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1、半透膜：一类可以让小分子物质通过而大半透膜：一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。分子物质不能通过的一类薄膜的总称。讨论：1.漏斗管内的液面为什么会升高？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？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？渗透作用渗透作用:水分子或溶剂分子通过半透膜，从水分子或溶剂分子通过半透膜，从溶液浓度低的一侧向溶液浓度高的一侧扩散溶液浓度低的一侧向溶液浓度高的一侧扩散的现象。的现象。若换为纱布，若换为纱布， 漏斗管内的液面漏斗管内的液面不会上升不会上升发生渗透作用的条件：发生渗透作用的条件：v具有半透膜v半透膜两侧溶
2、液存在浓度差低溶液浓度高高水势低水水分分流流动动方方向向第第1 1节节 物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例本节聚集：本节聚集：1.1.细胞在什么情况下吸水或失水？细胞在什么情况下吸水或失水？2.2.植物细胞的质壁分离与复原现象说明什么？植物细胞的质壁分离与复原现象说明什么？3.3.为什么说细胞膜是选择透过性膜？为什么说细胞膜是选择透过性膜？一、细胞的吸水和失水：1.动物细胞的吸水和失水：吸水胀破吸水胀破吸水胀破吸水胀破失水皱缩失水皱缩失水皱缩失水皱缩正常状态正常状态正常状态正常状态1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？2.红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜？3.当
3、外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？4.红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？一般不会。一般不会。一般会持续吸水而涨破。一般会持续吸水而涨破。 红细胞红细胞 至于溶液中至于溶液中红细胞正常，无变化红细胞正常，无变化外界溶液浓度外界溶液浓度_细胞质的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红细胞膨胀，甚至胀破红细胞膨胀，甚至胀破外界溶液浓度外界溶液浓度_细胞质的浓度细胞质的浓度红细胞皱缩红细胞皱缩=红细胞吸水红细胞吸水红细胞失水红细胞失水细胞通过渗透作用是吸水还是失水，细胞通过渗透作用是吸水还是失水，取决于细胞液与外界溶液浓度大小进行比较。取决于细胞液与外
4、界溶液浓度大小进行比较。结论：结论：与生活的联系与生活的联系 吃比较咸的食物，口腔和唇的黏膜有什么感觉？为什么？思考：v其他动物细胞的吸水和失水的原理与红细胞是一样的吗？v白菜长时间放置在空气中会慢慢地萎蔫，但是将萎蔫的白菜放进清水中，它又会恢复硬挺的形态。可见，白菜也会失水和吸水。v白菜细胞的失水与吸水与红细胞相同吗？v如果不同，不同又在哪里呢？v植物细胞与动物细胞的区别: (细胞壁是全透性的)成熟的植物细胞w细胞内的液体环境主要指的是液泡里液泡里的细胞液的细胞液 w细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系
5、统课下实验:1 1、植物细胞会出现失水的情况吗、植物细胞会出现失水的情况吗? ?2 2、植物细胞在什么情况下会失水？、植物细胞在什么情况下会失水？3 3、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？ 提出问题：（参考题目）提出问题：（参考题目）根据同学们观察到的现象提出想探究的问题？讨论：讨论：【作出假设作出假设】植物细胞植物细胞 相当于半透膜相当于半透膜原生质层原生质层【回忆回忆】植物细胞的结构植物细胞的结构设计设计实验实验: :（学生阅读（学生阅读p62p62的参考案例）的参考案例）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溶液中较高浓度的蔗糖溶液中和清水中和
6、清水中，观察其大小的变化。观察其大小的变化。 预期实验的结果预期实验的结果 ：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，因此在蔗糖溶液中，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡植物细胞的中央液泡会缩小，细胞皱缩会缩小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的在清水中植物细胞的液泡又会液泡又会变大变大，细胞，细胞膨胀膨胀。 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，细胞吸水。吸水。植物细胞植物
7、细胞质壁分离复原质壁分离复原v质壁分离质壁分离: :植物细胞因为失水植物细胞因为失水收缩，细胞膜与细胞壁收缩，细胞膜与细胞壁 发生分发生分离的现象。离的现象。v质壁分离复原：发生质壁分质壁分离复原：发生质壁分离的植物细胞因吸水膨胀，离的植物细胞因吸水膨胀，实验结果：实验结果： 细胞大小细胞大小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复原生质层恢复原来位置原来位置原生质层脱离原生质层脱离细胞壁细胞壁基本基本不变不变基本基本不变不变中央液泡中央液泡大小大小原生质层原生质层的位置的位置蔗糖蔗糖溶液溶液清水清水表格分析：表格分析：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
8、吸水吸水植物细胞质壁分离植物细胞质壁分离和复原现象和复原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，细胞失水失水实验结论实验结论：分析结果，得出结论分析结果，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, ,成熟的成熟的植物细胞靠渗透作用吸水。细胞液与细胞外界溶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。液发生了渗透作用。1.如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？2.如果滴加的是如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液，实验结果会的蔗糖溶液，实验结果会有什么不同？有什么不同？不会发生质壁分离现象，
