始时先上升，加酶后又下降升，加酶后又下降•B. 在玻璃槽中会测到蔗糖在玻璃槽中会测到蔗糖和蔗糖酶和蔗糖酶•C. 漏斗中液面开始时先下漏斗中液面开始时先下降，加酶后一直上升降，加酶后一直上升•D. 在玻璃槽中会测到葡萄在玻璃槽中会测到葡萄糖、果糖和蔗糖酶糖、果糖和蔗糖酶A【变式备选】【变式备选】如图如图1所示的甲、乙、丙三个渗透装置中，三个漏斗所示的甲、乙、丙三个渗透装置中，三个漏斗颈的内径相等，漏斗内盛有浓度相同的蔗糖溶液，且漏斗内液面高颈的内径相等，漏斗内盛有浓度相同的蔗糖溶液，且漏斗内液面高度相同，漏斗口均封以半透膜，置于同一个水槽的清水中三个渗度相同，漏斗口均封以半透膜，置于同一个水槽的清水中三个渗透装置的半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积不同，如表所示透装置的半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积不同，如表所示装置编号装置编号甲甲乙乙丙丙半透膜面积半透膜面积S SS/2S/2S S蔗糖溶液体积蔗糖溶液体积T TT T2T2T图图2中曲线中曲线1、、2、、3表示漏斗液面高度随时间的变化情况。

则曲表示漏斗液面高度随时间的变化情况则曲线线1、、2、、3与甲、乙、丙三个装置的对应关系是与甲、乙、丙三个装置的对应关系是( )A.1—丙；丙；2—甲；甲；3—乙乙B.1—乙；乙；2—甲；甲；3—丙丙C.1—甲；甲；2—乙；乙；3—丙丙D.1—丙；丙；2—乙；乙；3—甲甲A(2)渗透作用模型和成熟植物细胞与外界溶液形成的渗透作用模型和成熟植物细胞与外界溶液形成的渗透系统比较渗透系统比较渗透作用模型渗透作用模型 植物细胞与外界植物细胞与外界溶液形成的渗透系统溶液形成的渗透系统图解图解基本组成基本组成 或条件或条件原生质层原生质层———选择透过性选择透过性膜膜浓度差浓度差———细胞液与外界细胞液与外界溶液之间溶液之间半透膜、浓度差半透膜、浓度差渗透作用模型渗透作用模型 植物细胞与外界植物细胞与外界溶液形成的渗透系统溶液形成的渗透系统原理原理水扩散水扩散的方向的方向低浓度溶液 高浓度溶液细胞液通过原生质层与外界溶液之间发生渗透作用水分子通过半透膜的扩散作用•(3)物质跨膜运输具选择性的原因物质跨膜运输具选择性的原因•(1)直接原因：直接原因：•(2)根本原因：根本原因：不同细胞的细胞膜上载体蛋白的种类与数量不同不同细胞的细胞膜上载体蛋白的种类与数量不同控制膜载体蛋白形成的基因控制膜载体蛋白形成的基因(DNA分子分子)的特异性所决定的特异性所决定(4)植物细胞质壁分离的现象与原因植物细胞质壁分离的现象与原因①①现象：现象：_______与与_________分离；分离；②②外因：外因：_________浓度＞浓度＞_______浓度，导致细胞浓度，导致细胞_____；；③③内因：内因：___________________________。

