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1、第四章第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第一節(jié)第一節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶嵗镔|(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶嵗?、滲透系統(tǒng)的組成分析及應(yīng)用一、滲透系統(tǒng)的組成分析及應(yīng)用1.滲透作用滲透作用（或其他溶劑分子）透過半透膜的擴(kuò)散，稱為滲透作用條件（1）半透膜）半透膜 （2）膜兩側(cè)的溶）膜兩側(cè)的溶液具有濃度差液具有濃度差(玻璃紙、細(xì)胞膜、玻璃紙、細(xì)胞膜、原生質(zhì)層原生質(zhì)層)（滲透壓差）（滲透壓差）從低濃度到高濃度方向：注意：注意：1、半透膜等于選擇透過性膜嗎？、半透膜等于選擇透過性膜嗎？半透膜是一類可以讓小分子物質(zhì)（分子直徑小于半透膜是一類可以讓小分子物質(zhì)（分子直徑小于“孔孔”）通過（如水分子），而較大分子物質(zhì)

2、（分子直徑大于通過（如水分子），而較大分子物質(zhì)（分子直徑大于“孔孔”）不能通過（如蔗糖）的一類多孔性膜。）不能通過（如蔗糖）的一類多孔性膜。半透膜半透膜包括包括物理性過濾膜（無生物活性，如動物膀胱、玻璃紙、物理性過濾膜（無生物活性，如動物膀胱、玻璃紙、腸衣、雞蛋的卵殼膜）腸衣、雞蛋的卵殼膜）和和選擇透過性膜（具有生物活性，選擇透過性膜（具有生物活性，如細(xì)胞膜、原生質(zhì)層等），可以說如細(xì)胞膜、原生質(zhì)層等），可以說“選擇透過性膜屬于選擇透過性膜屬于半透膜半透膜”2、水分子只進(jìn)不出嗎？、水分子只進(jìn)不出嗎？半透膜兩側(cè)溶液的水分子是進(jìn)行半透膜兩側(cè)溶液的水分子是進(jìn)行雙向運(yùn)動雙向運(yùn)動的，我們只是觀察由的，我們

3、只是觀察由雙向水分子運(yùn)動快慢的差異所導(dǎo)致的液面改變。雙向水分子運(yùn)動快慢的差異所導(dǎo)致的液面改變。水分子水分子進(jìn)入的進(jìn)入的速率大于出來的速率，速率大于出來的速率，液面升高，當(dāng)二者速率液面升高，當(dāng)二者速率相等相等時，液面不時，液面不再升高。再升高。3、液面停止上升后，漏斗內(nèi)外溶液濃度相等嗎？、液面停止上升后，漏斗內(nèi)外溶液濃度相等嗎？內(nèi)部（蔗糖溶液）濃度高于外部（清水）濃度內(nèi)部（蔗糖溶液）濃度高于外部（清水）濃度。隨著液面升高液注產(chǎn)生的壓力逐漸增大使水分子向外出速率隨著液面升高液注產(chǎn)生的壓力逐漸增大使水分子向外出速率逐漸增加，同時由于內(nèi)外溶液濃度差逐漸減小導(dǎo)致水分子由逐漸增加，同時由于內(nèi)外溶液濃度差逐

4、漸減小導(dǎo)致水分子由于滲透壓向內(nèi)進(jìn)的速率逐漸減小，直到進(jìn)出速率相等時，液于滲透壓向內(nèi)進(jìn)的速率逐漸減小，直到進(jìn)出速率相等時，液面不再升高。面不再升高?！?、知識運(yùn)用】、知識運(yùn)用】1、有兩瓶蔗糖溶液，一瓶、有兩瓶蔗糖溶液，一瓶10%，一瓶，一瓶20%，可，可是標(biāo)簽掉了，請用上述裝置，設(shè)計實驗將它們區(qū)是標(biāo)簽掉了，請用上述裝置，設(shè)計實驗將它們區(qū)分？分？ 運(yùn)用上述裝置，在燒杯中加入蔗糖溶液運(yùn)用上述裝置，在燒杯中加入蔗糖溶液a，在漏斗，在漏斗中裝入蔗糖溶液中裝入蔗糖溶液b，觀察其液面變化，若液面上升，觀察其液面變化，若液面上升，則則a是是10%，b是是20%；若液面下降，則結(jié)果相反。；若液面下降，則結(jié)果相反

