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1、第第4 4章章 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: 是指某些物质可以透过，而另一些物质不是指某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。能否通过半透膜取能透过的多孔性薄膜。能否通过半透膜取决于该物质分子直径的大小。决于该物质分子直径的大小。渗透作用渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）透过水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散，的扩散，称为渗透作用称为渗透作用阅读阅读P60问题探讨问题探讨一、渗透作用：一、渗透作用：半透膜两侧溶液有浓度差半透膜两侧溶液有浓度差得出
2、结论得出结论: 水渗入漏斗内使液面上升水渗入漏斗内使液面上升(发生发生渗透作用）必须具备两个条件：渗透作用）必须具备两个条件：具有半透膜具有半透膜水分子流动的方向水分子流动的方向:1、低浓度的溶液、低浓度的溶液 高浓度的溶液高浓度的溶液2、单位体积中水分子数量多、单位体积中水分子数量多 水分子数量少水分子数量少（顺相对含量的梯度运输）（顺相对含量的梯度运输）3、二、细胞的吸水和失水二、细胞的吸水和失水1、动物细胞的吸水和失水、动物细胞的吸水和失水外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度1、动物细胞的吸水和失水、动物细胞的吸水和失水外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度细胞吸水细胞
3、吸水 膨胀膨胀1 1、动物细胞的吸水和失水、动物细胞的吸水和失水外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度细胞吸水细胞吸水 膨胀膨胀1、动物细胞的吸水和失水、动物细胞的吸水和失水外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度细胞吸水细胞吸水 膨胀膨胀细胞失水细胞失水 皱缩皱缩1、动物细胞的吸水和失水、动物细胞的吸水和失水外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度外界溶液浓度外界溶液浓度 = 细胞质浓度细胞质浓度细胞吸水细胞吸水 膨胀膨胀细胞失水细胞失水 皱缩皱缩1、动物细胞的吸水和失水、动物细胞的吸水和失水外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度外界溶液浓度外界溶液浓度 = 细胞
4、质浓度细胞质浓度细胞吸水细胞吸水 膨胀膨胀细胞失水细胞失水 皱缩皱缩水分进出平衡水分进出平衡细胞保持原状细胞保持原状1、动物细胞的吸水和失水、动物细胞的吸水和失水外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞质浓度细胞质浓度外界溶液浓度外界溶液浓度 = 细胞质浓度细胞质浓度 水的进出方向水的进出方向顺相对含量的梯顺相对含量的梯度进出动物细胞度进出动物细胞 2. 根据现象判断红细胞的细胞膜相根据现象判断红细胞的细胞膜相当与什么膜？当与什么膜？ 红细胞的细胞膜相当于半透膜。红细胞的细胞膜相当于半透膜。讨论讨论 1. 正常生活着的红细胞内的血红蛋正常生活着的红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？白等有机物能透过
5、细胞膜吗？ 红细胞内的血红蛋白等有机物一红细胞内的血红蛋白等有机物一般不能透过细胞膜。般不能透过细胞膜。 4. 红细胞吸水或失水的多少取决与红细胞吸水或失水的多少取决与什么？什么？ 3. 当外界溶液的浓度低时，红细胞当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会吸水而涨破吗？一定会吸水而涨破吗？ 当外界溶液的浓度低于红细当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度时，红细胞一般会胞内部的浓度时，红细胞一般会因持续吸水而涨破。因持续吸水而涨破。 红细胞吸水或失水的多少主要取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况下，差值较大时吸水或
