人教版 必修一 物质跨膜运输的实例

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人教生物必修1第4章第1节物质跨膜运输的实例

人教生物必修1第4章第1节物质跨膜运输的实例

被动运输:物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散方式。
自由扩散:物质通过简单的扩散作用进 出细胞。
协助扩散:进出细胞的物质借助载体 蛋白的扩散。
主动运输的意义:
保证了活细胞能够按照生命活动的需要,主动 选择吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细 胞有害的物质。
探究发现活动一:
比较三种物质运输方式的异同:
运输方式
被动运输
自由扩散
协助扩散
运输方向 顺浓度梯度 顺浓度梯度
主动运输
逆浓度梯度
是否需要载 体蛋白 是否消耗细 胞内的能量
代表例子
不需要
不消耗
O2、CO2等气 体、水、乙 醇、甘油等 通过细胞膜
需要
需要
不消耗
需要消耗
葡萄糖进入 红细胞
葡萄糖、氨基 酸进入小肠上 皮细胞;离子 通过细胞膜
物质跨膜运输的特点
a
a
bc
bc
A
B
a
a
bc
bc
C
D
二. 物质跨膜运输的其他实例
实例一 培养液中的离子浓度
水稻
番茄
初始浓度
0 Mg2+
Ca2+
Si4+ 离子
1.水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高?是不是水
稻不吸收反而向外排出呢?
2.不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗?
实例二 在硫酸铵溶液中,植物吸收铵根比 硫酸根多;在硝酸钠溶液中,植物吸收 硝酸根比钠离子多。
1、不同物质跨膜运输的方式一般不同,有时同一 种物质跨膜运输的方式也不同,如葡萄糖
2、细胞膜中的载体蛋白在协助扩散和主动运输中 都有特异性,仅能运载特异的物质或几种结构相似 的物质,如运载葡萄糖的载体就不能运载氨基酸

人教版必修一 物质跨膜运输的实例 课件(32张)

人教版必修一 物质跨膜运输的实例 课件(32张)

质壁分离 质壁分离 复原
质壁分离
质壁分离复原
质壁分离 质壁分离复原 细胞壁 原生质层 细胞壁 原生质层 _______与______ _______与______ 概念 分离 再次重新接触 小 大 液泡变___ 液泡变___ 现象 细胞液颜色变___ 深 细胞液颜色变___ 浅 原生质层相当于一层半透膜 内 ________ 原 因
三、植物细胞的吸水和失水
1、植物细胞结构
细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡膜 原生质层
半透膜
细胞液 浓度差
外界溶液
设计实验
材料用具
某种植物细胞、显微镜、载玻片、盖玻片、
质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液、清水等。
细胞膜 液泡
细胞核 细胞壁
细胞质
某种植物细胞
液泡变小,原生质层与细胞壁分离 液泡变大,原生质层恢复原来位置
3、当把紫色的洋葱鳞片叶的表皮置于质量浓 度为0.3g/ml的蔗糖溶液中后,原生质层和 细胞壁之间将( C )
A.紧紧靠在一起
B.充满细胞液
C.充满蔗糖溶液
D.充满清水
4、浓盐水有杀菌防腐的作用,其原因( D ) 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
(1)如果实验中用的是不成熟的植
物细胞,会不会发生质壁分离呢? 若是动物细胞呢?
细胞会失水,但不会发生质壁分离现象
不会发生质壁分离
(2)如果将紫色洋葱煮熟之后做质
壁分离的实验,还能观察到质壁分离
现象吗?为什么? 不能。 煮熟的细胞已经死亡。
活细胞
3、发生质壁分离 及复原的前提条件
植物细胞 (有细胞壁) 成熟的植物细胞 (有大液泡)

