4.1 物质跨膜运输的实例(一)
4[1].1物质跨膜运输实例(1)
变小 逐渐恢复 原来大小
原生质层脱 基本 离细胞壁 不变 原生质层恢 复原来位置 基本 不变
三、生物膜的特性
1、生物膜的结构特性-具有一定的流动性! (说明原因并举例) 2、生物膜的功能特性-选择透过性
植物细胞质壁分离现象
返回
植物细胞质壁分离复原现象
返回
膜两侧的溶液具有浓度差
一、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
=
二、植物细胞的吸水和失水问题
实验注意
(1) 选择实验材料
(2)蔗糖溶液为什么选择0.3g/mL的而 不用0.5g/mL的?
(3)解释“烧苗”现象出现的原因?
Next
实验结果:
协助扩散
由高浓度到 低浓度 需要 不需要
主动运输
由低浓度到 高浓度 需要 需要
水、氧气、二 葡萄糖通过 葡萄糖、氨基酸; 氧化碳、甘油、 红细胞 离子 乙醇、苯等
渗透系统装置
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
条件
பைடு நூலகம்
半透膜:一些物质(一般是水分 水分子的运输方向:从低浓度 到 高浓度 子物质)能透过,而另一些物质 不能透过的多孔性薄膜。 半透膜
1.流动镶嵌模型与三层结构模型的共 同点和区别 2.糖被的成分及其作用
3.三种物质运输方式的区别及实例
4.白细胞吞噬入侵的病原体,是细胞的 作用。与囊泡形成有关的细胞器是 。 这个过程是否需要消耗能量?
物质跨膜运输的方式
项目 物质运输 方向 是否需要 载体蛋白 是否消耗 能量 代表例子 自由扩散
原创11:4.1 物质跨膜运输的实例
扩散现象是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移 直到均匀分布的宏观现象。
一、渗透系统装置
①
②
③
半透膜:是指某些物质可以透过,而另一些物质不 能透过的多孔性薄膜。它往往是只能让小分子物质 透过,大分子物质不能透过。
肠系膜、蛋壳膜、膀胱膜、鱼鳔等都属于半透膜。
★分析实验现象
1、装置中漏斗管内液面为什么会升高?
➢进行实验 (按预定方案进行实验)
动图展示
➢实验结果
中央液 泡大小
蔗糖溶液 变小
清水
逐渐恢复 原来大小
原生质层 的位置
原生质层脱 离细胞壁
原生质层恢 复原来位置
细胞 大小
基本 不变
基本 不变
外因:外界溶液的浓度_大___于_细胞液的浓度,细胞__渗__透__失__水_。 内因:原生质层比细胞壁的伸缩性__大__
滴加蔗糖溶液发生 质壁分离的细胞
改换清水后正在发生 质壁分离复原的细胞
➢实验结论:原生质层相当于半透膜。
★细胞发生质壁分离的自动复原
5%甘油溶液(21:06) 5%甘油溶液(21:41) 7%KNO3溶液(21:58) 7%KNO3溶液(22:14 )
蔗糖分子不被植物细胞吸收,因而在适宜蔗糖溶 液中发生质壁分离后不能自动复原,可见外界溶液 中的小分子物质或离子能否被细胞吸收将决定能否 自动复原。甘油、K+、NO3-与乙二醇一样能进入细 胞内,故其内的细胞能自动复原。
半透膜两侧溶液的浓度相等时,单位时间内透过玻 璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子 数量,液面也不会升高。
*4、如果漏斗颈足够长,漏斗内液面会无限上升吗?
当漏斗内外渗透压(浓度差)=漏斗内外静水压 (高度差),水分进出达到平衡,液面维持稳定。
原创9:4.1 物质跨膜运输的实例
1、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 )
a
b
c
A
a
b
c
B
a
b
c
C
a
b
c
D
2、田间一次施肥过多,作物变得枯萎发黄,俗称 “烧苗”。其原因是( B ) 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水 C、根系不能将水向上运输 D壁的伸缩性大
外因: 外界溶液浓度大于细胞液浓度
实验发现:若外界溶液为蔗糖溶液,当植物细胞发生 质壁分离后需再加清水才会发生质壁分离复原。若外 界溶液为葡萄糖、Nacl溶液、KNO3溶液、尿素溶液, 则无需另加清水植物细胞会自动复原。为什么?
