第4章第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸實(shí)例

一、細(xì)胞的吸水和失水例一、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水細(xì)胞吸水膨脹細(xì)胞失水皺縮細(xì)胞水分進(jìn)出平衡例一、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水外界溶液濃度<細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度>

細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)胞吸水膨脹細(xì)胞失水皺縮細(xì)胞水分進(jìn)出平衡例一、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水外界溶液濃度<細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度>

細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度

水的進(jìn)出方向——順相對(duì)濃度的梯度進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞例一、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水蔗糖溶液開始液面半透膜燒杯清水長頸漏斗蔗糖溶液開始液面半透膜燒杯清水長頸漏斗終了液面一段時(shí)間后1.漏斗管內(nèi)液面為什么會(huì)升高？分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1.漏斗管內(nèi)液面為什么會(huì)升高？

由于單位時(shí)間內(nèi)透過玻璃紙進(jìn)入長頸漏斗的水分子數(shù)量多于從長頸漏斗滲出的水分子數(shù)量，使得管內(nèi)液面升高。分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

2.用紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)液面還會(huì)升高嗎？分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

2.用紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)液面還會(huì)升高嗎？用紗布代替玻璃紙時(shí)，因紗布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透，因而液面不會(huì)升高。分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

3.如果清水換成同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會(huì)怎樣？分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象半透膜兩側(cè)溶液的濃度相等時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)透過玻璃紙進(jìn)入長頸漏斗的水分子數(shù)量等于滲出的水分子數(shù)量,液面也不會(huì)升高。分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

3.如果清水換成同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會(huì)怎樣？得出結(jié)論半透膜兩側(cè)溶液濃度差得出結(jié)論

水滲入漏斗內(nèi)使液面上升必須具備兩個(gè)條件半透膜

滲透作用：水分子(或其他溶劑分子)透過半透膜從低濃度溶液向高濃度溶液的擴(kuò)散，稱為滲透作用。條件:①具有半透膜(主要)②半透膜兩側(cè)的溶液濃度不同滲透作用與擴(kuò)散作用滲透作用擴(kuò)散作用概念水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴(kuò)散物質(zhì)從相對(duì)含量多的地方到相對(duì)含量少的地方的自由運(yùn)動(dòng)（與過膜與否無關(guān)）條件具有一層半透膜；半透膜兩側(cè)溶液存在濃度差兩處物質(zhì)含量不等即可結(jié)果透過半透膜的溶劑分子達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡兩處物質(zhì)相對(duì)含量相等聯(lián)系區(qū)別滲透作用是擴(kuò)散作用的一種特殊形式外界溶液濃度<細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度>

細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度例一、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水取決于______________，____________相當(dāng)于半透膜。兩側(cè)具濃度差細(xì)胞膜2.根據(jù)現(xiàn)象判斷紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于什么膜？討論1.正常生活著的紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能過細(xì)胞膜外嗎？2.根據(jù)現(xiàn)象判斷紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于什么膜？討論1.正常生活著的紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能過細(xì)胞膜外嗎？一般不能透過細(xì)胞膜2.根據(jù)現(xiàn)象判斷紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于什么膜？

紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜。討論1.正常生活著的紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能過細(xì)胞膜外嗎？一般不能透過細(xì)胞膜4.紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決與什么？3.當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)吸水而漲破嗎？4.紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么？3.當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)吸水而漲破嗎？

當(dāng)外界溶液的濃度低于紅細(xì)胞內(nèi)部的濃度時(shí)，紅細(xì)胞就會(huì)吸水，如果紅細(xì)胞吸水持續(xù)進(jìn)行就會(huì)脹破。4.紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么？

當(dāng)外界溶液的濃度低于紅細(xì)胞內(nèi)部的濃度時(shí)，紅細(xì)胞就會(huì)吸水，如果紅細(xì)胞吸水持續(xù)進(jìn)行就會(huì)脹破。

紅細(xì)胞吸水或失水的多少主要取決于紅細(xì)胞內(nèi)外濃度的差值。一般情況下，差值較大時(shí)吸水或失水較多。3.當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)吸水而漲破嗎？例二、植物細(xì)胞的吸水和失水問題：1.植物細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)失水的情況嗎？例二、植物細(xì)胞的吸水和失水問題：1.植物細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)失水的情況嗎？在一定條件下會(huì)出現(xiàn)失水例二、植物細(xì)胞的吸水和失水2.植物細(xì)胞在什么情況下會(huì)失水？問題：1.植物細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)失水的情況嗎？在一定條件下會(huì)出現(xiàn)失水例二、植物細(xì)胞的吸水和失水2.植物細(xì)胞在什么情況下會(huì)失水？問題：1.植物細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)失水的情況嗎？

