1、问题与思考： 1.为什么冬季的时候人的嘴唇容易干裂？而夏季却没有？ 2.为什么在腌制萝卜干时，会出很多水，萝卜条会变软？ 3.为什么农民在给农作物施肥时，一次性不能施肥过多，不然会造成“烧苗”现象？,烧苗,烧苗,物质跨膜运输的实例,第一节,第四章-细胞的物质输入与输出,制作：安徽省界首一中 苏登山,渗透系统装置,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？,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.,液面不会变动,
2、 因为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,一:渗透作用,1.定义:水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散称为渗透作用.,注意: (1)渗透作用的对象是水分子或其他溶剂分子,而不是溶质分子 (2)这里的浓度是指物质量浓度而不是质量 浓度 (3)半透膜:是指一些物质可以通过另一些物质不能通过的多孔性薄膜.如玻璃纸.,2.发生条件 (1)具有一层半透膜 (2)膜两侧溶液浓度具有浓度差 3.原理,4.渗透与 扩散,(1)扩散:即自由扩散,指物质从相对含量多的地方到相对含量少的地方的运动,多指溶质分子的运动,溶液A浓度 = 溶液B，水分子进出平衡,(2)渗
3、透是指水分子或其他溶剂分子从低浓度向高浓度溶液的扩散,一般是指溶剂分子的运动. (3)扩散过程中物质可以通过半透膜,也可以不通过半透膜,而渗透则必须通过半透膜. (4)渗透是一种特殊的扩散方式. 例如:做饭时闻到菜香-扩散现象墙角堆煤导致墙体变黑-扩散现象 5.半透膜与选择透过性膜 (1)半透膜是某些物质可以通过,某些物质不能通过的多孔性薄膜,其允许物质通过取决于物质的大小.,(2)选择透过性膜:指细胞膜等生物膜,膜上有载体蛋白等结构,具有生物活性,其允许物质通过取决于细胞是否需要. （3）选择性透过膜可以是半透膜，但半透膜未必是选择性透过膜。 二:细胞的吸水与失水 (一)动物细胞的失水和吸水
4、 1.种类,(1)外界溶液浓度小于细胞质浓度 细胞吸水膨胀,(2)外界溶液浓度 大于细胞质浓度 细胞失水皱缩,(3)外界溶液浓度 等于细胞质浓度水分进出细胞 平衡,2.原因 (1)细胞膜相当于半透膜 (2)半透膜两侧溶液(细胞质基质和外界溶液)具有浓度差.,讨论,1.正常生活着的红细胞内的血红蛋白等有机物能过细胞膜吗？,2.根据现象判断红细胞的细胞膜相当于什么膜？,3.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会吸水而涨破吗？,4.红细胞吸水或失水的多少取决与什么？,红细胞内的血红蛋白等有机物一般不能透过细胞膜。,红细胞的细胞膜相当于“问题探讨”中的半透膜。,当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度时，红细
5、胞一般会因持续吸水而涨破。,红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外浓度的差值。一般情况下，差值较大时吸水或失水较多。,(二)植物细胞的吸水与失水,1.部位:主要为根尖成熟区表皮细胞,2.方式 (1)吸胀吸水:依靠细胞内蛋白质,淀粉,纤维素等亲水性物质吸收水分. 植物细胞未成熟时的主要吸水方式.例如刚萌发的种子主要依靠吸胀吸水. 亲水性强弱:蛋白质淀粉纤维素 (2)渗透吸水:依靠渗透作用吸水,是植物细胞成熟后主要的吸水方式30,3.原生质与原生质层原生质层：包括细胞膜、液泡膜 及这两层膜之间的细胞质。原生质：指细胞内原始的生命物 质，包括细胞膜、细胞质、细胞核。 原生质层可以看做是一层半透膜
6、。,细胞膜,液泡膜,细胞质,细胞核,细胞壁,细胞液,原生质层,原生质,两者区别,4.植物细胞失水与吸水的原因（1）原生质层相当于一层半透膜（2）原生质层两侧溶液（外界溶液与细胞液）具有浓度差。5.过程（1）外界溶液浓度细胞液浓度，植物细胞失 水，出现质壁分离。（2）外界溶液浓度细胞液浓度，植物细胞吸水，出现质壁分离复原。（3）外界溶液浓度=细胞液浓度，植物细胞保持原状态，水分进出平衡。,三：探究植物细胞的吸水和失水问题,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
7、） 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？,探究：,提出问题：,原生质层相当于半透膜,作出假设：,理由是：植物细胞膜和液泡膜都是生物膜，他们具有与红细胞的细胞膜基本相同的化学组成和结构。上述的事例与红细胞的失水和吸水很相似。,原生质层是细胞层次的结构，要观察它，我们必须借助于什么工具？ 那么我们应该选用什么样的实验材料才能使实验成功呢？,设计方案：,将植物细胞分别浸润在较高浓度的蔗糖溶液中和清水中，观察其大小的变化。,预期实验的结果 ：,由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由通过，而蔗糖分子则不能通过，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会缩小，细胞皱缩；在
8、清水中植物细胞的液泡又会变大，细胞膨胀。,设计实验：,实验结果：,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,水的进出方向顺相对含量的梯度进出植物细胞,实验结论：,原生质层相当于半透膜,细胞内有细胞液,长颈漏斗中有蔗糖液,外界溶液,烧杯中有清水,半透膜,成熟的植物细胞,渗透系统装置,原生质层 (选择性透过膜),植物细胞质壁分离现象,植物细胞质壁分离复原现象,质壁分离与复原实验 (质：原生质层；壁：细胞壁） 1.原理 （1）细胞壁的伸缩性原生质层。 （2）原生质层相当于一层半透膜(须含有大液泡 结构）。 2.应用 （1）可以判断细胞的死活 （2）可以判断
9、溶液浓度的高低(3) 可以帮助测定细胞液的浓度范围 （4）可以比较不同的植物细胞液浓度。实验视频,1.实验结果与你与预期相吻合吗？它是否支持你所作出的假设？如果有的结果与预期有所不同，你认为应当作怎样的解释？,2.如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？,3.如果滴加的是0.5克/ml的蔗糖溶液，实验结果会有什么不同？,交流,不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用的吸水或失水,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,四、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
10、？,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.水稻和番茄对几种离子及水的吸收速率比较 水稻： Si4+ 水 Mg2+ Ca2+ 番茄： Ca2+ Mg2+水 Si4+ 4.不同作物对无机盐的吸收是有差异的。16,17,2,9,30,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二,20 25倍,人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘
11、的能力,250mg/L,血液中碘的浓度,I,水分子的运输是顺着水的相对含量梯度的，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着水的相对含量梯度的 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,五：渗透压指溶液中的溶质颗粒通过半透膜吸取膜 外水分子或其他溶剂分子的一种力量。 溶液渗透压的大小与物质量浓度有关。物质量浓度越大，渗透压越高，吸水能力越强。物质量浓度越小，渗透压越低，吸水能力越弱。,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,习题训练,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（ ）,A,B,C,D,3、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,
