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第1節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?第4章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出,,考點1：細(xì)胞的吸水和失水,演示實驗：,請同學(xué)們仔細(xì)觀察現(xiàn)象，分析現(xiàn)象的原因。,半透膜：一類可以讓小分子物質(zhì)通過而大分子物質(zhì)不能通過的一類薄膜的總稱。,1﹑漏斗管內(nèi)的液面為什么會上升？,2 ﹑如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的液面還會升高嗎？,3﹑如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會怎樣？,討論一：,具有半透膜 ② 半透膜兩側(cè)的溶液濃度不同,一、滲透作用發(fā)生的必需條件是：,特點:,水分子透過半透膜，由低濃度溶液向高濃度溶液擴(kuò)散 (水分進(jìn)出是順相對濃度梯度的),類比推理,,,1、如果將裝置中的漏斗換成細(xì)胞還會不會吸水？ 2、如果吸水會發(fā)生什么？,如果細(xì)胞吸水脹破則說明細(xì)胞也能滲透吸水、細(xì)胞膜相當(dāng)于 。,半透膜,,,清水中,0.9%生理鹽水中,10%的鹽水中,,,,,,(1)圖中所示的紅細(xì)胞出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？為什么？ (2)當(dāng)外界溶液的濃度低時，紅細(xì)胞一定會由于吸水而漲破嗎？ (3)你認(rèn)為紅細(xì)胞的吸水和失水多少取決于什么條件？ (4)紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物透過細(xì)胞膜嗎？這說明紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于“滲透裝置”中的什么膜？,討論分析,？,二、細(xì)胞的吸水和失水實驗,,,清水中,0.9%生理鹽水中,10%的鹽水中,,,,總結(jié)紅細(xì)胞吸水和失水規(guī)律 溶液的濃度小于紅細(xì)胞內(nèi)部的濃度時，紅細(xì)胞吸水而膨脹 當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞質(zhì)的濃度時，紅細(xì)胞失水皺縮 當(dāng)外界溶液的濃度等于細(xì)胞質(zhì)的濃度時,水分進(jìn)出紅細(xì)胞就處于動態(tài)平衡,二、細(xì)胞的吸水和失水實驗,實驗結(jié)果:,當(dāng)細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液：,動物細(xì)胞發(fā)生了滲透作用,細(xì)胞吸水膨脹,細(xì)胞失水皺縮,當(dāng)細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液：,結(jié)果說明:,細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜,結(jié)果分析：,思考？如果換成植物細(xì)胞會如何？,,,,,細(xì)胞膜,液泡膜,細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞液,細(xì)胞核,細(xì)胞壁,,原生質(zhì)層,由纖維素和果膠組成，是全透性的，伸縮性小,成熟的植物細(xì)胞,↑,相當(dāng)于半透膜，伸縮性大,考點2：植物細(xì)胞的吸水和失水,實驗導(dǎo)航,實驗6：觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原,1．質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗流程。,,實驗假設(shè)：若原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，把成熟的植物細(xì)胞放置在不同的外界溶液中，它應(yīng)該有吸水或失水的現(xiàn)象,實驗材料的選擇：,實驗材料：紫色的洋蔥鱗片葉外表皮 細(xì)胞 質(zhì)量濃度為0.3g/ml的蔗糖溶液、清水,探究實驗：植物細(xì)胞的吸水和失水,探究實驗：植物細(xì)胞的吸水和失水,提出問題,,作出假設(shè),,設(shè)計實驗,,進(jìn)行實驗,,分析結(jié)果,,表達(dá)與交流,（原生質(zhì)層是一層半透膜嗎？）,（原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜）,設(shè)計 方案,（按預(yù)定方案進(jìn)行實驗）,（分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論：……）,（總結(jié)，寫實驗報告并適當(dāng)交流）,,預(yù)期結(jié)果,將植物細(xì)胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其大小的變化；再將細(xì)胞浸潤在清水中，觀察其大小的變化。,在蔗糖溶液中植物細(xì)胞的中央液泡會變小，細(xì)胞皺縮；在清水中植物細(xì)胞的中央液泡會變大，細(xì)胞膨脹。,取一小塊洋蔥鱗莖的紫色外表皮，放在載玻片的中央的水滴中,,,鏡檢——觀察自然狀態(tài)下的紫色洋蔥外表皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。,,從載物臺上取下裝片，用對側(cè)引流法加入質(zhì)量濃度為0.3g/ml的蔗糖溶液，再次鏡檢。觀察浸浴在蔗糖溶液中的表皮細(xì)胞有什么變化。 （與自然狀態(tài)下的表皮細(xì)胞比較）,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,方法步驟,,,,,0.3g/ml蔗糖溶液,,,質(zhì)壁分離,,,,清水,,質(zhì)壁分離復(fù)原,質(zhì)壁分離的過程,植物細(xì)胞的吸水與失水,§1 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?,滴加蔗糖溶液發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞,改換清水后正在發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的細(xì)胞,探究實驗：植物細(xì)胞的吸水和失水,,,注意顏色的變化,質(zhì)壁分離:植物細(xì)胞因為失水收縮，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁發(fā)生分離的現(xiàn)象。,質(zhì)壁分離復(fù)原：發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細(xì)胞因吸水膨脹，恢復(fù)為原來的狀態(tài)。