1、1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、细胞的吸水和失水一、细胞的吸水和失水二、物质跨膜运输的其他实例二、物质跨膜运输的其他实例1 第1 节 物质跨膜运输的实例一、细胞的吸水和失水二、物质跨膜2 细胞是一个开放的系统，每时每刻都细胞是一个开放的系统，每时每刻都与环境进行着物质的交换。物质的进进出与环境进行着物质的交换。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。细胞细胞膜。细胞内外的许多物质并不能自由地出入细胞，内外的许多物质并不能自由地出入细胞，细胞膜能够对进出细胞的物质进行选择。细胞膜能够对进出细胞的物质进行选择。2 细胞是一个开放的系统，每时每刻都与环境
2、进行着物334半透膜与选择透过性膜半透膜与选择透过性膜 半透膜半透膜：一些物质（一般是水分子物质）能透过，：一些物质（一般是水分子物质）能透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。选择透过性膜选择透过性膜：指水分子可以自由通过，细胞要：指水分子可以自由通过，细胞要选择吸收的离子、小分子可以通过，而其他的小离选择吸收的离子、小分子可以通过，而其他的小离子、小分子和大分子则不能通过的膜。子、小分子和大分子则不能通过的膜。细胞膜就是细胞膜就是选择透过性膜选择透过性膜选择透过性膜相当于半透膜，选择透过性膜相当于半透膜，但半透膜不是选择透过性膜。但半透膜不是选择透过性膜。
3、4 半透膜与选择透过性膜 半透膜：一些物质（一般是水分子物质5123清水清水玻璃纸玻璃纸(半透膜半透膜)蔗糖溶液蔗糖溶液蔗糖分子蔗糖分子水分子水分子54渗透装置渗透装置1、水分子的跨膜运输、水分子的跨膜运输5 1 2 3 清水玻璃纸蔗糖溶液蔗糖分子水分子5 4 渗透装置1、水分6问题讨论问题讨论1、漏斗管内的液面为什么会升高？、漏斗管内的液面为什么会升高？由于单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗由于单位时间内透过半透膜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的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得管内液面升高。量，使得管内液面升高。6 问题讨论1、漏斗管内的液面为什么会升高？由
4、于单位时73.3.如果烧杯中不是清水如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗而是同样浓度的蔗糖溶液结果会怎样糖溶液结果会怎样?2.2.如果用一层纱布代替玻璃纸如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液漏斗管内的液面还会升高吗面还会升高吗?液面不会升高，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子液面不会升高，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透。因而液面不会升高也可以自由通透。因而液面不会升高液面不会升高，半透膜两侧溶液的浓度相等时，液面不会升高，半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量。量等于渗出的水分子数量。7 3.如
5、果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液结果会怎样?8一、渗透作用一、渗透作用 1 1、概念：概念：水分子水分子(或其它溶或其它溶剂分子剂分子)透过透过半透膜半透膜,从从低浓度低浓度溶溶液向液向高浓度高浓度溶液的扩散的现象。溶液的扩散的现象。2、条件、条件具有具有半透膜半透膜半透膜两侧溶半透膜两侧溶液有液有浓度差浓度差8 一、渗透作用 1、概念：水分子(或其它溶剂分子)透过半透93、原理、原理溶液溶液A A浓度浓度大于大于溶液溶液B B，水分子从，水分子从B AB A移动。移动。（中水分子的浓度小于中水分子的浓度）（中水分子的浓度小于中水分子的浓度）溶液溶液A A浓度浓度小于小于溶液溶液B B
6、，水分子从，水分子从A BA B移移动。动。（中水分子的浓度大于中水分子的浓度）（中水分子的浓度大于中水分子的浓度）归纳：水分子可以自由进出，归纳：水分子可以自由进出，并且是顺相对含量的梯度进行的。并且是顺相对含量的梯度进行的。9 3、原理溶液A 浓度大于溶液B，水分子从B A 移动。（10人的红细胞人的红细胞细胞膜细胞膜细胞细胞质质生理生理盐水盐水清水清水12二二 .动物细胞的吸水和失动物细胞的吸水和失水水?1 0 人的红细胞细胞膜细胞质生理盐水清水1 2 二.动物细胞的11提出问题提出问题设计实验设计实验 进行实验进行实验动物细胞的细胞膜是不是相当于一层半透膜？动物细胞的细胞膜是不是相当于
