高一上學(xué)期生物物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例.ppt

第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 第一節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸 水分究竟是如何進(jìn)出細(xì)胞的？ 一 滲透實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)材料：玻璃紙 （半透膜，水分子可以通過(guò)，蔗糖 分子不能通過(guò)） 滲透作用裝置 滲透作用：水分子順著相對(duì)含量梯度 跨膜運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)象 。 課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸 1如果燒杯中的不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，液 面變化？原因？ 液面不會(huì)升高，因?yàn)榘胪改蓚?cè)溶液的濃度相等，單位 時(shí)間透過(guò)玻璃紙進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗的水分子數(shù)量等于滲出的水分 子數(shù)量，水分子的運(yùn)動(dòng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，所以液面不會(huì)升高。 2如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗內(nèi)的液面還會(huì)升高嗎？ 不會(huì)。因?yàn)榧啿际侨感缘模坏肿涌梢酝ㄟ^(guò)，蔗 糖分子也可以通過(guò)。 課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸 【思 考】 思考：發(fā)生滲透作用的需要什么條件? 課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸 1具有半透膜 2半透膜兩側(cè)存在濃度差 課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸 問(wèn)題：細(xì)胞是否會(huì)發(fā)生滲透作用呢？ 二 動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水 觀察動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水 失水 皺縮 外界濃度細(xì)胞質(zhì)濃度 水分進(jìn)出處動(dòng)態(tài)平衡 外界濃度細(xì)胞質(zhì)濃度 = 外界濃度細(xì)胞質(zhì)濃度 吸水 膨脹 【探究】紅細(xì)胞是否具有發(fā)生滲透作用的條件 問(wèn)題二 紅細(xì)胞的 相當(dāng)于半透膜，為什么？ 因?yàn)椋?xì)胞膜同樣具有有些物質(zhì)可以通過(guò)，而有 些物質(zhì)不能通過(guò)的特點(diǎn)。 問(wèn)題一 什么情況下，紅細(xì)胞會(huì)發(fā)生吸水或失水？ 當(dāng)外界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)濃度時(shí)，紅細(xì)胞失水； 當(dāng)外界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)濃度時(shí)，紅細(xì)胞吸水。 課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸 細(xì)胞膜 課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸 1細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜 2外界溶液與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)存在濃度差 【總結(jié)】紅細(xì)胞發(fā)生滲透作用的條件 植物成熟細(xì)胞能與外界發(fā)生滲透作用嗎? 細(xì)胞膜 液泡膜 細(xì)胞質(zhì) 原生質(zhì)層 細(xì)胞壁 液泡 資料: 1、用鹽腌蘿卜時(shí)會(huì)有水滲出，同時(shí)蘿卜的體 積會(huì)減少。 2、置于空氣中剛剛萎蔫的白菜葉片置于清水 中又變得硬挺。 3、對(duì)農(nóng)作物施肥過(guò)多會(huì)出現(xiàn)燒苗現(xiàn)象。 課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸 提出問(wèn)題 作出假設(shè) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 分析結(jié)果 表達(dá)與交流 設(shè)計(jì) 方案 （按預(yù)定方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)） （分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論：） （總結(jié)，寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告并適當(dāng)交流） 預(yù)期 結(jié)果 課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸 提出問(wèn)題： 1、植物細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)失水的情況嗎？ 2、植物細(xì)胞在什么情況下會(huì)失水？ 3、原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜？ 課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸 原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜作出假設(shè)： 理由是：植物細(xì)胞膜和液泡膜都是生物膜， （P49）他們具有與紅細(xì)胞的細(xì)胞膜基本相 同的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)。上述的事例與紅細(xì)胞 的失水和吸水很相似。 課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸 設(shè)計(jì)方案： 將植物細(xì)胞浸潤(rùn)在較高濃度的蔗糖溶液中 ，觀察大小的變化；再浸潤(rùn)在清水中，觀 察其大小的變化。 預(yù)期結(jié)果 ： 由于原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，水分子可 以自由通過(guò)，而蔗糖分子則不能通過(guò)，因此 在蔗糖溶液中，植物細(xì)胞的中央液泡會(huì)縮小 ，細(xì)胞皺縮；在清水中植物細(xì)胞的液泡又會(huì) 變大，細(xì)胞膨脹。 課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸 質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 外界溶液濃度 細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞失水 植物細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象 外界溶液濃度 細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞吸水 植物細(xì)胞質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象 記錄 實(shí)驗(yàn) 結(jié)果 正常狀態(tài)高濃度狀態(tài)低濃度狀態(tài) 觀察到 的圖像 液泡大 小變化 原生質(zhì) 層位置 變小 原生質(zhì)層 脫離細(xì)胞壁 逐漸恢復(fù)原 來(lái)大小 原生質(zhì)層 恢復(fù)原來(lái)位置 大 原生質(zhì)層 緊貼細(xì)胞壁 分析實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論 v植物細(xì)胞原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜,成熟 的植物細(xì)胞靠滲透作用吸水。細(xì)胞液與細(xì) 胞外界溶液發(fā)生了滲透作用。 1.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與你與預(yù)期相吻合嗎？它是否支持你 所作出的假設(shè)？如果有的結(jié)果與預(yù)期有所不同， 你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)作怎樣的解釋？ 2.如果沒(méi)有細(xì)胞壁，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)有什么不同？ 3.如果滴加的是0.5克ml的蔗糖溶液，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì) 有什么不同？ 表達(dá)交流 不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，只發(fā)生滲透作用的吸水或失水 高濃度的蔗糖溶液導(dǎo)致植物細(xì)胞嚴(yán)重失水而死亡，不可 能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原 三、成熟植物細(xì)胞的吸水和失水 成熟植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng) 1.原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜 2.原生質(zhì)層兩側(cè)溶液具有濃度差 課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸 水分子的跨膜運(yùn)輸 順相對(duì)含量的梯度進(jìn)出細(xì)胞 課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例 思考課本63頁(yè)的資料分析后小組形式進(jìn) 行討論,完成討論第1、2、3、4題。 初始濃度 0 Mg2 Ca2+ Si4+ 離子 培養(yǎng)液中的離子濃度 水稻 番茄 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例 實(shí)例一 1、水稻培養(yǎng)液中的鈣、鎂兩種離子濃度為什么會(huì)增高？是不 是水稻不吸收反而向外排出呢？ 2、不同作物對(duì)無(wú)機(jī)鹽離子的吸收有差異嗎？ 4.4.細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的吸收有選擇嗎細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的吸收有選擇嗎? ?如果有，這種選擇性如果有，這種選擇性 有普遍性嗎？有普遍性嗎？ 3.3.水分子跨膜運(yùn)輸是順相對(duì)含量梯度的，其他物質(zhì)水分子跨膜運(yùn)輸是順相對(duì)含量梯度的，其他物質(zhì) 的跨膜運(yùn)輸也是這樣嗎？的跨膜運(yùn)輸也是這樣嗎？ 水分子跨膜運(yùn)輸是順相對(duì)含量梯度的，其他物質(zhì) 的跨膜運(yùn)輸并不都是這樣，這取決于細(xì)胞生命活 動(dòng)的需要。 細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的吸收是有選擇的。這種選擇性具有 普遍性。 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)贸龅慕Y(jié)論 細(xì)胞膜和其他生物膜并不是單純物理意義 的半透膜，他是有生理活性的，能對(duì)一些物 質(zhì)進(jìn)行