9、只发生渗透作用不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用的吸水或失水的吸水或失水.高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水而死亡，高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水而死亡，不可能发生质壁分离复原不可能发生质壁分离复原.3.3.为什么植物细胞失水时为什么植物细胞失水时, ,原生质层与细胞壁不是原生质层与细胞壁不是一起变化一起变化, ,而是发生质壁分离而是发生质壁分离? ?原生质层比细胞壁的伸缩性大原生质层比细胞壁的伸缩性大.动植物细胞在吸水与失水方面的差异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，因此不会有质壁动物细胞没有细胞壁，因此不会有质壁 分离现象。分离现象。 植物细胞由于有细胞壁的限
10、制和保护不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。会因持续吸水而涨破。探究实验：植物细胞的吸水和失水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）设计设计方案方案（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）预期预期结果结果将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小的变
11、化；再将细胞浸润中，观察其大小的变化；再将细胞浸润在清水中，观察其大小的变化。在清水中，观察其大小的变化。在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的中小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的中央液泡会变大，细胞膨胀。央液泡会变大，细胞膨胀。初始浓度初始浓度 0Mg2Ca2+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物质跨膜运输的其他实例物质跨膜运输的其他实例实例一实例一1、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？2、不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？、不同作物对无
12、机盐离子的吸收有差异吗？3、同一种植物对不同无机盐离子吸收有差异吗？、同一种植物对不同无机盐离子吸收有差异吗？1.1.在培养过程中，水稻吸收水分及在培养过程中，水稻吸收水分及Si4+离子较多，离子较多，吸收吸收CaCa2+2+、MgMg2+2+较少，结果导致水稻培养液里的较少，结果导致水稻培养液里的CaCa2+2+、MgMg2+2+浓度增高。浓度增高。2.2.在番茄的培养液中，在番茄的培养液中， Ca Ca2+2+、MgMg2+2+的浓度下降，的浓度下降，而而Si4+的浓度升高，证明番茄吸收的的浓度升高，证明番茄吸收的CaCa2+2+、MgMg2+2+比比Si4+ 多。多。3.3.不同作物对无
13、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。4.4.植物对水的吸收和离子的吸收是一个相对独植物对水的吸收和离子的吸收是一个相对独立的过程。立的过程。5.5.细胞膜对无机盐的吸收具有选择性。细胞膜对无机盐的吸收具有选择性。根据资料分析根据资料分析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微生物微生物其他物质跨膜运输实例二其他物质跨膜运输实例二结论：不同细胞对于物质的输出和输入有选结论：不同细胞对于物质的输出和输入有选择性择性。几种微生物体内的矿物质含量（占全部矿物质的几种微生物
14、体内的矿物质含量（占全部矿物质的% %）结论：结论：物质（如碘）的跨膜运输并不都是和物质（如碘）的跨膜运输并不都是和水一样顺相对含量梯度的运输的。水一样顺相对含量梯度的运输的。物质跨膜运输的其他实例三物质跨膜运输的其他实例三2025倍倍人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力250mg/L血液中碘的浓度血液中碘的浓度I 水分子的运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输也水分子的运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输也是这样的吗？由此你能得出什么结论？是这
15、样的吗？由此你能得出什么结论？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，这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。取决于细胞生命活动的需要。细胞对物质的吸收是有选择的。细胞对物质的吸收是有选择的。结论：结论：细胞膜不仅是半透膜，还是选择透过性膜。细胞膜不仅是半透膜，还是选择透过性膜。即细胞膜和其他生物膜都是选择通过性膜。即细胞膜和其他生物膜都是选择通过性膜。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
16、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课堂反馈课堂反馈：2、a、b、c是三个相邻的细胞，已知是三个相邻的细胞，已知a细胞液浓度细胞液浓度 b细细胞液浓度胞液浓度 c细胞液浓度细胞液浓度,如图所示，能正确表示水分在如图所示，能正确表示水分在三者之间关系的是（三者之间关系的是（ ）CacbacbacbacbABCD3 3、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称称“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
