第四章第一节-物质跨膜运输实例.ppt

1、本节聚焦本节聚焦 一一 渗透作用渗透作用 二二 动物细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水 三三 植物细胞的吸水与失水植物细胞的吸水与失水 四四 物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例扩散扩散指由于运动而产生的物质迁移现象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。即一种物质从高浓度区域向低浓度区域迁移的过程。物质：物质：气体、液体、固体气体、液体、固体物质物质 均可发生扩散现象均可发生扩散现象渗透渗透水分子从浓集区域通过水分子从浓集区域通过细胞膜等结构细胞膜等结构向水分向水分子稀少区域扩散的现象。子稀少区域扩散的现象。思考：扩散和渗透的关系？思考：扩散和渗透的关

2、系？实验探究实验探究半透膜：只允许某些分子或离子透过而不允半透膜：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许其他分子或离子透过的膜 1、漏斗内液面为什么会上升？、漏斗内液面为什么会上升？2、如果烧杯中也是蔗糖溶液、如果烧杯中也是蔗糖溶液,结果会怎样结果会怎样?3、半透膜换成纱布或铁片行不行？、半透膜换成纱布或铁片行不行？渗透渗透水分子从浓集区域通过细胞膜等结构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。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，水分子数量多于从长

3、颈漏斗渗出的水分子数量，也就是也就是水透过半透膜进入漏斗内的速度比从漏斗中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。出来的速度快，液面上升。不行，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子不行，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。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，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：渗透作用发生的必需条件是：.具

4、有半透膜具有半透膜 .半透膜两侧的溶液有浓度差半透膜两侧的溶液有浓度差半透膜半透膜浓度差浓度差二二 动物细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水当外界溶液浓度当外界溶液浓度细胞质浓度时，细胞质浓度时，细胞细胞吸水膨胀吸水膨胀。当外界溶液浓度当外界溶液浓度细胞质浓度细胞质浓度时，时，细胞细胞失水皱缩失水皱缩。当外界溶液浓度当外界溶液浓度细细胞质浓度时，细细胞质浓度时，水分进出平衡，水分进出平衡，形态不变形态不变。清水清水浓盐水浓盐水生理盐水生理盐水外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度保持原状态保持原状态外界溶液浓度外界溶液浓度=细胞质浓度细胞质浓度细胞失水皱缩细胞失水皱缩1、红细胞内的血红

5、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二、动物细胞的吸水和失水一般不能透过细胞膜一般不能透过细胞膜 相当于半透膜相当于半透膜 外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度保持原状态保持原状态外界溶液浓度外界溶液浓度=细胞质浓度细胞质浓度细胞失水皱缩细胞失水皱缩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红细胞一般会因

6、持续吸水而涨破 三三 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壁细胞膜细胞膜液泡膜液泡膜细胞质细胞质原生质层原生质层（全透性）（全透性）（半透膜）（半透膜）（选择透过性）（选择透过性）细胞液细胞液（具有一定的浓度）（具有一定的浓度）n植物的细胞壁具有全透性植物的细胞壁具有全透性水分子和溶质分子均能自由通水分子和溶质分子均能自由通过。过。n细胞膜和液泡膜是半透膜细胞膜和液泡膜是半透膜水分子可以自由通过；细胞选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。能通过。n原生质层原生质层细胞膜、液泡膜和

7、两层膜之间的细胞质细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质n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。液。n植物细胞原生质层相当于一层半透膜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，便发生渗透作用吸水。细胞液与外界溶液若存在浓度梯度，便发生渗透作用。作用。植物细胞结构特点植物细胞结构特点农作物施肥过多，会造成农作物施肥过多，会造成“烧苗烧苗”现象。现象。植物细

8、胞在什么情况下失水植物细胞在什么情况下失水?原生质层相当于一层半透膜。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，观察其大小的变浸润在清水中，观察其大小的变化。化。实验结果：实验结果：中央液泡大小中央液泡大小原生质层位置原生质层位置细胞大小细胞大小蔗糖蔗糖溶液溶液清水清水变小变小逐渐恢复逐渐恢复原来大小原来大小原生质层恢原生质层恢复原来位置复原来位置原生质层脱原生质层脱离细胞壁离细胞壁基本基本不变不变基本基本不变不变30%的蔗糖溶液的蔗糖溶液质壁分离质壁分离蔗糖溶液浓度有限制，过高蔗糖溶

