跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例課件

高三第一輪生物基礎(chǔ)知識(shí)總復(fù)習(xí)1第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例學(xué)習(xí)目標(biāo)：、細(xì)胞吸水或失水、植物質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象、細(xì)胞膜是選擇透過性膜2回顧考情從近幾年新課標(biāo)地區(qū)生物試題看，考查點(diǎn)主要集中在以下兩個(gè)方面：1.生物膜選擇透過性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析及應(yīng)用。如2009年廣東卷第31題，以實(shí)驗(yàn)和識(shí)圖形式考查細(xì)胞膜的通透性，2008年江蘇卷第33題以實(shí)驗(yàn)題形式探究蔗糖的水解產(chǎn)物能否通過半透膜。2.植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及其復(fù)原實(shí)驗(yàn)。如2009年江蘇卷第30題以實(shí)驗(yàn)分析題形式考查質(zhì)壁分離。2009年山東卷以簡(jiǎn)答題形式考查了無機(jī)鹽與無土栽培的內(nèi)容。3一、細(xì)胞失水和吸水的方式：滲透作用半透膜水蔗糖討論1、水分子為什么能夠擴(kuò)散？

由于單位體積內(nèi)清水中的水分子比單位體積蔗糖溶液中的水分子多，所以在單位時(shí)間內(nèi)，水分子由燒杯透過半透膜進(jìn)入漏斗的數(shù)量，比由漏斗透過半透膜進(jìn)入燒杯中的多。因此液面上升2.水分子的運(yùn)動(dòng)方向：從溶液濃度低的一側(cè)向濃度高的一側(cè)運(yùn)動(dòng)水往高處流41、滲透作用概念：

透過

從

濃度溶液向

濃度溶液的擴(kuò)散，稱為滲透作用。水分子（或其他溶劑分子）半透膜低高滲透：指溶劑分子（如水、酒精、丙酮等）穿過半透膜從低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)移動(dòng)的過程。擴(kuò)散：指一些小分子物質(zhì)（如水、O2、CO2、苯、乙醇、甘油等）從濃度高的一側(cè)向濃度低的一側(cè)運(yùn)輸?shù)倪^程。5（1）半透膜（2）半透膜兩側(cè)的溶液存在濃度差2.滲透作用的發(fā)生條件半透膜水蔗糖是一類可以讓小分子物質(zhì)通過而大分子物質(zhì)不能通過的一類薄膜的總稱生物膜或玻璃紙分析：在達(dá)到滲透平衡后，只要存在液面差，一定存在濃度差半透膜與選擇透過性膜的區(qū)別6.下列現(xiàn)象屬于滲透作用的是(

)①水分子通過植物細(xì)胞的細(xì)胞壁②水分子或其他溶劑分子通過細(xì)胞膜③蔗糖分子通過細(xì)胞壁④水分子或其他溶劑分子通過液泡膜⑤水分子或其他溶劑分子通過原生質(zhì)層A．①②③

