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,问题探讨：渗透现象,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？,单位时间内透过玻璃纸的水分子数多于渗出玻璃纸的水分子数量,不会, 因为纱布的孔隙很大, 蔗糖分子也可以自由透过.,不会, 单位时间内透过玻璃纸的水分子数等于渗出玻璃纸的水分子数量,渗透作用,概念：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜从溶质低浓度溶液 向溶质高浓度溶液的扩散。,条件,方向,溶质低浓度 溶质高浓度,一、渗透作用 （笔记）,细胞膜,如果将装置中的漏斗换成动物细胞
2、将如何？,外界溶液浓度细胞质浓度 细胞吸水膨胀,外界溶液浓度细胞质浓度 细胞失水皱缩,外界溶液浓度=细胞质浓度 保持原状态,1、红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？,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？,二、动物细胞的吸水和失水,一般不能透过细胞膜,相当于半透膜,外界溶液浓度细胞质浓度 细胞吸水膨胀,外界溶液浓度细胞质浓度 细胞失水皱缩,外界溶液浓度=细胞质浓度 保持原状态,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、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？,取决于红细胞内外浓度的差值,注意：其他动物细胞的吸水或失水与红细胞相似,红细胞一般会因持续吸
3、水而涨破,二、动物细胞的吸水和失水,三、植物细胞的吸水和失水 1、成熟植物细胞是一个渗透系统,细胞吸水的方式,吸胀吸水,渗透吸水,实例：未成熟植物细胞、干种子,原因：没有形成大的中央液泡,条件：有中央液泡,（笔记）,2、植物细胞的吸水和失水,1、将白菜剁碎做馅时,常常放一些盐,一会儿后就可看到水分渗出。 2、对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。,1、植物细胞会出现失水的情况吗？（渗出的水是细胞内的水还是间隙的水） 2、植物细胞在什么情况下会失水？ 3、原生质层是否相当于一层半透膜？,提出问题：,成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统,探究实验：植物细胞的吸水和失水,提出问题,作出假设,设计
4、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,（按预定方案进行实验）,（分析实验结果，得出结论：）,（总结，写实验报告并适当交流）,预期结果,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。,在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的中央液泡会变大，细胞膨胀。,探究实验,主要实验材料： 1、紫色的洋葱鳞片叶（外表皮） 2、质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液 3、清水,1.作出假设：原生质层相当于一层半透膜,2.设计实验,5、显微观察：先低倍后高倍,6
5、、滴0.3g/mL蔗糖溶液观察,7、滴清水再观察,观察,方法步骤,质壁分离：,失水,变小,原生质层脱离细胞壁,基本 不变,3.进行实验, 质壁分离复原：,吸水,变小,原生质层脱离细胞壁,基本 不变,逐渐恢复,原生质层恢复原来位置,基本 不变,植物细胞是一个渗透系统,4.分析结果 得出结论：,外界溶液浓度细胞液浓度,外界溶液浓度细胞液浓度,原生质层,细胞失水，质壁分离,细胞吸水，质壁分离复原,细胞液,（笔记）,4、质壁分离以后，一定可以复原吗？什么情况下不复原？,5、质壁分离以后可以自动复原吗，怎么做？,2、是不是所有的植物细胞都可以渗透吸水？,思考,3、除了蔗糖溶液，能用别的溶液观察到质壁分离
6、和复原现象吗？需要满足什么条件？,不是，如干种子，根尖分生区细胞等,1、为何选用紫色洋葱鳞片叶外表皮，内表皮行不行？,可以，满足有浓度差,不一定，失水太多，细胞膜破坏，不具有选择透过性,里面含有色素，可以直接观察,可以，加入KNO3,思考：将洋葱表皮细胞浸入浓度为1mol/L的KNO3溶液中，细胞发生质壁分离。但过一段时间后，自动发生质壁分离复原，表皮细胞又恢复到原来状态。分析 （1）发生质壁分离的原因是 （2）自动发生质壁分离复原的原因是 （3）以上事实表明细胞膜对 的通透性存在差异，所以它是一种选择透过性膜。,离子,由于细胞可选择性地吸收K和NO3，导致细胞液浓度增加直至大于外界溶液的浓度
