第4章第1节物质跨膜运输实例

一、细胞的吸水和失水例一、动物细胞的吸水和失水细胞吸水膨胀细胞失水皱缩细胞水分进出平衡例一、动物细胞的吸水和失水外界溶液浓度<细胞质浓度外界溶液浓度>

细胞质浓度外界溶液浓度=细胞质浓度细胞吸水膨胀细胞失水皱缩细胞水分进出平衡例一、动物细胞的吸水和失水外界溶液浓度<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

水的进出方向——顺相对浓度的梯度进出动物细胞例一、动物细胞的吸水和失水蔗糖溶液开始液面半透膜烧杯清水长颈漏斗蔗糖溶液开始液面半透膜烧杯清水长颈漏斗终了液面一段时间后1.漏斗管内液面为什么会升高？分析实验现象1.漏斗管内液面为什么会升高？

由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得管内液面升高。分析实验现象

2.用纱布代替玻璃纸，漏斗管内液面还会升高吗？分析实验现象

2.用纱布代替玻璃纸，漏斗管内液面还会升高吗？用纱布代替玻璃纸时，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透，因而液面不会升高。分析实验现象

3.如果清水换成同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？分析实验现象半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量,液面也不会升高。分析实验现象

3.如果清水换成同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？得出结论半透膜两侧溶液浓度差得出结论

水渗入漏斗内使液面上升必须具备两个条件半透膜

渗透作用：水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散，称为渗透作用。条件:①具有半透膜(主要)②半透膜两侧的溶液浓度不同渗透作用与扩散作用渗透作用扩散作用概念水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散物质从相对含量多的地方到相对含量少的地方的自由运动（与过膜与否无关）条件具有一层半透膜；半透膜两侧溶液存在浓度差两处物质含量不等即可结果透过半透膜的溶剂分子达到动态平衡两处物质相对含量相等联系区别渗透作用是扩散作用的一种特殊形式外界溶液浓度<细胞质浓度外界溶液浓度>

细胞质浓度外界溶液浓度=细胞质浓度例一、动物细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水取决于______________，____________相当于半透膜。两侧具浓度差细胞膜2.根据现象判断红细胞的细胞膜相当于什么膜？讨论1.正常生活着的红细胞内的血红蛋白等有机物能过细胞膜外吗？2.根据现象判断红细胞的细胞膜相当于什么膜？讨论1.正常生活着的红细胞内的血红蛋白等有机物能过细胞膜外吗？一般不能透过细胞膜2.根据现象判断红细胞的细胞膜相当于什么膜？

红细胞的细胞膜相当于半透膜。讨论1.正常生活着的红细胞内的血红蛋白等有机物能过细胞膜外吗？一般不能透过细胞膜4.红细胞吸水或失水的多少取决与什么？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？3.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会吸水而涨破吗？

当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度时，红细胞就会吸水，如果红细胞吸水持续进行就会胀破。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，红细胞就会吸水，如果红细胞吸水持续进行就会胀破。

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。3.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会吸水而涨破吗？例二、植物细胞的吸水和失水问题：1.植物细胞会出现失水的情况吗？例二、植物细胞的吸水和失水问题：1.植物细胞会出现失水的情况吗？在一定条件下会出现失水例二、植物细胞的吸水和失水2.植物细胞在什么情况下会失水？问题：1.植物细胞会出现失水的情况吗？在一定条件下会出现失水例二、植物细胞的吸水和失水2.植物细胞在什么情况下会失水？问题：1.植物细胞会出现失水的情况吗？

当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时在一定条件下会出现失水例二、植物细胞的吸水和失水植物细胞的结构植物细胞的结构细胞壁细胞膜细胞质液泡膜细胞液植物细胞的结构细胞壁细胞膜细胞质液泡膜细胞液外界溶液植物细胞的结构细胞壁细胞膜细胞质液泡膜细胞液外界溶液浓

度

差植物细胞的结构细胞壁细胞膜细胞质液泡膜细胞液外界溶液原生质层浓

度

差3.原生质层是否相当与半透膜？2.植物细胞在什么情况下会失水？问题：1.植物细胞会出现失水的情况吗？

当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时在一定条件下会出现失水例二、植物细胞的吸水和失水原生质层相当于半透膜问题：4.原生质层、原生质、原生质体区别？原生质:细胞中的生命物质，一个动物细胞就是一小团原生质原生质层：细胞膜、液泡膜及两

