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1、第四章第四章 细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出第一节第一节 渗透系统装置渗透系统装置讨论讨论:1 1、漏斗管内的液面为什么会升高？、漏斗管内的液面为什么会升高？2 2、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？高吗？3 3、如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结、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？果会怎样？单位时间内透过玻璃纸进入漏斗的水分子数多于渗出的水分子。单位时间内透过玻璃纸进入漏斗的水分子数多于渗出的水分子。不会不会,因为纱布的孔隙很大因为纱布的孔隙很大,水和蔗糖分子都可以自由透过。水和蔗糖
2、分子都可以自由透过。单位时间内进出漏斗的水分子数一样多。单位时间内进出漏斗的水分子数一样多。渗透作用产生的条件渗透作用产生的条件v具有半透膜v半透膜两侧溶液存在浓度差v半透膜：物理过滤膜，没有生物活半透膜：物理过滤膜，没有生物活性，能否通过半透膜取决于半透膜性，能否通过半透膜取决于半透膜孔隙的直径大小。孔隙的直径大小。v选择透过性膜：生物膜，具有生物选择透过性膜：生物膜，具有生物活性。活性。一、动物细胞的吸水和失水一、动物细胞的吸水和失水外界溶液浓度外界溶液浓度 细细胞质浓度胞质浓度细胞失水皱缩细胞失水皱缩外界溶液外界溶液浓度浓度=细细胞质浓度胞质浓度保持原状态保持原状态1 1、红细胞内的血红
3、蛋白等有机物能透过细胞膜吗？、红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？一般不能透过细胞膜一般不能透过细胞膜 2 2、红细胞的细胞膜是不是相当于、红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨问题探讨”中中所说的半透膜？所说的半透膜？相当于半透膜相当于半透膜 3 3、当外界溶液浓度低时，红、当外界溶液浓度低时，红细细胞一定会由于胞一定会由于 吸水而涨破吗吸水而涨破吗？红细胞一般会因持续吸水而涨破。红细胞一般会因持续吸水而涨破。4 4、红细红细胞吸水和失水的多少取决于什么条件？胞吸水和失水的多少取决于什么条件？取决于红细胞内外浓度的差值，一般差取决于红细胞内外浓度的差值，一般差值大时吸水或失水较多。值大时
4、吸水或失水较多。二、植物细胞的吸水和失水二、植物细胞的吸水和失水 细胞内的液体环境主要指的是液泡里面细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。的细胞液。原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。的细胞质称为原生质层。探究实验探究实验 植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水1 1、将白菜剁碎做馅时、将白菜剁碎做馅时,常常放一些盐常常放一些盐,一会儿一会儿后就可看到水分渗出。后就可看到水分渗出。2 2、对农作物施肥过多，会造成、对农作物施肥过多，会造成“烧苗烧苗”现象。现象。原生质层相当于一层半透膜吗？原生质层相当于一层半透膜吗？探究：探
5、究：提出问题：提出问题：（由学生讨论，自己尝试提出问题）（由学生讨论，自己尝试提出问题）原生质层相当于半透膜原生质层相当于半透膜作出假设：作出假设：材料用具材料用具：紫色的洋葱鳞片叶。：紫色的洋葱鳞片叶。刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸，显微镜。吸水纸，显微镜。质量浓度为质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液，清水。的蔗糖溶液，清水。设计实验设计实验：（：（对照实验对照实验-前后对照前后对照）将植物细胞分别浸润在将植物细胞分别浸润在较高浓度的蔗糖较高浓度的蔗糖溶液溶液中和中和清水清水中，观察其大小的变化。中，观察其大小的变化。预期实验的结果预期实验的结果
6、：由于原生质层相当于一层半透膜，水分子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，可以自由通过，而蔗糖分子则不能通过，因此因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会缩小，细胞皱缩；之后放在清水中植物会缩小，细胞皱缩；之后放在清水中植物细胞的液泡又会变大，细胞膨胀。细胞的液泡又会变大，细胞膨胀。质质壁壁分离分离植物细胞的植物细胞的质壁分离及质壁分离及复原复原实验结果：实验结果：中央液泡大小中央液泡大小原生质层的位置原生质层的位置细胞大小细胞大小蔗糖蔗糖溶液溶液清水清水变小变小逐渐恢复逐渐恢复原来大小原来大小原生质层恢原生质层恢复原来位置复原