7、一层半透膜？动物细胞的细胞膜相当于一层半透动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜膜作出假设作出假设实验材料：实验材料：人的红细胞液、三个烧杯、人的红细胞液、三个烧杯、高浓度溶液、低浓度溶液、生理盐水。高浓度溶液、低浓度溶液、生理盐水。二二 .细胞的吸水和失水细胞的吸水和失水1 1 提出问题设计实验 进行实验动物细胞的细胞膜是不是相当于12 当外界溶液的浓度比细胞质的溶度当外界溶液的浓度比细胞质的溶度低时，细胞吸水膨胀。低时，细胞吸水膨胀。1 2 当外界溶液的浓度比细胞质的溶度低时，细胞吸13 当外界溶液的浓度比细胞质的当外界溶液的浓度比细胞质的溶度高时，细胞失水皱缩。溶度高时，细胞失水皱缩。1 3
8、当外界溶液的浓度比细胞质的溶度高时，细胞14 当外界溶液的浓度与细胞质的溶度当外界溶液的浓度与细胞质的溶度相同时，水分进出细胞处于动态平衡。相同时，水分进出细胞处于动态平衡。1 4 当外界溶液的浓度与细胞质的溶度相同时，水15在等渗溶液中在等渗溶液中:由外界溶液浓度由外界溶液浓度=细胞质的浓度细胞质的浓度 红细胞红细胞 。低浓度溶液中低浓度溶液中:由于外界溶液浓度细胞质的浓度红细胞由于外界溶液浓度细胞质的浓度红细胞。高浓度溶液中高浓度溶液中:由于外界溶液浓度细胞质的浓度细胞由于外界溶液浓度细胞质的浓度细胞 。分析结果、得出结论分析结果、得出结论红细胞的细胞膜相当于一层半透膜红细胞的细胞膜相当于
9、一层半透膜吸水膨胀吸水膨胀失水皱缩失水皱缩吸水和失水吸水和失水动态平衡动态平衡实验现象记录实验现象记录其它动物细胞吸水和失水和原理与红细胞的是一样其它动物细胞吸水和失水和原理与红细胞的是一样的。的。1 5 在等渗溶液中:低浓度溶液中:高浓度溶液中:分析结果、得出16液泡液泡原生质层原生质层由纤维素和果胶组由纤维素和果胶组成，是全透性的成，是全透性的1 6 细胞膜液泡膜细胞质液泡细胞核细胞壁原生质层由纤维素和果胶1712345细胞液细胞液液泡膜液泡膜细胞质细胞质细胞膜细胞膜细胞壁细胞壁原生质层原生质层清水清水?类比学习类比学习3 3、植物细胞吸水和失水、植物细胞吸水和失水1 7 1 2 3 4
10、5 细胞液液泡膜细胞质细胞膜细胞壁原生质层清水?类18植物细胞是一个渗透系统细胞吸水的方式细胞吸水的方式吸胀吸水吸胀吸水渗透吸水渗透吸水举例：举例：未成熟植物细胞、干种子等未成熟植物细胞、干种子等 细胞结构特点：细胞结构特点：没有形成大的中央液泡没有形成大的中央液泡条件：条件：成熟的中央有液泡的成熟的中央有液泡的植物细胞植物细胞细胞结构特点：细胞结构特点：细胞质有大液泡；细细胞质有大液泡；细胞壁具全透性；原生质层具选择透过性；胞壁具全透性；原生质层具选择透过性；细胞液具有一定浓度。细胞液具有一定浓度。原理：原理：靠细胞内的亲水性物质（蛋白质、靠细胞内的亲水性物质（蛋白质、淀粉、纤维素）吸收水分
11、淀粉、纤维素）吸收水分（主要的吸水方式）（主要的吸水方式）实例：实例：成熟的植物细胞成熟的植物细胞原理：原理：具选择透过性膜和浓度差具选择透过性膜和浓度差1 8 植物细胞是一个渗透系统细胞吸水的方式吸胀吸水渗透吸水举19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。植物细胞质壁分离现象植物细胞质壁分离现象1 9 外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞失水。植物细胞20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。植物细胞质壁分离复原现象植物细胞质壁分离复原现象2 0 外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞吸水。植物细胞质21（2）方法步骤：）方法步骤
12、：1、滴清水、滴清水2、取材、取材3、平展、平展4、盖盖玻片、盖盖玻片制片制片5、显微观察：先、显微观察：先低低倍后倍后高高倍倍6、滴、滴0.3g/mL0.3g/mL蔗糖溶液蔗糖溶液观察现象观察现象7 7、滴清水再观察现象、滴清水再观察现象观察观察2 1（2）方法步骤：1、滴清水2、取材3、平展4、盖盖玻片22正常的洋葱正常的洋葱表皮细胞表皮细胞0.3g/mL0.3g/mL的的 蔗糖溶液蔗糖溶液质壁分离的洋质壁分离的洋葱表皮细胞葱表皮细胞原生质层原生质层2 2 显微镜下植物细胞的质壁分离正常的洋葱0.3 g/mL 的质壁23成熟植物细胞通过渗透作用吸水成熟植物细胞通过渗透作用吸水（或失水）的实
13、验验证（或失水）的实验验证想一想想一想发生质壁分离发生质壁分离的条件是什么？的条件是什么？活的成熟的植物细胞活的成熟的植物细胞原生质层的伸缩性大原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性于细胞壁的伸缩性外界溶液浓度大于外界溶液浓度大于细胞液浓度细胞液浓度三三 .植物细胞的吸水和失植物细胞的吸水和失水水2 3 成熟植物细胞通过渗透作用吸水（或失水）的实验验证想一想？24结论结论:细胞液浓度细胞液浓度大于大于外界溶液浓度外界溶液浓度2.2.细胞液浓度细胞液浓度小于小于外界溶液浓度外界溶液浓度细胞细胞失水失水 细胞细胞吸水吸水 成熟的成熟的植物细胞植物细胞渗透渗透系统系统外界外界溶液溶液1、2 4 结论:细