5、。 2、如何證明淀粉和碘液哪種物質(zhì)可以通過半透、如何證明淀粉和碘液哪種物質(zhì)可以通過半透膜？請用上述裝置，設(shè)計實驗加以證明？膜？請用上述裝置，設(shè)計實驗加以證明？ 運(yùn)用上述裝置，在燒杯中加入淀粉溶液，在漏斗中裝入運(yùn)用上述裝置，在燒杯中加入淀粉溶液，在漏斗中裝入碘液，觀察顏色變化。碘液，觀察顏色變化。若漏斗內(nèi)變藍(lán)，則說明淀粉可以透若漏斗內(nèi)變藍(lán)，則說明淀粉可以透過半透膜而碘液不能透過；過半透膜而碘液不能透過；若燒杯內(nèi)變藍(lán)，則說明碘液可若燒杯內(nèi)變藍(lán)，則說明碘液可以透過半透膜而淀粉不能透過；以透過半透膜而淀粉不能透過；若漏斗內(nèi)和燒杯內(nèi)都變藍(lán)，若漏斗內(nèi)和燒杯內(nèi)都變藍(lán)，則說明淀粉和碘液都可以透過半透膜；則說明

6、淀粉和碘液都可以透過半透膜；若漏斗內(nèi)和燒杯內(nèi)若漏斗內(nèi)和燒杯內(nèi)都不變藍(lán)，則說明淀粉和碘液都不可以透過半透膜。都不變藍(lán)，則說明淀粉和碘液都不可以透過半透膜。 條件條件有半透膜有半透膜半透膜兩側(cè)的溶液存在濃度差半透膜兩側(cè)的溶液存在濃度差滲滲透透作作用用：水分子或其他：水分子或其他溶劑分子透過半透溶劑分子透過半透膜膜的擴(kuò)散，稱滲透作用的擴(kuò)散，稱滲透作用. .概念概念方向：方向：高濃度高濃度 低濃度低濃度總結(jié)：總結(jié)：玻璃紙、細(xì)胞膜、原生質(zhì)層玻璃紙、細(xì)胞膜、原生質(zhì)層滲透：滲透：指溶劑分子（如水、酒精、丙酮等）穿過半透膜指溶劑分子（如水、酒精、丙酮等）穿過半透膜從低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)移動的過程。從低濃度一

7、側(cè)向高濃度一側(cè)移動的過程。擴(kuò)散：擴(kuò)散：指一些小分子物質(zhì)（如水、指一些小分子物質(zhì)（如水、o o2 2、coco2 2、苯、乙醇、苯、乙醇、甘油等）從濃度高的一側(cè)向濃度低的一側(cè)運(yùn)輸?shù)倪^程。甘油等）從濃度高的一側(cè)向濃度低的一側(cè)運(yùn)輸?shù)倪^程。 半透膜半透膜a 如下圖所示，在如下圖所示，在u型管中部型管中部c處裝有半透膜，在處裝有半透膜，在a側(cè)加側(cè)加入紅色的細(xì)胞色素入紅色的細(xì)胞色素c（分子量為（分子量為1.3萬道爾頓的蛋白質(zhì)）萬道爾頓的蛋白質(zhì)）水溶液，水溶液，b側(cè)加入清水，并使側(cè)加入清水，并使a、b兩側(cè)液面高度一致，兩側(cè)液面高度一致，經(jīng)過一段時間后，實驗結(jié)果將是經(jīng)過一段時間后，實驗結(jié)果將是（ ）a.a、b

8、兩側(cè)液面高度一致，兩側(cè)液面高度一致，b側(cè)無色。側(cè)無色。b. a、b兩側(cè)液面高度一致，兩側(cè)液面高度一致，b側(cè)紅色。側(cè)紅色。c.a液面低于液面低于b液面，液面， b側(cè)無色。側(cè)無色。d.a液面高于液面高于b液面，液面，b側(cè)無色側(cè)無色 d二、細(xì)胞的吸水和失水方式：二、細(xì)胞的吸水和失水方式：動植物細(xì)胞吸水和失水原理都是滲透作用嗎？動植物細(xì)胞吸水和失水原理都是滲透作用嗎？yes!滲透作用滲透作用【補(bǔ)充【補(bǔ)充吸脹吸水吸脹吸水：實際上，：實際上，幼嫩的植物細(xì)胞幼嫩的植物細(xì)胞（如分生區(qū)細(xì)胞）（如分生區(qū)細(xì)胞）和干種子和干種子由于沒有大液泡，而由于沒有大液泡，而是靠細(xì)胞內(nèi)的是靠細(xì)胞內(nèi)的親水性物質(zhì)親水性物質(zhì)（如蛋白質(zhì)