点拨】【点拨】植物根尖分生区细胞，刚分裂形成，无液植物根尖分生区细胞，刚分裂形成，无液泡，不能进行渗透作用，吸水方式为吸胀作用；与泡，不能进行渗透作用，吸水方式为吸胀作用；与外界溶液接触时，不会出现质壁分离现象外界溶液接触时，不会出现质壁分离现象 细胞壁细胞壁原生质层原生质层外界溶液外界溶液细胞液细胞液失水失水细胞壁的伸缩性小于原生质层细胞壁的伸缩性小于原生质层四、四、实验：观察植物细胞的实验：观察植物细胞的质壁分离质壁分离和和质壁分离复原质壁分离复原现象现象1、实验原理？、实验原理？2、、“质质”、、“壁壁”、分别指什么？、分别指什么？3、、“质壁分离复原质壁分离复原现象现象”不要简说成不要简说成“复原现象复原现象”4、质壁分离后在细胞膜与细胞壁之间是什么？、质壁分离后在细胞膜与细胞壁之间是什么？5、实验材料有什么要求？、实验材料有什么要求？6、实验材料为什么选择、实验材料为什么选择紫色紫色洋葱鳞片叶洋葱鳞片叶外表皮外表皮？？7、用什么方法改变外界溶液？、用什么方法改变外界溶液？（（1）渗透作用：成熟的植物细胞的原生质层）渗透作用：成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，细胞液具有一定的浓度，相当于一层半透膜，细胞液具有一定的浓度，能够渗透失水和吸水。

能够渗透失水和吸水 （（2）原生质层伸缩性大于细胞壁）原生质层伸缩性大于细胞壁原生质层原生质层 细胞壁细胞壁外界溶液外界溶液成熟的、活的、植物细胞成熟的、活的、植物细胞液泡呈紫色，便于观察液泡呈紫色，便于观察引流法引流法，在，在盖玻片一侧盖玻片一侧滴加液体，用吸水纸在盖玻片滴加液体，用吸水纸在盖玻片另一侧另一侧用用吸水纸吸引，吸水纸吸引，重复两到三次重复两到三次，直到将洋葱鳞片叶，直到将洋葱鳞片叶完全浸润完全浸润8、实验用的蔗糖溶液浓度？、实验用的蔗糖溶液浓度？9、当外界溶液浓度为、当外界溶液浓度为0.1g/ml 、0.5g/ml时分别是什么时分别是什么结果结果 ？？10、、质壁分离自动复原质壁分离自动复原现象现象0.3g/ml（或描述为（或描述为30%））无特别说明情况下，我们这样考虑：无特别说明情况下，我们这样考虑：0.1g/ml（（10%）时，细胞）时，细胞吸水，体积变大；吸水，体积变大； 0.5g/ml（（50%）时，细胞失水出现质壁分离，）时，细胞失水出现质壁分离，由于失水过多死亡，无法再复原由于失水过多死亡，无法再复原,膜也失去选择透过性，变为全膜也失去选择透过性，变为全透性。

