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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第1 1节节 物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例半透膜：半透膜：半透膜是一类可半透膜是一类可以让以让小分子物质小分子物质（如水分子）通（如水分子）通过而过而较大分子较大分子物物质（如蔗糖分子）质（如蔗糖分子）不能通过不能通过的一类的一类薄膜的总称。薄膜的总称。问题探讨问题探讨渗透装置渗透装置1 1、漏斗管内液面为什么会升高？、漏斗管内液面为什么会升高？2 2、如果用纱布代替玻璃纸，漏斗管内液面、如果用纱布代替玻璃纸，漏斗管内液面还会升高吗？还会升高吗？3 3、如果清水换成同样浓度的蔗糖溶液，结果、如果清水换成同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎
2、样？会怎样？问题探讨问题探讨蔗糖分子蔗糖分子水分子水分子半透膜半透膜问题探讨问题探讨由于由于单位时间内单位时间内透过半透膜透过半透膜进入漏斗的水分子多进入漏斗的水分子多于于从漏斗渗出的。从漏斗渗出的。蔗糖分子蔗糖分子水分子水分子半透膜半透膜 浓度溶液浓度溶液水分子水分子整体渗透方向整体渗透方向:低低高高 浓度溶液浓度溶液1 1、漏斗管内液面为什么会升高？、漏斗管内液面为什么会升高？（水分子水分子由由水水 一侧向一侧向水水 一侧）一侧）多多少少2 2、如果用纱布代替玻璃纸，漏斗管内液面、如果用纱布代替玻璃纸，漏斗管内液面还会升高吗？还会升高吗？不会，因不会，因纱布的孔隙大纱布的孔隙大，蔗糖分子也
3、可通过蔗糖分子也可通过。问题探讨问题探讨蔗糖分子蔗糖分子水分子水分子半透膜半透膜纱布纱布3 3、如果清水换成同样浓度的蔗糖溶液，结果、如果清水换成同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？会怎样？液面不会升高。因为液面不会升高。因为单位时间内单位时间内透过玻璃纸透过玻璃纸进入进入漏斗的水分子等于从漏斗渗出的漏斗的水分子等于从漏斗渗出的。问题探讨问题探讨蔗糖分子蔗糖分子半透膜半透膜蔗糖分子蔗糖分子有有半透膜半透膜半透膜两侧的溶液有半透膜两侧的溶液有浓度差浓度差水分子水分子（或其他溶剂分子）透过（或其他溶剂分子）透过半透半透膜膜,从从低浓度溶液低浓度溶液向向高浓度溶液高浓度溶液的扩散。的扩散。1 1、渗透现
4、象发生的条件：、渗透现象发生的条件：一、渗透作用一、渗透作用2 2、方向：、方向：水分子由水分子由低浓度溶液低浓度溶液向向高浓度溶液高浓度溶液扩散扩散水分子水分子由由水水 一侧向一侧向水水 一侧一侧多多少少顺着水的相对含量梯度顺着水的相对含量梯度D练练吧练练吧在在U U形管中部形管中部C C处装有半透膜，在处装有半透膜，在a a侧加入细胞侧加入细胞色素色素C(C(分子量为分子量为1313万道尔顿的蛋白质万道尔顿的蛋白质)水溶液水溶液(红色红色)，b b侧加入清水侧加入清水,并使并使a a、b b两侧液面高度两侧液面高度一致。经一段时间后，实验结果将是（一致。经一段时间后，实验结果将是（）A A
5、、b b两液面高度一致，两液面高度一致，b b侧为无色侧为无色 B B、b b两液面高度一致，两液面高度一致，b b侧为红色侧为红色C C、a a液面低于液面低于b b液面，液面，b b侧为红色侧为红色 D D、a a液面高于液面高于b b液面，液面，b b侧为无色侧为无色细胞膜细胞膜细胞内溶液细胞内溶液如果将装置中的漏斗如果将装置中的漏斗换成动物细胞，换成动物细胞，还会还会不会发生不会发生渗透作用吸渗透作用吸水和失水？水和失水？二、动物细胞的吸水和失水二、动物细胞的吸水和失水提出问题提出问题设计实验设计实验动物细胞是否通过渗透作用吸水和失水？动物细胞是否通过渗透作用吸水和失水？动物细胞动物细
