必修一第四章第一節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例——李爽

1、第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 第第1 1節(jié)節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例一、滲透作用一、滲透作用半透膜：半透膜：半透膜半透膜是一類(lèi)可以讓小是一類(lèi)可以讓小分子物質(zhì)通過(guò)而分子物質(zhì)通過(guò)而大分子物質(zhì)不能大分子物質(zhì)不能通過(guò)的一類(lèi)薄膜通過(guò)的一類(lèi)薄膜的總稱(chēng)的總稱(chēng)滲透作用裝置滲透作用裝置分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1.1.第一組裝置的第一組裝置的 漏斗管內(nèi)液面為什么會(huì)升高？漏斗管內(nèi)液面為什么會(huì)升高？2.2.第二組裝置，用紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)液面第二組裝置，用紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)液面還會(huì)升高嗎？還會(huì)升高嗎？ 由于單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)玻璃紙進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗的水由于單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)玻璃紙進(jìn)

2、入長(zhǎng)頸漏斗的水分子數(shù)量多于從長(zhǎng)頸漏斗滲出的水分子數(shù)量，使得分子數(shù)量多于從長(zhǎng)頸漏斗滲出的水分子數(shù)量，使得管內(nèi)液面升高。管內(nèi)液面升高。 用紗布替代玻璃紙時(shí)，因紗布的孔隙很大，蔗用紗布替代玻璃紙時(shí)，因紗布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透，因而液面不會(huì)升高。糖分子也可以自由通透，因而液面不會(huì)升高。分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象4.4.水分子只能從燒杯中擴(kuò)散到漏斗中嗎？水分子只能從燒杯中擴(kuò)散到漏斗中嗎？（友情提醒）半透膜，水分子可以自由通過(guò)。（友情提醒）半透膜，水分子可以自由通過(guò)。 不是的，水分子既可以從燒杯中擴(kuò)散到漏斗中，不是的，水分子既可以從燒杯中擴(kuò)散到漏斗中，也能從漏斗中擴(kuò)散到燒杯中，只不過(guò)，在單位時(shí)

3、間內(nèi)，也能從漏斗中擴(kuò)散到燒杯中，只不過(guò)，在單位時(shí)間內(nèi)，從燒杯中擴(kuò)散到漏斗中的水分子數(shù)量比較多。從燒杯中擴(kuò)散到漏斗中的水分子數(shù)量比較多。 3.3.第三組裝置，清水換成同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)第三組裝置，清水換成同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會(huì)怎樣？果會(huì)怎樣？ 半透膜兩側(cè)溶液的濃度相等時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)透半透膜兩側(cè)溶液的濃度相等時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)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，液面也不會(huì)升高。分子數(shù)量，液面也不會(huì)升高。得出結(jié)論水滲入漏斗內(nèi)使液面上升必須具備兩個(gè)條件半透膜半透膜兩側(cè)溶液濃度差滲透作用滲透作用 ：水分子（或其他溶劑分子）透水分子（或其

4、他溶劑分子）透過(guò)半透膜從低濃度溶液向高濃度溶液的擴(kuò)散，過(guò)半透膜從低濃度溶液向高濃度溶液的擴(kuò)散，稱(chēng)為滲透作用稱(chēng)為滲透作用條條 件件具有半透膜（主要）具有半透膜（主要）半透膜兩側(cè)的溶液濃度不同半透膜兩側(cè)的溶液濃度不同課題一課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸水分子的跨膜運(yùn)輸問(wèn)題：細(xì)胞是否會(huì)發(fā)生滲透作用呢？問(wèn)題：細(xì)胞是否會(huì)發(fā)生滲透作用呢？ （一）動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水（一）動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水 紅細(xì)胞置于清水中紅細(xì)胞置于清水中 分析右圖，一段時(shí)間后紅細(xì)分析右圖，一段時(shí)間后紅細(xì)胞會(huì)發(fā)生什么變化？胞會(huì)發(fā)生什么變化？ 放到清水中，細(xì)胞不斷吸水放到清水中，細(xì)胞不斷吸水膨脹直至脹破。膨脹直至脹破。 疑問(wèn)？紅細(xì)胞是否也是發(fā)生