透性如果外界溶液是一定浓度如果外界溶液是一定浓度无机盐溶液无机盐溶液（如（如KNO3溶液溶液）或）或小分小分子溶液子溶液（如（如尿素溶液、葡萄糖溶液、甘油溶液、乙醇溶液尿素溶液、葡萄糖溶液、甘油溶液、乙醇溶液等），等），细胞先失水出现质壁分离现象细胞先失水出现质壁分离现象，，由于无机盐离子（由于无机盐离子（K+和和NO3-）通过主动运输）通过主动运输或或小分子（尿素分子、葡萄糖分子、甘油分子、小分子（尿素分子、葡萄糖分子、甘油分子、乙醇分子）通过自由扩散进入细胞，使细胞液浓度逐渐增大，乙醇分子）通过自由扩散进入细胞，使细胞液浓度逐渐增大，细胞开始吸水，细胞开始吸水，又出现质壁分离自动复原现象又出现质壁分离自动复原现象B1.1.1.1.制作临时装片：制作临时装片：制作临时装片：制作临时装片：紫色的洋葱鳞片叶表皮细胞紫色的洋葱鳞片叶表皮细胞紫色的洋葱鳞片叶表皮细胞紫色的洋葱鳞片叶表皮细胞2.2.2.2.低倍镜观察：低倍镜观察：低倍镜观察：低倍镜观察：①①①①有紫色液泡　有紫色液泡　有紫色液泡　有紫色液泡　②②②②原生质层紧贴细胞壁原生质层紧贴细胞壁原生质层紧贴细胞壁原生质层紧贴细胞壁3.3.3.3.4.4.4.4.低倍镜观察：低倍镜观察：低倍镜观察：低倍镜观察： ① ① ① ①中央液泡逐渐变小（紫色加深）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　中央液泡逐渐变小（紫色加深）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　中央液泡逐渐变小（紫色加深）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　中央液泡逐渐变小（紫色加深）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ② ② ② ②原生质层与细胞壁逐渐分离原生质层与细胞壁逐渐分离原生质层与细胞壁逐渐分离原生质层与细胞壁逐渐分离5.5.5.5.6.6.6.6.低倍镜观察：低倍镜观察：低倍镜观察：低倍镜观察： ① ① ① ①中央液泡逐渐胀大　中央液泡逐渐胀大　中央液泡逐渐胀大　中央液泡逐渐胀大　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ② ② ② ②原生质层逐渐贴近细胞壁原生质层逐渐贴近细胞壁原生质层逐渐贴近细胞壁原生质层逐渐贴近细胞壁实验流程：实验流程：００００. .３ｇ／ｍｌ蔗糖溶液３ｇ／ｍｌ蔗糖溶液３ｇ／ｍｌ蔗糖溶液３ｇ／ｍｌ蔗糖溶液吸水纸吸引吸水纸吸引吸水纸吸引吸水纸吸引清水清水清水清水吸水纸吸引吸水纸吸引吸水纸吸引吸水纸吸引⑴⑴质壁分离质壁分离：：当外界溶液浓度当外界溶液浓度＞＞细胞液浓度时，植物细胞液浓度时，植物通过渗透作用通过渗透作用失水，失水，发生发生质壁分离质壁分离Ø条件、外因：条件、外因：Ø内因内因：： 原生质层收缩性大于细胞壁原生质层收缩性大于细胞壁Ø现象现象：：液泡体积液泡体积( );( );液泡颜色液泡颜色( )( )失水失水原因分析：原因分析：变小变小变深变深外界溶液外界溶液⑵ ⑵ 质壁分离复原质壁分离复原：：Ø现象：现象：液泡体积液泡体积( )( )；液泡颜色；液泡颜色( )( )。

当外界溶液浓度当外界溶液浓度＜＜细胞液浓度，植物细胞细胞液浓度，植物细胞通过渗透作用通过渗透作用吸水吸水，，发生发生质壁分离的细胞质壁分离的细胞会出现会出现质壁分离复原现象质壁分离复原现象Ø条件、原因：条件、原因：吸水吸水变浅变浅变大变大现象记录现象记录变小变小变小变小逐渐恢复逐渐恢复逐渐恢复逐渐恢复原来大小原来大小原来大小原来大小原生质层恢原生质层恢原生质层恢原生质层恢复原来位置复原来位置复原来位置复原来位置原生质层脱原生质层脱原生质层脱原生质层脱离细胞壁离细胞壁离细胞壁离细胞壁基本不变基本不变基本不变基本不变基本不变基本不变基本不变基本不变             中央液泡大小中央液泡大小中央液泡大小中央液泡大小原生质层的位置原生质层的位置原生质层的位置原生质层的位置细胞大小细胞大小细胞大小细胞大小蔗糖蔗糖蔗糖蔗糖溶液溶液溶液溶液清水清水清水清水1 1、提出问题：、提出问题：根据现象提出有价值的问题根据现象提出有价值的问题2 2、作出假设：、作出假设：对问题进行假设对问题进行假设3 3、设计实验：、设计实验：设计思路，预期结果，制定方案设计思路，预期结果，制定方案4 4、进行实验：、进行实验：观察想象，记录结果。