6、胞通过渗透作用吸水和失水通过渗透作用吸水和失水作出假设作出假设低浓度低浓度溶液溶液高浓度高浓度溶液溶液人的红细胞人的红细胞生理盐水生理盐水材料用具材料用具：人的红细胞稀释液、三个烧杯、生理盐水：人的红细胞稀释液、三个烧杯、生理盐水高浓度溶液、低浓度溶液高浓度溶液、低浓度溶液进行实验进行实验2 2、高浓度溶液中高浓度溶液中:红细胞红细胞 ：1 1、低浓度溶液中低浓度溶液中:红细胞红细胞 ：3 3、在等浓度溶液中在等浓度溶液中:红细胞红细胞 ：二、动物细胞的吸水和失水二、动物细胞的吸水和失水吸水膨胀吸水膨胀失水皱缩失水皱缩保持正常形态保持正常形态实验结果实验结果低浓度低浓度溶液溶液高浓度高浓度溶液
7、溶液人的红细胞人的红细胞生理盐水生理盐水外界溶液浓度细胞质的浓度外界溶液浓度细胞质的浓度外界溶液浓度细胞质的浓度外界溶液浓度细胞质的浓度外界溶液浓度外界溶液浓度=细胞质的浓度细胞质的浓度结果分析结果分析得出结论得出结论二、动物细胞的吸水和失水二、动物细胞的吸水和失水低浓度低浓度溶液溶液高浓度高浓度溶液溶液人的红细胞人的红细胞生理盐水生理盐水动物细胞动物细胞通过渗透作用吸水和失水通过渗透作用吸水和失水提出问题提出问题设计实验设计实验作出假设作出假设进行实验进行实验科学探究的一般方法科学探究的一般方法分析结果分析结果得出结论得出结论选择材料用具、设计方法步骤选择材料用具、设计方法步骤提出一个值得提
8、出一个值得探究探究的问题的问题根据已有的知识和经验，对提出的问题根据已有的知识和经验，对提出的问题作出尝试性的回答作出尝试性的回答半半透透膜膜细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜液泡膜液泡膜细胞质细胞质细胞液细胞液（具有一定的浓（具有一定的浓度）度）外界溶液外界溶液(由纤维素和果胶组成由纤维素和果胶组成,具具有有全透性全透性)三、植物细胞的吸水和失水三、植物细胞的吸水和失水科学探究科学探究中央中央液泡液泡原原生生质质层层浓度差浓度差?原生质层是否相当于一层半透膜？原生质层是否相当于一层半透膜？原生质层相当于一层半透膜原生质层相当于一层半透膜材料：材料：紫色的洋葱鳞片叶紫色的洋葱鳞片叶用具：用具：刀片刀片
9、镊子镊子 滴管滴管 载玻片载玻片 盖玻片盖玻片 吸水纸吸水纸 显微镜显微镜 质量浓度质量浓度0.3g/mL0.3g/mL的蔗糖溶液的蔗糖溶液 清水清水方法步骤：方法步骤：科学探究科学探究你认为应怎样设计你认为应怎样设计基本的实验程序？基本的实验程序？提出问题提出问题设计实验设计实验作出假设作出假设进行实验进行实验分析结果分析结果得出结论得出结论1 1、滴清水、滴清水2 2、取材、取材3 3、平展、平展4 4、盖盖玻片、盖盖玻片制制片片5 5、显微观察：先低倍后高倍、显微观察：先低倍后高倍6 6、滴、滴0.3g/mL0.3g/mL蔗糖溶液蔗糖溶液观察观察7 7、滴、滴清水清水再观察再观察观观察察
10、方法步骤方法步骤正常情况下的细胞正常情况下的细胞科学探究科学探究2 2、滴入、滴入清水清水时，出现时，出现质壁分离复原现象质壁分离复原现象1 1、滴入、滴入0.3g/ml0.3g/ml蔗糖溶液蔗糖溶液时，出现时，出现质壁分离现象质壁分离现象实验结果实验结果科学探究科学探究1 1、植物细胞植物细胞质壁分离现象质壁分离现象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，细胞失水失水结果分析结果分析科学探究科学探究原生质层原生质层比细胞壁的比细胞壁的伸伸缩性大缩性大,故故原生质层原生质层与与细胞壁细胞壁发生分离。发生分离。条件：条件：1 1、植物细胞植物细胞质壁分离现象质壁分离现象结果分析
