20161、渗透作用与渗透系统2、细胞的失水和吸水物质的跨膜运输水分是怎样通过细胞膜进出细胞的?复习:作为边界,细胞膜具有哪些作用?1.将细胞与外界分隔开;2.控制物质进出细胞;3.进行细胞间的信息交流一、渗透现象实验半透膜:是一类可以让小分子物质通过(如水分子),而较大分子物质(如蔗糖)不能通过的一类多孔性膜。(只要分子的直径比它的孔径小就可通过该膜,比其孔径大就不能通过膜。)1、漏斗管内的液面为什么会升高?(水分子既可以从烧杯中扩散到漏斗中,也能从漏斗中扩散到烧杯中,只不过前者强于后者,所以水分子由密度高的一侧向密度低的一侧扩散。)单位时间内透过玻璃纸进入漏斗的水分子数量多于从漏斗渗出的水分子数量,使得管内液面升高。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?不会,因为纱布的孔隙很大,蔗糖分子也可以自由透过。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?蔗糖溶液不会上升,单位时间内透过玻璃纸的水分子数等于渗出玻璃纸的水分子数量1,若烧杯中是蔗糖溶液,漏斗内是清水,其结果怎样?思考液面会下降2,由于蔗糖不能通过半透膜,那么漏斗的水分子密度始终小于外界清水的水分子密度,那水分子是否不断地渗透进来呢?液面会不断升高吗?玻璃纸(半透膜)的两侧由于存在浓度差,水分子就由密度高的一侧向低的一侧渗透的趋势(压力),而漏斗内的液面不断升高,与清水的液面会产生一个压力,会使水分子从蔗糖溶液压向清水侧,这个压力随着液面不断升高而不断增大,压向清水侧的水分子会越来越多,会逐渐与因为密度差而渗透到漏斗的水分子的量保持平衡。这时漏斗的液面不会再变化。条件有半透膜半透膜两侧的溶液存在浓度差渗透作用:水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜的扩散,称为渗透作用.概念方向低浓度高浓度有半透膜C低C高水(相对含量多)水(相对含量少)思考:水分移动与水的关系?水分移动与溶液浓度的关系?水水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二、动物细胞的吸水和失水实验小于大于等于吸水膨胀失水皱缩保持原状态P61讨论1.正常生活着的红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗?2.红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中的半透膜?红细胞内的血红蛋白等有机物一般不能透过细胞膜。红细胞的细胞膜相当于半透膜。3.当外界溶液的浓度低时,红细胞一定会吸水而涨破吗?4.红细胞吸水或失水的多少取决于什么?当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度时,红细胞一般会因持续吸水而涨破。红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外浓度的差值。一般情况下,差值较大时吸水或失水较多。动物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:如果换成植物细胞会如何?思考三、植物细胞的吸水与失水成熟的植物细胞模式图P61细胞壁细胞膜液泡膜细胞质原生质层(全透性)细胞液(具有一定的浓度)植物细胞与动物细胞的区别(细胞壁是全透性的)成熟的植物细胞细胞内的液体环境主要指的是液泡里的细胞液细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层植物细胞的吸水和失水:讨论:1.原生质层是不是相当于一层半透膜呢?2.植物细胞的细胞壁对细胞的吸水和失水有无影响呢?成熟的植物细胞(有中央大液泡);活细胞(原生质层相当于半透膜);植物细胞(有细胞壁);•要观察细胞发生质壁分离和复原,对材料有哪些要求?外界溶液浓度细胞液的浓度,细胞渗透失水植物细胞——质壁分离现象外界溶液浓度细胞液的浓度,细胞渗透吸水植物细胞——质壁分离复原现象思考通过质壁分离和复原实验可以得出哪些实验结论?正常状态高浓度状态低浓度状态观察到的图像液泡大小变化原生质层位置变小原生质层脱离细胞壁逐渐恢复原来大小原生质层恢复原来位置大原生质层紧贴细胞壁小结:原生质层相当于半透膜;植物细胞是通过渗透作用吸水和失水的。初始浓度0Mg2+Ca2+Si4+离子培养液中的离子浓度水稻番茄四、物质跨膜运输的其他实例实例一结论:细胞对于物质的输出和输入有选择性。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微生物实例二结论:物质(如碘)的跨膜运输并不都是和水一样顺相对含量梯度的运输的。物质跨膜运输的其他实例三20—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-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?P64讨论1.水稻培养液里的Ca+2和Mg+2浓度为什么会增高?在培养过程中,水稻吸收水分及其他离子较多,吸收Ca2+、Mg2+较少,结果导致水稻培养液里的Ca2+、Mg2+浓度增高。2.不同作物对无机盐的吸收有差异吗?不同作物对无机盐的吸收是有差异的。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。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。1,将洋葱鳞片叶表皮放在“0.45mol/L蔗糖溶液中,细胞发生质壁分离;放在0.35mol/L蔗糖溶液中细胞有胀大的趋势;放在0.40mol/L蔗糖溶中,细胞似乎不发生变化”。这表明()A.细胞已经死亡B.蔗糖分子可以自由进出细胞C.细胞液浓度与0.40mol/L蔗糖溶液浓度相当D.细胞质壁分离后能自动复原C巩固练习2,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D3,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B4,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请根据图回答以下问题:(1)图中细胞所处的生理状态叫做,这种生理状态发生的原因是,.(2)选择图细胞中各结构的编号回答:①从整个细胞来看,可以把看成是一层半透膜。而的结构是全透性的。②和之间存在着溶液浓度差。细胞因渗透作用而失水外界溶液浓度浓度大于细胞液浓度.质壁分离2、3、6147图A细胞处于何种生理状态?。如是洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离实验中观察到的图,先后观察到的图示顺序为→→。图中标号①指的物质是。如上图是同一细胞处于不同浓度的溶液中,则A、B细胞所处外界溶液浓度是。质壁分离外界溶液ABBAC如图,在U形管中部c处装有半透膜,在a侧加入红色的细胞色素(相对分子质量13000的蛋白质)的水溶液,b侧加入清水,并使a、b两侧液面高度一致。经过一段时间后,实验结果将是()A.a、b两液面高度一致,b侧为无色B.a、b两液面高度一致,b侧为红色C.a液面低于b液面,b侧为红色D.a液面高于b液面,b侧为无色Da、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()acbacbacbacbABCDC