人教版高中生物必修一分子与细胞教学课件 物质跨膜运输的实例第1节 物质跨膜运输的实例

人教版高中生物必修一分子与细胞教学课件 物质跨膜运输的实例第1节 物质跨膜运输的实例
原生质层:细胞膜,液泡膜以及这两层膜之 间的细胞质;(成熟植物细胞特有) 半透膜:可以让某些分子通过而不让另一些 分子通过的膜; 选择透过性膜:指具有生物活性的生物膜, 它对物质的通过既有半透膜的物理性质,又 具有主动的选择性.
问题探讨:渗透现象
1、漏斗管内的液面为什么会升高? 单位时间内透过玻璃纸的水分子数多于渗出玻璃 纸的水分子数量 2、如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面 还会升高吗? 不会, 因为纱布的孔隙很大, 蔗糖分子也可以自由 透过. 3、如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶 液,结果会怎样? 不会, 单位时间内透过玻璃纸的水分子数等于渗出 玻璃纸的水分子数量
一、渗透作用 条件
(一些小分子物质(如水分子)能透过,而 半透膜 另一些物质不能透过的多孔性薄膜)
膜两侧的溶液具有浓度差 条件 特点 水分子透过半透膜, 由低浓度溶液向高浓度溶液扩散
二、动物细胞的吸水和失水
外界溶液浓度<细胞质浓度 外界溶液浓度<细胞质浓度 外界溶液浓度=细胞质浓度 保持原状态 细胞吸水膨胀 细胞失水皱缩
知识闯关
第一关
D 1、以下可以发生渗透作用的是() A.煮熟的马铃薯条放入水中 B.把干种子放在清水中 C.烈日下菠菜叶子下垂 D.放在盐水中的萝卜变软
第二关 2、a、b、c是三个相邻的细胞,已知a细胞 液浓度> b细胞液浓度> c细胞液浓度,如图所 示,能正确表示水分在三者之间关系的是 (C )
作出假设: 原生质层相当于半透膜 理由是:植物细胞膜和液泡膜都是生物膜,(P49) 他们具有与红细胞的细胞膜基本相同的化学组成 和结构。上述的事例与红细胞的失水和吸水很相 似。 原生质层是细胞层次的结构,要观 察它,我们必须借助于什么工具? 那么我们应该选用什么样的实验材 料才能使实验成功呢?

高中生物必修一 4.1物质跨膜运输的实例

高中生物必修一 4.1物质跨膜运输的实例

设计实验:
③实验材料:
洋葱鳞片叶外表皮
有中央大液泡,且 细胞液有紫色,便 于观察
发生质壁分离的材料要求:成熟的植物活细胞
①有中央大液泡; ②有细胞壁; ③活细胞。
清水、 质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液
1.溶液对细胞无毒害 2.溶液浓度不能过高也不能过低。 浓度过高植物会失水过多而死亡, 浓度过低质壁分离太慢,甚至不能发生质壁分离
特点
半透膜
不具选择性、不具活
较小分子能通过,较大 分子不能透过
性,是多孔性薄膜 (如:动物膀胱、玻 璃纸、肠衣、鸡蛋的
卵壳膜等)
选择透 过性膜
要选择吸收的离子、小 分子可通过,而其他离 具有选择性和活性, 子、小分子和大分子不 是生物膜 能通过
选择透过性膜具有选择性的原因:
不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同,从而使
把体积与质量浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透
膜(允许溶剂和葡萄糖通过,不允许蔗糖通过)隔开(
如图),一段时间后液面情况是
B
A.甲高于乙 B.先甲高于乙,后乙高于甲 C.乙高于甲 D.先甲低于乙,后乙低于甲
将人的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡半小 时之后的结果如下图所示,依照红细胞外形的变化判
1.若用纱布或滤纸代替玻璃纸,液面还会升高吗? 不会,因为水和蔗糖都能通过 2.若内外都是清水或都是同样的蔗糖溶液,液面还 会升高吗?
不会,因为水进出漏斗的速率相等。
条件
具有半透膜 膜两侧的溶液具有浓度差
1 概念
渗透作用
水分子(或其他溶剂分子)透过半透 膜的扩散,称为渗透作用
2 水分渗 水 水 (相对含量多) 水 (相对含量少)
A.若A细胞处于质壁分离生理状态,则图①处的液体浓 度大于细胞液浓度