11、结果分析科学探究科学探究外因外因内因内因细胞液的浓度变化？细胞液的浓度变化？颜色变化？颜色变化？此时细胞壁与原生质此时细胞壁与原生质层之间的液体是什么？层之间的液体是什么？原生质层原生质层比细胞壁的比细胞壁的伸伸缩性大缩性大,故故原生质层原生质层与与细胞壁细胞壁发生分离。发生分离。条件：条件：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2 2、植物细胞植物细胞质壁分离复原现象质壁分离复原现象结果分析结果分析科学探究科学探究条件：条件：2 2、植物细胞植物细胞质壁分离复原现象质壁分离复原现象结果分析结
12、果分析科学探究科学探究外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞液的浓度，细胞细胞吸水吸水条件：条件：成熟植物细胞成熟植物细胞可以通过可以通过渗透作用渗透作用吸吸水水实验结论实验结论原生质层相当于一层半透膜原生质层相当于一层半透膜科学探究科学探究这也是它吸水的这也是它吸水的主要方式主要方式水分子是水分子是顺着相对含量的梯度顺着相对含量的梯度跨膜跨膜运输的，其他物质的运输也一样吗运输的，其他物质的运输也一样吗？320 20 2525倍倍人体甲状腺滤泡上皮细胞人体甲状腺滤泡上皮细胞250mg/L250mg/L血液中碘的浓度血液中碘的浓度I I物质跨膜运输物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的并不都
13、是顺相对含量梯度的说明：说明：碘进入细胞时是从碘进入细胞时是从 浓度向浓度向 浓度，浓度，即即 浓度梯度吸收。浓度梯度吸收。高高低低逆逆四、物质跨膜运输的其他实例四、物质跨膜运输的其他实例初始浓度初始浓度 0 Mg0 Mg2 2 CaCa2+2+SiO SiO4 44-4-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水稻培养液水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高？中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高？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？水稻水稻吸收水分较多吸收水分较多，吸收，吸收MgMg2+2+、CaCa2+2+较少较少四、物质跨膜运输的其他实
14、例四、物质跨膜运输的其他实例28.1628.1648.5548.55米曲菌米曲菌38.6638.6651.0051.00酵母菌酵母菌2.412.414.934.93圆褐固氮菌圆褐固氮菌12.9512.9533.9933.99大肠杆菌大肠杆菌K K2 2O OP P2 2O O5 5微生物微生物几种微生物体内的矿物质含量几种微生物体内的矿物质含量 (占全部矿物质的占全部矿物质的%)%)四、物质跨膜运输的其他实例四、物质跨膜运输的其他实例说明：说明：不同的微生物对不同的矿物质的吸收不同的微生物对不同的矿物质的吸收 。不同不同 结论：结论：细胞对于物质的输入和输出有细胞对于物质的输入和输出有选择性选
