4.2主动运输与胞吞、胞吐课件(共52张PPT)2023-2024学年高一上学期生物人教版(2019)必修1

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4.2主动运输与胞吞、胞吐课件(共52张PPT)2023-2024学年高一上学期生物人教版(2019)必修1

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(共52张PPT)
1.妈妈在厨房炒菜的时候,有时候在客厅也能闻到饭菜的香味,为什么?
2.将一勺紫色的高锰酸钾粉末倒入一杯清水中,烧杯中清水颜色会有什么变化?
方式一 糖醋蒜是大家比较喜欢的一种食品,但如
果只用蔗糖来腌制大蒜,糖分很难进入内部,如果
与醋酸共同使用,醋酸会杀死大蒜细胞,糖分就很
容易进入大蒜内部了。据此可见,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。
物质跨膜运输的实例还有哪些?
具有什么特点?
方式二 2015年春,我国东北部大旱,某地区农田里的庄稼出现了严重萎蔫现象,有关部门进行紧急人工降雨后,旱情得到缓解,庄稼又恢复了挺拔。上述过程中,植物萎蔫和恢复挺拔都与水分的得失有关,植物是怎样从土壤中吸收水分的呢?除了水分外,植物还从土壤中吸收各种矿质离子,其过程又是怎样的?
半透膜是一类可以让小分子物质(如水分子)通过而较大分子物质(如蔗糖分子)不能通过的一类薄膜的总称。
半透膜:
玻璃纸,肠系膜,蛋壳膜,鱼鳔等

渗透现象演示实验
实验现象
分析实验现象
1.水分子只能从烧杯中扩散到漏斗中吗?
(友情提醒)半透膜,水分子可以自由通过。
不是的,水分子既可以从烧杯中扩散到漏斗中,也能从漏斗中扩散到烧杯中,只不过,在单位时间内,从烧杯中扩散到漏斗中的水分子数量比较多。
问题探讨
由于单位时间内透过半透膜进入漏斗的水分子多于从漏斗渗出的。
蔗糖分子
水分子
半透膜
浓度溶液
水分子整体渗透方向:


浓度溶液
渗透现象
1、漏斗管内液面为什么会升高?
(水分子由水 一侧向水 一侧)


2、如果用纱布代替玻璃纸,漏斗管内液面还会升高吗?
不会,因纱布的孔隙大,蔗糖分子也可通过。
问题探讨
蔗糖分子
水分子
半透膜
纱布
渗透现象
3、如果清水换成同样浓度的蔗糖溶液,结果会怎样?
液面不会升高。因为单位时间内透过玻璃纸进入漏斗的水分子等于从漏斗渗出的。
问题探讨
蔗糖分子
半透膜
蔗糖分子
渗透现象
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
1、扩散:是两种不同物质在接触时,彼此进入对方的现象
一、渗透作用的原理
2、渗透吸水的原理
通过膜上孔径的大小决定物质分子是否通过
半透膜
蔗糖液
清水
3、渗透作用:
渗透作用的条件:
①具有半透膜;
②半透膜两侧的溶液具有浓度差。
一、渗透作用的原理
低浓度溶液
水分渗透方向:
高浓度溶液
“水往高处流”
D
练练吧
在U形管中部C处装有半透膜,在a侧加入细胞色素C(分子量为13万道尔顿的蛋白质)水溶液(红色),b侧加入清水,并使a、b两侧液面高度一致。经一段时间后,实验结果将是( )
A、b两液面高度一致,b侧为无色
B、b两液面高度一致,b侧为红色
C、a液面低于b液面,b侧为红色
D、a液面高于b液面,b侧为无色
细胞膜
细胞内溶液
如果将装置中的漏斗换成动物细胞,还会不会发生渗透作用吸水和失水?
二、动物细胞的吸水和失水
提出问题
设计实验
动物细胞是否通过渗透作用吸水和失水?
动物细胞通过渗透作用吸水和失水
作出假设
低浓度溶液
高浓度溶液
人的红细胞
生理盐水
材料用具:人的红细胞稀释液、三个烧杯、生理盐水
高浓度溶液、低浓度溶液
进行实验
2、高浓度溶液中:
红细胞 :
1、低浓度溶液中:
红细胞 :
3、在等浓度溶液中:
红细胞 :
二、动物细胞的吸水和失水
吸水膨胀
失水皱缩
保持正常形态
实验结果
低浓度溶液
高浓度溶液
人的红细胞
生理盐水
外界溶液浓度<细胞质的浓度
外界溶液浓度>细胞质的浓度
外界溶液浓度=细胞质的浓度
结果分析
得出结论
二、动物细胞的吸水和失水
低浓度溶液
高浓度溶液
人的红细胞
生理盐水
动物细胞通过渗透作用吸水和失水
与生活的联系
吃比较咸的食物,口腔和唇的黏膜有什么感觉?为什么?
答:觉得比较干,细胞失水
植物细胞的吸水和失水
萝卜条吸水和失水
盐水
清水
溶液浓度比细胞液的大
(失水)
溶液浓度比细胞液的小
(吸水)
植物细胞的细胞膜也是一层半透膜
提出问题
设计实验
作出假设
进行实验
科学探究的一般方法
分析结果
得出结论
选择材料用具、设计方法步骤
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
半透膜
细胞壁
细胞膜
液泡膜
细胞质
细胞液
(具有一定的浓度)
外界溶液
(由纤维素和果胶组成,具有全透性)
三、植物细胞的吸水和失水
科学探究
中央液泡
原生质层
浓度差