必修一第四章第一节 物质跨膜运输的实例

必修一第四章第一节 物质跨膜运输的实例

其他物质的跨膜运输并不都是这样,这取决 于细胞生命活动的需要。
细胞对物质的吸收是有选择的。
生物膜都是选择透过性膜。
课堂练习
1.将洋葱鳞片叶表皮放在“0.45 mol/L蔗糖溶液 中,细胞发生质壁分离;放在0. 35mol/L蔗糖溶 液中细胞有胀大的趋势;放在0. 40mol/L蔗糖溶 中,细胞似乎不发生变化”。这表明( C )
K2O 12.95
2.41 38.66 28.16
圆褐固氮菌 4.93
酵母菌 米曲菌
4、细胞对物质的吸收有选择吗?如果有,这种选择性 有普遍性吗? 细胞对于物质的输出和输入有选择性。 普遍存在(同一生物对不同离子的吸收量不同; 不同生物对同一种离子的吸收量不同。)
小结:物质跨膜运输的特点
水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的
外界溶液
细胞质浓度
外界溶液
细胞质浓度
动物细胞吸水膨胀
外界溶液
动物细胞失水皱缩
细胞质浓度
水分进出动物细胞动态平衡
思考与讨论
1、红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗?
大分子有机物不能通过细胞膜。
2、当外界溶液的浓度低时,红细胞一定会由于吸水而 涨破吗?
一般会因持续吸水而涨破。
3、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件?
实例二
I- 20 —25倍
血液中碘的浓度 250mg/L
人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力
3、水分子的运输是顺相对含量梯度的,其他物质的跨 膜运输也是这样的吗?由此你能得出什么结论?
不一定。如碘的吸收,是根据生物生命活动的需要。
实例三
微生物 大肠杆菌
P2O5 33.99
51.00 48.55

人教版 生物必修一 4.1物质跨膜运输的实例(共36张ppt)

人教版  生物必修一 4.1物质跨膜运输的实例(共36张ppt)

二、探究动物细胞的渗透吸水和失水
提出问题
作出假设 设计实验 进行实验
分析结果得出 结论
细胞膜是不是相当于一层半透膜
低浓度溶液
高浓度溶液
生理盐水 人的红细胞
二、动物细胞的吸水和失水
半透膜 条
件 半透膜两侧具有浓度差
细胞膜 细胞质和外界溶液具有浓度差
动物细胞的吸水和失水
渗透系统装置
半透膜
长颈漏斗中的蔗糖溶液
烧杯中有清水
动物细胞
细胞膜 细胞质 外界溶液
动物细胞的吸水和失水实验
外界溶液浓度 外界溶液浓度 外界溶液浓度
小于
大于
等于
细胞质浓度 细胞质浓度 细胞质浓度
细胞吸水膨胀 细胞失水皱缩 保持原状态
三、探究植物细胞的吸水和失水
细胞壁(全透性)
细胞膜

细胞质 原生质层
液泡膜
细胞液
(具有一定的浓度)
三、植物细胞的吸水和失水
C.此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度
D.细胞壁收缩导致中央液泡失水
4、 一个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( ) B 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
六、其他物质的跨膜运输
培养液中的离子浓度
初始浓度
番茄 水稻
Mg2+
Ca2+
SiO4-
1.水稻培养液里的Ca2+和Mg2+浓度为什么会增高? 水稻吸收水分和其他离子多,
而吸收Ca2+和Mg2+较少 2.不同作物对无机盐的吸收有差异吗?

