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一、渗透系统的组成分析及应用一、渗透系统的组成分析及应用1.1.渗透作用渗透作用（或其他溶剂分子）（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散，透过半透膜的扩散，称为渗透作用称为渗透作用条件条件（1 1）半透膜）半透膜 （2 2）膜两侧的溶）膜两侧的溶液具有浓度差液具有浓度差( (玻璃纸、细胞膜、玻璃纸、细胞膜、原生质层原生质层) )（渗透压差）（渗透压差）从低浓度到高浓度从低浓度到高浓度方向：方向：第1页/共33页半透膜等于选择透过性膜吗？半透膜等于选择透过性膜吗？半透膜半透膜是一类可以让小分子物质通过，是一类可以让小分子物质通过，而较大分子物质不能通过（如蔗糖）的而较大分子物质不能通过（如蔗糖）的一类多孔性膜。一类多孔性膜。半透膜包括半透膜包括物理性过滤膜物理性过滤膜和和选择透过性选择透过性膜膜。选择透过性膜属于半透膜选择透过性膜属于半透膜讨论讨论1：第2页/共33页水分子只进不出吗？水分子只进不出吗？讨论讨论2 2：半透膜两侧溶液的水分子是进行半透膜两侧溶液的水分子是进行双向运动双向运动的，我们只是观察由双向水分子运动快慢的，我们只是观察由双向水分子运动快慢的差异所导致的液面改变。的差异所导致的液面改变。水分子水分子进入的进入的速率大于出来的速率，速率大于出来的速率，液面升高，当二者液面升高，当二者速率速率相等相等时，液面不再升高。时，液面不再升高。第3页/共33页液面停止上升后，漏斗内外溶液液面停止上升后，漏斗内外溶液浓度相等吗？浓度相等吗？内部（蔗糖溶液）浓度高于外部（清水）内部（蔗糖溶液）浓度高于外部（清水）浓度。浓度。随着液面升高液注产生的压力逐渐增大随着液面升高液注产生的压力逐渐增大使水分子向外出速率逐渐增加，同时由使水分子向外出速率逐渐增加，同时由于内外溶液浓度差逐渐减小导致水分子于内外溶液浓度差逐渐减小导致水分子由于渗透压向内进的速率逐渐减小，直由于渗透压向内进的速率逐渐减小，直到进出速率相等时，液面不再升高。到进出速率相等时，液面不再升高。讨论讨论3 3：第4页/共33页半透膜两侧的溶液浓度差是指半透膜两侧的溶液浓度差是指单位体单位体积中溶质分子数的差积中溶质分子数的差，即，即物质的量物质的量浓度差浓度差第5页/共33页2 2、常见渗透装置图形分析：、常见渗透装置图形分析：P P23233 3、验证渗透作用发生的条件、验证渗透作用发生的条件P P23234 4、渗透装置的应用、渗透装置的应用第6页/共33页漏斗内漏斗内烧杯内烧杯内溶液浓度溶液浓度M MN N现象及结论现象及结论（1 1） 比较不同溶液浓度大小比较不同溶液浓度大小若漏斗内液面上升若漏斗内液面上升, ,则则M M N N若漏斗内液面不变，则若漏斗内液面不变，则M M N N若漏斗内液面下降，则若漏斗内液面下降，则M M N N（2 2）探究物质能否通过半透膜）探究物质能否通过半透膜P P2323 失水失水第18页/共33页植物细胞植物细胞质壁分离质壁分离复原复原现象现象外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞细胞液的浓度，细胞_吸水吸水第19页/共33页实验现象实验现象细胞细胞大小大小原生质层原生质层的位置的位置中央液中央液泡大小泡大小液泡液泡颜色颜色30%30%蔗蔗糖溶液糖溶液清水清水稍变小稍变小原生质层脱原生质层脱离细胞壁离细胞壁变小变小变深变深恢复原恢复原状、稍状、稍变大变大原生质层紧原生质层紧贴细胞壁贴细胞壁变大变大变浅变浅质壁分离质壁分离质壁分离复原质壁分离复原实验结论：原生质层相当于半透膜实验结论：原生质层相当于半透膜第20页/共33页1 1、实验原理？