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1、第4章 细胞的物质输入和输出,第1节 物质跨膜运输的实例,学习目标 1.举例说出细胞膜是选择透过性膜。 2.尝试提出问题，作出假设。 3.进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。,第1节 物质跨膜运输的实例,一、渗透作用,二、动物细胞的吸水和失水,三、植物细胞的吸水和失水,四、渗透作用原理的运用,练习,问题探讨：渗透现象,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的水分子数多于渗出玻璃纸的水分子数量,不会, 因为纱布的孔隙很大, 蔗糖分子也可以自由透过.,不会
2、, 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,条件,一、渗透作用,水分子透过半透膜， 由低浓度溶液向高浓度溶液扩散,（一些小分子物质能透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜）,特点,条件,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 保持原状态,外界溶液浓度 细胞质浓度 细胞失水皱缩,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？,二、动物细胞的吸水和失水,一般不能透过细胞膜,相当于半透膜,3、当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？,4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？,取决于
3、红细胞内外浓度的差值,其他动物细胞的吸水或失水与红细胞相似,红细胞一般会因持续吸水而涨破,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 保持原状态,外界溶液浓度 细胞质浓度 细胞失水皱缩,三、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。,1、植物细胞会出现失水的情况吗？（渗出的水是细胞内的水还是间隙的水）2、植物细胞在什么情况下会失水？3、原生质层是否相当于一层半透膜？,探究：,提出问题：,原生质层相当于半透膜,作出假设：,理由是：植物细胞膜和液泡膜都是生物膜，（P49）他们具有与红细胞的细
4、胞膜基本相同的化学组成和结构。上述的事例与红细胞的失水和吸水很相似。,原生质层是细胞层次的结构，要观察它，我们必须借助于什么工具？ 那么我们应该选用什么样的实验材料才能使实验成功呢？,液泡和细胞体积大,设计方案：,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；在清水中植物细胞的液泡又会变大，细胞膨胀。,设计实验,实验结果：,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,水的进出方向顺相对
5、含量的梯度进出植物细胞,植物细胞质壁分离和复原现象,实验结论：,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),成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统,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.在培养过程中，水稻吸收水分及Si4+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.在番茄的培养液中， Ca2+、Mg2+的浓
6、度下降，而Si4+的浓度升高，证明番茄吸收的Ca2+、Mg2+比Si4+ 多。 3.不同作物对无机盐的吸收是有差异的。,根据资料分析,结论：细胞对于物质的输出和输入有选择性。,其他物质跨膜运输实例二,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？由此你能得出什么结论？,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
7、选择的。,结论： 细胞膜不仅是半透膜，还是选择透过性膜,（1）判断植物细胞的生活状况 （2）判断植物细胞的细胞液浓度 （3）农业生产中的水肥管理 （4）生活中杀菌、防腐、腌制食品,四、渗透作用原理的运用,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,第一关,A,D,C,B,知识闯关,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（）,第二关,A,B,C,D,A,C,D,B,3、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧苗”。其原
8、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,第三关,A,B,C,D,4、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,第四关,A,D,C,B,图将洋葱表皮细胞浸入浓度为1mol/L的KNO3溶液中，细胞发生质壁分离。但过一段时间后，自动发生质壁分离复原，表皮细胞又恢复到原来状态。分析 （1）发生质壁分离的原因是_ _ 。 （2）自动发生质壁分离复原的原因是_ _ 。 _ （3）以上事实表明细胞膜对_的通透性存在差异，所以它是一种选择透过性膜。,洋葱表皮细胞液浓度小于外界溶液浓度，细胞渗透失水；细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，便导致质壁分离,最后一关,由于细胞可选择性地吸收K和NO3，导致细胞液浓度增加直至大于外界溶液的浓度，细胞开始吸水，从而发生质壁分离复原,离子,爱拼才会赢！,