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第1節(jié) 物質跨膜運輸?shù)膶嵗?第4章 細胞的物質輸入和輸出,,考點1：細胞的吸水和失水,演示實驗：,請同學們仔細觀察現(xiàn)象，分析現(xiàn)象的原因。,半透膜：一類可以讓小分子物質通過而大分子物質不能通過的一類薄膜的總稱。,1﹑漏斗管內(nèi)的液面為什么會上升？,2 ﹑如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的液面還會升高嗎？,3﹑如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結果會怎樣？,討論一：,具有半透膜 ② 半透膜兩側的溶液濃度不同,一、滲透作用發(fā)生的必需條件是：,特點:,水分子透過半透膜，由低濃度溶液向高濃度溶液擴散 (水分進出是順相對濃度梯度的),類比推理,,,1、如果將裝置中的漏斗換成細胞還會不會吸水？ 2、如果吸水會發(fā)生什么？,如果細胞吸水脹破則說明細胞也能滲透吸水、細胞膜相當于 。,半透膜,,,清水中,0.9%生理鹽水中,10%的鹽水中,,,,,,(1)圖中所示的紅細胞出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？為什么？ (2)當外界溶液的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而漲破嗎？ (3)你認為紅細胞的吸水和失水多少取決于什么條件？ (4)紅細胞內(nèi)的血紅蛋白等有機物透過細胞膜嗎？這說明紅細胞的細胞膜相當于“滲透裝置”中的什么膜？,討論分析,？,二、細胞的吸水和失水實驗,,,清水中,0.9%生理鹽水中,10%的鹽水中,,,,總結紅細胞吸水和失水規(guī)律 溶液的濃度小于紅細胞內(nèi)部的濃度時，紅細胞吸水而膨脹 當外界溶液濃度大于細胞質的濃度時，紅細胞失水皺縮 當外界溶液的濃度等于細胞質的濃度時,水分進出紅細胞就處于動態(tài)平衡,二、細胞的吸水和失水實驗,實驗結果:,當細胞質濃度外界溶液：,動物細胞發(fā)生了滲透作用,細胞吸水膨脹,細胞失水皺縮,當細胞質濃度外界溶液：,結果說明:,細胞膜相當于半透膜,結果分析：,思考？如果換成植物細胞會如何？,,,,,細胞膜,液泡膜,細胞質,細胞液,細胞核,細胞壁,,原生質層,由纖維素和果膠組成，是全透性的，伸縮性小,成熟的植物細胞,↑,相當于半透膜，伸縮性大,考點2：植物細胞的吸水和失水,實驗導航,實驗6：觀察植物細胞的質壁分離和復原,1．質壁分離與復原實驗流程。,,實驗假設：若原生質層相當于一層半透膜，把成熟的植物細胞放置在不同的外界溶液中，它應該有吸水或失水的現(xiàn)象,實驗材料的選擇：,實驗材料：紫色的洋蔥鱗片葉外表皮 細胞 質量濃度為0.3g/ml的蔗糖溶液、清水,探究實驗：植物細胞的吸水和失水,探究實驗：植物細胞的吸水和失水,提出問題,,作出假設,,設計實驗,,進行實驗,,分析結果,,表達與交流,（原生質層是一層半透膜嗎？）,（原生質層相當于一層半透膜）,設計 方案,（按預定方案進行實驗）,（分析實驗結果，得出結論：……）,（總結，寫實驗報告并適當交流）,,預期結果,將植物細胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其大小的變化；再將細胞浸潤在清水中，觀察其大小的變化。,在蔗糖溶液中植物細胞的中央液泡會變小，細胞皺縮；在清水中植物細胞的中央液泡會變大，細胞膨脹。,取一小塊洋蔥鱗莖的紫色外表皮，放在載玻片的中央的水滴中,,,鏡檢——觀察自然狀態(tài)下的紫色洋蔥外表皮細胞的結構。,,從載物臺上取下裝片，用對側引流法加入質量濃度為0.3g/ml的蔗糖溶液，再次鏡檢。觀察浸浴在蔗糖溶液中的表皮細胞有什么變化。 （與自然狀態(tài)下的表皮細胞比較）,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,方法步驟,,,,,0.3g/ml蔗糖溶液,,,質壁分離,,,,清水,,質壁分離復原,質壁分離的過程,植物細胞的吸水與失水,§1 物質跨膜運輸?shù)膶嵗?,滴加蔗糖溶液發(fā)生質壁分離的細胞,改換清水后正在發(fā)生質壁分離復原的細胞,探究實驗：植物細胞的吸水和失水,,,注意顏色的變化,質壁分離:植物細胞因為失水收縮，原生質層與細胞壁發(fā)生分離的現(xiàn)象。,質壁分離復原：發(fā)生質壁分離的植物細胞因吸水膨脹，恢復為原來的狀態(tài)。