第1节 物质跨膜运输的实例
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1.4.1 物质跨膜运输的实例
二、植物细胞的吸水和失水问题
探究：
1、将白菜剁碎做馅时,常常放一些盐,一会儿 后就可看到水分渗出。 2、对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。 提出问题： 1、植物细胞会出现失水的情况吗？ 2、植物细胞在什么情况下会失水？ 3、原生质层是否相当于一层半透膜？
植物细胞ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ结构复习
植物细胞的吸水和失水的猜想
第四章 细胞的物质输入和输出
第1节 物质跨膜运输的实例
你吃比较咸的食物如咸菜或连续磕带 盐的瓜子时， 盐的瓜子时，你的口腔和唇的黏膜会 有什么感觉？为什么？ 有什么感觉？为什么？
渗透系统装置
半透膜： 半透膜： 是 一类可以让 小分子物质 小分子物质 通过（ 通过（如水 分子）， ），而 分子），而 较大分子物 较大分子物 如蔗糖） 质（如蔗糖） 不能通过的 不能通过的 一类多孔性 膜。
讨论
1、漏斗管内液面为什么会升高？ 、漏斗管内液面为什么会升高？ 单位体积内的水分子数： 单位体积内的水分子数： 烧杯（清水）＞漏斗（蔗糖溶液） 烧杯（清水）＞漏斗（蔗糖溶液） ）＞漏斗 单位时间内水分子透过的数量： 单位时间内水分子透过的数量： 烧杯→漏斗 漏斗→烧杯 漏斗＞ 烧杯 漏斗＞漏斗 烧杯
（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。 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
作出假设： 原生质层相当于半透膜
理由是：植物细胞膜和液泡膜都是生物膜， 他们具有与红细胞的细胞膜基本相同的化学 组成和结构。上述的事例与红细胞的失水和 吸水很相似。
人教生物必修1第4章第1节物质跨膜运输的实例
被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散方式。
自由扩散：物质通过简单的扩散作用进 出细胞。
协助扩散：进出细胞的物质借助载体 蛋白的扩散。
主动运输的意义：
保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动 选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细 胞有害的物质。
探究发现活动一:
比较三种物质运输方式的异同：
运输方式
被动运输
自由扩散
协助扩散
运输方向 顺浓度梯度 顺浓度梯度
主动运输
逆浓度梯度
是否需要载 体蛋白 是否消耗细 胞内的能量
代表例子
不需要
不消耗
O2、CO2等气 体、水、乙 醇、甘油等 通过细胞膜
需要
需要
不消耗
需要消耗
葡萄糖进入 红细胞
葡萄糖、氨基 酸进入小肠上 皮细胞；离子 通过细胞膜
物质跨膜运输的特点
a
a
bc
bc
A
B
a
a
bc
bc
C
D
二. 物质跨膜运输的其他实例
实例一 培养液中的离子浓度
水稻
番茄
初始浓度
0 Mg2＋
Ca2+
Si4+ 离子
1.水稻培养液中的钙、镁两种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？
实例二 在硫酸铵溶液中，植物吸收铵根比 硫酸根多；在硝酸钠溶液中，植物吸收 硝酸根比钠离子多。
1、不同物质跨膜运输的方式一般不同，有时同一 种物质跨膜运输的方式也不同，如葡萄糖
2、细胞膜中的载体蛋白在协助扩散和主动运输中 都有特异性，仅能运载特异的物质或几种结构相似 的物质，如运载葡萄糖的载体就不能运载氨基酸
第四章第一节物质跨膜运输的实例_ppt
你知道什么情况会导致 “烧苗”吗？
二、植物细胞的吸水和失水
讨论：
1.水分进入液泡中，要 经过那些结构？ 2.植物的细胞壁对细胞 的吸、失水有无影响呢？
细胞内的液体环境主要指的是液泡里的细胞液 细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为 原生质层。
1、滴入0.3g/ml蔗糖溶液时，
出现 质壁分离的现象
（吸水等于失水）
把红细胞看作一个渗透装置
细胞膜
细胞质 细胞外液（清水\蔗糖溶液）
与生活的联系
1、吃比较咸的食物，口腔和唇的黏膜有什么感觉？
2、糖腌西红柿，有水分渗出，水分从哪里来？
3、焉了的菜叶放在清水，一段时间后，会有什么变化？
不同的饮料有 不同的浓度， 是浓度高的饮 料解渴还是浓 度低的解渴呢？
课堂练习
1、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 C.细胞壁受到破坏 B.尿素分子进入细胞 D.细胞膜受到破坏
2、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（ ） ①加强光照 ②改善空气流通 ③适当浇灌清水 ④更换盆中泥土 A. ① ③ B. ② ④ C. ① ② D. ③ ④ 3、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( )