7、来位置原生质层脱原生质层脱离细胞壁离细胞壁基本基本不变不变基本基本不变不变得出结论得出结论 植物细胞原生质层相当于一层半透膜植物细胞原生质层相当于一层半透膜,成熟的植物细胞靠渗透作用吸水。细胞液成熟的植物细胞靠渗透作用吸水。细胞液与细胞外界溶液发生了渗透作用。与细胞外界溶液发生了渗透作用。实验结论：实验结论：原生质层相当于半透膜原生质层相当于半透膜表达和交流表达和交流思考：思考：v为何用洋葱做这个实验？为何用洋葱做这个实验？v因为它有一个中央紫色大液泡，因为它有一个中央紫色大液泡，便于观察实验现象。便于观察实验现象。在质壁分离实在质壁分离实验中，液泡变小，颜色变深；质壁分离验中，液泡变小，颜色
8、变深；质壁分离复原实验中，液泡变大，颜色变浅。复原实验中，液泡变大，颜色变浅。注意：注意：v用蔗糖做这个实验时，注意浓度，如果浓度用蔗糖做这个实验时，注意浓度，如果浓度太大，细胞死亡，不能看到质壁分离复原现太大，细胞死亡，不能看到质壁分离复原现象；浓度太小，质壁分离过慢，甚至不分离。象；浓度太小，质壁分离过慢，甚至不分离。v质壁分离和复原的实验，证明植物细胞是活质壁分离和复原的实验，证明植物细胞是活细胞细胞，死细胞是不能进行这个实验的。，死细胞是不能进行这个实验的。v镜检时只用低倍镜镜检时只用低倍镜即可，要注意观察原生质即可，要注意观察原生质层的位置和液泡的大小层的位置和液泡的大小科学探究步骤
9、科学探究步骤提出问题提出问题作出假设作出假设设计实验设计实验进行实验进行实验分析结果分析结果表达与交流表达与交流（原生质层是一层半透膜吗？）原生质层是一层半透膜吗？）（原生质层相当于一层半透膜）（原生质层相当于一层半透膜）（设计方案、预期结果（设计方案、预期结果）（按预定方案进行实验）（按预定方案进行实验）（分析实验结果，得出结论：分析实验结果，得出结论：）（总结，写实验报告并适当交流）（总结，写实验报告并适当交流）植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水探究实验的一般步骤：探究实验的一般步骤：设计实验设计实验进行实验进行实验提出问题提出问题作出假设作出假设分析结果，分析结果，得出结论得出结论
10、表达和交流表达和交流植物细胞与动物细胞的区别：植物细胞与动物细胞的区别：细胞壁是全透性的，水分子和溶解在水中的物质都能自由通过。植物细胞内植物细胞内的液的液体环境主体环境主要是要是指指_液泡中的细胞液液泡中的细胞液动物细胞、新形成的植物细胞均不能发生质壁分离。动物细胞、新形成的植物细胞均不能发生质壁分离。根尖分生区细胞无大液泡，不能发生质壁分离。根尖分生区细胞无大液泡，不能发生质壁分离。海水中的海藻细胞可通过积累溶质，防止质壁分离。海水中的海藻细胞可通过积累溶质，防止质壁分离。外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞细胞液的浓度，细胞失水失水植物细胞植物细胞 质壁分离现象质壁分离现象 细胞
11、失水时细胞失水时细胞壁和原生质层都会细胞壁和原生质层都会出现一定程度的收缩出现一定程度的收缩,但原生质层的但原生质层的伸缩性更大伸缩性更大,故原生质层会与细胞壁故原生质层会与细胞壁发生分离。发生分离。外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞细胞液的浓度，细胞吸水吸水植物细胞植物细胞 质壁分离复原现象质壁分离复原现象v注：注：可以发生质壁分离及复原的溶液：可以发生质壁分离及复原的溶液：尿尿素素 KNO3 乙乙二醇二醇 做实验会出现做实验会出现自动复原现象自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。而引起细胞液浓度升高。初始浓度初始浓度 0 Mg2 C
12、a2+Si4+离子离子培养液中的离子浓度培养液中的离子浓度水稻水稻番茄番茄三、物质跨膜运输的其他实例三、物质跨膜运输的其他实例实例一实例一 1 1、水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高？水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高？在培养过程中，水稻吸收在培养过程中，水稻吸收水分水分和其他离子较多，吸收钙、和其他离子较多，吸收钙、镁离子较少，结果导致水稻培养液里钙、镁离子浓度增高。镁离子较少，结果导致水稻培养液里钙、镁离子浓度增高。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有差异吗？有，有，（1）同种植物对不同离子的吸收能力不同）同种植物对不同离子的吸收能力不同（2）不