17、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 B4、利用高浓度盐水（、利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理溶液）杀菌防腐的原理是（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，不适于细菌的生活、盐水是中性的，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出而死亡、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡D5、将洋葱表皮细胞浸入浓度为、将洋葱表皮细胞浸入浓度为1mol/L的的KNO3溶液溶液中，细胞发生质壁分离。但过一段时间
18、后，自动发生中，细胞发生质壁分离。但过一段时间后，自动发生质壁分离复原，表皮细胞又恢复到原来状态。分析质壁分离复原，表皮细胞又恢复到原来状态。分析（1）发生质壁分离的原因是）发生质壁分离的原因是 。（2）自动发生质壁分离复原的原因是）自动发生质壁分离复原的原因是 。（3）以上事实表明细胞膜对）以上事实表明细胞膜对 的通透性存的通透性存在差异，所以它是一种选择透过性膜。在差异，所以它是一种选择透过性膜。（1）洋葱表皮细胞液的浓度小于外界溶液浓）洋葱表皮细胞液的浓度小于外界溶液浓度，细胞渗透失水；又由于细胞壁的伸缩性度，细胞渗透失水；又由于细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，便导致质壁分离小于原生
19、质层的伸缩性，便导致质壁分离（2）由于细胞可选择性地吸收）由于细胞可选择性地吸收K和和NO3，导致细胞液浓度增加直至大于外界溶液的浓导致细胞液浓度增加直至大于外界溶液的浓度，细胞开始吸水，从而发生质壁分离复原度，细胞开始吸水，从而发生质壁分离复原（3）离子）离子 半透膜、选择透过性膜半透膜、选择透过性膜 （1 1）区别）区别 半透膜可以是生物性的选择透过性膜，也可以是无生命半透膜可以是生物性的选择透过性膜，也可以是无生命的物理性膜，即指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的的物理性膜，即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，物质能否通过取决于分子的大小。多孔性薄膜，物质能否通过取
20、决于分子的大小。 选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体的存在决定了选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活其对不同物质是否吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。后，其选择透过性丧失。 （2）共性）共性 都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。 相关概念辨析相关概念辨析 原生质层、原生质体原生质层、原生质体 （1 1）原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透）原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构，由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞膜的结构，由细胞膜、液泡膜以
21、及两膜之间的细胞质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟的植物细胞中。仅存在于成熟的植物细胞中。 （2 2）原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的）原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植物细胞结构，包括细胞膜、细胞具有生物活性的植物细胞结构，包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分，常作为植物细胞融合的材料。质、细胞核三部分，常作为植物细胞融合的材料。 相关概念辨析相关概念辨析（1）判断植物细胞的生活状况）判断植物细胞的生活状况（2）判断植物细胞的细胞液浓度）判断植物细胞的细胞液浓度（3）农业生产中的水肥管理）农业生产中的水肥管理
22、（4）生活中杀菌、防腐、腌制食品）生活中杀菌、防腐、腌制食品渗透作用原理的运用判断细胞是否发生质壁分离及复原的规律判断细胞是否发生质壁分离及复原的规律(1)从细胞角度分析从细胞角度分析具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象。具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象。 死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离现象。死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离现象。(2)从溶液角度分析从溶液角度分析 在溶质可穿膜的溶液中细胞会发生先质壁分离后自动复原现象在溶质可穿膜的溶液中细胞会发生先质壁分离后自动复原现象（乙二醇、甘油、尿素、乙二醇、甘油、尿素、KNO3等溶液等溶液
23、）。）。 在溶质不能穿膜的溶液中细胞只会发生质壁分离现象，不能自在溶质不能穿膜的溶液中细胞只会发生质壁分离现象，不能自动复原。动复原。在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象，但会因过度失水而在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象，但会因过度失水而死亡不再复原。死亡不再复原。质壁分离实验的拓展应用及方法质壁分离实验的拓展应用及方法(1)判断细胞的死活判断细胞的死活待测细胞蔗糖溶液待测细胞蔗糖溶液 发生质壁分离和复原发生质壁分离和复原 活细胞活细胞不发生质壁分离不发生质壁分离可能是死细胞可能是死细胞 (2)验证原生质层和细胞壁伸缩性的大小验证原生质层和细胞壁伸缩性的大小成熟植物细胞成熟植物细胞+蔗糖溶液蔗糖溶液 发生质壁分离现象发生质壁分离现象细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性不发生质壁分离不发生质壁分离 细胞壁伸缩性大于或等于原生细胞壁伸缩性大于或等于原生质层的伸缩性。质层的伸缩性。