实验现象：
吸、失水 蔗糖 溶液 细胞失水
原生质层 的位置
质壁分离 膨胀\质壁分 离的复原
液泡变化 液泡变小， 颜色变深 液泡变大， 颜色变浅
清水
细胞吸水
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？
第1节 物质跨膜运输的实例
第1节物质跨膜运输的实例【基础整理】一．细胞的吸水和失水1．动物细胞的吸水和失水原理（1）外界溶液浓度细胞质浓度时，细胞吸水膨胀。
（2）外界溶液浓度细胞质浓度时，细胞失水皱缩。
（3）外界溶液浓度细胞质浓度时，水分子进出细胞处于动态平衡。
2．植物细胞的吸水和失水（1）成熟的植物细胞结构①细胞壁：，即水分子和溶解在水里的物质都能够自由通过。
②细胞内的液体环境：主要指液泡内的。
③原生质层组成：、和这两层膜之间的细胞质。
特性：具有选择透过性，相当于一层。
（2）原理和现象①外界溶液浓度细胞液浓度时，细胞失水，会发生现象。
②外界溶液浓度细胞液浓度时，细胞吸水，会发生现象。
（3）探究①探究实验的一般步骤：提出问题→→→→→表达交流→进一步探究。
②原理：植物细胞的原生质层相当于一层。
当小于的浓度时，细胞失水，中央液泡体积会________，细胞皱缩；当小于的浓度时，细胞吸水，中央液泡体积会________，细胞膨胀。
③质壁分离内因：原生质层具有。
原生质层比细胞壁的伸缩性，因而会出现和___________分离的现象。
外因：外界溶液浓度细胞液浓度。
④质壁分离复原：质壁分离后的细胞吸水后，液泡和原生质层恢复原状，称为。
二、物质跨膜运输的其他实例1．细胞对无机盐离子的吸收实例（1）水稻吸收多，吸收较少，番茄吸收较多，吸收较少。
（2）人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘的含量明显血液中碘的含量。
（3）不同微生物对不同的吸收表现出很大的差异。
2．物质跨膜运输的特点（1）物质跨膜运输并不都是的。
（2）细胞对于物质的输入和输出有。
细胞膜和其他生物膜都是膜。
【跟踪训练】1．决定红细胞吸水或失水多少的条件是（）A．细胞内外溶液的浓度差B．细胞膜两边酶的浓度C．细胞膜两边分子运动的速度D．细胞内外溶质分子的运动速度2．人的红细胞浸在浓度为x的食盐水中，既不吸水也不失水；而浸在浓度为y 的食盐水中，红细胞破裂；浸在浓度为z的食盐水中，红细胞收缩。
第一节 物质跨膜运输的实例
３、动态平衡：外界溶液浓度＝细胞质浓度
（二）、植物细胞的吸水和失水
机理：靠细胞内的亲水性物质（蛋白质、
细 吸胀吸水 胞 吸 水 的 方 渗透吸水 式
淀粉、纤维素）吸收水分
实例：未成熟植物细胞、干种子
原因：没有形成大的中央液泡
实例：成熟的植物细胞 条件：有中央液泡
主要的吸水方式
D 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
练一练
成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统
成熟的植物细胞
细胞内的液体环境主要指液泡里的细
胞液
原生质层：主要指的是细胞膜和液泡
膜以及两层膜之间的细胞质
Байду номын сангаас
细胞壁具有全透性
讨论：
1.原生质层是不是 相当于一层半透膜 呢？
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
动植物细胞在吸水与失水方 面的差异 ：
动物细胞没有细胞壁，因此 不会有质壁分离现象。 植物细胞由于有细胞壁的限 制和保护不会因持续吸水而涨破。
二、其他物质的跨膜运输
第四章
细胞的物质输入和输出
第一节 物质跨膜运输的实例
半透膜：一类可以让小分子物质通过 而大分子物质不能通过的一类薄膜的 总称。
3.如果烧杯中不是清 溶液浓度 水浓度 讨论： 水，而是同样浓度的 1.漏斗管内的液 2.如果用一层纱布 高 高 蔗糖溶液，结果会怎 面为什么会升高？ 代替玻璃纸，漏斗 水 样？ 单位时间透过玻 管内的液面还会升 分 璃纸进入漏斗的 高吗？ 流 半透膜两侧浓度相等 动 水分子数要多于 时，单位时间内透过 用纱布代替玻璃纸 方 漏斗中渗出的水 玻璃纸进入漏斗的水 时，因纱布的空隙 向 分子数，所以漏 分子数等于渗出的水 很大，蔗糖分子也 斗内液面会上升。 分子数，液面也不会 可以自由通透，因 低 低 升高。 而液面不会上升。
（二）、植物细胞的吸水和失水
机理：靠细胞内的亲水性物质（蛋白质、
细 吸胀吸水 胞 吸 水 的 方 渗透吸水 式
淀粉、纤维素）吸收水分
实例：未成熟植物细胞、干种子
原因：没有形成大的中央液泡
实例：成熟的植物细胞 条件：有中央液泡
主要的吸水方式
D 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
练一练
成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统
成熟的植物细胞
细胞内的液体环境主要指液泡里的细
胞液
原生质层：主要指的是细胞膜和液泡
膜以及两层膜之间的细胞质
Байду номын сангаас
细胞壁具有全透性
讨论：
1.原生质层是不是 相当于一层半透膜 呢？
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
