第4章

細胞的物質輸入和輸出細胞是一個開放的系統，每時每刻都與環境進行著物質的交換。物質的進進出出都要經過細胞的邊界——細胞膜。細胞膜能控制物質進出細胞。探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第1頁!第1節物質跨膜運輸的實例探究細胞的吸水和失水探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第2頁!一、滲透作用[自主學習]

請大家閱讀課本P60“問題探討”部分，了解滲透裝置的組成半透膜：某些物質可以透過，而另一些物質不能透過的多孔性薄膜。例如：玻璃紙、魚鰾、花生種皮、雞蛋的卵殼膜小資料：玻璃紙是一種是以棉漿、木漿等天然纖維為原料，用膠黏法制成的薄膜。它透明、無毒無味。其分子鏈存在著一種奇妙的微透氣性，可以讓商品像雞蛋透過蛋皮上的微孔一樣進行呼吸，這對商品的保鮮和保存活性十分有利；對油性、堿性和有機溶劑有強勁的阻力，可做為半透膜。探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第3頁![分析思考]

（1）滲透作用進行時，蔗糖分子和水分子是否都通過了半透膜？（2）半透膜兩側水分子的通過數量一樣嗎？（3）漏斗中的液面會無限上升嗎？（4）如果用一紗布代替半透膜，結果會怎樣呢？（5）如果燒杯中不是清水，而是同濃度的蔗糖溶液，結果又會怎樣？一、滲透作用探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第4頁!一、滲透作用

（1）滲透作用進行時，蔗糖分子和水分子是否都通過了半透膜？蔗糖分子不能透過半透膜，水分子能透過半透膜（2）半透膜兩側水分子的通過數量一樣嗎？液面上升時，通過的水分子數量不一樣；液面不再上升時一樣（3）漏斗中的液面會無限上升嗎？為什么？不會，因為一段時間后單位時間內通過半透膜的水分子數達到了動態平衡（即進出半透膜的水分子數相等）。（4）如果用一紗布代替半透膜，結果會怎樣呢？原因是？漏斗中的液面不會升高，因為紗布孔隙太大，蔗糖分子會擴散進入燒杯中（5）如果燒杯中不是清水，而是同濃度的蔗糖溶液，結果又會怎樣？原因是？液面不會升高，單位時間內通過半透膜進出漏斗的水分子數相等探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第5頁!二、動物細胞的吸水和失水[觀察分析]回憶“制備細胞膜”的實驗，并結合課本P60圖4-1外界溶液濃度

<細胞質濃度外界溶液濃度

=細胞質濃度外界溶液濃度

>細胞質濃度探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第6頁!二、探究植物細胞的吸水和失水成熟植物細胞原生質層探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第7頁!外界溶液濃度細胞液的濃度，細胞失水植物細胞質壁分離現象探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第8頁!⑴質壁分離：外界溶液濃度＞細胞液濃度細胞壁和原生質層伸縮性不同；現象：失水2、質壁分離現象與質壁分離復原現象液泡縮小；液泡顏色變深。原因：內因：原生質層相當于一層半透膜。外因：探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第9頁!質壁分離:

外界溶液濃度＞細胞液濃度，細胞失水導致原生質層與細胞壁分離開來的現象質壁分離復原：

把已經發生了質壁分離的細胞放入清水或濃度比細胞液低的外界溶液中，外面的水分就向內滲入，液泡逐漸變大，原生質層和液泡逐漸恢復原狀．結論：1、成熟的植物細胞就是一個滲透系統；2、成熟的植物細胞可通過滲透作用吸水或失水。探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第10頁!三、滲透作用原理的運用（1）判斷植物細胞的生活狀況（2）判斷植物細胞的細胞液濃度（3）農業生產中的水肥管理（4）生活中殺菌、防腐、腌制食品探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第11頁!物質跨膜運輸得出的結論