6、失水较多。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？觉得比较干。因为细胞失水。觉得比较干。因为细胞失水。2、植物细胞的结构、植物细胞的结构细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜2、植物细胞的结构、植物细胞的结构细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜细胞质细胞质2、植物细胞的结构、植物细胞的结构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外界溶液外界溶液2、植物细胞的结构、植物细胞的结构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外界溶液外界溶液原原生生质质层层浓浓度度差差植物细胞植物细胞质壁分离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
7、水植物细胞植物细胞质壁分离复原质壁分离复原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l质壁分离质壁分离:植物细胞植物细胞因为失水收缩，原因为失水收缩，原生质层与细胞壁发生质层与细胞壁发生分离的现象。生分离的现象。原生质层比细胞壁的原生质层比细胞壁的伸缩性大伸缩性大l质壁分离复原：发质壁分离复原：发生质壁分离的植物生质壁分离的植物细胞因吸水膨胀。细胞因吸水膨胀。实验结果记录：实验结果记录： 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细胞大小小蔗糖溶蔗糖溶液液基本基本不变不变基本基本不变不变清水清水原生质层脱离原生质层脱离细胞壁细胞壁变小，颜色变小，颜
8、色逐渐变深逐渐变深逐渐恢复原逐渐恢复原来大小，颜来大小，颜色逐渐变浅色逐渐变浅原生质层恢复原生质层恢复原来位置原来位置现象现象试剂试剂结论：结论：植物细胞的质壁分离和复原证明水分子是可植物细胞的质壁分离和复原证明水分子是可以出入细胞膜（以出入细胞膜（在本实验中是原生质层，在本实验中是原生质层，下同下同）的物质；而且水分子进出细胞的方）的物质；而且水分子进出细胞的方向取决于细胞膜两边溶液的浓度，向取决于细胞膜两边溶液的浓度，细胞的细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程膜运输的过程.同时也证明同时也证明细胞膜是选择透细胞膜是选择透过性膜过性膜，因
9、为蔗糖分子并未如水分子那样，因为蔗糖分子并未如水分子那样进出细胞。进出细胞。l1 1、植物细胞会由于吸水过多而涨破吗？、植物细胞会由于吸水过多而涨破吗？l2 2、若用人的口腔上皮细胞代替洋葱表皮细、若用人的口腔上皮细胞代替洋葱表皮细胞，重复以上实验，结果会怎么样？胞，重复以上实验，结果会怎么样？l3 3、用死的洋葱表皮细胞做质壁分离与复原、用死的洋葱表皮细胞做质壁分离与复原实验，会成功吗？实验，会成功吗？不会。因为有细胞壁的支持和保护作用不会。因为有细胞壁的支持和保护作用人和动物细胞没有细胞壁，将它们放入高浓度蔗糖人和动物细胞没有细胞壁，将它们放入高浓度蔗糖溶液时会失水皱缩，放入清水中会吸水涨
10、破，但不溶液时会失水皱缩，放入清水中会吸水涨破，但不能发生质壁分离与复原能发生质壁分离与复原.不会。只有活的成熟的植物细胞才能发生质不会。只有活的成熟的植物细胞才能发生质壁分离现象。若外界溶液浓度过高，植物会壁分离现象。若外界溶液浓度过高，植物会因过度失水而死亡。因过度失水而死亡。二、物质跨膜运输的其它实例二、物质跨膜运输的其它实例阅读阅读P63 64资料分析资料分析二、物质跨膜运输的其它实例二、物质跨膜运输的其它实例 1. 水稻培养液里的水稻培养液里的Ca+2和和Mg+2浓度为浓度为什么会增高？什么会增高？ 在培养过程中在培养过程中, 水稻吸收水分及其水稻吸收水分及其他离子较多他离子较多,
11、吸收吸收Ca2+、Mg2+较少较少, 结果结果导致水稻培养液里的导致水稻培养液里的Ca2+、Mg2+浓度增浓度增高。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?不同作物对无机盐的吸收是有差异的。不同作物对无机盐的吸收是有差异的。 3. 水分子跨膜运输是顺相对含量梯水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的度的, 其他物质的跨膜运输也是这样吗其他物质的跨膜运输也是这样吗? 4. 细胞对物质的吸收有选择吗细胞对物质的吸收有选择吗?如如果有，这种选择性有普遍性吗？果有，这种选择性有普遍性吗？ 3. 水分子跨膜运输是顺相对含量梯水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的度的, 其他物质的跨膜运