如何区分哪瓶是蔗糖溶液、哪瓶是尿素溶液?
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
设计方案 预期结果
进行实验 (按预定方案进行实验) 分析结果 (分析实验结果,得出结论:……) 表达与交流 (总结,写实验报告并适当交流)
设计方案:
将植物细胞分别浸润在较高浓度的蔗糖溶液中
人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力
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?
结论: 物质(如碘)的跨膜运输并不都是和水一样顺相对含 量梯度的运输的。
1.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的。 2.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。 3.细胞对物质的吸收是有选择的。
植物细胞——质壁分离复原 如何滴加清水? 外界溶液浓度 细胞液的浓度,细胞吸水
4.1物质跨膜运输实例
(人教版·新课标)
生物
四.必物修质1 跨膜运输的其他实例
I- 20 —25倍
血液 250mg/L
人体甲状腺滤泡上皮细胞
结论: 物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。
(人教版·新课标)
生物
四、必修物1 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
(人教版·新课标)
A、甲>乙>丙
甲
B、甲<乙<丙
C、甲>乙,且乙<丙 乙
D、甲<乙,且乙>丙
丙
(人教版·新课标)
生物
必修1
3、田间一次施肥过多,作物变得枯萎发黄,
俗称“烧苗”。其原因是( )B
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
(人教版·新课标)
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
原生质
(人教版·新课标)
生物
必修1
(人教版·新课标)
生物
三 .必植修1物细胞的吸水和失水
成熟植物细胞通过渗透作用吸水 (或失水)的实验验证
想一想
活的成熟的植物细胞
发生质壁分离的 原生质层的伸缩性大 条件是什么? 于细胞壁的伸缩性
但半透膜不是选择透过性膜。
(人教版·新课标)
生物
必修1 问题探讨:渗透现象
(人教版·新课标)
生物
1、水必修分1 子的跨膜运输
渗透装置
蔗糖溶液 2
玻璃纸 (半透膜)3
清水 1
耿直-4.1物质跨膜运输的实例
外界 溶液
细胞液
原生质层两侧具有浓度差
推测:成熟的植物细胞是一个渗透系统
科学探究步骤
提出问题 作出假设 设计实验 进行实验
植物细胞的吸水和失水
(原生质层是一层半透膜吗?)
(原生质层相当于一层半透膜) (设计方案、预期结果…) (按预定方案进行实验)
高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失 水而死亡,不可能发生质壁分离复原。 4、如果把蔗糖溶液换成细胞可吸收的物质如适 宜浓度的葡萄糖溶液、尿素溶液或KNO3溶液, 实验结果会有什么不同呢?
先分离,后自动复原。因为这些物质可以进入 细胞,使细胞液浓度增大,而从外界溶液中吸 水。
四、物质跨膜运输的其他实例
实例一:番茄和水稻吸收无机盐离子的比较
水稻培养液中 的钙、镁两种 离子浓度为什 么会增高?
结论:不同植物对同种无机盐的吸收有差异,同 种植物对不同无机盐的吸收也有差异,说明植物 细胞对无机盐离子的吸收具有选择性
实例二:人体甲状腺滤泡上皮细胞对碘的吸收
I- 20—25倍
人体甲状腺滤泡上皮细胞
血液 250mg/L
结论:人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的 摄取碘的能力。物质(如碘)的跨膜运输并 不都是和水一样顺相对含量梯度运输的,这 取决于细胞生命活动的需要。
实例三:微生物吸收无机盐离子的特点 微生物 P2O5 K2O
大肠杆菌
圆褐固氮菌 酵母菌 米曲菌
33.99
4.93 51.09 48.55
12.95
2.41 38.66 28.16
2、如果用一层纱布代替半透膜(玻璃纸),漏 斗管内的液面还会升高吗?
不会升高,因为纱布的孔隙大,水和蔗糖分子都可 以自由透过。
4.1物质跨膜运输的实例
1、渗透作用概念:
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、渗透装置
渗透系统装置
思考与讨论
①、漏斗管内的液面为什么会升高?②、如果用纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面还会升高吗?③、如果烧杯中的是蔗糖溶液,漏斗管内是清水,结果会怎样?
