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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 一 渗透作用 一 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 扩散现象 清水 玻璃纸 是一种半透膜 水分子可以自由通过 而体积大一点的蔗糖分子就不能通过 清水 A侧的水分子能穿过半透膜到达B侧吗 B侧的水分子能穿过半透膜到达A侧吗 为什么两侧的液面一样高 结论 单位时间内穿过半透膜由A到B的水分子数与由B到A的水分子数相等 二 半透膜 三 渗透现象演示实验 Next 实验现象 1 漏斗管内的液面为什么会升高 单位时间内进入半透膜的水分子数 渗出半透膜的水分子数 P60讨论 液面静止时 水分子停止运动了吗 为什么液面不再升高 液面静止时 漏斗内液体浓度与烧杯中浓度相同吗 液面升高 水柱产生的压强越来越大 进入半透膜的水分子越来越少 直到进出达到动态平衡 即 单位时间内进入半透膜的水分子数 渗出半透膜的水分子数 不相同 液面静止时 漏斗内液体浓度 烧杯中浓度 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 漏斗管内的液面不会升高 因为纱布的孔隙很大 蔗糖分子和水分子都可以自由通过 且速率相等 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的水分子数量 渗出的水分子数量 因此液面不会上升 3 原理 2 条件 四 渗透作用 1 定义 水分子 或其他溶剂分子 透过半透膜 从相对含量高的地方向相对含量低的地方扩散的现象 称为渗透作用 水分子顺相对含量的梯度跨膜运输 半透膜 膜两侧的溶液具有浓度差 在渗透作用中 水分是从溶液浓度的一侧向溶液浓度的一侧渗透 1 原理小结 半透膜两侧溶液存在浓度差 水往处流 高 低 高 R S 半透膜 清水 蔗糖溶液 2 思考 高 指溶液浓度 吸水胀破 正常状态 细胞膜相当于半透膜 1 制备细胞膜的实验原理 二 细胞的吸水和失水 一 动物细胞 外界溶液浓度小于细胞质浓度细胞吸水膨胀 外界溶液浓度等于细胞质浓度细胞动态平衡 外界溶液浓度大于细胞质浓度细胞失水皱缩 例 清水 例 2 的盐水 例 0 9 生理盐水 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 红细胞的细胞膜是不是相当于 问题探讨 中多说的半透膜 3 当外界溶液的浓度低时 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 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 动物细胞的细胞膜是半透膜 把红细胞看作一个渗透装置 细胞质 蔗糖溶液 清水 清水 细胞膜 半透膜 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 细胞核 细胞壁 原生质层 由纤维素和果胶组成 是全透性的 伸缩性小 成熟的植物细胞 相当于半透膜 伸缩性大 二 植物细胞的吸水和失水 成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统 1 细胞液的浓度 外界溶液的浓度 细胞失水 发生质壁分离 植物细胞质壁分离现象 质壁分离先从开始分离 原生质层与细胞壁之间充满的液体是 外界溶液 细胞壁的四个角处 植物细胞质壁分离复原现象 2 细胞液的浓度 外界溶液的浓度 细胞吸水 质壁分离复原 植物细胞的吸水与失水 知识回顾 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原理 2 植物细胞的吸水和失水原理 3 结论 水分子顺相对含量的梯度跨膜运输 取决于细胞液的浓度与外界溶液的浓度 取决于细胞质的浓度与外界溶液的浓度 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 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 1 方法步骤 0 3g ml蔗糖溶液 质壁分离 清水 质壁分离复原 质壁分离的过程 滴加蔗糖溶液发生质壁分离的细胞 改换清水后正在发生质壁分离复原的细胞 探究实验 植物细胞的吸水和失水 注意颜色的变化 2 实验现象 正常情况下的细胞 3 实验结果 变小 紫色加深 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 4 实验结论 结论 植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 思考 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 失水时 无质壁分离现象 吸水时 会吸水膨胀甚至涨破 相当于动物细胞 2 若把0 3g ml蔗糖溶液改成0 2g ml蔗糖溶液 观察到质壁分离现象的时间会怎么样 观察时间变长 现象不明显 3 若把0 3g ml蔗糖溶液改成3g ml蔗糖溶液 又会出现什么现象 观察到质壁分离现象的时间变短 但不会观察到质壁分离复原现象 外界浓度过高 细胞失水死亡 4 已知K NO3 能穿过半透膜 若该实验选用一定浓度的KNO3溶液 滴加KNO3溶液后 持续观察一段时间后 细胞会发生怎样的变化 先发生质壁分离 后自动复原 蔗糖分子不被植物细胞吸收 因而在适宜蔗糖溶液中发生质壁分离后不能自动复原 可见外界溶液中的小分子物质或离子能否被细胞吸收将决定能否自动复原 甘油 K NO3 与乙二醇一样能进入细胞内 故其内的细胞能自动复原 蔗糖分子不能进入细胞内 故不能自动复原 只能人工复原 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度光学显微镜下观察细胞膜 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 三 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 