动植物细胞在吸水与失水方 面的差异 ：
动物细胞没有细胞壁，因此 不会有质壁分离现象。 植物细胞由于有细胞壁的限 制和保护不会因持续吸水而涨破。
二、其他物质的跨膜运输
第四章
细胞的物质输入和输出
第一节 物质跨膜运输的实例
半透膜：一类可以让小分子物质通过 而大分子物质不能通过的一类薄膜的 总称。
3.如果烧杯中不是清 溶液浓度 水浓度 讨论： 水，而是同样浓度的 1.漏斗管内的液 2.如果用一层纱布 高 高 蔗糖溶液，结果会怎 面为什么会升高？ 代替玻璃纸，漏斗 水 样？ 单位时间透过玻 管内的液面还会升 分 璃纸进入漏斗的 高吗？ 流 半透膜两侧浓度相等 动 水分子数要多于 时，单位时间内透过 用纱布代替玻璃纸 方 漏斗中渗出的水 玻璃纸进入漏斗的水 时，因纱布的空隙 向 分子数，所以漏 分子数等于渗出的水 很大，蔗糖分子也 斗内液面会上升。 分子数，液面也不会 可以自由通透，因 低 低 升高。 而液面不会上升。
原创4：4.1 物质跨膜运输的实例
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
渗透系统装置
一、渗透作用
思考与讨论
1、漏斗管内的液面为什么会升高？2、如果用纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？3、如果烧杯中的是蔗糖溶液，漏斗管内是清水，结果会怎样？
单位时间内透过玻璃管进入漏斗的水分子比渗出的多
不会。蔗糖分子和水分子都可以透过纱布
细胞渗透失水
植物细胞质壁分离
细胞壁的伸缩性
原生质层的伸缩性
＜
4、发生质壁分离的原因
外因：
外界溶液浓度
细胞液浓度
＞
内因：
原生质层相当于一层半透膜
特别提醒 1.质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是____________________，因为细胞壁是全透性且有水分通过原生质层渗出来。2.若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为______________________。3.若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl等做实验会出现_____________现象，因为外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。
①为了便于观察到细胞中液泡的变化，你应该选取鳞片叶的紫色外表皮细胞还是无色内表皮细胞？
2、探究实验：植物细胞的吸水和失水
紫色外表皮细胞
0.3g/ml的蔗糖溶水导致液泡变大？
清水处理
3、植物细胞的质壁分离和质壁分离的复原
质壁分离:植物细胞因为失水收缩，原生质层与细胞壁发生分离的现象。质壁分离的复原：发生质壁分离的植物细胞因吸水膨胀，恢复成原来的状态。
大分子有机物不能通过细胞膜。
一般会因持续吸水而涨破。
取决于红细胞内外浓度差。 差值越大，吸水或失水越多。
细胞质
细胞膜
液泡膜
渗透系统装置
一、渗透作用
思考与讨论
1、漏斗管内的液面为什么会升高？2、如果用纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？3、如果烧杯中的是蔗糖溶液，漏斗管内是清水，结果会怎样？
单位时间内透过玻璃管进入漏斗的水分子比渗出的多
不会。蔗糖分子和水分子都可以透过纱布
细胞渗透失水
植物细胞质壁分离
细胞壁的伸缩性
原生质层的伸缩性
＜
4、发生质壁分离的原因
外因：
外界溶液浓度
细胞液浓度
＞
内因：
原生质层相当于一层半透膜
特别提醒 1.质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是____________________，因为细胞壁是全透性且有水分通过原生质层渗出来。2.若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为______________________。3.若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl等做实验会出现_____________现象，因为外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。
①为了便于观察到细胞中液泡的变化，你应该选取鳞片叶的紫色外表皮细胞还是无色内表皮细胞？
2、探究实验：植物细胞的吸水和失水
紫色外表皮细胞
0.3g/ml的蔗糖溶水导致液泡变大？
清水处理
3、植物细胞的质壁分离和质壁分离的复原
质壁分离:植物细胞因为失水收缩，原生质层与细胞壁发生分离的现象。质壁分离的复原：发生质壁分离的植物细胞因吸水膨胀，恢复成原来的状态。
大分子有机物不能通过细胞膜。
一般会因持续吸水而涨破。
取决于红细胞内外浓度差。 差值越大，吸水或失水越多。
细胞质
细胞膜
液泡膜
人教版教学课件第1节 物质跨膜运输的实例课件
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 。 。
条件
① 具有半透膜（主要） ② 半透膜两侧的溶液浓度不同
一、动物细胞的吸水和失水