13、同植物对同一离子的吸收能力不同）不同植物对同一离子的吸收能力不同实例二实例二 人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力。血液中碘的质量浓度碘的能力。血液中碘的质量浓度250mg/l，而甲，而甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液高状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液高20-25倍。倍。3 3、水分子跨膜运输是、水分子跨膜运输是顺相对含量梯度顺相对含量梯度的，其他物质跨膜的，其他物质跨膜运输也是这样的吗运输也是这样的吗？取决于细胞生命活动的需要。取决于细胞生命活动的需要。结论：细胞对于物质的输出和输入有选结论：细胞对于物质的输出和输入有选择性。这种选择性具有普遍性。择
14、性。这种选择性具有普遍性。28.1648.55米曲菌米曲菌38.6651.00酵母菌酵母菌2.414.93圆褐固氮菌圆褐固氮菌12.9533.99大肠杆菌大肠杆菌K2OP2O5微生物微生物实例三实例三【迁移应用迁移应用】1向猪膀胱注入一半30的蔗糖溶液，扎紧入口，然后浸入5的蔗糖溶液中，每隔半小时称一次重量，在坐标图像中，能正确表示测定结果的是 ()B【迁移应用迁移应用】2.2.植物体内有三个相邻的细胞植物体内有三个相邻的细胞a a、b b、c c，已，已知它们的细胞液浓度大小关系是知它们的细胞液浓度大小关系是a abcbc，那么它们三者之间水分渗透的方向表示正确那么它们三者之间水分渗透的方向
15、表示正确的是的是()()C3.3.利用高浓度盐水（利用高浓度盐水（NaClNaCl溶液）杀菌防腐的溶液）杀菌防腐的原理是（原理是（）A.A.盐水中的盐水中的ClCl有杀菌防腐的作用有杀菌防腐的作用 B.B.盐水中的盐水中的NaNa不利于细菌的生活不利于细菌的生活 C.C.盐水是中性的，不适于细菌的生活盐水是中性的，不适于细菌的生活 D.D.由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡死亡D1.植物细胞的原生质层相当于一层半透膜植物细胞的原生质层相当于一层半透膜2.质壁分离质壁分离(1)概念概念:细胞壁和原生质层发生分离的现象细胞壁和原生质层发生分离的现象(2)原
16、因原因:细胞液浓度细胞液浓度外界溶液浓度外界溶液浓度现象：现象：液泡因吸水而变大，原液泡因吸水而变大，原生质层又紧贴细胞壁生质层又紧贴细胞壁思考：思考：1.细胞发生质壁分离时水分子通过的结构依次是？细胞发生质壁分离时水分子通过的结构依次是？细胞液细胞液 液泡膜液泡膜细胞质细胞质细胞膜细胞膜细胞壁细胞壁2.发生质壁分离复原呢？发生质壁分离复原呢？细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜细胞质细胞质 液泡膜液泡膜细胞液细胞液4.水分子是怎么跨膜运输的？水分子是怎么跨膜运输的？顺相对含量的梯度跨膜运输顺相对含量的梯度跨膜运输5.细胞壁的特点：细胞壁的特点：具有全透性，水分子和溶解在水具有全透性，水分子和溶解在水中的
17、物质都能通过中的物质都能通过6.能发生质壁分离的细胞：能发生质壁分离的细胞：成熟的植物细胞成熟的植物细胞7.探究实验的一般步骤：探究实验的一般步骤：提出问题提出问题作出假设作出假设设计实验设计实验进行实验进行实验分析结果得出结论分析结果得出结论表达和交流表达和交流1、以下可以发生渗透作用的是、以下可以发生渗透作用的是_.A.煮熟的马铃薯条放入水中煮熟的马铃薯条放入水中 B.把干种子放在清水中把干种子放在清水中C.烈日下菠菜叶子下垂烈日下菠菜叶子下垂D.放在盐水中的萝卜变软放在盐水中的萝卜变软D练习2、田间一次施肥过多，作物变得枯萎、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称发黄，俗称“烧苗烧苗”。其原因是（。其原因是（）A、根细胞从土壤中吸收的养分过多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根细胞不能从土壤中吸水C、根系不能将水向上运输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根系被肥料分解释放的热能烧毁B