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1、4.1 物质跨膜运输的实例,一、渗透作用的原理,二、动物细胞的吸水和失水,三、植物细胞的吸水和失水,四、物质跨膜运输的其他实例,渗透系统装置,水分子（或其它溶剂分子）透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散,1、扩散：是指物质从密度大的空间自然向密度小 的空间运动的现象。,一、渗透作用的原理,2、渗透吸水的原理,通过膜上孔径的大小决定物质分子是否通过,半透膜,蔗糖液,清水,3 渗透作用：,水分子（或其它溶剂分子）透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散,3 渗透作用：,具有半透膜；半透膜两侧的溶液具有浓度差。,渗透作用的条件：,低浓度溶液,高浓度溶液,“水往高处流”,水分渗透方向：,10%的蔗
2、糖溶液,30%的蔗糖溶液,10%的蔗糖溶液,10%的葡萄糖溶液,B液面上升,结果,F液面上升,如图所示:ab分别为体积与质量浓度（g/mL）相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透膜隔开，（半透膜允许水分子和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过）开始和一段时间后液面的情况如何？,a,b,半透膜,a,b,葡萄糖溶液,蔗糖溶液,二、动物细胞的吸水和失水,外界溶液浓度 细胞质浓度细胞吸水膨胀,外界溶液浓度=细胞质浓度水分进出细胞处于平衡状态,外界溶液浓度 细胞质浓度细胞失水皱缩,（课本P60）,思考与讨论,1.正常生活着的红细胞内的血红蛋白等有机物能过细胞 膜外吗？,2.根据现象判断红细胞的细胞膜相当与什么膜？,3.当外
3、界溶液的浓度低时，红细胞一定会吸水而涨破？,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。,（课本P61）,三、植物细胞的吸水和失水,细胞壁（全透性）,细胞膜,细胞质,液泡膜,细胞液,原生质层,（选择透过性）,水或一定浓度的溶液,对比分析植物细胞的结构与渗透吸水装置,半透膜,蔗糖液,清水,结论：成熟的植物细胞与外界溶液能够组成一个渗透装置，通过渗
4、透作用的方式吸水和失水,原生质层：细胞膜和 液泡膜以及两层 膜之间的细胞质。,“原生质层”和“原生质”的区别,原生质：细胞内具有生命活动的物质称为原生质。（包括细胞膜、细胞质和细胞核）。,【回忆】植物细胞的结构,细胞壁,细胞膜,细胞质,液泡膜,原生质层,【探究】植物细胞 相当于半透膜,原生质层,植物细胞的吸水和失水,观察植物细胞的质壁分离及复原,流程,探究实验：植物细胞的吸水和失水,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,中央液泡大小,原生质层的位置,探究实验：植物细胞的吸水和失水,2、植物细胞渗透吸水和失水证据,外界溶液浓度 细胞液浓
5、度,质壁分离,洋葱紫色表皮,外界溶液浓度细胞液浓度,质壁分离复原,细胞壁,液 泡,原生质层,间 隙（充满外界溶液）,实验结论：,原生质层相当于半透膜,探究实验：植物细胞的吸水和失水,（1）原因,注意,植物细胞质壁分离复原的条件:植物细胞必须是活细胞 细胞液与外界溶液必须有浓度差 必须有大的液泡,（课本P63）,探究KNO3溶液溶液中分子跨膜运输的实验现象,7%KNO3溶液 12.13.21:58,7%KNO3溶液 12.13.22:14,细胞发生质壁分离的自动复原,特别提醒 1、质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因细胞壁是全透性且有水分通过原生质层渗出来。2、若用50%
6、蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因细胞过度失水而死亡。3、若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。,4本实验能验证的问题 观察质壁分离和复原：可以证明一个成熟的植物细胞构成一个渗透系统，质壁分离和复原是细胞渗透失水或吸水的标志；可以证明渗透作用发生的条件；可以证明细胞是活的；还可以大致测出细胞液的浓度；证明原生质层的伸缩性大于细胞壁。,练一练 下列哪些细胞能发生质壁分离并总结发生质壁分 离的条件。a.叶肉细胞 b.根毛成熟区细胞 c.分生区细胞 d.洋葱表皮细胞 e.干种子细胞 f.动物细胞 g.导管细胞 答案（1）
7、能发生质壁分离的细胞：a、b、d（2）有大液泡（成熟）的活的植物细胞，才能发 生质壁分离。动物细胞、无大液泡的或死的植物 细胞不能发生质壁分离。,四、物质跨膜运输的其他实例,（1）离子的跨膜运输并不是顺着离子相对含量的梯度来进行的；（2）细胞膜不仅仅是半透膜，还是选择透过性膜。,水稻培养液里的Ca2+和Mg2+浓度为什么会增高?水稻吸收水分和其他离子多,而吸收Ca2+和Mg2+较少2.不同作物对无机盐的吸收有差异吗?有明显差异,水稻吸收大量的Si4+而番茄几乎不吸收.番茄吸收Ca2+和Mg2+较多,物质跨膜运输的其他实例,3.水分子跨膜运输是顺着相对含量梯度的,其他物质也是这样的吗?不是的!比如水稻吸收大量的Si4+,这是根据生物生命活动的需要.4.细胞对物质的吸收有选择性吗?如果有,这种选择有普遍性吗?具有选择性的,因为不同生物吸收的离子的量是各不相同的;这种选择也是有普遍性的,如不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异.,物质跨膜运输的其他实例,例1：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，如下图。你认为这3个细胞在未发生上述情况之前，其细胞液的浓度依次是（）A.ABC B.AAC D.BAC,A,2、下图中能够表示洋葱鳞茎表皮细胞在质壁分离及复原过程中液泡体积变化的是,B,
