齐鲁医学探究细胞的吸水和失水

第4章

细胞的物质输入和输出细胞是一个开放的系统，每时每刻都与环境进行着物质的交换。物质的进进出出都要经过细胞的边界——细胞膜。细胞膜能控制物质进出细胞。探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第1页!第1节物质跨膜运输的实例探究细胞的吸水和失水探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第2页!一、渗透作用[自主学习]

请大家阅读课本P60“问题探讨”部分，了解渗透装置的组成半透膜：某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。例如：玻璃纸、鱼鳔、花生种皮、鸡蛋的卵壳膜小资料：玻璃纸是一种是以棉浆、木浆等天然纤维为原料，用胶黏法制成的薄膜。它透明、无毒无味。其分子链存在着一种奇妙的微透气性，可以让商品像鸡蛋透过蛋皮上的微孔一样进行呼吸，这对商品的保鲜和保存活性十分有利；对油性、碱性和有机溶剂有强劲的阻力，可做为半透膜。探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第3页![分析思考]

（1）渗透作用进行时，蔗糖分子和水分子是否都通过了半透膜？（2）半透膜两侧水分子的通过数量一样吗？（3）漏斗中的液面会无限上升吗？（4）如果用一纱布代替半透膜，结果会怎样呢？（5）如果烧杯中不是清水，而是同浓度的蔗糖溶液，结果又会怎样？一、渗透作用探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第4页!一、渗透作用

（1）渗透作用进行时，蔗糖分子和水分子是否都通过了半透膜？蔗糖分子不能透过半透膜，水分子能透过半透膜（2）半透膜两侧水分子的通过数量一样吗？液面上升时，通过的水分子数量不一样；液面不再上升时一样（3）漏斗中的液面会无限上升吗？为什么？不会，因为一段时间后单位时间内通过半透膜的水分子数达到了动态平衡（即进出半透膜的水分子数相等）。（4）如果用一纱布代替半透膜，结果会怎样呢？原因是？漏斗中的液面不会升高，因为纱布孔隙太大，蔗糖分子会扩散进入烧杯中（5）如果烧杯中不是清水，而是同浓度的蔗糖溶液，结果又会怎样？原因是？液面不会升高，单位时间内通过半透膜进出漏斗的水分子数相等探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第5页!二、动物细胞的吸水和失水[观察分析]回忆“制备细胞膜”的实验，并结合课本P60图4-1外界溶液浓度

<细胞质浓度外界溶液浓度

=细胞质浓度外界溶液浓度

>细胞质浓度探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第6页!二、探究植物细胞的吸水和失水成熟植物细胞原生质层探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第7页!外界溶液浓度细胞液的浓度，细胞失水植物细胞质壁分离现象探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第8页!⑴质壁分离：外界溶液浓度＞细胞液浓度细胞壁和原生质层伸缩性不同；现象：失水2、质壁分离现象与质壁分离复原现象液泡缩小；液泡颜色变深。原因：内因：原生质层相当于一层半透膜。外因：探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第9页!质壁分离:

外界溶液浓度＞细胞液浓度，细胞失水导致原生质层与细胞壁分离开来的现象质壁分离复原：

把已经发生了质壁分离的细胞放入清水或浓度比细胞液低的外界溶液中，外面的水分就向内渗入，液泡逐渐变大，原生质层和液泡逐渐恢复原状．结论：1、成熟的植物细胞就是一个渗透系统；2、成熟的植物细胞可通过渗透作用吸水或失水。探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第10页!三、渗透作用原理的运用（1）判断植物细胞的生活状况（2）判断植物细胞的细胞液浓度（3）农业生产中的水肥管理（4）生活中杀菌、防腐、腌制食品探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第11页!物质跨膜运输得出的结论

细胞膜和其他生物膜并不是单纯物理意义的半透膜，它是有生理活性的，能对一些物质进行选择性通过，是选择透过性膜。

特性：水分子可自由通过，一些离子和小分子也可通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第12页!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CacbacbacbacbABCD探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第13页!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D探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第14页!6、观察植物细胞的质壁分离和复原，常用紫色洋葱做材料，这是因为A、只有紫色洋葱易发生质壁分离B、细胞液呈紫色便于观察C、细胞内液泡较大D、细胞膜呈紫色便于观察B探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第15页!8、人体红细胞呈圆饼状，具有运输氧气的功能，若在体外将其放在蒸馏水中，则其吸水过多而导致细胞胀破。请分析这一现象说明的问题A．水分子容易进出细胞B．无机盐离子容易进出细胞C．红细胞的特性造成的D．无机盐对维持细胞的渗透压有重要作用D探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第16页!10、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。

