第4章第1节物质的跨膜运输实例

1、概念 2、原因 3、条件 4、现象
提示1：植物细胞的原生质层与细胞壁分离（复原） 的现象，称为质壁分离（质壁分离复原）
提示2：原生质层比细胞壁的伸缩性大
提示3：当外界溶液的浓度比细胞液浓度大时，细胞 失去水分，发生质壁分离现象； 当外界溶液的浓度比细胞液浓度小时，细胞吸收水分， 发生质壁分离复原现象；
2、植物细胞质壁分离现象 泡会失水而缩小；在清水中，液泡会吸水而变大。
4.预期结果：在高浓度溶液中，植物细胞的液
外界溶液浓度
细胞液的浓度，细胞失水
植物细胞质壁分离复原现象
外界溶液浓度
细胞液的浓度，细胞吸水
实验现象：
中央液 泡大小 蔗糖 溶液 变小 逐渐恢复 原来大小 原生质层 的位置 原生质层脱 离细胞壁 原生质层恢 复原来位置 细胞 大小 基本 不变 基本 不变
第四章第一节
物质跨膜运输的实例
渗 透 作 用 装 置
1. 渗透作用进行时，蔗糖分子和半透膜两侧的 5. 如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶 2. 4. 半透膜两侧水分子的通过数量一样吗？为什么？ 如果用一纱布代替半透膜，结果会怎样？原因？ 3. 漏斗的液面会无限上升吗？为什么？ 水分子是否都通过半透膜？ 液，结果又会怎样？原因？
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
5、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 。 。
1、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（ C ）
a
a
b c A a
b c
b
B
c a
b
c
C
D
2、利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防 腐的原理是（ D ） 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
四.物质跨膜运输的其他实例
培养液中的离子浓度
初始浓度
水稻 番茄
0
Mg2＋
Ca2+
Si4+
离子
1、水稻培养液中的Ca2+、Mg2+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？
微生物 大肠杆菌
P2O5 33.99
K2O 12.95
2.41 38.66 28.16
圆褐固氮菌 4.93 酵母菌 米曲菌 51.00 48.55
细胞对于物质的输出和输入有选择性。
人体甲状腺滤泡上皮细胞
I－ 20 —25倍
血液中碘的浓度
250mg/L
人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力
水分子的运输是顺相对含量梯度的，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？
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，取决于细 胞生活的需要。
初始浓度 水稻 番茄
0
Mg2＋
Ca2+
Si4+ 离子
讨论1：培养液中的钙、镁浓度为什么会增高？ 讨论2：不同作物对无机盐的吸收有差异吗？
四、生物膜的特性
1、生物膜的概念： 指细胞内所有的生物膜，包括细胞膜、 细胞器、核膜
2、生物膜的特性－选膜：一些物质（一般是水分子物质）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：指水分子可以自由通过，细胞 要选择吸收的离子、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
（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。
（1）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，便 导致质壁分离 （2）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 （3）离子
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（ B） 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
1.水分进出细胞要经过原生质层吗？原生质层是 否相当于半透膜？ 2.植物细胞壁对水分的进出有没有影响呢？
D 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
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（ C ）
a
a
b c A a
b c
渗透作用发生的条件：
一些小分子物质（如水分子）能透过， 半透膜： 而另一些物质不能透过的多孔性薄膜
半透膜两侧的溶液浓度差