B．③④⑤C．②④⑤ D．①③⑤【嘗試解答】

__C__7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<吸水膨脹動(dòng)物細(xì)胞的什么結(jié)構(gòu)相當(dāng)于半透膜？細(xì)胞膜動(dòng)物細(xì)胞的膜兩側(cè)溶液是什么？細(xì)胞質(zhì)與外界溶液（人：細(xì)胞內(nèi)液與細(xì)胞外液）動(dòng)物細(xì)胞什么條件下失水，什么條件下吸水？動(dòng)物細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么條件？細(xì)胞內(nèi)外濃度差（摩爾濃度差）8討論1.正常生活著的紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能過細(xì)胞膜外嗎？2.根據(jù)現(xiàn)象判斷紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)與什么膜？3.當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)吸水而漲破嗎？紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物一般不能透過細(xì)胞膜。紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于“問題探討”中的半透膜。當(dāng)外界溶液的濃度低于紅細(xì)胞內(nèi)部的濃度時(shí)，紅細(xì)胞一般會(huì)因持續(xù)吸水而漲破。9成熟的植物細(xì)胞就是一個(gè)滲透系統(tǒng)內(nèi)溶液外界溶液半透膜原生質(zhì)層細(xì)胞膜液泡膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞液細(xì)胞壁（全透性）所以：原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜原生質(zhì)層與原生質(zhì)體的區(qū)別102.結(jié)論2）動(dòng)物細(xì)胞吸水還是失水取決于外界溶液濃度與細(xì)胞質(zhì)濃度的差值外界溶液濃度＞細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)胞失水外界溶液濃度＜細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)胞吸水1）動(dòng)植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)動(dòng)物細(xì)胞成熟植物細(xì)胞半透膜濃度差細(xì)胞膜原生質(zhì)層細(xì)胞質(zhì)與外界溶液細(xì)胞液與外界溶液11對(duì)相近易混淆概念理解辨析模糊(1)擴(kuò)散作用和滲透作用的關(guān)系物質(zhì)從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域的運(yùn)動(dòng)稱為擴(kuò)散作用。滲透作用是一種特殊方式的擴(kuò)散，它是指水或其他溶劑分子通過半透膜(或選擇透過性膜)進(jìn)行的擴(kuò)散。易混概念12(2)半透膜、選擇透過性膜①區(qū)別a．半透膜可以是生物性的選擇透過性膜，也可以是無生命的物理性膜，即指某些物質(zhì)可以透過而另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜，物質(zhì)能否通過取決于分子的大小。b．選擇透過性膜是具有生命的生物膜，載體的存在決定了其對(duì)不同物質(zhì)是否吸收的選擇性。細(xì)胞死亡或膜載體蛋白失活后，其選擇透過性喪失。②共性都允許水分子自由通過，而不允許大分子物質(zhì)通過。131.制作臨時(shí)裝片：紫色的洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞2.低倍鏡觀察：①有紫色液泡②原生質(zhì)層緊貼細(xì)胞壁３.４.低倍鏡觀察：①中央液泡逐漸變?。ㄗ仙由睿谠|(zhì)層與細(xì)胞壁逐漸分離５.６.低倍鏡觀察：①中央液泡逐漸脹大②原生質(zhì)層逐漸貼近細(xì)胞壁二、植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)分析及應(yīng)用1.實(shí)驗(yàn)原理：成熟的植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，細(xì)胞液具有一定的濃度，能夠滲透失水和吸水。2.實(shí)驗(yàn)流程：０.３ｇ／ｍｌ蔗糖溶液吸水紙吸引清水吸水紙吸引細(xì)胞壁與原生質(zhì)層分離14⑴質(zhì)壁分離：當(dāng)外界溶液濃度＞細(xì)胞液濃度時(shí)，植物通過滲透作用失水，體積縮小條件、外因：內(nèi)因：原生質(zhì)層收縮性大于細(xì)胞壁現(xiàn)象：液泡體積();液泡顏色()失水3.原因分析：變小變深外界溶液15⑵質(zhì)壁分離復(fù)原：現(xiàn)象：液泡體積()；液泡顏色()。當(dāng)外界溶液濃度＜細(xì)胞液濃度，植物細(xì)胞通過滲透作用吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象條件、原因：吸水變淺變大16討論：1、如果將蔗糖溶液換成0.5ｇ／ｍｌ會(huì)發(fā)生什么變化？2、如果將蔗糖溶液換成KNO3、尿素、葡萄糖或NaCl又會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？3、鹽漬的肉為什么不易變質(zhì)？4、糖醋蒜中糖如何進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)？17在判斷細(xì)胞是否發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原時(shí)規(guī)律1.從細(xì)胞角度分析：1)具有中央大液泡的成熟植物細(xì)胞才可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。2）死細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞不發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。2.從溶液角度分析:1)在溶質(zhì)可穿膜的溶液中細(xì)胞會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象。2）在溶質(zhì)不能穿膜的溶液中細(xì)胞只會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，不能自動(dòng)復(fù)原。3）在高濃度溶液中細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，但會(huì)因過度失水而死亡不再復(fù)原。184.質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的拓展應(yīng)用：1）判斷細(xì)胞的死活待測(cè)細(xì)胞+蔗糖溶液發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原——活細(xì)胞鏡檢不發(fā)生質(zhì)壁分離——死細(xì)胞2）測(cè)定細(xì)胞液濃度范圍待測(cè)細(xì)胞+一系列濃度梯度的蔗糖溶液細(xì)胞液濃度范圍等于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離的外界溶液的濃度范圍分別鏡檢3）比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度（農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的水肥管理）（生活中殺菌、防腐、腌制食品）不同植物細(xì)胞+同一濃度的蔗糖溶液剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí)所需時(shí)間的比較判斷細(xì)胞液濃度（時(shí)間越短，細(xì)胞液濃度越?。╃R檢4）鑒別不同種類的溶液（如KNO3和蔗糖溶液）成熟植物細(xì)胞+不同種類溶液

只發(fā)生質(zhì)壁分離溶質(zhì)不能通過半透膜的溶液（如蔗糖）質(zhì)壁分離后又自動(dòng)復(fù)原溶質(zhì)能通過半透膜的溶液（如KNO3)鏡檢19二、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)溶液具有濃度差細(xì)胞壁：全透性原生質(zhì)層：選擇透過性細(xì)胞液：一定濃度20

