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第四章第四章细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出 第一节第一节物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例渗透作用装置渗透作用装置什么叫半透膜？什么叫半透膜？指一些小分子如水分子可以自指一些小分子如水分子可以自由通过，而大分子如蔗糖分子则不由通过，而大分子如蔗糖分子则不能通过的多孔性薄膜，我们把它叫能通过的多孔性薄膜，我们把它叫半透膜。半透膜。如：玻璃纸（或肠系膜，或蛋如：玻璃纸（或肠系膜，或蛋壳膜，或鱼鳔）等。壳膜，或鱼鳔）等。漏斗管内的液面为什么会升高？漏斗管内的液面为什么会升高？由于单位时间内透过玻璃纸进由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量，从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得管内液面升高。使得管内液面升高。如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？为什么管内的液面还会升高吗？为什么?不会。因纱布的孔隙很大，蔗不会。因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通过。糖分子也可以自由通过。如果烧杯中不是清水，而是同样浓度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？为什么的蔗糖溶液，结果会怎样？为什么?液面不会上升。单位时间内透液面不会上升。单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量。量等于渗出的水分子数量。发生渗透现象的条件有哪些？发生渗透现象的条件有哪些？要有一层半透膜要有一层半透膜半透膜两侧的溶液具有浓度差半透膜两侧的溶液具有浓度差一、渗透作用及条件：一、渗透作用及条件：水分子水分子透过半透膜，从透过半透膜，从低浓度溶液低浓度溶液向向高浓度溶液高浓度溶液?的扩散，的扩散，称为渗透作用。称为渗透作用。即，水分子即，水分子顺相对含量的梯度顺相对含量的梯度?跨膜跨膜运输的过程。运输的过程。二、动物细胞的吸水和失水二、动物细胞的吸水和失水动物细胞是一个渗透系统吗动物细胞是一个渗透系统吗?为什么为什么?外界浓度与外界浓度与细胞质浓度细胞质浓度相同，细胞相同，细胞形态正常。形态正常。外界浓度小外界浓度小于细胞质浓于细胞质浓度，细胞吸度，细胞吸水膨胀。水膨胀。外界浓度大外界浓度大于细胞质浓于细胞质浓度，细胞失度，细胞失水皱缩。水皱缩。探究一：探究一：植物细胞可以看成一个渗透系统吗？为什么植物细胞可以看成一个渗透系统吗？为什么?三、植物细胞的吸水和失水三、植物细胞的吸水和失水成熟的植物细胞：成熟的植物细胞：中央有大液泡，中央有大液泡，大液泡内有一定浓度的细胞液。大液泡内有一定浓度的细胞液。细胞内还有：细胞膜和液泡膜以及两细胞内还有：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。层膜之间的细胞质。植物细胞的细胞壁是全透的。植物细胞的细胞壁是全透的。细胞内有细胞液细胞内有细胞液 长颈漏斗中有蔗糖液长颈漏斗中有蔗糖液 外界溶液外界溶液 烧杯中有清水烧杯中有清水 半透膜半透膜成熟的植物细胞成熟的植物细胞渗透系统装置渗透系统装置 原生质层原生质层 (选择透过性膜选择透过性膜)1、成熟的植物细胞构成一个渗透系统。、成熟的植物细胞构成一个渗透系统。细胞壁可以做半透膜吗？细胞壁可以做半透膜吗？吸胀作用与渗透作用吸胀作用与渗透作用区别区别?哪些植物细胞是未成熟的哪些植物细胞是未成熟的?2、探究实验P61-62：科学探究的基本过程科学探究的基本过程？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（例（例:原生质层是一层半透膜吗？）原生质层是一层半透膜吗？）（例（例:原生质层相当于一层半透膜）原生质层相当于一层半透膜）【基本思路，预期结果，实验方案（基本思路，预期结果，实验方案（材料、材料、用具、试剂、步骤用具、试剂、步骤等）等）】（按预定实验方案进行实验）（按预定实验方案进行实验）（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）探究二：植物细胞的吸水和失水探究二：植物细胞的吸水和失水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质壁分离现象植物细胞质壁分离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，细胞吸水吸水质壁分离的细胞一段时间后为什么可自动复原质壁分离的细胞一段时间后为什么可自动复原?植物细胞质壁分离复原现象植物细胞质壁分离复原现象实验现象实验现象(观察对象观察对象):低倍镜,前测与后测 中央液中央液泡大小泡大小原生质层原生质层的位置的位置细胞细胞大小大小蔗糖蔗糖溶液溶液清水清水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实验结论：实验结论：质壁分离和质壁分离复原质壁分离和质壁分离复原(原因原因?)