1、第4章 细胞的物质输入和输出,第1节 物质跨膜运输的实例,1.妈妈在厨房炒菜的时候，有时候在客厅也能闻到饭菜的香味，为什么？2.将一勺紫色的高锰酸钾粉末倒入一杯清水中，烧杯中清水颜色会有什么变化？,一类可以让小分子物质通过（如水分子），而大分子物质不能通过的一类薄膜。,半透膜：,玻璃纸，肠系膜，蛋壳膜，鱼鳔等,例,渗透现象演示实验,Next,实验现象,水分子只能从烧杯中运动到漏斗中吗？,不是的，水分子既可以从烧杯中运动到漏斗中，也能从漏斗中渗入到烧杯中，只不过，在单位时间内，从烧杯中扩散到漏斗中的水分子数量比较多。,1、装置管内液面升高的原因是什么？,单位时间内通过半透膜进入漏斗的水分子数 从
2、漏斗渗出的水分子数,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？,不会升高。因为纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通过。,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？,半透膜两侧溶液浓度相等，（单位时间内 透过半透膜进入漏斗的水分子数量=渗出的水分子数量），因此液面不会上升。,水渗入漏斗内使液面上升必须具备什么条件？,半透膜,半透膜两侧溶液浓度差,渗透作用,水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜从 浓度 向 浓度溶液的扩散，称为渗透作用,“水往 处流”,高,低,高,水分子在半透膜上总是 运动的。只不过在单位时间内由低浓度一侧向高浓度一侧运动的水分子数 （多、少、等）
3、于高浓度一侧向低浓度一侧的水分子数。所以外观上表现出水的流动方向为 。,(双向),多,低浓度一侧向高浓度一侧,（物质的量浓度）,水由水多的一侧向水少的一侧流动,原理,条件,半透膜,半透膜两侧的溶液具有浓度差,1、若漏斗的颈无限长,那么漏斗内 的液面会不会无限上升?为什么?,2、当达到渗透平衡时，水分子的 状态如何？此时S1和S2溶液的浓度是什么关系？,感悟：发生渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不 可看作两侧溶液浓度相等。在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差h，则S1溶液浓度仍大于S2。,正常状态,细胞膜相当于半透膜,动物细胞的吸水和失水,外界溶液
4、浓度细胞质浓度,外界溶液浓度细胞质浓度,外界溶液浓度细胞质浓度,二、动物细胞的吸水和失水实验,小于,大于,等于,细胞吸水膨胀,细胞失水皱缩,保持原来形态 水进出处于动态平衡,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？,答：觉得比较干，细胞失水,细胞膜,液泡膜,细胞质,细胞液,细胞壁,原生质层,全透性的，伸缩性小,相当于半透膜，伸缩性大,二、植物细胞的吸水和失水,细胞液与外界溶液的浓度差,成熟的植物细胞,原生质层相当于半透膜 (选择透过性膜),半透膜与选择透过性膜半透膜： 一些物质（一般是小分子物质）能透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。选择透过性膜： 指水分子、细胞要
5、选择吸收的离子和小分子可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过的膜。,选择透过性膜相当于半透膜，反之则不然,探究实验：植物细胞的吸水和失水,提出问题,作出假设,设计实验:,进行实验,分析结果,得出结论,表达与交流,（原生质层是一层半透膜吗？）,（原生质层相当于一层半透膜）,设计 方案,（总结，写实验报告并适当交流）,将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小的变化；再将细胞浸润在清水中，观察其大小的变化。,实验现象：,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,得出结论,原生质层相当于一层半透膜,正常情况下的细胞,发生质壁分离,此处是