14、胞液浓度大于外界溶液浓度2.细胞液浓度小于外界溶25四、物质跨膜运输的其他实例四、物质跨膜运输的其他实例 细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程。其他物质的跨膜运的梯度跨膜运输的过程。其他物质的跨膜运输是怎样的呢？输是怎样的呢？2 5 四、物质跨膜运输的其他实例 细胞的吸水和失水是水分26结论：结论：物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。的。20 25倍倍250mg/L血液血液I2 6 结论：四.物质跨膜运输的其他实例2 0 2 5 倍人体甲状腺27初始浓度初始浓度 0 Mg2 Ca2+Si4+离子离子培养液中
15、的离子浓度培养液中的离子浓度水稻水稻番茄番茄四、物质跨膜运输的其他实例四、物质跨膜运输的其他实例2 7 初始浓度 0 Mg 2 C281.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SiSi4+4+离子较离子较多，吸收多，吸收CaCa2+2+、MgMg2+2+较少，结果导致水稻培养较少，结果导致水稻培养液里的液里的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+的浓度下降，的浓度下降，而而SiSi4+4+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SiS
16、i4+4+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：结论：细胞对于物质的输出和输入有选择性。细胞对于物质的输出和输入有选择性。28.1628.1648.5548.55米曲菌米曲菌38.6638.6651.0051.00酵母菌酵母菌2.412.414.934.93圆褐固氮圆褐固氮菌菌12.9512.9533.9933.99大肠杆菌大肠杆菌K K2 2O OP P2 2O O5 5微生物微生物2 8 1.在培养过程中，水稻吸收水分及S i 4+离子较多，吸收C29 从以上实例可以看出，物质跨膜运输并从以上实例可以看出，物质跨
17、膜运输并不都是顺相对含量梯度的，而且细胞对于物不都是顺相对含量梯度的，而且细胞对于物质的输入和输出有选择性。质的输入和输出有选择性。可以说细胞膜和其他生物膜都是选择透可以说细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。过性膜。什么是生物膜什么是生物膜?有什么特性有什么特性?2 9 从以上实例可以看出，物质跨膜运输并不都是顺相对含30 生物膜的概念：指细胞内所有的生物膜，包括细胞膜、细胞器、核膜。生物膜的功能特性：选择透过性膜。（水分子可自由通过，一些离子和小分子也可通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过）。3 0 生物膜的概念：指细胞内所有的生物膜，包括细胞膜、细胞器31细胞膜的功能特点：细胞膜是
18、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。3 1 细胞膜的功能特点：细胞膜是一种选择透过性膜。32练习练习1 1、一个成熟的植物细胞，它的原生质层主要、一个成熟的植物细胞，它的原生质层主要包括包括 （）A A、细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质、细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质 B B、细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质、细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质 C C、细胞膜和液泡膜之间的细胞质、细胞膜和液泡膜之间的细胞质 D D、细胞壁、液泡膜和它们之间的细胞质、细胞壁、液泡膜和它们之间的细胞质B3 2 练
19、习B332 2、下图是三个相邻的植物细胞，以及它们之、下图是三个相邻的植物细胞，以及它们之间水分流动方向的示意图。图中三个细胞的间水分流动方向的示意图。图中三个细胞的细胞液，在浓度上的关系是（细胞液，在浓度上的关系是（）A A、甲乙丙、甲乙丙 B B、甲、甲 乙乙 丙丙 C C、甲乙，且乙、甲乙，且乙 丙丙 D D、甲、甲 乙，且乙丙乙，且乙丙 甲甲乙乙丙丙B3 3 2、下图是三个相邻的植物细胞，以及它们之间水分流动方向的343 3、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称俗称“烧苗烧苗”。其原因是（。其原因是（）A A、根细胞从土壤中吸收的养分过多、根细胞从土壤中吸收的养分过多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输、根系不能将水向上运输D D、根系被肥料分解释放的热能烧毁、根系被肥料分解释放的热能烧毁B3 4 3、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧苗”。其