5、滲透作用呢？疑問(wèn)？紅細(xì)胞是否也是發(fā)生滲透作用呢？【探究】紅細(xì)胞是否具有發(fā)生滲透作用的條件【探究】紅細(xì)胞是否具有發(fā)生滲透作用的條件 問(wèn)題一問(wèn)題一 紅細(xì)胞的紅細(xì)胞的 相當(dāng)于半透膜，為相當(dāng)于半透膜，為什么？什么？ 因?yàn)椋?xì)胞膜同樣具有有些物質(zhì)可以通過(guò)，而有些因?yàn)?，?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)。物質(zhì)不能通過(guò)的特點(diǎn)。 問(wèn)題二問(wèn)題二 什么情況下，紅細(xì)胞會(huì)發(fā)生吸水或失水？什么情況下，紅細(xì)胞會(huì)發(fā)生吸水或失水？課題一課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸水分子的跨膜運(yùn)輸細(xì)胞膜細(xì)胞膜當(dāng)外界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)濃度時(shí)，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；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)

6、，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。紅細(xì)胞吸水。課題一課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸水分子的跨膜運(yùn)輸1.1.細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜 2.2.外界溶液與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)存在濃度差外界溶液與細(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【總結(jié)】紅細(xì)胞發(fā)生滲透作用的條件1 1紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能夠透過(guò)細(xì)胞膜嗎？紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能夠透過(guò)細(xì)胞膜嗎？不可以，因?yàn)檠t蛋白是大分子，不能透過(guò)細(xì)胞膜。不可以，因?yàn)檠t蛋白是大分子，不能透過(guò)細(xì)胞膜。2 2當(dāng)外界溶液濃度過(guò)低時(shí)，紅細(xì)胞會(huì)發(fā)生什么變化？原因當(dāng)外界溶液濃度過(guò)低時(shí)，紅細(xì)胞會(huì)發(fā)生什么變化？原因 會(huì)發(fā)生吸水并且脹破會(huì)發(fā)生吸水

7、并且脹破 ，因?yàn)橥饨缛芤簼舛冗^(guò)低，紅，因?yàn)橥饨缛芤簼舛冗^(guò)低，紅細(xì)胞不斷吸水，而細(xì)胞膜的伸縮性是一定的，超過(guò)了這個(gè)細(xì)胞不斷吸水，而細(xì)胞膜的伸縮性是一定的，超過(guò)了這個(gè)限度，細(xì)胞就會(huì)破裂。限度，細(xì)胞就會(huì)破裂。 3 3紅細(xì)胞吸水或失水的多少與什么有關(guān)？紅細(xì)胞吸水或失水的多少與什么有關(guān)？ 紅細(xì)胞吸水或失水的多少主要取決于紅細(xì)胞內(nèi)外的濃紅細(xì)胞吸水或失水的多少主要取決于紅細(xì)胞內(nèi)外的濃度差，一般差值越大，吸水或失水越多。度差，一般差值越大，吸水或失水越多。 課題一課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸水分子的跨膜運(yùn)輸【思考】【思考】 紅細(xì)胞不吸水也不失水，保持細(xì)胞原有的形態(tài)。因紅細(xì)胞不吸水也不失水，保持細(xì)胞原有的形態(tài)。因?yàn)?/p>

8、外界溶液濃度為外界溶液濃度= =細(xì)胞內(nèi)濃度，所以單位時(shí)間滲入的水細(xì)胞內(nèi)濃度，所以單位時(shí)間滲入的水分子數(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)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，因此表現(xiàn)細(xì)胞既不吸水也不失水。態(tài)平衡，因此表現(xiàn)細(xì)胞既不吸水也不失水。 4.4.如果將紅細(xì)胞放置于生理鹽水中呢，細(xì)胞有什么如果將紅細(xì)胞放置于生理鹽水中呢，細(xì)胞有什么變化？原因？變化？原因？ 課題一課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸水分子的跨膜運(yùn)輸問(wèn) 題1.1.植物細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)失水的情況嗎？植物細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)失水的情況嗎？2.2.植物細(xì)胞在什么情況下會(huì)失水？植物細(xì)胞在什么情況下會(huì)失水？3.3.原生質(zhì)層是否相當(dāng)與半透膜

9、？原生質(zhì)層是否相當(dāng)與半透膜？當(dāng)細(xì)胞液的濃度小于外界溶液的濃度時(shí)當(dāng)細(xì)胞液的濃度小于外界溶液的濃度時(shí)2.植物細(xì)胞的吸水與失水【探究】植物細(xì)胞【探究】植物細(xì)胞 相當(dāng)于半透膜相當(dāng)于半透膜原生質(zhì)層原生質(zhì)層探究實(shí)驗(yàn)：植物細(xì)胞的吸水和失水提出問(wèn)題提出問(wèn)題作出假設(shè)作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果分析結(jié)果表達(dá)與交流表達(dá)與交流（原生質(zhì)層是一層半透膜嗎？）（原生質(zhì)層是一層半透膜嗎？）（原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜）（原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜）設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方案方案（按預(yù)定方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）（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：（分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論：）（總結(jié)，寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告并適當(dāng)交流）（總結(jié)，寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告并