,注意顏色的變化,,,探究實驗：植物細(xì)胞的吸水和失水,正常情況下的細(xì)胞,發(fā)生質(zhì)壁分離,結(jié)論：植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層 半透膜,植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離,（表示剛開始發(fā)生質(zhì)壁分離）,（表示已明顯發(fā)生質(zhì)壁分離）,（課本P63）,實驗結(jié)果：,,變小,逐漸恢復(fù)原來大小,原生質(zhì)層恢復(fù)原來位置,原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁,基本不變,基本 不變,中央液泡 大小,原生質(zhì)層 的位置,探究實驗：植物細(xì)胞的吸水和失水,實驗結(jié)論：,原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜,細(xì)胞內(nèi)有細(xì)胞液,長頸漏斗中有蔗糖液,外界溶液,燒杯中有清水,,半透膜,成熟的植物細(xì)胞,滲透系統(tǒng)裝置,原生質(zhì)層 (選擇性透過膜),探究實驗：植物細(xì)胞的吸水和失水,成熟的植物細(xì)胞和外界溶液組成一個滲透系統(tǒng),,1.如果沒有細(xì)胞壁，實驗結(jié)果會有什么不同？,2.如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液，實驗結(jié)果會 有什么不同？,交流,不會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，只發(fā)生滲透作用的吸水或失水,高濃度的蔗糖溶液導(dǎo)致植物細(xì)胞嚴(yán)重失水而死亡，不可能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原,3.為什么植物細(xì)胞失水時,原生質(zhì)層與細(xì)胞 壁不是一起變化,而是發(fā)生質(zhì)壁分離?,原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大,注意,植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。 細(xì)胞失水時細(xì)胞壁和原生質(zhì)層都會出現(xiàn)一定程度的收縮，但原生質(zhì)層的伸縮性更大，故原生質(zhì)層會與細(xì)胞壁發(fā)生分離。 植物細(xì)胞質(zhì)壁分離復(fù)原的條件: 植物細(xì)胞必須是活細(xì)胞 細(xì)胞液與外界溶液必須有濃度差 必須有大的液泡,,（課本P63）,（1）原因,原生質(zhì)層具半透性且其伸縮性比細(xì)胞壁大,內(nèi)因：,外因：,外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度,2.質(zhì)壁分離的原因分析,{,（2）表現(xiàn),植物細(xì)胞由堅挺→萎蔫,宏觀：,微觀：,質(zhì)壁分離,{,液泡體積（大→?。?細(xì)胞液顏色（淺→深）,原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離,{,質(zhì)壁分離實驗的拓展應(yīng)用及方法,1、判斷細(xì)胞的死活,（考試高手P24）,實驗單一變量：待測細(xì)胞的生活狀態(tài)。,質(zhì)壁分離實驗的拓展應(yīng)用及方法,2、測定細(xì)胞液濃度范圍,（考試高手P24）,實驗單一變量：不同濃度的蔗糖溶液。,質(zhì)壁分離實驗的拓展應(yīng)用及方法,3、比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度,（考試高手P24）,實驗單一變量：不同植物細(xì)胞。,質(zhì)壁分離實驗的拓展應(yīng)用及方法,4、比較未知濃度溶液的濃度大小,（考試高手P24）,實驗單一變量：未知濃度的溶液。,質(zhì)壁分離實驗的拓展應(yīng)用及方法,5、鑒別不同種類的溶液（如KNO3和蔗糖溶液）,（考試高手P24）,細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的自動復(fù)原,原因：,蔗糖分子不被植物細(xì)胞吸收，因而在適宜蔗糖溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離后不能自動復(fù)原，可見外界溶液中的小分子物質(zhì)或離子能否被細(xì)胞吸收將決定能否自動復(fù)原。甘油、K+、NO3-與乙二醇一樣能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，故其內(nèi)的細(xì)胞能自動復(fù)原。蔗糖分子不能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，故不能自動復(fù)原，只能人工復(fù)原。,初始濃度,,,,0 Mg2＋ Ca2+ Si4+ 離子,,,培養(yǎng)液中的離子濃度,水稻,番茄,物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?實例一,1.水稻培養(yǎng)液中的鈣、鎂兩種離子濃度為什么會增高？是不是水 稻不吸收反而向外排出呢？ 2.不同作物對無機(jī)鹽離子的吸收有差異嗎？,水稻培養(yǎng)液里的Ca2+和Mg2+濃度為什么會增高? 水稻吸收水分和其他離子多,而吸收Ca2+和Mg2+較少 2.不同作物對無機(jī)鹽的吸收有差異嗎? 有明顯差異,水稻吸收大量的Si4+而番茄幾乎不吸收.番茄吸收Ca2+和Mg2+較多,物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?3.水分子跨膜運輸是順著相對含量梯度的,其他物質(zhì)也是這樣的嗎? 不是的!比如水稻吸收大量的Si4+,這是根據(jù)生物生命活動的需要. 4.細(xì)胞對物質(zhì)的吸收有選擇性嗎?如果有,這種選擇有普遍性嗎? 具有選擇性的,因為不同生物吸收的離子的量是各不相同的;這種選擇也是有普遍性的,如不同微生物對不同礦物質(zhì)的吸收表現(xiàn)出較大的差異.,物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?1、以下可以發(fā)生滲透作用的是____. A.煮熟的馬鈴薯條放入水中 B.把干種子放在清水中 C.烈日下菠菜葉子下垂 D.放在鹽水中的蘿卜變軟,D,練習(xí),2、a、b、c是三個相鄰的細(xì)胞，已知a細(xì)胞液濃度 b細(xì)胞液濃度 c細(xì)胞液濃度,如圖所示，能正確表示水分在三者之間關(guān)系的是（ ）,C,,,,,,,,,,,,,A,B,C,D,3、利用高濃度鹽水（NaCl溶液）殺菌防腐的原理是（ ） A、鹽水中的Cl－有殺菌防腐的作用 B、鹽水中的Na＋不利于細(xì)菌的生活 C、鹽水是中性的，不適于細(xì)菌的生活 D、由于滲透作用使細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的水分滲出而死亡,D,再見！,