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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 渗透现象演示实验 Next 实验现象 1 装置管内液面升高的原因是什么 单位时间内进入半透膜的水分子数 渗出半透膜的水分子数 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 漏斗管内的液面不会升高 因为纱布的孔隙很大 蔗糖分子也可以自由通过 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 半透膜两侧溶液浓度相等 单位时间内透过半透膜的水分子数量 渗出的水分子数量 因此液面不会上升 原理 条件 渗透作用 水分子 或其他溶剂分子 透过半透膜的扩散 称为渗透作用 半透膜 这层膜两侧的溶液具有浓度差 在渗透作用中 水分是从溶液浓度
2、的一侧向溶液浓度的一侧渗透 原理 半透膜两侧存在浓度差 水往处流 高 低 高 半透膜与选择透过性膜半透膜 一些物质 一般是小分子物质 能透过 而另一些物质不能透过的多孔性薄膜 选择透过性膜 指水分子 细胞要选择吸收的离子和小分子可以通过 而其他的离子 小分子和大分子则不能通过的膜 选择透过性膜相当于半透膜 反之则不然 吸水胀破 失水皱缩 正常状态 细胞膜相当于半透膜 制备细胞膜的实验原理 一 动物细胞的吸水和失水 外界溶液浓度小于细胞质浓度细胞吸水膨胀 外界溶液浓度等于细胞质浓度保持原状态 外界溶液浓度大于细胞质浓度细胞失水皱缩 红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件 取决于外界溶液的浓度的大小
3、浓度差越大 细胞吸水或失水越多 其他动物细胞的吸水或失水与红细胞相似 动物细胞的细胞膜是半透膜 把红细胞看作一个渗透装置 细胞质 蔗糖溶液 清水 清水 细胞膜 半透膜 与生活的联系 吃比较咸的食物 口腔和唇的黏膜有什么感觉 为什么 答 觉得比较干 细胞失水 植物细胞的吸水和失水 萝卜条吸水和失水 盐水 清水 溶液浓度比细胞液的大 失水 溶液浓度比细胞液的小 吸水 植物细胞的细胞膜也是一层半透膜 细胞膜 液泡膜 细胞质 细胞液 细胞核 细胞壁 原生质层 由纤维素和果胶组成 是全透性的 伸缩性小 成熟的植物细胞 相当于半透膜 伸缩性大 二 植物细胞的吸水和失水 细胞内有细胞液 长颈漏斗中有蔗糖液
4、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 探究 植物细胞的吸水和失水 提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果 得出结论表达和交流进一步探究 实验视频 实验现象 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 植物细胞质壁分离现象 植物细胞质壁分离复原现象 正常情况下的细胞 发生质壁分离 结论 植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 1 在质壁分离和复原的实验中 如果没有细胞壁 结果会有什么不同吗 由于原生质层比细胞壁的伸缩性大 当细胞不断失水时 原生质层就会与细胞壁逐渐分离开 从而发生质壁分离 2 发生质壁分离的原
5、因是什么 如果没有细胞壁 细胞就会像红细胞一样会持续吸水直到涨破细胞膜 总结 一 渗透作用概念 条件 二 细胞的吸水和失水1 动物细胞的吸水和失水原理 2 植物细胞的吸水和失水原理 3 结论 水分子顺相对含量的梯度跨膜运输 取决于细胞液的浓度与外界溶液的浓度 取决于细胞质的浓度与外界溶液的浓度 对于动物 植物细胞来说 外界溶液浓度 细胞内溶液浓度 高 低 失水 外界溶液浓度 细胞内溶液浓度 低 高 吸水 水分子是顺相对含量梯度跨膜运输 动植物细胞在吸水与失水方面的差异动物细胞没有细胞壁 因此不会有质壁分离现象 植物细胞由于有细胞壁的限制和保护不会因持续吸水而涨破 植物细胞的质壁分离和复原现象证
6、明 水分子是可以出入细胞膜 原生质层 的物质水分子进出细胞的方向取决于细胞膜 原生质层 两边溶液的浓度细胞吸水和失水是水分子顺 水的 相对含量梯度进行跨膜运输的过程细胞膜是选择透过性膜 质壁分离和复原实验的应用 说明原生质层是选择透过性膜判断植物细胞的死活测定细胞液的浓度光学显微镜下观察细胞膜 原生质层 细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质 原生质和原生质层的区别 原生质 细胞内具有生命活动的物质称为原生质 包括细胞膜 细胞质和细胞核 三 物质跨膜运输的其他实例 三 物质跨膜运输的其他实例 20 25倍 人体甲状腺滤泡上皮细胞 250mg L 血液 I 结论 细胞对于物质的输出和输入有选择性
7、讨论 1 在培养过程中 水稻吸收水分及其它离子较多 吸收较少 结果导致水稻培养液里的浓度较高 3 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 Ca2 Mg2 Ca2 Mg2 三 其他物质的跨膜运输其他物质的跨膜运输并不顺相对含量梯度的 这取决于细胞生命活动的需要 细胞对物质的输入和输出有选择性 总结 结论 细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜 水 无机盐 葡萄糖 氨基酸 尿素等甘油 性激素 维生素D等都能横穿细胞膜 三 物质跨膜运输的其他实例 将洋葱表皮浸泡在7 的尿素溶液中 表皮细胞发生质壁分离 随后又自动发生质壁分离复原 出现这种现象的原因可能是 A 细胞液浓度下降B 尿素分
8、子进入细胞C 细胞壁受到破坏D 细胞膜受到破坏 课堂练习 1 家庭养花 如果施肥过多 会引起花卉萎蔫 这时可以采取的措施有 加强光照 改善空气流通 适当浇灌清水 更换盆中泥土 B C D 2 a b c表示某植物体的三个相邻的细胞 它们的细胞液浓度为a b c 它们之间的水分渗透方向应该是 a c b A B C D 3 当把紫色的洋葱鳞片叶的表皮置于质量浓度为0 3g ml的蔗糖溶液中后 原生质层和细胞壁之间将 紧紧靠在一起B 充满细胞液C 充满蔗糖溶液D 充满清水4 浓盐水有杀菌防腐的作用 其原因是 A 浓盐水中含有较多的氯离子 使细菌毒素失效B 浓盐水中没有细菌所需要的酶 细菌不能产生毒
9、素C 浓盐水中含养料少 细菌迅速死亡D 由于渗透作用 使细菌失水死亡 5 以下哪种情况会发生渗透作用 干种子萌发时的吸水 萎蔫的青菜放进清水中变得硬挺 根毛细胞吸水 水由气孔进入外界环境 插在花瓶中的花枝由瓶中吸水 洋葱表皮细胞放在盐水中发生质壁分离 兔的血液红细胞放在盐水中发生皱缩 B C D 6 某同学设计的渗透实验 用鸡蛋膜将漏斗口封住 再装上清水 把漏斗浸入盛有10 的NaCl溶液的烧杯中 使漏斗管内的液面与烧杯中的液面一样高 但他始终没有观察到渗透现象 他应该怎样改进的此装置才达到实验目的 A 把10 的NaCl溶液换成30 的NaCl溶液B 把10 的NaCl溶液装在漏斗里 清水装在烧杯中C 把鸡蛋膜换成其它半透膜D 把10 的NaCl溶液换成30 的蔗糖溶液
