第4章 第1-2节.ppt

必修必修1 1 分子与细胞分子与细胞 第4章 细胞的物质输入和输出 考纲内容及能力要求 考向定位 1.物质跨膜运输的实例2.生物膜的流动镶嵌模型 3.物质跨膜运输的方式 4.植物细胞的质壁分离和复原 1.细胞膜选择透过性的实验验证与分析2.细胞吸水和失水原理应用及实验探究设计与分析3.设计实验探究影响细胞膜流动性的因素4.物质跨膜运输方式的实验探究5.生物膜的结构组成及结构特点和生理特性第第1节节 物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例1.植物吸水植物吸水（1）吸水部位）吸水部位主要部位：根。主要部位：根。最活跃部位：根尖成熟区表皮细胞。最活跃部位：根尖成熟区表皮细胞。根尖结构根尖结构a.分区：根冠、分生区、伸长区、成熟区。分区：根冠、分生区、伸长区、成熟区。b.分生区：未成熟植物细胞、不具中央大液泡。分生区：未成熟植物细胞、不具中央大液泡。c.成熟区：成熟植物细胞、具中央大液泡。成熟区：成熟植物细胞、具中央大液泡。考点考点1 1：生命系统的结构层次生命系统的结构层次（2）吸水方式）吸水方式吸胀吸水吸胀吸水a.举举例例：未未成成熟熟植植物物细细胞胞（如如分分生生区区细细胞胞）、干干种种子子细胞的主要吸水方式细胞的主要吸水方式。b.原原理理：依依靠靠细细胞胞的的亲亲水水性性物物质质吸吸水水（亲亲水水性性蛋蛋白白质质淀粉淀粉纤维素纤维素）。）。渗透吸水渗透吸水a.举举例例：成成熟熟的的植植物物细细胞胞（如如成成熟熟区区细细胞胞）的的主主要要吸吸水方式水方式。b.原理：渗透作用原理：渗透作用。2.动物细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水吸吸水水：细细胞胞外外液液的的浓浓度度_细细胞胞内内液液的浓度的浓度（膨胀甚至涨破膨胀甚至涨破）；）；失失水水：细细胞胞外外液液的的浓浓度度_细细胞胞内内液液的浓度的浓度（皱缩皱缩）；）；平平衡衡：细细胞胞外外液液的的浓浓度度_细细胞胞内内液液的浓度的浓度。=3.成熟植物细胞（有大液泡）的吸水和失水成熟植物细胞（有大液泡）的吸水和失水细胞壁细胞壁：_。原原生生质质层层：_两两层层膜膜之之间间的的_。（具有选择透过性，相当于半透膜。（具有选择透过性，相当于半透膜）细胞液浓度外界溶液浓度失水，质壁分离原生质层吸水，质壁分离复原全透性全透性细胞膜细胞膜液泡膜液泡膜细胞质细胞质条件：成熟植物细胞中央具有条件：成熟植物细胞中央具有_。验验证证：当当外外界界溶溶液液浓浓度度大大于于细细胞胞液液浓浓度度时时，细细胞胞就就通通过过原原生生质质层层失失水水，植植物物细细胞胞就就会会发发生生质质壁分离现象壁分离现象。将将已已发发生生质质壁壁分分离离的的植植物物细细胞胞放放入入清清水水中中，此此时时细细胞胞液液的的浓浓度度大大于于外外界界清清水水的的浓浓度度，植植物物细细胞就吸水，发生质壁分离复原现象胞就吸水，发生质壁分离复原现象。大液泡大液泡 特别说明：1.细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程。2.细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，这种膜可以让水分子自由通过，一些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。3.溶液浓度指摩尔浓度而非质量浓度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相同，但摩尔浓度是10%蔗糖溶液的小，故水由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。易错归纳易错归纳细细胞胞吸吸水水时时，水水分分子子也也有有从从细细胞胞出出来来的的，细细胞胞失失水水时时，水水分分也也有有进进入入细细胞胞的的。即即无无论论细细胞胞吸吸水水还还是是失失水水，水水分分子子通通过过原原生生质质层层的的扩扩散散都都是是双向双向进进行的。