9、液浓度有限制，过高则细胞会由于失水过多死亡则细胞会由于失水过多死亡清水清水质壁分离复原质壁分离复原n当外界溶液浓度当外界溶液浓度高于高于细胞液浓度时细胞液浓度时,细胞细胞失失水水 质壁分离质壁分离n当外界溶液浓度当外界溶液浓度低于低于细胞液浓度时细胞液浓度时,细胞细胞吸吸水水 质壁分离复原质壁分离复原n当外界溶液浓度当外界溶液浓度等于等于细胞液浓度时细胞液浓度时,动态平衡动态平衡 细胞形态保持不变细胞形态保持不变归纳总结归纳总结质壁分离发生的条件：质壁分离发生的条件：成熟的植物活细胞成熟的植物活细胞（有大液泡）（有大液泡）n庄稼地施肥过多为何出现庄稼地施肥过多为何出现”烧苗烧苗”现象现象?n动

10、物细胞动物细胞(肝细胞)代替植物细胞，实验结果有什么不同？代替植物细胞，实验结果有什么不同？n如果滴加的是如果滴加的是0.5g/ml0.5g/ml的蔗糖溶液，实验结果会有什么的蔗糖溶液，实验结果会有什么不同？不同？n植物细胞在植物细胞在0.3g/ml0.3g/ml的蔗糖溶液发生质壁分离的原因的蔗糖溶液发生质壁分离的原因?n发生质壁分离的植物细胞原生质层外、细胞壁内侧的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？溶液是何种溶液？贴近生活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”烧苗烧苗”现象现象动物细胞

11、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和质壁分离复原外因：外界溶液的浓度大于细胞液的浓度外因：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内因：原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性外界溶液外界溶液四 物质跨膜运动实例初始浓度初始浓度 0 Mg2 Ca2+Si4+离子离子培养液中的离子浓度培养液中的离子浓度水稻水稻番茄番茄物质跨膜运输的其他实例物质跨膜运输

12、的其他实例实例一实例一1、水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高？是不、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？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？、不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？1.在培养过程中，水稻吸收水分及在培养过程中，水稻吸收水分及Si4+离子较多，离子较多，吸收吸收CaCa2+2+、MgMg2+2+较少，结果导致水稻培养液里的较少，结果导致水稻培养液里的CaCa2+2+、MgMg2+2+浓度增高。浓度增高。2.2.在番茄的培养液中，在番茄的培养液中，CaCa2+2+、MgMg2+2+的浓

13、度下降，的浓度下降，而而Si4+的浓度升高，证明番茄吸收的的浓度升高，证明番茄吸收的CaCa2+2+、MgMg2+2+比比Si4+多。多。3.3.不同作物对无机盐的吸收是有差异的。不同作物对无机盐的吸收是有差异的。根据资料分析根据资料分析结论：细胞对于物质的输出和输入有选结论：细胞对于物质的输出和输入有选择性。择性。28.1648.55米曲菌米曲菌38.6651.00酵母菌酵母菌2.414.93圆褐固氮菌圆褐固氮菌12.9533.99大肠杆菌大肠杆菌K2OP2O5微生物微生物其他物质跨膜运输实例二其他物质跨膜运输实例二几种微生物体内的矿物质几种微生物体内的矿物质含量（占全部矿物质的含量（占全部

14、矿物质的%）结论：结论：物质（如碘）的跨膜运输并不都是和物质（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。水一样顺相对含量梯度的运输的。20 25倍倍250mg/L血液中碘的浓度血液中碘的浓度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？膜运输也是这样的吗？由此你能得出什么结论？结论：结论：细胞膜不仅是半透膜，细胞膜不仅是半透膜，还是选择透过性膜还是选择透过性膜（1）判断植物细胞的生活状况）判断植物细胞的生活状况（2）判断植物细胞的细胞液浓度）判断植物细胞的细胞液浓度（3）农业生产中的水肥管理）

