第4章細胞的物質輸入和輸出第1節物質跨膜運輸的實例考點：、細胞吸水或失水、植物質壁分離與復原現象、細胞膜是選擇透過性膜一、細胞失水和吸水的方式：滲入作用1、滲入作用概念：透過從濃度溶液向濃度溶液的擴散，稱為滲入作用。水分子（或其它溶劑分子）半透膜低高擴散：指某些小分子物質（如水、O2、CO2、苯、乙醇、甘油等）從濃度高的一側向濃度低的一側運輸的過程。（1）半透膜（2）半透膜兩側的溶液存在濃度差2.滲入作用的發生條件半透膜水蔗糖是一類能夠讓小分子物質通過而大分子物質不能通過的一類薄膜的總稱玻璃紙（半透膜）生物膜（選擇透過性膜）半透膜等于選擇透過性膜嗎？半透膜是一類能夠讓小分子物質（分子直徑不大于“孔”）通過（如水分子），而較大分子物質（分子直徑不不大于“孔”）不能通過（如蔗糖）的一類多孔性膜。半透膜涉及物理性過濾膜（無生物活性，如動物膀胱、玻璃紙、腸衣、雞蛋的卵殼膜）和選擇透過性膜（含有生物活性，如細胞膜、原生質層等），能夠說“選擇透過性膜屬于半透膜”水分子只進不出嗎？半透膜兩側溶液的水分子是進行雙向運動的，我們只是觀察由雙向水分子運動快慢的差別所造成的液面變化。水分子進入的速率不不大于出來的速率，液面升高，當兩者速率相等時，液面不再升高。比較單位體積0.3g/mL蔗糖溶液、0.3g/mL葡萄糖溶液的溶質分子數半透膜兩側的溶液濃度差是指單位體積中溶質分子數的差，即物質的量濃度差觀察動物細胞的吸水和失水失水皺縮外界濃度細胞質濃度>水分進出處動態平衡外界濃度細胞質濃度=外界濃度細胞質濃度<吸水膨脹動物細胞的什么構造相稱于半透膜？細胞膜動物細胞的膜兩側溶液是什么？細胞質與外界溶液（人：細胞內液與細胞外液）動物細胞什么條件下失水，什么條件下吸水？動物細胞吸水或失水的多少取決于什么條件？細胞內外濃度差吸脹作用（未形成液泡）如干種子、根尖分生區、形成層細胞，原理是細胞中有大量親水性物質，這些親水性能夠從外界吸取大量的水分，活細胞、死細胞都能通過吸脹作用吸取水分。滲入作用(形成液泡)植物吸取水分的方式有兩種：__________作用和__________作用。吸脹滲入成熟的植物細胞就是一種滲入系統內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、伸縮性小）所以：原生質層相當于半透膜2.結論2）動物細胞吸水還是失水取決于外界溶液濃度與細胞質濃度的差值外界溶液濃度＞細胞質濃度細胞失水外界溶液濃度＜細胞質濃度細胞吸水1）動植物細胞是一種滲入系統動物細胞成熟植物細胞半透膜濃度差細胞膜原生質層細胞質與外界溶液細胞液與外界溶液三、實驗：觀察植物細胞的質壁分離和質壁分離復原現象1、實驗原理？2、“質”、“壁”、分別指什么？3、“質壁分離復原現象”不要簡說成“復原現象”4、質壁分離后在細胞膜與細胞壁之間是什么？5、實驗材料有什么規定？6、實驗材料為什么選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮？7、用什么辦法變化外界溶液？（1）滲入作用：成熟的植物細胞的原生質層相稱于一層半透膜，細胞液含有一定的濃度，能夠滲入失水和吸水。（2）原生質層伸縮性不不大于細胞壁原生質層細胞壁外界溶液成熟的、活的、植物細胞液泡呈紫色，便于觀察（無色的也能夠發生）引流法，在蓋玻片一側滴加液體，用吸水紙在蓋玻片另一側用吸水紙吸引，重復兩到三次，直到將洋蔥鱗片葉完全浸潤8、實驗用的蔗糖溶液濃度？9、當外界溶液濃度為0.1g/ml、0.5g/ml時分別是什么成果？10、質壁分離自動復原現象0.3g/ml（或描述為30%）無特別闡明狀況下，我們這樣考慮：0.1g/ml（10%）時，細胞吸水，體積變大；0.5g/ml（50%）時，細胞失水出現質壁分離，由于失水過多死亡，無法再復原,膜也失去選擇透過性，變為全透性。如果外界溶液是一定濃度無機鹽溶液（如KNO3溶液）或小分子溶液（如尿素溶液、葡萄糖溶液、甘油溶液、乙醇溶液等），細胞先失水出現質壁分離現象，由于無機鹽離子（K+和NO3-）通過主動運輸或小分子（尿素分子、葡萄糖分子、甘油分子、乙醇分子）通過自由擴散進入細胞，使細胞液濃度逐步增大，細胞開始吸水，又出現質壁分離自動復原現象1.制作臨時裝片：紫色的洋蔥鱗片葉表皮細胞2.低倍鏡觀察：①有紫色液泡②原生質層緊貼細胞壁3.4.低倍鏡觀察：①中央液泡逐步變小（紫色加深）②原生質層與細胞壁逐步分離5.6.低倍鏡觀察：①中央液泡逐步脹大②原生質層逐步貼近細胞壁實驗流程：０.３ｇ／ｍｌ蔗糖溶液吸水紙吸引清水吸水紙吸引⑴質壁分離：當外界溶液濃度＞細胞液濃度時，植物通過滲入作用失水，體積縮小，發生質壁分離條件、外因：內因：原生質層收縮性不不大于細胞壁失水因素分析：外界溶液吸水當外界溶液濃度＜細胞液濃度，植物細胞通過滲入作用吸水，發生質壁分離的細胞會出現質壁分離復原現象現象統計變小逐步恢復原來大小原生質層恢復原來位置原生質層脫離細胞壁基本不變基本不變

