《物质跨膜运输的实例》教学课件

预期实验的结果
４、进行实验：
滴加清水
滴加蔗糖
溶液
细胞吸水 液泡变大 细胞失水 不作任 液泡缩小 何处理 对照组
正常状态下
实验现象：
中央液 泡大小 蔗糖 溶液 清水
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
细胞 大小
基本 不变 基本 不变
原生质层恢 复原来位置
水的进出方向——顺相对含量的梯度进出植物细胞
几种微生物体内矿物质含量 （占全部矿物质的%）
微生物 大肠杆菌
P2O5 33.99
K2O 12.95
圆褐固氮菌 4.93
酵母菌 米曲菌 51.00 48.55
2.41
38.66 28.16
细胞对于物质的输出和输入有选择性
水分子跨膜运输是顺相对含量梯度进行的
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。 细胞对物质的吸收是有选择性的。
其他动物细胞的吸水和失水的原理与 红细胞是一样的
1、红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？ 一般不能透过细胞膜 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？ 是相当于半透膜 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？ 红细胞一般会因持续吸水而涨破 4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？ 浓度差。浓度差越大，细胞吸水或失水越多。
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 c b
a
c
A
a
B a c b
D
b
C
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（ 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
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。植物细胞的吸水和失水与 红细胞的失水和吸水很相似。 原生质层是细胞层次的结构，要观察 它，我们必须借助显微镜；那么我们应该 选用什么样的实验材料才能使实验成功呢？
紫色的洋葱鳞片叶

３、设计实验：
将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖 溶液中，观察大小的变化；再浸润在清 水中，观察其大小的变化。 由于原生质层相当于一层半透膜，水 分子可以自由通过，而蔗糖分子则不能通 过，因此在较高浓度的蔗糖溶液中，植物 细胞失水，液泡会缩小；在清水中植物细 胞吸水，液泡又会变大。
有水分渗出
(二)、植物细胞的吸水和失水
资料
1、用盐腌萝卜时会有水渗出，同时萝卜的 体积会减少。 2、置于空气中刚刚萎蔫的白菜叶片置于清 水中又变得硬挺。
思考：
1、植物细胞吸水和失水与动物一样吗？ 2、什么结构充当半透膜呢？
细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡膜 细胞液
原生 质层
相当于
半透膜
浓度差
外界溶液
11、甜菜块根细胞的液泡中有花青素， 使块根为红色，将块根切成小块放在蒸 馏水中，水无明显的颜色变化。但用盐 酸处理这些块根后，则能使溶液变红。 这是因为 A、细胞壁被盐酸破坏
B、盐酸破坏了细胞膜的选择透过性
C、盐酸破坏了原生质层的选择透过性
D、花青素不溶于水而溶于盐酸
12、能在0.3g/ml蔗糖溶液中发生质壁分离 的细胞是 D
（1）按照一定浓度梯度，配制不同浓度的溶液。 （2）把相同的成熟植物细胞分别放入不同浓度的溶液中， 用显微镜观察发生质壁分离的情况。 （3）在显微镜下可看到几乎无变化及发生不同程度质壁分 离的细胞，细胞液的浓度应是介于刚开始发生质壁分离和 刚好不发生质壁分离的两个外界溶液的浓度之间 （4）如果实验中细胞均未发生质壁分离，或者均发生太明 显质壁分离，则应分别提高或降低溶液的浓度。
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
13、将洋葱表皮细胞放入0.3g/ml蔗糖溶液
中，细胞液的浓度及颜色变化是
A、浓度增大，颜色变浅 B、浓度增大，颜色变深 C、浓度降低，颜色变浅 D、浓度降低，颜色变深
B
请根据渗透作用的原理设计一个实验，来测 定细胞液的大体浓度。
1.用普通光学显微镜观察植物叶肉细胞时,如果要进一 步确认这些细胞是否为活细胞,请你根据今天学习的知 识设计一种判断方法并预期实验结果及结论。 （1）实验设计思路：