物质跨膜运输的实例

物质跨膜运输的实例
动物细胞和成熟植物细胞渗透吸水 不成熟的植物细胞,如:干种子细胞、分生 区细胞,主要是吸涨吸水
1、渗透吸水 (1)原理:渗透作用 (2)条件:
动物细胞
半透膜
细胞膜 细胞质浓度与 外界溶液浓度差
成熟的植物细胞
原生质层 细胞液浓度与 外界溶液浓度差
浓度差
(3)原生质层、原生质体比较:
原 生 质 层 细胞膜 细胞质 液泡膜 液泡中含细胞液 细胞壁
物质跨膜运输的实例
渗透现象:
注意:
(1)两溶液间的水分子进行双向 运动。
漏斗吸水时,单位时间内向外扩散的水分子 数少于向内扩散的水分子数; 平衡时,单位时间内向内与向外扩散的水分 子数相等。
(2)渗透平衡≠浓度相等。达到渗
透平衡时,两种溶液体系的浓度未必相等。
1、渗透作用?
水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜从低 浓度溶液向高浓度溶液的扩散(或顺相对含量梯 度),称为渗透作用。
单一溶质,且不能通 过半透膜。根据浓度 判断水流向。 单一能过溶质
③漏斗内为葡萄糖溶液、 烧杯内为清水
④漏斗内为葡萄糖溶液, 烧杯内为蔗糖溶液,两 者物质的量浓度相等 ⑤漏斗内为葡萄糖溶液、 烧杯内为蔗糖溶液,两 者的质量浓度相等
两种溶质, 一种能过, 一种不能过
二、细胞的吸水和失水
思考:
动物细胞和植物细胞吸水方式 分别是什么?
注意: 渗透与扩散
是指物质分子从高浓度向低浓度运动, 扩散: 可以是气体、溶剂分子或溶质分子。
扩散 渗透
例1、下列现象属于渗透作用的是 ②④⑤ ①水分子通过植物细胞的细胞壁 ②水分子或其他溶剂分子通过细胞膜 ③蔗糖分子通过细胞膜 ④水分子或其他溶剂分子通过液泡膜 ⑤水分子或其他溶剂分子通过原生质层

新人教版必修1高中生物第4章第1节物质跨膜运输的实例课件

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(2)当液面上升到一定程度时,液面不再升高 的原因:

分析上图可知:H1产生的压强与水和蔗糖溶 液产生的渗透压差达到平衡,使半透膜两侧

3.植物细胞与渗透装置的比较
据图分析可知: (1)原生质层——具有选择透过性,相当于半透 膜。 (2)浓度差——细胞液与外界溶液之间具有浓度 差。所以一个植物细胞类似于一个渗透装置。
将玻璃管及缚于其上的半透膜袋适当向上提 升一段,玻璃管中液面与烧杯中液面间的高 度差增大,而内外浓度差不变,平衡被打破, 重新达到平衡时玻璃管内液面位置相对于上 端管口的位置降低,D错误。 答案: D

【互动探究】 若向半透膜袋内加入适量的 蔗糖酶后,玻璃管中液面如何变化? 提示: 加入蔗糖酶后,玻璃管中的液面先 上升,而后再


解析: 半透膜表面积越大,与外界溶液的 接触面积就越大,水分子进入半透膜袋的速 率就越快,A正确;将质量浓度为0.3 g/mL 的蔗糖溶液换为质量浓度为0.5 g/mL的蔗糖 溶液,其吸水量增加,玻璃管内的液面高度 会增加,B正确;如果在平衡后的烧杯中加 入适量水,那么烧杯中液面上升,两液面间 高度差减小,高度差形成的压力变小,但浓 度差不变,即渗透压不变,则玻璃管中的液 面会上升,使高度差造成的压力等于渗透压 从而达到平衡,C正确;

[思考探讨] 1.教材渗透装置中,长颈漏斗液 面上升的原因是什么? 2.发生渗透一段时间后,长颈漏斗中液面不 再上升,水分子还进出半透膜吗?漏斗内外 溶液浓度是否相等? 提示: 1.液面上升的原因是单位时间内由 清水进入蔗糖溶液中水分子数多于由蔗糖溶 液进入清水中的水分子数。 2.仍有水分子进出半透膜,达到了动态平衡, 漏斗内外溶液浓度不相等。
[背关键语句] 1.细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质 称为原生质层。具有选择透过性。 2.质壁分离过程中,低倍显微镜可以观察到 洋葱外表皮细胞中液泡逐渐变小,颜色变深, 原生质层脱离细胞壁。 3.质壁分离的内因是原生质层比细胞壁的伸 缩性大;外因是外界溶液浓度大于细胞液浓 度。 4.发生质壁分离的条件是活的成熟的植物细 胞,质壁分离过程中,细胞吸水力逐渐增大。

