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物质跨膜运输的实例,第四章 第一节,一、渗透作用,单位容积中，管内水分子数 管外水分子数； 单位时间内，管内 管外水分子数 管外 管内水分子数,3.如果烧杯中是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？,1.装置内的漏斗管内液面为什么会升高？,思考,不会, 因为纱布的孔隙很大, 蔗糖分子也可以自由透过。,2.如果一层纱布代替玻璃纸,漏斗管里的液面还会升 高吗?,当半透膜两侧溶液的浓度相等时， 单位时间内，管内 管外水分子数 = 管外 管内水分子数， 液面不变（动态平衡）。,一、渗透作用,1、概念：,水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散，称为渗透作用。,2、渗透作用必须具备的条件：,（1）具有半透膜,（2）半透膜两侧溶液具有浓度差,外界溶液浓度 细胞质浓度,外界溶液浓度 细胞质浓度,外界溶液浓度 = 细胞质浓度,细胞吸水膨胀,细胞失水皱缩,保持原状态,1、动物细胞的吸水和失水,二、细胞的吸水和失水,与经典渗透装置比较,细胞质,外界溶液,半透膜,动物红细胞的细胞膜相当于半透膜,管内溶液,结论：,动物细胞是一个渗透系统,细胞膜相当于半透膜,细胞膜两侧溶液具有浓度差,动物细胞吸水或失水的多少取决于细胞内外溶液的浓度差的大小。一般，差值越大，细胞吸水或失水越多。,成熟植物细胞结构模式图,2、植物细胞的吸水和失水,细胞液是细胞内主要的液体环境,管内溶液,外界溶液,半透膜,细胞液,与经典渗透装置比较,分析：原生质层相当于一层半透膜吗？, 提出问题,原生质层相当于一层半透膜吗？, 作出假设,假设原生质层相当于一层半透膜,探究实验步骤：,预期结果,1.在高浓度溶液中植物细胞失水， 中央液泡会变小，细胞皱缩。,2.在清水中吸水后的植物细胞吸水， 中央液泡会变大，细胞膨胀。, 设计实验,将细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其形态变化； 再将细胞浸润在清水中，观察其大小变化。, 进行实验,正常形态细胞,发生质壁分离的细胞,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, 实验现象,变深,重新变浅,结论：植物细胞原生质层相当于一层半透膜,水分是顺着相对含量梯度而进出植物细胞的。,分析结果，得出结论：,植物细胞的原生质层相当于半透膜,外界溶液浓度细胞液浓度 ： 细胞失水,质壁分离,外界溶液浓度 细胞液浓度 ： 细胞吸水,原生质层逐渐恢复,质壁分离复原,（含量高 含量低）,1.如果把实验中0.3g/ml的蔗糖溶液换成0.5g/ml的蔗糖溶液，还会发生质壁分离和复原现象吗？,会发生质壁分离。但由于细胞过度失水死亡，无法发生复原。,2.植物细胞会由于吸水过多而涨破吗？,细胞壁会限制细胞膨胀，对原生质层起保护和支持作用，细胞不会涨破。,初始浓度,0 Mg2 Ca2+ Si4+ 离子,培养液中的离子浓度,水稻,番茄,三、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？ 2、不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？,实例一,结论：细胞对物质的输入和输出是有选择性的。,人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力。血液中碘的质量浓度为250mg/L,而甲状腺滤泡上皮细胞内碘的浓度比血液高2025倍，但它还能不断地积累碘。,实例二,1、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？,不一定。这取决于细胞生命活动的需要。,结论：物质跨膜运输不都是顺相对含量梯度的。,物质跨膜运输的特点：,细胞膜和其他生物膜是选择透过性膜,1.水分子可以自由通过；,2.细胞需要吸收的离子和小分子也可以通过；,3.其他的离子、小分子和大分子不能通过。,1. 家庭养花，如果施肥过多，会引起花卉萎蔫，这时可以采取的措施有（ ） 加强光照 改善空气流通 适当浇灌清水 更换盆中泥土 B. C. D. 2. a、b、c表示某植物体的三个相邻的细胞,它们的细胞液浓度为abc,它们之间的水分渗透方向应该是( ),课堂练习,A,B,C,D,3. 当把紫色的洋葱鳞片叶的表皮置于质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液中后，原生质层和细胞壁之间 将（ ） 紧紧靠在一起 B.充满细胞液 C.充满蔗糖溶液 D.充满清水 4、甜菜肉质贮藏根液泡中的花青素使块根呈红色，将此根切成小块，放入蒸馏水中，水的颜色无明显变化；若先用盐酸处理此根，再放入蒸馏水中，则水变为红色，原因是（ ） A.盐酸破坏了细胞壁 B.盐酸破坏了细胞膜 C.盐酸破坏了原生质层 D.花青素溶于盐酸而不溶于水,半透膜,一类可以让某些物质透过，如小分子物质，而另一些物质如大分子物质不能通过的薄膜的总称。,如：玻璃纸、鸡蛋壳膜、膀胱膜,半 透 膜 模 拟,质壁分离及复原实验,
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