单位时间内透过玻璃纸进入漏斗的水分子比渗出的多
质壁分离
质壁分离复原
④发生质壁分离的原因
外因:
外界溶液浓度
>
细胞液浓度
内因:
原生质层相当于一层半透膜
细胞壁的伸缩性
<
原生质层的伸缩性
特别提醒 1.质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是____________________,因为细胞壁是全透性且有水分通过原生质层渗出来。2.若用50%蔗糖溶液做实验,能发生质壁分离但不能复原,因为______________________。3.若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl等做实验会出现_ 现象,因为外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。
漏斗管内的液面先上升再下降。
⑨ 、若葡萄糖分子不能通过半透膜,在烧杯和漏斗管内分别加入同等浓度的蔗糖和葡萄糖,结果会怎么样? 若改成同等质量分数的蔗糖和葡萄糖,结果会怎么样?
同等浓度:水分子进出量相等,漏斗管内液面不变。
同等质量:蔗糖溶液浓度低,故漏斗管液面上升。
⑩、若葡萄糖分子能通过半透膜,第⑨题结果会怎么样?
250mg/L
血液中碘的浓度
I-
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?
细胞对于物质的输出和输入有选择性。
实例三
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?
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
4&1 物质跨膜运输的实例
1
第四步:观察细胞吸水的过程。 失水的过程。
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
进行实验
分析结果 得出结论
有颜色的,细胞小的还是相对比 ♥第二步:观察正常状态下的红细胞。 在蔗糖溶液中,植物细胞的中央液泡会 洋葱表皮细胞。 变小 皱缩 ; 较大的,为什么? _____ ,紫色 变深 ,原生质层 _______ 第三步:用引流法加入清水。 30% 蔗糖溶液。 紫色洋葱表皮
♥在清水中,植物细胞的中央液泡会 试剂的选择: 30%,原生质层 蔗糖溶液、清水 第五步:用引流法加入清水。 ______ ,紫色 变浅 ____ 膨胀 _。 变大 第六步:观察细胞吸水的过程。 实验用具: . . . . . . . . . . . . . . . 显微镜、载玻片、盖玻片 . . . . . .
. . .
3
科学探究的一般过程
提出问题
作出假设
设计实验 进行实验 分析结果 得出结论
30%蔗糖溶液
质壁分离
质壁分离的复原
清水
科学探究的一般过程
提出问题
作出假设
设计实验 进行实验 分析结果 得出结论
科学探究的一般过程
提出问题
作出假设
设计实验 进行实验 分析结果 得出结论
科学探究的一般过程
提出问题 作出假设 设计实验
原理:渗透作用
半透膜 半透膜两侧溶液浓度差 细胞质浓度 细胞质浓度 细胞质浓度 吸水膨胀 保持原状 失水皱缩
4.1 物质跨膜运输的实例
实验结果:
中央液泡大 原生质层的位 细胞大 小 置 小 蔗糖 溶液
变小 逐渐恢复 原来大小
原生质层脱 离细胞壁
原生质层恢 复原来位置
基本 不变
清水
基本 不变
比较动物、植物细胞渗透作用的不同
半透膜
细胞内与外界溶 液存在浓度差的 液体环境
动物细胞 植物细胞
细胞膜 原生质层
细胞质
液泡中 的细胞液
要观察细胞发生质壁分离和复 原,对材料有哪些要求? 有细胞壁(植物细胞); 有中央液泡(颜色为深色); 活细胞(原生质层相当于半透膜) • 你觉得植物细胞会过多吸水涨破吗?
在渗透作用中,水分是从溶液浓度 低 的一侧向 溶液浓度 高 的一侧渗透.
“水往 高 处流”
二、 动物细胞的吸盐水中
0.9%生理盐水中
吸水膨胀
失水皱缩
水分进出平衡
(标出右装置划部分名称, 并找出两装置中构成上的相似性)
细胞质 2
1 细胞膜 人的红细胞
清水
生理 盐水
红细胞发生渗透作用的条件 1.细胞膜相当于半透膜 2.外界溶液与细胞质基质存在浓度 差 清水中 总结红细胞吸水和失水规律 PS: 其他动物细胞的吸水和失水的 吸水膨胀: 原理和红细胞一样的 外界溶液浓度<细胞质浓度 失水皱缩: 10%的盐水中 外界溶液浓度>细胞质浓度 水分进出平衡:
结论:细胞膜不仅是半透膜,还是选择 透过性膜
课堂练习
1. 家庭养花,如果施肥过多,会引起花卉萎蔫,
这时可以采取的措施有( ) ①加强光照 ②改善空气流通 ③适当浇灌清水 ④更换盆中泥土 A. ① ③ B. ② ④ C. ① ② D. ③ ④ 2. a、b、c表示某植物体的三个相邻的细胞,它们 的细胞液浓度为a>b>c,它们之间的水分渗透方 向应该是( )
4.1物质跨膜运输的实例
⑤如果将0.3g/ml的蔗糖溶液换成0.5g/ml的蔗糖溶液,能观察 到质壁分离吗?观察到质壁分离的时间如何变化?
