人教版高中生物必修一第四章第1節(jié)《物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例》 課件 (共40張PPT)

細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 本 節(jié) 聚 集 ：1.細(xì) 胞 在 什 么 情 況 下 吸 水 或 失 水 ？2.植 物 細(xì) 胞 的 質(zhì) 壁 分 離 與 復(fù) 原 現(xiàn) 象 說 明 什 么 ？3.為 什 么 說 細(xì) 胞 膜 是 選 擇 透 過 性 膜 ？ 細(xì) 胞 是 一 個 開 放 的 系 統(tǒng) ， 每 時 每 刻 都 與 外 界環(huán) 境 進(jìn) 行 物 質(zhì) 和 能 量 的 交 換 。 物 質(zhì) 的 進(jìn) 進(jìn) 出出 都 要 經(jīng) 過 細(xì) 胞 的 邊 界 -細(xì) 胞 膜 。 不 同 的 物質(zhì) 跨 膜 運(yùn) 輸 有 什 么 不 同 的 特 點(diǎn) 呢 ？ 讓 我 們 先來 分 析 水 是 怎 么 進(jìn) 出 細(xì) 胞 的 。 請 同 學(xué) 們 先 看一 下 滲 透 現(xiàn) 象 的 示 意 圖 。一 滲 透 作 用 一 、 滲 透 作 用半透膜：半透膜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 滲 透 作 用 裝 置 分 析 實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象1. 第 一 組 裝 置 的 漏 斗 管 內(nèi) 液 面 為 什 么 會 升 高 ？2、 第 二 組 裝 置 ， 用 紗 布 代 替 玻 璃 紙 ， 漏 斗 管 內(nèi) 液面 還 會 升 高 嗎 ？3、 第 三 組 裝 置 ， 清 水 換 成 同 樣 濃 度 的 蔗 糖 溶 液 ， 結(jié)果 會 怎 樣 ？由 于 單 位 時 間 內(nèi) 透 過 玻 璃 紙 進(jìn) 入 長 頸 漏 斗 的 水 分 子數(shù) 量 多 于 從 長 頸 漏 斗 滲 出 的 水 分 子 數(shù) 量 ， 使 得 管 內(nèi)液 面 升 高 。用 紗 布 替 代 玻 璃 紙 時 ， 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 升 高 。半 透 膜 兩 側(cè) 溶 液 的 濃 度 相 等 時 ， 單 位 時 間 內(nèi) 透 過 玻 璃 紙 進(jìn) 入 長 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 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 條 件半 透 膜半 透 膜 兩 側(cè) 溶 液 濃 度 差 滲 透 作 用 ： 水 分 子 （ 或 其 他 溶 劑 分 子 ）透 過 半 透 膜 從 低 濃 度 溶 液 向 高 濃 度 溶 液 的擴(kuò) 散 ， 稱 為 滲 透 作 用條 件 具 有 半 透 膜 （ 主 要 ） 半 透 膜 兩 側(cè) 的 溶 液 濃 度 不 同 類 比 推 理 細(xì) 胞 膜細(xì) 胞 內(nèi) 溶 液 1、 如 果 將 裝置 中 的 漏 斗換 成 細(xì) 胞 還會 不 會 吸 水 ？2、 如 果 吸 水會 發(fā) 生 什 么 ？如 果 細(xì) 胞 吸 水 脹 破則 說 明 細(xì) 胞 也 能 滲透 吸 水 、 細(xì) 胞 膜 相當(dāng) 于 。半 透 膜 二 、 細(xì) 胞 的 吸 水 與 失 水1、 動 物 細(xì) 胞 的 吸 水 與 失 水 ： 人 的 紅 細(xì) 胞細(xì) 胞 膜細(xì) 胞 質(zhì)生 理鹽 水清 水?12 （ 標(biāo) 出 右 裝 置 劃 部 分 名 稱 ， 并 找 出 兩 裝 置 中 構(gòu) 成 上 的 相 似 性 ） 一 . 細(xì) 胞 的 吸 水 和 失 水 提 出 問 題設(shè) 計(jì) 實(shí) 驗(yàn) 進(jìn) 行 實(shí) 驗(yàn)動 物 細(xì) 胞 的 細(xì) 胞 膜 是 不 是 相 當(dāng) 于 一 層 半 透 膜 ？