(1)图中所示的红细胞出现了什么 现象？为什么？
清水中
(2)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？ (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)你认为红细胞的吸水和失 水多少取决于什么条件？
Ca2+
SiO42+ 离子
水稻培养液
初始浓度 培养后浓度
结论一：同种植物对不同离子的吸收不一样；
物质跨膜运输其他实例
培 养 液 中 的 离 子 浓 度 培 养 液 中 的 离 子 浓 度
Mg2+ Ca2+ SiO42+ 离子
o
o
Mg2+
Ca2+
SiO42+ 离子
水稻培养液
初始浓度 培养后浓度
番茄培养液
（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
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 。 。
条件
① 具有半透膜（主要） ② 半透膜两侧的溶液浓度不同
一、动物细胞的吸水和失水
(1)图中所示的红细胞出现了什么 现象？为什么？
清水中
(2)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？ (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)你认为红细胞的吸水和失 水多少取决于什么条件？
Ca2+
SiO42+ 离子
水稻培养液
初始浓度 培养后浓度
结论一：同种植物对不同离子的吸收不一样；
物质跨膜运输其他实例
培 养 液 中 的 离 子 浓 度 培 养 液 中 的 离 子 浓 度
Mg2+ Ca2+ SiO42+ 离子
o
o
Mg2+
Ca2+
SiO42+ 离子
水稻培养液
初始浓度 培养后浓度
番茄培养液
（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
高中生物必修一 4.1物质跨膜运输的实例
设计实验：
③实验材料：
洋葱鳞片叶外表皮
有中央大液泡，且 细胞液有紫色，便 于观察
发生质壁分离的材料要求：成熟的植物活细胞
①有中央大液泡； ②有细胞壁； ③活细胞。
清水、 质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液
1.溶液对细胞无毒害 2.溶液浓度不能过高也不能过低。 浓度过高植物会失水过多而死亡， 浓度过低质壁分离太慢，甚至不能发生质壁分离
特点
半透膜
不具选择性、不具活
较小分子能通过，较大 分子不能透过
性，是多孔性薄膜 （如：动物膀胱、玻 璃纸、肠衣、鸡蛋的
卵壳膜等）
选择透 过性膜
要选择吸收的离子、小 分子可通过，而其他离 具有选择性和活性， 子、小分子和大分子不 是生物膜 能通过
选择透过性膜具有选择性的原因:
不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同，从而使
把体积与质量浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透
膜（允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过）隔开（
如图），一段时间后液面情况是
B
A．甲高于乙 B．先甲高于乙，后乙高于甲 C．乙高于甲 D．先甲低于乙，后乙低于甲
将人的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡半小 时之后的结果如下图所示，依照红细胞外形的变化判
1.若用纱布或滤纸代替玻璃纸，液面还会升高吗？ 不会，因为水和蔗糖都能通过 2.若内外都是清水或都是同样的蔗糖溶液，液面还 会升高吗？
不会，因为水进出漏斗的速率相等。
条件
具有半透膜 膜两侧的溶液具有浓度差
1 概念
渗透作用
水分子（或其他溶剂分子）透过半透 膜的扩散，称为渗透作用
2 水分渗 水 水 (相对含量多) 水 (相对含量少)
A．若A细胞处于质壁分离生理状态，则图①处的液体浓 度大于细胞液浓度
4&1 物质跨膜运输的实例
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
第四步：观察细胞吸水的过程。 失水的过程。
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
进行实验
分析结果 得出结论
有颜色的，细胞小的还是相对比 ♥第二步：观察正常状态下的红细胞。 在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会 洋葱表皮细胞。 变小 皱缩 ； 较大的，为什么？ _____ ，紫色 变深 ，原生质层 _______ 第三步：用引流法加入清水。 30% 蔗糖溶液。 紫色洋葱表皮
♥在清水中,植物细胞的中央液泡会 试剂的选择： 30%，原生质层 蔗糖溶液、清水 第五步：用引流法加入清水。 ______ ，紫色 变浅 ____ 膨胀 _。 变大 第六步：观察细胞吸水的过程。 实验用具： . . . . . . . . . . . . . . . 显微镜、载玻片、盖玻片 . . . . . .