當(dāng)細(xì)胞液的濃度小于外界溶液的濃度時(shí)在一定條件下會(huì)出現(xiàn)失水例二、植物細(xì)胞的吸水和失水植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜細(xì)胞液植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜細(xì)胞液外界溶液植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜細(xì)胞液外界溶液濃

度

差植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜細(xì)胞液外界溶液原生質(zhì)層濃

度

差3.原生質(zhì)層是否相當(dāng)與半透膜？2.植物細(xì)胞在什么情況下會(huì)失水？問題：1.植物細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)失水的情況嗎？

當(dāng)細(xì)胞液的濃度小于外界溶液的濃度時(shí)在一定條件下會(huì)出現(xiàn)失水例二、植物細(xì)胞的吸水和失水原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜問題：4.原生質(zhì)層、原生質(zhì)、原生質(zhì)體區(qū)別？原生質(zhì):細(xì)胞中的生命物質(zhì)，一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞就是一小團(tuán)原生質(zhì)原生質(zhì)層：細(xì)胞膜、液泡膜及兩

層膜之間的細(xì)胞質(zhì)例二、植物細(xì)胞的吸水和失水原生質(zhì)體：植物細(xì)胞去掉細(xì)胞

壁的結(jié)構(gòu)基本相同例二、植物細(xì)胞的吸水和失水(探究實(shí)驗(yàn))科學(xué)探究的步驟提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流（原生質(zhì)層是一層半透膜嗎？）（原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜）設(shè)計(jì)方案（按預(yù)定方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）（分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論：……）（總結(jié)，寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告并適當(dāng)交流）預(yù)期結(jié)果將植物細(xì)胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其大小的變化；再將細(xì)胞浸潤在清水中，觀察其大小的變化。在蔗糖溶液中植物細(xì)胞的中央液泡會(huì)變小，細(xì)胞皺縮；在清水中植物細(xì)胞的中央液泡會(huì)變大，細(xì)胞膨脹。Ⅰ取一小塊洋蔥鱗莖的紫色外表皮，放在載玻片的中央。ⅠⅡ取一小塊洋蔥鱗莖的紫色外表皮，放在載玻片的中央。鏡檢：觀察自然狀態(tài)下的紫色洋蔥外表皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。ⅠⅡⅢ取一小塊洋蔥鱗莖的紫色外表皮，放在載玻片的中央。鏡檢：觀察自然狀態(tài)下的紫色洋蔥外表皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。

取下裝片，用對(duì)側(cè)引流法加入質(zhì)量濃度為0.3g/ml？的蔗糖溶液，再鏡檢。觀察蔗糖溶液中表皮細(xì)胞有何變化。ⅠⅡⅢⅣ例二、植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)例實(shí)驗(yàn)P33質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原例二、植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象細(xì)胞大小原生質(zhì)層的位置中央液泡大小液泡顏色0.3g/ml(30%)蔗糖溶液清水稍變小原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁變小變深恢復(fù)原狀、稍變大原生質(zhì)層緊貼細(xì)胞壁變大變淺質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：例二、植物細(xì)胞的吸水和失水1、為什么選擇紫色洋蔥表皮細(xì)胞作實(shí)驗(yàn)材料？2、為什么選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的蔗糖溶液，而不用50%的蔗糖溶液、30%鹽酸？3、細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的外因是

，內(nèi)因是

，

。5、此實(shí)驗(yàn)中如果將30%蔗糖溶液換成KNO3溶液或尿素溶液，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？請(qǐng)依次描述所涉及到的跨膜運(yùn)輸方式。6、此實(shí)驗(yàn)?zāi)軕?yīng)用于

。具有紫色大液泡，觀察現(xiàn)象明顯。會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞過度失水而死亡。外界溶液濃度＞細(xì)胞液濃度①伸縮性：原生質(zhì)層＞細(xì)胞壁；發(fā)生質(zhì)壁分離后又會(huì)自動(dòng)復(fù)原。自由擴(kuò)散→主動(dòng)運(yùn)輸→自由擴(kuò)散。驗(yàn)證細(xì)胞死活、滲透作用、伸縮性大?、谠|(zhì)層具有選擇透過性4、質(zhì)壁分離產(chǎn)生的條件：具有大液泡；具有細(xì)胞壁。不能發(fā)生質(zhì)壁分離：動(dòng)物細(xì)胞、根尖分生區(qū)細(xì)胞、干種子細(xì)胞、死細(xì)胞判定細(xì)胞死活的方法:1、染色排除法：如用臺(tái)盼藍(lán)（或其他非活性染色劑）染色，死的動(dòng)物細(xì)胞會(huì)被染成藍(lán)色，而活的動(dòng)物細(xì)胞不著色，從而判斷出細(xì)胞的死活。原理：活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有選擇透過性。而死細(xì)胞的細(xì)胞膜及細(xì)胞壁是全透性的。2、觀察細(xì)胞質(zhì)是否流動(dòng)：活細(xì)胞由于不斷進(jìn)行代謝，細(xì)胞質(zhì)是流動(dòng)的，而死細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)是不會(huì)流動(dòng)的。3、質(zhì)壁分離與復(fù)原的方法：活的成熟的植物細(xì)胞具有大液泡，由于細(xì)胞壁是全透性的，而細(xì)胞膜具有選擇透過性，會(huì)在高濃度溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離、在低濃度溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。而死的植物細(xì)胞不會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象。一、細(xì)胞的吸水和失水

