物质跨膜运输的实例
第四章、细胞的物质输入和输出
一、渗透系统装置
是一类可以让小分子物质通过（如水分子），而大分子物质不能通过的一类薄膜。
具有一定孔径，只要分子比半透膜孔径小就能自由通过，物质能否通过只与孔径大小有关。
半透膜：
玻璃纸，肠系膜，卵壳膜，鱼鳔等
例
渗透系统装置
1、漏斗管内的液面为什么会升高？
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？

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？
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。
不会, 因为纱布的孔隙很大, 蔗糖分子也可以自由透过.
半透膜两侧溶液的浓度相等时，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，液面不会升高。
思考
原理
条件
渗透作用的概念:
水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散，称为渗透作用.
溶液A浓度 > 溶液B，水分子从 移动
溶液A浓度 < 溶液B，水分子从 移动
水的进出方向—顺相对含量的梯度进出半透膜
B
A
A
B
外界溶液浓度

细胞质浓度
细胞吸水膨胀
外界溶液浓度

细胞质浓度
保持原状态
外界溶液浓度

细胞质浓度
细胞失水皱缩
1.水的进出方向——顺相对含量的梯度进出动物细胞的
2.其他动物细胞的吸水或失水与红细胞相似
二、动物细胞的吸水和失水
小于
大于
等于
三、植物细胞的吸水与失水情况又如何？
植物细胞内的液体环境主要是指____________
液泡中的细胞液
问题
1.水分进出植物细胞要经过原生质层；原生质层是否相当与半透膜？
2.植物细胞壁对水分的进出有没有影响呢？
探究
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
表达与交流
（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）
（分析实验结果，得出结论：……）
（总结，写实验报告并适当交流）
植物细胞的吸水和失水
设计方案：
将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察大小的变化；再浸润在清水中，观察其大小的变化。
预期实验的结果 ：
由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由通过，而蔗糖分子则不能通过，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会____，细胞_______；在清水中植物细胞的液泡又会______，细胞_____。
缩小
基本不变
变大
基本不变
正常情况下的细胞
发生质壁分离
植物细胞质壁分离现象
细胞失水时细胞壁和原生质层都会出现一定程度的收缩,但原生质层的伸缩性更大,故原生质层会与细胞壁发生分离。
外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞失水
>
植物细胞质壁分离复原现象
外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞吸水
<
实验现象
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
原生质层相当于半透膜
实验结论
植物细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量梯度跨膜运输的过程。
要观察细胞发生质壁分离和复原，对材料有哪些要求？
思考与讨论：
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？
四、物质跨膜运输的其他实例
1、水稻培养液中的Ca2+、Mg2+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？
实例一
细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量梯度跨膜运输的过程。
细胞对于物质的输出和输入有选择性。
实例二
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，取决于细胞生活的需要。
20 —25倍
人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力
250mg/L
血液中碘的浓度
I－
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？
实例三
人体甲状腺滤泡上皮细胞
结论
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；
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
生物膜可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，其他的离子、小分子和大分子不能通过。与细胞生命活动密切相关，是活细胞的一个重要特征。