12、输也是这样吗其他物质的跨膜运输也是这样吗?水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，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并不都是这样，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。这取决于细胞生命活动的需要。 4. 细胞对物质的吸收有选择吗细胞对物质的吸收有选择吗?如如果有，这种选择性有普遍性吗？果有，这种选择性有普遍性吗？细胞对物质的吸收是有选择的。这种细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具有普遍性。选择性具有普遍性。 3. 水分子跨膜运输是顺相对含量梯水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的度的, 其他物质的跨膜运输也是这样吗其他物质的跨膜运输也是这样吗?水分子跨膜运输是顺
13、相对含量梯度的，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并不都是这样，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。这取决于细胞生命活动的需要。 4. 细胞对物质的吸收有选择吗细胞对物质的吸收有选择吗?如如果有，这种选择性有普遍性吗？果有，这种选择性有普遍性吗？细胞膜和其他生物膜都是细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。选择透过性膜。其特性是：其特性是： 水分子可以自由通过，一些离子水分子可以自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、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。小分子和大分子则不能通过。 三三 、实例分析结论、实例分析结论物质通
14、过生物膜的跨膜运输，有的是物质通过生物膜的跨膜运输，有的是顺浓度梯度的，有的是逆浓度梯度的。顺浓度梯度的，有的是逆浓度梯度的。细胞对于物质输入和输出的选择性是细胞对于物质输入和输出的选择性是通过细胞膜的选择透过性实现的。通过细胞膜的选择透过性实现的。小结：一、渗透作用：一、渗透作用：概念：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。发生渗透作用的条件：（1）要有半透膜；（2）半透膜两侧的溶液浓度不同。二、动物细胞的吸水和失水 吸水：细胞外液的浓度细胞内液的浓度（膨胀甚至涨破） 失水：细胞外液的浓度细胞内液的浓度（皱缩）三、成熟植物细胞（有大液泡）的吸水和失水失水：细胞外液的浓度细胞内液的浓度（质壁分
15、离） 吸水：细胞外液的浓度细胞内液的浓度（质壁分离复原acbBacbCacbDacbA练习练习 1. a、b、c是三个相邻的细胞是三个相邻的细胞, 已知已知a细胞液浓度细胞液浓度b细胞液浓度细胞液浓度c细胞液浓度细胞液浓度,如图所示如图所示, 能正确表示水分在三个相邻的能正确表示水分在三个相邻的细胞的运输方向的是细胞的运输方向的是 1. a、b、c是三个相邻的细胞是三个相邻的细胞, 已知已知a细胞液浓度细胞液浓度b细胞液浓度细胞液浓度c细胞液浓度细胞液浓度,如图所示如图所示, 能正确表示水分在三个相邻的能正确表示水分在三个相邻的细胞的运输方向的是细胞的运输方向的是CacbBacbCacbDac
16、bA练习练习 2. 田间一次施肥过多田间一次施肥过多, 作物变得枯作物变得枯萎发黄萎发黄, 俗称俗称“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 2. 田间一次施肥过多田间一次施肥过多, 作物变得枯作物变得枯萎发黄萎发黄, 俗称俗称“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
17、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 3. 利用高浓度盐水（利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀溶液）杀菌防腐的原理是菌防腐的原理是A. 盐水中的盐水中的Cl有杀菌防腐的作用有杀菌防腐的作用B. 盐水中的盐水中的Na不利于细菌的生活不利于细菌的生活C. 盐水是中性的盐水是中性的, 不适于细菌的生活不适于细菌的生活D. 由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗 出而死亡出而死亡D 3. 利用高浓度盐水（利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀溶液）杀菌防腐的原理是菌防腐的原理是A. 盐水中的盐水中的Cl有杀菌防腐的作用有杀菌防腐的作用B. 盐水中的盐水中的Na不利于细菌的生活不利于细菌的生活C. 盐水是中性的盐水是中性的, 不适于细菌的生活不适于细菌的生活D. 由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗 出而死亡出而死亡