?)1 1、外因：、外因：当外界溶液浓度当外界溶液浓度大于大于细胞液浓度时，细胞细胞液浓度时，细胞失水失水，出现，出现质壁分离质壁分离现象；现象；当外界溶液浓度当外界溶液浓度小于小于细胞液浓度时，细胞细胞液浓度时，细胞吸水吸水，出现，出现质壁分离复原质壁分离复原现象。现象。2 2、内因：、内因：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 课本课本P63)P63)四、质壁分离和分离复原实验的四、质壁分离和分离复原实验的应用应用第一第一.可判断细胞的死活可判断细胞的死活（要求进行实验（要求进行实验设计）设计）第二第二.可在光镜下观察植物细胞膜可在光镜下观察植物细胞膜（要求（要求进行实验设计）进行实验设计）第三第三.可测定细胞液的大致浓度可测定细胞液的大致浓度（要求进（要求进行实验设计）行实验设计）思考思考真菌细胞、细菌细胞会发生质真菌细胞、细菌细胞会发生质壁分离现象吗？壁分离现象吗？动物细胞会发生质壁分离现象动物细胞会发生质壁分离现象吗？吗？五、物质跨膜运输的其他实例五、物质跨膜运输的其他实例资料分析：课本资料分析：课本6363页页（1 1）水稻培养液里的）水稻培养液里的Ca2+Ca2+和和Mg2+Mg2+浓度浓度为什么会增高？说明什么？为什么会增高？说明什么？水稻吸收水分和其他离子多，而吸收水稻吸收水分和其他离子多，而吸收Ca2+Ca2+和和Mg2+Mg2+较少。较少。（2 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？有明显差异，水稻吸收大量的有明显差异，水稻吸收大量的Si4+Si4+而蕃而蕃茄几乎不吸收。蕃茄吸收茄几乎不吸收。蕃茄吸收Ca2+Ca2+和和Mg2+Mg2+较多。较多。（3 3）、水分子跨膜运输是顺相对含量）、水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质也是这样的吗？梯度的，其他物质也是这样的吗？不是的，比如水稻吸收不是的，比如水稻吸收Si4+Si4+，这是跟，这是跟据生物生命活动的需要。据生物生命活动的需要。（4 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？如果有，这种选择有普遍性吗？如果有，这种选择有普遍性吗？是有选择性的，因为不同生物吸收的是有选择性的，因为不同生物吸收的离子的量是各不相同的；这种选择也离子的量是各不相同的；这种选择也是有普遍性的，如不同微生物对不同是有普遍性的，如不同微生物对不同矿物的吸收表现出较大的差异矿物的吸收表现出较大的差异资料分析：课本资料分析：课本6363页页结论结论 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。这种膜可以让水分子自由通过，一些离子和这种膜可以让水分子自由通过，一些离子和小分子可以自由通过，而其他的离子、小分子小分子可以自由通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能自由通过。和大分子则不能自由通过。它是有生理活性的，是活细胞的一个重要特它是有生理活性的，是活细胞的一个重要特征。征。成成熟熟区区表表皮皮细细胞胞植物的吸水、运输、利用、散失植物的吸水、运输、利用、散失还有其他的意义吗？还有其他的意义吗？1 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.A.煮熟的马铃薯条放入水中煮熟的马铃薯条放入水中 B.B.把干种子放在清水中把干种子放在清水中C.C.烈日下菠菜叶子下垂烈日下菠菜叶子下垂D.D.放在盐水中的萝卜变软放在盐水中的萝卜变软D2 2、植物细胞吸水的方式有两种，一种是通过相邻的细、植物细胞吸水的方式有两种，一种是通过相邻的细胞一层层向里吸收，如图所示，胞一层层向里吸收，如图所示，则根部三个细胞丙，丁则根部三个细胞丙，丁，戊的戊的浓度应该是（浓度应该是（）A A、丙丙 丁丁 戊戊 B B、丙丙 戊戊 丁丁 C C、丁丁 丙丙 戊戊 DD、丙丙 丁丁 戊戊D原原生生质质体体体体积积（相相对对值值）（复原状态）（复原状态）时间（秒）时间（秒）3 3、将洋葱表皮细胞分别放在下列两种溶液中，其细、将洋葱表皮细胞分别放在下列两种溶液中，其细胞体积随时间推移而变化的曲线分别是胞体积随时间推移而变化的曲线分别是（1 1）0.3g/L0.3g/L的的 KNOKNO3 3溶液溶液-（）（2 2）0.3g/L 0.3g/L 的的蔗糖蔗糖溶液溶液-（）ABAB绿色植物水分吸收、运输和利用的流程图绿色植物水分吸收、运输和利用的流程图水分的利用（约水分的利用（约1 15%5%）土壤土壤溶液溶液中的中的水分水分成熟成熟区的区的表皮表皮细胞细胞根根、茎茎、叶叶导导管管叶肉叶肉细胞细胞间隙间隙叶肉叶肉细胞细胞空气空气构成细胞、构成细胞、参与光合作参与光合作用和呼吸作用和呼吸作用等用等水分的散失（约水分的散失（约959599%99%）水分的吸收水分的吸收水分的运输水分的运输