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 资料分析 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 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 三 物质跨膜运输的其他实例 小结 1 其它物质的跨膜运输并不都是顺相对含量的梯度来进行的 2 细胞对于物质的输入和输出具有选择性 结论 细胞膜和其它生物膜都是选择透过性膜 半透膜与选择透过性膜的区别 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 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原理 2 植物细胞的吸水和失水原理 3 结论 水分子顺相对含量的梯度跨膜运输 取决于细胞液的浓度与外界溶液的浓度 取决于细胞质的浓度与外界溶液的浓度 其他物质并不都是顺相对含量的梯度跨膜运输 细胞膜和其它生物膜都是选择透过性膜 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 1 家庭养花 如果施肥过多 会引起花卉萎蔫 这时可以采取的措施有 加强光照 改善空气流通 适当浇灌清水 更换盆中泥土 B C D 2 a b c表示某植物体的三个相邻的细胞 它们的细胞液浓度为a b c 它们之间的水分渗透方向应该是 a c b A B C D 3 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4 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 5 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 6 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 第1篇 读了 轮椅上的霍金 一书 我被霍金不断求索的科学精神和勇敢顽强的伟大人格而折服 文中讲述了被称为 宇宙之王 的著名科学家霍金在自己身体完全瘫痪 被长期禁锢在轮椅上的情况下 面对常人难以想象的艰难 仍然孜孜不倦地探索宇宙的未知世界 勇敢顽强地挑战命运 为科学事业做出重要贡献的故事 使我对人生有了新的认识 现在的孩子好多都像 娇小姐 俏皇帝 我行我素 记得一个冬天 我们班上体育课 那天天气特别冷 我们个个把手缩到袖子里 冷得牙齿直打架 体育老师发话了 孩子们 今天天气十分冷 下面大家跑八百米 中途不能停 不然再罚跑六百米 啊 许多同学惊讶地叫起来 大家好像宁可冷 也不想跑 可是没办法 老师一声令下 大家无奈地开始跑了 第一圈大家都挺精神 跟得上大部队 慢慢地 第二圈 第三圈 有许多同学都跟不上队伍了 每个人之间的距离拉开很远 人人两腮通红 嘴巴大张 气喘吁吁 跑完后 大家都累得坐在地上 我和许多同学一样都对老师心生怨恨 十分生气地说 都是老师害得 快把我们累趴下了 自从学了霍金的故事后 我觉得十分惭愧 自叹不如 霍金身体瘫痪 却成为一名伟大的科学家 而我们拥有健康的四肢 却连跑几圈都受不了 这怎么能行呢 今后在困难面前 我决不畏缩 在学习上 我要认真刻苦 不断提高自己的成绩 长大做个对社会有用的人 从古至今 多少人在逆境中成长 在艰苦中奋斗 他们是经过多少的坎坷和磨难 才达到光辉的顶点 霍金是逆境成才的典范 他是因为有坚强不屈的毅力和战胜困难的信心才成功的 我要向霍金学习 学习他那种向命运挑战 顽强拼搏的精神 学习他那不达目的誓不罢休的毅力和勇气 我要做一个像霍金那样勇敢顽强的人 第2篇 霍金 可以与牛顿等大科学家一样名垂千古的传奇巨星 一位身残志坚的生活强者 他 以其卓越的科学成就与勇敢顽强的人格力量 获得了全世界的无比景仰 霍金从小就出类拔萃 能力超凡 且兴趣广泛 他在上小学五年级是组装了一台简易电脑 竟能回答人提出的问题 在上中学时 一上午做出了十道难题 被同学视为 外星人 果然 不出所料 他又以优异成绩考取了英国剑桥大学 可老天也似乎是嫉妒 使21岁的霍金患上了导致肌肉萎缩的卢伽雷氏症 不久完全瘫痪 又因肺炎做了穿气管手术 失去了说话能力 40年过去了 疾病已经使他的身体彻底变形 头只能朝右倾斜 肩膀也是左高右低 双手紧紧并在当中 握着手掌大小的拟声器键盘 两只脚则朝内扭曲 嘴应经歪成了 S 型 只要略带微笑 就出现 龇牙咧嘴 的模样 现在 这是他的标志性形象 如此严重的残疾 活下来四十年 已是少有的奇迹 它需要常人所达不到的毅力与勇气 而火箭却在在四十年里 怀着感恩的心态 潜心研究科学 他思考着 计算着 论证着 创造建立了非常完美的宇宙模型 解析着空 时间 发现了自然的力 告诉人们宇宙无时无刻不在膨胀 统一了物理学 如此高难度的思考 论证 就算是一个健全人也几乎不能做到 更何况 他还有严重的疾病 残疾 我几乎不敢想象 霍金是如何与病魔抗争 如何在疾病的折磨下创造出如此伟绩 啊 他的成就 古今中外 不算稀少 而他的毅力与人格 却无人能与之媲美 我无法举出这样的人呀 呵 我无法赞美他 唯一与他人格匹配的 只有那令人瞩目的成就 第3篇 宝剑锋从磨砺出 梅花香自苦寒来 这是大家熟记于心的一句名言 可是你们知不知道它所表达的就是生命价值 宝剑因多次磨砺而变得锋利 梅花因寒冷而散发出更浓的香气 咬定青山不放松 立根原在破岩中 的翠竹也是因种种磨砺而坚挺翠绿 这便是生命的价值与意义所在 而人 一生中的坎坷 挫折与灾难而令自的生命亮出光彩 史蒂芬 霍金 人称 宇宙之王 撰写了科学著作 时间简史 人们只是着在对他崇拜 敬仰的同时 自卑 地想 天才就是天才 坐在轮椅上还能成就一番大事业 我可做不到 可是 又有多少人想过 注意过他那一次次的努力与抗争 在霍金二十一岁时 正值人生最精彩的时段 他却患上了可怕的卢伽雷氏症 不久他便完全瘫痪了 轮椅便成了他的 家 而他便便成了拥有沉重负担的 蜗牛 可是病魔并没有多久 二十几年后 他又因肺炎彻底失去了时话的能力 并使他身体严重形 他或许消沉过 或许绝望过 但这并没有持续 认了命的 蜗牛 抬起了头 艰难地向前方爬去 目标确定了 便朝理想前进 在他人的帮助下 他夜以继日地努力着 奋斗着 把自己全部的精力