15、择性。细胞膜的功能特性细胞膜的功能特性这种膜可以让这种膜可以让 自由通过，细胞要自由通过，细胞要 也可以通过，而也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子其他的离子、小分子和大分子则不能通过。则不能通过。细胞膜是一种细胞膜是一种选择透过性选择透过性膜膜。水分子水分子选择吸收的离子和小分子选择吸收的离子和小分子这一特性是这一特性是活细胞活细胞的一个重要特征的一个重要特征1 1、下图是三个相邻的植物细胞，以及它们、下图是三个相邻的植物细胞，以及它们之间水分流动方向的示意图。图中三个细胞之间水分流动方向的示意图。图中三个细胞的细胞液，在浓度上的关系是（的细胞液，在浓度上的关系是（）A A、甲乙丙、甲乙
16、丙 B B、甲、甲 乙乙 丙丙 C C、甲乙，且乙、甲乙，且乙 丙丙 D D、甲、甲 乙，且乙丙乙，且乙丙B练练吧练练吧甲甲乙乙丙丙2 2、将洋葱表皮细胞放在、将洋葱表皮细胞放在30%30%的蔗糖溶液中，的蔗糖溶液中，一段时间后，细胞的原生质层与细胞壁之间的一段时间后，细胞的原生质层与细胞壁之间的物质是（物质是（）A.A.水水 B.30%B.30%的蔗糖溶液的蔗糖溶液 C.C.低于低于30%30%的蔗糖溶液的蔗糖溶液 D.D.高于高于30%30%的蔗糖溶液的蔗糖溶液练练吧练练吧c3.3.将洋葱鳞片叶表皮放在将洋葱鳞片叶表皮放在“0.45 mol/L0.45 mol/L蔗糖溶蔗糖溶液中，细胞发生
17、液中，细胞发生质壁分离质壁分离；放在；放在0.35mol/L0.35mol/L蔗蔗糖溶液中细胞有胀大的趋势；放在糖溶液中细胞有胀大的趋势；放在0.40mol/L0.40mol/L蔗糖溶中，细胞似乎不发生变化蔗糖溶中，细胞似乎不发生变化”。这表明。这表明()A.A.细胞已经死亡细胞已经死亡B.B.蔗糖分子可以自由进出细胞蔗糖分子可以自由进出细胞C.C.细胞液浓度与细胞液浓度与0.40mol/L0.40mol/L蔗糖溶液浓度相当蔗糖溶液浓度相当 D.D.细胞质壁分离后能自动复原细胞质壁分离后能自动复原C练练吧练练吧4 4、向动物膀胱膜制作的袋子中注入一半容积的浓度为、向动物膀胱膜制作的袋子中注入一
18、半容积的浓度为30%30%的蔗糖溶液，扎紧开口后将其浸入浓度为的蔗糖溶液，扎紧开口后将其浸入浓度为5%5%的蔗糖的蔗糖溶液中，每隔溶液中，每隔10min10min称一次重。下列坐标图中，能正确称一次重。下列坐标图中，能正确表示测定结果的是（表示测定结果的是（）BO Ot tWWA AO Ot tWWB BO Ot tWWC CO Ot tWWD D练练吧练练吧15 5、利用高浓度盐水（、利用高浓度盐水（NaClNaCl溶液）杀菌防腐溶液）杀菌防腐的原理是（的原理是（）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
19、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、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡而死亡D D练练吧练练吧6 6、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称俗称“烧苗烧苗”。其原因是（。其原因是（）A 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 B、根细胞不能从土壤中吸水、根细胞不能从土壤中吸水C C、根系不能将水向上运输、根系不能将水向上运输D 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练练吧练练吧7 7、以下可以发生渗透作用的是、以下可