9、、淀粉、纖（如蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素）吸收水分，這種方式稱為維素）吸收水分，這種方式稱為吸脹吸水吸脹吸水。成熟。成熟的植物細(xì)胞靠的是滲透吸水，如不特別說明，我的植物細(xì)胞靠的是滲透吸水，如不特別說明，我們都指的是成熟植物細(xì)胞，所以滲透吸水是植物們都指的是成熟植物細(xì)胞，所以滲透吸水是植物細(xì)胞吸水的主要方式】細(xì)胞吸水的主要方式】三、觀察動物細(xì)胞的吸水和失水三、觀察動物細(xì)胞的吸水和失水失水失水 皺縮皺縮外界濃度外界濃度細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)胞質(zhì)濃度 水分進(jìn)出處動態(tài)平衡水分進(jìn)出處動態(tài)平衡外界濃度外界濃度細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)胞質(zhì)濃度= =外界濃度外界濃度細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)胞質(zhì)濃度 吸水吸水 膨脹膨脹1 1、動物細(xì)胞的什么結(jié)構(gòu)相當(dāng)于

10、半透膜？、動物細(xì)胞的什么結(jié)構(gòu)相當(dāng)于半透膜？細(xì)胞膜細(xì)胞膜2 2、動物細(xì)胞的膜兩側(cè)溶液是什么？、動物細(xì)胞的膜兩側(cè)溶液是什么？ 細(xì)胞質(zhì)與外界溶液細(xì)胞質(zhì)與外界溶液（人：細(xì)胞內(nèi)液與細(xì)胞外液）（人：細(xì)胞內(nèi)液與細(xì)胞外液）3 3、動物細(xì)胞什么條件下失水，什么條件下吸水？、動物細(xì)胞什么條件下失水，什么條件下吸水？4 4、動物細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么條件？、動物細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么條件？細(xì)胞內(nèi)外濃度差細(xì)胞內(nèi)外濃度差成熟的植物細(xì)胞就是一個滲透系統(tǒng)成熟的植物細(xì)胞就是一個滲透系統(tǒng)內(nèi)溶液內(nèi)溶液外界溶液外界溶液半透膜半透膜原生質(zhì)層原生質(zhì)層細(xì)胞膜細(xì)胞膜液泡膜液泡膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞液細(xì)胞液細(xì)胞壁細(xì)胞壁（全透性、

11、（全透性、伸縮性?。┥炜s性?。┧裕涸|(zhì)層相當(dāng)于半透膜所以：原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜原生質(zhì)層與原生質(zhì)體的區(qū)別原生質(zhì)層與原生質(zhì)體的區(qū)別 細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核統(tǒng)稱為原生質(zhì)；統(tǒng)稱為原生質(zhì)；去掉細(xì)胞壁的植物細(xì)胞特稱去掉細(xì)胞壁的植物細(xì)胞特稱為原生質(zhì)體。為原生質(zhì)體。結(jié)論結(jié)論2 2）細(xì)胞吸水還是失水取決于）細(xì)胞吸水還是失水取決于外界溶液濃度與外界溶液濃度與細(xì)胞質(zhì)濃度的差值細(xì)胞質(zhì)濃度的差值外界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)濃度 細(xì)胞失水細(xì)胞失水外界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)濃度 細(xì)胞吸水細(xì)胞吸水1 1）動植物細(xì)胞是一個滲透系統(tǒng)）動植物細(xì)胞是一個滲透系統(tǒng)動物細(xì)胞動物細(xì)胞成熟

12、植物細(xì)胞成熟植物細(xì)胞半透膜半透膜濃度差濃度差細(xì)胞膜細(xì)胞膜原生質(zhì)層原生質(zhì)層細(xì)胞質(zhì)與外界溶液細(xì)胞質(zhì)與外界溶液細(xì)胞液與外界溶液細(xì)胞液與外界溶液三、實驗：觀察植物細(xì)胞的三、實驗：觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離和和質(zhì)壁分離復(fù)原質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象現(xiàn)象1、實驗原理？、實驗原理？2、“質(zhì)質(zhì)”、“壁壁”、分別指什么？、分別指什么？3、“質(zhì)壁分離復(fù)原質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象現(xiàn)象”不要簡說成不要簡說成“復(fù)原現(xiàn)象復(fù)原現(xiàn)象”4、質(zhì)壁分離后在細(xì)胞膜與細(xì)胞壁之間是什么？、質(zhì)壁分離后在細(xì)胞膜與細(xì)胞壁之間是什么？5、實驗材料有什么要求？、實驗材料有什么要求？6、實驗材料為什么選擇、實驗材料為什么選擇紫色紫色洋蔥鱗片葉洋蔥鱗片葉外表皮外表