⑥用0.5g/ml的蔗糖溶液观察到质壁分离现象后,过了一段时 间,将蔗糖溶液换成清水,理论上会发生质壁分离的复原,但 实际却没有发生,有可能是什么原因?
吸收多少的选择性。
细胞膜等各种生物膜
探究实验:
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(设计方案、预期结果…) 进行实验(按预定方案进行实验) 分析结果(分析实验结果,得出结论:……) 表达与交流(总结,写实验报告并适当交流)
二、植物细胞的吸水和失水
细胞膜 液泡膜 原生质层
____土__壤__溶___液__的__浓__度__大__于___根__毛__细__胞__液__的___浓__度___________。
细胞液浓度 > 外界溶液浓度 细胞液浓度 < 外界溶液浓度 细胞液浓度 = 外界溶液浓度
①红细胞生活在血浆里,既没有吸水膨胀,也没有失水皱缩, 这说明什么? ②输液的时候,有时候要静脉注射将近1000ml液体,如果是静 脉注射了1000ml的水,你觉得会出什么问题?
③输液为什么要用0.9%的生理盐水?
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。
结论: 细胞膜不仅是半透膜, 还是选择透过性膜
1、田间一次施肥过多,作物变得枯萎发黄,俗称“烧苗”。
其原因是( B )
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
4.1物质跨膜运输实例
低浓度 溶液
高浓度 溶液
生理盐水
实验现象记录
人的红细胞
高浓度溶液中:由于外界溶液浓度>细胞质的浓度 细胞———————。
低浓度溶液中:由于外界溶液浓度<细胞质的浓度 红细胞—————。
在等渗溶液中:由外界溶液浓度=细胞质的浓度 红细胞————。
失水皱缩
吸水膨胀
吸水和失水动 态平衡
低浓度 溶液
高浓度 溶液
作出假设
设计实验 进行实验
低浓度 溶液
生理盐水
高浓度 溶液
人的红细胞
分析结 果得出 结论
吸水膨胀
失水皱缩
红细胞的细胞膜相当于一层半透膜
总结:科学探究的一般方法
提出问题 作出假设 设计实验
提出一个值得探究的问题
根据已有的知识和经验,对提出 的问题作出尝试性的回答
通过实验来验证假设是否正确
进行实验
分析结果,得出结论
生理盐水 人的红细胞
分析结果、得出结论
红细胞的细胞膜相当于一层半透膜 其它动物细胞吸水和失水和原理与红细胞的是一样的。
动物细胞的吸水和失水
【思
考】
1. 红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗 ? 不可以,因为血红蛋白是大分子,不能透过细胞膜。
?