植物吸水方式有兩種：（1）

如：（2）

吸脹作用（未形成液泡）干種子、根尖分生區(qū)、形成層細(xì)胞滲透作用(形成液泡)21物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例水稻培養(yǎng)液中里的Ca2+和Mg2+濃度為什么會(huì)增高？不同作物對(duì)無機(jī)鹽的吸收有差異嗎？三、生物膜選擇透過性分析

同一植物吸收不同離子與不同植物吸收同種離子是有差異的，說明植物細(xì)胞膜對(duì)無機(jī)鹽離子的吸收具有選擇性。結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：細(xì)胞膜上載體蛋白的種類和數(shù)量不同221.水稻培養(yǎng)液里的Ca2+和Mg2+濃度為什么會(huì)增高？在培養(yǎng)過程中，水稻吸收水分及其他離子較多，吸收Ca2+、Mg2+較少，結(jié)果導(dǎo)致水稻培養(yǎng)液里的Ca2+、Mg2+濃度增高。2.不同作物對(duì)無機(jī)鹽的吸收有差異嗎？不同作物對(duì)無機(jī)鹽的吸收是有差異的。234.細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的吸收有選擇嗎?如果有，這種選擇性有普遍性嗎？3.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？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。具有普遍性。24小結(jié)1.細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜，它具有的特點(diǎn)是：1）水分子可以自由通過2）細(xì)胞需要的離子和小分子也可以通過3）其他的離子、小分子和大分子則不能通過2.物質(zhì)通過生物膜的跨膜運(yùn)輸，并非都是順相對(duì)含量梯度的。3.選擇透過性是“活細(xì)胞”的一個(gè)重要特征。251、以下可以發(fā)生滲透作用的是____.A.煮熟的馬鈴薯?xiàng)l放入水中B.把干種子放在清水中C.烈日下菠菜葉子下垂D.放在鹽水中的蘿卜變軟D練習(xí)26例2(2010年高考上海卷)右圖為顯微鏡下某植物細(xì)胞在30%蔗糖溶液中的示意圖。下列敘述中錯(cuò)誤的是(

)A．若將細(xì)胞置于清水中，A仍保持不變B．若該細(xì)胞處于40%蔗糖溶液中，B/A值將變小C．B/A值能表示細(xì)胞失水的程度D．A、B分別表示細(xì)胞和液泡的長度272、a、b、c是三個(gè)相鄰的細(xì)胞，已知a細(xì)胞液濃度>b細(xì)胞液濃度>c細(xì)胞液濃度,如圖所示，能正確表示水分在三者之間關(guān)系的是（）CacbacbacbacbABCD283、田間一次施肥過多，作物變得枯萎發(fā)黃，俗稱“燒苗”。其原因是（）A、根細(xì)胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過多B、根細(xì)胞不能從土壤中吸水C、根系不能將水向上運(yùn)輸D、根系被肥料分解釋放的熱能燒毀B294、利用高濃度鹽水（NaCl溶液）殺菌防腐的原理是（）A、鹽水中的Cl－有殺菌防腐的作用B、鹽水中的Na＋不利于細(xì)菌的生活C、鹽水是中性的，不適于細(xì)菌的生活D、由于滲透作用使細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的水分滲出而死亡D305、將成熟的植物細(xì)胞放在溶液中能構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng)，主要原因是A．液泡膜內(nèi)外溶液的濃度差B．細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)層可看作一層選擇透過性膜C．細(xì)胞壁是全透性的D．水分可以自由出入細(xì)胞B316、在“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原”實(shí)驗(yàn)中，之所以用已經(jīng)成熟的洋蔥表皮細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)材料，是因?yàn)檫@樣的細(xì)胞具有A．伸縮性很小的細(xì)胞壁B．功能完善的細(xì)胞膜C．能夠流動(dòng)的細(xì)胞質(zhì)D．大而醒目的液泡D327、下列屬于滲透作用的是A．水分子通過細(xì)胞壁B．葡萄糖分子通過細(xì)胞膜C．K+通過原生質(zhì)層D．水分子通過原生質(zhì)層D338、把蠶豆葉表皮浸在7%的尿素溶液中，其細(xì)胞便發(fā)生質(zhì)壁分離，不久這些細(xì)胞又發(fā)生了質(zhì)壁分離復(fù)原，其原因是A．細(xì)胞液溶質(zhì)透出細(xì)胞B．尿素分子進(jìn)入細(xì)胞C．細(xì)胞壁被破壞D．尿素溶液濃度低于細(xì)胞液的濃度34物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例

細(xì)胞的吸水和失水動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水：紅細(xì)胞分別放在不同濃度的外界溶液中所產(chǎn)生的不同變化(脹破、皺縮和保持不變)

植物細(xì)胞的吸水和失水：洋蔥表皮細(xì)胞放在30%的蔗糖溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象；把分離的細(xì)胞放到清水，可見質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象

分析

以上失