层膜之间的细胞质例二、植物细胞的吸水和失水原生质体：植物细胞去掉细胞

壁的结构基本相同例二、植物细胞的吸水和失水(探究实验)科学探究的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（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。Ⅰ取一小块洋葱鳞茎的紫色外表皮，放在载玻片的中央。ⅠⅡ取一小块洋葱鳞茎的紫色外表皮，放在载玻片的中央。镜检：观察自然状态下的紫色洋葱外表皮细胞的结构。ⅠⅡⅢ取一小块洋葱鳞茎的紫色外表皮，放在载玻片的中央。镜检：观察自然状态下的紫色洋葱外表皮细胞的结构。

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，再镜检。观察蔗糖溶液中表皮细胞有何变化。ⅠⅡⅢⅣ例二、植物细胞的吸水和失水实例实验P33质壁分离质壁分离复原例二、植物细胞的吸水和失水实验现象细胞大小原生质层的位置中央液泡大小液泡颜色0.3g/ml(30%)蔗糖溶液清水稍变小原生质层脱离细胞壁变小变深恢复原状、稍变大原生质层紧贴细胞壁变大变浅质壁分离质壁分离复原实验现象：例二、植物细胞的吸水和失水1、为什么选择紫色洋葱表皮细胞作实验材料？2、为什么选用质量分数为30%的蔗糖溶液，而不用50%的蔗糖溶液、30%盐酸？3、细胞发生质壁分离的外因是

，内因是

，

。5、此实验中如果将30%蔗糖溶液换成KNO3溶液或尿素溶液，会出现什么现象？请依次描述所涉及到的跨膜运输方式。6、此实验能应用于

。具有紫色大液泡，观察现象明显。会导致细胞过度失水而死亡。外界溶液浓度＞细胞液浓度①伸缩性：原生质层＞细胞壁；发生质壁分离后又会自动复原。自由扩散→主动运输→自由扩散。验证细胞死活、渗透作用、伸缩性大小②原生质层具有选择透过性4、质壁分离产生的条件：具有大液泡；具有细胞壁。不能发生质壁分离：动物细胞、根尖分生区细胞、干种子细胞、死细胞判定细胞死活的方法:1、染色排除法：如用台盼蓝（或其他非活性染色剂）染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断出细胞的死活。原理：活细胞的细胞膜具有选择透过性。而死细胞的细胞膜及细胞壁是全透性的。2、观察细胞质是否流动：活细胞由于不断进行代谢，细胞质是流动的，而死细胞的细胞质是不会流动的。3、质壁分离与复原的方法：活的成熟的植物细胞具有大液泡，由于细胞壁是全透性的，而细胞膜具有选择透过性，会在高浓度溶液中发生质壁分离、在低浓度溶液中发生质壁分离复原。而死的植物细胞不会发生这种现象。一、细胞的吸水和失水

无论植物细胞还是动物细胞，其吸水和失水都与细胞内外的浓度差有关。说明细胞膜及其他生物膜相当于半透膜。水分子可以通过，但细胞内外的大分子物质不能通过。二、物质跨膜运输的其它实例微生物P2O5K2O大肠杆菌33.9912.95圆褐固氮菌4.932.41酵母菌51.0938.66米曲霉48.5528.16水稻、番茄对无机盐的吸收对比微生物体内矿物质含量（占总矿物质%）二、物质跨膜运输的其它实例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。二、物质跨膜运输的其它实例初始浓度

0Mg2＋Ca2+Si4+

离子培养液中的离子浓度水稻番茄番茄和水稻吸收矿质离子的比较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?人体甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的特点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，其细胞内的碘浓度比血液高20-25倍。250mg/L血液中碘的浓度I－甲状腺细胞

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。碘是逆相对含量梯度运输的。微生物吸收矿物质的特点微生物P2O5K2O大肠杆菌33.9912.95圆褐固氮菌4.932.41酵母菌51.0938.66米曲霉48.5528.16细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具有普遍性。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？细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。其特性是：

水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。acbBacbCacbDacbA1.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个相邻的细胞的运输方向的是()C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B3.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D4.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