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第四章 细胞的物质输入和输出,第一节 物质跨膜运输的实例,【第一课时】,渗透系统装置,【思考与讨论】,1、漏斗管内的液面为什么会升高？ 2、如果用纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？为什么？ 3、如果烧杯中的是蔗糖溶液，漏斗管内是清水，结果会怎样？,单位时间内透过玻璃管进入漏斗的水分子比渗出的多,不会。蔗糖分子和水分子都可以透过纱布,漏斗管内的液面会下降,【思考与讨论】,4、如果烧杯和漏斗管内都是蔗糖溶液，结果会怎样？,烧杯内蔗糖浓度漏斗管内蔗糖浓度：漏斗管液面下降,烧杯内蔗糖浓度漏斗管内蔗糖浓度：漏斗管液面上升,烧杯内蔗糖浓度=漏斗管内蔗糖浓度：漏斗管液面不变,5、若葡萄糖分子不能通过半透膜，在烧杯和漏斗管内分别加入同等浓度的蔗糖和葡萄糖，结果会怎么样？ 若改成同等质量分数的蔗糖和葡萄糖，结果会怎么样？,同等浓度：水分子进出量相等，漏斗管内液面不变。同等质量：蔗糖溶液浓度低，故漏斗管液面上升。,6、若葡萄糖分子能通过半透膜，在烧杯和漏斗管内分别加入清水和葡萄糖溶液，结果会怎么样？ 7、若葡萄糖分子能通过半透膜，第5题结果会怎么样？,漏斗管内的液面先上升再下降。,同等浓度：漏斗管内液面下降。 同等质量：漏斗管液面先上升再下降。,2、条件,半透膜,浓度差,：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散，称为渗透作用.,1、概念,3、方向：,一、渗透作用,低浓度溶液高浓度溶液,（特指物质的量浓度）,类比推理,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呢？,动物细胞也能渗透吸水，细胞膜相当于 。,半透膜,1、外界溶液细胞质浓度：,动物细胞吸水膨胀,2、外界溶液细胞质浓度：,动物细胞失水皱缩,3、外界溶液细胞质浓度：,水分进出动态平衡,二、动物细胞的吸水和失水,1、红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？ 2、当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？ 3、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？,大分子有机物不能通过细胞膜。,一般会因持续吸水而涨破。,取决于红细胞内外浓度差。 差值越大，吸水或失水越多。,【思考与讨论】,细胞质,细胞膜,液泡膜,原生质层,细胞壁,细胞液,1、成熟的植物细胞的结构,半透膜,外界溶液,浓度差,全透性,三、植物细胞的吸水和失水,植物细胞中的细胞膜、液泡膜以及这两者间的细胞质所构成的结构。,原生质层的概念：,问：原生质层与原生质有什么区别？,【练习】如图表示渗透作用装置图，其中半透膜为膀胱膜（蔗糖分子不能通过，水分子可以自由通过）。图中溶液A、B、a、b均为蔗糖溶液，其浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示，且MAMB，Ma=MbMA。一段时间达到平衡后，甲装置、乙装置液面上升的高度分别为h1、h2，a、b的浓度分别为M1、M2，则 ( ),A.h1h2，M1M2 B.h1h2，M1=M2 C.h1h2，M1M2 D.h1h2，M1M2,D,细胞质,细胞膜,液泡膜,原生质层,细胞壁,细胞液,1、成熟的植物细胞的结构,半透膜,外界溶液,浓度差,全透性,三、植物细胞的吸水和失水,2、探究实验：植物细胞的吸水和失水,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,（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）,预期结果,将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小的变化；再将细胞浸润在清水中，观察其大小的变化。,在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的中央液泡会变大，细胞膨胀。,（1）探究实验的一般程序：,（2） 实验过程：,0.3g/ml的蔗糖溶液处理,清水处理,（3） 实验现象：,变小、颜色变深,逐渐恢复原来大小、颜色变浅,原生质层复原,分离,由小变大,由大变小,（4） 实验现象分析：,质壁分离:植物细胞因为失水收缩，原生质层与细胞壁发生分离的现象。 质壁分离的复原：发生质壁分离的植物细胞因吸水膨胀，恢复成原来的状态。,（5） 质壁分离和质壁分离的复原：,细胞渗透失水,植物细胞质壁分离,细胞壁的伸缩性,原生质层的伸缩性,外因：,外界溶液浓度,细胞液浓度,内因：,原生质层相当于一层半透膜,（6） 质壁分离的原因：,实验选材应为洋葱的取鳞片叶的紫色外表皮；,（7） 特别提醒：, 实验试剂为0.3g/mL的蔗糖溶液，若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，浓度也不宜过低。,若用0.3g/mL的尿素、乙二醇、KNO3、NaCl等做实验会出现自动复原现象,质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是外界溶液。,四、物质跨膜运输的其他实例,实例一,实例二,20 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,实例三,4.细胞对物质的吸收有选择吗?如果有，这种选择性有普遍性吗？,3.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也是这样吗？,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。这种选择性具有普遍性。,1、水稻培养液中的钙、镁两种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？,水稻吸收的水分子和Si4+多，对钙、镁的吸收少。,有差异。 水稻吸收大量的硅，对钙镁的吸收少； 番茄吸收的钙镁较多，几乎不吸收硅。,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。,生物膜的功能特性：,物质跨膜运输的特点:,选择透过性膜,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,D,2、a、b、c是三个相邻的细胞，已知a细胞液浓度 b细胞液浓度 c细胞液浓度,如图所示，能正确表示水分在三者之间关系的是（ ）,C,A,B,C,D,3、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,4、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,5、将洋葱表皮细胞浸入浓度为1mol/L的KNO3溶液中，细胞发生质壁分离。但过一段时间后，自动发生质壁分离复原，表皮细胞又恢复到原来状态。分析 （1）发生质壁分离的原因是 。 （2）自动发生质壁分离复原的原因是 。 （3）以上事实表明细胞膜对 的通透性存在差异，所以它是一种选择透过性膜。,（1）洋葱表皮细胞液的浓度小于外界溶液浓度，细胞渗透失水；又由于细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，便导致质壁分离,（2）由于细胞可选择性地吸收K和NO3，导致细胞液浓度增加直至大于外界溶液的浓度，细胞开始吸水，从而发生质壁分离复原,（3）离子,
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