新人教版必修1生物4.1物质跨膜运输的实例(共30张PPT)

新人教版必修1生物4.1物质跨膜运输的实例(共30张PPT)
培养过程中,水稻吸收水份及其他离子较多,吸收钙、 镁两种离子较少。(吸水速率大于吸收该离子速率)
培养液中的离子浓度
初始浓度
水稻
番茄
2、不同作物对无机盐离子的 吸收有差异吗?
不同作物对无机盐的吸收有差异
0 Mg2+
Ca2+
Si4+ 离子
3.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的,其他物质的跨膜运输也是这样吗? 水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的,其他物质并不都是这样,这 取决于细胞生命活动的需要。
结果分析:2、植物细胞质壁分离复原现象
< 外界溶液浓度 细胞液的浓度,细胞渗透吸水
细胞吸水时 原生质层体 积增大,恢 复成原来的 状态。
显微镜下植物细胞的质壁分离: 紫色洋葱外表皮细胞
正常的洋葱 表皮细胞
0.3g/mL的 蔗糖溶液
质壁分离的洋 葱表皮细胞
显微镜下植物细胞的质壁分离复原: 紫色洋葱外表皮细胞
探究实验:植物细胞的吸水和失水
提出问题 (原生质层是一层半透膜吗?)
作出假设 (原生质层相当于一层半透膜)
设计实验
设计 将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液 方案 中,观察其大小的变化;再将细胞浸润
在清水中,观察其大小的变化。
预期 在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变 结果 小,细胞皱缩;在清水中植物细胞的中
B、盐水中的Na+不利于细菌的生活
C、盐水是中性的,不适于细菌的生活
D、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡
水分子跨膜运输是顺相对含量 梯度的,其他物质的跨膜运输 也是这样吗?
物质跨膜运输的其他实例
培养液中的离子浓度
初始浓度
水稻 番茄
0 Mg2+
Ca2+

高级中学人教版高中生物必修一课件:4.1物质的跨膜运输实例

高级中学人教版高中生物必修一课件:4.1物质的跨膜运输实例

3.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的,其他物质 的跨膜运输也是这样吗?
水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的,其他物 质的跨膜运输并不都是这样,这取决于细胞生命活 动的需要。
4.细胞对物质的吸收有选择吗?如果有,这种选择性 有普遍性吗?
细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具 有普遍性。
第一关(08年广东5) 1、以下可以发生渗透作用的是__D__.
• 3.用小滴管在表皮上滴一滴质量分数为30%的蔗糖溶液, 盖上盖玻片。用吸水纸吸去多余液体。
• 4.在显微镜下观察,可见原生质缓慢收缩,逐渐出现与 细胞壁分离的现象,直到原生质收缩成球状小团,与细 胞壁完全分开。
• 5.在盖玻片的一侧滴加清水,用吸水纸在盖玻片的另一 侧吸收,使清水置换蔗糖溶液。
• 6.在显微镜下观察,可见质壁分离现象缓慢复原。
A、无色、绿色 B、红色、绿色 C、红色、无色 D、红色、红色
7、将洋葱鳞片叶的表皮细胞浸入 1mol/L的尿素溶液中,表皮细胞 会发生质壁分离,一段时间后,表 皮细胞会自动复原,复原后细胞液 的浓度与质壁分离前细胞液的浓度 相比较 A.一样大 B.复原后细胞液浓度大 C.质壁分离前的细胞液浓度大 D.无法比较
实际上,水总是从多的 地方向少的地方移动)
渗透作用发生的条件:
① 具有半透膜 ②半透膜两侧有浓度差
动物细胞的细胞膜是半透膜
当外界溶液的浓度低 于红细胞内部的浓度
•红细胞一般会因持续
吸水而涨破 •制备细胞膜的实验原理
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞:用脚跳舞,用思想跳舞,用言语跳舞,不用说,还需用笔跳舞。 •2、一切真理要由学生自己获得,或由他们重新发现,至少由他们重建。 •3、教育始于母亲膝下,孩童耳听一言一语,均影响其性格的形成。 •4、好的教师是让学生发现真理,而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式,注重实质.