2.当外界溶液浓度过低时,红细胞会发生什么变化?原因 会发生吸水并且胀破 ,因为外界溶液浓度过低,红 细胞不断吸水,而细胞膜的伸缩性是一定的,超过了这个限 度,细胞就会破裂。 3.红细胞吸水或失水的多少与什么有关? 红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外的浓 度差,一般差值越大,吸水或失水越多。
第四章 细胞的物质输入 和输出
第一节 物质跨膜运输的实例
在第3章的学习中,我们知道细胞膜被称为 系统的边界.作为边界,细胞膜具有哪些作 用? 1. 将细胞与外界分隔开; 2. 控制物质进出细胞; 3. 进行细胞间的信息交流。
【高中生物】人教版高中生物必修1学案:4.1-物质跨膜运输的实例-Word版含答案
第4章 细胞的物质输入和输出第1节 物质跨膜运输的实例[学习目标]: 1.举例说出细胞膜是选择透过性膜。
2.观察植物细胞的质壁分离和复原。
使用说明:①依据学习目标,认真预习课本至少15分钟,用红笔标重点和疑难点。
②认真独立完成以下内容。
【知识链接】一、渗透作用具备的条件 具有① 膜两侧溶液具有② 二、细胞的吸水和失水 1.原理——渗透作用 (1)半透膜 植物细胞的①具备条件 动物②(2)浓度差:细胞液(或细胞质)与外界溶液(或组织液)之间有浓度差 2.动物细胞的吸水和失水(1)组织液浓度③ 细胞质浓度时,细胞吸水膨胀。
(2)组织液浓度大于细胞质浓度时,细胞④ 。
(3)组织液浓度⑤ 细胞质浓度时,水分子进出细胞处于动态平衡。
1.成熟植物细胞的结构2.原理和现象(1)外界溶液浓度○14 细胞液浓度时,细胞失水,发生○15 现象。
(2)外界溶液浓度○16 细胞液浓度时,细胞吸水,发生○17 现象。
(3)实验探究过程制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片低倍显微镜观察 (i )一个○18 的中央大液泡(ii )原生质层紧贴细胞璧低倍显微镜观察 (i )中央液泡逐渐○20 (紫色○21 )(ii )原生质层与细胞壁逐渐○22 目标导航基础预习知识点一 渗透作用 知识点二 植物细胞的吸水和失水低倍显微镜观察 (i )中央液泡逐渐○24 (紫色○25 )(ii )原生质层逐渐○261.细胞对无机盐离子的吸收实例(1)水稻吸收① 多,吸收② 较少,番茄吸收③ 较多,吸收④ 较少。
说明不同植物对不同⑤ 的吸收表现出较大差异。
(2)人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘的含量明显⑥ 血液中碘的含量。
(3)不同微生物对⑦ 的吸收表现出较大的差异。
2.物质跨膜运输的特点(1)物质跨膜运输并不都是⑧ 的。
(2)细胞对于物质的输入和输出有⑨ 。
3.结论细胞膜和其他生物膜都是⑩ 膜,可以让○11 自由通过,一些○12 和○13 也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
物质跨膜运输的实例
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
4.1 物质跨膜运输的实例
进行实验 (按预定方案进行实验) 分析结果 (分析实验结果,得出结论:……) 表达与交流 (总结,写实验报告并适当交流)
பைடு நூலகம்
实验步骤
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 制片 观察 滴0.3g/ml蔗糖液 观察质壁分离 滴清水 观察质壁分离复原
(1)细胞溶液浓度>外界溶液浓度时:细胞失水,细胞质壁分离; (2)细胞溶液浓度<外界 溶液浓度时:细胞吸水,细胞质壁分离复原;
★生活实践
(1)判断植物细胞的生活状况
(2)判断植物细胞的细胞液浓度
(3)农业生产中的水肥管理
(4)生活中杀菌、防腐、腌制食品
资料分析
1、番茄和水稻对离子的吸收
科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2+、Mg2+和Si4+的培养液中培 养,结果及分析如下:
我们能得出什么结 论? ①细胞膜对其他物质的跨 膜运输并不都是顺相对含 量梯度的! 细胞膜和其他生物都是选 择透过性膜!(前提是必 须是活细胞)
第一节 物质跨膜运输的实例
陕西省商洛中学 生物组 刘小刚
实例 糖渍西红柿
醋拌黄瓜
盐拌黄瓜
洒 水 为 了 保 持 蔬 菜 的 新 鲜 硬 挺
实例二
一、渗透作用
扩散
食盐(NaCl)、 葡萄糖 换成 红糖水(含有 95%左右的蔗糖 )
用玻璃纸代替细胞膜……
渗透作用:
渗透作用
水分子(或其它溶剂分子) 透过半透膜的扩散作用 渗透作用条件: ①存在浓度差 ②有半透膜 在渗透作用中 水分子是从溶液浓度低的一 侧向溶液浓度高的一侧渗透。
平时其叶枕细胞内的离子浓度较低,细
胞吸水膨胀,像气球一样坚挺; 当刺激引起其叶枕细胞膜的差异通透性会 消失,使原来蓄存于液泡内之水分在瞬 间排出,使细胞失去膨压,变得瘫软。
4.1-物质跨膜运输的实例
正常状态 质壁分离复原
质壁分离