細胞膜和其他生物膜并不是單純物理意義的半透膜，它是有生理活性的，能對一些物質進行選擇性通過，是選擇透過性膜。

特性：水分子可自由通過，一些離子和小分子也可通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過。探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第12頁!2、a、b、c是三個相鄰的細胞，已知a細胞液濃度>b細胞液濃度>c細胞液濃度,如圖所示，能正確表示水分在三者之間關系的是CacbacbacbacbABCD探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第13頁!4、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＋不利于細菌的生活C、鹽水是中性的，不適于細菌的生活D、由于滲透作用使細菌細胞內的水分滲出而死亡D探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第14頁!6、觀察植物細胞的質壁分離和復原，常用紫色洋蔥做材料，這是因為A、只有紫色洋蔥易發生質壁分離B、細胞液呈紫色便于觀察C、細胞內液泡較大D、細胞膜呈紫色便于觀察B探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第15頁!8、人體紅細胞呈圓餅狀，具有運輸氧氣的功能，若在體外將其放在蒸餾水中，則其吸水過多而導致細胞脹破。請分析這一現象說明的問題A．水分子容易進出細胞B．無機鹽離子容易進出細胞C．紅細胞的特性造成的D．無機鹽對維持細胞的滲透壓有重要作用D探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第16頁!10、將洋蔥表皮細胞浸入濃度為1mol/L的KNO3溶液中，細胞發生質壁分離。但過一段時間后，自動發生質壁分離復原，表皮細胞又恢復到原來狀態。分析：（1）發生質壁分離的原因是（2）自動發生質壁分離復原的原因是（3）以上事實表明細胞膜對

的通透性存在差異，所以它是一種選擇透過性膜。

洋蔥表皮細胞液的濃度小于外界溶液濃度，細胞滲透失水；又由于細胞壁的伸縮性小于原生質層的伸縮性，導致質壁分離。

由于細胞可選擇性地吸收K＋和NO3－，導致細胞液濃度增加直至大于外界溶液的濃度，細胞開始吸水，從而發生質壁分離復原。離子探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第17頁!(4)發生質壁分離的結構基礎是________________________________。(5)將發生了質壁分離的細胞置于清水中，如果不能復原，則說明

。(6)質壁分離和復原的實驗說明：成熟的植物細胞的

可以通過

與外界環境的溶液發生滲透作用從而進行

。

細胞壁、原生質層、液泡和原生質層內、外兩個溶液差體系的存在

細胞由于失水過多而死亡

細胞液

原生質層

滲透吸水和失水

探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第18頁!13、實驗室有2瓶質量分數均是0.3g/ml的葡萄糖溶液和蔗糖溶液（葡萄糖可被植物吸收），由于不慎丟失了瓶上粘貼的標簽，請你用活細胞作材料設計一個鑒別的方案。材料：2瓶質量分數均是0.3g/ml的葡萄糖溶液和蔗糖溶液、