人教版教学课件高一生物必修一物质跨膜运输的实例

人教版教学课件高一生物必修一物质跨膜运输的实例
溶液)杀菌防腐的原理 是( D)
A、盐水中的Cl-有杀菌防腐的作用
B、盐水中的Na+不利于细菌的生活
C、盐水是中性的,不适于细菌的生活
D、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡
4、将洋葱表皮细胞浸入浓度为1mol/L的KNO3溶液 中,细胞发生质壁分离。但过一段时间后,自动发生 质壁分离复原,表皮细胞又恢复到原来状态。分析 (1)发生质壁分离的原因是 (2)自动发生质壁分离复原的原因是 。 。
第4章 细胞的物质输入和输出
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。 物质的进进出出都要经过细胞的边 界——细胞膜。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。
第1节
物质跨膜运输的实例
蔗糖
一段时间后
清水
一、动物细胞吸水和失 水 回顾制备细胞膜的实验
外界溶液浓度>细胞内浓度
细胞失水
皱缩
外界溶液浓度<细胞内浓度
细胞吸水
膨胀
哪一侧的水多呢?
内因: 动物细 胞吸水 和失水 的原因
细胞膜是半透膜
外因:
细胞内外存在着浓度差
二、植物细胞吸水和失水
成熟的植物细胞是否坚挺是由什么细胞器决定的?
结构: 原生质层
细胞膜 细胞膜和液泡膜之间的细胞质 液泡膜
特点:
(3)以上事实表明细胞膜对 的通透性存 在差异,所以它是一种选择透过性膜。
(1)洋葱表皮细胞液的浓度小于外界 溶液浓度,细胞渗透失水;又由于细胞 壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性,便 导致质壁分离 (2)由于细胞可选择性地吸收K+和 NO3-,导致细胞液浓度增加直至大于 外界溶液的浓度,细胞开始吸水,从而 发生质壁分离复原 (3)离子

