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第四章细胞的物质输入和输出第一节渗透系统装置讨论:1、漏斗管内的液面为什么会升高？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？单位时间内透过玻璃纸进入漏斗的水分子数多于渗出的水分子。不会,因为纱布的孔隙很大,水和蔗糖分子都可以自由透过。单位时间内进出漏斗的水分子数一样多。渗透作用产生的条件具有半透膜半透膜两侧溶液存在浓度差半透膜：物理过滤膜，没有生物活性，能否通过半透膜取决于半透膜孔隙的直径大小。选择透过性膜：生物膜，具有生物活性。一、动物细胞的吸水和失水外界溶液浓度细胞质浓度细胞吸水膨胀外界溶液浓度细胞质浓度细胞失水皱缩外界溶液浓度=细胞质浓度保持原状态1、红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？一般不能透过细胞膜2、红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜？相当于半透膜3、当外界溶液浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？红细胞一般会因持续吸水而涨破。4、红细胞吸水和失水的多少取决于什么条件？取决于红细胞内外浓度的差值，一般差值大时吸水或失水较多。二、植物细胞的吸水和失水细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。探究实验植物细胞的吸水和失水1、将白菜剁碎做馅时,常常放一些盐,一会儿后就可看到水分渗出。2、对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。原生质层相当于一层半透膜吗？探究：提出问题：（由学生讨论，自己尝试提出问题）原生质层相当于半透膜作出假设：材料用具：紫色的洋葱鳞片叶。刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸，显微镜。质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液，清水。设计实验：（对照实验-前后对照）将植物细胞分别浸润在较高浓度的蔗糖溶液中和清水中，观察其大小的变化。预期实验的结果：由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由通过，而蔗糖分子则不能通过，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会缩小，细胞皱缩；之后放在清水中植物细胞的液泡又会变大，细胞膨胀。质壁分离植物细胞的质壁分离及复原实验结果：中央液泡大小原生质层的位置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得出结论植物细胞原生质层相当于一层半透膜,成熟的植物细胞靠渗透作用吸水。细胞液与细胞外界溶液发生了渗透作用。实验结论：原生质层相当于半透膜表达和交流思考：为何用洋葱做这个实验？因为它有一个中央紫色大液泡，便于观察实验现象。在质壁分离实验中，液泡变小，颜色变深；质壁分离复原实验中，液泡变大，颜色变浅。注意：用蔗糖做这个实验时，注意浓度，如果浓度太大，细胞死亡，不能看到质壁分离复原现象；浓度太小，质壁分离过慢，甚至不分离。质壁分离和复原的实验，证明植物细胞是活细胞，死细胞是不能进行这个实验的。镜检时只用低倍镜即可，要注意观察原生质层的位置和液泡的大小科学探究步骤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、预期结果…）（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）植物细胞的吸水和失水探究实验的一般步骤：设计实验进行实验提出问题作出假设分析结果，得出结论表达和交流植物细胞与动物细胞的区别：细胞壁是全透性的，水分子和溶解在水中的物质都能自由通过。植物细胞内的液体环境主要是指____________液泡中的细胞液动物细胞、新形成的植物细胞均不能发生质壁分离。根尖分生区细胞无大液泡，不能发生质壁分离。海水中的海藻细胞可通过积累溶质，防止质壁分离。外界溶液浓度细胞液的浓度，细胞失水植物细胞质壁分离现象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。外界溶液浓度细胞液的浓度，细胞吸水植物细胞质壁分离复原现象注：可以发生质壁分离及复原的溶液：尿素KNO3乙二醇做实验会出现自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。初始浓度0Mg2＋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？在培养过程中，水稻吸收水分和其他离子较多，吸收钙、镁离子较少，结果导致水稻培养液里钙、镁离子浓度增高。2.不同作物对无机盐的吸收有差异吗？有，（1）同种植物对不同离子的吸收能力不同（2）不同植物对同一离子的吸收能力不同实例二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250mg/l，而甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液高20-25倍。3、水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质跨膜运输也是这样的吗？取决于细胞生命活动的需要。结论：细胞对于物质的输出和输入有选择性。这种选择性具有普遍性。28.1648.55米曲菌38.6651.00酵母菌2.414.93圆褐固氮菌12.9533.99大肠杆菌K2OP2O5微生物实例三【迁移应用】1．向猪膀胱注入一半30％的蔗糖溶液，扎紧入口，然后浸入5％的蔗糖溶液中，每隔半小时称一次重量，在坐标图像中，能正确表示测定结果的是()B【迁移应用】2.植物体内有三个相邻的细胞a、b、c，已知它们的细胞液浓度大小关系是a＞bc，那么它们三者之间水分渗透的方向表示正确的是()C3.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D1.植物细胞的原生质层相当于一层半透膜2.质壁分离(1)概念:细胞壁和原生质层发生分离的现象(2)原因:细胞液浓度外界溶液浓度原生质层比细胞壁的伸缩性大原生质层相当于一层半透膜(3)现象:液泡因失水而变小,细胞壁和原生质层发生分离注:质——原生质层壁——细胞壁（外因）（内因）总结3.质壁分离复原原因：细胞液浓度外界溶液浓度现象：液泡因吸水而变大，原生质层又紧贴细胞壁思考：1.细胞发生质壁分离时水分子通过的结构依次是？细胞液液泡膜细胞质细胞膜细胞壁2.发生质壁分离复原呢？细胞壁细胞膜细胞质液泡膜细胞液4.水分子是怎么跨膜运输的？顺相对含量的梯度跨膜运输5.细胞壁的特点：具有全透性，水分子和溶解在水中的物质都能通过6.能发生质壁分离的细胞：成熟的植物细胞7.探究实验的一般步骤：提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果得出结论表达和交流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、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