、实验原理？2 2、“质质”、“壁壁”、分别指什么？、分别指什么？3 3、质壁分离后在细胞膜与细胞壁之间是什么？、质壁分离后在细胞膜与细胞壁之间是什么？4 4、实验材料有什么要求？、实验材料有什么要求？5 5、实验材料为什么选择、实验材料为什么选择紫色紫色洋葱鳞片叶洋葱鳞片叶外表皮外表皮？6 6、用什么方法改变外界溶液？、用什么方法改变外界溶液？渗透作用：成熟的植物细胞可构成渗透系统，渗透作用：成熟的植物细胞可构成渗透系统，能够渗透失水和吸水。能够渗透失水和吸水。 原生质层原生质层 细胞壁细胞壁外界溶液外界溶液成熟的、活的、植物细胞成熟的、活的、植物细胞液泡呈紫色，便于观察液泡呈紫色，便于观察引流法引流法，在，在盖玻片一侧盖玻片一侧滴加液体，用吸水纸在盖玻片滴加液体，用吸水纸在盖玻片另一侧另一侧用用吸水纸吸引，吸水纸吸引，重复两到三次重复两到三次，直到将洋葱鳞片叶，直到将洋葱鳞片叶完全浸润完全浸润质壁分离与复原小结质壁分离与复原小结:第21页/共33页8 8、实验用的蔗糖溶液浓度？、实验用的蔗糖溶液浓度？9 9、当外界溶液浓度为、当外界溶液浓度为0.1g/ml0.1g/ml 、0.5g/ml0.5g/ml时分别是什时分别是什么结果么结果 ？1010、质壁分离自动复原现象、质壁分离自动复原现象0.3g/ml0.3g/ml（或描述为（或描述为30%30%）无特别说明情况下，我们这样考虑：无特别说明情况下，我们这样考虑：0.1g/ml0.1g/ml（10%10%）时，细胞）时，细胞吸水，体积变大；吸水，体积变大； 0.5g/ml0.5g/ml（50%50%）时，细胞失水出现质壁分离，）时，细胞失水出现质壁分离，由于失水过多死亡，无法再复原由于失水过多死亡，无法再复原, ,膜也失去选择透过性，变为全膜也失去选择透过性，变为全透性。透性。如果外界溶液是一定浓度如果外界溶液是一定浓度无机盐溶液无机盐溶液（如（如KNOKNO3 3溶液溶液）或）或小分子小分子溶液溶液（如（如尿素溶液、葡萄糖溶液、甘油溶液、乙醇溶液尿素溶液、葡萄糖溶液、甘油溶液、乙醇溶液等），等），细胞先失水出现质壁分离现象细胞先失水出现质壁分离现象，由于无机盐离子（由于无机盐离子（K+K+和和NONO3 3- -）通过主动运输通过主动运输或或小分子（尿素分子、葡萄糖分子、甘油分子、小分子（尿素分子、葡萄糖分子、甘油分子、乙醇分子）通过自由扩散进入细胞，使细胞液浓度逐渐增大，乙醇分子）通过自由扩散进入细胞，使细胞液浓度逐渐增大，细胞开始吸水，细胞开始吸水，又出现质壁分离自动复原现象又出现质壁分离自动复原现象第22页/共33页质壁分离的拓展应用：质壁分离的拓展应用：1、判断植物细胞的死活判断植物细胞的死活（死细胞不能发生质壁分离现象）（死细胞不能发生质壁分离现象） 单一变量（待测细胞的生活状态）单一变量（待测细胞的生活状态）2、测定细胞液浓度（渗透原理）测定细胞液浓度（渗透原理）：待测细胞：待测细胞+一系列浓一系列浓度梯度蔗糖溶液中度梯度蔗糖溶液中 分别镜检分别镜检 细胞液浓度范围等于未发细胞液浓度范围等于未发生分离和刚刚分离的外界溶液浓度之间的范围。生分离和刚刚分离的外界溶液浓度之间的范围。 （单一变量：细胞液尝试范围）（单一变量：细胞液尝试范围）3、比较不同的植物细胞细胞液浓度比较不同的植物细胞细胞液浓度不同植物细胞不同植物细胞+同一浓度的蔗糖溶液同一浓度的蔗糖溶液 镜检镜检 刚发生质壁分刚发生质壁分离时所需要时间比较离时所需要时间比较 判断质壁分离速度（或细胞液浓度）判断质壁分离速度（或细胞液浓度）（单一变量：不同植物细胞）（单一变量：不同植物细胞）第23页/共33页4、比较未知浓度溶液的浓度大小比较未知浓度溶液的浓度大小：同一植物的成熟细胞：同一植物的成熟细胞+未知浓未知浓度的溶液度的溶液 镜检镜检 刚刚发生质壁分离所需时间刚刚发生质壁分离所需时间比较所用时间长短比较所用时间长短 判断溶液浓度的大小（时间越短，未知溶液判断溶液浓度的大小（时间越短，未知溶液的浓度越大）的浓度越大） （单一变量：未知浓度的溶液）（单一变量：未知浓度的溶液）5、验证原生质层和细胞壁伸缩性的大小验证原生质层和细胞壁伸缩性的大小成熟植物细胞成熟植物细胞+蔗糖溶液蔗糖溶液 镜检镜检 发生质壁分离发生质壁分离 细胞壁伸缩小于原生质层伸缩性细胞壁伸缩小于原生质层伸缩性不发生质壁分离不发生质壁分离 细胞壁伸缩性大于或等于原生质层的伸缩性细胞壁伸缩性大于或等于原生质层的伸缩性 变量：植物细胞结构特性变量：植物细胞结构特性6、鉴别不同种类的溶液（如鉴别不同种类的溶液（如KNO3和蔗糖溶液）和蔗糖溶液）成熟植物细胞成熟植物细胞+不同种类溶液不同种类溶液 只发生质壁分离只发生质壁分离 溶质不能通过半透膜的溶液（蔗糖）溶质不能通过半透膜的溶液（蔗糖）质壁分离后又自动复原质壁分离后又自动复原 溶质能通过半透膜的溶液（如溶质能通过半透膜的溶液（如KNO3 ）第24页/共33页初始浓度初始浓度 0 Mg2 Ca2+ Si4+ 离子离子培养液中的离子浓度培养液中的离子浓度水稻水稻番茄番茄四、物质跨膜运输的其他实例四、物质跨膜运输的其他实例细胞的吸水和失水是细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量梯度水分子顺相对含量梯度跨膜运输的过程。跨膜运输的过程。1、水稻培养液中的、水稻培养液中的Ca2+、Mg2+离子浓度为什么会增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？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？、不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？因为水稻吸收水和他离子较多，吸收因为水稻吸收水和他离子较多，吸收CaCa2+2+、MgMg2+2+较少。较少。有有。结论一：结论一：同种植物对不同离子的吸收不一样结论二：结论二：不同植物对同种离子的吸收不一样。第25页/共33页细胞对于物质吸收有细胞对于物质吸收有选择性选择性。28.1648.55米曲菌米曲菌38.6651.00酵母菌酵母菌2.414.93圆褐固氮菌圆褐固氮菌12.9533.99大肠杆菌大肠杆菌K2OP2O5微生物微生物几种微生物体内矿物质含量。几种微生物体内矿物质含量。第26页/共33页 物质（如碘）的跨膜运输物质（如碘）的跨膜运输并不都是和并不都是和水一样顺相对含量梯度水一样顺相对含量梯度的运输，取决于细的运输，取决于细胞生活的需要。胞生活的需要。20 25倍倍人体甲状腺滤泡上皮细胞具有人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘很强的摄取碘的能力的能力250mg/L血液中碘的浓度血液中碘的浓度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？