物质跨膜运输的实例

物质跨膜运输的实例

物质跨膜运输的实例物质跨膜运输是细胞内外物质交换的重要过程。

细胞膜作为细胞的保护屏障,起到了控制物质进出细胞的关键作用。

有许多不同的机制可以让物质穿过细胞膜,其中包括被动扩散、主动运输和细胞内囊泡转运等。

本文将介绍几个常见的物质跨膜运输的实例。

1. 被动扩散被动扩散是指物质沿浓度梯度自由地通过细胞膜,不需要能量输入。

这种运输方式常见于小分子的无极性物质,如氧气、二氧化碳和小的非离子化合物。

下面是被动扩散的一个实例:水分子跨膜扩散水分子是细胞内外交换中最重要的化学物质之一。

细胞膜通过脂质双层的疏水性结构,能够让水分子自由地通过。

这种跨膜扩散的速率主要受渗透压的影响,即溶液内外水分子的浓度差异。

当细胞内外的水浓度不平衡时,水分子会沿浓度梯度由高浓度区向低浓度区扩散,直到两侧的浓度达到平衡。

2. 主动运输主动运输是指物质逆着浓度梯度进出细胞,并需要能量输入。

这种运输方式常见于大分子、离子和荷电分子等带电的物质。

下面是主动运输的一个实例:离子泵的运输细胞内外的离子浓度差异对维持正常细胞功能至关重要。

离子泵是一种负责调节细胞内外离子浓度的膜蛋白。

其中最为常见的是钠-钾泵。

它利用ATP酶活性将细胞内的钠离子排出,同时将外界的钾离子吸收进细胞。

这一过程需要耗费能量,通过细胞内的代谢产生的ATP供能。

3. 细胞内囊泡转运细胞内囊泡转运是指细胞内腔内的囊泡通过与细胞膜融合或分离来实现物质的跨膜运输。

这种转运方式常见于大分子、蛋白质和细胞器之间的物质输送。

下面是一个细胞内囊泡转运的实例:高尔基体的物质转运高尔基体是细胞内的一个重要细胞器,负责合成、修饰和分装蛋白质等分子。

它通过与囊泡融合来将合成的蛋白质等物质从高尔基体中释放出来,并运输至其他细胞器,如细胞膜或是内质网。

这种转运过程被细胞内动力学蛋白驱动。

结论物质跨膜运输是细胞内外物质交换的关键过程之一,可以通过被动扩散、主动运输和细胞内囊泡转运等方式实现。

本文介绍了水分子的跨膜扩散、离子泵的运输以及高尔基体的物质转运等几个常见的物质跨膜运输的实例。

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2.如图所示,把体积与质量浓度相同的葡萄糖溶液与蔗糖溶液用半透膜( 允许溶剂和葡萄糖通过,不允许蔗糖通过)隔开,开始时和一段时间后液面
情况是( C )。
A.甲高于乙 B.乙高于甲 C.甲先高于乙,乙后高于甲 D.乙先高于甲,甲后高于乙
解析 由题意可知,甲、乙两侧分别是葡萄糖溶液与蔗糖溶液,且体积和质量浓度相 同,由于蔗糖是二糖,葡萄糖是单糖,因此甲的物质的量浓度大于乙,甲渗透压大于乙, 因此甲液面先升高。又知葡萄糖可以穿过半透膜而蔗糖不能,因此乙渗透压逐渐升 高,甲渗透压下降,当乙渗透压大于甲时,乙液面升高,高于甲。
解析 处于渗透平衡状态时,有水分子通过半透膜,只是从溶液甲扩散到溶 液乙中的水分子数与从溶液乙扩散到溶液甲中的水分子数相等,A项错误; 处于渗透平衡状态时半透膜两侧蔗糖溶液浓度不相等,蔗糖溶液甲的浓度 更大,B项错误;若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,由于渗透作用液面会继 续上升,上升时漏斗内溶液浓度已经比实验开始时的浓度有所下降,吸水能
五、物质跨膜运输的其他实例
培养液中的离子浓度
初始浓度 水稻 番茄
0 Mg2+
Ca2+
Si4+
离子
思考:
1.水稻培养液里的Ca2+和Mg2+浓度为什么会增高?
水稻吸收水分和其他离子多,而吸收Ca2+和Mg2+较少
2.不同作物对无机盐的吸收有差异吗? 水稻吸收大量的Si4+而番茄几乎不吸收.
番茄吸收Ca2+和Mg2+较多 3.你认为选择透过性膜与半透膜有什么区别和联系?
细胞膜 相当于半透膜,所以动物细胞是一个渗透系统。
三、植物细胞的吸水和失水
细胞膜 液泡膜 细胞质
原生质层
成熟的植物细胞
液泡
细胞核
细胞壁
由纤维素和果胶组成, 是全透性的。
思考:
1.植物细胞的哪个结构可相当于半透膜?它由什么组成? 原生质层。包括细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质。
浓度差是指哪两个溶液之间的浓度? 外界溶液和细胞液 2.植物细胞放于清水中什么现象?为什么与动物细胞不一样?
一、认识渗透作用
思考
1、漏斗管内的液面为什么会升高?升高到一定程度后为什么停止?这 个现象叫什么? 渗透作用的概念:水分子(或其它溶剂分子)透过半透膜,从低浓度溶 液向高浓度溶液的扩散的现象。