15、农业生产中的水肥管理（4）生活中杀菌、防腐、腌制食品）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细胞膜是一种选择透过性膜选择透过性膜。这种膜可以让水。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、小分子和大分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。子则不能通过。小肠绒毛上皮细胞能够从消化了的食物中吸收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，细胞膜具有的木糖，这个事实说明，细胞膜具有 选择

16、透过性选择透过性小结 一一 渗透作用渗透作用 二二 动物细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水 三三 植物细胞的吸水与失水植物细胞的吸水与失水 四四 物质跨膜运输的实例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（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

17、取决人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于（于（）A 组织液中甘油的浓度组织液中甘油的浓度 B 细胞膜上载体的数量细胞膜上载体的数量 C 呼吸作用产生的能量呼吸作用产生的能量 D 液泡中物质的浓度液泡中物质的浓度牛刀小试牛刀小试尿素、二氧化碳尿素、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？持相对稳定呢？水、水、氧气、氧气、甘油、乙醇甘油、乙醇氨基酸、氨基酸、葡萄糖、葡萄糖、核苷酸核苷酸K

18、+、Na+、Ca2+Mg2+、HCO3-物质跨膜运输方式之一：物质跨膜运输方式之一：自由扩散自由扩散（1 1）方向：）方向：（2 2）特点：）特点：（3 3）举例：）举例：低浓度低浓度高浓度高浓度一些分子质量相对较小或脂溶性强的物质，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。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。不需要载体蛋白、不需要能量。物质跨膜运输方式之一：物质跨膜运输方式之一：协助扩散协助扩散(易化扩散易化扩散)方向：方向：特点：特点：举例：举例：需要载体蛋白、不需要能量需要载体蛋白、不需要能量低浓度低浓度高浓度高浓度葡萄

19、糖进入红细胞葡萄糖进入红细胞 物质进出细胞，是以物质进出细胞，是以 方式的扩散。方式的扩散。顺浓度梯度顺浓度梯度一、被动运输一、被动运输自由扩散：自由扩散：协助扩散协助扩散：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。扩散速度的快慢与浓度差的大小有关。二、主动运输二、主动运输1 1、方向：、方向：2 2、特点：、特点：3 3、举例：、举例：4 4、意义：、意义：需要载体蛋白、需要能量需要载体蛋白、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，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

20、谢产生的废物和对细胞有害的物质。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，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。葡萄糖、氨基酸进入动物小肠绒毛上皮细胞也是主动运输。高浓度高浓度低浓度低浓度比较三种物质运输方式的异同比较三种物质运输方式的异同项项 目目被动运输被动运输主动运输主动运输自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散运输方向运输方向是否需要载体是否需要载体是否消耗能量是否消耗能量举举 例例顺浓度梯度顺浓度梯度顺浓度梯度顺浓度梯度逆浓度梯度逆浓度梯度不需要不需要需要需要需要需要不消耗不消耗不消耗不消耗消耗消

21、耗H H2 2O O、O O2 2、COCO2 2、乙醇、甘油、乙醇、甘油、苯等通过细胞膜苯等通过细胞膜葡萄糖进葡萄糖进入红细胞入红细胞葡萄糖、氨基酸葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细通过小肠上皮细胞膜；离子通过胞膜；离子通过细胞膜等。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。来实现的。三、细胞的内吞作用和外排作用三、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，小囊从物质就被包入小囊内，

22、然后，小囊从细胞膜上脱离下来形成小囊泡，进入细胞膜上脱离下来形成小囊泡，进入细胞内部，这种现象叫做细胞内部，这种现象叫做内吞作用内吞作用。内吞作用内吞作用有些物质在细胞膜内被一层膜所包围，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，使内含物质排出细且向细胞外张开，使内含物质排出细胞外，这种现象叫做胞外，这种现象叫做外排作用外排作用。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：内吞作用和外排作用体现了细胞膜的结构特点：具有一定的流动性具有一定的流动性内吞作用和外排作用同主动运输一样内吞作用和外排作用同主动运输一样需要消耗能量需要消耗能量 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。可以通过，而其它物质则不能通过。四、细胞膜的功能特性四、细胞膜的功能特性选择透过性选择透过性