行的。易错归纳易错归纳细细胞胞吸吸水水时时，水水分分子子也也有有从从细细胞胞出出来来的的，细细胞胞失失水水时时，水水分分也也有有进进入入细细胞胞的的。即即无无论论细细胞胞吸吸水水还还是是失失水水，水水分分子子通通过过原原生生质质层层的的扩扩散散都都是是双向双向进进行的。行的。归纳整合一、原生质、原生质体、原生质层原生质：细胞内的生命物质，分化为细胞质、细胞核、细胞膜。一个动物细胞即为一团原生质。原生质体：植物细胞工程中去掉细胞壁后剩余的植物细胞称为原生质体，实际上就是植物细胞的原生质。原生质层：植物细胞中的特有名词，指的是细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。原生质层具有选择透过性，当成熟的植物细胞与外界溶液接触时，如果存在浓度差，细胞液就会和外界溶液发生渗透作用。二、扩散与渗透的区别渗透作用是水分子等溶剂分子通过半透膜的扩散。扩散是一种物质由高浓度区域向低浓度区域的物理运动。渗透一定是扩散，但扩散不一定是渗透。渗透相对于扩散有两个要点：要跨膜（扩散可以不跨膜）；是溶剂分子（扩散还可以是气体分子）。扩散扩散渗透渗透不不同同点点概概念念扩散是一种物质由扩散是一种物质由高浓度区域向低浓高浓度区域向低浓度区域的物理运动度区域的物理运动水分子或其他溶剂分子透水分子或其他溶剂分子透过半透膜向溶质浓度大的过半透膜向溶质浓度大的一侧运动一侧运动条条件件浓度差浓度差半透膜半透膜半透膜两侧具有浓度差半透膜两侧具有浓度差物物质质溶质、溶剂分子溶质、溶剂分子溶剂分子溶剂分子联系联系渗透是扩散的一种特殊形式渗透是扩散的一种特殊形式三、植物细胞吸水和失水的探究实验的用途1.鉴定植物细胞的死活（死细胞不会有质壁分离现象）。2.证明原生质层具有选择透过性（例如在蔗糖溶液中，蔗糖不能进入细胞中）。3.观察植物细胞的细胞膜（正常状态下的细胞的细胞膜极薄，紧贴细胞壁不易被观察，质壁分离时就可以观察到）。4.测定细胞液的浓度大小（配制具浓度梯度的溶液，观察位于不同浓度中细胞的质壁分离状况，等渗溶液中细胞既不吸水也不失水）。5.证明细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性（因为两者的伸缩性不同，所以才会发生质壁分离）。跟踪训练1.(2008年广东卷)观察在0.3 gmL蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞，发现中央液泡逐渐变小，说明()A.细胞壁相当于一层半透膜B.洋葱表皮细胞是活的C.此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度D.细胞壁收缩导致中央液泡失水B2.（2008年江苏卷）某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。（1）设计出继续实验的简要步骤：_；_。（2）预测实验现象并作出结论：_。解解析析：本题考查实验设计的有关知识。实验目的是为探究蔗糖的水解产物是否能通过半透膜。由提供的实验材料可推知实验原理：蔗糖的水解产物如果能通过半透膜，则由于渗透作用，两边的液面差会缩小，用斐林试剂检验，水浴条件下会出现砖红色沉淀；否则，两边的液面会因为蔗糖的水解使溶质分子数增加而液面差加大，且检验时无砖红色沉淀。实验设计步骤时重点考查无关变量的控制，如两侧加入等量的蔗糖酶，水浴控制酶活性的最适温度等。答案：答案：（1）向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热（或隔水加热）U型管至适宜温度，观察a、b两管内液面的变化吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，（6065）水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀（2）如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