20、以发生渗透作用的是_._.A.A.煮熟的马铃薯条放入水中煮熟的马铃薯条放入水中 B.B.把把干种子干种子放在清水中放在清水中C.C.烈日下菠菜叶子下垂烈日下菠菜叶子下垂D.D.放在盐水中的萝卜变软放在盐水中的萝卜变软D吸胀作用吸胀作用练练吧练练吧8 8、植物细胞发生质壁分离的原因是（、植物细胞发生质壁分离的原因是（）外界溶液浓度大于细胞液浓度外界溶液浓度大于细胞液浓度 细胞液浓度大于外界溶液浓度细胞液浓度大于外界溶液浓度 细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性 原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性 A.A.B.B.C.D.C.D.B
21、练练吧练练吧1 1、煮过的成熟植物叶片还会发生质壁分离和质、煮过的成熟植物叶片还会发生质壁分离和质壁分离复原现象吗？为什么壁分离复原现象吗？为什么?只有只有活的、活的、成熟的成熟的、植物、植物细胞才会细胞才会发生质壁分离和质壁分离复原现象发生质壁分离和质壁分离复原现象2 2、一个同学喜欢养花、一个同学喜欢养花,一天一天,她给花施了一些肥她给花施了一些肥,第二天第二天,她发现叶子萎蔫了她发现叶子萎蔫了,请你帮她找找原因请你帮她找找原因.如何救救这株花如何救救这株花?但她发现浇水也不行，为什么？但她发现浇水也不行，为什么？3 3、人在输液时，输的是、人在输液时，输的是0.9%0.9%的生理盐水，若
22、加的生理盐水，若加大浓度会大浓度会怎样怎样？能发生渗透作用吗？能发生渗透作用吗?能发生质壁分离吗能发生质壁分离吗?结论结论:烧苗烧苗是否所有细胞都能发生质壁分离和复原现象是否所有细胞都能发生质壁分离和复原现象?能能不能不能吸水和吸水和吸收无吸收无机盐机盐最活跃最活跃成熟区成熟区伸长区伸长区根冠根冠分生区分生区质壁分离与复原实验的拓展应用质壁分离与复原实验的拓展应用1.1.判断细胞的死活判断细胞的死活3.3.测定测定细胞液大体浓度细胞液大体浓度2.2.观察植物细胞的细胞膜观察植物细胞的细胞膜请根据渗透作用的原理设计一个实验，来测定请根据渗透作用的原理设计一个实验，来测定细胞液的大体浓度。细胞液的
23、大体浓度。（1 1）按照一定浓度梯度，）按照一定浓度梯度，配制不同浓度的溶液配制不同浓度的溶液。（2 2）把）把相同的成熟植物细胞相同的成熟植物细胞分别放入不同浓度的溶液中分别放入不同浓度的溶液中 用显微镜观察发生质壁分离的情况用显微镜观察发生质壁分离的情况。（3 3）在显微镜下可看到几乎无变化及发生不同程度质壁）在显微镜下可看到几乎无变化及发生不同程度质壁 分离的细胞，而细胞液的浓度应是稍小于分离的细胞，而细胞液的浓度应是稍小于刚开始发刚开始发 生质壁分离的细胞生质壁分离的细胞的外界溶液的浓度，最接近于未的外界溶液的浓度，最接近于未 发生质壁分离的细胞的外界溶液的浓度。发生质壁分离的细胞的外
24、界溶液的浓度。（4 4）如果实验中细胞）如果实验中细胞均未发生质壁分离，或者均发生太均未发生质壁分离，或者均发生太 明显质壁分离，则应分别提高或降低溶液的浓度。明显质壁分离，则应分别提高或降低溶液的浓度。9.9.将洋葱表皮细胞放入将洋葱表皮细胞放入0.5g/ml0.5g/ml的蔗糖溶的蔗糖溶液液中，很快发生了质壁现象，用中，很快发生了质壁现象，用清水处清水处理理,却却不能发生质壁分离复原现象，不能发生质壁分离复原现象，原因原因是什么？是什么？10.10.当把成熟的植物细胞放在当把成熟的植物细胞放在0.3g/ml0.3g/ml的的KNOKNO3 3溶液溶液中时，发现很快发生了质壁分中时，发现很快发生了质壁分离现象，但过了一会又离现象，但过了一会又发生了质壁分离发生了质壁分离复原现象，复原现象，原因是什么？原因是什么？0.3g/ml0.3g/ml的乙二醇的乙二醇溶液溶液练练吧练练吧