渗透作用的概念：水分子通过半透膜的扩 散
二、水分子的跨膜运输
（一）、动物细胞的吸水和失水
讨论分析
(1)图中所示的红细胞出现了什么 现象？为什么？
清水中
(2)当外界溶液的浓度低时，红细 胞一定会由于吸水而涨破吗？
科学探究步骤 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
（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、预期结果…） （按预定方案进行实验）
植物细胞的质壁分离及复原
植物细胞的吸水和失水
细胞液浓度小于外界溶液浓度时 —细胞失水
质壁分离
细胞液浓度大于外界溶液浓度时 —细胞吸水
质壁分离复原
洋 葱 紫 色 表 皮
质壁分离
液 泡
间隙 （充满外界溶液）
质壁分离复原
思考
1、你知道这里的“质”与“壁”分别指什么吗？ 2、植物细胞发生质壁分离的内因和外因是什么？ 外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度。 内因:由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞 不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分开， 从而发生质壁分离。 3、在质壁分离及复原的过程中，细胞液浓度的变化 趋势如何？
科学探究步骤 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
（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、预期结果…） （按预定方案进行实验）
分析结果 （分析实验结果，得出结论：……）
实验现象
中央液 泡大小
蔗糖 溶液 变小 逐渐恢复 原来大小
原生质层 的位置
原生质层脱离 细胞壁 原生质层恢复 原来位置
C
C、醋酸将活细胞杀死后使细胞膜失去了选择性 D、两种物质通过细胞壁，附着在细胞膜的外表面
下图表示多种植物成熟细胞，在不同浓度的蔗糖溶液中 质壁分离的百分率，图中曲线表明这些植物细胞
A．细胞液浓度大于蔗糖溶液
浓度
B．细胞液浓度小于蔗糖溶液
浓度 C．有不同浓度的细胞液 D．细胞膜有不同的选择透性
C
植物细胞的质壁分离和质壁分离复原
分析结果 （分析实验结果，得出结论：……）
表达与交流 （总结并交流）
质壁分离说明哪些问题
（1）判断细胞的死活； （2）测定细胞液的浓度范围；
（1）判断细胞的死活；
待测细胞+蔗糖溶液---不发生质壁分离 （死细胞）
发生质壁分离和复原 （活细胞）
（2）测定细胞液的浓度范围
待测细胞 + 一系列浓度梯度的蔗糖溶液—— 细胞液浓度范围=未发生质壁分离和刚刚发生质 壁分离的外界溶液的浓度范围。
则马铃薯的细胞液浓度大约为 A、0.05—0.10 C、0.15-0.20
B g/ml
B、0.10-0.15 D、0.20-0.25
2．将人类的红血球置于不同浓度蔗糖液中， 浸泡半小时之后的结果如图4－3。依照血球 外形的变化判断蔗糖液的浓度，由高到低排 列，正确的是（ ）。 A．甲＞乙＞丙＞丁 B．丁＞甲＞乙＞丙 C．丙＞丁＞甲＞乙 D．丙＞乙＞丁＞甲
水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的； 细胞对物质的吸收是有选择的。
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；
1、将一块新鲜马铃薯切成5块，放在一定浓 度的蔗糖溶液中，通过显微镜观察细胞，结 果是
蔗糖浓度g/ml 质壁分离情况 0.05 不发生 0.10 不发生 0.15 刚发生 0.20 发生 0.25 发生
(3)你认为红细胞的吸水和失水多 少取决于什么条件？
10%的盐水中
0.9%生理盐水中
(4)红细胞内的血红蛋白等有机物 透过细胞膜吗？这说明红细胞的 细胞膜相当于“渗透装置”中的 什么膜？
1.水分进出细胞要经过原生质层吗？原生质层是 否相当于半透膜？
科学探究步骤 植物细胞的吸水和失水
提出问题 作出假设 设计实验

3. 将甲乙两种不同植物的成熟活细胞置于 0.3mol/l的蔗糖溶液中，用显微镜观察其形 态，如图所示
B
甲
乙
A、甲细胞液浓度较高不适应盐碱地栽培
B、甲细胞液浓度较高更适应盐碱地栽培
C、乙细胞液浓度较高更适应盐碱地栽培
D、乙细胞液浓度较高不适应盐碱地栽培
4、食醋中的醋酸分子是活细胞不需要的小分子物 质，蔗糖是活细胞需要的大分子物质，用食醋和 蔗糖可将新鲜的大蒜腌制成糖醋蒜，其原因是： A、醋酸和蔗糖分子均能被活细胞选择吸收 B、因腌制时间过久两种物质慢慢进入活细胞