1. Thí nghiệm về hiện tượng khuếch tán theo cơ chế vật lý: (SGK)
cao.
- GV: MT có nồng độ chất hòa tan thấp → có ít phân tử nước liên kết với chất tan mà có nhiều phân tử nước tự do (thế nước cao) và ngược lại. Như vậy, nước qua màng từ nơi có nồng độ phân tử nước tự do cao đến nơi nồng độ phân tử nước tự do thấp. Hay nói cách khác là từ nơi thế nước cao → thế nước thấp
- Em hiểu thế nào về thế nước?
(Thế nước là số phân tử nước tự do trong 1 thể tích nhất định)
* Sự vận chuyển thụ động các chất qua màng sinh chất cũng theo cơ chế khuếch tán vật lý như vậy.
? Thế nào là sự vân chuyển thụ động các chất qua màng?
Em hiểu thế nào về cơ chế khuếch tán?
- Các em sẽ giải thích như thế nào về hiện tượng ngâm rau sống cho nhiều muối → rau héo?
HS: Dung dịch ngâm rau có nồng độ chất hòa tan cao hơn nồng độ dịch bào→ tế bào bị mất nước (co nguyên sinh).
_Dung dịch là ưu trương so với dịch bào, còn dịch bào là nhược trương so với dung dịch. ? Tế bào sẽ hút nước trong trường hợp nào? HS: Nếu dd là nhược trương, còn dịch bào là ưu trương.
-Nếu dung dịch có nồng độ chất hòa tan bằng nồng độ dịch bào thì sao?
HS: Nước không đi vào tế bào và cũng không đi ra tế bào.
GV: Nói chính xác là số phân tử nước đi vào đúng bằng số phân tử nước đi ra._Dịch tế bào là đẳng trương so với dung dịch.
- Khi phân tử nước mới khuếch tán vào tế bào thì ở tế bào chất xuất hiện áp suất đẩy ra hướng đến màng sinh chất, gọi là áp suất thủy tĩnh. Phân tử nước tiếp tục khuếch tán vào, huớng đến vùng có nồng độ nước không liên kết thấp hơn, làm áp suất thủy tĩnh trong tế bào tăng lên _ Gọi đó là áp suất thẩm thấu. Thế nào là áp suất thẩm thấu? - Các chất khuếch tán qua màng sinh chất bằng những con đường nào?
GV treo tranh 18.2A ở SGV và giảng giải:
2. Sự vận chuyển thụ động các chất qua màng:
- là sự vận chuyển các chất qua màng, theo cơ chế khuếch tán mà không cần tiêu tốn năng lượng. - Cơ chế khuếch tán: các chất từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp.
- Sự khuếch tán của chất hòa tan qua màng gọi là thẩm tích - Sự khuếch tán của các phân tử nước qua màng gọi là sự thẩm thấu:
+ Nơi có nồng độ nước tự do cao (thế nước cao) → nơi có nồng độ nước tự do thấp (thế nước thấp. Hay từ MT nhược trương → ưu trương
- Áp suất thẩm thấu là lực phải dùng để làm ngừng sự vận động thẩm thấu của nước qua màng (thực tế áp suất thủy tĩnh lúc cân bằng là rất cao khiến màng tế bào không được nâng đỡ → vỡ tung). - Có 2 con đường khuếch tán qua màng sinh chất là:
+ Qua lớp kép phôtpholipit: Các phân tử có kích thướcnhỏ,
+ A - Các phân tử bé như O2, CO2 , NO… được tế bào nhận vào hay cho ra trực tiếp qua lớp kép phôtpholipit.
- Điều kiện để các chất khuếch tán qua lớp kép phôtpholipit?
Do cấu trúc khảm - động của màng, các phân tử phôtpholipit và prôtêin có thể di chuyển trong phạm vi nhất định bên trong màng ở mỗi lớp → cho những phân tử có kích thước nhỏ, có lợi hay tan trong lipit qua. _Màng tế bào có tính thấm chọn lọc (chỉ cho một số chất nhất định ra vào tế bào).
- Trước đây, người ta cho rằng, nước tuy là phân tử phân cực, nhưng có kích thước khá nhỏ nên nước có thể khuếch tán trực tiếp qua lớp kép phôtpholipit. Ngày nay, các nhà khoa học đã phát hiện ra, nước được khuếch tán qua màng nhờ kênh prôtêin đặc biệt gọi là aquaporin (aqua là nước, porin là lỗ do một loại prôtêin vận chuyển xuyên màng tạo ra)
GV treo tranh 18.2 B ở SGV và giảng giải thêm về vận chuyển ion, cũng như các chất có kích thước phân tử lớn như glucô, nhờ các kênh prôtêin đặc hiệu.Các prôtêin vận chuyển có thể đơn thuần là các prôtêin có cấu trúc phù hợp với chất cần vận chuyển hoặc là các cổng chỉ mở khi có chất tín hiệu bám vào cổng.
- Kích thước tế bào rất nhỏ, có ưu thế gì trong khuếch tán các chất? Vì sao?
- Nhiệt độ càng cao, kích thước phân tử càng nhỏ thì tốc độ khuếch tán càng nhanh.
Hoạt động 2: Có những chất rất cần thiết nhưng
nồng độ các chất đó ở môi trường bên ngoài thấp hơn bên trong tế bào. Tế bào sẽ vận chuyển theo cơ chế nào?
GV nêu các ví dụ, HS thảo luận nhóm dựa vào sơ đồ hình 18.2 để giải thích cơ chế vận chuyển tích cực?
GV nhấn mạnh, cơ chế thực hiện có thể do prôtêin – phu khuân vác tự quay bên trong màng để đưa chất – hàng hóa từ ngoài vào trong tế bào. - Thế nào là vận chuyển chủ động? Chỉ ra sự khác cơ bản với vận chuyển thụ động?
- Vận chuyển chủ động cần tiêu tốn năng lượng, đó là cái giá mà tế bào phải trả để đưa vào tế bào những chất cần thiết hay loại bỏ những chất độc hại (urê, sunphát) ra bên ngoài. Chẳng hạn, tế bào hấp thụ các phân tử đường, axit amin hay bơm chủ động các ion Na+ , K+ , Ca2+ ,
Cl - , HPO42- để bổ sung cho kho dự trữ nội bào.- GV treo hình 18.2C giảng giải về cơ chế bơm
không phân cực hay tan trong lipit
+ Qua kênh prôtêin xuyên màng, mang tính chọn lọc.
- Tốc độ khuếch tán tỷ lệ thuận với diện tích khuếch tác