高中生物第四章细胞的物质输入和输出4.1物质跨膜运输的实例2新人教版必修

1、第一节第一节 物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例在第3章的学习中,我们知道细胞膜被称为系统的边界.作为边界,细胞膜具有哪些作用?将细胞与外界分隔开;控制物质进出细胞;进行细胞间的信息交流。123清水清水玻璃纸玻璃纸(半透膜半透膜)蔗糖溶液蔗糖溶液蔗糖分子蔗糖分子水分子水分子54渗透装置渗透装置3.3.如果烧杯中不是清水如果烧杯中不是清水, ,而是同样浓度的蔗糖溶液液而是同样浓度的蔗糖溶液液面会升高吗面会升高吗? ?1.漏斗管内的液面为什么会升高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如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面还会升漏斗管内的液面还会升高吗高吗?液面不会升高，因纱

2、布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透。液面不会升高，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透。液面不会升高，半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过液面不会升高，半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量。半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量。阅读课本阅读课本P60“问题探究问题探究”，思考、讨论完成下列问题，思考、讨论完成下列问题科学探究科学探究-渗透现象渗透现象由于单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量由于单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量多于多于渗渗出的的水分子数量。出的的水分子数量。条件条件有半透膜有半透

3、膜半透膜两侧的溶液存在半透膜两侧的溶液存在浓度差浓度差渗渗透透作作用用：水分子（或其他溶剂分子）：水分子（或其他溶剂分子）透过半透过半透膜的扩散，称为渗透作用透膜的扩散，称为渗透作用.概念概念方向：方向：低浓度低浓度 高浓度高浓度总结：总结：半透膜半透膜人的红细胞人的红细胞细胞膜细胞膜细胞质细胞质生理生理盐水盐水12探究动物细胞的吸水和失水红细胞的细胞膜是不是相当于一层半透膜？红细胞的细胞膜是不是相当于一层半透膜？红细胞的细胞膜相当于一层半透膜红细胞的细胞膜相当于一层半透膜低浓度低浓度溶液溶液高浓度高浓度溶液溶液人的红细胞人的红细胞生理盐水生理盐水吸水膨胀吸水膨胀失水皱缩失水皱缩红细胞的细胞膜

4、相当于一层半透膜红细胞的细胞膜相当于一层半透膜分析结果分析结果得出结论得出结论提出问题提出问题设计实验设计实验 进行实验进行实验作出假设作出假设 思考：v其他动物细胞的吸水和失水的原理与红细胞其他动物细胞的吸水和失水的原理与红细胞是一样的吗？是一样的吗？ 白菜长时间放置在空气中会慢慢地萎蔫，白菜长时间放置在空气中会慢慢地萎蔫，但是将萎蔫的白菜放进清水中，它又会恢复硬但是将萎蔫的白菜放进清水中，它又会恢复硬挺的形态。可见，白菜也会失水和吸水。挺的形态。可见，白菜也会失水和吸水。v白菜细胞的失水与吸水与红细胞相同吗？如白菜细胞的失水与吸水与红细胞相同吗？如果不同，不同又在哪里呢？果不同，不同又在哪

5、里呢？成熟植物细胞的结构复习成熟植物细胞的结构复习细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜液泡膜液泡膜细胞质细胞质原生质层原生质层（选择透过（选择透过性，伸缩性大）性，伸缩性大）（全透性，伸缩性小）（全透性，伸缩性小）细胞液细胞液（具有一定的浓（具有一定的浓度）度）?v植物细胞与动物细胞的区别 (细胞壁是全透性的)成熟的植物细胞w细胞内的液体环境主要指的是液泡里液泡里的细胞液的细胞液 w细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层提出问题提出问题作出假设作出假设进行实验进行实验设计实验设计实验分析结果，得出结论分析结果，得出结论原生质层是不是相当于一层半透膜原生质层是不是相当于一层半透膜原生质层相当于一层

6、半透膜原生质层相当于一层半透膜探究植物细胞的失水和吸水探究植物细胞的失水和吸水材料用具：材料用具：刀片，镊子，滴管，盖玻片，吸水纸，显微镜。刀片，镊子，滴管，盖玻片，吸水纸，显微镜。方法步骤：方法步骤：1.制作临时装片。制作临时装片。2 .用低倍镜观察洋葱鳞片叶处表皮细胞中用低倍镜观察洋葱鳞片叶处表皮细胞中 进行实验进行实验质量浓度为的蔗糖溶液质量浓度为的蔗糖溶液清水清水紫色的洋葱鳞片叶紫色的洋葱鳞片叶紫色紫色中央液泡的大小中央液泡的大小3 .从盖玻片的一侧滴入从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。重复几次，盖玻片下面的洋葱鳞片叶用吸水纸吸引。重复