13、皮？7、用什么方法改變外界溶液？、用什么方法改變外界溶液？（1）滲透作用：成熟的植物細(xì)胞的原生質(zhì)）滲透作用：成熟的植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，細(xì)胞液具有一定的濃層相當(dāng)于一層半透膜，細(xì)胞液具有一定的濃度，能夠滲透失水和吸水。度，能夠滲透失水和吸水。 （2）原生質(zhì)層伸縮性大于細(xì)胞壁）原生質(zhì)層伸縮性大于細(xì)胞壁原生質(zhì)層原生質(zhì)層 細(xì)胞壁細(xì)胞壁外界溶液外界溶液成熟的、活的、植物細(xì)胞成熟的、活的、植物細(xì)胞液泡呈紫色，便于觀察液泡呈紫色，便于觀察引流法引流法，在，在蓋玻片一側(cè)蓋玻片一側(cè)滴加液體，用吸水紙在蓋玻片滴加液體，用吸水紙在蓋玻片另一側(cè)另一側(cè)用用吸水紙吸引，吸水紙吸引，重復(fù)兩到三次重復(fù)兩到三次，

14、直到將洋蔥鱗片葉，直到將洋蔥鱗片葉完全浸潤完全浸潤8、實驗用的蔗糖溶液濃度？、實驗用的蔗糖溶液濃度？9、當(dāng)外界溶液濃度為、當(dāng)外界溶液濃度為0.1g/ml 、0.5g/ml時分別是什么時分別是什么結(jié)果結(jié)果 ？10、質(zhì)壁分離自動復(fù)原質(zhì)壁分離自動復(fù)原現(xiàn)象現(xiàn)象0.3g/ml（或描述為（或描述為30%）無特別說明情況下，我們這樣考慮：無特別說明情況下，我們這樣考慮：0.1g/ml（10%）時，細(xì)胞）時，細(xì)胞吸水，體積變大；吸水，體積變大； 0.5g/ml（50%）時，細(xì)胞失水出現(xiàn)質(zhì)壁分離，）時，細(xì)胞失水出現(xiàn)質(zhì)壁分離，由于失水過多死亡，無法再復(fù)原由于失水過多死亡，無法再復(fù)原,膜也失去選擇透過性，變?yōu)槿ひ?/p>

15、失去選擇透過性，變?yōu)槿感?。透性。如果外界溶液是一定濃度如果外界溶液是一定濃度無機(jī)鹽溶液無機(jī)鹽溶液（如（如kno3溶液溶液）或）或小分小分子溶液子溶液（如（如尿素溶液、葡萄糖溶液、甘油溶液、乙醇溶液尿素溶液、葡萄糖溶液、甘油溶液、乙醇溶液等），等），細(xì)胞先失水出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象細(xì)胞先失水出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象，由于無機(jī)鹽離子（由于無機(jī)鹽離子（k+和和no3-）通過主動運(yùn)輸通過主動運(yùn)輸或或小分子（尿素分子、葡萄糖分子、甘油分子、小分子（尿素分子、葡萄糖分子、甘油分子、乙醇分子）通過自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞，使細(xì)胞液濃度逐漸增大，乙醇分子）通過自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞，使細(xì)胞液濃度逐漸增大，細(xì)胞開始吸水，細(xì)胞開始吸水，又

16、出現(xiàn)質(zhì)壁分離自動復(fù)原現(xiàn)象又出現(xiàn)質(zhì)壁分離自動復(fù)原現(xiàn)象實驗流程：實驗流程：質(zhì)壁分離：質(zhì)壁分離：當(dāng)外界溶液濃度當(dāng)外界溶液濃度細(xì)胞液濃度時，植物細(xì)胞液濃度時，植物通過滲透作用通過滲透作用失水，失水，發(fā)生發(fā)生質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離條件、外因：條件、外因：內(nèi)因內(nèi)因： 原生質(zhì)層收縮性大于細(xì)胞壁原生質(zhì)層收縮性大于細(xì)胞壁現(xiàn)象現(xiàn)象：液泡體積液泡體積( );( );液泡顏色液泡顏色( )( )失水失水原因分析：原因分析：變小變小變深變深外界溶液外界溶液 質(zhì)壁分離復(fù)原：質(zhì)壁分離復(fù)原：現(xiàn)象：現(xiàn)象：液泡體積液泡體積( )( )；液泡顏色；液泡顏色( )( )。當(dāng)外界溶液濃度當(dāng)外界溶液濃度細(xì)胞液濃度，植物細(xì)胞細(xì)胞液濃度，植物細(xì)胞

