1、知识回顾,组成细胞的分子细胞的结构,第4章 细胞的物质输入和输出,物质跨膜运输的实例生物膜的流动镶嵌模型物质跨膜运输的方式,第1节 物质跨膜运输的实例,本节聚集:1.细胞在什么情况下吸水或失水?2.植物细胞的质壁分离与复原现象说明什么?3.为什么说细胞膜是选择透过性膜?,溶液浓度,高,低,水分流动方向,水势,高,低,半透膜:一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。,讨论:1.漏斗管内的液面为什么会升高?2.如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面还会升高吗?3.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?,渗透作用(osmosis),两种不同浓度的溶液隔以半透
2、膜(允许溶剂分子通过,不允许溶质分子通过的膜),水分子或其它溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象。或水分子从水势高的一方通过半透膜向水势低的一方移动的现象。,现象产生的条件,具有半透膜细胞内外存在浓度差(摩尔浓度,非质量浓度),渗透作用原理的应用,比较不同溶液浓度大小验证渗透渗透作用发生的条件:半透膜与浓度差探究物质能否通过半透膜,渗透作用与吸胀作用,植物吸收水分的方式有两种:吸胀作用和渗透作用。 吸胀作用(imbibition)亲水凝胶吸附水分子,并使其膨胀的过程。为非生命的物理过程。植物组织中含有很多这类物质如纤维素、果胶物质、淀粉和蛋白质等,它们具有很强的亲水性,在未被
3、水饱和时,就潜伏着很强的吸水能力。最明显的例子是风干种子,因为其内贮存着大量蛋白质或淀粉。蛋白质与水结合的趋势大于淀粉,因此,豆类种子吸胀作用极为明显。吸胀作用是没有液泡的植物细胞吸收水分的方式,如生长点的细胞、干种子细胞等,原理是细胞中有大量亲水性物质,这些亲水性能够从外界吸收大量的水分,活细胞、死细胞都能通过吸胀作用吸收水分。,二、细胞的吸水和失水:1.动物细胞的吸水和失水:,吸水胀破,失水皱缩,正常状态,思考与讨论,1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗?2.红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜?3.当外界溶液的浓度低时,红细胞一定会由于吸水而涨破吗?4.红细胞吸
4、水或失水的多少取决于什么条件?,与生活的联系,吃比较咸的食物,口腔和唇的黏膜有什么感觉?为什么?,思考:,其他动物细胞的吸水和失水的原理与红细胞是一样的吗?白菜长时间放置在空气中会慢慢地萎蔫,但是将萎蔫的白菜放进清水中,它又会恢复硬挺的形态。可见,白菜也会失水和吸水。白菜细胞的失水与吸水与红细胞相同吗?如果不同,不同又在哪里呢?,植物细胞与动物细胞的区别 (细胞壁是全透性的),成熟的植物细胞,细胞内的液体环境主要指的是液泡里的细胞液 细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层,植物细胞的吸水和失水:,讨论:1.原生质层是不是相当于一层半透膜呢?2.植物细胞的细胞壁对细胞的吸水和失水有无影
5、响呢?,植物细胞的吸水和失水,假设:原生质层相当于一层半透膜实验的原理:成熟的植物细胞原生质层相当于一层半透膜,细胞液具有一定的浓度,能够渗透失水和吸水。,植物细胞的吸水和失水 实验流程P62,植物细胞质壁分离,植物细胞质壁分离复原,质壁分离:植物细胞因为失水收缩,原生质层与细胞壁 发生分离的现象。质壁分离复原:发生质壁分离的植物细胞因吸水膨胀,,实验的结论,成熟植物细胞能够与外界发生渗透作用,当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水;当外界溶液浓度小于于细胞液浓度时,细胞吸水,质壁分离原因的分析,原因,内因:,外因:外界溶液浓度大于细胞液浓度,原生质层具有半透性,细胞渗透失水,细胞壁伸缩性小
6、原生质层伸缩性大,表现,宏观上:植物由 坚挺 萎蔫,微观上:质壁分离,液泡(大 小),细胞液颜色(浅 深),原生质层与细胞壁分离,植物细胞质壁分离与复原实验的拓展应用,判断细胞的死活测定细胞液的浓度范围比较不同植物细胞的细胞液浓度大小比较未知浓度溶液的浓度大小验证原生质层和细胞壁伸缩性大小鉴别不同种类的溶液(如:KNO3与蔗糖溶液) a.质壁分离过程中不自动复原,放入清水后又可以复原:溶质不能通过生物膜, b.质壁分离过程中能自动复原:溶质能通过生物膜,例题 1,右图表示以洋葱表皮为材料,03gmL蔗糖溶液、O5gmL蔗糖溶液、03gmL尿素溶液及清水进行相关实验(时间m表示开始用四种溶液分别
7、处理洋葱表皮;时间n表示开始用清水处理洋葱表皮),测得该细胞原生质体体积变化,图中代表尿素溶液处理结果的是( ) Aa Bb Cc Dd,B,2若右图表示植物细胞渗透作用的图解,下列说法中错误的是 ( )A植物细胞的原生质层相当于一层半透膜B一定条件下,活的、成熟的植物细胞能发生渗透失水或吸水C当溶液浓度甲乙时,细胞发生渗透失水,当溶液浓度乙甲时,细胞发生渗透吸水D当溶液浓度甲=乙时,细胞处于动态平衡状态,不发生渗透作用,D,3观察在0.3gmL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度 D细胞壁收缩导致中央液泡失水,B,4浸入 1mol/L KNO3溶液中的洋葱表皮细胞,会产生质壁分离和质壁分离自动复原现象。在此过程中,物质进出细胞的方式先后有( )A自由扩散、主动运输 B 自由扩散、主动运输、自由扩散 C主动运输、自由扩散 D 自由扩散、协助扩散、自由扩散,B,细胞的吸水与失水都是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输。其他的物质能通过生物膜吗?有什么特点吗?看P63资料:分析三幅图,选择性透过膜的特点,让水分子自由通过,一些例子和小分子也可以通过,其他的离子、小分子和大分子则不能通过。,选择性透过膜(生物膜)的生产实践应用,高浓度的饮料田间给作物施肥,出现烧苗现象海水淡化人工肾,