7、几次，盖玻片下面的洋葱鳞片叶表皮就表皮就浸润在蔗糖溶液中浸润在蔗糖溶液中。4.用低倍显微镜观察，看细胞的用低倍显微镜观察，看细胞的中央液泡是否逐渐中央液泡是否逐渐变变小小，原生质层在什么，原生质层在什么位置位置，细胞大小是否变化，细胞大小是否变化。5 .在盖玻片的一侧滴入在盖玻片的一侧滴入清水清水，在盖玻片的另一侧用吸水，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。重复几次，盖玻片下面的洋葱鳞片叶表皮就纸吸引。重复几次，盖玻片下面的洋葱鳞片叶表皮就清清水中水中。6.用低倍显微镜观察，看细胞的用低倍显微镜观察，看细胞的中央液泡是否逐渐中央液泡是否逐渐变变大大，原生质层的，原生质层的位置有没有变化位置有没有变化

8、，细胞的大小有没有，细胞的大小有没有变化。变化。实验现象实验现象 中央液中央液泡大小泡大小原生质层与细原生质层与细胞壁的距离胞壁的距离原生质体原生质体大小变化大小变化蔗糖蔗糖溶液溶液清水清水变小变小逐渐恢复逐渐恢复原来大小原来大小原生质层恢复原生质层恢复原来位置原来位置原生质层脱原生质层脱离细胞壁离细胞壁由小由小变大变大由大由大变小变小正常状态质壁分离复原质壁分离分析结果，得出结论分析结果，得出结论原生质层相当于一层半透膜原生质层相当于一层半透膜(具有选择具有选择透过性透过性)证据是否真正支持原先的假说？证据是否真正支持原先的假说？原理:失水:细胞液浓度外界溶液浓度 质壁分离的复原渗透作用条件

9、有半透膜概念半透膜两侧溶液有浓度差动物细胞细胞的吸水和失水吸水:细胞质浓度外界水溶液失水:细胞质浓度外界溶液外界溶液 B细胞液细胞液外界溶液外界溶液 C细胞液外界溶液细胞液外界溶液 D都有可能都有可能外界溶液外界溶液D (3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水当中，发现细胞液泡体积增大，说明细水当中，发现细胞液泡体积增大，说明细胞在渗透吸水，细胞能否无限吸水？胞在渗透吸水，细胞能否无限吸水？_，原因是，原因是 _。不能不能细胞壁对原生质层有支持和保护的作用细胞壁对原生质层有支持和保护的作用 (4)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低把一个已经发生质壁分离的细胞

10、浸入低浓度的蔗糖溶液中，发现细胞液泡体积在浓度的蔗糖溶液中，发现细胞液泡体积在增大。当液泡体积不再增大时，细胞液浓增大。当液泡体积不再增大时，细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等？度是否一定和外界溶液浓度相等？_。不一定不一定 某同学设计了如图所示的渗透作用实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面平齐，记为零液面。实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势为()。1.1.水稻培养液里的水稻培养液里的CaCa2+2+和和MgMg2+2+浓度为什么会增浓度为什么会增高？高？2. 2. 不同作物对无机盐的吸收有差异吗？不同作物对无机盐的吸收有差异吗？3.3.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其水分子跨膜运输

11、是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输也是这样吗？他物质的跨膜运输也是这样吗？4.4.细胞对物质的吸收有选择吗细胞对物质的吸收有选择吗? ?如果有，这种如果有，这种选择性有普遍性吗？原因是什么？选择性有普遍性吗？原因是什么？水稻吸收水的速度大于吸收水稻吸收水的速度大于吸收有差异有差异不一定不一定有，不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同。有，不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同。细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜选择透过性膜。其特性是： 水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。 1渗透作用发生的条件渗透作用发生的条件 具有具有_； _两侧的溶液具有浓度

12、差两侧的溶液具有浓度差 2动物细胞动物细胞 外界溶液浓度外界溶液浓度_细胞质浓度时，细胞细胞质浓度时，细胞吸水膨胀吸水膨胀 外界溶液浓度外界溶液浓度_细胞质浓度时，细胞细胞质浓度时，细胞失水皱缩失水皱缩 外界溶液浓度外界溶液浓度_细胞质浓度时，细胞细胞质浓度时，细胞水分进出平衡，形态不变水分进出平衡，形态不变半透膜半透膜半透膜半透膜小于小于大于大于等于等于 3植物细胞 条件：成熟植物细胞具有中央_，是一个渗透系统大液泡大液泡1.将洋葱鳞片叶表皮放在将洋葱鳞片叶表皮放在“0.45 mol/L蔗糖溶液中蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离；放在，细胞发生质壁分离；放在0. 35mol/L蔗糖溶液蔗糖溶液中细胞有胀大的趋势；放在中细胞有胀大的趋势；放在0. 40mol/L蔗糖溶中蔗糖溶中，细胞似乎不发生变化，细胞似乎不发生变化”。这表明。这表明( ) A.细胞已经死亡细胞已经死亡 B.蔗糖分子可以自由进出细胞蔗糖分子可以自由进出细胞 C.细胞液浓度与细胞液浓度与0. 40mol/L蔗糖溶液浓度相当蔗糖溶液浓度相当 D.细胞质壁分离后能自动复原细胞质壁分离后能自