. . .
3
科学探究的一般过程
提出问题
作出假设
设计实验 进行实验 分析结果 得出结论
30%蔗糖溶液
质壁分离
质壁分离的复原
清水
科学探究的一般过程
提出问题
作出假设
设计实验 进行实验 分析结果 得出结论
科学探究的一般过程
提出问题
作出假设
设计实验 进行实验 分析结果 得出结论
科学探究的一般过程
提出问题 作出假设 设计实验
原理：渗透作用
半透膜 半透膜两侧溶液浓度差 细胞质浓度 细胞质浓度 细胞质浓度 吸水膨胀 保持原状 失水皱缩
1
第四步：观察细胞吸水的过程。 失水的过程。
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
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进行实验
分析结果 得出结论
有颜色的，细胞小的还是相对比 ♥第二步：观察正常状态下的红细胞。 在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会 洋葱表皮细胞。 变小 皱缩 ； 较大的，为什么？ _____ ，紫色 变深 ，原生质层 _______ 第三步：用引流法加入清水。 30% 蔗糖溶液。 紫色洋葱表皮
♥在清水中,植物细胞的中央液泡会 试剂的选择： 30%，原生质层 蔗糖溶液、清水 第五步：用引流法加入清水。 ______ ，紫色 变浅 ____ 膨胀 _。 变大 第六步：观察细胞吸水的过程。 实验用具： . . . . . . . . . . . . . . . 显微镜、载玻片、盖玻片 . . . . . .
. . .
3
科学探究的一般过程
提出问题
作出假设
设计实验 进行实验 分析结果 得出结论
30%蔗糖溶液
质壁分离
质壁分离的复原
清水
科学探究的一般过程
提出问题
作出假设
设计实验 进行实验 分析结果 得出结论
科学探究的一般过程
提出问题
作出假设
设计实验 进行实验 分析结果 得出结论
科学探究的一般过程
提出问题 作出假设 设计实验
原理：渗透作用
半透膜 半透膜两侧溶液浓度差 细胞质浓度 细胞质浓度 细胞质浓度 吸水膨胀 保持原状 失水皱缩
物质跨膜运输的实例
将植物细胞分别浸润在较高浓度的蔗糖溶液 中和清水中，观察其大小的变化。
二.植物质壁分离及复原的实验分析
实验流程及注意事项
注意事项： （1）.实验材料的选择：成熟、有颜色
（2）.放洋葱表皮前在载玻片上滴一滴清水，以便 洋葱表皮能平展。
（3）.每次滴清水或蔗糖溶液时只滴一到两滴，以 免污染显微镜。
植物质壁分离及复原的实验分析
5.紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后，在显微镜下观察
到的正确图示是(
C
)
6.下列能够表示洋葱表皮细胞在质壁分离及复原过程中
液泡体积变化的图形是 (
B)
7.用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的 临时装片，观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的 叙述，正确的是（ B ） A.将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象 B.在盖玻片一侧滴入清水，细胞吸水膨胀但不会破裂 C.用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后，均能观察到质 壁分离复原现象 D.当质壁分离不能复原时，细胞仍具正常生理功能
说明有些细胞在实验前已经死亡，死细 胞的原生质层不再具有半透膜的性质， 不能发生渗透作用。
4、蔗糖溶液浓度如果过高会怎么样？ 植物细胞会严重失水导致死亡，当 再滴加清水时不能再复原
动植物细胞符合渗透系统
动物细胞
成熟植物细胞
半透膜 浓度差
细胞膜
原生质层
细胞质与外 细胞液与外 界溶液之间 界溶液之间
三.物质跨膜运输的其他实例 I－ 0.3-0.5% 海带细胞中的碘含量 是海水中碘含量的十 万倍左右
例.如图所示:ab分别为体积与质量浓度相同的
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？ （ C ） A.甲高于乙
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第四章
第1节
细胞的物质输入和输出
物质跨膜运输的实例
一、渗透作用
半透膜：半透膜 是一类可以让小 分子物质通过而 大分子物质不能 通过的一类薄膜 的总称
渗透作用装置
分析实验现象
1.第一组装置的 漏斗管内液面为什么会升高？ 由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水
分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得
红细胞置于清水中
疑问？红细胞是否也是发生渗透作用呢？
课题一
水分子的跨膜运输
【探究】红细胞是否具有发生渗透作用的条件 细胞膜 相当于半透膜，为 问题一 红细胞的 什么？
因为，细胞膜同样具有有些物质可以通过，而有些 物质不能通过的特点。
问题二
什么情况下，红细胞会发生吸水或失水？