,注意顏色的變化,,,探究實驗：植物細胞的吸水和失水,正常情況下的細胞,發(fā)生質壁分離,結論：植物細胞的原生質層相當于一層 半透膜,植物細胞的質壁分離,（表示剛開始發(fā)生質壁分離）,（表示已明顯發(fā)生質壁分離）,（課本P63）,實驗結果：,,變小,逐漸恢復原來大小,原生質層恢復原來位置,原生質層脫離細胞壁,基本不變,基本 不變,中央液泡 大小,原生質層 的位置,探究實驗：植物細胞的吸水和失水,實驗結論：,原生質層相當于半透膜,細胞內(nèi)有細胞液,長頸漏斗中有蔗糖液,外界溶液,燒杯中有清水,,半透膜,成熟的植物細胞,滲透系統(tǒng)裝置,原生質層 (選擇性透過膜),探究實驗：植物細胞的吸水和失水,成熟的植物細胞和外界溶液組成一個滲透系統(tǒng),,1.如果沒有細胞壁，實驗結果會有什么不同？,2.如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液，實驗結果會 有什么不同？,交流,不會發(fā)生質壁分離現(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致植物細胞嚴重失水而死亡，不可能發(fā)生質壁分離復原,3.為什么植物細胞失水時,原生質層與細胞 壁不是一起變化,而是發(fā)生質壁分離?,原生質層比細胞壁的伸縮性大,注意,植物細胞的原生質層相當于一層半透膜。 細胞失水時細胞壁和原生質層都會出現(xiàn)一定程度的收縮，但原生質層的伸縮性更大，故原生質層會與細胞壁發(fā)生分離。 植物細胞質壁分離復原的條件: 植物細胞必須是活細胞 細胞液與外界溶液必須有濃度差 必須有大的液泡,,（課本P63）,（1）原因,原生質層具半透性且其伸縮性比細胞壁大,內(nèi)因：,外因：,外界溶液濃度大于細胞液濃度,2.質壁分離的原因分析,{,（2）表現(xiàn),植物細胞由堅挺→萎蔫,宏觀：,微觀：,質壁分離,{,液泡體積（大→?。?細胞液顏色（淺→深）,原生質層與細胞壁分離,{,質壁分離實驗的拓展應用及方法,1、判斷細胞的死活,（考試高手P24）,實驗單一變量：待測細胞的生活狀態(tài)。,質壁分離實驗的拓展應用及方法,2、測定細胞液濃度范圍,（考試高手P24）,實驗單一變量：不同濃度的蔗糖溶液。,質壁分離實驗的拓展應用及方法,3、比較不同植物細胞的細胞液濃度,（考試高手P24）,實驗單一變量：不同植物細胞。,質壁分離實驗的拓展應用及方法,4、比較未知濃度溶液的濃度大小,（考試高手P24）,實驗單一變量：未知濃度的溶液。,質壁分離實驗的拓展應用及方法,5、鑒別不同種類的溶液（如KNO3和蔗糖溶液）,（考試高手P24）,細胞發(fā)生質壁分離的自動復原,原因：,蔗糖分子不被植物細胞吸收，因而在適宜蔗糖溶液中發(fā)生質壁分離后不能自動復原，可見外界溶液中的小分子物質或離子能否被細胞吸收將決定能否自動復原。甘油、K+、NO3-與乙二醇一樣能進入細胞內(nèi)，故其內(nèi)的細胞能自動復原。蔗糖分子不能進入細胞內(nèi)，故不能自動復原，只能人工復原。,初始濃度,,,,0 Mg2＋ Ca2+ Si4+ 離子,,,培養(yǎng)液中的離子濃度,水稻,番茄,物質跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?實例一,1.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.不同作物對無機鹽離子的吸收有差異嗎？,水稻培養(yǎng)液里的Ca2+和Mg2+濃度為什么會增高? 水稻吸收水分和其他離子多,而吸收Ca2+和Mg2+較少 2.不同作物對無機鹽的吸收有差異嗎? 有明顯差異,水稻吸收大量的Si4+而番茄幾乎不吸收.番茄吸收Ca2+和Mg2+較多,物質跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?3.水分子跨膜運輸是順著相對含量梯度的,其他物質也是這樣的嗎? 不是的!比如水稻吸收大量的Si4+,這是根據(jù)生物生命活動的需要. 4.細胞對物質的吸收有選擇性嗎?如果有,這種選擇有普遍性嗎? 具有選擇性的,因為不同生物吸收的離子的量是各不相同的;這種選擇也是有普遍性的,如不同微生物對不同礦物質的吸收表現(xiàn)出較大的差異.,物質跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?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,2、a、b、c是三個相鄰的細胞，已知a細胞液濃度 b細胞液濃度 c細胞液濃度,如圖所示，能正確表示水分在三者之間關系的是（ ）,C,,,,,,,,,,,,,A,B,C,D,3、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＋不利于細菌的生活 C、鹽水是中性的，不適于細菌的生活 D、由于滲透作用使細菌細胞內(nèi)的水分滲出而死亡,D,再見！,