实验结果与现象: 实验结果与现象:
外界溶液浓度 外界溶液浓度 细胞液的浓度,细胞渗透失水 细胞液的浓度,细胞渗透失水 细胞液的浓度,细胞渗透吸水 细胞液的浓度,细胞渗透吸水 原生质层 的位置 细胞 大小
中央液 泡大小 蔗糖 溶液
变小
原生质层脱 离细胞壁 原生质层恢 复原来位置
讨论: 讨论:
1.漏斗管内的液面为什么会升高? 1.漏斗管内的液面为什么会升高? 漏斗管内的液面为什么会升高 由于单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数 多于渗出的的水分子数量 渗出的的水分子数量。 量多于渗出的的水分子数量。 2.若用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内液面还会升高吗? 2.若用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内液面还会升高吗? 若用一层纱布代替玻璃纸 液面不会升高,因纱布的孔隙很大, 液面不会升高,因纱布的孔隙很大,蔗糖分子也可以 自由通透。 自由通透。 3.如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液液面会 3.如果烧杯中不是清水, 如果烧杯中不是清水 升高吗? 升高吗? 液面不会升高,半透膜两侧溶液的浓度相等时, 液面不会升高,半透膜两侧溶液的浓度相等时,单位 时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗 出的水分子数量。 出的水分子数量。
第四章 细胞的物质输入和输出
第一节 物质跨膜运输的实例
酸萝卜 蔬 菜 洒 水 保 鲜
凉拌黄瓜
一、渗透作用
请同学们仔细观察现象,分析产生的原因。 请同学们仔细观察现象,分析产生的原因。
半透膜: 半透膜: 一类可以 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。 总称。
渗透系统
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 是三个相邻的细胞,已知a细胞液浓度> b细胞液浓 c细胞液浓度 如图所示, 细胞液浓度, 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 )
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D.乙槽内水的体积无变化
解析 半透膜具有一定的选择透过性,水分子可以通过而 蔗糖分子不能通过,通过渗透作用,会发现甲槽内水的体积减 少。 答案 A
练出高分
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2. 某同学设计了如图所示 的渗透作用实验装置, 实验开始时长颈漏斗内 外液面平齐,记为零液面。实验开始 后, 长颈漏斗内部液面的变化趋势为 ( )
低浓度 溶液
生理盐水
高浓度 溶液
实验现象记录
人的红细胞 失水皱缩
高浓度溶液中:由于外界溶液浓度>细胞质的浓度 细胞———————。
低浓度溶液中:由于外界溶液浓度<细胞质的浓度 红细胞—————。
吸水膨胀
吸水和失水动 在等渗溶液中:由外界溶液浓度=细胞质的浓度红细胞————。 态平衡
分析结果、得出结论 红细胞的细胞膜相当于一层半透膜 其它动物细胞吸水和失水和原理与红细胞的是一样的。
蔗糖溶液 2 5 水分子
玻璃纸 3 (半透膜)
清水 1
科学探究------------渗透现象
1.漏斗管内的液面为什么会升高?
阅读课本P60“问题探究”,思考、讨论完成下列问题
由于单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量多于 渗出的的水分子数量。
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?
注意 ①若溶质分子能通过半透膜,则先 是浓度高的一侧液面升高,随后另一侧液面上 升,最后达到渗透平衡。 ②上图中,在达到渗透平衡后,只要存在 液面差Δh,则S1溶液的浓度仍大于S2溶液的 浓度。 ③水分子的移动方向:双向移动,但最终 结果是单位体积内水分子数多(低浓度)的溶液 流向单位体积内水分子数少(高浓度)的溶液。
回扣基础
突破考点
强化审答
集训真题
练出高分
比较概念
扩散:物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散(扩散与 过膜与否无关) (如:O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动)
渗透:水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为 渗透 (如:细胞的吸水和失水,原生质层相当于半透膜)
一、渗透作用
(1)渗透现象
4 蔗糖分子
二 . 动物细胞的吸水和失水
(标出右装置划部分名称, 并找出两装置中构成上的相似性)
细胞质 2
?