10、適當(dāng)交流）預(yù)期預(yù)期結(jié)果結(jié)果將植物細(xì)胞浸潤(rùn)在較高濃度的蔗糖溶液將植物細(xì)胞浸潤(rùn)在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其大小的變化；再將細(xì)胞浸潤(rùn)中，觀察其大小的變化；再將細(xì)胞浸潤(rùn)在清水中，觀察其大小的變化。在清水中，觀察其大小的變化。在蔗糖溶液中植物細(xì)胞的中央液泡會(huì)變?cè)谡崽侨芤褐兄参锛?xì)胞的中央液泡會(huì)變小，細(xì)胞皺縮；在清水中植物細(xì)胞的中小，細(xì)胞皺縮；在清水中植物細(xì)胞的中央液泡會(huì)變大，細(xì)胞膨脹。央液泡會(huì)變大，細(xì)胞膨脹。植物細(xì)植物細(xì)胞的質(zhì)胞的質(zhì)壁分離壁分離及復(fù)原及復(fù)原實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 中央液中央液泡大小泡大小原生質(zhì)層原生質(zhì)層的位置的位置細(xì)胞細(xì)胞大小大小蔗糖蔗糖溶液溶液清水清水變變 小小逐漸恢復(fù)逐漸恢復(fù)原來(lái)大小原來(lái)

11、大小原生質(zhì)層恢原生質(zhì)層恢復(fù)原來(lái)位置復(fù)原來(lái)位置原生質(zhì)層脫原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁離細(xì)胞壁基本基本不變不變基本基本不變不變得出結(jié)論得出結(jié)論 植物細(xì)胞原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜植物細(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。與細(xì)胞外界溶液發(fā)生了滲透作用。2.2.質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象初始濃度初始濃度 0 Mg2 Ca2+ Si4+ 離子離子培養(yǎng)液中的離子濃度培養(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)例物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例 實(shí)例一實(shí)例一1.1.水稻培養(yǎng)液中的鈣、鎂兩種離子濃度為什么會(huì)增高？是不是水水

12、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？稻不吸收反而向外排出呢？2.2.不同作物對(duì)無(wú)機(jī)鹽離子的吸收有差異嗎？不同作物對(duì)無(wú)機(jī)鹽離子的吸收有差異嗎？ 水分子跨膜運(yùn)輸是順相對(duì)含量梯度的，其他物水分子跨膜運(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。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。有普遍性。1.1.以下可以發(fā)生滲透作用的是（以下可以發(fā)生滲透作用的是（ ） A.A.煮熟的馬鈴薯?xiàng)l放入水中煮熟的馬鈴薯?xiàng)l放入水中 B.B

13、.把干種子放在清水中把干種子放在清水中 C.C.烈日下菠菜葉子下垂烈日下菠菜葉子下垂 D.D.放在鹽水中的蘿卜變軟放在鹽水中的蘿卜變軟D2.a2.a、b b、c c是三個(gè)相鄰的細(xì)胞，已知是三個(gè)相鄰的細(xì)胞，已知a a細(xì)胞液濃度細(xì)胞液濃度 b b細(xì)胞液濃度細(xì)胞液濃度 c c細(xì)胞液濃度細(xì)胞液濃度, ,如圖所示，能正確表示水如圖所示，能正確表示水分在三者之間關(guān)系的是（分在三者之間關(guān)系的是（ ）CacbacbacbacbABCD3.3.田間一次施肥過(guò)多，作物變得枯萎發(fā)黃，俗稱(chēng)田間一次施肥過(guò)多，作物變得枯萎發(fā)黃，俗稱(chēng)“燒燒苗苗”。其原因是（。其原因是（ ） A.A.根細(xì)胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過(guò)多根細(xì)胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過(guò)多 B.B.根細(xì)胞不能從土壤中吸水根細(xì)胞不能從土壤中吸水 C.C.根系不能將水向上運(yùn)輸根系不能將水向上運(yùn)輸 D.D.根系被肥料分解釋放的熱能燒毀根系被肥料分解