中央液泡大小原生質層的位置細胞大小蔗糖溶液清水1、提出問題：根據現象提出有價值的問題。2、作出假設：對問題進行假設。3、設計實驗：設計思路，預期成果，制訂方案。4、進行實驗：觀察想象，統計成果。5、分析成果：成果與預期一致，可得出結論。6、體現和交流：交流、質疑、解釋。7、進一步探究探究的普通過程：4.質壁分離實驗的拓展應用：1）判斷細胞的死活待測細胞+蔗糖溶液發生質壁分離和復原——活細胞鏡檢不發生質壁分離——死細胞2）測定細胞液濃度大小待測細胞+一系列濃度梯度的蔗糖溶液細胞液濃度范圍等于未發生質壁分離和剛剛發生質壁分離的外界溶液的濃度范圍分別鏡檢3）比較不同植物細胞的細胞液濃度（農業生產中的水肥管理）（生活中殺菌、防腐、腌制食品）不同植物細胞+同一濃度的蔗糖溶液剛剛發生質壁分離時所需時間的比較判斷細胞液濃度（時間越短，細胞液濃度越小）鏡檢4）鑒別不同種類的溶液（如KNO3和蔗糖溶液）成熟植物細胞+不同種類溶液

只發生質壁分離溶質不能通過半透膜的溶液（如蔗糖）質壁分離后又自動復原溶質能通過半透膜的溶液（如KNO3)鏡檢同一植物的成熟細胞十未知濃度的溶液剛剛發生質壁分離所需時間比較所用時間長短判斷溶液濃度的大小(時間越短，未知溶液的濃度越大)成熟植物細胞+蔗糖溶液發生質壁分離現象細胞壁伸縮性不大于原生質層伸縮不發生質壁分離細胞壁伸縮性不不大于或等于原生質層的伸縮性5）比較未知濃度溶液的濃度大小6）驗證原生質層和細胞壁伸縮性大小物質跨膜運輸的實例水稻培養液中里的Ca2+和Mg2+濃度為什么會增高？不同作物對無機鹽的吸取有差別嗎？三、生物膜選擇透過性分析同一植物吸取不同離子與不同植物吸取同種離子是有差別的，闡明植物細胞膜對無機鹽離子的吸取含有選擇性。構造基礎：細胞膜上載體蛋白的種類和數量不同1.水稻培養液里的Ca2+和Mg2+濃度為什么會增高？在培養過程中，水稻吸取水分及其它離子較多，吸取Ca2+、Mg2+較少，成果造成水稻培養液里的Ca2+、Mg2+濃度增高。2.不同作物對無機鹽的吸取有差別嗎？不同作物對無機鹽的吸取是有差別的。4.細胞對物質的吸取有選擇嗎?如果有，這種選擇性有普遍性嗎？3.水分子跨膜運輸是順相對含量梯度的，其它物質的跨膜運輸也是這樣嗎？水分子跨膜運輸是順相對含量梯度的，其它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。細胞對物質的吸取是有選擇的。含有普遍性。小結1.細胞膜和其它生物膜都是選擇透過性膜，它含有的特點是：1）水分子能夠自由通過2）細胞需要的離子和小分子也能夠通過3）其它的離子、小分子和大分子則不能通過2.物質通過生物膜的跨膜運輸，并非都是順相對含量梯度的。3.選擇透過性是“活細胞”的一種重要特性。細胞對離子吸取的選擇性的因素1、下列能夠發生滲入作用的是____.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，能對的表達水分在三者之間關系的是（）CacbacbacbacbABCD3、田間一次施肥過多，作物變得枯萎發黃，俗稱“燒苗”。其因素是（）A、根細胞從土壤中吸取的養分過多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B4、運用高濃度鹽水（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、由于滲入作用使細菌細胞內的水分滲出而死亡D5、將成熟的植物細胞放在溶液中能構成一種滲入系統，重要因素是A．液泡膜內外溶液的濃度差B．細胞內原生質層可看作一層選擇透過性膜C．細胞壁是全透性的D．水分能夠自由出入細胞B6、在“觀察植物細胞的質壁分離和質壁分離復原”實驗中，之因此用已經成熟的洋蔥表皮細胞做實驗材料，是由于這樣