色洋蔥鱗片葉，清水。用具：刀片、滴管、載波片、蓋玻片、鑷子、顯微鏡等。方法步驟：①做兩個紫色洋蔥表皮細胞的臨時裝片，并用低倍顯微鏡觀察紫色液泡的大小。②

③紫

將0.3g/ml的兩溶液分別滴在兩蓋玻片的一側，另一側用吸水紙吸引，并重復幾次用顯微鏡觀察液泡的大小探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第19頁!一、滲透作用滲透現象分析演示探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第20頁!一、滲透作用[自主總結]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散，即順著相對含量梯度跨膜運輸的現象。條件：1、要有半透膜；2、半透膜兩側的溶液存在濃度差。探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第21頁!1、紅細胞內的血紅蛋白等有機物能透過細胞膜嗎？2、紅細胞的細胞膜是不是相當于“問題探討”中所說的半透膜？3、當外界溶液的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而漲破嗎？4、紅細胞吸水或失水的多少取決于什么條件？濃度差越大細胞吸水或失水越多水的進出方向——順相對含量的梯度進出動物細胞二、動物細胞的吸水和失水[思考討論]置于清水或高濃度溶液中的動物細胞會發生滲透吸水或失水，相當于一個滲透裝置。探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第22頁!二、探究植物細胞的吸水和失水[探究分析]（1）植物細胞會因為過多的吸水而漲破嗎？（2）植物成熟的細胞中，水分主要是分布在哪個部位？（3）若液泡無色，容易觀察到細胞的吸水和失水嗎？這與材有關嗎？（4）什么情況下植物細胞會失水或吸水？我們該如何去設置？探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第23頁!外界溶液濃度細胞液的濃度，細胞吸水植物細胞質壁分離復原現象探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第24頁!⑵質壁分離復原：吸水外界溶液濃度＜細胞液濃度細胞壁和原生質層伸縮性不同；現象：液泡變大；液泡顏色變淺。原因：內因：原生質層相當于一層半透膜。外因：探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第25頁!內面溶液外界溶液半透膜原生質層細胞膜液泡膜細胞質細胞液細胞壁（全透性）所以：原生質層相當于半透膜３、成熟的植物細胞就是一個滲透系統探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第26頁!1.在培養過程中，水稻吸收水分及其他離子較多，吸收Ca2+、Mg2+較少，結果導致水稻培養液里的Ca2+、Mg2+濃度增高。2.不同作物對無機鹽的吸收是有差異的。3.水分子跨膜運輸是順相對含量梯度的，其他物質的跨膜運輸并不都是這樣，這取決于細胞生命活動的需要。4.細胞對物質的吸收是有選擇的。這種選擇性具有普遍性。64頁討論三、其他物質的跨膜運輸探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第27頁!1、以下發生滲透作用的例子是A.煮熟的馬鈴薯條放入水中B.把干種子放在清水中C.烈日下菠菜葉子下垂D.放在鹽水中的蘿卜變軟D練習探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第28頁!3、田間一次施肥過多，作物變得枯萎發黃，俗稱“燒苗”。其原因是A、根細胞從土壤中吸收的養分過多B、根細胞不能從土壤中吸水C、根系不能將水向上運輸D、根系被肥料分解釋放的熱能燒毀B探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第29頁!5、下列觀察植物細胞質壁分離和復原實驗改進措施，你認為不影響或能提高實驗效果的是A、用0.5g/ml的蔗糖溶液B、材料用具有鮮艷色彩的花瓣C、用0.7g/ml的KNO3溶液D、材料用洋蔥根尖分生區B探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第30頁!7、能在0.3g/ml蔗糖溶液中發生質壁分離的細胞是A、動物的上皮細胞B、人的紅細胞C、根尖的分生組織D、成熟的植物細胞D探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第31頁!9、人紅細胞的滲透壓與x濃度的食鹽水相當。而浸在y濃度食鹽水中的紅細胞破裂；浸在z濃度食鹽水中的紅細胞皺縮。則這三種食鹽水的濃度大小依次為（）A．x＞y＞z B．y＞x＞z

C．z＞y＞x D．z＞x＞yD探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第32頁!11、下圖是某同學畫的幾個植物細胞的示意圖，請回答：(1)注明圖中各標號所指結構的名稱：1

；2

；3

。(2)表示質壁分離的正確圖解是_________。(3)發生質壁分離的原因是

細胞壁原生質層液泡(或細胞液)b

外界溶液濃度大于細胞液濃度探究細胞的吸水和失水共35頁，您現在瀏覽的是第33頁!12、分析下列實驗現象。實驗①取蒲公英小花兩朵，分別放入盛水的甲、乙試管中，浸泡一段時間后，取出小花，試管中的水均為無色透明。實驗②將花放回試管，并將其中一支試管甲加熱煮片刻，取出試管中的小花，水呈黃色，另一支試管乙仍無色透明。(1)試管甲中，加熱煮沸把細胞______，細胞膜失去_______