動 物 細(xì) 胞 的 細(xì) 胞 膜 相 當(dāng) 于 一 層 半 透 膜作 出 假 設(shè)低濃度溶液高濃度溶液人 的 紅 細(xì) 胞生 理 鹽 水 實(shí) 驗(yàn) 材 料 ： 人 的 紅 細(xì) 胞 液 、 三 個 燒 杯 、高 濃 度 溶 液 、 低 濃 度 溶 液 、 生 理 鹽 水 。一 . 細(xì) 胞 的 吸 水 和 失 水 分 析 結(jié) 果 、 得 出 結(jié) 論紅 細(xì) 胞 的 細(xì) 胞 膜 相 當(dāng) 于 一 層 半 透 膜 吸 水 膨 脹失 水 皺 縮吸 水 和 失 水 動態(tài) 平 衡低 濃 度 溶 液 中 :由 于 外 界 溶 液 濃 度 小 于 細(xì) 胞 質(zhì) 的 濃 度 紅 細(xì) 胞 。高 濃 度 溶 液 中 :由 于 外 界 溶 液 濃 度 大 于 細(xì) 胞 質(zhì) 的 濃 度 細(xì) 胞 。在 等 滲 溶 液 中 :由 外 界 溶 液 濃 度 等 于 細(xì) 胞 質(zhì) 的 濃 度 紅 細(xì) 胞 。實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象 記 錄低濃度溶液高濃度溶液人 的 紅 細(xì) 胞生 理 鹽 水 思考與討論紅 細(xì) 胞 內(nèi) 的 血 紅 蛋 白 等 有 機(jī) 物 能 夠 透 過 細(xì) 胞 膜 嗎 ?紅 細(xì) 胞 的 細(xì) 胞 膜 是 不 是 相 當(dāng) 于 “ 問 題 探 討 ” 中 所 說的 半 透 膜 ?當(dāng) 外 界 溶 液 的 濃 度 低 時 ,紅 細(xì) 胞 一 定 會 由 于 吸 水而 漲 破 嗎 ?水 或 紅 細(xì) 胞 吸 失 水 的 多 少 取 決 于 什 么 條 件 ?濃 度 差 越 大 細(xì) 胞 吸 水 或 失 水 越 多 提 出 問 題作 出 假 設(shè)設(shè) 計(jì) 實(shí) 驗(yàn)進(jìn) 行 實(shí) 驗(yàn)分 析 結(jié) 果表 達(dá) 與 交 流 （ 設(shè) 計(jì) 方 案 、 預(yù) 期 結(jié) 果 ）（ 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 ： ）（ 總 結(jié) ， 寫 實(shí) 驗(yàn) 報 告 并 適 當(dāng) 交 流 ）總 結(jié) ： 科 學(xué) 探 究 的 一 般 方 法 與 生 活 的 聯(lián) 系 吃 比 較 咸 的 食 物 ， 口 腔 和 唇的 黏 膜 有 什 么 感 覺 ？ 為 什 么 ？ 思 考 ：v其 他 動 物 細(xì) 胞 的 吸 水 和 失 水 的 原 理 與 紅 細(xì)胞 是 一 樣 的 嗎 ？v白 菜 長 時 間 放 置 在 空 氣 中 會 慢 慢 地 萎 蔫 ，但 是 將 萎 蔫 的 白 菜 放 進(jìn) 清 水 中 ， 它 又 會 恢復(fù) 硬 挺 的 形 態(tài) 。 可 見 ， 白 菜 也 會 失 水 和 吸水 。v白 菜 細(xì) 胞 的 失 水 與 吸 水 與 紅 細(xì) 胞 相 同 嗎 ？v如 果 不 同 ， 不 同 又 在 哪 里 呢 ？ 植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí) 12345細(xì) 胞 液液 泡 膜細(xì) 胞 質(zhì)細(xì) 胞 膜細(xì) 胞 壁原生質(zhì)層 清 水?（ 標(biāo) 出 右 裝 置 劃 部 分 名 稱 ， 并 找 出 兩 裝 置 中 構(gòu) 成 上 的 相 似 性 ） 類 比 學(xué) 習(xí) 新 概 念 :原 生 質(zhì) 層w細(xì) 胞 膜 和 液 泡 膜 以 及 兩 層 膜 之 間 的 細(xì) 胞 質(zhì) 稱 為原 生 質(zhì) 層 細(xì) 胞 壁 （ 全 透 性 ）細(xì) 胞 膜細(xì) 胞 質(zhì)液 泡 膜 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 題作 出 假 設(shè)設(shè) 計(jì) 實(shí) 驗(yàn)進(jìn) 行 實(shí) 驗(yàn)分 析 結(jié) 果表 達(dá) 與 交 流 （ 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 ）設(shè) 計(jì)方 案（ 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 ： ）（ 總 結(jié) ， 寫 實(shí) 驗(yàn) 報 告 并 適 當(dāng) 交 流 ）預(yù) 期結(jié) 果 將 植 物 細(xì) 胞 浸 潤 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 變小 ， 細(xì) 胞 皺 縮 ； 在 清 水 中 植 物 細(xì) 胞 的 中央 液 泡 會 變 大 ， 細(xì) 胞 膨 脹 。 