6、什么溶液？为什么？,细胞失水,质壁分离,质壁分离原因分析：,细胞吸水,质壁分离复原,质壁分离复原原因分析：,1.在质壁分离和复原的实验中，如果没有细胞壁，结果会有什么不同吗？,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞不断失水，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开，从而发生质壁分离。,2.发生质壁分离的原因是什么？,如果没有细胞壁，细胞就会持续吸水直到涨破,3.如果滴加的是0.6或0.1g/ml的蔗糖溶液，实验结果会 有什么不同？,高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水而死亡， 不可能发生质壁分离复原,4、如果用一定浓度的KNO3溶液做这个实验，结果如何？(钾离子可以进入细胞
7、）,5、下列哪些细胞可发生质壁分离？ A.根尖成熟区细胞 B.根尖分生区细胞 C.盐酸处理过的根尖成熟区细胞 D. 动物细胞,甘油、尿素、KNO3、乙二醇等，可出现质壁分离及自动复原现象。,活的成熟的植物细胞才能发生质壁分离,补充：植物细胞的吸水方式:,渗透作用吸水：有大液泡的植物细胞,吸胀作用吸水：无液泡的植物细胞（如干种子，根尖分生区细胞）,1、以下可以发生渗透作用的是_. A.煮熟的马铃薯条放入水中 B.把干种子放在清水中 C.烈日下菠菜叶子下垂 D.放在盐水中的萝卜变软 E.红细胞放在清水中,DE,质壁分离和复原实验的应用,说明原生质层是选择透过性膜 判断植物细胞的死活 测定细胞液的浓
8、度范围,证明成熟的植物细胞可发生渗透作用；,鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液),验证原生质层和细胞壁伸缩性大小,三、物质跨膜运输的其他实例,1、在培养过程中，水稻吸收水分较多，吸收 Ca 2 、Mg 2较少，结果导致Ca 2 、Mg 2浓度升高。,植物对水分的吸收和对无机盐的吸收是两个相对独立的过程。,细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜,细胞死亡后生物膜是否还具有选择透过性？,总结,一、渗透作用 概念： 条件： 二、细胞的吸水和失水 1、动物细胞的吸水和失水 2、植物细胞的吸水和失水,1、将洋葱表皮浸泡在7%的尿素溶液中，表皮细胞发生质壁分离，随后又自动发生质壁分离复原。出现这种现象的
9、原因可能是（ ） A.细胞液浓度下降 B.尿素分子进入细胞 C.细胞壁受到破坏 D.细胞膜受到破坏,课堂练习,2. 以下哪种情况会发生渗透作用（ ） 干种子萌发时的吸水 萎蔫的青菜放进清水中变得硬挺 根毛细胞吸水 水由气孔进入外界环境 插在花瓶中的花枝由瓶中吸水 洋葱表皮细胞放在盐水中发生质壁分离 兔的血液红细胞放在盐水中发生皱缩 B. C. D. ,3. 某同学设计的渗透实验：用鸡蛋膜将漏斗口封住，再装上清水，把漏斗浸入盛有10的NaCl溶液的烧杯中，使漏斗管内的液面与烧杯中的液面一样高，但他始终没有观察到渗透现象。他应该怎样改进的此装置才达到实验目的（ ）A.把10的NaCl溶液换成30的
10、NaCl溶液 B.把10的NaCl溶液装在漏斗里，清水装在烧杯中 C.把鸡蛋膜换成其它半透膜 D.把10的NaCl溶液换成30的蔗糖溶液,A. 甲高于乙 B. 乙高于甲 C. 先甲高于乙，后乙高于甲 D. 先甲低于乙，后乙低于甲,体积与质量百分比浓度相同,蔗糖,葡萄糖,半透膜,判一判 1K通过细胞膜属于渗透作用 () 2植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成，相当于半透膜 () 3细胞液就是细胞内的液体 () 4当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞就会发生质壁分离 () 提示 有大液泡的活的植物细胞才能发生质壁分离 5动物细胞在任何情况下都不会发生质壁分离(),提示 有大液泡的活的植物细胞才能发生质壁分离。,4. 当把紫色的洋葱鳞片叶的表皮置于质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液中后，原生质层和细胞壁之间将（ ） 紧紧靠在一起 B.充满细胞液 C. 充满蔗糖溶液 D.充满清水5.浓盐水有杀菌防腐的作用，其原因是（ ）A.浓盐水中含有较多的氯离子，使细菌毒素失效 B.浓盐水中没有细菌所需要的酶，细菌不能产生毒素 C.浓盐水中含养料少，细菌迅速死亡 D.由于渗透作用，使细菌失水死亡,
