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第1节物质跨膜运输的实例第4章细胞的物质输入和输出考点1：细胞的吸水和失水演示实验：请同学们仔细观察现象，分析现象的原因。半透膜：一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。1﹑漏斗管内的液面为什么会上升？2﹑如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？3﹑如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？讨论一：①具有半透膜②半透膜两侧的溶液浓度不同一、渗透作用发生的必需条件是：特点:水分子透过半透膜，由低浓度溶液向高浓度溶液扩散(水分进出是顺相对浓度梯度的)类比推理细胞膜细胞内溶液1、如果将装置中的漏斗换成细胞还会不会吸水？2、如果吸水会发生什么？如果细胞吸水胀破则说明细胞也能渗透吸水、细胞膜相当于。半透膜清水中0.9%生理盐水中10%的盐水中(1)图中所示的红细胞出现了什么现象？为什么？(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)你认为红细胞的吸水和失水多少取决于什么条件？(4)红细胞内的血红蛋白等有机物透过细胞膜吗？这说明红细胞的细胞膜相当于“渗透装置”中的什么膜？讨论分析二、细胞的吸水和失水实验清水中0.9%生理盐水中10%的盐水中总结红细胞吸水和失水规律•溶液的浓度小于红细胞内部的浓度时，红细胞吸水而膨胀•当外界溶液浓度大于细胞质的浓度时，红细胞失水皱缩•当外界溶液的浓度等于细胞质的浓度时,水分进出红细胞就处于动态平衡二、细胞的吸水和失水实验实验结果:当细胞质浓度外界溶液：动物细胞发生了渗透作用细胞吸水膨胀细胞失水皱缩当细胞质浓度外界溶液：结果说明:细胞膜相当于半透膜结果分析：思考？如果换成植物细胞会如何？细胞膜液泡膜细胞质细胞液细胞核细胞壁原生质层由纤维素和果胶组成，是全透性的，伸缩性小成熟的植物细胞↑相当于半透膜，伸缩性大考点2：植物细胞的吸水和失水实验导航实验6：观察植物细胞的质壁分离和复原1．质壁分离与复原实验流程。实验假设：若原生质层相当于一层半透膜，把成熟的植物细胞放置在不同的外界溶液中，它应该有吸水或失水的现象实验材料的选择：实验材料：紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液、清水探究实验：植物细胞的吸水和失水探究实验：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。取一小块洋葱鳞茎的紫色外表皮，放在载玻片的中央的水滴中镜检——观察自然状态下的紫色洋葱外表皮细胞的结构。从载物台上取下装片，用对侧引流法加入质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液，再次镜检。观察浸浴在蔗糖溶液中的表皮细胞有什么变化。（与自然状态下的表皮细胞比较）ⅠⅡⅢⅣ方法步骤0.3g/ml蔗糖溶液质壁分离清水质壁分离复原质壁分离的过程植物细胞的吸水与失水§1物质跨膜运输的实例滴加蔗糖溶液发生质壁分离的细胞改换清水后正在发生质壁分离复原的细胞探究实验：植物细胞的吸水和失水注意颜色的变化质壁分离: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。质壁分离复原：发生质壁分离的植物细胞因吸水膨胀，恢复为原来的状态。注意颜色的变化探究实验：植物细胞的吸水和失水正常情况下的细胞发生质壁分离结论：植物细胞的原生质层相当于一层半透膜植物细胞的质壁分离（表示刚开始发生质壁分离）（表示已明显发生质壁分离）（课本P63）实验结果：细胞大小蔗糖溶液清水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中央液泡大小原生质层的位置探究实验：植物细胞的吸水和失水实验结论：原生质层相当于半透膜细胞内有细胞液长颈漏斗中有蔗糖液外界溶液烧杯中有清水半透膜成熟的植物细胞渗透系统装置原生质层(选择性透过膜)探究实验：植物细胞的吸水和失水成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统1.如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？2.如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液，实验结果会有什么不同？交流不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用的吸水或失水高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水而死亡，不可能发生质壁分离复原3.为什么植物细胞失水时,原生质层与细胞壁不是一起变化,而是发生质壁分离?原生质层比细胞壁的伸缩性大注意•植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。•细胞失水时细胞壁和原生质层都会出现一定程度的收缩，但原生质层的伸缩性更大，故原生质层会与细胞壁发生分离。•植物细胞质壁分离复原的条件:植物细胞必须是活细胞细胞液与外界溶液必须有浓度差必须有大的液泡（课本P63）（1）原因原生质层具半透性且其伸缩性比细胞壁大内因：外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度2.质壁分离的原因分析{（2）表现植物细胞由坚挺→萎蔫宏观：微观：质壁分离{液泡体积（大→小）细胞液颜色（浅→深）原生质层与细胞壁分离{质壁分离实验的拓展应用及方法1、判断细胞的死活待测细胞+蔗糖溶液镜检发生质壁分离和复原活细胞不发生质壁分离或质壁分离后不复原死细胞（考试高手P24）实验单一变量：待测细胞的生活状态。质壁分离实验的拓展应用及方法2、测定细胞液浓度范围待测细胞+一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别镜检细胞液的浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度之间。（考试高手P24）实验单一变量：不同浓度的蔗糖溶液。质壁分离实验的拓展应用及方法3、比较不同植物细胞的细胞液浓度（考试高手P24）不同植物细胞+同一浓度的蔗糖溶液镜检记录刚刚发生质壁分离时所需时间判断细胞液浓度（即时间越短，细胞液浓度越小）对所需时间长短进行比较实验单一变量：不同植物细胞。质壁分离实验的拓展应用及方法4、比较未知浓度溶液的浓度大小（考试高手P24）同一植物的成熟细胞+未知浓度的溶液镜检记录刚刚发生质壁分离所需时间判断溶液浓度的大小（即时间越短，未知溶液的浓度越大）比较所用时间长短实验单一变量：未知浓度的溶液。质壁分离实验的拓展应用及方法5、鉴别不同种类的溶液（如KNO3和蔗糖溶液）（考试高手P24）成熟植物细胞+不同种类溶液镜检只发生质壁分离溶质不能通过半透膜的溶液（如蔗糖）质壁分离后又自动复原溶质能通过半透膜的溶液（如KNO3）细胞发生质壁分离的自动复原原因：蔗糖分子不被植物细胞吸收，因而在适宜蔗糖溶液中发生质壁分离后不能自动复原，可见外界溶液中的小分子物质或离子能否被细胞吸收将决定能否自动复原。甘油、K+、NO3-与乙二醇一样能进入细胞内，故其内的细胞能自动复原。蔗糖分子不能进入细胞内，故不能自动复原，只能人工复原。初始浓度0Mg2＋Ca2+Si4+离子培养液中的离子浓度水稻番茄物质跨膜运输的其他实例实例一1.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？1.水稻培养液里的Ca2+和Mg2+浓度为什么会增高?水稻吸收水分和其他离子多,而吸收Ca2+和Mg2+较少2.不同作物对无机盐的吸收有差异吗?有明显差异,水稻吸收大量的Si4+而番茄几乎不吸收.番茄吸收Ca2+和Mg2+较多物质跨膜运输的其他实例3.水分子跨膜运输是顺着相对含量梯度的,其他物质也是这样的吗?不是的!比如水稻吸收大量的Si4+,这是根据生物生命活动的需要.4.细胞对物质的吸收有选择性吗?如果有,这种选择有普遍性吗?具有选择性的,因为不同生物吸收的离子的量是各不相同的;这种选择也是有普遍性的,如不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异.物质跨膜运输的其他实例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练习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（）CacbacbacbacbABCD3、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再见！