方 法 步 驟 ：1、 滴 清 水 2、 取 材 3、 平 展 4、 蓋 蓋 玻 片制片 5、 顯 微 觀 察 ： 先 低 倍 后 高倍 6、 滴 0.3g/mL蔗 糖 溶 液 觀察 現(xiàn) 象 7、 滴 清 水 再 觀 察 現(xiàn) 象觀察 進(jìn) 行 實(shí) 驗(yàn)1.剝 取 洋 蔥 鱗 莖 的 鱗 片 葉 ， 外 表 皮 紫 色 較 濃 的 更 好 。用 解 剖 刀 或 刀 片 在 葉 片 外 表 皮 劃 一 0.5 cm見 方 的“ 井 ” 字 。2.用 尖 嘴 鑷 從 “ 井 ” 字 中 央 的 一 角 小 心 地 將 洋 蔥 鱗片 葉 外 表 皮 撕 下 ， 平 鋪 在 載 玻 片 中 央 。3.用 小 滴 管 在 表 皮 上 滴 一 滴 質(zhì) 量 分 數(shù) 為 30%的 蔗 糖溶 液 ， 蓋 上 蓋 玻 片 。 用 吸 水 紙 吸 去 多 余 液 體 。4.在 顯 微 鏡 下 觀 察 ， 可 見 原 生 質(zhì) 緩 慢 收 縮 ， 逐 漸 出現(xiàn) 與 細(xì) 胞 壁 分 離 的 現(xiàn) 象 ， 直 到 原 生 質(zhì) 收 縮 成 球 狀小 團(tuán) ， 與 細(xì) 胞 壁 完 全 分 開 。5.在 蓋 玻 片 的 一 側(cè) 滴 加 清 水 ， 用 吸 水 紙 在 蓋 玻 片 的另 一 側(cè) 吸 收 ， 使 清 水 置 換 蔗 糖 溶 液 。6.在 顯 微 鏡 下 觀 察 ， 可 見 質(zhì) 壁 分 離 現(xiàn) 象 緩 慢 復(fù) 原 。 3.分 析 植 物 細(xì) 胞 吸 水 和 失 水 現(xiàn) 象 與 原 因 質(zhì) 壁 分 離 復(fù) 原2、 滴 入 清 水 時 ， 又 出 現(xiàn) 的 現(xiàn) 象質(zhì) 壁 分 離1、 滴 入 0.3g/ml蔗 糖 溶 液時 ，出 現(xiàn) 的 現(xiàn) 象 植 物 細(xì) 胞 的 質(zhì) 壁 分 離 及 復(fù) 原外 界 溶 液 濃 度 細(xì) 胞 液 的 濃 度 ，現(xiàn) 象 :植 物 細(xì) 胞 失 水 ,外 界 溶 液 濃 度 細(xì) 胞 液 的 濃 度 ， 植 物 細(xì) 胞 吸 水思 考 ： 當(dāng) 植 物 細(xì) 胞 質(zhì) 壁 復(fù) 原 后 ， 仍 將 細(xì)胞 繼 續(xù) 放 置 水 中 ， 植 物 細(xì) 胞 會 漲 破 嗎 ？ 2、 質(zhì) 壁 分 離 及 復(fù) 原 現(xiàn) 象 實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象 ： 中 央 液泡 大 小 原 生 質(zhì) 層的 位 置 細(xì) 胞大 小蔗 糖溶 液清 水 變 小逐 漸 恢 復(fù)原 來 大 小 原 生 質(zhì) 層 恢復(fù) 原 來 位 置原 生 質(zhì) 層 脫離 細(xì) 胞 壁 基 本不 變基 本不 變 得 出 結(jié) 論 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 與 細(xì)胞 外 界 溶 液 發(fā) 生 了 滲 透 作 用 。 1.實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果 與 你 與 預(yù) 期 相 吻 合 嗎 ？ 它 是 否 支 持 你所 作 出 的 假 設(shè) ？ 如 果 有 的 結(jié) 果 與 預(yù) 期 有 所 不 同 ，你 認(rèn) 為 應(yīng) 當(dāng) 作 怎 樣 的 解 釋 ？2.如 果 沒 有 細(xì) 胞 壁 ， 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果 會 有 什 么 不 同 ？3.如 果 滴 加 的 是 0.5克 ml的 蔗 糖 溶 液 ， 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果 會有 什 么 不 同 ？