17、通過滲透作用通過滲透作用吸水吸水，發(fā)生發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞質(zhì)壁分離的細(xì)胞會出現(xiàn)會出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象條件、原因：條件、原因：吸水吸水變淺變淺變大變大1 1、提出問題：、提出問題：根據(jù)現(xiàn)象提出有價值的問題。根據(jù)現(xiàn)象提出有價值的問題。2 2、作出假設(shè)：、作出假設(shè)：對問題進(jìn)行假設(shè)。對問題進(jìn)行假設(shè)。3 3、設(shè)計實驗：、設(shè)計實驗：設(shè)計思路，預(yù)期結(jié)果，制定方案。設(shè)計思路，預(yù)期結(jié)果，制定方案。4 4、進(jìn)行實驗：、進(jìn)行實驗：觀察想象，記錄結(jié)果。觀察想象，記錄結(jié)果。5 5、分析結(jié)果：、分析結(jié)果：結(jié)果與預(yù)期一致，可得出結(jié)論。結(jié)果與預(yù)期一致，可得出結(jié)論。6 6、表達(dá)和交流：、表達(dá)和交流：交流、質(zhì)疑、解

18、釋。交流、質(zhì)疑、解釋。探究的一般過程：探究的一般過程：（1）判斷植物細(xì)胞的死活）判斷植物細(xì)胞的死活（2）測定植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度范圍）測定植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度范圍（3）比較不同細(xì)胞的細(xì)胞液濃度大?。┍容^不同細(xì)胞的細(xì)胞液濃度大?。?）鑒別不同種類的溶液）鑒別不同種類的溶液(如如kno3和蔗糖溶液和蔗糖溶液)11、滲透作用原理的應(yīng)用、滲透作用原理的應(yīng)用配置一系列梯度濃度的蔗糖溶液，當(dāng)植物細(xì)胞既不吸水也不配置一系列梯度濃度的蔗糖溶液，當(dāng)植物細(xì)胞既不吸水也不失水時，此時的蔗糖溶液濃度范圍即為細(xì)胞液濃度范圍失水時，此時的蔗糖溶液濃度范圍即為細(xì)胞液濃度范圍只出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象的為蔗糖溶液；出現(xiàn)質(zhì)壁分只出現(xiàn)質(zhì)

19、壁分離現(xiàn)象的為蔗糖溶液；出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象后又自動復(fù)原的為離現(xiàn)象后又自動復(fù)原的為kno3溶液溶液將要比較的細(xì)胞置于同一濃度的蔗糖溶液中，比較發(fā)生質(zhì)壁將要比較的細(xì)胞置于同一濃度的蔗糖溶液中，比較發(fā)生質(zhì)壁分離的程度，質(zhì)壁分離越明顯的細(xì)胞的濃度越低。濃度差越分離的程度，質(zhì)壁分離越明顯的細(xì)胞的濃度越低。濃度差越大，失水越快大，失水越快放入放入30%蔗糖溶液中不會發(fā)生質(zhì)壁分離的一組細(xì)胞是蔗糖溶液中不會發(fā)生質(zhì)壁分離的一組細(xì)胞是（ ）洋蔥根尖生長點細(xì)胞洋蔥根尖生長點細(xì)胞 人的口腔上皮細(xì)胞人的口腔上皮細(xì)胞 洋蔥洋蔥表皮細(xì)胞表皮細(xì)胞 干種子細(xì)胞干種子細(xì)胞 蛔蟲卵細(xì)胞蛔蟲卵細(xì)胞 洋蔥根毛細(xì)洋蔥根毛細(xì)胞胞 a.b.

20、c.d. 下列能夠表示洋蔥表皮細(xì)胞在質(zhì)壁分離及復(fù)原過程下列能夠表示洋蔥表皮細(xì)胞在質(zhì)壁分離及復(fù)原過程中液泡體積變化的圖形是中液泡體積變化的圖形是 ( ) 用洋蔥鱗片葉表皮制備用洋蔥鱗片葉表皮制備“觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離實驗觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離實驗”的臨時裝片，觀察細(xì)胞的變化。下列有關(guān)實驗操作和結(jié)果的臨時裝片，觀察細(xì)胞的變化。下列有關(guān)實驗操作和結(jié)果的敘述，正確的是（的敘述，正確的是（ ）a.將裝片在酒精燈上加熱后，再觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象將裝片在酒精燈上加熱后，再觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象b.在蓋玻片一側(cè)滴入清水，細(xì)胞吸水膨脹但不會破裂在蓋玻片一側(cè)滴入清水，細(xì)胞吸水膨脹但不會破裂c.用不同濃度的硝酸鉀溶液處理細(xì)胞后，均能觀察到質(zhì)