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1、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,活细胞中含量最多的化合物是什么？,水分的跨膜运输,渗透系统装置,半透膜：是一类可以让小分子物质通过（如水分子），而大分子物质不能通过的薄膜。,渗透现象演示,讨论：漏斗管内液面为什么会升高？,1.是哪一种分子能透过半透膜运动？,水分子能透过半透膜运动,2.半透膜两侧的水分子数量如何？,蔗糖溶液的水分子数烧杯内的水分子数,3.水分子移动的方向如何？,水分子移动的方向双向的,最终达到动态平衡,结果使漏斗内液面上升到一定的高度。,原因：水分子可以自由通过玻璃纸，即：可以由密度高的一侧向密度低的一侧运动，也可以由密度低的一侧向密度高的一侧运动，只
2、不过前者强于后者，总的趋势则是水分子由密度高的一侧向密度低的一侧扩散。,渗透现象演示,1、漏斗管内液面为什么会升高？,讨论：P60,烧杯中的水分进入漏斗内的缘故。,2、如果用一层纱布代替玻璃纸， 漏斗管内液面还会升高吗？ 为什么？,3、如果烧杯中的不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液， 结果会怎样？为什么？,讨论：P60,不会, 因为纱布的孔隙很大, 蔗糖分子也可以自由透过.,半透膜两侧溶液的浓度相等时，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，液面不会升高。,比较表：,漏斗内液面上升,漏斗内液面下降,漏斗内液面不变,有,有,无,水分子移动的方向决定于什么条件？,半透膜两侧溶液的浓
3、度差的高低:,即从溶液浓度小溶液浓度大,结论：,一个典型的渗透装置必须具备的条件：,浓度差,半透膜,溶液A浓度 溶液B，水分子从 移动,溶液A浓度 溶液B，水分子从 移动,渗透作用：,水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜由低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧的扩散，称为渗透作用.,生物细胞也能发生渗透作用吗？,生物细胞结构如果具备以下两个条件 1、具有半透膜。 2、半透膜两侧具有浓度差。 就能发生渗透作用,资料1：在制备细胞膜的实验中，将血红细胞放入水 中，血红细胞将会出现 现象。 原因是 。 资料2：你吃比较咸的食物时，例如腌制的咸菜、连 续嗑带盐的瓜子等，你的口腔和唇的粘膜会 有什么感觉？为什么？
4、,吸水涨破,细胞不断吸收水分，直至涨破,口腔和唇的粘膜会有干燥难受的感觉，因为口腔和唇的细胞失去水分。,二、细胞的吸水和失水,1.动物细胞的吸水和失水,红细胞置于不同浓度溶液中,红细胞正常，保持原状态,红细胞膨胀，甚至胀破,红细胞皱缩,=,红细胞吸水,红细胞失水,细胞通过渗透作用是吸水还是失水，取决于？,思考：,细胞质与外界溶液浓度差（水总是往浓度高的地方跑）。,1、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”中所说的半透膜？,不能,是,3、当外界溶液的浓度低时，红细胞 一定会由于吸水而涨破吗？,不一定，浓度差很大时会涨破 浓度差不是很大时不会涨破
5、,问题探讨P61,4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？,细胞内外溶液的浓度差 浓度差越大细胞吸水或失水越多,清水中,0.9%生理盐水中,10%的盐水中,其他动物细胞的吸水和失水的原理与红细胞一样吗？,1、用盐腌萝卜时会有水渗出，同时萝卜的体积 会减少。2、置于空气中刚刚萎蔫的白菜叶片置于清水中 又变得硬挺。,举例,思考：,植物细胞的结构特点是什么？,二、细胞的吸水和失水,2.植物细胞的吸水和失水,细胞膜,细胞质,液泡膜,细胞液,细胞壁:全透性,细胞核,什么是原生质层？,探究主题：植物细胞吸水和失水,2.作出假设：,1.提出问题：,3.设计实验：,细胞什么条件下吸水和失水？,细胞在高浓度溶
6、液中会失水，在低浓度溶液中会吸水。,（1）器材的选择：紫色的洋葱鳞片叶、质量浓度为0.3g/mL的蔗糖液、清水、显微镜、刀片、镊子、滴管、载玻片、盖玻片、吸水纸,植物细胞吸水和失水与动物一样吗？,科学实验探究的一般程序是怎样的？,（2）方法步骤：,1）滴清水,2）取材,3）平展,4）盖盖玻片,制片,5）显微观察：先低倍后高倍,6）滴0.3g/mL蔗糖溶液观察现象,7）滴清水再观察现象,观察,外界溶液浓度_细胞液的浓度,外界溶液浓度_细胞液的浓度,质壁分离,植物细胞的液泡吸水吸水而变大,植物细胞的液泡失水而缩小,植物细胞 置于溶液中,植物细胞正常，无变化,外界溶液浓度_细胞液的浓度,=,4.预期
7、结果：,在高浓度溶液中，植物细胞的液泡会失水而缩小；在清水中，液泡会吸水而变大。,质壁分离复原,6.分析结果，得出结论：结果与预期一致，可得出结论,7.表达和交流：交流、质疑、解释,变小,脱离细胞壁,基本不变,逐渐恢复原来的大小,逐渐恢复原来的位置,基本不变,变小, 总结： 什么情况下植物细胞会失水？什么情况 下植物细胞会吸水？, 外界溶液浓度细胞液浓度失水质壁分离, 外界溶液浓度细胞液浓度吸水质壁分离复原,细胞失水，出现质壁分离；,细胞吸水，出现质壁分离复原。,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。,总结： 生物细胞也
8、能发生渗透作用。,因为生物细胞结构也具备以下两个条件 1、具有半透膜。 2、半透膜两侧具有浓度差。,对物质的进出控制具有选择透过性,对物质的进出控制具有选择透过性,细胞膜,细胞质,原生质层,细胞液,总结规律：,死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离现象。,具有中央大液泡的成熟植物细胞才可以发生质壁分离现象。,三、物质跨膜运输的其他实例（阅读课本P63）,实例一,1.上图中，纵坐标是 ，横坐标 是 ， 指的是 。,培养液中的离子浓度,离子,番茄培养液中Si 4+的浓度,三、物质跨膜运输的其他实例（阅读课本P63）,实例一,2.番茄根细胞吸收Ca2+、Mg2+ ；吸收Si2+ ； 同一种
9、植物对不同离子的吸收量是,多,少,不同,三、物质跨膜运输的其他实例（阅读课本P63）,实例一,3.番茄根细胞吸收Ca2+、Mg2+多；而水稻根细胞吸收 Ca2+、Mg2+少，说明不同植物对同一离子的吸收 量是 ；不同植物需要的元素也,不同,不同,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。,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？,三、物质跨膜运输的其他实例（阅读课本P64）,实例二,由此可以得出什么结论？,资料分析：（阅读课本P64）,对于磷的吸收， 的需要最多， 的需要最少。,对于钾的吸收， 的需要最多， 的需要最少。,不同生物对无机盐的吸收是 差异的。,有,酵母菌,圆褐固氮菌,酵母菌,圆褐固氮菌,三、物质跨膜运输的其他实例,总结：细胞对于物质的输出和输入有 。,实例三,选择性,2.细胞膜和其他生物膜都是 膜，这是 细胞的 一个重要特征。,1.除水以外的其他物质也可以进行跨膜运输而且细胞对于物质的输入和输出有 。,选择性,选择透过性,水分子,离子,小分子,实验表明：,它的选择透过性主要表现在：,活,例： 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( ),A,B,C,D,