跨膜运输也是这样的吗？由此你能得出什么结论？人体甲状腺滤泡上人体甲状腺滤泡上皮细胞皮细胞第27页/共33页水分子水分子跨膜运输是跨膜运输是顺相对含量顺相对含量梯度的；梯度的；其他物质其他物质的跨膜运输的跨膜运输并不都是并不都是这样，细胞对物这样，细胞对物质的吸收是质的吸收是有选择有选择的的, ,这取决于细胞生命活动这取决于细胞生命活动的需要；的需要； 生物膜可以让生物膜可以让水分子水分子自由自由通过，一些通过，一些离子和小分子离子和小分子也也可以通过，可以通过，其他的离子、小其他的离子、小分子和大分子分子和大分子不能通过。与不能通过。与细胞生命活动密切相关，是细胞生命活动密切相关，是活细胞活细胞的一个重要特征。的一个重要特征。细胞膜的结构特点：细胞膜的结构特点： 流动性流动性细胞膜的功能特点：细胞膜的功能特点： 选择透过性选择透过性第28页/共33页1 1、物质跨膜运输的特点、物质跨膜运输的特点并不都是顺相对含量梯度的，细胞对并不都是顺相对含量梯度的，细胞对物质的输入和输出是物质的输入和输出是有选择性的有选择性的。2 2、生物膜的功能特点、生物膜的功能特点水分子可自由通过，一些离子和小分水分子可自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。子和大分子则不能通过。细胞膜和其它生物膜细胞膜和其它生物膜都是选择透过性膜。都是选择透过性膜。四四 本节小结本节小结第29页/共33页1、以下可以发生渗透作用的是、以下可以发生渗透作用的是_.A.煮熟的马铃薯条放入水中煮熟的马铃薯条放入水中 B.把干种子放在清水中把干种子放在清水中C.烈日下菠菜叶子下垂烈日下菠菜叶子下垂D.放在盐水中的萝卜变软放在盐水中的萝卜变软D练习第30页/共33页 2.下图是处于不同生理状态的同一个洋葱鳞茎的三个洋葱鳞片下图是处于不同生理状态的同一个洋葱鳞茎的三个洋葱鳞片叶表皮细胞，实验药品有清水、叶表皮细胞，实验药品有清水、30%蔗糖溶液，分析回答：蔗糖溶液，分析回答：（1）图中）图中A细胞处于质壁分离状态，细胞处于质壁分离状态， 处充满了处充满了 （2）图中、共同组成）图中、共同组成_。（3）图中各细胞的细胞液浓度最高、颜色最深的是）图中各细胞的细胞液浓度最高、颜色最深的是_细胞图。细胞图。（4）如果将）如果将C细胞置于清水中，则该细胞最终将处于图中细胞置于清水中，则该细胞最终将处于图中_细胞的状态。细胞的状态。（5）在做洋葱表皮细胞质壁分离的实验过程中，图中各细胞状态）在做洋葱表皮细胞质壁分离的实验过程中，图中各细胞状态依次出现的顺序是依次出现的顺序是 （用（用A、B、C 顺序表示）。顺序表示）。原生质层原生质层ABBCA 蔗糖溶液蔗糖溶液第31页/共33页3、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧苗烧苗”。其原因是（。其原因是（ ）A、根细胞从土壤中吸收的养分过多、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、根细胞不能从土壤中吸水C、根系不能将水向上运输、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、根系被肥料分解释放的热能烧毁B第32页/共33页感谢您的观看。感谢您的观看。第33页/共33页
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