1
细胞膜 人的红细胞
清水
生理 盐水
提出问题 动物细胞的细胞膜是不是相当于一层半透膜? 作出假设 动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜 设计实验 进行实验
实验材料:人的红细胞液、三个烧杯、 高浓度溶液、低浓度溶液、生理盐水。
解 析
练出高分
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2. 某同学设计了如图所示 的渗透作用实验装置, 实验开始时长颈漏斗内 外液面平齐,记为零液面。实验开始 后, 长颈漏斗内部液面的变化趋势为 ( B )
解 析
掌握渗透作用发生的条件 (半透膜和膜两侧存在浓度 差)、 水分子扩散的方向(顺浓 度梯度扩散)和扩散的速率 是解题的关键。仔细观察图 示, 长颈漏斗内为蔗糖溶液, 实验开始后长颈漏斗内部液 面将上升,由于实验初始阶 段半透膜内外溶液浓度差较 大,液面上升速率较大。
回扣基础·构建网络
一 细胞的吸水和失水
2 动物细胞的吸水和失水 ① 细胞膜相当于半透膜;浓度差由外界 溶液浓度与 细胞质 的浓度来体现。 ②细胞吸水或失水的多少取决于细胞膜 两侧溶液中水的相对含量的 差值。
回扣基础
突破考点
强化审答
集训真题
练出高分
1.小明用玻璃槽、饱和蔗糖溶液和清水做成如图所示的 实验装置,进行生物膜透性的模拟实验。甲、乙两槽间的隔 板中央圆圈为玻璃纸,玻璃纸是一种半透膜,蔗糖分子不能 透过,而水分子能自由通过。几小时后,发现( ) A.甲槽内水的体积减少 B.乙槽内溶液的体积减少 C.甲槽内水的体积无变化
答案 C
4.某同学设计渗透装置如 图所示(开始时状态),烧杯中
盛放有蒸馏水,图中猪膀胱膜 允许单糖透过。倒置的长颈漏 斗中先装入蔗糖溶液,一段时 间后再加入蔗糖酶。该实验过 程中最可能出现的是 ( ) A.漏斗中液面开始时先上升,加酶后即下降 B.漏斗中液面先上升,加酶后继续上升,然后下降 C.加酶前后,在烧杯中都可以检测出蔗糖 D.加酶后可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶
解析 加酶前,漏斗内溶液浓度高于漏斗外,水分子向漏 斗内部扩散的较多,漏斗液面上升;加酶后,蔗糖水解为单糖, 物质的量浓度增大,使液面继续上升,后随着单糖逐渐进入烧 杯,漏斗内溶液浓度下降,液面下降。
答案 B
液面不会升高,因纱布的孔隙很大,蔗糖分子也可以自 由通透。
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?
液面也不会升高,半透膜两侧溶液的浓度相等时,单位时 间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水 分子数量。
什么叫渗(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。
具有半透膜 (3)渗透作用必 须具备的条件 半透膜两侧的溶液有浓度差
考点剖析
1.渗透系统的组成(如图)及条件 ⑴半透膜可以是生物性的选择透过 性膜,如细胞膜,也可以是物理性的过 滤膜,如玻璃纸。 ⑵半透膜两侧的溶液具有浓度差。 浓度差的实质是单位体积溶液中溶质分子数的差,即物质的量 浓度之差。
2.渗透作用的发生(溶质分子不能通过半透膜) ⑴当S1浓度>S2浓度时,由S2→S1的水分子数多于由S1→S2 的水分子数,漏斗(S1)液面上升。 ⑵当S1浓度<S2浓度时,由S1→S2的水分子数多于由S2→S1 的水分子数,漏斗(S1)液面下降。
3.如图所示U型管中间被一种能
允许水分子通过而二糖不能透过的半 透膜隔开,现在两侧分别加入 0.1 mol/L的蔗糖溶液和麦芽糖溶液,一段 时间后左右两侧液面高度变化是怎样的?若向U型管右侧加入 某种微量物质(不影响溶液浓度),右侧液面高度上升,那么加 入的这种微量物质最可能是 ( ) A.右侧液面高度下降;胰岛素 B.右侧液面高度下降;衣藻 C.两侧液面高度不变;麦芽糖酶 D.两侧液面高度不变;蒸馏水
人教版必修1
第4章 细胞的物质输入与输出
第1节 物质跨膜运输的实例
第1节
物质跨膜运输的实例
本节聚焦
考纲要求
1.实验:通过模拟实 验探究膜的透性 2.实验:观察植物细 胞的质壁分离和复 原
定位解读
1.阐明渗透作用的原理,理解渗透作用 发生的条件 1.学会观察植物细胞质壁分离和复原 的方法 2.了解植物细胞和发生渗透作用的原理 3.掌握质壁分离与复原的条件及原因