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，导致质壁分离。

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，细胞开始吸水，从而发生质壁分离复原。离子探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第17页!(4)发生质壁分离的结构基础是________________________________。(5)将发生了质壁分离的细胞置于清水中，如果不能复原，则说明

。(6)质壁分离和复原的实验说明：成熟的植物细胞的

可以通过

与外界环境的溶液发生渗透作用从而进行

。

细胞壁、原生质层、液泡和原生质层内、外两个溶液差体系的存在

细胞由于失水过多而死亡

细胞液

原生质层

渗透吸水和失水

探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第18页!13、实验室有2瓶质量分数均是0.3g/ml的葡萄糖溶液和蔗糖溶液（葡萄糖可被植物吸收），由于不慎丢失了瓶上粘贴的标签，请你用活细胞作材料设计一个鉴别的方案。材料：2瓶质量分数均是0.3g/ml的葡萄糖溶液和蔗糖溶液、

色洋葱鳞片叶，清水。用具：刀片、滴管、载波片、盖玻片、镊子、显微镜等。方法步骤：①做两个紫色洋葱表皮细胞的临时装片，并用低倍显微镜观察紫色液泡的大小。②

③紫

将0.3g/ml的两溶液分别滴在两盖玻片的一侧，另一侧用吸水纸吸引，并重复几次用显微镜观察液泡的大小探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第19页!一、渗透作用渗透现象分析演示探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第20页!一、渗透作用[自主总结]渗透作用：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，即顺着相对含量梯度跨膜运输的现象。条件：1、要有半透膜；2、半透膜两侧的溶液存在浓度差。探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第21页!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？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？浓度差越大细胞吸水或失水越多水的进出方向——顺相对含量的梯度进出动物细胞二、动物细胞的吸水和失水[思考讨论]置于清水或高浓度溶液中的动物细胞会发生渗透吸水或失水，相当于一个渗透装置。探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第22页!二、探究植物细胞的吸水和失水[探究分析]（1）植物细胞会因为过多的吸水而涨破吗？（2）植物成熟的细胞中，水分主要是分布在哪个部位？（3）若液泡无色，容易观察到细胞的吸水和失水吗？这与材有关吗？（4）什么情况下植物细胞会失水或吸水？我们该如何去设置？探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第23页!外界溶液浓度细胞液的浓度，细胞吸水植物细胞质壁分离复原现象探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第24页!⑵质壁分离复原：吸水外界溶液浓度＜细胞液浓度细胞壁和原生质层伸缩性不同；现象：液泡变大；液泡颜色变浅。原因：内因：原生质层相当于一层半透膜。外因：探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第25页!内面溶液外界溶液半透膜原生质层细胞膜液泡膜细胞质细胞液细胞壁（全透性）所以：原生质层相当于半透膜３、成熟的植物细胞就是一个渗透系统探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第26页!1.在培养过程中，水稻吸收水分及其他离子较多，吸收Ca2+、Mg2+较少，结果导致水稻培养液里的Ca2+、Mg2+浓度增高。2.不同作物对无机盐的吸收是有差异的。3.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。4.细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具有普遍性。64页讨论三、其他物质的跨膜运输探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第27页!1、以下发生渗透作用的例子是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D练习探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第28页!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B探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第29页!5、下列观察植物细胞质壁分离和复原实验改进措施，你认为不影响或能提高实验效果的是A、用0.5g/ml的蔗糖溶液B、材料用具有鲜艳色彩的花瓣C、用0.7g/ml的KNO3溶液D、材料用洋葱根尖分生区B探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第30页!7、能在0.3g/ml蔗糖溶液中发生质壁分离的细胞是A、动物的上皮细胞B、人的红细胞C、根尖的分生组织D、成熟的植物细胞D探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第31页!9、人红细胞的渗透压与x浓度的食盐水相当。而浸在y浓度食盐水中的红细胞破裂；浸在z浓度食盐水中的红细胞皱缩。则这三种食盐水的浓度大小依次为（）A．x＞y＞z B．y＞x＞z

C．z＞y＞x D．z＞x＞yD探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第32页!11、下图是某同学画的几个植物细胞的示意图，请回答：(1)注明图中各标号所指结构的名称：1

；2

；3

。(2)表示质壁分离的正确图解是_________。(3)发生质壁分离的原因是

细胞壁原生质层液泡(或细胞液)b

外界溶液浓度大于细胞液浓度探究细胞的吸水和失水共35页，您现在浏览的是第33页!12、分析下列实验现象。实验①取蒲公英小花两朵，分别放入盛水的甲、乙试管中，浸泡一段时间后，取出小花，试管中的水均为无色透明。实验②将花放回试管，并将其中一支试管甲加热煮片刻，取出试管中的小花，水呈黄色，另一支试管乙仍无色透明。(1)试管甲中，加热煮沸把细胞______，细胞膜失去_______