当外界溶液浓度＞细胞质基质浓度时， 红细胞失水；
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。
讨论
4.红细胞吸水或失水的多少取决与什么？ 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。
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
）
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 b A c
a
a
a
b
B
c
b
C
c
b
D
c
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（
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，
称为渗透作用
条 件
①具有半透膜（主要） ②半透膜两侧的溶液浓度不同
课题一 水分子的跨膜运输
问题：细胞是否会发生渗透作用呢？
（一）动物细胞的吸水和失水 分析右图，一段时间后红细 胞会发生什么变化？
放到清水中，细胞不断吸水 膨胀直至胀破。
当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时
3.原生质层是否相当与半透膜？
2.植物细胞的吸水与失水
【探究】植物细胞
原生质层
相当于半透膜
探究实验：植物细胞的吸水和失水
提出问题（原生质层是一层半透膜吗？）
作出假设（原生质层相当于一层半透膜）
设计 将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液 方案 中，观察其大小的变化；再将细胞浸润
3.如果滴加的是0.5克ml的蔗糖溶液，实验结果会有什 么不同？ 高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水而死亡，
不可能发生质壁分离复原
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？ 红细胞内的血红蛋白等有机物一般不能透过细胞膜。 2.根据现象判断红细胞的细胞膜相当与什么膜？ 红细胞的细胞膜相当于“问题探讨”中的半透膜。 3.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会吸水而涨 破吗？
课题一
水分子的跨膜运输
4.如果将红细胞放置于生理盐水中呢，细胞有什么 变化？原因？
红细胞不吸水也不失水，保持细胞原有的形态。因 为外界溶液浓度=细胞内浓度，所以单位时间渗入的水 分子数量等于渗出的水分子数量，水分子的运动达到动 态平衡，因此表现细胞既不吸水也不失水。
问 题
1.植物细胞会出现失水的情况吗？ 2.植物细胞在什么情况下会失水？
清水
得出结论
植物细胞原生质层相当于一层半透膜,成熟的 植物细胞靠渗透作用吸水。细胞液与细胞外界溶 液发生了渗透作用。
2.质壁分离及复原现象
物质跨膜运输的其他实例
实例一 培养液中的离子浓度
水稻 番茄 初始浓度
0 Mg2＋ Ca2+ Si4+ 离子 1.水稻培养液中的钙、镁两种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？
当外界溶液浓度＜细胞质基质浓度时， 红细【总结】红细胞发生渗透作用的条件 1.细胞膜相当于半透膜 2.外界溶液与细胞质基质存在浓度差
课题一
【思考】
水分子的跨膜运输
1．红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？ 不可以，因为血红蛋白是大分子，不能透过细胞膜。 2．当外界溶液浓度过低时，红细胞会发生什么变化？原因 会发生吸水并且胀破 ，因为外界溶液浓度过低，红 细胞不断吸水，而细胞膜的伸缩性是一定的，超过了这个 限度，细胞就会破裂。 3．红细胞吸水或失水的多少与什么有关？ 红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外的浓 度差，一般差值越大，吸水或失水越多。
分子数量，液面也不会升高。
4.水分子只能从烧杯中扩散到漏斗中吗？ （友情提醒）半透膜，水分子可以自由通过。
不是的，水分子既可以从烧杯中扩散到漏斗中，
也能从漏斗中扩散到烧杯中，只不过，在单位时间内， 从烧杯中扩散到漏斗中的水分子数量比较多。
得出结论
水渗入漏斗内使液面上升必须具备两个条件 半透膜 半透膜两侧溶液浓度差
分离的现象，直到原生质收缩成球状小团，与细胞壁完全分开。
5.在盖玻片的一侧滴加清水，用吸水纸在盖玻片的另一侧吸收， 使清水置换蔗糖溶液。 6.在显微镜下观察，可见质壁分离现象缓慢复原。
交 流
1.实验结果与你与预期相吻合吗？它是否支持你所作出
的假设？如果有的结果与预期有所不同，你认为应当作
怎样的解释？ 2.如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？ 不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用的吸水或失水
管内液面升高。 2.第二组装置，用纱布代替玻璃纸，漏斗管内液面 还会升高吗？ 用纱布替代玻璃纸时，因纱布的孔隙很大，蔗 糖分子也可以自由通透，因而液面不会升高。