2.如果用一层纱布(全透性)代替玻璃纸,漏斗管内的液面还会升高吗? 为什么? 不会,没有半透膜 3.如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液结果会怎样?为什么?
练习:
1.下列关于物质跨膜运输实例的说法中,不正确的是( C )。
A.细胞膜、核膜等生物膜都是选择透过性膜 B.水分子进出细胞,取决于细胞内外液体的浓度差 C.小分子物质都能通过细胞膜,大分子物质则不能 D.细胞的吸水和失水是水分子顺其相对含量的梯度跨膜运输的过程
解析 细胞膜、核膜和细胞器膜等都具有选择透过性;水分子进出细胞取决于细胞内外液体的浓度差;细 胞膜对物质的进出有选择性,细胞要选择吸收的离子和小分子可以通过,而其他的离子、小分子和大分子 则不能通过;细胞吸水和失水时,水的运输方向是从低浓度溶液一侧运输到高浓度溶液一侧,即顺其相对含 量的梯度跨膜运输。
半透膜是指一些物质可以透过,另一些物质不能透过的多 孔性薄膜。选择性透过膜是具有活性的生物膜,它对物质的 通过既具有半透膜的物理性质,还具有主动的选择性。
总结四:
1.一些离子的跨膜运输并不是顺着离子相对含量的梯 度来进行的,这取决于细胞生命活动的需要。细胞对物 质的输入和输出有选择性。 2.细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜
1.左图细胞处于什么状态?
质壁分离、质壁分离复原、失水过多死亡
2.哪种状态过程中可以判断细胞是活细胞?
发生质壁分离和质壁分离复原
3.怎么测定细胞液浓度范围?
待测成熟植物细胞和一系列浓度梯度的蔗糖溶液,细胞 液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶 液浓度之间
4.若把蔗糖(不能被细胞吸收)溶液换成KNO3(能被细胞吸收)溶液,会有什么现象?
不会,没有浓度差 4.你能否归纳出发生渗透作用的条件是什么?
半透膜、半透膜两侧的浓度差 5.你能否归纳出水分子的运动方向?
低浓度溶液→高浓度溶液
总结一
1、渗透作用产生的条件
❖具有半透概念
水分子(或其它溶剂分子)透过半透膜,从低浓度溶 液向高浓度溶液的扩散的现象。
发生质壁分离后自动复原
总结三
1.植物细胞的吸水和失水取决于细胞液浓度与外界溶液的 浓度差,原生质层(包括细胞膜、液泡膜、两者之间的细 胞质)相当于半透膜。所以植物细胞是一个渗透系统。 2.(1)当外界溶液浓度〉细胞液浓度时,植物细胞失水, 出现质壁分离现象。
(2)当外界溶液浓度〈细胞液浓度时,植物细胞吸水, 出现质壁分离复原现象。
练习
8.在保持细胞活性的条件下,蔗糖溶液浓度与萝卜条质
量变化的关系如图所示。若将处于b浓度溶液中的萝卜条 移入a浓度溶液中,则该萝卜条的质量将( B )。
A.不变 B.增大 C.减小 D.先增后减
解析 在b浓度的溶液中,萝卜条的质量下降是由于细胞失 水发生质壁分离,若将处于b浓度溶液中的萝卜条移入等渗 的a浓度溶液中,萝卜条会发生质壁分离复原,质量将增大。
练习
1.右图是处于渗透平衡状态时的渗透装置(实验前两液面平齐),a、b 分别表示蔗糖溶液乙、甲液面高度(二者的高度差h=b-a),则下列说法
正确的是( C )。
A.处于渗透平衡状态时没有水分子通过半透膜 B.处于渗透平衡状态时半透膜两侧蔗糖溶液浓度相等
C.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,则平衡时h减小 D.若在实验前将烧杯中的蔗糖溶液换成清水,则平衡时h减小
略膨胀,但不会胀破。因为有细胞壁的限制。 放于高浓度溶液中什么现象? 质壁分离 质壁分离指谁与谁的分离? 原生质层与细胞壁 再放到清水中会怎样? 质壁分离复原 3.哪些植物细胞能发生质壁分离? 有中央大液泡的活的 4.质壁分离时细胞壁与细胞膜之间是什么? 外界溶液
合作探究:质壁分离和复原实验的 应用有哪些?
力也下降,所以再次平衡时h将减小,C项正确;若在实验前将烧杯中的蔗糖 溶液换成清水,则蔗糖溶液甲中会进入更多的水分子,从而使h增大,D项错
误。
二、动物细胞的吸水和失水
清水
高浓度溶液
等浓度溶液
思考:
1.在清水、高浓度溶液、等浓度溶液中各发生什么变化?为什么? 2.动物细胞的吸水和失水取决于 细胞质的浓度和外界溶液的浓度 ,
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