原生质层是否相当于一层半透膜?
原生质层相当于一层半透膜
材料:紫色的洋葱鳞片叶
用具:刀片 镊子 滴管 载玻片 盖玻片
吸水纸 显微镜
质量浓度0.3g/mL的蔗糖溶液 清水
方法步骤:
科学探究
你认为应怎样设计基本的实验程序?
提出问题
设计实验
作出假设
进行实验
分析结果
得出结论
1、滴清水
2、取材
3、平展
4、盖盖玻片
①制片
5、显微观察:先低倍后高倍
6、滴0.3g/mL蔗糖溶液观察
7、滴清水再观察
②观察
方法步骤
正常情况下的细胞
科学探究
正常状态下
发生质壁分离
质壁分离复原
对照组:质壁分离后不再复原
滴加一定浓度的蔗糖溶液
滴加清水
不作任何处理
实验结果
科学探究
外界溶液浓度 细胞液的浓度,细胞失水
植物细胞质壁分离现象
外界溶液浓度 细胞液的浓度,细胞吸水
植物细胞质壁分离复原现象
实验现象:

中央液
泡大小
原生质层
的位置
细胞
大小
蔗糖
溶液
清水
变小
逐渐恢复原来大小
原生质层恢复原来位置
原生质层脱离细胞壁
基本
不变
基本
不变
得出结论
原生质层相当于一层半透膜
半透膜内侧有蔗糖液
半透膜外侧有清水
半透膜
渗透系统装置
成熟的植物细胞与外界溶液可以构成渗透系统。
原生质层内侧有细胞液
原生质层外侧有外界溶液
成熟的植物细胞
原生质层
原生质层
外界溶液
细胞液


鸡蛋膜(半透膜)
蔗糖溶液
清水
(1)原因
内因:
外因:外界溶液浓度大于细胞液浓度
原生质层
具半透性
细胞渗
透失水
细胞壁伸缩性小
原生质层伸缩性大
(2)表现
宏观上:植物由坚挺 萎蔫
微观上:质壁分离
液泡(大 小)
细胞液颜色(浅 深)
原生质层与细胞壁分离
质壁分离
质壁分离
质壁分离的原因
1.在质壁分离和复原的实验中,如果没有细胞壁,结果会有什么不同吗?
由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞不断失水,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开,从而发生质壁分离。
2.发生质壁分离的原因是什么?
如果没有细胞壁,细胞就会持续吸水直到涨破
3.如果滴加的是0.6或0.1g/ml的蔗糖溶液,实验结果会
有什么不同?
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、如果用一定浓度的KNO3溶液做这个实验,结果如何?(钾离子可以进入细胞)
5、下列哪些细胞可发生质壁分离?
A.根尖成熟区细胞 B.根尖分生区细胞
C.盐酸处理过的根尖成熟区细胞
D. 动物细胞
甘油、尿素、KNO3、乙二醇等,可出现质壁分离及自动复原现象。
活的成熟的植物细胞才能发生质壁分离
补充:植物细胞的吸水方式:
渗透作用吸水:有大液泡的植物细胞
吸胀作用吸水:无液泡的植物细胞
(如干种子,根尖分生区细胞)
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 E.红细胞放在清水中
DE
动物细胞与植物细胞吸水和失水的原理虽相同,但“浓度”的比较有区别。前者是外界浓度与细胞质浓度的比较,后者则是外界溶液浓度与细胞液浓度的比较。细胞液与细胞质是两个不同的概念,细胞液是指液泡中的液体,细胞质中含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质。
动植物细胞在吸水方面的差异
动物细胞没有细胞壁,因此不会有质壁分离现象
初始浓度
0 Mg2+ Ca2+ SiO44- 离子
培养液中的离子浓度
水稻
番茄
实例一
物质跨膜运输的其他实例
水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高?不同作物对无机盐的吸收有差异吗?
水稻吸收水分较多,吸收Mg2+ 、 Ca2+较少