分析实验现象
3.第三组装置，清水换成同样浓度的蔗糖溶液，结
果会怎样？ 半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透 过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水
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
4.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
3.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质的
跨膜运输也是这样吗？ 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.细胞对物质的吸收有选择吗?如果有，这种选择性有 普遍性吗？ 细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具 有普遍性。
巩固练习
1.以下可以发生渗透作用的是（
进行实验
1.剥取洋葱鳞茎的鳞片叶，外表皮紫色较浓的更好。用解剖刀 或刀片在叶片外表皮划一0.5 cm见方的“井”字。 2.用尖嘴镊从“井”字中央的一角小心地将洋葱鳞片叶外表皮 撕下，平铺在载玻片中央。
3.用小滴管在表皮上滴一滴质量分数为30%的蔗糖溶液，盖上盖
玻片。用吸水纸吸去多余液体。 4.在显微镜下观察，可见原生质缓慢收缩，逐渐出现与细胞壁
在清水中，观察其大小的变化。
设计实验
预期 在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变 结果 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。
进行实验 （按预定方案进行实验） 分析结果 （分析实验结果，得出结论：……）
表达与交流（总结，写实验报告并适当交流）
植物细 胞的质
壁分离
及复原
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1节
细胞的物质输入和输出
物质跨膜运输的实例
一、渗透作用
半透膜：半透膜 是一类可以让小 分子物质通过而 大分子物质不能 通过的一类薄膜 的总称
渗透作用装置
分析实验现象
1.第一组装置的 漏斗管内液面为什么会升高？ 由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水
分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得
红细胞置于清水中
疑问？红细胞是否也是发生渗透作用呢？
课题一
水分子的跨膜运输
【探究】红细胞是否具有发生渗透作用的条件 细胞膜 相当于半透膜，为 问题一 红细胞的 什么？
因为，细胞膜同样具有有些物质可以通过，而有些 物质不能通过的特点。
问题二
什么情况下，红细胞会发生吸水或失水？
当外界溶液浓度＞细胞质基质浓度时， 红细胞失水；
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。
讨论
4.红细胞吸水或失水的多少取决与什么？ 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。
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
）
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 b A c
a
a
a
b
B
c
b
C
c
b
D
c
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（
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，
称为渗透作用
条 件
①具有半透膜（主要） ②半透膜两侧的溶液浓度不同
课题一 水分子的跨膜运输
问题：细胞是否会发生渗透作用呢？
（一）动物细胞的吸水和失水 分析右图，一段时间后红细 胞会发生什么变化？
放到清水中，细胞不断吸水 膨胀直至胀破。
当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时
3.原生质层是否相当与半透膜？
2.植物细胞的吸水与失水
【探究】植物细胞
原生质层
相当于半透膜
探究实验：植物细胞的吸水和失水
提出问题（原生质层是一层半透膜吗？）
作出假设（原生质层相当于一层半透膜）
设计 将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液 方案 中，观察其大小的变化；再将细胞浸润
3.如果滴加的是0.5克ml的蔗糖溶液，实验结果会有什 么不同？ 高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水而死亡，
不可能发生质壁分离复原