7、，细胞开始吸水，从而发生质壁分离复原,洋葱表皮细胞液的浓度小于外界溶液浓度，细胞渗透失水；又由于细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，便导致质壁分离,物质跨膜运输的其他实例 实例一,1、水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高？是不是水稻不吸收反而向外排出呢？ 2、不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？,1.在培养过程中，水稻吸收水分及Si4+离子较多，吸收Ca2+、Mg2+较少，结果导致水稻培养液里的Ca2+、Mg2+浓度增高。 2.在番茄的培养液中， Ca2+、Mg2+的浓度下降，而Si4+的浓度升高，证明番茄吸收的Ca2+、Mg2+比Si4+ 多。 3.不同作物对无机盐的吸收是有差异的。
8、,根据资料分析,结论：细胞对于物质的输出和输入有选择性。,其他物质跨膜运输实例二,结论：物质（如碘）的跨膜运输并不都是和水一样顺相对含量梯度的运输的。,物质跨膜运输的其他实例三,20 25倍,人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力,250mg/L,血液中碘的浓度,I,水分子的运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输也是这样的吗？由此你能得出什么结论？,水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的 其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决 于细胞生命活动的需要。 细胞对物质的吸收是有选择的。,结论：细胞膜不仅是半透膜，还是选择透过性膜,（笔记）,（1）判断植物细胞的生活状况 （2）判断植物细胞的细胞液
9、浓度 （3）农业生产中的水肥管理 （4）生活中杀菌、防腐、腌制食品,四、渗透作用原理的运用,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,第一关,知识闯关,D,2、a、b、c是三个相邻的细胞，已知a细胞液浓度 b细胞液浓度 c细胞液浓度,如图所示，能正确表示水分在三者之间关系的是,第二关,A,B,C,D,C,3、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧苗”。其原因是（ ） A、根细胞从土壤中吸收的养分过多 B、根细胞不能从土壤中吸水 C、根系不能将水向上运输 D、根系被肥料分解释放的热能烧毁,第三关
10、,B,4、利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理是（ ） A、盐水中的Cl有杀菌防腐的作用 B、盐水中的Na不利于细菌的生活 C、盐水是中性的，不适于细菌的生活 D、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡,第四关,D,5.将洋葱鳞片叶表皮放在“0.45 mol/L蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离；放在0. 35mol/L蔗糖溶液中细胞有胀大的趋势；放在0. 40mol/L蔗糖溶中，细胞似乎不发生变化”。这表明( )A.细胞已经死亡B.蔗糖分子可以自由进出细胞C.细胞液浓度与0. 40mol/L蔗糖溶液浓度相当D.细胞质壁分离后能自动复原,C,第五关,下图是处于不同生理状态的同一个洋葱鳞茎的
11、三个洋葱鳞片叶表皮细胞，实验药品有清水、30%蔗糖溶液，分析回答：（1）图中A细胞处于质壁分离状态， 处充满了 （2）图中、共同组成_。 （3）图中各细胞的细胞液浓度最高、颜色最深的是_ _细胞图。 （4）如果将C细胞置于清水中，则该细胞最终将处于图中_细胞的状态。 （5）在做洋葱表皮细胞质壁分离的实验过程中，图中各细胞状态依次出现的顺序是 （用A、B、C 顺序表示）。,原生质层,A,B,BCA,蔗糖溶液,7、在下面的U型管装置中，左边加上10%的葡萄糖溶液，右边加上10%的蔗糖溶液，在两管的中间位置放一半透膜，两种糖都不能通过此半透膜，请问静置一段时间后，两管中的液面变化情况。,A、左边上升