观察想象，记录结果5 5、分析结果：、分析结果：结果与预期一致，可得出结论结果与预期一致，可得出结论6 6、表达和交流：、表达和交流：交流、质疑、解释交流、质疑、解释探究的一般过程：探究的一般过程：（（1）判断植物细胞的死活）判断植物细胞的死活（（2）测定植物细胞的细胞液浓度范围）测定植物细胞的细胞液浓度范围（（3）比较不同细胞的细胞液浓度大小）比较不同细胞的细胞液浓度大小（（4）比较未知溶液浓度的大小）比较未知溶液浓度的大小（（5）鉴）鉴别不同种类的溶液别不同种类的溶液(如如KNO3和蔗糖溶液和蔗糖溶液)（（6））证明细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性证明细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性11、渗透作用原理的应用、渗透作用原理的应用配置一系列梯度浓度的蔗糖溶液，当植物细胞既不吸水也不失水时，配置一系列梯度浓度的蔗糖溶液，当植物细胞既不吸水也不失水时，此时的蔗糖溶液浓度范围即为细胞液浓度范围此时的蔗糖溶液浓度范围即为细胞液浓度范围用不同浓度的未知溶液和相同的细胞做质壁分离实验，到刚发生质用不同浓度的未知溶液和相同的细胞做质壁分离实验，到刚发生质壁分离所需要的时间越短则浓度越高壁分离所需要的时间越短则浓度越高。

将要比较的细胞置于同一浓度的蔗糖溶液中，比较发生质壁分离的将要比较的细胞置于同一浓度的蔗糖溶液中，比较发生质壁分离的程度，质壁分离越明显的细胞的浓度越低浓度差越大，失水越快程度，质壁分离越明显的细胞的浓度越低浓度差越大，失水越快只出现质壁分离现象的为蔗糖溶液；出现质壁分离现象后又自动复只出现质壁分离现象的为蔗糖溶液；出现质壁分离现象后又自动复原的为原的为KNO3溶液溶液【【典例典例1 1】】将从同一新鲜马铃薯块茎上取得的形状、质量相同的薯条分将从同一新鲜马铃薯块茎上取得的形状、质量相同的薯条分为数量相等的四组为数量相等的四组, ,分别浸入分别浸入ⅠⅠ～～ⅣⅣ四种不同浓度的蔗糖溶液中四种不同浓度的蔗糖溶液中,1 h,1 h后后, ,溶液的质量变化百分率如表一从四个不同的新鲜马铃薯块茎上溶液的质量变化百分率如表一从四个不同的新鲜马铃薯块茎上, ,取得取得形状、质量相同形状、质量相同, ,数量相等的薯条数量相等的薯条①①～～④④组组, ,分别浸入相同浓度的蔗糖溶分别浸入相同浓度的蔗糖溶液中液中,1 h,1 h后后, ,薯条的质量变化百分率如表二则表一所列的四种不同浓薯条的质量变化百分率如表二。

则表一所列的四种不同浓度的蔗糖溶液中开始时浓度最低度的蔗糖溶液中开始时浓度最低, ,以及表二所列的四组不同薯条中细胞以及表二所列的四组不同薯条中细胞液开始时浓度最低的分别是液开始时浓度最低的分别是( (　　　　) )表一表一表二表二溶液溶液ⅠⅠⅡⅡⅢⅢⅣⅣ薯条薯条①①②②③③④④质量变质量变化百分化百分率率(%)(%)+4+40 0-2-2-3-3质量变质量变化百分化百分率率(%)(%)+4+40 0-2-2-3-3A.ⅠⅠ、、①①　　　　 B.ⅠⅠ、、④④　　 　　C.ⅣⅣ、、①①　　　　 D.ⅣⅣ、、④④D【【变式训练变式训练】】将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞置于同将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞置于同一蔗糖溶液中一蔗糖溶液中, ,形态不再变化后的细胞图像如下则有关各细形态不再变化后的细胞图像如下则有关各细胞液的浓度判断正确的是胞液的浓度判断正确的是( (　　　　) )①①实验前实验前BA>CB>A>C③③实验后实验后B≥A=C ④B≥A=C ④实验后实验后B

2.水稻和番茄吸收不同离子的特点水稻和番茄吸收不同离子的特点(1)同种生物细胞对不同物质的吸收具有同种生物细胞对不同物质的吸收具有_______，与其含有，与其含有离子离子载体的载体的___________有关；有关；(2)不同种生物细胞对同种物质吸收具有不同种生物细胞对同种物质吸收具有_______顺相对含量梯度顺相对含量梯度选择吸收选择吸收选择性选择性种类和数量种类和数量差异性差异性。