無論植物細(xì)胞還是動(dòng)物細(xì)胞，其吸水和失水都與細(xì)胞內(nèi)外的濃度差有關(guān)。說明細(xì)胞膜及其他生物膜相當(dāng)于半透膜。水分子可以通過，但細(xì)胞內(nèi)外的大分子物質(zhì)不能通過。二、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌鼘?shí)例微生物P2O5K2O大腸桿菌33.9912.95圓褐固氮菌4.932.41酵母菌51.0938.66米曲霉48.5528.16水稻、番茄對(duì)無機(jī)鹽的吸收對(duì)比微生物體內(nèi)礦物質(zhì)含量（占總礦物質(zhì)%）二、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌鼘?shí)例1.水稻培養(yǎng)液里的Ca+2和Mg+2濃度為什么會(huì)增高？

在培養(yǎng)過程中,水稻吸收水分及其他離子較多，吸收Ca2+、Mg2+較少，結(jié)果導(dǎo)致水稻培養(yǎng)液里的Ca2+、Mg2+濃度增高。2.不同作物對(duì)無機(jī)鹽的吸收有差異嗎?不同作物對(duì)無機(jī)鹽的吸收是有差異的。二、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌鼘?shí)例初始濃度

0Mg2＋Ca2+Si4+

離子培養(yǎng)液中的離子濃度水稻番茄番茄和水稻吸收礦質(zhì)離子的比較3.水分子跨膜運(yùn)輸是順相對(duì)含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸也是這樣嗎?人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞吸收碘的特點(diǎn)20—25倍

人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強(qiáng)的攝取碘的能力，其細(xì)胞內(nèi)的碘濃度比血液高20-25倍。250mg/L血液中碘的濃度I－甲狀腺細(xì)胞

物質(zhì)（如碘）的跨膜運(yùn)輸并不都是和水一樣順相對(duì)含量梯度的運(yùn)輸?shù)?。碘是逆相?duì)含量梯度運(yùn)輸?shù)?。微生物吸收礦物質(zhì)的特點(diǎn)微生物P2O5K2O大腸桿菌33.9912.95圓褐固氮菌4.932.41酵母菌51.0938.66米曲霉48.5528.16細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的吸收是有選擇的。這種選擇性具有普遍性。4.細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的吸收有選擇嗎?如果有，這種選擇性有普遍性嗎？細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜。細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜。其特性是：

水分子自由通過，一些離子和小分子也可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過。acbBacbCacbDacbA1.a、b、c是三個(gè)相鄰的細(xì)胞，已知a細(xì)胞液濃度>b細(xì)胞液濃度>c細(xì)胞液濃度，如圖所示，能正確表示水分在三個(gè)相鄰的細(xì)胞的運(yùn)輸方向的是()C練習(xí)2.田間一次施肥過多，作物變得枯萎發(fā)黃，俗稱“燒苗”，其原因是()

A.根細(xì)胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過多

B.根細(xì)胞不能從土壤中吸水

C.根系不能將水向上運(yùn)輸

D.根系被肥料分解釋放的熱能燒毀B3.利用高濃度鹽水(NaCl溶液)殺菌防腐的原理是()

A.鹽水中的Cl－有殺菌防腐的作用

B.鹽水中的Na＋不利于細(xì)菌的生活

C.鹽水是中性的，不適于細(xì)菌的生活

D.由于滲透作用使細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的水分滲出而死亡D4.將洋蔥表皮細(xì)胞浸入濃度為1mol/L的KNO3溶液中，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離。但過一段時(shí)間后，自動(dòng)發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，表皮細(xì)胞又恢復(fù)到原來狀態(tài)。分析（1）發(fā)生質(zhì)壁分離的原因是（2）自動(dòng)發(fā)生質(zhì)壁