高中生物第1节 物质跨膜运输的实例教学课件ppt
展开1.说出细胞在什么情况下吸水和失水。 2.举例说出细胞膜是选择透过性膜。3.进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
人民教育出版社 高中 | 必修1
半透膜: 是一类可以让小分子通过(如水) ,而大分子不能通过(如蔗糖)的一类多孔性膜。
渗透装置
新课导入
①烧杯中是清水,漏斗内是30%的蔗糖溶液,两种不同的溶液被一层玻璃纸(半透膜)隔开,实验开始时,漏斗内外的液面在同一水平面上,静置2 h后,漏斗内的液面有何变化? ②用一层纱布代替半透膜,其它的均与①相同,漏斗内的液面有何变化? ③用一层塑料布代替半透膜,其它的也与①相同,漏斗内的液面会有什么变化? ④若漏斗内外均是同浓度蔗糖溶液,情况又是怎样的?若漏斗内外都是清水呢?
1.渗透作用概念:水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散,称为渗透作用。
膜两侧的溶液具有浓度差
讲授新课
2.渗透系统的组成分析
(1)若S1溶液浓度大于S2,则单位时间内由S2→S1的水分子数多于S1→S2,外观上表现为S1液面上升;若S1溶液浓度小于S2,则情况相反,外观上表现为S1液面下降。(2)在达到渗透平衡后,若存在如图所示的液面差Δh,则S1溶液浓度仍大于S2。
半透膜:是可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称,例如:玻璃纸、卵壳膜等。
有活性的生物膜:选择透过性膜,它对物质的通过既具有半透膜的物理性质,还根据生命活动是否需要进行选择。
合作探究
下图为一个渗透装置,半透膜小袋内充满0.3 g/mL的蔗糖溶液,用不同表面积的半透膜小袋做实验,开始一段时间内玻璃管内液面高度变化速率的相关曲线最可能是(横坐标表示表面积)( )
典型例题
1.动物细胞的吸水与失水
当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时,细胞吸水膨胀
当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时,细胞失水皱缩
当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时,水分进出细胞处于动态平衡
2.植物细胞的吸水与失水
细胞液(液泡里的液体)
原生质层的细胞膜和液泡膜具有选择透过性,相当于一层半透膜。
(1)成熟植物细胞的结构
(2)原理和现象①外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,发生质壁分离现象。②外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水,发生质壁分离复原现象。
(3)质壁分离的原因①外因:细胞液浓度<外界溶液浓度,细胞通过渗透作用失水;②内因:细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性。
某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞、滴加了红墨水的蔗糖溶液(质量浓度为0.3g/mL)、蒸馏水等材料,制成观察植物细胞质壁分离和复原实验的临时装片。下图是该同学根据所观察到的图像绘制而成。下列分析中,不正确的是( )
A. 结构①②③构成原生质层B. ①内液体为红色,②内液体为紫色C. 该图所示细胞可能正在发生质壁分离,也可能正在发生质壁分离复原D. 若将该图所示细胞放于清水中,可能会发生质壁分离复原
三、观察植物细胞的质壁分离和复原
1.实验原理(1)成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。(2)当细胞液浓度<外界溶液浓度时,细胞失水,发生质壁分离;当细胞液浓度>外界溶液浓度时,细胞吸水,发生质壁分离复原。
原生质层 恢复原来位置
原生质层 紧贴细胞壁
实验现象
将某植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中,发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是( )
A.0~4 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内B.0~1 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等C.2~3 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压D.0~1 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压【答案】C
同种植物对不同离子的吸收不一样
不同植物对同种离子的吸收不一样
四、物质跨膜运输的其他实例
植物吸收离子和吸收水是两个相对独立过程
有些物质(如碘)的跨膜运输是逆相对含量梯度(逆浓度梯度)运输的。
人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力
结论:细胞膜不仅是半透膜,还是选择透过性膜,水分子自由通过,一些离子和小分子可以通过,其他的离子、小分子、大分子不能通过,是活细胞的重要特征。
不同微生物对不同矿物质吸收表现出较大差异。
结论:生物对于不同离子吸收经验选择性。
科学家将水稻和番茄分别放在相同的含Ca2+、Mg2+和SiO44-的培养液中培养,相同条件下培养一段时间后,培养液中的离子浓度变化情况如下图所示。下列分析正确的是( )
A. 水稻吸收Ca2+、Mg2+的速度与吸水的速度相同B. 番茄从培养液中吸收Ca2+,而从体内排出SiO44-C. 最可能水稻根细胞膜上运输SiO44-的载体数量明显多于番茄的Ca2+和Mg2+的跨膜运输可以是逆相对含量梯度的D. 水稻和番茄对Mg2+离子的吸收没有体现细胞膜的选择透过性
1. 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B.浓盐水中没有细菌所需要的酶,细菌不能产生毒素C.由于渗透作用,使细菌失水死亡D.浓盐水中含养料少,细菌迅速死亡
2.将人体口腔上皮细胞转移至不同浓度(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)的三种盐溶液中,结果如图所示。这三种溶液的浓度是( )A.Ⅰ>Ⅱ>ⅢB.Ⅱ>Ⅰ>ⅢC.Ⅰ<Ⅱ<ⅢD.Ⅰ<Ⅲ<Ⅱ
3.一学生做质壁分离和复原实验时,显微镜下只有一个细胞没有发生质壁分离,其他细胞都出现了明显的质壁分离现象,这可能是因为( )A.该细胞是正在发育过程中的细胞B.该细胞是死细胞C.蔗糖溶液浓度太小D.实验操作不正确
4.田间一次施肥过多,作物变得枯萎发黄,俗称“烧苗”,其原因是( )A、根细胞从土壤中吸收的养分过多B、根细胞不能从土壤中吸收足够的水C、根系不能将水向上运输D、根系被肥料分解释放的热能烧毁
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