12、，右边下降 B、右边上升，左边下降 C、两边液面没有变化 D、不能确定变化情况,A,9（08上海生物）在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如右图。若将处于b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条的质量将 A不变 B增大 C减小 D先增后减,10.将一张洋葱鳞片叶放在某一浓度的蔗糖溶液中,制成装片,放在显微镜下观察,有3种状态的细胞,如图,你认为这3个细胞（均为正常的活细胞）在未发生上述情况之前,其细胞液的浓度依次是：,AAC CBAC DBAC,B,B,11（ 2007广东生物）用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片，观察细胞的变化。下列有关实验操
13、作和结果的叙述，正确的是（ ）A将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象B在盖玻片一侧滴入清水，细胞吸水膨胀但不会破裂C用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离复原现象D当质壁分离不能复原时，细胞仍具正常生理功能,12（08广东生物）观察在0.3g/mL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,B,B,13（08江苏生物）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。
14、 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。,答：如果a、b两管高度差缩小且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,向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热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,实验组装片的洋葱细胞呈分散的紫色球形，表明细胞壁已被分解掉。对
15、照组装片的洋葱细胞呈相互连接的紫色多边形，表明细胞壁未被分解。,14、进行植物体细胞杂交，首先需要除去细胞壁。现提供以下材料和用具：白色洋葱鳞片叶、紫色洋葱鳞片叶、适宜浓度的盐酸、适宜浓度的蔗糖液、纤维素酶、果胶酶、蒸馏水和镊子，显微镜、载玻片、盖玻片等。请你从中选取合适的材料配制成合理的细胞壁分解液，并设计出检验它除去细胞壁的方法和步骤，预测和解释实验的结果。 (1)实验步骤： 配制细胞壁分解液：选取 配制成细胞壁分解液。这样选取的理由是 检验细胞壁分解液除去细胞壁的方法： 第一步： 第二步： 第三步： (2)实验结果的预测和解释：,适宜浓度的蔗糖液，加入适量的纤维素酶和果胶酶,纤维素酶和果
16、胶酶能高效、专一地水解细胞壁，适宜浓度的蔗糖液不会使原生质体过度吸水而胀破,滴适量的细胞壁分解液在载玻片水中央，用镊子撕取一小块紫色洋葱鳞片叶表皮浸泡在其中。一段时间后，制得实验组装片,用适宜浓度的蔗糖液替代细胞壁分解液，其它操作与制作实验组装片相同，制得对照组装片,在显微镜下观察比较实验组装片和对照组装片,15、在做质壁分离和复原实验时，将复原后的植物细胞置于清水中，植物细胞也不会再吸水了；可当把因失水皱缩的红细胞置于清水中时，红细胞复原后会因继续吸水而涨破。产生这种现象的原因是（ ） A、植物细胞的细胞膜比动物细胞坚韧 B、植物细胞有液泡，红细胞没有 C、植物细胞能对吸水进行调节 D、植物
17、细胞有细胞壁，红细胞没有,16、将人体的血液置于9%食盐溶液中制成装片后，用显微镜观察，可以发现血细胞呈现： A、质壁分离 B、正常状态 C、细胞膜破裂 D、细胞皱缩,D,D,17、.请根据下述条件设计一实验，鉴别两种不同浓度的蔗糖溶液，写出实验步骤并分析实验结果。 一瓶10%的蔗糖溶液。一瓶30的蔗糖溶液，250ml烧杯1个，半透膜制成的透析袋一个，刻度玻璃管一支。细线一根，支架一个。 实验步骤：_ _ 实验分析：,将一瓶中的溶液倒人烧杯中；,将另一瓶中的溶液装满透析袋，刻度玻璃管插人袋内溶液中，用线将袋口和玻璃管扎紧。,将插有刻度玻璃管的透析袋放人有溶液的烧杯中垂直固定于支架上，记录玻璃管液面刻度。,一段时间后，观察玻璃管液面刻度，确定液面的升降,答案：如液面升高，则透析袋中的溶液是30蔗糖溶液，烧杯中的溶液为10的蔗糖溶液；反之，可推知透析袋中是10蔗糖溶液，烧杯中的溶液为30蔗糖溶液。,