用一定浓度的蔗糖溶液处理叶肉细胞，观察 是否发生质壁分离。
（2）可能的结果及结论：
如果发生质壁分离现象，说明是活细胞；
如果不发生质壁分离现象，说明是死细胞。
在差异，所以它是一种选择透过性膜。
（1）发生质壁分离的原因是 洋葱表皮细胞液的浓 。
6.用浓度为30%的蔗糖溶液处理紫色洋葱表皮的装片，过10分钟， 放在显微镜下观察（如图）。请根据图回答下列问题： 质壁分离 （1）在显微镜下观察到的细胞已经发生了______________。 细胞壁 细胞膜 （2）注明图中编号名称：A______________，B______________， 细胞核 细胞质 蔗糖溶液 C__________，D_______，E______________。 细胞膜、液泡膜、两膜间细胞质 （3）原生质层由__________________________________________ 组成，可以把它看作是一层_______________。 半透膜 磷脂分子、蛋白质分子 （4）B的主要化学成分是____________________________。 流动 （5）从结构上看B具有______________性；从功能上看，B是一 选择透过性 种______________膜。 细胞液 （6）此实验说明，当外界溶液的浓度大于______________的浓度 时，植物细胞通过______________而失水； 渗透作用 细胞液 反之，当外界溶液浓度小于____________ 渗透作用 浓度时，植物细胞就通过___________而吸 水，这时用显微镜观察，可以发现植物细 质壁分离复原 胞又发生了_______________的现象。
1.细胞在什么情况下吸水或失水？ 2.植物细胞的质壁分离与复原现象说明
什么？
3.为什么说细胞膜是选择透过性膜？
洒 水 为 了 保 持 蔬 菜 的 新 鲜 硬 挺
实例一
实例二
糖渍西红柿
醋拌黄瓜
渗透现象演示
1、漏斗管内的液面为什么会升高？ 单位时间内透过玻璃纸的水分子数量多于渗出玻 璃纸的水分子数量。 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？ 不会, 因为纱布的孔隙很大, 蔗糖分子也可以自 由透过. 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？ 液面不会上升，因为单位时间内进出的水分子 数量相等。
提出问题 作出假设 设计实验 （设计方案、预期结果…）
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）
植物细胞的吸水和失水
1、提出问题：
原生质层是一层半透膜吗？
2、作出假设：
原生质层相当于一层半透膜
作出假设： 原生质层相当于半透膜
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
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
5、分析结果，得出结论
在较高浓度溶液中细胞失水，液泡 变小；在低浓度溶液中细胞吸水，液泡 变大。原生质层相当于半透膜，成熟的 植物细胞靠渗透作用吸水或失水。
6、表达和交流：
将本组探究的问题、过程、结果和 结论与其它小组交流，听取他们的质疑 并进行解释。
渗透作用原理的运用
（1）判断植物细胞的生活状况
一、渗透作用
概念: 水分子（或其他溶剂分子）透过半透 膜的扩散叫做渗透作用。
一个典型的渗透装 置（或系统）必备条件： 一是具有半透膜； 二是半透膜两侧的 溶液具有浓度差。
(一)、动物细胞的吸水和失水
外界溶液浓度
外界溶液浓度
外界溶液浓度
小于
细胞质浓度 细胞吸水膨胀
大于
细胞质浓度 细胞失水皱缩
等于
细胞质浓度 保持原状态
（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
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？
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）自动发生质壁分离复原的原因是 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）以上事实表明细胞膜对 离子 的通透性存
1、植物细胞的原生质层相当于一 层 半透膜 。 2、当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度 时，细胞 失 水，细胞发生质壁分离；当 细胞液的浓度大于外界溶液（如清水）浓 度时，细胞 吸 水，细胞发生质壁分离 复原。
学以致用：
1、从水分进出细胞特点的角度分析，我们为什么 不能直接饮用海水？