交 流不 會 發(fā) 生 質(zhì) 壁 分 離 現(xiàn) 象 ， 只 發(fā) 生 滲 透 作 用 的 吸 水 或 失 水高 濃 度 的 蔗 糖 溶 液 導(dǎo) 致 植 物 細(xì) 胞 嚴(yán) 重 失 水 而 死 亡 ， 不 可能 發(fā) 生 質(zhì) 壁 分 離 復(fù) 原 三 、 滲 透 作 用 原 理 的 運(yùn) 用（ 1） 判 斷 植 物 細(xì) 胞 的 生 活 狀 況（ 2） 判 斷 植 物 細(xì) 胞 的 細(xì) 胞 液 濃 度（ 3） 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 中 的 水 肥 管 理（ 4） 生 活 中 殺 菌 、 防 腐 、 腌 制 食 品 初始濃度 0 Mg2 Ca2+ Si4+ 離子培養(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)例實(shí)例一1、 水 稻 培 養(yǎng) 液 中 的 鈣 、 鎂 兩 種 離 子 濃 度 為 什 么 會 增 高 ？ 是 不是 水 稻 不 吸 收 反 而 向 外 排 出 呢 ？2、 不 同 作 物 對 無 機(jī) 鹽 離 子 的 吸 收 有 差 異 嗎 ？ 水 分 子 跨 膜 運(yùn) 輸 是 順 相 對 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 的 需 要 。細(xì) 胞 對 物 質(zhì) 的 吸 收 是 有 選 擇 的 。 這 種 選 擇 性 具 有 普 遍 性 。 細(xì) 胞 膜 和 其 他 生 物 膜 都 是 選 擇 透 過 性 膜 。其 特 性 是 ： 水 分 子 自 由 通 過 ， 一 些 離 子 和 小 分 子 也可 以 通 過 ， 而 其 他 的 離 子 、 小 分 子 和 大 分子 則 不 能 通 過 。 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 細(xì) 胞的 吸水 和失 水 動 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 水 和 吸 水 屬 于 滲 透 作 用 ， 滲 透 作 用 是 小 分 子 物質(zhì) 通 過 半 透 膜 由 低 濃 度 溶 液 向 高 濃 度 溶 液 的 方 向 進(jìn) 行的 擴(kuò) 散 作 用 。 紅 細(xì) 胞 的 細(xì) 胞 膜 和 成 熟 植 物 細(xì) 胞 中 的 細(xì)胞 膜 、 細(xì) 胞 質(zhì) 和 液 泡 膜 -即 原 生 質(zhì) 層 均 可 以 作 為 半 透 膜 ，而 半 透 膜 的 特 性 是 大 分 子 (如 血 紅 蛋 白 、 蔗 糖 分 子 等 )不 能 通 過 ， 小 分 子 可 以 通 過 (如 水 、 氧 氣 、 二 氧 化 碳 、甘 油 等 )； 因 而 動 植 物 細(xì) 胞 的 失 水 和 吸 水 取 決 于 細(xì) 胞 內(nèi)外 溶 液 的 濃 度 差 。其 他 實(shí) 例 ： 物 質(zhì) 的 跨 膜 運(yùn) 輸 并 不 都 是 順 相 對 含 量 梯 度的 ， 而 且 細(xì) 胞 對 于 物 質(zhì) 的 輸 入 和 輸 出 有 選 擇 性 。 結(jié) 論 ： 細(xì) 胞 膜 和 其 他 生 物 膜 都 是 選 擇 透 過 性 膜 ， 可 作 為 活 細(xì) 胞的 一 個 重 要 特 征 。 1、 以 下 可 以 發(fā) 生 滲 透 作 用 的 是 _.A.煮 熟 的 馬 鈴 薯 條 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) 2、 a、 b、 c是 三 個 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 （ ）Ca cb a cba cb a cbA BC D 3、 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B 4、 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D 課 后 活 動課 后 繼 續(xù) 查 找 資 料 ,設(shè) 計(jì) 實(shí) 驗(yàn) ,探 究鹽 分 是 否 會 進(jìn) 入 植 物 細(xì) 胞 ,并 且 對其 是 否 有 毒 害 作 用