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？ 红细胞内的血红蛋白等有机物一般不能透过细胞膜。 2.根据现象判断红细胞的细胞膜相当与什么膜？ 红细胞的细胞膜相当于“问题探讨”中的半透膜。 3.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会吸水而涨 破吗？
课题一
水分子的跨膜运输
4.如果将红细胞放置于生理盐水中呢，细胞有什么 变化？原因？
红细胞不吸水也不失水，保持细胞原有的形态。因 为外界溶液浓度=细胞内浓度，所以单位时间渗入的水 分子数量等于渗出的水分子数量，水分子的运动达到动 态平衡，因此表现细胞既不吸水也不失水。
问 题
1.植物细胞会出现失水的情况吗？ 2.植物细胞在什么情况下会失水？
清水
得出结论
植物细胞原生质层相当于一层半透膜,成熟的 植物细胞靠渗透作用吸水。细胞液与细胞外界溶 液发生了渗透作用。
2.质壁分离及复原现象
物质跨膜运输的其他实例
实例一 培养液中的离子浓度
水稻 番茄 初始浓度
0 Mg2＋ Ca2+ Si4+ 离子 1.水稻培养液中的钙、镁两种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？
当外界溶液浓度＜细胞质基质浓度时， 红细【总结】红细胞发生渗透作用的条件 1.细胞膜相当于半透膜 2.外界溶液与细胞质基质存在浓度差
课题一
【思考】
水分子的跨膜运输
1．红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？ 不可以，因为血红蛋白是大分子，不能透过细胞膜。 2．当外界溶液浓度过低时，红细胞会发生什么变化？原因 会发生吸水并且胀破 ，因为外界溶液浓度过低，红 细胞不断吸水，而细胞膜的伸缩性是一定的，超过了这个 限度，细胞就会破裂。 3．红细胞吸水或失水的多少与什么有关？ 红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外的浓 度差，一般差值越大，吸水或失水越多。
分子数量，液面也不会升高。
4.水分子只能从烧杯中扩散到漏斗中吗？ （友情提醒）半透膜，水分子可以自由通过。
不是的，水分子既可以从烧杯中扩散到漏斗中，
也能从漏斗中扩散到烧杯中，只不过，在单位时间内， 从烧杯中扩散到漏斗中的水分子数量比较多。
得出结论
水渗入漏斗内使液面上升必须具备两个条件 半透膜 半透膜两侧溶液浓度差
分离的现象，直到原生质收缩成球状小团，与细胞壁完全分开。
5.在盖玻片的一侧滴加清水，用吸水纸在盖玻片的另一侧吸收， 使清水置换蔗糖溶液。 6.在显微镜下观察，可见质壁分离现象缓慢复原。
交 流
1.实验结果与你与预期相吻合吗？它是否支持你所作出
的假设？如果有的结果与预期有所不同，你认为应当作
怎样的解释？ 2.如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？ 不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用的吸水或失水
管内液面升高。 2.第二组装置，用纱布代替玻璃纸，漏斗管内液面 还会升高吗？ 用纱布替代玻璃纸时，因纱布的孔隙很大，蔗 糖分子也可以自由通透，因而液面不会升高。
分析实验现象
3.第三组装置，清水换成同样浓度的蔗糖溶液，结
果会怎样？ 半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透 过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水
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
4.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
3.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质的
跨膜运输也是这样吗？ 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.细胞对物质的吸收有选择吗?如果有，这种选择性有 普遍性吗？ 细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具 有普遍性。
巩固练习
1.以下可以发生渗透作用的是（
进行实验
1.剥取洋葱鳞茎的鳞片叶，外表皮紫色较浓的更好。用解剖刀 或刀片在叶片外表皮划一0.5 cm见方的“井”字。 2.用尖嘴镊从“井”字中央的一角小心地将洋葱鳞片叶外表皮 撕下，平铺在载玻片中央。
3.用小滴管在表皮上滴一滴质量分数为30%的蔗糖溶液，盖上盖
玻片。用吸水纸吸去多余液体。 4.在显微镜下观察，可见原生质缓慢收缩，逐渐出现与细胞壁
在清水中，观察其大小的变化。
设计实验
预期 在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变 结果 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。
进行实验 （按预定方案进行实验） 分析结果 （分析实验结果，得出结论：……）
表达与交流（总结，写实验报告并适当交流）
植物细 胞的质
壁分离
及复原
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