碘少
甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液的高20—25倍,而人体甲状腺滤泡上皮细胞仍具有很强摄取碘的能力。
实例二
物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的
说明:
碘进入细胞时是从 浓度向 浓度,
即 浓度梯度吸收。



碘多
28.16
48.55
米曲菌
38.66
51.00
酵母菌
2.41
4.93
圆褐固氮菌
12.95
33.99
大肠杆菌
K2O
P2O5
微生物
其他物质跨膜运输实例三
说明:
不同的微生物对不同的矿物质的吸收 。
不同
结论:
细胞对于物质的输入和输出有选择性。
细胞膜的功能特性
这种膜可以让 自由通过,细胞要 也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
细胞膜是一种选择透过性膜。
水分子
选择吸收的离子和小分子
这一特性是活细胞的一个重要特征
1、下图是三个相邻的植物细胞,以及它们之间水分流动方向的示意图。图中三个细胞的细胞液,在浓度上的关系是( )
A、甲>乙>丙
B、甲<乙<丙
C、甲>乙,且乙<丙
D、甲<乙,且乙>丙
B
练练吧



2、将洋葱表皮细胞放在30%的蔗糖溶液中,一段时间后,细胞的原生质层与细胞壁之间的物质是( )
A.水
B.30%的蔗糖溶液
C.低于30%的蔗糖溶液
D.高于30%的蔗糖溶液
练练吧
c
3.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( )
A.细胞已经死亡
B.蔗糖分子可以自由进出细胞
C.细胞液浓度与0.40mol/L蔗糖溶液浓度相当
D.细胞质壁分离后能自动复原
C
练练吧
4、向动物膀胱膜制作的袋子中注入一半容积的浓度为30%的蔗糖溶液,扎紧开口后将其浸入浓度为5%的蔗糖溶液中,每隔10min称一次重。下列坐标图中,能正确表示测定结果的是( )
B
O
t
W
A
O
t
W
B
O
t
W
C
O
t
W
D
练练吧
1
5、利用高浓度盐水(NaCl溶液)杀菌防腐的原理是( )
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
D
练练吧
6、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
B
练练吧
7、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
D
吸胀作用
练练吧
8、植物细胞发生质壁分离的原因是( )
① 外界溶液浓度大于细胞液浓度
② 细胞液浓度大于外界溶液浓度
③ 细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性
④ 原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
A.②④ B. ①④
C.②③ D. ③④
B
练练吧
1、煮过的成熟植物叶片还会发生质壁分离和质壁分离复原现象吗?为什么
只有活的、成熟的、植物细胞才会发生质壁分离和质壁分离复原现象
2、一个同学喜欢养花,一天,她给花施了一些肥,第二天,她发现叶子萎蔫了, 请你帮她找找原因.如何救救这株花
但她发现浇水也不行,为什么?
3、人在输液时,输的是0.9%的生理盐水,若加大浓度会怎样?能发生渗透作用吗
能发生质壁分离吗
结论:
烧苗
是否所有细胞都能发生质壁分离和复原现象

不能
吸水和吸收无机盐最活跃
成熟区
伸长区
根冠
分生区
对相近易混淆概念理解辨析模糊
1.扩散作用和渗透作用的关系
物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩散作用。
渗透作用是一种特殊方式的扩散,它是指
水或其他溶剂分子通过半透膜(或选择透过性膜)进行的扩散。
2.半透膜、选择透过性膜
(1)区别
①半透膜可以是生物性的选择透过性膜,也可以是无生命的物理性膜,即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,物质能否通过取决于分子的大小。
②选择透过性膜是具有生命的生物膜,载体的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。细胞
死亡或膜载体蛋白失活后,其选择透过性丧失。
(2)共性
都允许水分子自由通过,而不允许大分子物质通过。
3.原生质层、原生质体
(1)原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构,由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞
质组成,不包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟的植物细胞中。
(2)原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植物细胞结构,包括细胞膜、细胞
质、细胞核三部分,常作为植物细胞融合的材料。

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